Разрушаване на метаболизма на аминокиселини с разклонена верига

Валин, левцин и изолевцин са аминокиселини с разклонена верига; недостиг на ензими, участващи в техния метаболизъм, води до натрупване на органични киселини с тежка метаболитна ацидоза.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

Кленов сироп

Това е група автозомни рецесивни заболявания, причинени от дефицит на една или повече субединици на декарбоксилаза, активни във втория етап на катаболизъм на аминокиселини с разклонена верига. Въпреки факта, че те са относително редки, тяхната честота е значителна сред Amish и Menonites (вероятно 1/200 раждания).

Симптомите включват характерна миризма на тялото, наподобяващи кленов сироп (особено силни в ушна кал) и тежко състояние в първите дни на живота, като се започне с появата на повръщане и замаяност и ако не се лекува, прогресираща до конвулсии, кома и смърт. При пациенти с леки форми на заболяването, симптомите могат да се проявяват само при стрес (например инфекция, хирургия).

Биохимичните промени включват изразена кетономия и ацидемия. Диагнозата се основава на повишаване нивото на аминокиселини с разклонена верига в плазмата (особено левцин).

В остър период може да е необходима перитонеална диализа или хемодиализа с едновременно интравенозно хидратиране и хранене (включително високи дози глюкоза). Дългосрочното лечение включва ограничаване на доставката на храна с аминокиселини с разклонена верига; в същото време малки количества от тях са необходими за нормален метаболизъм. Тиаминът е декарбоксилационен кофактор, а някои пациенти отговарят с подобрение в прилагането на високи дози тиамин (до 200 mg перорално веднъж дневно).

Изовалерична ацидемия

Третият етап на метаболизма на левцин е превръщането на изовалерил-СоА в 3-метилкротонил СоА, етапа на дехидрогениране. Дефицитът на тази дехидрогеназа води до повишаване на нивото на изовалериновата киселина, така наречения синдром на "потни крака", тъй като натрупаната изовалеринова киселина мирише на пот.

Симптомите на острата форма развива в първите няколко дни от живота и включват ниско количество на приема на храна, повръщане и дихателна недостатъчност, показва с развитието на метаболитна ацидоза при пациенти с дълбока празнина анион, хипогликемия, и хиперамонемия. Често развива потискането на функцията на костния мозък. Хроничната интерпретирана форма може да не се появява в продължение на няколко месеца или дори години.

Диагнозата се основава на откриването на повишено ниво на изовалерианова киселина и нейните метаболити в кръвта или урината. В остра форма, лечението включва интравенозна рехидратация и парентерално хранене (включително високи дози глюкоза) и мерки за увеличаване на екскрецията на изовалерианова киселина; глицин и карнитин може да увеличи екскрецията му. Ако тези мерки са недостатъчни, може да се наложи заместване на кръвопреливането и перитонеалната диализа. Дългосрочното лечение включва ограничаване на приема на левцин с храна и продължаване на допълнителното приложение на глицин и карнитин. Прогнозата е отлична за лечение.

Пропионовая ацидемия

Дефицитът на пропионил-СоА карбоксилазата, ензимът, отговорен за превръщането на пропионовата киселина в метилмалонат, води до натрупване на пропионова киселина. Симптомите се появяват в първите дни или седмици от живота и включват ниска апетит, повръщане и дихателна недостатъчност поради метаболитна ацидоза с дълбоко празнина анион, хипогликемия, и хиперамонемия. Може да се развият гърчове и често се забелязва депресия на костния мозък. Физиологичният стрес може да предизвика повторни атаки. В бъдеще пациентите могат да имат умствена изостаналост и неврологични нарушения. Пропионовата ацидемия може също да бъде част от разстройствата с множество недостатъци на дефицит на карбоксилази, биотин или биотинидаза.

Диагнозата се препоръчва от повишени нива на метаболити на пропионовата киселина, включително metiltsitrat и Теглат и глицинови конюгати в урина и кръв и потвърждава чрез измерване на активността на пропионил-СоА карбоксилаза в левкоцити или култивирани фибробласти. Лечението за остри прояви включва интравенозна хидратация (включително високи дози глюкоза) и парентерално хранене; може да бъде полезен карнитин. Ако тези мерки са недостатъчни, може да се наложи перитонеална диализа или хемодиализа. Дългосрочното лечение включва ограничаване на доставката на хранителни аминокиселини и мастни киселини с допълнителна верига и евентуално продължаване на допълнителното прилагане на карнитин. Някои пациенти реагират на високи дози биотин, тъй като това е кофактор за пропионил-СоА и други карбоксилази.

Метил малонатна киселина

Това разстройство е следствие от дефицит на метилмалонил-СоА мутаза, който превръща метил-мононил-СоА (продукт на карбоксилиране на пропионил-СоА) в сукцинил-СоА. Аденозилкабаламинът, метаболит на витамин В12, е кофактор; неговият недостиг може също да причини метилмалонова ацидемия (както и хомоцистинурия и мегалопластична анемия). Налице е натрупване на метилмалонова киселина. Възрастта на начало, клиничните прояви и лечението са подобни на тези с пропионова ацидемия, с изключение на това, че при някои пациенти кобаламинът, а не биотинът, може да бъде ефективен.