Глутаровая ацидурия 1 типа
Глутаровая ацидемия 1 типа | |
---|---|
Другие имена | Глутаровая ацидурия , GA1 , GAT1 |
Глутаровая кислота | |
Специальность | Эндокринология |
Глутаровая ацидемия типа 1 (GA1) — это наследственное заболевание, при котором организм не может полностью расщеплять аминокислоты лизин , гидроксилизин и триптофан . Чрезмерные уровни их промежуточных продуктов распада ( глутаровая кислота , глутарил-КоА , 3-гидроксиглутаровая кислота , глутаконовая кислота ) могут накапливаться и вызывать повреждение головного мозга (а также других органов). [ 1 ] ), но особенно базальные ганглии — области, которые помогают регулировать движение. GA1 вызывает вторичный дефицит карнитина , поскольку глутаровая кислота , как и другие органические кислоты , детоксицируется карнитином . Может возникнуть умственная отсталость .
GA1 — аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное дефицитом фермента глутарил-КоА-дегидрогеназы (GCDH), кодируемого геном GCDH .
Признаки и симптомы
[ редактировать ]Тяжесть глутаровой ацидемии 1-го типа широко варьирует; некоторые люди страдают лишь в легкой форме, в то время как другие страдают от серьезных проблем. GA1 можно определить как две клинические формы: GA-1, диагностируемую при рождении или до рождения и контролируемую с помощью диетических ограничений, и GA-1, диагностированную после энцефалопатического криза. Кризис может возникнуть под обоими заголовками, но уход за людьми, у которых диагноз диагностирован до кризиса, можно организовать так, чтобы избежать большинства или всех травм. [ нужна ссылка ]
GA1 без энцефалопатического криза
[ редактировать ]Макроцефалия
[ редактировать ]Дети с глутаровой ацидемией 1 типа часто рождаются с необычно большой головой ( макроцефалия ). Макроцефалия является одним из самых ранних признаков GA1. Таким образом, важно расследовать все случаи макроцефалии неизвестного происхождения на предмет дефицита GCDH. [ 2 ] [ 3 ] учитывая важность ранней диагностики GA1. [ 4 ] Макроцефалия является ключевым клиническим признаком многих неврологических заболеваний. Врачи и родители должны знать о преимуществах исследования основного неврологического расстройства, особенно нейрометаболического, у детей с окружностью головы в самых высоких процентилях. [ 5 ]
GA1 после энцефалопатического криза
[ редактировать ]Нейромоторные аспекты
[ редактировать ]Пострадавшие люди могут испытывать трудности с передвижением и могут испытывать спазмы , подергивания, ригидность или снижение мышечного тонуса и мышечную слабость (что может быть результатом вторичного дефицита карнитина). ГА у больных, перенесших криз, можно определить как детский церебральный паралич генетического происхождения. [ нужна ссылка ] [ нужны разъяснения ]
Трудотерапия
[ редактировать ]Распространенный способ борьбы с некрозом полосатого тела — обеспечить специальное сидение. Эти специальные инвалидные коляски предназначены для ограничения ненормальных движений. Однако спастичность может усугубляться ограничением. Родители и опекуны могут обеспечить более интерактивную трудотерапию, позволяя ребенку использовать свой собственный чрезмерный постуральный мышечный тонус в своих интересах (см. рисунок; обратите внимание на осторожность, с которой применяется минимальное давление, обеспечивая при этом безопасность). [ нужна ссылка ]
Чрезмерный тонус также можно контролировать с помощью подвешивания детских тренажеров в дверном проеме и других средств, способствующих вертикальному положению, которые не сковывают ребенка, но помогают ему или ей постепенно снизить ригидность.
Нарушения кровотечения
[ редактировать ]У некоторых людей с глутаровой ацидемией развиваются кровоизлияния в мозг или глаза, которые можно принять за последствия жестокого обращения с детьми .
Генетика
[ редактировать ]Это заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу: мутированные копии гена GCDH должны быть предоставлены обоими родителями, чтобы вызвать GA1. Ген GCDH кодирует фермент глутарил-КоА-дегидрогеназу. Этот фермент участвует в расщеплении аминокислот лизина, гидроксилизина и триптофана. Мутации в гене GCDH предотвращают выработку фермента или приводят к выработке дефектного фермента с очень низкой остаточной активностью или фермента с относительно высокой остаточной активностью, но с фенотипическими последствиями. [ 6 ] [ 7 ] Дефицит этого фермента позволяет глутаровой кислоте, 3-гидроксиглутаровой кислоте и, в меньшей степени, глутаконовой кислоте накапливаться до аномальных уровней, особенно в периоды, когда организм находится в состоянии стресса. Эти промежуточные продукты распада особенно склонны поражать базальные ганглии, вызывая многие признаки и симптомы GA1.
GA1 встречается примерно у 1 из каждых 30 000–40 000 рождений. В результате эффекта основателя это гораздо чаще встречается в амишей и среди оджибвеев Канады общине . [ 8 ] где может быть затронуто до 1 из 300 новорожденных.
Родственники детей с GA1 могут иметь низкую активность GCDH: в раннем исследовании GA1 активность GCDH составляла 38%, 42% и 42% у трех из четырех протестированных незатронутых родственников, что соответствует уровню 50%. этого можно было бы ожидать у гетерозиготных носителей. [ 9 ] Эти уровни близки к тем, которые наблюдаются у некоторых детей с тяжелыми симптомами GA1. [ 6 ]
Диагностика
[ редактировать ]В норме магнитно-резонансная томография показывает наличие оперкуляции сильвиевой щели, но при GA1-ассоциированной энцефалопатии оперкуляция отсутствует. Во многих юрисдикциях GA1 включен в комиссии по скринингу новорожденных . Повышенный уровень глутарилкарнитина можно обнаружить с помощью масс-спектрометрии в высушенных каплях крови, собранных вскоре после рождения. После положительного результата скрининга проводится подтверждающее тестирование. Сюда входит анализ органических кислот мочи на наличие глутаровой кислоты и 3-гидроксиглутаровой кислоты. Информативным также может быть анализ на ацилкарнитин в плазме и моче. молекулярный анализ, включая секвенирование генов и анализ числа копий GCDH Для подтверждения диагноза можно провести . При желании молекулярное тестирование также может предоставить информацию для планирования семьи и пренатального тестирования.
Уход
[ редактировать ]Коррекция вторичного истощения карнитина
[ редактировать ]Как и многие другие органические ацидемии, GA1 вызывает карнитина . истощение [ 10 ] Уровень карнитина в цельной крови можно повысить с помощью пероральных добавок. Однако это существенно не меняет концентрацию глутарилкарнитина или этерифицированного карнитина в крови. [ 4 ] что позволяет предположить, что пероральные добавки неоптимальны для повышения уровня карнитина в тканях. Исследователи клинического питания также пришли к выводу, что пероральный карнитин повышает уровень в плазме, но не влияет на уровень в мышцах, где его большая часть хранится и используется. [ 11 ]
Напротив, регулярные внутривенные инъекции карнитина вызывают явные клинические улучшения: «уменьшается частота декомпенсаций, улучшается рост, увеличивается мышечная сила и снижается зависимость от лечебного питания при либерализации потребления белка». [ 10 ]
Холин увеличивает поглощение и удержание карнитина. [ 12 ] Добавки с холином недороги, безопасны (вероятно, даже для детей, нуждающихся в антихолинергических средствах ) и могут повысить толерантность к физической нагрузке, тонус туловища и общее самочувствие, что доказывает неоптимальную эффективность приема только карнитина.
Избирательное ограничение предшественников
[ редактировать ]Диетический контроль может помочь ограничить прогрессирование неврологического повреждения.
Лизин
[ редактировать ]Ограничение лизина, а также добавление карнитина считаются лучшими предикторами хорошего прогноза для GA1. [ 13 ] Однако это исключает пациентов, которые уже перенесли энцефалопатический криз, для которых прогноз больше связан с лечением приобретенного заболевания (стриарный некроз, лобно-височная атрофия).
Ограничение белка
[ редактировать ]Вегетарианская диета и грудное вскармливание для детей младшего возраста. [ 14 ] Это распространенные способы ограничить потребление белка, не ставя под угрозу транспорт триптофана в мозг.
Триптофан
[ редактировать ]Такие формулы, как XLys, XTrp Analog, XLys, XTrp Maxamaid, XLys, XTrp Maxamum или Glutarex 1, предназначены для обеспечения аминокислот, отличных от лизина и триптофана, для предотвращения белковой недостаточности.
Поступление триптофана в мозг имеет решающее значение для правильного синтеза нейромедиатора серотонина в мозге. Одним из способов вызвать у человека острую депрессию, булимию или тревогу и оценить уязвимость человека к этим расстройствам является добавление формулы, содержащей все или большинство аминокислот, кроме триптофана. [ нужна ссылка ] Острое истощение триптофана — это диагностическая процедура, а не лечение GA1. Синтез белка, вызываемый аминокислотами, приводит к включению циркулирующих аминокислот, включая триптофан, в белки. Таким образом, уровень триптофана в мозге снижается в результате усиления синтеза белка, в результате чего уровень циркулирующего триптофана снижается больше, чем других аминокислот. [ 15 ] Относительный избыток других крупных нейтральных аминокислот может также конкурировать с триптофаном за транспорт через гематоэнцефалический барьер через переносчик больших нейтральных аминокислот 1 . Последствием является острое истощение триптофана в мозге и последующее снижение синтеза серотонина .
5-Гидрокситриптофан, предшественник серотонина, который не метаболизируется до глутарил-КоА, глутаровой кислоты и вторичных метаболитов, может использоваться в качестве дополнения к селективному ограничению триптофана, хотя это имеет риски. Однако доказательств в пользу селективного ограничения триптофана остается недостаточно, и консенсус развивается в сторону ограничения только лизина. [ 13 ] В сообществе амишей , где GA1 преобладает, пациенты с GA1 обычно не получают смеси, не содержащие триптофана, ни в качестве единственного источника аминокислот, ни в качестве дополнения к ограничению белка.
Усиление предшественников анаболических путей
[ редактировать ]Усиление анаболического пути лизина и гидроксилизина
[ редактировать ]Возможный способ предотвратить накопление метаболитов — ограничить деградацию лизина и гидроксилизина, поскольку лизин — одна из наиболее распространенных аминокислот, а триптофан — одна из наименее распространенных аминокислот.
Взаимодействие дефицита GCDH с уровнем витамина С
[ редактировать ]У людей отсутствует фермент L -гулонолактоноксидаза , который необходим для синтеза аскорбиновой кислоты (витамина С), что делает их зависимыми от пищевых источников этого витамина. Витамин С является необходимым кофактором для использования лизина в синтезе коллагена. Коллаген, самый распространенный белок в организме человека, требует большого количества лизина, самой распространенной аминокислоты в белках. Аскорбиновая кислота, основной гаситель гидроксильных радикалов, действует как кофактор, обеспечивающий гидроксильный радикал, необходимый для сшивания коллагена; лизин таким образом становится гидроксилизином.
Уровень GA1 ухудшается во время стрессов и катаболических эпизодов, таких как голодание и инфекции. Эндогенный катаболизм белков может быть важным путем производства глутаровой кислоты. Отсюда следует, что распад коллагена (и распад белка в целом) следует предотвращать всеми возможными способами.
Аскорбиновая кислота используется для предотвращения полиорганной недостаточности и снижения смертности и заболеваемости в отделениях интенсивной терапии. [ 16 ] Таким образом, представляется разумным добавлять достаточные дозы аскорбиновой кислоты в протокол лечения во время стрессов и других проблем роста, чтобы стимулировать синтез коллагена и, таким образом, предотвратить распад лизина.
Улучшение анаболического пути триптофана
[ редактировать ]Превращение триптофана в серотонин и другие метаболиты зависит от витамина В6 . [ 17 ] Если катаболизм триптофана оказывает какое-либо влияние на уровни глутаровой кислоты и других катаболитов в мозге, уровни витамина B6 следует регулярно анализировать и нормализовать в ходе лечения GA1.
Лечение интеркуррентных заболеваний
[ редактировать ]Стресс, вызванный инфекцией, лихорадкой или другими нагрузками на организм, может привести к ухудшению признаков и симптомов с частичным выздоровлением.
Прогноз
[ редактировать ]Исследование 2006 года с участием 279 пациентов показало, что из тех, у кого были симптомы (185, 66%), 95% перенесли энцефалопатический криз, обычно с последующим повреждением головного мозга. Из участников исследования умерло 49 детей, а средний возраст смерти составил 6,6 года. Анализ данных Каплана -Мейера показал, что около 50% людей с симптомами умрут к 25 годам. [ 13 ] Более поздние исследования предоставили обновленный прогноз, согласно которому пострадавшие люди могут, благодаря правильному соблюдению диеты и добавлению карнитина, справиться с заболеванием со значительно улучшенным прогнозом. Скрининг новорожденных позволил пострадавшим пациентам избежать кризисов и жить полноценной жизнью без какого-либо повреждения головного мозга. Крайне важно, чтобы пациенты с этим заболеванием были диагностированы при рождении или до него, и чтобы все переменные строго контролировались для поддержания качества жизни. При подозрении и отсутствии подтвержденного диагноза (посредством генетического секвенирования) крайне важно, чтобы человек придерживался диеты, ограничивающей все белки, и строго контролировал уровень сахара в крови. Сейчас ВОЗ считает, что это заболевание полностью управляемо. [ 18 ]
Эпидемиология
[ редактировать ]GA1 можно охарактеризовать как нарушение обмена веществ , нейрометаболическое заболевание, церебральный паралич или заболевание базальных ганглиев (его также можно ошибочно диагностировать как синдром тряски ребенка ). В зависимости от принятой парадигмы GA1 в основном будет контролироваться с помощью ограничения предшественников или нейрореабилитации.
Так называемые «орфанные болезни», такие как GA1, могут быть включены в более широкие группы заболеваний (например, карнитиндефицитные болезни, церебральные параличи различного генеза, поражения базальных ганглиев и др.); Мортон и др. (2003b) подчеркивают, что острый полосатый некроз является отличительной патологией по меньшей мере 20 других заболеваний самой разной этиологии, включая комплекс ВИЧ-энцефалопатии и СПИД-деменции , пневмококковый менингит , гипоадреналовый криз, метилмалоновую ацидемию , пропионовую ацидемию , средней мозговой артерии окклюзию , гипертоническая васкулопатия, острая инфекция Mycoplasma pneumoniae , интоксикация 3-нитропропионовой кислотой, поздняя семейная дистония , острая цереброваскулярная и тяжелая неонатальная асфиксия («селективный нейрональный некроз»).
В когорте из 279 пациентов, у которых, как сообщалось, был GA1, у 185 были симптомы (две трети); наличие симптомов рассматривалось как признак низкой эффективности лечения. Скрининг тех, кто, как известно, находится в группе высокого риска, скрининг неонатальной популяции и диагностика макроцефалии являются способами выявления носителей мутации GCDH , у которых нет явных симптомов. Макроцефалия остается основным признаком GA1 для тех, у кого нет родственников с GA1 и кто не был включен в программу популяционного скрининга. GA1 считается излечимым заболеванием. [ 13 ] Две трети пациентов с энцефалопатией GA1 получат небольшую пользу от лечения GA1, но могут получить пользу от лечения, назначаемого жертвам окклюзии средней мозговой артерии, СПИД-деменции и других базальных ганглиев заболеваний : мозговые имплантаты , стволовых клеток нейровосстановление , факторы роста. , моноаминергические агенты и многие другие стратегии нейрореабилитации.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чоу, СЛ; Рохан, К.; Моррис, ААМ; Моррис, ААМ (2003). «Отчет из практики: рабдомиолиз при глутаровой ацидурии типа I». Журнал наследственных метаболических заболеваний . 26 (7): 711–712. дои : 10.1023/b:boli.0000005635.89043.8a . ПМИД 14707521 . S2CID 11882529 .
- ^ Махфуд Хавилу, Антониета; Домингес Мендес, Кармен Луиза; Риццо, Криштиану; Рибес Рубио, Антония (2004). «Макроцефалия внутриутробно как клиническое проявление глутаровой ацидурии типа I. Informe de una nueva mutación» [Макроцефалия внутриутробно как клиническое проявление глутаровой ацидурии типа I. Сообщение о новой мутации]. Revista de Neurologia (на испанском языке). 39 (10): 939–942. дои : 10.33588/rn.3910.2004258 . ПМИД 15573311 .
- ^ Мартинес Гранеро, Массачусетс; Гарсия Перес, А; Мартинес-Пардо, М; Парра, Э (2005). «Макроцефалия как форма проявления глутаровой ацидурии 1 типа. Важность ранней диагностики» [Макроцефалия первое проявление глутаровой ацидурии I типа: важность ранней диагностики]. Неврология . 20 (5): 255–260. ПМИД 15954035 .
- ^ Перейти обратно: а б Штраус, Кевин А.; Пуффенбергер, Эрик Г.; Робинсон, Донна Л.; Мортон, Д. Холмс (15 августа 2003 г.). «Глутаровая ацидурия I типа, часть 1: Естественный анамнез 77 пациентов». Американский журнал медицинской генетики . 121С (1): 38–52. дои : 10.1002/ajmg.c.20007 . ПМИД 12888985 . S2CID 23370609 .
- ^ Аккогли А., Джеральдо А.Ф., Пикколо Г., Рива А., Скала М., Балагура Г., Сальпьетро В., Мадиа Ф., Магни М., Зара Ф., Стриано П., Тортора Д., Северино М. и Капра В. (2022) Диагностический подход к макроцефалии в Дети . Границы в педиатрии 9:794069. doi:10.3389/fped.2021.794069
- ^ Перейти обратно: а б Кристенсен Э., Арасил А., Виласека М.А., Бускетс С., Рибес А., Пинеда М. (1998). «Глутаровая ацидурия I типа с высокой остаточной активностью глутарил-КоА-дегидрогеназы» . Dev Med Детский Нейрол . 40 (12): 840–2. дои : 10.1111/j.1469-8749.1998.tb12362.x . ПМИД 9881681 .
- ^ Кристенсен, Э.; Рибес, А.; Меринеро, Б.; Зшоке, Дж. (2004). «Корреляция генотипа и фенотипа при дефиците глутарил-КоА-дегидрогеназы». Журнал наследственных метаболических заболеваний . 27 (6): 861–868. дои : 10.1023/B:BOLI.0000045770.93429.3c . ПМИД 15505393 . S2CID 24612304 .
- ^ Ларсон, Остин; Гудман, Стив (1993), Адам, Маргарет П.; Ардингер, Холли Х.; Пагон, Роберта А.; Уоллес, Стефани Э. (ред.), «Глутаровая ацидемия типа 1» , GeneReviews® , Сиэтл (Вашингтон): Вашингтонский университет, Сиэтл, PMID 31536184 , получено 8 января 2022 г.
- ^ Уилан, DT; Хилл, Р; Райан, Эд; Спейт, М. (январь 1979 г.). «L-Глутаровая ацидемия: исследование пациента и его семьи». Педиатрия . 63 (1): 88–93. дои : 10.1542/педс.63.1.88 . ПМИД 440804 . S2CID 41194171 .
- ^ Перейти обратно: а б Зима, Южная Каролина (2003). «Лечение дефицита карнитина». Журнал наследственных метаболических заболеваний . 26 (2): 171–180. дои : 10.1023/а:1024433100257 . ПМИД 12889658 . S2CID 5563622 .
- ^ Брасс, Эрик П. (август 2000 г.). «Дополнительный карнитин и физические упражнения» . Американский журнал клинического питания . 72 (2): 618С–623С. дои : 10.1093/ajcn/72.2.618S . ПМИД 10919968 .
- ^ Дейли, Джеймс В.; Сачан, Дилип С. (июль 1995 г.). «Добавка холина изменяет гомеостаз карнитина у людей и морских свинок». Журнал питания . 125 (7): 1938–1944. дои : 10.1093/jn/125.7.1938 . ПМИД 7616311 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кёлькер, Стефан; Гарбаде, Свен Ф; Гринберг, Шерил Р.; Леонард, Джеймс V; Содубре, Жан-Мари; Рибес, Антония; Калканоглу, Х. Серап; Лунд, Аллан М; Меринеро, Бегонья; Вайнер, Моасир; Тронкосо, Моника; Уильямс, Моник; Уолтер, Джон Х; Кампистол, Жауме; Марти-Эрреро, Милагрос; Касвилл, Мелисса; Бурлина, Альберто Б; Лаглер, Флориан; Майер, Эстер М; Шван, Бернд; Токатлы, Айсегуль; Дурсун, Али; Джошкун, Тургай; Чалмерс, Рональд А.; Келлер, Дэвид М; Зшоке, Йоханнес; Кристенсен, Эрнст; Бургард, Питер; Хоффманн, Георг Ф (июнь 2006 г.). «Естественный анамнез, исход и эффективность лечения у детей и взрослых с дефицитом глутарил-КоА-дегидрогеназы» . Педиатрические исследования . 59 (6): 840–847. дои : 10.1203/01.pdr.0000219387.79887.86 . ПМИД 16641220 .
- ^ Гокчай, Г.; Байкал, Т.; Гокдемир Ю.; Демиркол, М. (апрель 2006 г.). «Грудное вскармливание при органических ацидемиях». Журнал наследственных метаболических заболеваний . 29 (2–3): 304–310. дои : 10.1007/s10545-005-0255-y . ПМИД 16763892 . S2CID 3147346 .
- ^ Молодой СН (1993). «Использование диеты и диетических компонентов в изучении факторов, контролирующих аффект у человека: обзор» . J Психиатрия Неврология . 18 (5): 235–44. ПМК 1188544 . ПМИД 8297922 .
- ^ Ловать, Р.; Прейзер, Дж. К. (2003). «Антиоксидантная терапия в интенсивной терапии». Текущее мнение в области интенсивной терапии . 9 (4): 266–270. дои : 10.1097/00075198-200308000-00003 . ПМИД 12883280 . S2CID 19893545 .
- ^ Хартвиг, П.; Линднер, К.Дж.; Бьюрлинг, П.; Лонгстрем, Б.; Тедрофф, Дж. (июнь 1995 г.). «Влияние пиридоксина на скорость синтеза серотонина в мозгу обезьян, измеренное с помощью позитронно-эмиссионной томографии». Журнал нейронной передачи . 102 (2): 91–97. дои : 10.1007/BF01276505 . ПМИД 8748674 . S2CID 39796582 .
- ^ Боже, Николас; Мюльхаузен, Крис; Майер, Эстер М.; Херингер, Яна; Ассманн, Биргит; Бургард, Питер; Диксон, Марджори; Фляйснер, Сандра; Гринберг, Шерил Р.; Хартинг, Инга; Хоффманн, Георг Ф.; Каралл, Даниэла; Келлер, Дэвид М.; Кравинкель, Майкл Б.; Окунь, Юрген Г.; Опладен, Томас; Поссет, Роланд; Сам, Катя; Зшоке, Йоханнес; Кёлькер, Стефан (16 ноября 2016 г.). «Предлагаемые рекомендации по диагностике и лечению людей с глутаровой ацидурией I типа: второй пересмотр». Журнал наследственных метаболических заболеваний . 40 (1): 75–101. дои : 10.1007/s10545-016-9999-9 . ПМИД 27853989 . S2CID 6316667 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Махфуд Хавилу, Антониета; Домингес Мендес, Кармен Луиза; Риццо, Криштиану; Рибес Рубио, Антония (2004). «Макроцефалия внутриутробно как клиническое проявление глутаровой ацидурии типа I. Informe de una nueva mutación» [Внутриутробная макроцефалия как клиническое проявление глутаровой ацидурии типа I. Сообщение о новой мутации]. Revista de Neurologia (на испанском языке). 39 (10): 939–942. дои : 10.33588/rn.3910.2004258 . ПМИД 15573311 .
- Мартинес Гранеро М.А., Гарсиа Перес А., Мартинес-Пардо М., Парра Э. (2005). «[Макроцефалия - первое проявление глутаровой ацидурии I типа: важность ранней диагностики.]» . Неврология (на испанском языке). 20 (5): 255–60. ПМИД 15954035 .
- Штраус К.А., Мортон Д.Х. (2003). «Глутаровая ацидурия I типа, часть 2: модель острого стриарного некроза» (PDF) . Am J Med Genet C Semin Med Genet . 121С (1): 53–70. дои : 10.1002/ajmg.c.20008 . ПМИД 12888986 . S2CID 22759360 . Архивировано из оригинала (PDF) 30 января 2005 г. См. также Часть 1, упомянутую выше.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Глутаровая ацидурия типа 1 в домашнем справочнике NLM Genetics - Тип 1