ความผิดปกติของการเผาผลาญกรดอะมิโนโซ่กิ่ง

วาลีน ลิวซีน และไอโซลิวซีน เป็นกรดอะมิโนสายโซ่กิ่ง การขาดเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญจะนำไปสู่การสะสมของกรดอินทรีย์ซึ่งส่งผลให้เกิดกรดเมตาโบลิกในเลือดอย่างรุนแรง

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

โรคน้ำเชื่อมเมเปิ้ล

เหล่านี้เป็นกลุ่มของโรคถ่ายทอดทางพันธุกรรมแบบด้อยที่เกิดจากการขาดซับยูนิตหนึ่งหรือหลายซับยูนิตของดีคาร์บอกซิเลสที่ทำงานในขั้นตอนที่สองของกระบวนการย่อยสลายกรดอะมิโนโซ่กิ่ง แม้ว่าจะค่อนข้างพบได้น้อย แต่อุบัติการณ์ของโรคนี้พบได้มากในกลุ่มชาวอาเมิชและเมนโนไนต์ (น่าจะประมาณ 1 ใน 200 ของทารกที่เกิด)

อาการได้แก่ มีกลิ่นตัวคล้ายน้ำเชื่อมเมเปิ้ล (โดยเฉพาะขี้หู) และมีอาการป่วยรุนแรงในช่วงไม่กี่วันแรกของชีวิต โดยเริ่มจากอาเจียนและเซื่องซึม จากนั้นอาจชัก โคม่า และเสียชีวิตหากไม่ได้รับการรักษา ผู้ป่วยที่มีโรคในระยะเริ่มต้นอาจมีอาการเมื่อเครียด (เช่น ติดเชื้อ ผ่าตัด)

การเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมี ได้แก่ ภาวะคีโตนในเลือดสูงและภาวะกรดในเลือดสูง การวินิจฉัยขึ้นอยู่กับระดับกรดอะมิโนโซ่กิ่งในพลาสมาที่สูงขึ้น (โดยเฉพาะลิวซีน)

ในระยะเฉียบพลัน อาจจำเป็นต้องฟอกไตทางช่องท้องหรือฟอกไตด้วยเครื่องไตเทียมพร้อมกับให้สารน้ำทางเส้นเลือดและสารอาหาร (รวมถึงกลูโคสปริมาณสูง) พร้อมกัน การรักษาในระยะยาวเกี่ยวข้องกับการจำกัดการรับประทานอาหารของกรดอะมิโนโซ่กิ่ง อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องได้รับกรดอะมิโนในปริมาณเล็กน้อยเพื่อให้การเผาผลาญเป็นปกติ ไทอามีนเป็นโคแฟกเตอร์สำหรับการดีคาร์บอกซิเลชัน และผู้ป่วยบางรายตอบสนองต่อไทอามีนปริมาณสูง (สูงสุด 200 มก. ทางปากครั้งเดียวต่อวัน)

ภาวะกรดในเลือดสูง

ขั้นตอนที่สามในการเผาผลาญลิวซีนคือการแปลงไอโซวาเลอรีล-โคเอเป็น 3-เมทิลโครโทนิล-โคเอ ซึ่งเป็นขั้นตอนการดีไฮโดรจีเนชัน การขาดดีไฮโดรจีเนสนี้จะทำให้ระดับกรดไอโซวาเลอริกสูงขึ้น ซึ่งเรียกกันว่ากลุ่มอาการ "เท้าเหงื่อออก" เนื่องจากกรดไอโซวาเลอริกที่สะสมอยู่จะมีกลิ่นเหมือนเหงื่อ

อาการที่เกิดขึ้นในระยะเฉียบพลันจะเกิดขึ้นในช่วงวันแรกๆ ของชีวิต ได้แก่ การกินอาหารน้อย อาเจียน และภาวะระบบทางเดินหายใจล้มเหลว ซึ่งจะเกิดขึ้นในขณะที่ผู้ป่วยมีภาวะเมตาบอลิกแอซิโดซิสจากช่องว่างแอนไอออนลึก ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ และแอมโมเนียในเลือดสูง มักเกิดภาวะไขกระดูกทำงานผิดปกติ อาการเรื้อรังแบบเป็นช่วงๆ อาจไม่แสดงอาการเป็นเวลาหลายเดือนหรือหลายปี

การวินิจฉัยขึ้นอยู่กับการตรวจพบกรดไอโซวาเลอริกและเมตาบอไลต์ในเลือดหรือปัสสาวะที่มีระดับกรดไอโซวาเลอริกสูงและเมตาบอไลต์ของกรดดังกล่าว ในรูปแบบเฉียบพลัน การรักษารวมถึงการให้สารน้ำทางเส้นเลือดและการให้อาหารทางเส้นเลือด (รวมถึงกลูโคสขนาดสูง) และมาตรการเพื่อเพิ่มการขับกรดไอโซวาเลอริกออก ไกลซีนและคาร์นิทีนอาจทำให้การขับกรดไอโซวาเลอริกออกเพิ่มขึ้น หากมาตรการเหล่านี้ไม่เพียงพอ อาจจำเป็นต้องให้เลือดทดแทนและล้างไตทางช่องท้อง การรักษาในระยะยาวรวมถึงการจำกัดลิวซีนในอาหารและการเสริมไกลซีนและคาร์นิทีนอย่างต่อเนื่อง การพยากรณ์โรคจะดีเยี่ยมด้วยการรักษา

กรดโพรพิโอนิก

การขาดเอนไซม์ propionyl-CoA carboxylase ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่แปลงกรด propionic เป็น methyl malonate นำไปสู่การสะสมของกรด propionic อาการต่างๆ จะปรากฏในช่วงไม่กี่วันถึงสัปดาห์แรกของชีวิต ได้แก่ เบื่ออาหาร อาเจียน และหายใจล้มเหลวเนื่องจากเมตาบอลิกแอซิโดซิส ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ และแอมโมเนียในเลือดสูง อาจเกิดอาการชัก และไขกระดูกทำงานน้อยลง ความเครียดทางสรีรวิทยาอาจทำให้เกิดอาการกำเริบซ้ำได้ ผู้ป่วยอาจเกิดอาการปัญญาอ่อนและระบบประสาทเสื่อมในภายหลัง ภาวะกรด propionic acidemia อาจเป็นส่วนหนึ่งของโรคที่เกิดจากการขาดเอนไซม์ multiple carboxylase การขาดไบโอติน หรือการขาดไบโอตินิเดส

การวินิจฉัยทำได้โดยดูจากระดับเมแทบอไลต์ของกรดโพรพิโอนิกที่สูงขึ้น รวมทั้งเมทิลซิเตรตและไทเกเลต และไกลซีนคอนจูเกตในปัสสาวะและเลือด และยืนยันโดยการวัดกิจกรรมของโพรพิโอนิล-CoA คาร์บอกซิเลสในเม็ดเลือดขาวหรือไฟโบรบลาสต์ที่เพาะเลี้ยง การรักษาแบบเร่งด่วน ได้แก่ การให้สารน้ำทางเส้นเลือด (รวมถึงกลูโคสปริมาณสูง) และสารอาหารทางเส้นเลือด คาร์นิทีนอาจมีประโยชน์ หากวิธีการเหล่านี้ไม่เพียงพอ อาจต้องฟอกไตทางช่องท้องหรือฟอกไตด้วยเครื่องไตเทียม การรักษาในระยะยาว ได้แก่ การจำกัดกรดอะมิโนพรีเคอร์เซอร์และกรดไขมันสายยาว และอาจต้องเสริมคาร์นิทีนอย่างต่อเนื่อง ผู้ป่วยบางรายตอบสนองต่อไบโอตินในปริมาณสูง เนื่องจากไบโอตินเป็นโคแฟกเตอร์ของโพรพิโอนิล-CoA และคาร์บอกซิเลสชนิดอื่น

กรดเมทิลมาโลนิก

โรคนี้เกิดจากการขาดเอนไซม์เมทิลมาโลนิล-โคเอ มิวเทส ซึ่งจะเปลี่ยนเมทิลมาโลนิล-โคเอ (ผลิตภัณฑ์จากการคาร์บอกซิเลชันของโพรพิโอนิล-โคเอ) ให้เป็นซักซินิล-โคเอ อะดีโนซิลโคบาลามิน ซึ่งเป็นเมแทบอไลต์ของวิตามินบี 12 เป็นโคแฟกเตอร์ การขาดเอนไซม์ดังกล่าวอาจทำให้เกิดภาวะเมทิลมาโลนิกแอซิดเมีย (เช่นเดียวกับโฮโมซิสตินูเรียและโรคโลหิตจางเมกะโลบลาสติก) กรดเมทิลมาโลนิกสะสม อายุที่เริ่มมีอาการ อาการทางคลินิก และการรักษาจะคล้ายกับภาวะเมทิลมาโลนิกแอซิดเมีย ยกเว้นว่าโคบาลามินอาจมีประสิทธิภาพมากกว่าไบโอตินในผู้ป่วยบางราย