By Dr. Sanchari Sinha Dutta, Ph.D.Reviewed by Emily Henderson, B.Sc.

Wrodzone błędy metabolizmu to grupa zaburzeń genetycznych spowodowanych nieprawidłowym funkcjonowaniem specyficznych białek związanych ze szlakami metabolicznymi.

Image Credit: Yeexin Richelle/.com

Co to są wrodzone błędy metabolizmu?

Wrodzone błędy metabolizmu są przede wszystkim związane z nieprawidłowym trawieniem składników pokarmowych i defektami w przechowywaniu węglowodanów, kwasów tłuszczowych i białek, co prowadzi do nieprawidłowego gromadzenia metabolitów i zmniejszonej produkcji energii.

Choroby te są spowodowane mutacjami w genach, które kodują enzymy, transportery błonowe i inne funkcjonalne białka związane z różnymi szlakami metabolicznymi. Są one najczęściej dziedziczone w sposób autosomalny recesywny, a rzadko w sposób autosomalny dominujący i X-linked manners.

Ale poszczególne wrodzone błędy metabolizmu jest bardzo rzadkie, zbiorczo są one bardzo powszechne, wpływając 1 na 2500 niemowląt przy urodzeniu. Istnieją różne rodzaje wrodzonych błędów metabolizmu, w tym choroba moczu wywołana cukrem klonowym, nietolerancja fruktozy, galaktozemia i fenyloketonuria. Zaburzenia te mogą być zidentyfikowane poprzez badania przesiewowe noworodków.

Klasyfikacja wrodzonych błędów metabolizmu

Wrodzone błędy metabolizmu są głównie kategoryzowane w zależności od ich początku, podstawowych oznak i objawów, narządów/układów dotkniętych chorobą i prezentacji choroby (ostra/przewlekła).

W kwasicach organicznych, metabolizm węglowodanów, białek i tłuszczów jest zaburzony, co prowadzi do kwasicy metabolicznej z ketozą, zwiększonego poziomu mleczanów i hiperamonemii. Częstymi przykładami są kwasica metylomalonowa i niedobór wielu karboksylaz.

W zaburzeniach utleniania kwasów tłuszczowych zaburzona jest mitochondrialna ścieżka beta-oksydacji. Może również wystąpić zaburzenie szlaku transportu karnityny, co prowadzi do nieprawidłowego transportu kwasów tłuszczowych. Zaburzenia te charakteryzują się hipoglikemią z hipoketozą, kardiomiopatią i hiperamonemią. Częstymi przykładami są niedobory dehydrogenazy krótko, średnio i długołańcuchowych acylo-CoA.

Aminoacidopatie są spowodowane niedoborami enzymów związanych z metabolizmem aminokwasów. W niektórych przypadkach charakterystyka aminokwasopatii jest podobna do charakterystyki kwasic organicznych; jednakże, ogólnie rzecz biorąc, charakterystyka jest niespecyficzna i niejednorodna. Częstymi przykładami są fenyloketonuria, choroba syropu klonowego, tyrozynemia i homocystynuria.

Zaburzenia metabolizmu węglowodanów są spowodowane przede wszystkim nieprawidłowym metabolizmem węglowodanów, nieprawidłową syntezą glikogenu lub upośledzoną glukoneogenezą. Zaburzenia te charakteryzują się hipoglikemią, kwasicą mleczanową lub ketozą oraz hepatosplenomegalią. Częstymi przykładami są nietolerancja fruktozy, galaktozemia, niedobór fruktozo-1,6-difosfatazy i zaburzenia magazynowania glikogenu.

W lizosomalnych zaburzeniach magazynowania, lizosomalne nagromadzenie glikoprotein, glikolipidów i glikozaminoglikanów występuje w wielu tkankach. Zaburzenia te charakteryzują się neurodegeneracją, organomegalią i szorstkością twarzy. Powszechne przykłady to choroba Niemanna-Picka, choroba Gauchera i mukopolisacharydoza.

Kwasica mleczanowa charakteryzuje się nieprawidłowym gromadzeniem się kwasu mlekowego we krwi. Stan ten jest spowodowany przez niższy poziom tlenu w tkankach, który wyzwala produkcję kwasu mlekowego. Częstymi przykładami są niedobór dehydrogenazy pirogronianowej i niedobór oksydazy cytochromowej.

Zaburzenia cyklu mocznikowego występują, gdy azot produkowany z metabolizmu białek nie może być przekształcony w mocznik, co prowadzi do nieprawidłowego gromadzenia się amoniaku we krwi. Zaburzenia te charakteryzują się hiperamonemią i alkalozą oddechową. Częstymi przykładami są: niedobór transkarbamylazy ornitynowej, cytrulinemia i kwasica argininobursztynowa.

Zaburzenia peroksysomalne występują z powodu defektu enzymów peroksysomalnych lub nieprawidłowej biogenezy peroksysomów. Charakterystyka kliniczna jest na ogół podobna do lizosomalnych zaburzeń spichrzeniowych. Częstymi przykładami są zespół Zellwegera i adrenoleukodystrofia noworodkowa.

Jakie są powszechne objawy wrodzonych błędów metabolizmu?

Objawy i symptomy wrodzonych błędów metabolizmu zależą od konkretnych warunków. Niektóre wspólne objawy obejmują utratę wagi, brak wzrostu u niemowląt i dzieci, brak energii, silne zmęczenie, niski poziom glukozy we krwi, wysoki poziom amoniaku lub kwasu we krwi, zaburzenia funkcji wątroby i żołądka, wymioty, biegunka, opóźnienia w rozwoju, drgawki i inne wady ośrodkowego układu nerwowego.

Jak rozpoznaje się te zaburzenia?

Po urodzeniu wykonuje się badania przesiewowe noworodków w celu oceny możliwych objawów wrodzonych błędów metabolizmu u niemowląt. Ponieważ niektóre schorzenia wiążą się z różnorodnymi objawami, lekarze mogą poprosić o wykonanie wielu badań. w przypadku stwierdzenia nieprawidłowości przeprowadza się dalsze badania w celu potwierdzenia rozpoznania.

Aby rozważyć obecność wrodzonych błędów metabolizmu, istnieją wytyczne dla lekarzy podstawowej opieki zdrowotnej. Są one następujące:

• Odmienne rozpoznanie sepsy, toksycznego połknięcia lub encefalopatii anoksycznej
• Utrzymywanie się objawów nawet po leczeniu powszechnie podejrzewanych schorzeń
• Brak możliwości uzyskania ostatecznego rozpoznania za pomocą powszechnie stosowanych badań laboratoryjnych
• Ostra lub przewlekła prezentacja schorzenia; Nawracająca lub postępująca choroba w każdym wieku
• Występowanie choroby nawet bez rodzinnej historii zaburzeń genetycznych lub metabolicznych
• Śmierć noworodka z nierozpoznanych przyczyn

Aby potwierdzić diagnozę, często wykonuje się badania laboratoryjne w celu analizy poziomu amoniaku lub innych składników we krwi lub moczu. W niektórych schorzeniach wykonuje się również testy na tkankach wyizolowanych z wątroby, mięśni, szpiku kostnego, mózgu lub skóry.

Jak leczyć wrodzone błędy metabolizmu?

Leczenie wrodzonych błędów metabolizmu zależy od konkretnego stanu. W niektórych ciężkich przypadkach pacjenci mogą wymagać systemów wspomagania oddychania i serca. Ponieważ początkowo nie jest możliwe określenie, który szlak metaboliczny jest zaburzony, ważne jest, aby przerwać wszystkie rodzaje doustnego przyjmowania pokarmu. Aby pokryć zapotrzebowanie energetyczne, pacjentom tym podaje się dożylnie puro glukozę (8 – 10 mg/kg/min).

Jeśli nie występują defekty utleniania kwasów tłuszczowych, można podawać dożylnie roztwory lipidów. Nie należy podawać białka przez 48 – 72 godziny i do czasu wykluczenia wszelkich defektów w białkach, szlakach metabolicznych. Pacjentom z hiperglikemią należy podawać insulinę.

Ważne jest również usunięcie toksycznych metabolitów, które są nagromadzone we krwi. Na przykład w przypadku ciężkiej hiperamonemii można wykonać hemodializę. Pacjenci z niedoborami enzymów mogą korzystać z enzymatycznych terapii zastępczych.

Further Reading

• All Metabolism Content
• What is Anabolism?
• What is Metabolism?
• Science of Metabolism
• Metabolism Key Biochemicals

Written by

Dr Sanchari Sinha Dutta

Dr Sanchari Sinha Dutta jest komunikatorką naukową, która wierzy w szerzenie mocy nauki w każdym zakątku świata. Posiada tytuł Bachelor of Science (B.Sc.) oraz Master’s of Science (M.Sc.) w dziedzinie biologii i fizjologii człowieka. Po uzyskaniu tytułu magistra, Sanchari podjęła studia doktoranckie w dziedzinie fizjologii człowieka. Jest autorką ponad 10 oryginalnych artykułów badawczych, z których wszystkie zostały opublikowane w renomowanych czasopismach międzynarodowych.

Ostatnia aktualizacja Aug 20, 2020

Cytaty

Proszę użyć jednego z następujących formatów, aby zacytować ten artykuł w swoim eseju, pracy lub raporcie:

• APA

  Dutta, Sanchari Sinha. (2020, 20 sierpnia). Wrodzone błędy metabolizmu. News-Medical. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/health/Inborn-Errors-of-Metabolism.aspx.

• MLA

  Dutta, Sanchari Sinha. „Wrodzone błędy metabolizmu”. News-Medical. 24 marca 2021. <https://www.news-medical.net/health/Inborn-Errors-of-Metabolism.aspx>.

• Chicago

  Dutta, Sanchari Sinha. „Wrodzone błędy metabolizmu”. News-Medical. https://www.news-medical.net/health/Inborn-Errors-of-Metabolism.aspx. (dostęp 24 marca, 2021).

• Harvard

  Dutta, Sanchari Sinha. 2020. Wrodzone Błędy Metabolizmu. Wiadomości-Medyczne, przeglądane 24 marca 2021, https://www.news-medical.net/health/Inborn-Errors-of-Metabolism.aspx.

.