Rối loạn chuyển hóa bẩm sinh
Rối loạn chuyển hóa bẩm sinh là những bệnh di truyền trong đó một khiếm khuyết di truyền làm suy giảm một enzyme, chất vận chuyển hoặc yếu tố đồng yếu tố cụ thể trong một con đường trao đổi chất, dẫn đến sự tích tụ của một chất nền, thiếu hụt một sản phẩm hoặc kích hoạt một con đường thay thế. Mặc dù hiếm gặp riêng lẻ nhưng có ý nghĩa đáng kể khi xét chung, chúng bao gồm các con đường chuyển hóa carbohydrate, axit amin, axit béo, năng lượng ty thể và nhiều con đường khác, tạo thành cầu nối giữa hóa sinh cổ điển và di truyền lâm sàng.
Definition
Rối loạn chuyển hóa bẩm sinh là một bệnh di truyền, thường là đơn gen, trong đó một khiếm khuyết trong enzyme hoặc protein vận chuyển làm gián đoạn một con đường trao đổi chất, gây ra bệnh thông qua sự tích tụ của một tiền chất độc hại, thiếu hụt một sản phẩm thiết yếu hoặc suy giảm sản xuất năng lượng.
Scope
Lĩnh vực này định hướng cho người đọc về các bệnh chuyển hóa di truyền như một nhóm: khái niệm thống nhất về một con đường bị tắc nghẽn, các loại cơ chế rộng (loại nhiễm độc, loại thiếu hụt năng lượng và rối loạn lưu trữ/phân tử phức tạp), và vai trò của sàng lọc sơ sinh trong quần thể. Các họ bệnh chi tiết – bệnh dự trữ glycogen, bệnh ty thể, bệnh axit amin và axit hữu cơ, rối loạn oxy hóa axit béo và rối loạn chu trình urê – được đề cập trong các chủ đề con. Đây là một tổng quan tham khảo, không phải là tài liệu quản lý lâm sàng.
Sub-topics
Key concepts
- Thiếu hụt enzyme hoặc chất vận chuyển trong một con đường xác định
- Tích tụ chất nền so với thiếu hụt sản phẩm
- Rối loạn loại nhiễm độc
- Rối loạn thiếu hụt năng lượng (ty thể)
- Rối loạn dự trữ và phân tử phức tạp
- Các kiểu di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường và các kiểu khác
- Sàng lọc sơ sinh bằng phổ khối song song
- Mất bù chuyển hóa cấp tính
Mechanisms
Một biến thể gây bệnh làm giảm hoạt động của một enzyme, yếu tố đồng yếu tố hoặc chất vận chuyển cụ thể, do đó dòng chảy qua con đường của nó bị gián đoạn. Hậu quả lâm sàng phụ thuộc vào vị trí tắc nghẽn: chất nền ở thượng nguồn hoặc các sản phẩm phụ của nó có thể tích tụ đến mức độc hại (kiểu nhiễm độc được thấy trong nhiều bệnh axit amin, axit hữu cơ và rối loạn chu trình urê), một sản phẩm ở hạ nguồn có thể bị thiếu, hoặc tế bào có thể không tạo ra hoặc sử dụng năng lượng (kiểu bệnh trong rối loạn ty thể và oxy hóa axit béo). Một sơ đồ tổ chức hữu ích nhóm các tình trạng này thành rối loạn nhiễm độc phân tử nhỏ, rối loạn chuyển hóa năng lượng và rối loạn phân tử phức tạp. Bởi vì nhiều con đường hội tụ tại các chất trung gian chung, các dấu hiệu sinh hóa như axit amin huyết tương, axit hữu cơ trong nước tiểu và hồ sơ acylcarnitine cho phép sàng lọc và phân loại toàn bộ các nhóm bệnh.
Clinical relevance
Rối loạn chuyển hóa bẩm sinh minh họa cách một khiếm khuyết gen đơn lẻ có thể làm gián đoạn hóa sinh ở cấp độ toàn bộ cơ thể, và cách lý luận sinh hóa làm nền tảng cho chẩn đoán. Việc nhận biết các nhóm rộng giải thích tại sao sàng lọc sơ sinh trong quần thể nhắm mục tiêu vào một số tình trạng này trước khi các triệu chứng xuất hiện. Mục này mô tả bối cảnh khái niệm và cách tổ chức bằng chứng và sàng lọc; nó không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.
Epidemiology
Mỗi rối loạn riêng lẻ là hiếm gặp, nhưng xét chung, rối loạn chuyển hóa bẩm sinh ảnh hưởng đến một tỷ lệ đáng kể trẻ sơ sinh; các chương trình sàng lọc mở rộng sử dụng phổ khối song song hiện nay phát hiện hàng chục tình trạng từ một mẫu máu khô duy nhất, và các nghiên cứu quần thể như đoàn hệ sơ sinh của Wilcken và cộng sự đã định lượng cách sàng lọc thay đổi việc phát hiện và kết quả.
History
Archibald Garrod đã giới thiệu cụm từ rối loạn chuyển hóa bẩm sinh trong các bài giảng Croonian đầu thế kỷ XX của mình, đề xuất rằng các tình trạng như alkapton niệu phản ánh sự tắc nghẽn di truyền trong các con đường hóa học – một ý tưởng đã dự đoán khái niệm một gen một enzyme. Trong suốt thế kỷ XX, những tiến bộ trong enzym học, sắc ký và phổ khối đã mở rộng danh mục các rối loạn được công nhận, và việc giới thiệu sàng lọc sơ sinh, sau này được mở rộng bằng phổ khối song song, đã chuyển nhiều tình trạng này từ chẩn đoán lâm sàng muộn sang phát hiện trước triệu chứng.
Key figures
- Archibald Garrod
- Jean-Marie Saudubray
- Bridget Wilcken
- Nenad Blau
Related topics
Seminal works
- garrod-1908
- wilcken-2003
- saudubray-2016
Frequently asked questions
- Rối loạn chuyển hóa bẩm sinh có nghĩa là gì?
- Đó là một rối loạn di truyền trong đó một khiếm khuyết di truyền làm suy giảm một enzyme, yếu tố đồng yếu tố hoặc chất vận chuyển trong một con đường trao đổi chất, khiến một chất tích tụ, một sản phẩm thiết yếu bị thiếu hoặc tế bào không thể sản xuất năng lượng bình thường.
- Tại sao rất nhiều rối loạn này được đưa vào sàng lọc sơ sinh?
- Nhiều rối loạn chuyển hóa bẩm sinh gây ra tổn thương không thể hồi phục trước khi các triệu chứng rõ ràng, nhưng lại để lại các dấu hiệu sinh hóa có thể phát hiện được. Phổ khối song song có thể đo lường nhiều dấu hiệu này từ một mẫu máu khô duy nhất, cho phép xác định một số rối loạn ngay sau khi sinh.