1. Klinički značaj urođenih metaboličkih mana

Neke urođene mane su vjerovatno bezazlene. Međutim, bitne su jer dovode do efekata koji mogu dovesti do pogrešne dijagnoze, poput renalne glikozurije i Gilbertovog sindroma. Kod ostalih je važno uspostaviti dijagnozu, čak i kada ne postoji efikasan tretman.

Postoji grupa bolesti kod kojih rano prepoznavanje ima veliku ulogu, jer tretman može spriječiti ireverzibilne kliničke posljedice, pa čak i smrt. Neke od važnijih su PKU (fenilketonurija), galaktozemija i maple syrup urine disease (bolest javorovog sirupa).

1.1 Neonatalni skriningMnoge zemlje su uvele programe za skrining svih novorođenih beba za određene metaboličke poremećaje ili kongenitalne defekte. Kriteriji za skrining testove ovise o slijedećim karakteristikama poremećaja ili testa:

Bolest ne bi trebala biti klinički očigledna u vrijeme skrininga i treba imati relativno visoku incidencu u populaciji nad kojom se vrši skrining.

Bolest se mora moći tretirati, odnosno rani tretman treba da ima pozitivan uticaj na ishod bolesti.

Mora biti moguće dobiti rezultate skrining testa prije nego nastupi ireverzibilna šteta. Skrining test bi trebao biti jednostavan i pouzdan, a cijena testiranja bi u idealnom

slučaju trebala barem djelimično opravdana uštedom koja bi se ostvarila pravovremenim, tj. ranim tretmanom oboljenja. Na primjer, takav tretman bi u nekim slučajevima mogao eliminisati potrebu za prolongiranom hospitalizacijom.

Svi skrining programi ne ispunjavaju sve od avedenih kriterija. U Velikoj Britaniji, nad bebama starosti izmđu 5 i 8 dana se vrši skrining tako što se uzme mali uzorak kapilarne krvi ubodomu petu. Kapi krvi se stavljaju na papirnu karticu, koja se šalje u regionalne laboratorije na pregled.

Obično se radi skrining :

neonatalnog hipotireoidizma i fenilketonurije.

Ostali poremećaji na koje se radi skrining u određenim regijama su:

cistična fibroza bolest srpastih stanica ili talasemije deficijencija Acil-koenzima A za dehidrogenazu lanaca srednje dužine (MCADD -

medium-chain acyl coenzyme A dehydrogenaze deficiency) deficijencija glukoza-6-fosfataze galaktozemija kongenitalna adrenalna hiperplazija

Strana 1 od 33

Smatra se da će u budućnosti doći do veće upotrebe tehnologija vezanih za analizu DNK i tandemske masene spektroskopije u antenatalnom skriningu.

1.2 Prenatalni skriningOvaj skrining se radi samo kod visokorizičnih skupina i samo na određena oboljenja, kako bi se planiralo prikladno mjesto i metod porođaja, s ciljem obezbjeđivanja blagostanja novorođenčeta ili da bi se pak preporučila terminacija trudnoće, ukoliko se određena dijagnoza uspostavi dovoljno rano.

Prenatalni skrining za urođene metaboličke poremećaje se najčešće zasniva na demonstriranju metaboličkog defekta u kultivisanim fetalnim fibroblastima dobivenim amniocentezom početkom drugog trimestra trudnoće ili iz uzorka horionskog vilusa, koji se uzima u prvom trimestru.

Primjeri grupa kod kojih postoje indikacije za takav skrining su:

žene koje su prethodno rodile djecu sa određenim poremećajima etničke skupine kod kojih je incidenca određenih poremećaja relativno visoka,

odnosno postoji veliki broj nositelja za dati poremećaj, poput Tay-Sachsove bolesti kod Aškenazi jevreja.

Kod ovakvih populacija, skrining se radi čak i prije začeća, kako bi se ispitalo da li su roditelji nositelji defektnih gena i kako bi se istim pružilo savjetovanje.

Ako je genski defekt roditelja poznat, kao u cističnoj fibrozi, radiće se selektivni skrining prilikom budućih začeća. Prenatalni skrining na kongenitalne poremećaje, poput malformacije neuralne cijevi ili hromosomalnih abnormalnosti se također može izvršiti.

1.2.1 Kada posumnjati na urođene metaboličke mane?Mogućnost prisustva urođenih metaboličkih mana se treba uzeti u razmatranje kada postoje neobični, neobjašnjive kliničke pojave ili abnormalni laboratorijski nalazi kod beba ili male djece, naročito ako su isti prisutni kod više od jednog djeteta iz iste porodice.

Skrining testovi se trebaju interpretirati s oprezom i dijagnoze na koje se sumnja moraju se potvrditi specifičnijim tehnikama u laboratorijama specijaliziranim za detekciju takvih poremećaja.

Strana 2 od 33

Neki od kliničkih nalaza koji indiciraju na urođene metaboličke maneRaniHipoglikemijaMetabolička acidozaZaostatak u razvojuPovraćanjeNapadi spasticiteta (spazma)HepatosplenomegalijaŽuticaČudan miris, odnosno mrlje na pelenamaSmrt djeteta u porodici i historija određene mane u porodiciKatarakte ili retinitis pigmentosaKasniIntelektualna zaostalostRefraktorne rikecijeRenalni kamenciNeuropatijeNizak rastDismorfna tjelesna obilježja.Urođene mane koje se manifestiraju akutno su obično posljedica abnormalnosti enzima. Ovo se može demonstrirati:

indirektno - detekcijomvisoke koncentracije supstance koja se inače normalno metabolizira im enzimom ili niskom koncentracijom produkta

direktno - demonstriranjem niske enzimatske aktivnosti tkiva ili krvnih ćelija u kojima se taj enzim nalazi.

Ovakvi eseji su dostupni samo u specijaliziranim centrima, ali se treba težiti ka potvrdi rezultata u takvim centrima.

Primjeri indirektnih skrining metoda:

procjena plazmatskih koncentracija amonijaka kako bi se utvrdile abnormalnosti urea ciklusa ili organske acidurije kod kojih dolazi do nakupljanja amonijaka

hromatografija aminokiselina plazme i urina kako bi se detektovali poremećaji metabolizma aminokiselina

detekcija organskih kiselina u urinu pri poremećajima metabolizma razgranatih aminokiselina i kod organskih acidurija.

Ako klinički znakovi i simptomi jako ukazuju na određeni poremećaj, onda se rade specifična mjerenja, kao na primjer u slučaju mukopolisaharidoza (MPS) se mjeri lučenje glukozaminoglikana urinarnim putem i aktivnost enzima u leukocitima. Tehnika tandemske masene spektroskopije se pokazala kao veoma korisna u ispitivanju raznih metaboličkih poremećaja, a pored nje se koriste i genetski testovi.

Strana 3 od 33

Moguće laboratorijske pretrage pri sumnji na urođene metaboličke maneBroj krvnih ćelijaMjerenje elektrolita, bikarbonata i gasova u krvi, te procjena acido-baznog statusaTestovi renalne funkcije, uključujući koncentracije uree i kreatinina u plazmiFunkcionalni testovi jetreKoncentracija amonijaka u plazmiKonc. glukoze u krviKonc. ketonskih tijela u urinuHolesterol i trigliceridi u serumuLaktat u plazmiUrična (mokračna) kiselina u plazmiFunkcionalni testovi tiroideePorfiriniSpecijalistički testoviAmino kiseline u plazmi i urinuOrotična kiselina u urinuOrganske kiseline u urinuKarnitin u plazmiMetaboliti u urinu ili plazmi (tandemska masena spektroskopija)Specifičini enzimatski esejiDNA analiza leukocita ili fibroblastaHistološke studije zahvaćenih tkiva**Ovi testovi se provode u specijalističkim laboratorijama za pedijatrijski metabolizam. Mnogi pacijenti imaju barem jedan od navedenih nalaza:

metabolička acidoza hipoglikemija hiperamonemija

1.2.2 Principi tretmana urođenih metaboličkih manaNe mogu se sve tretirati, ali one koje mogu najčešće se tretiraju tako što:

se ograniči unos prekursora, odnosno supstrata u metaboličkom putu koji je defektan, na primjer fenilalanin u fenilketonuriji ili laktoza u galaktozemiji

unošenje metaboličkog produkta koji nedostaje, poput kortizola u kongenitalnoj adrenalnoj hiperplaziji

uklanjanje ili redukcija nakupljenih produkata, poput amonijaka kod poremećaja ciklusa uree.

Eksperimentalni tretmani mogu biti isprobani na nekim poremećajima koji imaju jako lošu prognozu. Jedan od tih tretmana je zamjena enzima koja se radi transplantacijom koštane srži. Međutim, rezultati su ponekad razočaravajući i takvi tretmani sa sobom donose poseban niz komplikacija.

Trenutno se radi na inserciji nedostajućih ili defektnih gena, na primjer kod deficijencije adenozin deaminaze. Međutim, za vrijeme pisanja ovog teksta, još uvijek ne postoji tretman za mnoge od poremećaja.

Strana 4 od 33

2. Bolesti koje nastaju zbog urođenih metaboličkih mana

Ovdje je naveden mali broj poznatih urođenih metaboličkih mana i sa njima povezanih bolesti.

Postoji devet opštih kategorija u koje možemo svrstati urođene metaboličke mane:

1. poremećaji ciklusa uree2. poremećaji metabolizma amino kiselina, npr. amino acidurije3. poremećaji metabolizma ugljikohidrata, npr. nakupljanje glikogena4. poremećaji metabolizma lipida, oksidacije masnih kiselina i organske acidurije5. poremećaji na nivou lizosoma6. mitohondrija7. peroksizoma8. abnormalnosti metabolizma lijekova9. ostali poremećaji

2.1. Poremećaji ciklusa ureeOvi poremećaji su važan uzrok hiperamonemije i također može doći do porasta urinarnog lučenja orotične kiseline, koja je intermedijerni metabolit u sintezi pirimidina koji nastaje iz karbamil fosfata. Defekti ciklusa uree nisu praćeni samo teškom hiperamonemijom, nego i respiratornom alkalozom i niskim koncentracijama uree u plazmi.

Nedostatak Karbamil fosfat sintetaze (CPS) je poremećaj urea ciklusa kod kojeg, za razliku od ostalih poremećaja ove vrste, ne dolazi do porasta koncentracije orotične kiseline.

Nedostatak Ornitin transkarbamilaze (OTC) je vjerovatno najčešći poremećaj ciklusa uree i spolno je vezan.

Prikaz ciklusa uree.

Strana 5 od 33

2.2a Poremećaji metabolizma amino kiselinaMnogi poremećaji metabolizma amino kiselina su okarakterisani povišenim koncentracijama jedne ili više amino kiselina u plazmi, uslijed čega dolazi do prelivanja aminokiselina u urin, posljedično i amino acidurije.

Glavni metabolički put za aromatske amino kiseline je prikazan ovdje, također se vide i poznati enzimatski defekti.

Dijagram prikazuje metabolizam tirozina i neke urođene mane koje se tiču metabolizma aromatskih amino kiselina. Obilježene supstance mogu biti prisutne u abnormalnim količinama u određenim poremećajima. (1) fenilalanin hidroksilaza - fenilketonurija (PKU)(2) oksidaza homogentizinske kiseline - alkaptonurija(3) tirozinaza - albinizam(4) tiroidni enzimi - tiroidna dishormogenezaTCA - trikarboksilna kiselina

Tirozin, koji se inače dobiva od fenilalanina je prekursor nekoliko važnih supstanci.

FenilketonurijaFenilketonurija je autosomalni recesivni poremećaj izazvan poremećajem sistema fenilalanin hidroksilaze. U Velikoj Britaniji, incidenca ovog poremećaja je oko 1 u 10 000. Defektan enzim fenilalanin hidroksilaza je najčešći uzrok, međutim u oko 3% slučajeva fenilketonurije, enzimi odgovorni za sinrezu kofaktora tetrahidrobiopterina su ustvari abnormalni.

Iako su etiologije različite, biohemijske i kliničke posljedice su veoma slične. Fenilalanin se ne može konvertovati u tirozin, te se nakuplja u plazmi i luči se urinom sa svojim metabolitima, poput fenilpiruvične kiseline (fenilketon).

Klinička svojstva PK su:

intelektualni poremećaji koji se razvijaju između 4. i 6. mjeseca starosti, popraćeni psihomotornom iritabilnošću

tendencija ka sniženoj produkciji melanina uslijed nedostatka tirozina - mnogi pacijenti su blijedi, svijetle kose i plavih očiju,

Strana 6 od 33

iritabilnost, problemi u hranjenju, povraćanje i napadi tokom prvih nekoliko sedmica života

često generalizirani ekcem

Dijagnoza se uspostavlja mjerenjem koncentracije fenilalanina u krvi uzete ubodom u petu. Mikrobiološki Guthrie test se koristio za esej fenilalanina, ali danas mnoge laboratorije koriste hromatografske metode ili tandemsku masenu spektroskopiju. Kod novorođenčadi, naročito nedonoščadi, enzimatski sistemi ponekad nisu potpuno razvijeni, pa se znaju desiti lažno pozitivni rezultati, pogotovo ako se test radi prerano. Prezentacije spominju test s Feri-hloridom, dobije se crna boja.

Ako se dobije pozitivan rezultat testa, test je potrebno ponoviti kasnije, kako bi se dalo vremena za potpun razvoj enzima. Koncentracije fenilalanina mogu doseći vrijednosti veće od 240 mikromol/l.

Heterozigoti mogu biti bez kliničkih znakova, ali će ih biohemijski testovi otkriti. Takve osobe neće imati problema s intelektualnom, odnosno mentalnom retardacijom, ali će u krvi biti prisutna hiperfenilalaninemija i takvi slučajevi su opisani u medicinskoj literaturi.

S druge strane, bebe koje su tokom trudnoće, in utero, bile izložene visokim koncentracijama fenilalanina prisutnim kod nedijagnosticiranih fenilketonuričnih majki, mogu razviti intelektualnu, odnosno mentalnu retardaciju, iako te bebe same nemaju detektabilnu fenilketonuriju. Ovo je poznato kao maternalni fenilketonurični sindrom.

Cilj tretmana je snižavanje koncentracije fenilalanina primjenom dijete koja ima veoma niske koncentracije istog. Takav tretman se mora strogo nadzirati, naročito ako pacijentica planira trudnoću ili je već trudan. Danas se preporučuje, da u dokazanim slučajevima fenilketonurije, dijetalna restrikcija bude doživotna i da bude konstantnim nadzorom.

Važno je napomenuti da se vještački zaslađivač aspartam metabolizira u fenilalanin.

TirozinemijaTirozinemija se klinički manifestuje u vidu disfunkcije renalnih tubula, hipoglikemije i teškog oboljenja jetre, sa veoma povišenim nivoima alkalne fosfataze. Defekt je uzrokovan abnormalnim enzimom fumaril acetoacetazom, što dovodi do povišenog nivoa tirozina, sukcinil acetona i hidroksifenilpiruvata. (Skripta kaze fumaril acetoacetat + sukcinil aceton, a upravo sukcinilaceton inhibira PBG sintazu koja prevodi delta amino levulinsku kiselinu – ALA u porfobilinogen prilikom sinteze HEM-a, zbog čega je ovo stanje praćeno anemijom. Sukcinil aceton također inhibira p-hidroksifenil piruvat DH, što još više povećava nivo tirozina u plazmi.)

Dijagnosticira se dokazivanjem povišene urinarne koncentracije sukcinilacetona i esejem fumarilacetoacetaze u kulturi leukocita ili fibroblasta.

Tretma može biti dijetarni, transplantacija jetre ili nitro-trifluorometilbenzoil ciklohekanendion, za kojeg se smatra da snižava nakupljanje nekih od toksičnih metabolita.

Strana 7 od 33

Tirozinemija tip I – fumaril acetoacetaza

Tirozinemija tip II – tirozin transaminaza, prevodi tirozin u p-hidroksifenil piruvat

Tirozinemija tip III – p-hidroksifenil piruvat dehidrogenaza, prevodi p-hidroksifenilpiruvat u homogentizinsku kiselinu.

AlkaptonurijaAlkaptonurija je autosomalno recesivno oboljenje, koje nastaje uslijed deficijencije enzima oksidaze homogentizinske kiseline, što dovodi do nakupljanja homogentizinske kiseline u tkivima i krvi, te lučenja iste urinom.

Oksidacija i polimerizacija homogentizinske kiseline dovodi do nastanka pigmenta alkaptona, na isti način kao što polimerizacija dihidroksifenilalanina rezultira nastankom melanina. Nakupljanje alkaptona u hrskavicama, te tamnjenje istog se naziva ochronosis (ohronoza) i manifestuje se tamnjenjem hrskavica ušiju, te kasnije i artritisom.

Konverzija homogentizinske kiseilne u alkapton je ubrzana u alkalnoj sredini i ponekad je najočigledniji pokazatelj tamnjenje urina uslijed alkalizacije i stajanja na zraku. Homogentizinska kiselina je reducirajuća supstanca i reaguje sa Clinitest tabletama.

Alkaptonurični urin. Desna posuda sadrži svježi urin koji je donekle potamnio; U lijevu posudu je dodat NaOH, ista je tamnija i sadrži crnu suspenziju.

AlbinizamDeficijencija tirozinaze u melanocitima izaziva jedan oblik albinizma; klasificiran je kao autosomano recesivni poremećaj. Pigmentacija kože, kose i irisa (šarenice) je smanjena, a oči čak mogu izgledati ružičaste. Smanjena pigmentacija šarenice uzrokuje fotosenzitivnost, a na koži povećanu incidencu kancera kože.

Tirozinaza koja je potrebna za sintezu kateholamina je drugi izoenzim, kodiran od strane drugog gena, te je zbog toga metabolizam adrenalina (epinefrina) normalan.

Strana 8 od 33

HomocistinurijaHomocistinurija je autosomalni recesivni poremećaj koji nastaje uslijed deficijencije cistationin sintaze. To su putevi koji uključuju aminokiseline koje u svojoj strukturi sadrže sumpor.

Pacijenti pokazuju progresivnu disfunkciju CNS-a, tromboze, bolest očiju, uključujući i katarakte i kardiovaskularni problemi.

Dijagnoza je zasnovana na prisustvu povišenog homocisteina u plazmi i urinu, s niskim koncentracijama metionina u plazmi. Može se uraditi i esej defektivnog enzima u kulturi kožnih fibroblasta.

Maple syrup urine disease (Bolest urina mirisa javorovog sirupa)Radi se o autosomalno recesivnom oboljenju kod kojeg je deficitarna dekarboksilacija oksikiselina, koje nastaju deaminacijom tri aminokiseline s razgranatim lancima, a to su: leucin, izoleucin i valin.

Ove aminokiseline se nakupljaju u plazmi i luče urinom, skupa sa odgovarajućim oksokiselinama. Slatki miris urina podsjeća na javorov sirup, odatle i potiče ime oboljenja.

Bolest se javlja tokom prve sedmice života i ako se ne tretira nastaju teške neurološke lezije uslijed kojih može nastupiti smrt u roku od par sedmica ili mjeseci.

Ako se uvede dijeta siromašna razgranatim aminokiselinama, moguć je normalan razvoj.

Dijagnoza se vrši nalazom povišenih koncentracija razgranatih aminokiselina u urini i plazmi, te nalazom niske koncentracije alanina u plazmi. Potvrđuje se demonstriranjem enzimatskog defekta u leukocitima.

Zamrznuti urin od pacijenta s netretiranom bolesti urina mirisa javorovog sirupa. Miris javorovog sirupa je koncentrisan u ulju pri vrhu epruvete.

Hipervalinemija

Strana 9 od 33

Nedostatak enzima valin aminotransferaze, dolazi do nakupljanja valina i simptoma sličnim maple syrup urine disease oboljenju.

Histidinemija Histidinemija je povezana s nedostatkom enzima histidinaze, enzim koji je potreban za normalni metabolizam histidina i vjerovatno se naslijeđuje autosomalno recesivno. Neke individue mogu razviti intelektualnu, odnosno mentalnu retardaciju, te defekte u govoru, dok neki budu normalni.

Dijagnoza se vrši demonstracijom povišenih nivoa histidina u plazmi, te nalazom histidina i metabolita imidazol-piruvatne kiseline u urinu, zatim imidazol mliječne i imidazol octene kiseline.

Nakupljanje imidazolskih derivata oštećuje mozak, javjlaju se epilepsije, retardacija i poteškoće u govoru. Oštećenja se dešavaju još tokom intrauterinog razvoja fetusa, tako da ishrana bez histidina nema efekta.

Poremećaj metabolizma lizinaHiperlizinemija je vrlo rijetka i teška metabolička mana. Uslijed nedostatka entima lizin ketoglutarat reduktaze, dolazi do nakupljanja lizina, a lizin dalje inhibira arginazu (enzim iz ciklusa uree koji katalizira tazlaganje arginina na ornitin i ureu). To dovodi do rasta koncentracije amonijaka u krvi i posljedično tome, oštećenja mozga. Javlja se mentalna zaostalost kod ovakvih bolesnika.

Poremećaj metabolizma glicinaMetabolizam glicina se odvija u više smjerova i u ove metaboličke puteve uključeno je više enzima. Deficit različitih enzima izaziva različite bolesti kod kojih se uglavnom javlja povećana koncentracija glicina u plazmi i pojačano izlučivanje istog urinom. Postoje tri različita tipa glicinemija.

Poremećaji metabolizma iminokiselinaHiperprolinemija – deficit prolin oksidaze u jetri, javlja se mentalna retardacija i bolest bubrega.

Hidroksiprolinemija – nedostatak enzima hidroksiprolin reduktaze, prvog enzima u metabolizmu hidroksiprolina.

Strana 10 od 33

2.2b Urođene mane transportnih mehanizama amino kiselinaGrupe hemijski sličnih supstanci se obično transportuju ili učestvuju u povezanim, odnosno srodnim hemijskim putevima. Takvi grupno specifični mehanizmi imaju uticaja na transport supstanci kroz sve ćelijske membrane, dok se defekti pretežno ispoljavaju na renalnim tubulima i intestinalnoj mukozi.

Urođene mane transporta slijedećih grupa aminokiselina su identifikovane:

dibazne amino kiseline (imaju dvije amino grupe) cistin, ornitin, arginin i lizin (cistinurija) - lakše zapamtiti kao COAL (ugalj)

mnoge neutralne amino kiseline (imaju jednu amino i jednu karboksilnu grupu) - Hartnupova bolest

imino kiseline - prolin i hidroksiprolin, koje vjerovatno dijele isti put sa glicinom (familialna iminoglicinuria)

Amino aciduriaAmino kiseline se u normalnom slučaju filtriraju od strane glomerula, te se u proksimalnim tubulima te iste amino kiseline resorbuju. Međutim postoje dva razloga zbog kojih to može izostati:

Preljevanje aminokiselina u urin - dešava se zbog povišenih koncentracija u plazmi, nakon glomerularne filtracije, aminokiseline dolaze do proksimalnog tubula u koncentracijama višim od maksimalnog resorptivnog kapaciteta proksimalnog tubula, tako da višak aminokiselina završi u urinu.

Renalna amino acidurija - plazmatske koncentracije aminokiselina su niske zbog gubitka istih urinom uslijed defektivne tubularne resorpcije.

Amino acidurija se dalje dijeli po obrascu, odnosno vrsti izlučenih aminokiselina:

Specifična amino acidurija - zbog povišene ekskrecije jedne amino kiseline ili grupe hemijski srodnih aminokiselina. Po etiologiji može biti i renalnog tipa, ali i uslijed preljevanja iste u urin.

Nespecifična amino acidurija - dolazi do povećane ekskrecije niza nesrodnih amino kiselina, ista se gotovo uvijek javlja zbog stečenog (acquired) poremećaja. Može biti uslijed preljevanja, kao na primjer u teškim hepatičkim oboljenjima kada uslijed smanjene deaminacije amino kiselina dolazi do porasta koncentracije istih u plazmi. No, češći je slučaj renalne amino acidurije kada uslijed nespecifičnog oštećenja proksimalnih tubula dolazi do smanjene resorpcije aminokiselina, ali i ostalih supstanci koje se inače potpuno resorbuju (fosfoglukoamino acidurija; Fankonijev sindrom). Ako se aminoacidurija dešava zbog urođene metaboliče mane, ona je rijetko rezultat direktnog genetskog defekta, većinom se tu radi o šteti koja se dešava na tubulima uslijed depozicije supstance koja se ne metaboliše normalno, poput bakra u Wilsonovoj bolesti.

Strana 11 od 33

CistinurijaCistinurija je poremećaj koji se naslijeđuje autosomalno recesivno, kod ove nasljednog poremećaja dolazi do abnormalne tubularne resorpcije, s prekomjernim lučenjem dibazičnih amino kiselina C(istina)O(rnitina)A(rginina)L(izina). Sličan transportni defekt se dešava i u intestinalnoj mukozi, međutim iako je smanjena apsorpcija dibazičnih aminokiselina, ne dešavaju se deficijencije, jer one nisu esencijalne, odnosno organizam ih može sintetizirati.

Cistin je relativno nerastvoriv, te se uslijed visokih urinarnih koncentracija kod homozigota može precipitirati i formirati kalikule(kamence) u renalnom traktu. Kod heterozigota se povećano lučenje može dokazati, ali koncentracije rijetko dosežu nivo potreban za stvaranje precipitata.

Dijagnoza cistinurije se postavlja dokazivanjem prekomjernog lučenja karakterističnih amino kiselina urinom. Potrebno je identificirati sve aminokiseline kako bi se cistinurija diferencirala od drugih generalizovanih amino acidurija.

Tretman cistinurije ima za cilj da spriječi nastanak bubrežnog kamenca, tako što će sniziti koncentraciju ovih amino kiselina, a naročito cistina u urinu. Pacijenti treba da unose dosta tekućine, te da alkaliziraju urin, što će poboljšati rastvorivost cistina. Ako se ove mjere pokažu neučinkovitim, može se dati D-penicilamin. On stvara helat s cistinom, a helat ima veću rastvorivost od samog cistina.

CistinozaVeoma rijedak, ali veoma ozbiljan poremećaj metabolizma cistina, karakteriše ga intracelularna akumulacija i pospremanje cistina u mnogim tkivima. Bitno je napraviti razliku ovog poremećaja od cistinurije, koja je u biti relativno bezazleno oboljenje.

Oštećenje renalnih tubula koje se dešava zbog visokih koncentracija cistina uzrokuje Fankonijev sindrom. Aminoacidurija koja se uslijed toga javlja je nespecifična i renalnog je porijekla.

Osobe s ovim poremećajem mogu umrijeti veoma mlade.

Hartnupova bolestHartnupova bolest je rijetki autosomalno recesivni poremećaj kod kojeg postoje defekti transporta neutralnih amino kiselina na nivou renalnih tubula i intestinalne mukoze.

Mnoge od kliničkih manifestacija se mogu pripisati smanjenoj intestinalnoj apsorpciji i povećanom lučenju triptofana urinom. Ova amino kiselina se u normalnom slučaju djelimično konvertuje u nikotinamid (amid vitamina B3 - nikotinska kiselina), ova konverzija je naročito važna ako je unos nikotinamida putem dijete nizak.

Klinička obilježja Hartnupove bolesti su intermitentna [(l. intermittere obustaviti, prekinuti) koji ima prekide, koji je s prekidima, na mahove, koji izostaje s vremena na vreme, koji

Strana 12 od 33

prestane pa se pojavi; nastupni)] i imaju obilježja pellagre, dolazi do pojave crvenog, ljuspastog osipa na izloženim područjima kože, također se javlja reverzibilna cerebelarna (mali mozak) ataksija i mentalna konfuzija različitog stepena. Iako je u pitanju generalizirani defekt apsorpcije amino kiselina, ne postoje znakovi proteinske pothranjenosti; to je vjerovatno zbog toga što se intaktni peptidi mogu apsorbovati drugim mehanizmima, odnosno putevima.

Suvišne količine indolskih spojeva, koji nastaju djelovanjem bakterija na neapsorbovani triptofan, se apsorbuju iz crijeva i luče urinom. Dijagnoza homozigota se vrši demonstracijom karakterističnog patterna (obrasca ili kombinacije) amino kiselina u urinu.

Familijalna iminoglicinurijaPovećana urinarna ekskrecija imino kiselina prolina, hidroksiprolina i glicina, unatoč normalnih plazmatskih koncentracija, dešava se zbog defekta transporta ova tri spoja. Poremećaj se naslijeđuje autosomalno recesivno i naizgled je bezazlen. Međutim, mora se diferencirati od ozbiljnijih uzročnika iminoglicinurije, poput defekta metabolizma prolina, tj. hiperprolinemije.

Hromatografski pattern(obrazac) aminoacidurije.

Strana 13 od 33

2.3. Lizosomalni poremećaji

MukopolisaharidozeMukopolisaharidoze su rijetki poremećaji uzrokovani defektom bilo kojeg iz niza enzima koji hidroliziraju mukopolisaharide (glukozaminoglikane) koji se zbog toga nakupljaju u tkivima poput jetre, slezene, očiju, CNS-a, hrskavice i kosti.

Hurlerov sindrom (MPS IH) je najučestaliji i naslijeđuje se autosomalno recesivno. Simptomi se ispoljavaju kod beba ili u ranom djetinjstvu u vidu niskog rasta, intelektualne retardacije i zamagljenjem kornee.

Osobe s ovim sindromom obično umiru mlade uslijed kardiorespiratorne bolesti.

Scheie-ov sindrom (MPS IS) je po kliničkoj slici veoma teško razlikovati od Hurlerovog, međutim pacijenti s ovim sindromom imaju puno bolju prognozu i intelektualna invalidnost je dosta blaža.

Hunterov sindrom (MPS II) za razliku od ostalih mukopolisaharidoza, ovaj sindrom se naslijeđuje recesivno putem seksualnih hromosoma. (sex linked recessive)

Postoje druge mukopolisaharidoze poput Sanfilippovog sindroma kod kojeg se javljaju teške abnormalnosti CNS-a, zatim Morquiov sindrom, kod kojeg dolazi do niskog rasta, prsa u obliku bačve (bureta), genu valgum (kada se noge ispruže, koljena su „iskrivljena“ prema unutra) i druge skeletne anormalnosti.

MPS se može dijagnosticirati biohemijski demonstriranjem povećane urinarne ekskrecija sulfatiranih/sulfoniranih glukozaminoglikana, poput dermatan, heparan i keratan sulfata, s tim da je obrazac ekskrecije i koncentracija ovih spojeva karakterističan za svaki sindrom. Dijagnoza se potvrđuje direktnim enzimatskim esejem i genetskim testovima na porodici. Trenutno postoje istraživanja koja se bave enzimatskom terapijom.

MPS I (Hurler) – L-iduronidaza (dermatan i heparan sulfat) – najteži oblik MPS I (Hurler-Scheie) – srednji oblik MPS I (Scheie) – najblaži oblik MPS II (Hunterov sindrom) – iduronid sulfataza (dermatan i heparan sulfat) X-linked MPS III (Sanfilippo) – nakuplja se heparan sulfat

Sanfilippo A – heparan-N-sulfatazaSanfilippo B- α-N-acetil-glukozaminidazaSanfilippo C – α-N-acetil-CoA-glukozamid acetil transferazaSanfilippo D – N-acetilglukozamin-6-sulfataza

MPS IV – N-acetilgalaktozamin sulfataza MPS VI - N-acetilgalaktozamin-4-sulfataza MPS VII - β-glukuronidaza (heparan, dermatan, keratan sulfat)

Strana 14 od 33

MPS IX – hijaluronidaza

Dijagnoza mukopolisaharidoza

Urin GAG

Enzimatski esej-leukociti, fibroblasti kože, ćelije amnionske tečnosti

Mutaciona analiza

Testovi na urinu:

spot testovi na CPC precipitaciju, toluidin blue spot test(ne preporučuju se danas)

Kvantifikacija: dimetilbenzidin na centrifugalnom analizatoru

Jedno i dvodimenzionalna elektroforeza na celulozo acetatu - Tehnika zlatnog standarda

Zahtjeva purifikaciju mukopolisaharida u urinu

GlikoproteinozeGlikoproteini su bitan sastavni dio ćelijskih membrana i učestvuju u komunikaciji između ćelija. To su složeni proteini koji u svom sastavu imaju šećernu komponentu (glukoza, manoza, galaktoza, fukoza, sijalična kiselina, N-acetilgalaktozamin, N-acetilglukozamin, ksiloza). U poremećajima njihovog metabolizma dolazi do akumuliranja disaharida, glikopeptida i glikolipida. U ovu grupu ubrajamo poremećaje koji su posljedica defekta degradacije glikanskog, odnosno šećernog dijela glikoproteina, uslijed nedostatka ili defekta enzima koji je za to potreban.

Razlikujemo slijedeće tipove glikoproteinoza:

Aspartilglikozaminurija (deficit aspartilglikozaminidaze) Fukozidoza (deficit fukozidaze) Manozidoza (deficit α i β-manozidaza) Šindlerovo oboljenje (N-acetil galaktozaminidaza) Sijalidoza ML1 – (deficit sijalidaze koja razlaže sijalinsku kiselinu, te dolazi do

akumulacije iste u nervnom tkivu, prije je bila klasificirana kao mukolipidoza)

MukolipidozeMukolipidoze ML II i ML III. – poremećaji poznati kao Pseudo-Hurler polidistrofija (tip III veoma sličan Hurleru) ili bolest I ćelija (tip II).

Deficitarni enzim je N-acetilglukozamin-1-fosfotransferaza.

Bolest I ćelija je dobila naziv po tome što se nerazgrađene supstance nakupljaju u ćelijama poput inkluzija i to najviše u koštanom i vezivnom tkivu. Detekcija inkluzija pod

Strana 15 od 33

mikroskopom može pomoći u dijagnosticiranju oboljenja. Simptomi slični Hurlerovom oboljenju. Prisutna je mentalna retardacija, deformacija skeleta, zastoj u razvoju, a manifestuju se po rođenju ili u ranom djetinjstvu.

Iako su po uzročnom enzimu različite od mukopolizaharidoza, mukolipidoze su im jako slične po simptomima (obje bolesti dovode do skladištenja nerazgrađenih materija u vezivnom, a naročito u koštanom tkivu, zato se i nazivaju Hurler-slična oboljenja.

Oba tipa ovih oboljenja su također vezana za metabolizam ugljikohidratnih dijelova složenih molekula. Međutim, za mukopolisaharidoze je karakteristična pojava mukopolisaharida u urinu.

Urin pacijenata sa mukolipidozama pokazuje visoku aktivnost lizosomalnih hidrolaza i sadrži povećanu koncentraciju sijalične kiseline. Tako da se kao skrining test koristi upravo mjerenje vezane sijalične kiseline u urinu.

Dijagnoza se postavlja upravo ispitivanjem oligosaharida u urinu i to:

1. TLC urina bojenjem sa OROCINOLOM (oligosaharidi bez sijalične kiseline)2. TLC urina sa REZORCINOLOM (oligosaharidi sa sijaličnom kiselinom)3. Prenatalni enzimatski esej u leukocitim i fibroblastima RES i CNS.

Sfingolipidoze (poremećaji skladištenja lipida)Ovi poremećaji su uzrokovani deficijencijom lizosomalne hidrolaze što dovodi do akumulacije sfingolipida. Neki od primjera su:

GM1 gangliozidoza - defekt β-galaktozidaze GM2 gangliozidoza poput Tay Sachsove bolesti - nedostatak heksoaminidaze Gaucherova bolest - deficijencija β-glukozidaze (glukocerebrozidaze) Nieman-Pickova bolest - deficijencija sfingomijelinaze Fabrijeva bolest - deficijencija α-galaktozidaze A metahromska leukodistrofija - deficijencija arilsulfataze

Klinička svojstva ovih stanja očituju se u organomegaliji, skeletnim abnormalnostima, pulmonarnoj infiltraciji i višnja-crvenoj makularnoj mrlji na oftalmološkim pregledima.

Nieman-Pickovo oboljenje

Djelimični nedostatak sfingomijelinaze, enzim neophodan u metabolizmu sfingomijelina. Dolazi do nakupljanja sfingomijelina, holesterola i drugih vrsta masti u lizozomima. Oboljenje je praćeno hepatosplenomegalijom. Postoje tri tipa A, B i C.

Tip A – najveća frekveca kod Aškenazi Jevreja, nosioci obično ne prežive djetinjstvo.

Tib B – organomegalija kod odraslih

Strana 16 od 33

Tip C – veoma rijedak, oboljeli mogu doživjeti zrelu životnu dob (zato se naziva adultni oblik.

Gaucherova bolest (Gošer)

Deficit enzima β-glukozidaze (ceramidglukozidaze) koja otcjepljuje glukozu iz glukozilceramida. Usljed bloka razgradnje cerebrozida, dolazi do nakupljanja istog u stanicama RES-a. Takve su ćelije karakterističnog izgleda i nazivaju se Gaucherove ćelije.

Masne supstance se osim toga nakupljaju u jetri, slezeni, bubrezima, mozgu i koštanoj srži. U simptome ubrajamo splenohepatomegaliju, neurološke poremećaje, poremećaje skeleta i hematološke poremećaje.

Gaucher tip I (non-neuropatic form)

Najčešće se javlja kod Aškenazi jevreja, u odnosu na druge populacije. Simptomi počinju u ranom djetinjstvu, dolazi do uvećanja jetre, slezene i poremećaja skeleta. Oboljeli mogu imati normalan životni vijek.

Gaucher tip II (akutna infantilna neuropatska Gaucherova bolest)

Simptomi su splenohepatomegalija, intenzivno i progresivno oštećenje mozga, rigidnost ekstremiteta i dr. Bolesna djeca obično umiru u dobi od 2 godine.

Gaucher tip III (juvenilnu subakutni oblik)

Simptomi se mogu pojaviti bilo kad u djetinjstvu ili odrasloj dobi. Dolazi do blažih neuroloških poremećaja u odnosu na tip II, slabi koordinacija pokreta, skelet se nepravilno razvija, jetra i slezena su uvećane. Oboljeli obično žive oko dvije decenije.

Dijagnoza:

Za uspostavljanje dijagnoze se koristi nalaz Gaucherovih ćelija u koštanoj srži i drugim organima, povećan sadržaj cerebrozida, smanjena aktivnost β-glukozidaze u tkivima, povećana aktivnost kisele fosfataze, te analiza enzima β-glukozidaze u kulturi leukocita i fibroblasta. Gen za ceramid glukozidazu je kloniran i danas je omogućena sasvim precizna dijagnoza ove bolesti na osnovu genske analize.

Fabrijeva bolest

Uzrokovana je nedostatkom α-galaktozidaze što dovodi do poremećaja metabolizma ceramid-triheksozida. Dolazi do nakupljanja istog u krvnim sudovima i drugim organima, pa se kao simptomi javljaju vaskularne, srčane i bubrežne bolesti. Nema simtoma na nivou CNS-a. Radi se o X-vezanim recesivnom oboljenju.

Strana 17 od 33

GangliozidozeGangliozidi su vrsta sfingolipida, stoga se ova grupa poremećaja svrstava u sfingolipidoze. Za razliku od cerebrozida, gangliozidi pored glukoze i galaktoze sadrže i heksozamine i sijaličnu kiselinu.

Razlikujemo dva genetički različita tipa gangliozidoza:

GM1 gangliozidoza – nedostatak β-galaktozidaze GM2 gangliozidoza – nedostatak β-heksoaminidaze

GM1 gangliozidoza

Ovaj tip gangliozidoza je uzrokovan deficitom enzima β-galaktozidaze, te se zbog toga iz gangliozida ne može otcjepiti β-galaktoza. Razlikujemo 3 tipa:

Tip I GM1 gangliozidoza (dječija) Simptomi se javljaju već kod novorođenčeta u obliku psihomotornih smetnji koje su posljedica nagomilavanja GM1 gangliozida u centralnom i perifernom nervnom sistemu. Bolesna djeca obično ogluve i oslijepe u 1. Godini i umiru do 3. Godine života.

Tip II GM1 gangliozidaza (juvenilna) razvija se nešto sporije i smrt nastupa između 3-10 godine

Tip III GM1 gangliozidaza (adultna) kao simptome pokazuje atrofiju mišića i neurološke poremećaje koji nastupaju sporije nego kod tipa I i II.

GM2 gangliozidoze

Posljedica su deficita enzima β-heksoaminidaze, uslijed čega se iz GM2 gangliozida ne otcjepljuje N-acetil-β-galaktozamin. Zbog toga se GM2 gangliozidi nakupljaju u lizozimima ganglijskih ćelija CNS-a što dovodi do nekroze tih ćelija. Simtomi su apatija, psihomotorna retardacija, poremećaji sluha i vida. Smrt nastupa u 3. Ili 4. Godini života. Razlikujemo slijedeće oblike:

Tai Sachsova bolest – nedostaje izoenzim A β-heksoaminidaze (najčešće kod Aškenazi jevreja). Dolazi do nakupljanja GM2 gangliozida u CNS-u, što dovodi do regresije funkcije CNS-a. U cilju dijagnosticiranja ovog oboljenja određuje se aktivnost heksoaminidaze u perifernim leukocitima.

Sandhoff bolest – nedostaju oba izoenzima (A i B) tj. Heksoaminidaza A i B.

Napomena: U svesci su gangliozidoze GM2 smještene u grupu oboljenja vezanih za skladištenje masti, skupa sa oboljenjima u kojima se nakuplja holesterol, tu se zbog defiita enzima lipaze nakupljaju holesterol estri i trigliceridi. Simptimi su dijareja, hepatosplenomegalija, disfunkcija jetre, ali bez efekata na CNS.

Strana 18 od 33

LeukodistrofijaPredstavlja progresivnu degeneraciju bijele mase mozga, uslijed akumulacije različitih supstanci.

Metahromatska leukodistrofija nastaje usljed deficita enzima arilsulfataze A, što dovodi do akumuliranja sulfatiranog galaktozilceramida.

Simptomi zahvaćaju psihomotorne poremećaje, demenciju, paralizu, komu i smrt koja nastupa do pete godine.

Dijagnostika se radi skrining testovima kojima se ispituje urin na prisustvo metahromatskih granula. Specifična dijagnoza se postavlja putem utvrđivanja smanjene aktivnosti arilsulfataze A u kulturi leukocita ili fibroblastima kože. Može se koristiti i elektroforeza na celulozo acetatu. S obzirom da se arilsulfataza javlja u 2 oblika, A i B, ukoliko se detektuje normalna zona za arilsulfatazu B, bez arilsulfataze A, to može biti pouzdani znak za postojanje metahromatske leukodistrofije.

Krabbeova bolest je uzrokovana nedostatkom enzima galaktozilceramidaze. Njegov metabolit galaktozilceramid se akumulira u bijeloj moždanoj masi. Novorođenče je nosilac defektnog gena, ne pokazuje simptome. Oni se pojavljuju u dobi od 3-6 mjeseci i uključuju slabost mišića, teškoće prilikom uzimanja hrane, usporen razvoj i druge neurološke poremećaje. Posljedice su blaže i sporije nastupaju nego kod metahromatske leukodistrofije, pa oboljeli mogu duže živjeti.

Dijagnoza se postavlja na osnovu enzimatskih eseja u plazmi, leukocitima i fibroblastima, s obzirom da se ove supstance ne luče u urinu.

Bolesti vezane za skladištenje masti Skladištenje holesterola, holesterol estera i složenih masti Efekti se odražavaju na sastav i funkciju bioloških membrana

Wolman oboljenje i oboljenje skladištenja holesterol estera:

Deficit kisele lipaze Oboljenje skladištenja TG i golesterol estera Nema uticaja na CNS

Manifestacije:

1. Wolman: dijareja, hepatosplenomegalija kod djece2. CESD: hepatomegalija, disfunkcija jetre kod odraslih

Dijagnoza: biopsija jetre, enzimatski esej u leukocitima, fibroblastima i CVS.

Poremećaji na nivou receptora

Porodična hiperholesterolemija – mutacija na nivou LDL receptora

Strana 19 od 33

Reduciran broj LDL receptora, preuzimanje holesterola smenjeno Dolazi do neadekvatne supresije HMG-CoA-reduktaze.

Sindrom testikularne feminizacije (poremećaj metabolizma testosterona)

Žene – nedostaje uterus, prisustvo intraabdominalnih testisa

Lesch Nyhan sindrom – poremećaj metabolizma purinskih baza

Smanjena aktivnost hipoksantin-gvanin-fosforibozil-transferaze Povećana adenin-fosforibozil-transferaza Povećane koncentracije fosforibozil-pirofosfata u tkivima (hiperurikemija,

urikozurija)

Strana 20 od 33

2.4. Poremećaji metabolizma ugljikohidrata

Poremećaji šećeraGalaktozemija je autosomalno recesivni poremećaj koji nastaje uslijed deficijencije galaktoza-1-fosfat uridil transferaze (Gal-1-PUT). Galaktoza je neophodna za formiranje cerebrozida, nekih glikoproteina, te za formiranje mlijeka, tokom laktacije. Višak se veoma brzo konvertuje u glukozu.

Simptomi galaktozemije postaju očigledni tek nakon što novorođenče počne dojiti, tj. unositi mlijeko; nakon čega dolazi do porasta galaktoze u plazmi. Glavna svojstva galaktozemije su:

povraćanje i dijareja, uz izostanak napretka djeteta produženo protrombinsko vrijeme hepatosplenomegalija sa žuticom i cirozom formiranje katarakti intelektualna retardacija oštećenje renalnih tubula zbog nakupljanja galaktoza-1-fosfata u tubularnim ćelijama

(Fankonijev sindrom)

Ciklus laktoze i galaktoze. UDP - uridil difosfat

Galaktoza je reducirajuća supstanca, tako da bi urin mogao dati pozitivnu reakciju na Clinitest tablete; s tim da je ovaj nalaz odsutan ukoliko osoba ne prima mlijeko i samim time i galaktozu. Oštećenje tubula može izazvati generalizovanu amino aciduriju.

Strana 21 od 33

Dijagnoza se uspostavlja identifikacijom galaktoze putem tankoslojne hromatografije (TLC) i demonstracijom deficijencije Gal-1-PUT enzima u eritrocitima. Reducirajuće supstance su obično pozitivne u urinu; s preduslovom da dijete unosi laktozu putem mlijeka.

Tretman se zasniva na eliminaciji galaktoze u mlijeku i mliječnim proizvodima koje dijete konzumira. Dostatne količine galaktoze za potrebe organizma se mogu sintetizirati endogeno kao uridil difosfat galaktoza. Ove mjere će otkloniti akutne simptome, ali ne i neke od hroničnih dugoročnih neuroloških komplikacija.

Poremećaji pohrane glikogenaBolest pohrane glikogena tip I

Također poznata kao von Gierkeova bolest, a radi se o deficijenciji glukoza-6-fosfataze. Kod pacijenata se javlja laktatna acidoza, hipoglikemija, hiperurikemija i hipertrigliceridemija.

Bolest pohrane glikogena tip II

Pompeova bolest ili deficijencija maltaze (α-1,4-glukozidaza) je u biti lizosomalni defekt. Obično se kod pacijenata javljaju skeletne miopatije, muskularna hipotonija i kardiomiopatije.

Bolest pohrane glikogena tip III

Ovo je defekt debranching enzima, a poznat je pod nazivom Forbes-Cori bolest. Dolazi do nakupljanja abnormalnog glikogena, sa kratkim eksternim granama, u skeletnom mišiću, jetri i srcu. Manifestuje se poremećajima u rastu i razvoju, slabosti mišića i kardiomiopatijom.

Bolest pohrane glikogena tip IV

Radi se o defektu glikogen branching (granajućeg) enzima, pod nazivom Andersenova bolest. Dolazi do hepatosplenomegalije, te defekta skeletnih i srčanih mišića.

Bolest pohrane glikogena tip V

McArdleova bolest predstavlja deficijenciju mišićne fosforilaze. Karakterišu je grčevi mišića i zamor. Urin može biti bordo boje zbog mioglobina koji potiče od razorenih mišićnih vlakana.

Bolest pohrane glikogena tip VI

Hers-ova bolest nastaje uslijed deficijencije jetrene fosforilaze. Simptomi mogu biti blagi, s tim da može doći do problema u rastu i razvoju.

Strana 22 od 33

Bolest pohrane glikogena tip VII

Tarui-eva bolest nastaje zbog deficijencije fosfofruktokinaze. Simptomi su slični tipu V.

Slika: Pregled metabolizma glikogena u odnosu na bolesti pohranjivanja glikogena tip I i III. Glikogen se konvertuje u limit dekstran s izdancima od 4podjedinice, nakon čega transferaza otklanja trisaharid i zakači ga na slobodni kraj, što ostavlja dekstran s jednom 1,6-vezanom glukozil jedinicom. Ako fali amilo-1,6-glukozidaza, kao u bolesti pohrane glikogena tip III, proces se zaustavlja na tom mjestu, te dolazi do hipoglikemije. Kod tipa I, gdje nedostaje glukoza-6-fosfataze, nastanak glukoze i održavanje euglikemije je blokirano, tako da su pojačani drugi metabolički putevi, što rezultira nastankom laktatne acidoze i hiperurikemije. PRPP (5-fosforibozil pirofosfat); o - predstavlja jedinice glukoze u glikogenu/dekstranima.

Strana 23 od 33

2.5. Poremećaji lipida i organske acidurijeOrganske kiseline koje potiču iz metabolizma amino kiselina, ugljikohidrata i lipida se često mogu detektovati u urinu; druge kiseline se nakupljaju ukoliko postoji deficijencija enzima u specifičnim metaboličkim putevima. Primjeri su:

metilmalonska acidemija glutarna acidemija izovalerična acidemija proprionska acidemija

Ovi poremećaji, poznati kao organske acidurije, su individualno veoma rijetki, ali kolektivno imaju incidencu odoko 1 u 12000 novorođene djece, slično fenilketonuriji (PKU).

Mogu biti prisutne kod novorođenčadi s, po život opasnim, metaboličkim acidozama, povraćanjem i hipotonijom; dok se kod male djece javljaju problemi s napretkom (rast i razvoj), te Reye-oliki sindrom i konvulzije uslijed enormne hipoglikemije.

Na dijagnozu ukazuju sami klinički nalazi, a podupiru je inicijalni testovi koji demonstriraju metaboličku acidozu, a ponekad i hiperamonemiju, sa ili bez ketoze. Dijagnoza se potvrđava mjerenjem ekskrecije urinarnih organskih kiselina i posljedičnom analizom enzima, koja se sprovodi u specijaliziranim laboratorijama.

Deficijencija Acil-koenzima A za dehidrogenazu lanaca srednje dužine (MCADD - medium-chain acyl coenzyme A dehydrogenaze deficiency) se naslijeđuje autosomalno recesivno i jedan je od najčešćih defekata oksidacije masnih kiselina (oko 1 u 10 000 živorođene djece). Ovo, potencijalno fatalno, oboljenje se može ispoljiti u obliku hipotetotične hipoglikemije, encefalopatije, napada epilepsije i hepatomegalije, praćenih dijarejom i povraćanjem (smanjen unos hrane). Urinarna dikarboksilna acidurija s konjugatima glicina se također može javiti, skupa s povišenim koncentracijama oktanoilkarnitina (acilkarnitin).

Strana 24 od 33

2.6. Mitohondrijalni poremećajiMitohondrijska DNA (mtDNA) se naslijeđuje od majke. Ona se razlikuje od nuklearne DNA po tome što nema introna i nema procesa provjere mitohondrijalne DNK, stoga je stopa mutacija ove DNA od 10 do 100 puta veća u odnosu na nuklearnu. Mitohondrije nemaju mehanizme za DNA reparaciju.

Kod mitohondrijalnih poremećaja može doći do niza simptoma poput neuropatije, mentalne retardacije, laktatne acidoze, miopatije, okularnih defekta, diabetes mellitusa, anemije i gubitka sluha.

Značajniji mitohondrijalni poremećaji su:

Leigh-ov sindrom - MELAS sindrom - (Mitohondrijalna Encefalomiopatija, Laktatna Acdoza, Stroke

(srčani udar)) Kearns-Sayre sindrom -delecija DNA fragmenta od 54kb, ostalo su tačkaste mutacije NARP sindrom - (Neuropatija, Ataksija, Retinitis Pigmentosa) LHON sindrom - (Leberova Hereditary (nasljedna) Optička Neuropatija)

Omjer laktata i piruvata u arterijalnoj ili venskoj krvi može biti visok (veći od 50:1), što ukazuje na metabolički blok u sistemu respiratornog lanca. Također je veoma učestala visoka koncentracija laktata u plazmi pri mirovanju. Aktivnost kreatin kinaze u plazmi može biti povišena i može doći do rabromiolize samioglobinurijom. Specijalizirani histološki pregledi mogu biti veoma korisni u dijagnostici, kao i genetski testovi, te studije porodice.

Cirkularna DNK humanog mitohondrijalnog genoma.

Strana 25 od 33

2.7. Poremećaji peroksizomaKod ove skupine oboljenja, prisutna je ili deficijencija nekog peroksizomalnog enzima ili dolazi do problema pri formiranju intaktnih peroksizoma. Postoji oko 20 ovakvih poremećaja, s ukupnom incidencom od oko 1 u 30 000.

Neki od poremećaja su:

defekt oksidacije fitaninske kiseline (Refsum-ova bolest) abnormalnost enzima dihidroksiaceton fosfat aciltransferaze (Zellweger-ov sindrom) defekti katalaze neonatalna adrenoleukodistrofija – defekt ABC transporter membranskog proteina

(neurološki simptomi, deficitna adrenalka) abnormalna biosinteza plazmalogena (rizomelična hondrodisplazija punktata -

thizomelic chondrodysplasia punctata)

Ovi poremećaji se mogu javljati s nizom simptoma poput dismorfije, katarakti, oboljenja jetre, retinitis pigmentosa, adrenalne insuficijencije, periferne neuropatije, gluhoće i ataksije.

Strana 26 od 33

2.8. Lijekovi i urođeni metabolički poremećajiVarijacije u individualnim odgovorima na terapiju lijekovima mogu biti djelimično zbog genetske varijacije. Postoji niz dobro definisanih nasljednih poremećaja koji se pogoršavaju ili koji postaju očigledni tek nakon primjene određenih lijekova. Ovi poremećaji se mogu klasificirati u dvije grupe:

poremećaji koji rezultiraju nedovoljnim metabolizmom lijeka poremećaji koji rezultiraju abnormalnim odgovorom na lijek

Poremećaji koji rezultiraju deficijentnim metabolizmom lijekaMišićni relaksans suksametonij (suxamethonium, succinyl choline ili scoline) normalno ima veoma kratko djelovanje jer ga plazmatska holinesteraza veoma brzo razlaže. Kod osjetljivosti na suksameonij prisutna je varijanta holinesteraze kod koje je razlaganje ovog lijeka veoma sporo, te dolazi do produžene postoperativne paralize (skolinska apneja).

Druga dva nasljedna poremećaja su okarakterisana defektivnim metabolizmom izonijazida i fenitoina. U oba slučaja učestalija je incidenca toksičnih efekata, i to pri nižim dozama, nego kod normalnih individua.

Poremećaji koji rezultiraju abnormalnim odgovorom na lijekDeficijencija glukoza-6-fosfat dehidrogenaze (G6PD) može izazvati hemolitičku anemiju i relativno je česta kod etničkih grupa mediteranskog porijekla. Vezana je za X hromosom. Ovaj enzim katalizira prvi korak u putu heksoza monofosfata i potrebna je za formaciju nikotinamid adenin dinukleotid fosfata, koji je važan za održavanje intaktnih ćelijskih membrana eritrocita. Razne varijante deficijencije G6PD su opisane.

Hemolitičko djelovanje se pripisuje određenim antimalarijskim lijekovima, poput primaquina i skupini sulfonamida.

Kod nasljednih hepatičnih porfirija, akutni napadi mogu biti izazvani raznim lijekovima, poput barbiturata.

U biti je lista lijekova koji mogu izazvati hemolizu jako duga, tako da se ne isključuju pojedini lijekovi, nego se u slučaju propisivanja terapije uzimaju lijekovi sa „bijele liste“.

Neki ljudi imaju reakcije na opšte anestetike (najčešće halotan i suksametonij) u obliku brzog porasta tjelesne temperature, rigidnosti mišića i acidoze (maligna hiperpirexia), što je povezano s velikim mortalitetom. Mnogi, ali ne svi, podložni pacijenti u pogođenim porodicama imaju visoku aktivnost kreatin kinaze u plazmi.

Strana 27 od 33

Strana 28 od 33

2.9. Ostali poremećajiPostoje mnogi poremećaji koji ne spadaju ni u jednu od navedenih grupa, primjeri neki su:

kongenitalna adrenalna hiperplazija deficijencija adenozin deaminaze defekti transportnog lanca elektrona nedostatak sulfit oksidaze i dr.

Prezentacije:

Porodična hiperholesterolemija(mutacija na nivou LDL receptora)

broj receptora reduciran, uptake holesterola reduciran

Neadekvatna supresija aktivnosti HMG CoA reduktaze

Sindrom testikularne feminizacije-poremećaj u metabolizmu

Testosterona

Prisustvo normalnog 46 XY kariotipa-normalno stvaranje testosterona,

Ali neadekvatan odgovor ciljanih tkiva

Lesh Nyhan sindrom-smanjena aktivnost ili totalni nedostatak

Hipoksantin gvanin fosforibozil transferaze,akumulacija fosforibozil

Pirofosfata u tkivu

SUMMARY

Incidenca urođenih mana se kreće od 1 u 100 do 1 od 200 000, ovisno od poremećaja i populacije na nivou koje se poremećaj prati.

Mogućnost prisustva urpđene metaboličke mane se uvijek treba uzeti u razmatranje kod djece s porodičnom historijom takvih poremećaja, problema s rastom i razvojem, konvulzijama i drugim metaboličkim abnormalnostima

Neonatalni skrining programi zasnovani na analizi krvnih mrlja neonatusa se koriste za skrining određenih metaboličkih poremećaja poput hipotiroidizma i fenilketonurije

Laboratorije za neonatalni skrining koriste veoma napredne biohemijske i molekularne tehnike

Neke urođene mane se mogu tretirati:o ograničavanjem unosa prekursora defektnog metaboličkog puta, poput

fenilalanina u PKU ili laktoze u galaktozemiji

Strana 29 od 33

o nadoknadom nedostajećeg metaboličkog produkta poput kortizola u kongenitalnoj adrenalnoj hiperplaziji

o otklanjanjem ili umanjivanjem koncentracije produkta koji se nakuplja, poput amonijaka u poremećajima ciklusa uree.

Strana 30 od 33

Slučaj 1

Trogodišnji dječak je doveden na pedijatrijsku kliniku jer ne napreduje u rastu i razvoju, te ima hipotoniju (nizak tonus mišića, poznato kao „floppy baby syndrome“). Njegova porodica je prije ovoga već izgubila muško dijete, koje je umrlo s 9 mjeseci. Neki od biohemijskih nalaza:

Plazma:Natrij 142mmol/L (135-145)Kalij 3.8mmol/L (3.5-5.0)Urea 0.5mmol/L (2.5-7.5)Kreatinin 44μmol/L (40-80)Amonijak 645μmol/L (<20)

Analiza amino kiselina plazme je pokazala povišene nivoe alanina, glutamina i orotične kiseline.

Diskusija:

Uspostavljena je dijagnoza nedostatka ornitin transkarbamilaze (OTC), što spada u defekte ciklusa uree, koji se naslijeđuje preko X hromosoma. Treba obratiti pažnju da dijete pokazuje hiperamonemiju i niske koncentracije uree u plazmi, te da je muško, što se također poklapa sa X-vezanim oboljenjem. Postoji relativno malo uzroka niske koncentracije uree u plazmi kod novorođenčadi, a ovo u kombinaciji s teškom hiperamonemijom potvrđuje uspostavljenu dijagnozu. Na urođene metaboličke mane treba posumnjati kada se desi smrt bebe ili kada beba ima problema u rastu i razvoju, a naročito u krvnom srodstvu (npr. rođaci).

Slučaj 2

Kod četverogodišnjeg dječaka je utvrđena hepatomegalija, metabolička acidoza i zaostatak u rastu. Nalazi plazme natašte:

Glukoza 2.0 mmol/L (3.0-5.5)Urati 0.61mmol/L (0.20-0.43)Laktatna kiselina 3.7mmol/L (0.5-1.5)Holesterol 5.4mmol/L (3.0-5.0)Trigliceridi 6.7mmol/L (0.5-1.5)

Diskusija:

Dijete ima hiperlaktatemiju, hipoglikemiju, hiperurikemiju i hiperlipidemiju. Kasnije je utvrđeno da ima von Gierkeovu bolest (ili bolest pohranjivanja glikogena tip 1) koja nastaje uslijed nedostatka glukoza-6-fosfataze. Deficijencija ovog enzima dovodi do abnormalnosti u glikolizi i glukoneogenezi, uslijed čega nastaje hipoglikemija i laktatna acidoza. Povišene koncentracije laktatne kiseline mogu interferirati s renalnom eksrecijom urične kiseline, što je dovelo do hiperurikemije.

Strana 31 od 33

Slučaj 3

Djevojčica stara 5 mjeseci je upućena na pedijatrijski odjel bolnice zbog veoma slabog napretka, letargije i konvulzija. Neki od njenih biohemijskih nalaza plazme bili su slijedeći:

Natrij 136mmol/L (135-145)Kalij 4.9mmol/L (3.5-5.0)Urea 2.9mmol/L (2.5-7.5)Kreatinin 48μmol/L (40-80)Bikarbonat 11mmol/L(24-32)Glukoza 4.5mmol/L (3.0-5.5)Amonijak 721μmol/L (<20)

Koncentracija amino kiselina u plazmi pokazala je povišenu koncentraciju glicina i nalaz urina je pokazao prisustvo ketona i metilmalonske kiseline.

Diskusija:

Nalazi ukazuju na metilmalonsku acidemiju, jednu od organskih acidurija. Treba obratiti pažnju na tešku hiperamonemiju i povišenu koncentraciju metilmalonske kiselina, što potvrđuje dijagnozu. Prisutna je i metabolička acidoza. Uvijek treba razmotriti mogućnost urođenih metaboličkih mana, kada postoje problemi s rastom i razvojem djece.

Strana 32 od 33

Urea:

karbamil fosfat sintaza - nema porasta orotične kiseline

ornitin transkarbamilaza - najčešći poremećaj, spolno vezan

Amino kiseline:

fenilketonurija - fenilalanin hidroksilaza

tirozinemija - fumaril acetoacetaza

alkaptonurija - oksidaza homogentizinske kiseline

albinizam - tirozinaza

homocistinurija - cistationin sintaza

maple syrup urine disease - nema dekarboksilacije oksokiselina koje nastaju uslijed deaminacije aminokiselina sa razgranatim lancima (leucin, izoleucin, valin)

hipervalinemija

histidinemija – histidinaza

hiperglicinemija -

imino kiseline -

lizin -

Strana 33 od 33