Door Dr. Sanchari Sinha Dutta, Ph.D.Beoordeeld door Emily Henderson, B.Sc.

Aangeboren stofwisselingsfouten zijn een groep genetische aandoeningen die worden veroorzaakt door een abnormale werking van specifieke eiwitten die verband houden met metabolische routes.

Image Credit: Yeexin Richelle/.com

Wat zijn aangeboren stofwisselingsfouten?

Aangeboren stofwisselingsfouten worden voornamelijk geassocieerd met de onjuiste vertering van voedingsmiddelen en defecten in de opslag van koolhydraten, vetzuren en eiwitten, wat leidt tot een abnormale ophoping van metabolieten en een verminderde productie van energie.

Deze ziekten worden veroorzaakt door mutaties in genen die coderen voor enzymen, membraantransporteurs en andere functionele eiwitten die verband houden met diverse stofwisselingstrajecten. Ze worden meestal op een autosomaal recessieve manier overgeërfd, en zelden op autosomaal dominante en X-gebonden manieren.

Hoewel individuele aangeboren stofwisselingsfouten zeer zeldzaam zijn, komen ze collectief zeer vaak voor, en treffen 1 op 2500 zuigelingen bij de geboorte. Er zijn verschillende soorten aangeboren fouten van het metabolisme, met inbegrip van ahornsuiker urineziekte, fructose intolerantie, galactosemie, en fenylketonurie. Deze aandoeningen kunnen worden opgespoord door middel van screeningtests bij pasgeborenen.

Classificatie van aangeboren stofwisselingsstoornissen

Aangeboren stofwisselingsstoornissen worden hoofdzakelijk gecategoriseerd op basis van hun begin, primaire tekenen en symptomen, aangetaste organen/systemen, en ziektepresentatie (acuut/chronisch).

In organische acidemieën is het metabolisme van koolhydraten, eiwitten en vetten verstoord, wat leidt tot metabole acidose met ketose, verhoogd lactaatgehalte, en hyperammonemie. Veel voorkomende voorbeelden zijn methylmalonzuurremie en meervoudige carboxylase-deficiënties.

Bij vetzuuroxidatiestoornissen is de mitochondriale bèta-oxidatieroute verstoord. Ook kan verstoring van de carnitinetransportroute optreden, wat leidt tot abnormaal vetzuurtransport. Deze stoornissen worden gekenmerkt door hypoglykemie met hypoketose, cardiomyopathie en hyperammonemie. Veel voorkomende voorbeelden zijn korte, middellange en lange keten acyl-CoA dehydrogenase deficiëntie.

Aminoacidopathieën worden veroorzaakt door deficiënties in enzymen die te maken hebben met het aminozuurmetabolisme. In sommige gevallen zijn de kenmerken van aminoacidopathieën vergelijkbaar met die van organische acidemieën; in het algemeen zijn de kenmerken echter niet-specifiek en heterogeen van aard. Bekende voorbeelden zijn fenylketonurie, maple syrup urine disease, tyrosinemie, en homocystinurie.

Koolhydraatstofwisselingsstoornissen worden voornamelijk veroorzaakt door een onjuist metabolisme van koolhydraten, abnormale glycogeensynthese, of gestoorde gluconeogenese. Deze stoornissen worden gekenmerkt door hypoglykemie, melkzuurose of ketose, en hepatosplenomegalie. Bekende voorbeelden zijn fructose-intolerantie, galactosemie, fructose 1,6-difosfatase-deficiëntie, en glycogeenopslagstoornissen.

Bij lysosomale opslagstoornissen treedt in veel weefsels lysosomale ophoping van glycoproteïnen, glycolipiden en glycosaminoglycanen op. Deze aandoeningen worden gekenmerkt door neurodegeneratie, organomegalie en ruwheid van het gezicht. Bekende voorbeelden zijn de ziekte van Niemann-Pick, de ziekte van Gaucher en mucopolysaccharidosis.

Lactische acidose wordt gekenmerkt door een abnormale ophoping van melkzuur in het bloed. De aandoening wordt veroorzaakt door een lager zuurstofgehalte in de weefsels dat de productie van melkzuur op gang brengt. Veel voorkomende voorbeelden zijn pyruvaatdehydrogenase-deficiëntie en cytochroomoxidase-deficiëntie.

Stoornissen van de ureumcyclus treden op wanneer stikstof afkomstig van het eiwitmetabolisme niet kan worden omgezet in ureum, wat leidt tot abnormale ophoping van ammoniak in het bloed. Deze stoornissen worden gekenmerkt door hyperammonemie en respiratoire alkalose. Bekende voorbeelden zijn ornithine transcarbamylase deficiëntie, citrullinemie, en argininosuccinic aciduria.

Peroxisomale aandoeningen ontstaan door defecten in peroxisomale enzymen of onjuiste biogenese van peroxisomen. De klinische kenmerken zijn in het algemeen vergelijkbaar met die van lysosomale opslagstoornissen. Bekende voorbeelden zijn het Zellweger-syndroom en neonatale adrenoleukodystrofie.

Wat zijn de veel voorkomende symptomen van aangeboren stofwisselingsfouten?

De tekenen en symptomen van aangeboren stofwisselingsfouten zijn afhankelijk van specifieke omstandigheden. Enkele veel voorkomende symptomen zijn gewichtsverlies, groeiachterstand bij zuigelingen en kinderen, gebrek aan energie, ernstige vermoeidheid, laag bloedglucosegehalte, hoog ammoniak- of zuurgehalte in het bloed, gestoorde lever- en maagfuncties, braken, diarree, ontwikkelingsachterstand, toevallen en andere afwijkingen van het centrale zenuwstelsel.

Hoe worden deze aandoeningen gediagnosticeerd?

Bij de geboorte worden screeningstests bij pasgeborenen uitgevoerd om mogelijke tekenen van aangeboren stofwisselingsstoornissen bij zuigelingen te evalueren. Omdat sommige aandoeningen gepaard gaan met een verscheidenheid aan symptomen, kunnen artsen vragen om meerdere tests.Als afwijkingen worden gevonden, worden verdere tests uitgevoerd om de diagnose te bevestigen.

Om de aanwezigheid van aangeboren fouten van het metabolisme te overwegen, zijn er richtlijnen voor eerstelijnszorgartsen. Deze zijn als volgt:

• Differentiële diagnose van sepsis, toxische inname, of anoxische encefalopathie
• Het voortduren van symptomen zelfs na behandeling van algemeen verdachte aandoeningen
• Het uitblijven van een definitieve diagnose met behulp van gangbare laboratoriumtests
• Acute of chronische presentatie van de aandoening; Terugkerende of progressieve ziekte op elke leeftijd
• Het optreden van de ziekte, zelfs zonder een familiegeschiedenis van een genetische of metabolische aandoening
• Nieuwgeboren sterfte door niet-herkende oorzaken

Om de diagnose te bevestigen, worden vaak laboratoriumtests gedaan om het ammoniakgehalte of andere bestanddelen in het bloed of de urine te analyseren. Bij sommige aandoeningen worden ook tests gedaan op weefsels geïsoleerd uit de lever, spier, beenmerg, hersenen of huid.

Hoe aangeboren fouten van het metabolisme te behandelen?

Behandelingen van aangeboren fouten van het metabolisme zijn afhankelijk van een specifieke aandoening. In sommige ernstige gevallen kunnen patiënten ademhalings- en hartondersteuningssystemen nodig hebben. Omdat in eerste instantie niet kan worden vastgesteld welke stofwisselingsroute is verstoord, is het belangrijk om alle vormen van orale inname te stoppen. Om aan de energiebehoefte te voldoen, krijgen deze patiënten intraveneus puro glucose (8 – 10 mg/kg/min).

Als er geen defecten in de vetzuuroxidatie zijn, kunnen intraveneuze lipidenoplossingen worden gegeven. Gedurende 48 – 72 uur mag geen eiwit worden toegediend, totdat defecten in het eiwitmetabolisme zijn uitgesloten. Patiënten met hyperglycemie moeten insuline toegediend krijgen.

Het is ook belangrijk om toxische metabolieten die zich in het bloed hebben opgehoopt, te verwijderen. In geval van ernstige hyperammonemie kan bijvoorbeeld hemodialyse worden uitgevoerd. Patiënten met enzymdeficiënties kunnen baat hebben bij enzymvervangingstherapieën.

Verder lezen

• Alle Metabolisme Inhoud
• Wat is Anabolisme?
• Wat is Metabolisme?
• Wetenschap van het Metabolisme
• Metabolisme Key Biochemicals

>

Citaties