Urođena greška metabolizma
Urođene greške metabolizma čine veliku klasu genetičkih bolesti koje uključuju kongenitalne poremećaje aktivnosti enzima.[1] Većina je uzrokovana defektima pojedinačnih gena koji kodiraju enzim za olakšavanje konverzije različitih supstanci (supstrat) u druge (proizvode). U većini poremećaja, problemi nastaju zbog nakupljanja supstanci koje su toksične ili ometaju normalnu funkciju ili zbog efekata smanjene sposobnosti za sintezu esencijalnih spojeva. Urođene greške metabolizma danas se često nazivaju kongenitalne metaboličke bolesti ili nasljedni metabolički poremećaji.[2] U ovaj koncept moguće je uključiti i novi termin enzimopatije. Ovaj termin je nastao nakon proučavanja biodinamičke enzimologije, nauke zasnovane na proučavanju enzima i njihovih derivata. Konačno, "urođene greške metabolizma" prvi put je proučavao britanski ljekar Archibald Garrod (1857–1936), 1908. godine. Poznat je po radu koji je postavio hipotezu "jedan gen-jedan enzim" , zasnovanu na njegovim studijama o prirodi i nasljeđivanju alkaptonurije. Njegov temeljni tekst, Urođene greške metabolizma (Inborn errors of metabolism), objavljen je 1923.[3]
| Urođene greške metabolizma | |
|---|---|
 Fenilalanin: poremećaj u metabolizmu ove aminokiseline je fenilketonurija, klasični primjer urođenih grešaka metabolizma | |
| Klasifikacija i vanjski resursi | |
| ICD-10 | E70-E90 |
| ICD-9 | 270-279 |
| MedlinePlus | 002438 |
| eMedicine | emerg/768 article/804757 |
| MeSH | D008661 |
Klasifikacija i simptomi metaboličkih bolesti
urediTradicijski su naslijeđene metaboličke bolesti klasificirane kao poremećaji metabolizma ugljikohidrata, metabolizma aminokiselina, metabolizma organske kiseline, metabolizma organskih kielina ili lizosomska bolest skladištenjas.[4] Posljednjih desetljeća otkrivene su stotine novih nasljednih poremećaja metabolizma i kategorije su se umnožile. Slijede neke od glavnih klasa kongenitalnih metaboličkih bolesti, sa istaknutim primjerima svake klase.[5]
- Poremećaji metabolizma ugljikohidrata
- Poremećaji metabolizma aminokiselina
- Poremećaj ciklusa ureje ili defekti ciklusa ureje
- Poremećaji metabolizma organskih kiselina (organske acidurije)
- Poremećaji oksidacije masnih kiselina i mitohondrijskog metabolizma
- Poremećaji metabolizma porfirina
- Poremećaji metabolizma purina ili pirimidina
- Poremećaji metabolizma steroida
- Poremećaji mitohondrijalne funkcije
- Poremećaji peroksisomne funkcije
- Lizozomski poremećaj skladištenja
Zbog ogromnog broja ovih bolesti na širok spektar sistema koji su teško pogođeni, gotovo svaka "pritužba" zdravstvenom radniku može imati urođenu metaboličku bolest kao mogući uzrok, posebno u djetinjstvu i adolescenciji. Slijede primjeri potencijalnih manifestacija koje utiču na svaki od glavnih sistema organa.
- Neuspeh rasta, neuspeh u rastu, gubitak težine
- Dvosmislene genitalije, odgođeni pubertet, prerani pubertet
- Kašnjenje u razvoju, napadi, demencija, encefalopatija, moždani udar
- Gluhoća, sljepoća, agnozija bola
- Kožni osip, abnormalna pigmentacija, nedostatak pigmentacije, prekomerni rast dlaka, kvržice i izbočine
- Zubne abnormalnosti
- Imunodeficijencija, nizak broj trombocita, nizak broj crvenih krvnih zrnaca, uvećana slezena, uvećani limfni čvorovi
- Mnogi oblici raka
- Ponavljajuće povraćanje, proljev, bol u trbuhu
- Prekomerno mokrenje, zatajenje bubrega, dehidracija, edem
- nizak krvni pritisak, srčana insuficijencija, uvećano srce, hipertenzija, infarkt miokarda
- Povećanje jetre, žutica, zatajenje jetre
- Neobične crte lica, kongenitalne malformacije
- Pretjerano disanje (hiperventilacija), respiratorna insuficijencija
- Nenormalno ponašanje, depresija, psihoza
- Bol u zglobovima, slabost mišića, grčevi
- Hipotireoza, nadbubrežna insuficijencija, hipogonadizam, dijabetes melitus
Dijagnoza
urediDeseci kongenitalnih metaboličkih bolesti sada se mogu otkriti testovima skrininga nov orođenčadi, posebno proširenim testiranjem pomoću masene spektrometrije.[6] Tehnologija zasnovana na gasnoj hromatografiji–masenoj spektrometriji sa integrisanim analitičkim sistemom, koja je sada omogućila testiranje novorođenčeta na genetičke metaboličke poremećaje veće od 100 mm. Zbog mnoštva stanja, mnogo različitih dijagnostičkih testova koristi se za skrining. Zbog mnoštva stanja, mnogo različitih dijagnostičkih testova se koristi za skrining. Abnormalni rezultat često je praćen naknadnim "definitivnim testom" kako bi se potvrdila sumnja na dijagnozu.
Uobičajeni skrining testovi koji se koriste u posljednjih šezdeset godina:
- Test gvožđe-hlorida (otkriva abnormalne metabolite u urinu)
- Ninhidrinska papirna hromatografija (otkriva abnormalne aminokiselinske obrasce)
- Guthrie test (otkriva prevelike količine specifičnih aminokiselina u krvi) Osušena krvna mrlja se može koristiti za testiranje multianalita pomoću tandemske masene spektrometrije (MS/MS). Ovo je dalo indikaciju za poremećaj. Isto se mora dodatno potvrditi enzimskim testovima, IEX-Ninhidrinom, GC/MS ili DNK testiranjem.
- Kvantitativno mjerenje aminokiselina u plazmi i mokraći
- IEX-Ninhidrinska tečnost za derivizaciju nakon kolone ionske hromatografije (otkriva abnormalne aminokiselinske obrasce i kvantitativno analizira)
- Analiza urinskih organska kiselina pomoću gasne hromatografije–masene spektrometrija
- Analiza plazmatskog acilkarnitina, pomoću masene spektrometrije
- Analiza urinskog purina i pirimidina gasnom hromatografijom-masenom spektrometrijom
Specifični dijagnostički testovi (ili fokusirani skrining za mali skup poremećaja):
- Tkivna biopsija: jetra, mišić, mozak, koštana srž
- Biopsija kože i kultivacija fibroblasta za ispitivanje specifičnih enzima
- Specifično DNK testiranje
Pregled iz 2015. objavio je da čak i uz sve ove dijagnostičke testove, postoje slučajevi kada "biohemijsko testiranje, sekvenciranje gena i enzimsko testiranje ne mogu ni potvrditi ni isključiti IEM, što rezultira potrebom da se oslanja na klinički tok pacijenta".[7] Zanimljivo je da novi dokazi detaljno opisani u pregledu iz 2021. pokazuju da se nekoliko neurometaboličkih poremećaja spaja na uobičajene neurohemijske mehanizme koji ometaju biološke mehanizme koji se također smatraju centralnim u ADHD patofiziologiji i liječenju. Ovo naglašava važnost bliske saradnje između zdravstvenih službi kako bi se izbjeglo kliničko zasjenjenje.[8]
Liječenje
urediSredinom 20. stoljeća glavni tretman za neke od poremećaja aminokiselina bio je ograničenje unosa proteina u ishrani, a sva ostala njega bila je jednostavno upravljanje komplikacijama. U proteklih dvadeset godina, zamjena enzima, genska terapija i transplantacija organa postali su dostupni i korisni za mnoge poremećaje koji se prethodno nisu mogli liječiti. Navedene su neke od najčešćih ili obećavajućih terapija:
- Ograničenje u ishrani
- Npr., smanjenje unosa proteina u ishrani ostaje glavni oslonac u liječenju fenilketonurije i drugih poremećaja aminokiselina
- Dodatak ishrani ili zamjena
- Npr. oralno uzimanje kukuruznog škroba nekoliko puta dnevno pomaže u sprečavanju pacijenatima sa bolesti skladištenja glikogena da dobiju ozbiljnu hipoglikemiju.
- Vitamini
- Na primjer, suplementacija tiamina pogoduje u nekoliko tipova poremećaja koji uzrokuju laktacidozu.
- Posredni metaboliti, spojevi ili lijekovi koji olakšavaju ili usporavaju specifične metaboličke puteve
- Dijaliza
- Zamjena enzima npr. kisele alfa-glukozidaze za pompeovu volest
- Genska terapija
- Transplantacija koštane srži ili organa
- Liječenje simptoma i komplikacija
- Prenatalna dijagnoza
Epidemiologija
urediU studiji u Britanskoj Kolumbiji, ukupna incidencija urođenih grešaka u metabolizmu procijenjena je na 40 na 100.000 živorođenih ili 1 na 2.500 rođenih,Greška kod citiranja: Nedostaje oznaka za zatvaranje </ref> nakon <ref>
| Tip urođene greške | Incidencija | |
|---|---|---|
| Bolesti koje uključuju aminokiseline (npr. PKU), organske kiseline, primarnu laktacidozu, galaktozemiju ili bolest ciklusa ureje |
24 na 100 000 rođenih[9] | 1 od 4.200[9] |
| Lizosomska bolest skladištenja | 8 na 100 000 rođenih[9] | 1 u12.500[9] |
| Peroksisomni poremećaj | ~3 do 4 na 100.000 rođenih[9] | ~1 u 30.000[9] |
| Respiratorna lančanobazirana mitohondrijska bolest | ~3 na 100 000 rođenih[9] | 1 u 33.000[9] |
| Bolest skladištenja glikogena | 2,3 na 100,000 rođenih[9] | 1 u 43,000[9] |
Reference
uredi- ^ MedlinePlus Encyclopedia: Inborn errors of metabolism
- ^ "Inherited metabolic disorders - Symptoms and causes". Mayo Clinic (jezik: engleski).
- ^ Garrod, Archibald E (1923). Inborn errors of metabolism. OCLC 1159473729.[potrebna stranica] [non-primary source needed]
- ^ Bartolozzi, Giorgio (2008). "Errori congeniti del metabolismo" [Inborn errors of metabolism] (PDF). Pediatria: principi e Pratica clinica [Pediatrics: Principles and Clinical Practice] (jezik: Italian). str. 361–386. ISBN 978-88-214-3204-0. OCLC 884592549.CS1 održavanje: nepoznati jezik (link)
- ^ Sghirlanzoni, Angelo (2010). Terapia delle malattie neurologiche. doi:10.1007/978-88-470-1120-5. ISBN 978-88-470-1119-9.
- ^ Geerdink, R.B; Niessen, W.M.A; Brinkman, U.A.Th (mart 2001). "Mass spectrometric confirmation criterion for product-ion spectra generated in flow-injection analysis". Journal of Chromatography A. 910 (2): 291–300. doi:10.1016/s0021-9673(00)01221-8. PMID 11261724.
- ^ Vernon, Hilary J. (1. 8. 2015). "Inborn Errors of Metabolism: Advances in Diagnosis and Therapy". JAMA Pediatrics. 169 (8): 778–782. doi:10.1001/jamapediatrics.2015.0754. PMID 26075348.
- ^ Cannon Homaei S, Barone H, Kleppe R, Betari N, Reif A, Haavik J (novembar 2021). "ADHD symptoms in neurometabolic diseases: Underlying mechanisms and clinical implications". Neuroscience and Biobehavioral Reviews. doi:10.1016/j.neubiorev.2021.11.012.
- ^ a b c d e f g h i j Greška kod citiranja: Nevaljana oznaka
<ref>; nije naveden tekst za reference s imenomBC
Dopunska literatura
uredi- Price, Nicholas C; Stevens, Lewis (1996). Principi di enzimologia [Principles of enzymology] (jezik: italijanski). A. Delfino. ISBN 978-88-7287-100-3. OCLC 879866185.
- Mazzucato, Fernando; Giovagnoni, Andrea (2019). Manuale di tecnica, metodologia e anatomia radiografica tradizionali [Manual of traditional radiographic technique, methodology and anatomy] (jezik: italijanski). Piccin. ISBN 978-88-299-2959-7. OCLC 1141547603.
- Torricelli, P; Antonelli, F; Ferorelli, P; Borromeo, I; Shevchenko, A; Lenzi, S; De Martino, A (mart 2020). "Oral nutritional supplement prevents weight loss and reduces side effects in patients in advanced lung cancer chemotherapy". Amino Acids. 52 (3): 445–451. doi:10.1007/s00726-020-02822-7. PMID 32034492. S2CID 211053578.