Bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin và axit hữu cơ

Bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin và axit hữu cơ là những sai sót bẩm sinh trong quá trình chuyển hóa axit amin. Trong bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin, một khiếm khuyết enzyme làm cho một axit amin (hoặc dẫn xuất trực tiếp của nó) tích tụ, như trong bệnh phenylceton niệu hoặc bệnh nước tiểu siro cây phong; trong bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ, một khiếm khuyết xa hơn trong con đường dị hóa làm cho các axit hữu cơ không phải axit amin tích tụ, như trong bệnh axit niệu methylmalonic và propionic. Cả hai đều là những ví dụ kinh điển về bệnh chuyển hóa loại nhiễm độc.

Definition

Bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin và axit hữu cơ là các rối loạn di truyền của quá trình dị hóa axit amin, trong đó sự thiếu hụt enzyme gây ra sự tích tụ axit amin hoặc các chất trung gian axit hữu cơ ở hạ nguồn, thường tạo ra bệnh loại nhiễm độc với sự mất bù chuyển hóa.

Scope

Mục này bao gồm logic chung của một khối trong quá trình dị hóa axit amin, sự phân biệt giữa bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin và bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ, các dấu ấn sinh hóa được sử dụng để phát hiện chúng (axit amin huyết tương, axit hữu cơ trong nước tiểu, acylcarnitine), và vị trí của chúng trong sàng lọc sơ sinh. Các rối loạn cụ thể được sử dụng làm ví dụ minh họa chứ không được xử lý riêng lẻ, và không có lời khuyên quản lý nào được đưa ra.

Key concepts

• Các con đường dị hóa axit amin
• Bệnh phenylceton niệu (thiếu hụt phenylalanine hydroxylase)
• Bệnh nước tiểu siro cây phong (thiếu hụt branched-chain ketoacid dehydrogenase)
• Bệnh axit niệu methylmalonic và propionic
• Bệnh chuyển hóa loại nhiễm độc
• Hồ sơ axit amin huyết tương và axit hữu cơ trong nước tiểu
• Tăng amoniac máu và nhiễm toan chuyển hóa là các đặc điểm thứ phát
• Sàng lọc sơ sinh và các khái niệm hạn chế chế độ ăn uống

Mechanisms

Các axit amin được phân hủy thông qua các bước enzyme có trật tự; một sự tắc nghẽn sớm trong con đường như vậy làm cho chính axit amin tích tụ (một bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin), trong khi một sự tắc nghẽn ở một chất trung gian axit hữu cơ sau đó tạo ra bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ. Trong bệnh phenylceton niệu, thiếu hụt phenylalanine hydroxylase làm tăng phenylalanine trong máu, ở nồng độ cao sẽ gây độc thần kinh - bất thường mà Folling lần đầu tiên phát hiện thông qua axit phenylpyruvic trong nước tiểu. Trong bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ như bệnh axit niệu methylmalonic và propionic, các khiếm khuyết trong quá trình dị hóa các axit amin chuỗi nhánh và các tiền chất khác gây ra sự tích tụ các axit hữu cơ độc hại, thường kèm theo nhiễm toan chuyển hóa thứ phát, tăng amoniac máu và mất bù cấp tính do căng thẳng dị hóa. Những dấu hiệu sinh hóa đặc trưng này - có thể đo được dưới dạng axit amin huyết tương, axit hữu cơ trong nước tiểu và acylcarnitine trong máu - cho phép sàng lọc và phân loại toàn bộ các nhóm rối loạn, và làm nền tảng cho các hướng dẫn như của Baumgartner và các đồng nghiệp.

Clinical relevance

Những rối loạn này cho thấy một khiếm khuyết enzyme trong quá trình phân hủy axit amin chuyển thành một hồ sơ sinh hóa đặc trưng và một mô hình bệnh lý nhiễm độc như thế nào. Việc nhận biết các loại này giải thích tại sao nhiều rối loạn là mục tiêu của sàng lọc sơ sinh và tại sao các xét nghiệm chẩn đoán dựa vào phân tích axit amin và axit hữu cơ. Mục này là một tổng quan tham khảo và không cung cấp các khuyến nghị chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân hóa.

Epidemiology

Mặc dù hiếm gặp riêng lẻ, bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin và axit hữu cơ có tầm quan trọng chung và nổi bật trong các bảng sàng lọc sơ sinh mở rộng. Bệnh phenylceton niệu là một trong những bệnh được phát hiện thường xuyên nhất; tỷ lệ mắc của mỗi rối loạn khác nhau tùy theo dân số và thực hành sàng lọc.

History

Lĩnh vực này mở ra vào năm 1934 khi Asbjorn Folling xác định axit phenylpyruvic trong nước tiểu của những anh chị em bị thiểu năng trí tuệ, liên kết một chất chuyển hóa có thể đo được với một tình trạng di truyền sau này được đặt tên là phenylceton niệu. Việc giới thiệu sàng lọc sơ sinh cho bệnh phenylceton niệu sau đó và sự phát triển của phương pháp sắc ký và phổ khối đã mở rộng việc phát hiện ra nhiều bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin và axit hữu cơ, và các hướng dẫn đồng thuận hiện đại, chẳng hạn như của Baumgartner và các đồng nghiệp cho bệnh axit niệu methylmalonic và propionic, hiện nay đã hệ thống hóa việc đánh giá chúng.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Sự khác biệt giữa bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin và bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ là gì?

Trong bệnh rối loạn chuyển hóa axit amin, sự tắc nghẽn xảy ra sớm trong quá trình phân hủy axit amin, do đó chính axit amin tích tụ (như trong bệnh phenylceton niệu). Trong bệnh rối loạn chuyển hóa axit hữu cơ, sự tắc nghẽn xảy ra ở một bước sau, do đó các chất trung gian axit hữu cơ không phải axit amin tích tụ (như trong bệnh axit niệu methylmalonic hoặc propionic).

Tại sao những rối loạn này thường được phát hiện qua sàng lọc sơ sinh?

Nhiều rối loạn tạo ra các dấu hiệu axit amin hoặc axit hữu cơ đặc trưng có thể phát hiện được trong mẫu máu khô trước khi các triệu chứng xuất hiện, và một số có thể gây tổn thương không thể phục hồi nếu không được nhận biết sớm, đó là lý do tại sao chúng được đưa vào các bảng sàng lọc.