Gangguan metabolisme asid amino rantai bercabang

Valine, leucine, dan isoleucine ialah asid amino rantai bercabang; kekurangan enzim yang terlibat dalam metabolisme mereka membawa kepada pengumpulan asid organik dengan asidosis metabolik yang teruk.

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

Penyakit sirap maple

Ini adalah kumpulan gangguan resesif autosomal yang disebabkan oleh kekurangan satu atau lebih subunit dekarboksilase yang aktif dalam langkah kedua katabolisme asid amino rantai bercabang. Walaupun agak jarang, mereka mempunyai insiden yang ketara di kalangan Amish dan Mennonites (mungkin 1/200 kelahiran).

Gejala termasuk ciri bau badan seperti sirap maple (terutamanya kuat dalam tahi telinga) dan penyakit yang teruk dalam beberapa hari pertama kehidupan, bermula dengan muntah dan lesu dan berkembang menjadi sawan, koma dan kematian jika tidak dirawat. Pesakit dengan bentuk penyakit ringan hanya boleh mengalami gejala apabila tertekan (cth, jangkitan, pembedahan).

Perubahan biokimia termasuk ketonemia dan asidemia yang ketara. Diagnosis adalah berdasarkan tahap plasma asid amino rantai bercabang yang tinggi (terutamanya leucine).

Dalam fasa akut, dialisis peritoneal atau hemodialisis dengan penghidratan dan pemakanan intravena serentak (termasuk glukosa dos tinggi) mungkin diperlukan. Rawatan jangka panjang melibatkan sekatan pemakanan asid amino rantai bercabang; bagaimanapun, jumlah yang kecil diperlukan untuk metabolisme normal. Tiamin adalah kofaktor untuk dekarboksilasi, dan sesetengah pesakit bertindak balas terhadap tiamin dos tinggi (sehingga 200 mg secara lisan sekali sehari).

Asidemia Isovalerik

Langkah ketiga dalam metabolisme leucine ialah penukaran isovaleryl-CoA kepada 3-methylcrotonyl-CoA, langkah penyahhidrogenan. Kekurangan dehidrogenase ini membawa kepada peningkatan paras asid isovalerik, yang dipanggil sindrom "kaki berpeluh", kerana asid isovalerik terkumpul berbau seperti peluh.

Gejala dalam bentuk akut berkembang pada hari-hari pertama kehidupan dan termasuk pengambilan makanan yang rendah, muntah, dan kegagalan pernafasan, yang berlaku apabila pesakit mengalami asidosis metabolik jurang anion dalam, hipoglikemia, dan hiperammonemia. Penindasan sumsum tulang sering berkembang. Bentuk terputus-putus kronik mungkin tidak nyata selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun.

Diagnosis adalah berdasarkan pengesanan tahap peningkatan asid isovalerik dan metabolitnya dalam darah atau air kencing. Dalam bentuk akut, rawatan termasuk rehidrasi intravena dan pemakanan parenteral (termasuk glukosa dos tinggi) dan langkah-langkah untuk meningkatkan perkumuhan asid isovalerik; glisin dan karnitin boleh meningkatkan perkumuhannya. Jika langkah-langkah ini tidak mencukupi, transfusi pertukaran dan dialisis peritoneal mungkin diperlukan. Rawatan jangka panjang termasuk sekatan diet leucine dan suplemen berterusan dengan glisin dan karnitin. Prognosis adalah sangat baik dengan rawatan.

Asidemia propionik

Kekurangan propionil-CoA karboksilase, enzim yang bertanggungjawab untuk menukar asid propionik kepada metil malonat, membawa kepada pengumpulan asid propionik. Gejala muncul pada hari-hari pertama hingga minggu kehidupan dan termasuk selera makan yang lemah, muntah, dan kegagalan pernafasan akibat asidosis metabolik jurang anion yang mendalam, hipoglikemia dan hiperammonemia. Kejang mungkin berlaku, dan penindasan sumsum tulang adalah perkara biasa. Tekanan fisiologi boleh mencetuskan serangan berulang. Pesakit kemudiannya mungkin mengalami terencat akal dan disfungsi neurologi. Asidemia propionik juga boleh menjadi sebahagian daripada gangguan kekurangan karboksilase berbilang, kekurangan biotin, atau kekurangan biotinidase.

Diagnosis dicadangkan oleh peningkatan tahap metabolit asid propionik, termasuk metil sitrat dan tiglat, dan konjugat glisin mereka dalam air kencing dan darah dan disahkan dengan mengukur aktiviti propionil-CoA karboksilase dalam leukosit atau fibroblas berbudaya. Rawatan akut termasuk penghidratan intravena (termasuk glukosa dos tinggi) dan pemakanan parenteral; karnitin mungkin berguna. Jika langkah-langkah ini tidak mencukupi, dialisis peritoneal atau hemodialisis mungkin diperlukan. Rawatan jangka panjang termasuk sekatan pemakanan asid amino prekursor dan asid lemak rantaian lanjutan dan kemungkinan tambahan karnitin yang berterusan. Sesetengah pesakit bertindak balas terhadap dos biotin yang tinggi, kerana ia adalah kofaktor untuk propionil-CoA dan karboksilase lain.

Asidemia metil malonik

Gangguan ini berpunca daripada kekurangan methylmalonyl-CoA mutase, yang menukarkan methylmalonyl-CoA (hasil karboksilasi propionil-CoA) kepada succinyl-CoA. Adenosylcobalamin, metabolit vitamin B12, adalah kofaktor; kekurangannya juga boleh menyebabkan asidemia metilmalonik (serta homocystinuria dan anemia megaloblastik). Pengumpulan asid metilmalonik berlaku. Umur permulaan, manifestasi klinikal, dan rawatan adalah serupa dengan asidemia propionik, kecuali cobalamin dan bukannya biotin mungkin berkesan pada sesetengah pesakit.