Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы
Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы | |
---|---|
Другие имена | Дефицит HMGCL, дефицит HMG-CoA-лиазы, HMGCLD, гидроксиметилглутаровая ацидурия. |
![]() | |
Скелетная формула 3 -гидрокси-3-метилглутарил-кофермента А | |
Специальность | Педиатрия ![]() |
Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы ) , ( HMGCLD также известный как дефицит HMGCL , дефицит HMG-CoA-лиазы или гидроксиметилглутаровая ацидурия , представляет собой необычную аутосомно-рецессивную врожденную ошибку в производстве кетоновых тел и распаде лейцина , вызванную HMGCL. мутациями гена . [ 1 ] [ 2 ] HMGCL, расположенный на коротком плече хромосомы 1p36.11, кодирует лиазу HMG-CoA , которая способствует метаболизму пищевых белков путем преобразования HMG-CoA в ацетил-КоА и ацетоацетат .
Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы проявляется по-разному: от тяжелых неонатальных симптомов до симптомов у взрослых. Симптомы включают частую рвоту , судороги и снижение внимания. Лабораторные результаты включают повышение активности трансаминаз в плазме/сыворотке , гипераммониемию , ацидоз , гипогликемию и увеличение анионной разницы .
Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы можно выявить во время скрининга новорожденных с помощью тандемной масс-спектрометрии и подтвердить тестированием активности фермента в лимфоцитах , иммортализованных лимфобластоидных клетках или фибробластах , а также исследованиями мутаций гена HMGCL.
Контролируемых исследований по лечению дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы не существует, что затрудняет определение необходимости в конкретной диете или добавках карнитина . Основная терапия заключается в отказе от голодания, а добавление L-карнитина потенциально детоксицирует и предотвращает вторичную недостаточность.
Признаки и симптомы
[ редактировать ]Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы может проявляться по-разному с точки зрения клинической картины: от тяжелого неонатального начала с потенциально фатальными последствиями до проявления у взрослых. [ 1 ] Клинические признаки дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы появляются либо на ранней стадии новорожденности, либо позже, на первом году жизни. [ 3 ] Обычно неспецифические симптомы, такие как частая рвота , судороги у пациентов наблюдаются и снижение внимания. Типичные лабораторные результаты включают повышение активности трансаминаз в плазме/сыворотке , гипераммониемию , ацидоз , гипогликемию и увеличение анионной разницы . [ 1 ]
Причины
[ редактировать ]Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы является результатом мутаций гена HMGCL . [ 1 ] HMGCL обнаружен на коротком плече хромосомы 1p36.11 и кодирует фермент 3-гидроксиметил-3-метилглутарил-коэнзим А-лиазу ( HMG-CoA-лиазу ). [ 4 ] [ 5 ] Этот митохондриальный фермент способствует метаболизму пищевых белков путем преобразования ГМГ-КоА в ацетил-КоА и ацетоацетат , что является последней стадией расщепления лейцина и жира для получения энергии. [ 6 ] В результате организм не может вырабатывать кетоновые тела , необходимые для выработки энергии во время голодания. [ 7 ] Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы передается по наследству как аутосомно-рецессивный признак. [ 2 ]
Механизм
[ редактировать ]Патофизиологию дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы, как и многих других врожденных нарушений обмена веществ , можно объяснить накоплением потенциально вредных метаболитов ( лейцина ) и недостатком продуктов ( кетоновых тел ). [ 8 ] Гипогликемия серьезно нарушает контррегуляторную компенсацию, поскольку она влияет на катаболизм лейцина, а также на окисление жиров, что приводит к вторичной метаболической дисфункции. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Уровни метаболитов в пути окисления лейцина могут быть значительно повышены, включая 3-MGL и 3-HIVA. [ 8 ] Кроме того, у пациентов с помощью МРТ-спектроскопии были обнаружены 3-HIVA и 3-HMG, что позволяет предположить, что эти проксимальные метаболиты могут играть роль в патогенезе. [ 12 ] Истощение переработки коэнзима А для других видов деятельности также может быть результатом внутримитохондриального накопления ацетил-КоА . [ 13 ] Взаимосвязь между накоплением 3-MGC как показателем митохондриальной неисправности и окислением лейцина с точки зрения симптоматики до сих пор неизвестна. [ 8 ]
Диагностика
[ редактировать ]Поскольку при этом состоянии обычно повышается уровень 3-гидрокси-изовалерилкарнитина (C5-OH), дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы можно выявить во время скрининга новорожденных путем его тестирования с использованием метода тандемной масс-спектрометрии . [ 3 ] Тестирование активности ферментов в лимфоцитах , иммортализованных лимфобластоидных клетках или фибробластах , а также исследования мутаций гена HMGCL могут подтвердить диагноз дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы. [ 1 ]
Уход
[ редактировать ]Как и в случае с другими редкими наследственными заболеваниями обмена веществ, контролируемых исследований по лечению дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы не существует. Следовательно, невозможно сделать какие-либо суждения о том, с карнитином необходима ли та или иная диета или добавки . Клинические отчеты и патобиохимические исследования позволяют предположить, что основой терапии является отказ от голодания. Добавки L-карнитина могут обладать детоксикационными свойствами, предотвращать внутриклеточную потерю свободного кофермента А и предотвращать вторичную недостаточность L-карнитина. [ 14 ]
Перспективы
[ редактировать ]Общий уровень смертности от дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы составляет 16%. [ 1 ]
Эпидемиология
[ редактировать ]Частота дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы составляет менее 1/100 000 живорождений. [ 15 ]
История
[ редактировать ]О дефиците 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы впервые сообщалось в 1976 году. [ 16 ] ген был обнаружен и клонирован в 1993 году. [ 17 ] Первый случай в литературе был опубликован в Западной Австралии в 1976 году с обычными проявлениями гипогликемии и ацидоза . [ 16 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Грюнерт, Сара Катарина; Шлаттер, Соня Марина; Шмитт, Роберт Никлас; Гемперле-Бричги, Коринн; Мразова, Ленка; Балджи, Мехмет Джихан; Епископ Феликс; Чокер, Махмут; Дас, Аниб М.; Демирколь, Мюбексель; де Врис, Маайке; Гёкчай, Гюльден; Хеберле, Йоханнес; Учар, Сема Калкан; Лотц-Хавла, Амели София; Гэп, Томас; Роланд, Доминик; Слайд, Фрэнк; Сантер, Рене; Шлуне, Андреа; Стауфнер, Кристиан; Шваб, Карл Отфрид; Митчелл, Грант А.; Сасс, Йорн Оливер (2017). «3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзим А-дефицит лиазы: клиническая картина и исход у 37 пациентов». Молекулярная генетика и обмен веществ . 121 (3). Эльзевир Б.В.: 206-215. дои : 10.1016/j.ymgme.2017.05.014 . ISSN 1096-7192 . ПМИД 28583327 .
- ^ Перейти обратно: а б Гибсон, КМ; Брейер, Дж.; Найхан, WL (1988). «Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзима А-лиазы: обзор 18 зарегистрированных пациентов». Европейский журнал педиатрии . 148 (3): 180–186. дои : 10.1007/BF00441397 . ISSN 0340-6199 . ПМИД 3063529 .
- ^ Перейти обратно: а б Альфадель, Маджид; Абадель, Басма; Альмахтави, Хинд; Умайр, Мухаммед; Рахбини, Зухайр; Факих, Эйсса; Альманаи, Мохаммед; Аласмари, Али; Салех, Мохаммед; Эйяид, Вафаа; Альфарес, Ахмед; Аль Мутаири, Фуад (13 мая 2022 г.). «Дефицит лиазы HMG-CoA: ретроспективное исследование 62 пациентов из Саудовской Аравии» . Границы генетики . 13 . дои : 10.3389/fgene.2022.880464 . ISSN 1664-8021 . ПМК 9136170 . ПМИД 35646072 .
- ^ Пирог, Хуан; Лопес-Виньяс, Эдуардо; Пюисак, Беатрис; Менао, Себастьян; Пирог, Анхелес; Казале, Сезар; Рамос, Фелисиано Дж.; Хегардт, Фаусто Г.; Гомес-Пуэртас, Паулино; Казальс, Нурия (2007). «Молекулярная генетика дефицита HMG-CoA-лиазы». Молекулярная генетика и обмен веществ . 92 (3). Эльзевир Б.В.: 198–209. дои : 10.1016/j.ymgme.2007.06.020 . ISSN 1096-7192 .
- ^ Менао, Себастьян; Лопес-Виньяс, Эдуардо; Мир, Сесилия; Пюисак, Беатрис; Гратакос, Эстер; Арнедо, Мария; Карраско, Патрисия; Морено, Сусана; Рамос, Моника; Хиль, Мария Консепсьон; Пирог, Анхелес; Рибес, Антония; Перес-Серда, Селия; Угарте, Магдалена; Клейтон, Питер Т.; Корман, Стэнли Х.; Серра, Долорс; Асинс, Гильермина; Рамос, Фелисиано Дж.; Гомес-Пуэртас, Паулино; Хегардт, Фаусто Г.; Казальс, Нурия; Пирог, Хуан (28 января 2009 г.). «Десять новых мутаций HMGCL у 24 пациентов различного происхождения с 3-гидрокси-3-метил-глутаровой ацидурией». Человеческая мутация . 30 (3). Хиндави Лимитед: E520–E529. дои : 10.1002/humu.20966 . ISSN 1059-7794 . ПМИД 19177531 .
- ^ Пюисак, Беатрис; Арнедо, Мария; Казале, Сезар Х.; Рибате, Мария Пилар; Кастиелла, Томас; Рамос, Фелисиано Дж.; Рибес, Антония; Перес-Серда, Селия; Казальс, Нурия; Хегардт, Фаусто Г.; Пье, Хуан (8 июня 2010 г.). «Дифференциальная экспрессия HMG-CoA-лиазы в тканях человека дает представление о 3-гидрокси-3-метилглутаровой ацидурии» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 33 (4). Уайли: 405–410. дои : 10.1007/s10545-010-9097-3 . ISSN 0141-8955 . ПМК 2903694 . ПМИД 20532825 .
- ^ Вацлавик, Ян; Мадрова, Люси; Курил, Степан; де Соуза, Жюли; Брумарова, Радана; Янечкова, Хана; Ячова, Ярослава; Фридеки, Дэвид; Кнапкова, Мария; Клюйтманс, Лео А.Дж.; Грюнерт, Сара С.; Ваз, Фредерик М.; Янцен, Нильс; Вандерс, Рональд Дж.А.; Веверс, Рон А.; Адам, Томас (2020). «Подход к скринингу новорожденных для диагностики дефицита 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы» . Отчеты JIMD . 54 (1): 79–86. дои : 10.1002/jmd2.12118 . ISSN 2192-8312 . ПМЦ 7358667 . PMID 32685354 .
- ^ Перейти обратно: а б с Томпсон, Сьюзен; Герцог, Эшли; Сельванатан, Артаван; Баттен, Кира; Льюис, Кэтрин; Нисбет, Джанель; Митчелл, Эшли; Далкейт, Трой; Биллмор, Кейт; Мур, Франческа; Толун, Адвие Айпер; Деванапалли, Бина; Браткович, Драго; Хилдич, Кэти; Рахман, Юсоф; Чан, Мишель; Бхаттачарья, Каустув (19 января 2023 г.). «Лечение дефицита HMG-CoA-лиазы - продольные данные о клиническом и диетическом ведении 10 австралийских случаев» . Питательные вещества . 15 (3). MDPI AG: 531. doi : 10.3390/nu15030531 . ISSN 2072-6643 . ПМЦ 9920477 . ПМИД 36771238 .
- ^ Вортманн, Саския Б.; Клюйтманс, Лео А.; Энгельке, Удо Ф.Х.; Веверс, Рон А.; Морава, Ева (30 сентября 2010 г.). «3-метилглутаконовые ацидурии: что нового?» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 35 (1). Уайли: 13–22. дои : 10.1007/s10545-010-9210-7 . ISSN 0141-8955 . ПМК 3249181 . ПМИД 20882351 .
- ^ Моррис, AAM (13 августа 2004 г.). «Церебральный кетоновый обмен веществ». Журнал наследственных метаболических заболеваний . 28 (2). Уайли: 109–121. дои : 10.1007/s10545-005-5518-0 . ISSN 0141-8955 .
- ^ Джонс, Дилан Э.; Перес, Линн; Райан, Роберт О. (2020). «3-Метилглутаровая кислота в энергетическом обмене» . Клиника Химика Акта . 502 . Эльзевир Б.В.: 233–239. дои : 10.1016/j.cca.2019.11.006 . ISSN 0009-8981 . ПМЦ 6994337 . ПМИД 31730811 .
- ^ Роланд, Доминик; Джиссенди-Чофо, Патрис; Бриан, Гилберт; Вамек, Джозеф; Фонтейн, Моник; Ультре, Винсент; Аквавива-Бурден, Сесиль; Упомянь, Карин; Доббеларе, Дрис (2017). «Совместная спектроскопия мозга и мочи — метаболомическая характеристика дефицита HMG-CoA-лиазы in vivo у 5 пациентов». Молекулярная генетика и обмен веществ . 121 (2). Эльзевир Б.В.: 111–118. дои : 10.1016/j.ymgme.2017.03.006 . ISSN 1096-7192 . ПМИД 28396157 .
- ^ Митчелл, Грант А; Готье, Николя; Лесимпл, Ален; Ван, Шу Пей; Мамер, Орвал; Куреши, Иджаз (2008). «Наследственные и приобретенные заболевания обмена ацил-кофермента А». Молекулярная генетика и обмен веществ . 94 (1). Эльзевир Б.В.: 4–15. дои : 10.1016/j.ymgme.2007.12.005 . ISSN 1096-7192 . ПМИД 18337138 .
- ^ Грюнерт, Сара К.; Сасс, Йорн Оливер (14 февраля 2020 г.). «Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзима А-лиазы: одно заболевание — много лиц» . Сиротский журнал редких заболеваний . 15 (1). Springer Science and Business Media LLC: 48. doi : 10.1186/s13023-020-1319-7 . ISSN 1750-1172 . ПМК 7023732 . ПМИД 32059735 .
- ^ Сантарелли, Франческа; Кассанелло, Микела; Эней, Авсилия; Пома, Франческа; Д'Онофрио, Валентина; Гуала, Джованна; Гарроне, Джанджакомо; Пуччинелли, Паола; Карузо, Убальдо; Порта, Франческо; Спада, Марко (2013). «Неонатальный случай дефицита 3-гидрокси-3-метилглутаркофермента А-лиазы» . Итальянский журнал педиатрии . 39 (1). Springer Science and Business Media LLC: 33. doi : 10.1186/1824-7288-39-33 . ISSN 1824-7288 . ПМЦ 3685558 . ПМИД 23705938 .
- ^ Перейти обратно: а б «Пациент с дефектом метаболизма лейцина». Медицинский журнал Новой Англии . 294 (18). Массачусетское медицинское общество: 1013. 29 апреля 1976 г. дои : 10.1056/nejm197604292941823 . ISSN 0028-4793 .
- ^ Митчелл, Джорджия; Роберт, МФ; Груз, П.В.; Ван, С.; Фонтейн, Г.; Бенке, CE; Менде-Мюллер, LM; Шапперт, К.; Ли, К.; Гибсон, КМ; Мизиорко, Х.М. (25 февраля 1993 г.). «3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзим А-лиаза (HL). Клонирование кДНК HL человека и куриной печени и характеристика мутации, вызывающей дефицит HL человека» . Журнал биологической химии . 268 (6): 4376–4381. дои : 10.1016/S0021-9258(18)53620-6 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 8440722 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Муньос-Бонет, Хуан Игнасио; Ортега-Санчес, Мария дель Кармен; Леон Гихарро, Хосе Луис (19 января 2017 г.). «Ведение и долгосрочное развитие пациента с дефицитом 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзима А-лиазы» . Итальянский журнал педиатрии . 43 (1). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа». дои : 10.1186/s13052-017-0333-4 . ISSN 1824-7288 . ПМК 5347826 . ПМИД 28257639 .
- Бишоф, Феликс; Нэгеле, Томас; Вандерс, Рональд Дж.А.; Трефц, Фридрих К.; Мелмс, Артур (2004). «Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы у взрослого с лейкоэнцефалопатией». Анналы неврологии . 56 (5): 727–730. дои : 10.1002/ана.20280 . ISSN 0364-5134 . ПМИД 15505778 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы» . МедлайнПлюс . 01.03.2017.
- «Дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы» . Скрининг новорожденных . 2023-12-11.