ภาวะกรดอะมิโนผิดปกติและภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูง

ภาวะกรดอะมิโนผิดปกติและภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูงเป็นความผิดปกติแต่กำเนิดของการเผาผลาญกรดอะมิโน ในภาวะกรดอะมิโนผิดปกติ ความบกพร่องของเอนไซม์ทำให้กรดอะมิโน (หรืออนุพันธ์โดยตรง) สะสม เช่นในภาวะฟีนิลคีโตนูเรียหรือโรคเมเปิลไซรัปยูรีน ส่วนในภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูง ความบกพร่องที่เกิดขึ้นในขั้นตอนต่อมาของวิถีการสลายทำให้กรดอินทรีย์ที่ไม่ใช่กรดอะมิโนสะสม เช่นในภาวะกรดเมทิลมาโลนิกและกรดโพรพิโอนิกในเลือดสูง ทั้งสองเป็นตัวอย่างคลาสสิกของโรคเมตาบอลิกชนิดพิษสะสม

Definition

ภาวะกรดอะมิโนผิดปกติและภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูงเป็นความผิดปกติทางพันธุกรรมของการสลายกรดอะมิโน ซึ่งการขาดเอนไซม์ทำให้เกิดการสะสมของกรดอะมิโนหรือสารตัวกลางกรดอินทรีย์ปลายน้ำ โดยทั่วไปจะทำให้เกิดโรคชนิดพิษสะสมพร้อมกับการเสียสมดุลทางเมตาบอลิซึม

Scope

บทความนี้ครอบคลุมตรรกะร่วมกันของความบกพร่องในการสลายกรดอะมิโน ความแตกต่างระหว่างภาวะกรดอะมิโนผิดปกติและภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูง เครื่องหมายทางชีวเคมีที่ใช้ในการตรวจจับ (กรดอะมิโนในพลาสมา, กรดอินทรีย์ในปัสสาวะ, อะซิลคาร์นิทีน) และบทบาทในการคัดกรองทารกแรกเกิด ความผิดปกติเฉพาะจะถูกใช้เป็นภาพประกอบมากกว่าการกล่าวถึงเป็นรายกรณี และไม่มีคำแนะนำในการจัดการโรค

Key concepts

• วิถีการสลายกรดอะมิโน
• ภาวะฟีนิลคีโตนูเรีย (การขาดเอนไซม์ฟีนิลอะลานีนไฮดรอกซิเลส)
• โรคเมเปิลไซรัปยูรีน (การขาดเอนไซม์ branched-chain ketoacid dehydrogenase)
• ภาวะกรดเมทิลมาโลนิกและกรดโพรพิโอนิกในเลือดสูง
• โรคเมตาบอลิกชนิดพิษสะสม
• การทำโปรไฟล์กรดอะมิโนในพลาสมาและกรดอินทรีย์ในปัสสาวะ
• ภาวะแอมโมเนียในเลือดสูงและภาวะกรดเมตาบอลิกเป็นลักษณะทุติยภูมิ
• แนวคิดการคัดกรองทารกแรกเกิดและการจำกัดอาหาร

Mechanisms

กรดอะมิโนจะถูกสลายผ่านขั้นตอนของเอนไซม์ที่เป็นลำดับ การอุดตันในช่วงต้นของวิถีดังกล่าวทำให้กรดอะมิโนเองสะสม (ภาวะกรดอะมิโนผิดปกติ) ในขณะที่การอุดตันในขั้นตอนที่ล่ากว่า ซึ่งเป็นสารตัวกลางกรดอินทรีย์ ทำให้เกิดภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูง ในภาวะฟีนิลคีโตนูเรีย การขาดเอนไซม์ฟีนิลอะลานีนไฮดรอกซิเลสทำให้ระดับฟีนิลอะลานีนในเลือดสูงขึ้น ซึ่งที่ความเข้มข้นสูงจะเป็นพิษต่อระบบประสาท – ความผิดปกติที่ Folling ตรวจพบครั้งแรกผ่านกรดฟีนิลไพรูวิกในปัสสาวะ ในภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูง เช่น ภาวะกรดเมทิลมาโลนิกและกรดโพรพิโอนิกในเลือดสูง ความบกพร่องในการสลายกรดอะมิโนสายโซ่กิ่งและสารตั้งต้นอื่นๆ ทำให้กรดอินทรีย์ที่เป็นพิษสะสม ซึ่งมักจะมาพร้อมกับภาวะกรดเมตาบอลิกทุติยภูมิ ภาวะแอมโมเนียในเลือดสูง และการเสียสมดุลเฉียบพลันที่เกิดจากความเครียดจากการสลาย สัญญาณทางชีวเคมีที่แตกต่างกันเหล่านี้ – ซึ่งสามารถวัดได้จากกรดอะมิโนในพลาสมา กรดอินทรีย์ในปัสสาวะ และอะซิลคาร์นิทีนในเลือด – ช่วยให้สามารถคัดกรองและจัดลำดับความสำคัญของกลุ่มความผิดปกติทั้งหมดได้ และเป็นพื้นฐานของแนวทางปฏิบัติ เช่น ของ Baumgartner และคณะ

Clinical relevance

ความผิดปกติเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าความบกพร่องของเอนไซม์ในการสลายกรดอะมิโนส่งผลให้เกิดลักษณะทางชีวเคมีที่จำเพาะและรูปแบบของโรคชนิดพิษสะสม การทำความเข้าใจประเภทของโรคอธิบายได้ว่าทำไมหลายโรคจึงเป็นเป้าหมายของการคัดกรองทารกแรกเกิด และทำไมการวินิจฉัยจึงอาศัยการวิเคราะห์กรดอะมิโนและกรดอินทรีย์ บทความนี้เป็นภาพรวมอ้างอิงและไม่ได้ให้คำแนะนำในการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

แม้แต่ละโรคจะพบได้ยาก แต่ภาวะกรดอะมิโนผิดปกติและภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูงมีความสำคัญโดยรวมและปรากฏเด่นชัดในแผงการคัดกรองทารกแรกเกิดที่ขยายวงกว้าง ภาวะฟีนิลคีโตนูเรียเป็นหนึ่งในโรคที่ตรวจพบได้บ่อยที่สุด อุบัติการณ์ของแต่ละโรคแตกต่างกันไปตามประชากรและแนวทางการคัดกรอง

History

สาขาวิชานี้เริ่มต้นขึ้นในปี 1934 เมื่อ Asbjorn Folling ระบุกรดฟีนิลไพรูวิกในปัสสาวะของพี่น้องที่มีภาวะบกพร่องทางสติปัญญา โดยเชื่อมโยงสารเมตาบอไลต์ที่วัดได้กับภาวะทางพันธุกรรมที่ภายหลังเรียกว่าฟีนิลคีโตนูเรีย การนำการคัดกรองทารกแรกเกิดสำหรับฟีนิลคีโตนูเรียมาใช้ในภายหลังและการพัฒนาการทำโปรไฟล์ด้วยวิธีโครมาโตกราฟีและแมสสเปกโทรเมตรีได้ขยายการตรวจจับไปยังภาวะกรดอะมิโนผิดปกติและภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูงหลายชนิด และแนวทางปฏิบัติที่เป็นเอกฉันท์สมัยใหม่ เช่น ของ Baumgartner และคณะสำหรับภาวะกรดเมทิลมาโลนิกและกรดโพรพิโอนิกในเลือดสูง ได้กำหนดหลักเกณฑ์การประเมินโรคเหล่านี้แล้ว

Key figures

• Asbjorn Folling
• Nenad Blau
• Matthias Baumgartner
• Jean-Marie Saudubray

Seminal works

• folling-1934
• blau-2010-pku
• baumgartner-2014

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างภาวะกรดอะมิโนผิดปกติและภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูงคืออะไร?

ในภาวะกรดอะมิโนผิดปกติ การอุดตันจะเกิดขึ้นในช่วงต้นของการสลายกรดอะมิโน ทำให้กรดอะมิโนเองสะสม (เช่นในภาวะฟีนิลคีโตนูเรีย) ส่วนในภาวะกรดอินทรีย์ในเลือดสูง การอุดตันจะเกิดขึ้นในขั้นตอนที่ล่ากว่า ทำให้สารตัวกลางกรดอินทรีย์ที่ไม่ใช่กรดอะมิโนสะสม (เช่นในภาวะกรดเมทิลมาโลนิกหรือกรดโพรพิโอนิกในเลือดสูง)

ทำไมความผิดปกติเหล่านี้จึงมักถูกตรวจพบโดยการคัดกรองทารกแรกเกิด?

หลายโรคสร้างลักษณะเฉพาะของกรดอะมิโนหรือกรดอินทรีย์ที่สามารถตรวจพบได้ในจุดเลือดแห้งก่อนที่อาการจะปรากฏ และบางโรคอาจก่อให้เกิดอันตรายที่ไม่สามารถแก้ไขได้หากไม่ได้รับการวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆ ซึ่งเป็นเหตุผลที่โรคเหล่านี้ถูกรวมอยู่ในการคัดกรอง