Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы
| Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы | |
|---|---|
| Другие имена | Дефицит 3MCC, 3-метилкротонилглицинурия, дефицит MCC, MCCD |
 | |
| Скелетная формула метилкротонилкофермента А | |
| Специальность | Медицинская генетика |
Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, также известный как 3-метилкротонилглицинурия, является врожденным нарушением метаболизма лейцина и наследуется по аутосомно-рецессивному типу. [ 1 ] Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы вызван мутациями гена MCCC1 , ранее известного как MMCA, или гена MCCC2 , ранее известного как MCCB. MCCC1 кодирует a- субъединицы . 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы [ 2 ] тогда как MCCC2 кодирует b- субъединицы . [ 3 ] Клиническая картина дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы различна даже у членов одной семьи. [ 4 ]
Проявления дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы варьируются от бессимптомных. [ 5 ] неонатальному началу с выраженными неврологическими симптомами [ 6 ] и даже смертельные случаи. [ 7 ] Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы диагностируется по повышению содержания 3-гидроксиизовалериановой кислоты и 3-метилкротонилглицина в моче. 3-гидроксиизовалерилкарнитин часто обнаруживается как в моче, так и в крови.
Диагноз дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы подтверждается снижением активности фермента в фибробластах или лейкоцитах . [ 8 ] Хотя не было доказано, что варианты лечения помогают справиться с дефицитом 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы. [ 9 ] предлагаемые методы лечения включают добавки L-карнитина , [ 10 ] введение глицина , [ 11 ] биотиновые добавки [ 4 ] и диетическое ограничение лейцина . [ 12 ] Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы является наиболее распространенной органической ацидурией, выявляемой в ходе скрининга новорожденных программ в Австралии . [ 13 ] Северная Америка , [ 14 ] и Европа . [ 15 ]
Признаки и симптомы
[ редактировать ]Лица с дефицитом 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы обычно развиваются нормально до возраста от 6 месяцев до 3 лет, когда у пациентов развивается острый эпизод. Эти острые эпизоды обычно вызваны повышенной белковой нагрузкой . [ 16 ] или интеркуррентные инфекции . [ 7 ] Во время метаболического криза умеренная гипераммониемия , [ 7 ] гипогликемия и метаболический ацидоз . Отмечались [ 17 ] Существует широкий спектр клинических проявлений: от кардиомиопатии , задержки развития , [ 4 ] лейкодистрофия , некротическая энцефалопатия , дыхательная недостаточность , гипотония , [ 6 ] церебральный паралич и отставание в развитии . [ 17 ] Дефицит карнитина обнаруживается примерно в 50% случаев. [ 18 ]
Более 90% тех, у кого диагностирован дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы при скрининге новорожденных, остаются бессимптомными. Медицинские отклонения, которые наблюдаются у тех немногих, у кого проявляются симптомы, не всегда четко связаны с дефицитом 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы. [ 5 ] Проявления дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы различаются даже среди членов семьи, имеющих общую окружающую среду и генетику. [ 4 ]
Генетика
[ редактировать ]Гены MCCC1 и MCCC2 3 образуют белковые субъединицы, которые объединяются, образуя фермент под названием -метилкротонил-КоА-карбоксилаза . Этот фермент играет важную роль в расщеплении белков, поступающих с пищей. В частности, фермент отвечает за четвертый этап переработки лейцина. Если мутация в гене MCCC1 или MCCC2 снижает или устраняет активность 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, организм не может должным образом перерабатывать лейцин. В результате токсичные побочные продукты переработки лейцина накапливаются до опасного уровня, повреждая мозг и нервную систему . Это состояние наследуется по аутосомно-рецессивному типу. [ 19 ]
Диагностика
[ редактировать ]Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы диагностируют путем обнаружения органических кислот в моче с помощью газовой хроматографии или масс-спектрометрии и анализа крови методом жидкостной хроматографии-тандемной масс-спектрометрии . [ 20 ] Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы характеризуется повышением уровня 3-гидроксиизовалериановой кислоты и 3-метилкротонилглицина в моче. Профиль ацилкарнитинов показывает повышенные концентрации 3-гидроксиизовалерилкарнитина, а также повышенное соотношение 3-гидроксиизовалерилкарнитина к пропионилкарнитину. [ 3 ]
Поскольку генотип не предсказывает фенотип , [ 5 ] Тестирование ДНК не требуется. Однако анализ ДНК может помочь подтвердить дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, когда диагноз неясен. [ 9 ]
Уровень 3-гидроксиизовалерилкарнитина также повышается при других нарушениях обмена веществ, таких как дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы , дефицит биотинидазы , множественный дефицит карбоксилазы , дефицит митохондриальной ацетоацетил-КоА-тиолазы и малоновая ацидурия . Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы дифференцируют по отсутствию других метаболитов в моче и измерению активности 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы , биотинидазы и других биотин- зависимых карбоксилаз . [ 12 ]
Скрининг
[ редактировать ]Это одно из 29 состояний, рекомендованных для скрининга новорожденных Американским колледжем медицинской генетики . [ 21 ]
Уход
[ редактировать ]Симптомы можно уменьшить, избегая употребления лейцина , аминокислоты. Лейцин является компонентом большинства продуктов, богатых белком; поэтому рекомендуется диета с низким содержанием белка. Некоторые отдельные случаи этого расстройства отреагировали на дополнительный прием биотина ; [ 22 ] в этом нет ничего удивительного, учитывая, что другие генетические нарушения, связанные с биотином (такие как дефицит биотинидазы и дефицит голокарбоксилазсинтетазы ), можно лечить исключительно биотином. Лица с этими множественными нарушениями карбоксилазы имеют те же проблемы с катаболизмом лейцина, что и люди с дефицитом 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы. [ 23 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]В эту статью включен текст, являющийся общественным достоянием, из Национальной медицинской библиотеки США.
- ^ Туба Эминоглу, Ф.; Озчелик, Айсима А.; Окур, Ильяс; Тумер, Лейла; Бибероглу, Гюрсель; Демир, Эркан; Гасаноглу, Алев; Баумгартнер, Матиас Р. (23 января 2009 г.). «Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: фенотипическая изменчивость в семье» . Журнал детской неврологии . 24 (4). Публикации SAGE: 478–481. дои : 10.1177/0883073808324536 . ISSN 0883-0738 . ПМИД 19339287 . S2CID 5718225 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Баумгартнер, Матиас Р.; Алмашану, Шломо; Суормала, Тертту; Оби, Кассандра; Коул, Роберт Н.; Пакман, Сеймур; Баумгартнер, Э. Регула; Валле, Дэвид (15 февраля 2001 г.). «Молекулярная основа дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы человека» . Журнал клинических исследований . 107 (4). Американское общество клинических исследований: 495–504. дои : 10.1172/jci11948 . ISSN 0021-9738 . ЧВК 199271 . ПМИД 11181649 .
- ^ Перейти обратно: а б Хольцингер, А. (1 июня 2001 г.). «Клонирование человеческих генов MCCA и MCCB и мутации в них раскрывают молекулярную причину 3-метилкротонил-КоА: дефицит карбоксилазы» . Молекулярная генетика человека . 10 (12). Издательство Оксфордского университета (OUP): 1299–1306. дои : 10.1093/hmg/10.12.1299 . ISSN 1460-2083 . ПМИД 11406611 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Виссер, Гепке; Суормала, Тертту; Смит, Г. Питер А.; Рейнгуд, Дирк-Ян; Бинк-Бёлкенс, Маргрит Т. Э.; Низен-Конинг, Клари Э.; Баумгартнер, Э. Регула (20 ноября 2000 г.). «Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы у младенца с кардиомиопатией, у ее брата с задержкой развития и у их бессимптомного отца» . Европейский журнал педиатрии . 159 (12). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 901–904. дои : 10.1007/pl00008366 . ISSN 0340-6199 . ПМИД 11131348 . S2CID 22543465 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Стадлер, Соня К.; Поланец, роман; Майер, Эстер М.; Хайденрайх, Сильвия К.; Нидерер, Биргит; Майерхофер, Питер У.; Лаглер, Флориан; Кох, Ханс-Георг; Сантер, Рене; Флетчер, Дженис М.; Раньери, Энцо; Дас, Аниб М.; Шпикеркоттер, Юте; Шваб, Карл О.; Пётч, Симона; Марквардт, Ирис; Хеннерманн, Юлия Б.; Кнерр, Ина; Мерцимек-Махмутоглу, Саадет; Кольшмидт, Николай; Либль, Бернхард; Фоксглав, Ральф; Ольгемеллер, Бернхард; Мунтау, Аня К.; Рошер, Адельберт А.; Рёшингер, Вульф (2006). «Скрининг новорожденных на дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: популяционная гетерогенность мутаций MCCA и MCCB и влияние на оценку риска» . Человеческая мутация . 27 (8). Хиндави Лимитед: 748-759. дои : 10.1002/humu.20349 . ISSN 1059-7794 . S2CID 13486173 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Байкал, Т.; Гокчай, Г. Хунер; Инс, З.; Дантас, МФ; Фаулер, Б.; Баумгартнер, MR; Демир, Ф.; Джан, Г.; Демиркол, М. (2005). «Родственнородственный дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: некротическая энцефалопатия с ранним началом и летальным исходом» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 28 (2). Уайли: 229–233. дои : 10.1007/s10545-005-4559-8 . ISSN 0141-8955 . ПМИД 15877210 . S2CID 23446678 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Баннварт, К.; Вермут, Б.; Баумгартнер, Р.; Суормала, Т.; Висманн, ООН (21 апреля 1992 г.). «Изолированный биотинрезистентный дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, проявляющийся у новорожденного в клинически тяжелой форме с летальным исходом» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 15 (6). Уайли: 863–868. дои : 10.1007/bf01800223 . ISSN 0141-8955 . ПМИД 1293382 . S2CID 10399688 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Рёшингер, Вульф; Миллингтон, Дэвид С.; Гейдж, Дуглас А.; Хуан, Чжи-Х.; Ивамото, Такео; Яно, Сёдзи; Пакман, Сеймур; Джонстон, Кей; Берри, Сьюзен А.; Свитман, Лоуренс (1995). «3-Гидроксиизовалерилкарнитин у пациентов с дефицитом 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы» . Клиника Химика Акта . 240 (1). Эльзевир Б.В.: 35–51. дои : 10.1016/0009-8981(95)06126-2 . ISSN 0009-8981 . ПМИД 8582058 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Арнольд, Джорджианна Л.; Кеберл, Дуайт Д.; Матерн, Дитрих; Баршоп, Брюс; Браверман, Нэнси; Бертон, Барбара; Седербаум, Стивен; Фигенбаум, Аннетт; Гарганта, Шерил; Гибсон, Джеймс (2008). «Консенсусный протокол клинической практики на основе Delphi для диагностики и лечения дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы» . Молекулярная генетика и обмен веществ . 93 (4). Эльзевир Б.В.: 363–370. дои : 10.1016/j.ymgme.2007.11.002 . ISSN 1096-7192 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Фрис, Мелисса Х.; Ринальдо, Пьеро; Шмидт-Зоммерфельд, Эберхард; Юрецкий, Елена; Пакман, Сеймур (1996). «Изовалериановая ацидемия: ответ на нагрузку лейцином после трех недель приема глицина, L-карнитина и комбинированной глицин-карнитиновой терапии» . Журнал педиатрии . 129 (3). Эльзевир Б.В.: 449–452. дои : 10.1016/s0022-3476(96)70081-1 . ISSN 0022-3476 . ПМИД 8804338 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Ратледж, СЛ; Берри, GT; Стэнли, Калифорния; ван Хов, JLK; Миллингтон, Д. (30 марта 1994 г.). «Терапия глицином и L-карнитином при дефиците 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 18 (3). Уайли: 299–305. дои : 10.1007/bf00710419 . ISSN 0141-8955 . ПМИД 7474896 . S2CID 12833877 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кеберл, Д.Д.; Миллингтон, Д.С.; Смит, МЫ; Уивил, SD; Мюнцер, Дж.; МакКэндлесс, SE; Кишнани, П.С.; Макдональд, Монтана; Чеинг, С.; Бони, А.; Мур, Э.; Фрейзер, DM (2003). «Оценка дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы, выявленного с помощью тандемного масс-спектрометрического скрининга новорожденных» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 26 (1). Уайли: 25–35. дои : 10.1023/а:1024015227863 . ISSN 0141-8955 . ПМИД 12872837 . S2CID 32511885 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Вилкен, Бриджит; Уайли, Вероника; Хаммонд, Джудит; Карпентер, Кевин (5 июня 2003 г.). «Скрининг новорожденных на врожденные нарушения метаболизма с помощью тандемной масс-спектрометрии» . Медицинский журнал Новой Англии . 348 (23). Массачусетское медицинское общество: 2304–2312. дои : 10.1056/nejmoa025225 . ISSN 0028-4793 . ПМИД 12788994 .
- ^ Нейлор, Эдвин В.; Чейс, Дональд Х. (1999). «Автоматическая тандемная масс-спектрометрия для массового скрининга новорожденных на нарушения метаболизма жирных, органических кислот и аминокислот» . Журнал детской неврологии . 14 (1_приложение). Публикации SAGE: S4–S8. дои : 10.1177/0883073899014001021 . ISSN 0883-0738 . ПМИД 10593560 . S2CID 13459497 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Шульце, Андреас; Линднер, Мартин; Кольмюллер, Дирк; Ольгемеллер, Катарина; Маятепек, Эртан; Хоффманн, Георг Ф. (1 июня 2003 г.). «Расширенный скрининг новорожденных на врожденные нарушения метаболизма с помощью электроспрейной ионизационно-тандемной масс-спектрометрии: результаты, итоги и последствия» . Педиатрия . 111 (6). Американская академия педиатрии (AAP): 1399–1406. дои : 10.1542/педс.111.6.1399 . ISSN 0031-4005 . ПМИД 12777559 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Бимер, ФА; Бартлетт, К.; Дюран, М.; Гнейм, Гонконг; Вадман, СК; Брюинвис, Л.; Кеттинг, Д. (1982). «Изолированный дефицит устойчивой к биотину 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы у двух сибсов» . Европейский журнал педиатрии . 138 (4). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 351–354. дои : 10.1007/bf00442517 . ISSN 0340-6199 . ПМИД 7128647 . S2CID 7949570 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Оуде Люттихуис, HGM; Туати, Г.; Рабье, Д.; Уильямс, М.; Джейкобс, К.; Саудубрей, Дж. М. (2005). «Тяжелая гипогликемия при изолированном дефиците 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы; редкая, тяжелая клиническая картина» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 28 (6). Уайли: 1136–1138. дои : 10.1007/s10545-005-4545-1 . ISSN 0141-8955 . ПМИД 16435207 . S2CID 21416887 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ Форсайт, РэйЛинн; Вокли, Кэтрин Уолш; Эдик, Мэтью Дж.; Кэмерон, Синтия А.; Хинер, Салли Дж.; Берри, Сьюзен А.; Вокли, Джерри; Арнольд, Джорджианна Л. (2016). «Исходы случаев дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы (3-MCC) — отчет информационной системы врожденных ошибок метаболизма» . Молекулярная генетика и обмен веществ . 118 (1). Эльзевир Б.В.: 15–20. дои : 10.1016/j.ymgme.2016.02.002 . ISSN 1096-7192 . ПМК 5540133 . ПМИД 27033733 .
- ^ «Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: MedlinePlus Genetics» . МедлайнПлюс . 1 октября 2008 года . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ ФОНСЕКА, Хелена; АЗЕВЕДО, Луиза; СЕРРАНО, Катарина; СОУЗА, Кармен; МАРКИО, Ана; ВИЛАРИНЬО, Лаура (2016). «Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: мутантный спектр, полученный в результате комплексного скрининга новорожденных» . Джин . 594 (2). Эльзевир Б.В.: 203–210. дои : 10.1016/j.gene.2016.09.003 . ISSN 0378-1119 . ПМИД 27601257 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- ^ «Таблицы ACT и алгоритмы» . acmg.net . Архивировано из оригинала 27 марта 2019 г. Проверено 27 марта 2019 г.
- ^ Баумгартнер, Матиас Р.; Дантас, М.Фернанда; Суормала, Тертту; Алмашану, Шломо; Джунта, Сесилия; Фрибель, Долорес; Гебхардт, Борис; Фаулер, Брайан; Хоффманн, Георг Ф.; Баумгартнер, Э. Регула; Валле, Дэвид (2004). «Изолированный дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: доказательства аллель-специфического доминантного отрицательного эффекта и чувствительности к терапии биотином» . Американский журнал генетики человека . 75 (5): 790–800. дои : 10.1086/425181 . ПМК 1182108 . ПМИД 15359379 .
- ^ Томсен, Якуп Андреас; Лунд, Аллан Мелдгаард; Олесен, Джесс Хав; Мор, Магни; Расмуссен, Январь (2014). «Полезны ли добавки l-карнитина при дефиците 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы?». Отчеты JIMD . Том 21. Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. стр. 79–88. дои : 10.1007/8904_2014_393 . ISBN 978-3-662-47171-5 . ISSN 2192-8304 . ПМК 4470948 . ПМИД 25732994 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Родригес, Хосе М.; Руис-Сала, Педро; Угарте, Магдалена; Пеньяльва, Мигель А. (2004). «Грибковая метаболическая модель дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы» . Журнал биологической химии . 279 (6). Эльзевир Б.В.: 4578–4587. дои : 10.1074/jbc.m310055200 . hdl : 10261/162640 . ISSN 0021-9258 . ПМИД 14612443 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- Баумгартнер, MR (2005). «Молекулярный механизм доминантной экспрессии при дефиците 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 28 (3). Уайли: 301–309. дои : 10.1007/s10545-005-7054-3 . ISSN 0141-8955 . ПМИД 15868465 . S2CID 588227 . Проверено 27 ноября 2023 г.
- Дантас, Мария Фернанда; Суормала, Тертту; Рэндольф, Энн; Коэльо, Дэвид; Фаулер, Брайан; Валле, Дэвид; Баумгартнер, Матиас Р. (2005). «Дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: анализ мутаций у 28 пробандов, 9 с симптомами и 19, обнаруженных при скрининге новорожденных» . Человеческая мутация . 26 (2). Hindawi Limited: 164. doi : 10.1002/humu.9352 . ISSN 1059-7794 . ПМИД 16010683 .
- Ли, Сын Ын; Ан, Хи Джэ; Ли, Чонхо; Ли, Дон Хван (2015). «Клинические данные и анализ генов дефицита 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы» . Журнал Корейского общества наследственных метаболических заболеваний . 15 (1). Корейское общество наследственных метаболических заболеваний: 1–8. ISSN 2287-4712 . Проверено 28 ноября 2023 г.
- Рипс, Джонатан; Алмашану, Шломо; Мандель, Ханна; Йозефсберг, Саги; Лерман-Сэги, Талли; Зерем, Айелет; Подех, Бен; Аникстер, Яир; Шааг, Авраам; Людер, Энтони; Старец Хачам, Орна; Шпигель, Ронен (13 ноября 2015 г.). «Первичный и материнский дефицит 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы: выводы израильской программы скрининга новорожденных» . Журнал наследственных метаболических заболеваний . 39 (2). Уайли: 211–217. дои : 10.1007/s10545-015-9899-4 . ISSN 0141-8955 . ПМИД 26566957 . S2CID 20740623 . Проверено 28 ноября 2023 г.
- Зандберг, Л.; ван Дайк, ХК; ван дер Вестхуизен, FH; ван Дейк, А.А. (2016). «Транскриптом фибробластов кожи человека с дефицитом 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы выявляет основную митохондриальную дисфункцию и окислительный стресс» . Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 78 . Эльзевир Б.В.: 116–129. дои : 10.1016/j.biocel.2016.07.010 . ISSN 1357-2725 . ПМИД 27417235 . Проверено 28 ноября 2023 г.