Medfödda fel i ämnesomsättningen
Medfödda metabolismfel bildar en stor klass av genetiska sjukdomar som involverar medfödda störningar av enzymaktiviteter. Majoriteten beror på defekter i enskilda gener som kodar för enzymer som underlättar omvandling av olika ämnen ( substrat ) till andra ( produkter ). I de flesta av sjukdomarna uppstår problem på grund av ackumulering av ämnen som är toxiska eller stör normal funktion, eller på grund av effekterna av minskad förmåga att syntetisera essentiella föreningar. Medfödda metabolismfel kallas nu ofta för medfödda metabola sjukdomar eller ärftliga metabola störningar . Till detta koncept är det möjligt att inkludera den nya termen Enzymopati. Denna term skapades efter studiet av biodynamisk enzymologi , en vetenskap baserad på studiet av enzymerna och deras derivativa produkter. Slutligen medfödda metabolismfel för första gången av den brittiske läkaren Archibald Garrod (1857–1936), 1908. Han är känd för arbete som föregick hypotesen "en gen-ett enzym", baserat på hans studier om naturens natur och nedärvning av alkaptonuri. Hans avgörande text, Inborn Errors of Metabolism, publicerades 1923.
Klassificering och symtom på metabola sjukdomar
Traditionellt klassificerades de ärftliga metabola sjukdomarna som störningar i kolhydratmetabolism , aminosyrametabolism , organisk syrametabolism eller lysosomala lagringssjukdomar . Under de senaste decennierna har hundratals nya ärftliga störningar i ämnesomsättningen upptäckts och kategorierna har förökat sig. Följande är några av huvudklasserna av medfödda metabola sjukdomar, med framstående exempel från varje klass.
- Störningar i kolhydratmetabolismen
- Störningar i aminosyrametabolismen
- Ureacykelstörning eller ureacykeldefekter
- Störningar i organisk syrametabolism ( organisk aciduri )
- Störningar av fettsyraoxidation och mitokondriell metabolism
- Störningar i porfyrinmetabolismen akut
- Störningar i purin- eller pyrimidinmetabolismen
- Lesch-Nyhans syndrom
- AMPD1-brist (MADD)
- Störningar i steroidmetabolism
- Störningar i mitokondriell funktion
- Störningar av peroxisomal funktion
- Lysosomala lagringsstörningar
På grund av det enorma antalet av dessa sjukdomar kan det breda utbudet av system som påverkas hårt, nästan varje "presenterande klagomål" till en vårdgivare ha en medfödd metabol sjukdom som en möjlig orsak, särskilt i barndomen och tonåren. Följande är exempel på potentiella manifestationer som påverkar vart och ett av de stora organsystemen.
- Tillväxtfel , misslyckande att växa, viktminskning
- Tvetydiga könsorgan , försenad pubertet , brådmogen pubertet
- Utvecklingsförsening , kramper , demens , encefalopati , stroke
- Dövhet , blindhet , smärtagnosi
- Hudutslag , onormal pigmentering , bristande pigmentering, överdriven hårväxt , klumpar och knölar
- Dentala avvikelser
- Immunbrist , lågt antal blodplättar , lågt antal röda blodkroppar , förstorad mjälte , förstorade lymfkörtlar
- Många former av cancer
- Återkommande kräkningar , diarré , buksmärtor
- Överdriven urinering , njursvikt , uttorkning , ödem
- Lågt blodtryck , hjärtsvikt , förstorat hjärta , högt blodtryck , hjärtinfarkt
- Leverförstoring , gulsot , leversvikt
- Ovanliga ansiktsdrag, medfödda missbildningar
- Överdriven andning ( hyperventilation ), andningssvikt
- Onormalt beteende, depression , psykos
- Ledvärk, muskelsvaghet , kramper
- Hypotyreos , binjurebarksvikt , hypogonadism , diabetes mellitus
Diagnostisk
Dussintals medfödda metabola sjukdomar kan nu upptäckas genom screeningtest för nyfödda , särskilt utökade tester med masspektrometri. gaskromatografi – masspektrometri- baserad teknologi med ett integrerat analyssystem, som nu har gjort det möjligt att testa en nyfödd för över 100 mm genetiska metabola störningar. På grund av mångfalden av tillstånd används många olika diagnostiska tester för screening. Ett onormalt resultat följs ofta av ett efterföljande "definitivt test" för att bekräfta den misstänkta diagnosen.
Vanliga screeningtester som använts under de senaste sextio åren:
- Järnkloridtest (upptäcker onormala metaboliter i urinen)
- Ninhydrin papperskromatografi (upptäcker onormala aminosyramönster )
- Guthrie-test (upptäcker för stora mängder specifika aminosyror i blodet) Den torkade blodfläcken kan användas för multianalyttestning med tandemmasspektrometri (MS/MS). Detta gav en indikation på en störning. Detsamma måste bekräftas ytterligare genom enzymanalyser, IEX-Ninhydrin, GC/MS eller DNA-testning.
- Kvantitativ mätning av aminosyror i plasma och urin
- IEX- Ninhydrin vätskejonkromatografi efter kolumnderivatisering (upptäcker onormala aminosyramönster och kvantitativ analys)
- Urinanalys av organisk syra med gaskromatografi – masspektrometri
- Plasmaacylkarnitinanalys med masspektrometri _
- Urinpurin och pyrimidinanalys med gaskromatografi- masspektrometri
Specifika diagnostiska tester (eller fokuserad screening för en liten uppsättning störningar):
- Vävnadsbiopsi : lever , muskler , hjärna , benmärg _
- Hudbiopsi och fibroblastodling för specifik enzymtestning
- Specifik DNA-testning
En granskning från 2015 rapporterade att även med alla dessa diagnostiska tester finns det fall då "biokemiska tester, gensekvensering och enzymatiska tester varken kan bekräfta eller utesluta en IEM, vilket resulterar i att man måste lita på patientens kliniska förlopp". En granskning från 2021 visade att flera neurometabola störningar konvergerar till vanliga neurokemiska mekanismer som stör biologiska mekanismer som också anses vara centrala i ADHD- patofysiologi och behandling. Detta understryker vikten av nära samarbete mellan hälso- och sjukvården för att undvika klinisk överskuggning.
Behandling
I mitten av 1900-talet var den huvudsakliga behandlingen för vissa av aminosyrasjukdomarna begränsning av protein i kosten och all annan vård var helt enkelt hantering av komplikationer. Under de senaste tjugo åren har nya mediciner, enzymersättning, genterapi och organtransplantation blivit tillgängliga och fördelaktiga för många tidigare obehandlade sjukdomar. Några av de vanligare eller mer lovande behandlingarna är listade:
- Dietrestriktioner
- T.ex. är minskning av dietprotein fortfarande en stöttepelare i behandlingen av fenylketonuri och andra aminosyrasjukdomar
- Kosttillskott eller ersättning
- T.ex. oralt intag av majsstärkelse flera gånger om dagen hjälper till att förhindra att personer med glykogenlagringssjukdomar blir allvarligt hypoglykemiska .
- Läkemedel
- T.ex. förhindrar nitisison bildandet av toxiska metaboliter för patienter med tyrosinemi typ I och möjliggör normal tillväxt och utveckling i kombination med en lågproteindiet
- Vitaminer
- Till exempel tiamintillskott gynnar flera typer av sjukdomar som orsakar laktacidos .
- Intermediära metaboliter, föreningar eller läkemedel som underlättar eller fördröjer specifika metabola vägar
- Dialys
- Enzymersättning T.ex. Syra-alfa-glukosidas för Pompes sjukdom
- Genterapi
- Benmärgs- eller organtransplantation
- Behandling av symtom och komplikationer
- Prenatal diagnos
Epidemiologi
I en studie i British Columbia uppskattades den totala förekomsten av medfödda metabolismfel till 40 per 100 000 levande födslar eller 1 av 2 500 födslar, vilket totalt sett representerar mer än cirka 15 % av enstaka genstörningar i befolkningen. Medan en mexikansk studie fastställde en total incidens på 3,4: 1000 levande nyfödda och en bärardetektering på 6,8:1000 NBS.
Typ av medfödd fel | Frekvens | |
---|---|---|
Sjukdom som involverar aminosyror (t.ex. PKU , Tyrosinemi ), organiska syror, primär laktacidos, galaktosemi eller en ureacykelsjukdom |
24 per 100 000 födslar | 1 på 4 200 |
Lysosomal lagringssjukdom | 8 per 100 000 födslar | 1 på 12 500 |
Peroxisomal störning | ~3 till 4 per 100 000 födslar | ~1 på 30 000 |
Respiratorisk kedja-baserad mitokondriell sjukdom | ~3 per 100 000 födslar | 1 på 33 000 |
Glykogenlagringssjukdom | 2,3 per 100 000 födslar | 1 på 43 000 |
Vidare läsning
- Price, Nicholas C; Stevens, Lewis (1996). Principi di enzimologia [ Enzymologins principer ] (på italienska). A. Delfino. ISBN 978-88-7287-100-3 . OCLC 879866185 .
- Mazzucato, Fernando; Giovagnoni, Andrea (2019). Manuale di tecnica, metodologia e anatomia radiografica tradizionali [ Manual för traditionell radiografisk teknik, metodologi och anatomi ] (på italienska). Piccin. ISBN 978-88-299-2959-7 . OCLC 1141547603 .
- Torricelli, P; Antonelli, F; Ferorelli, P; Borromeo, I; Shevchenko, A; Lenzi, S; De Martino, A (mars 2020). "Oralt näringstillskott förhindrar viktminskning och minskar biverkningar hos patienter i avancerad lungcancerkemoterapi". Aminosyror . 52 (3): 445–451. doi : 10.1007/s00726-020-02822-7 . PMID 32034492 . S2CID 211053578 .