Phenylketonurie

Was ist Phenylketonurie?

Phenylketonurie (PKU) ist eine autosomal-rezessiv vererbte Stoffwechselstörung, von der 1 Individuum pro 10.000 betroffen ist, unabhängig davon, ob es sich um eine weiße oder eine schwarze Rasse handelt, obwohl sie eher homozygot als heterozygot zu sein scheint.

Zu der Gruppe der Hyperphenylalaninämien gehörend, beeinträchtigt Phenylketonurie den Metabolismus von Phenylalanin und insbesondere dessen Umwandlung in Tyrosin signifikant; Phenylketonurie wird durch den hohen Phenylalaninspiegel und einige Derivate (Phenylpyruvat, Phenylacetat, Phenylactat und Phenylacetylglutamin) erkannt.

Die schwerwiegendste Komplikation der Phenylketonurie ist die geistige Behinderung.

Phenylalanin, Tyrosin und Derivate

Phenylalanin ist eine essentielle Aminosäure und bildet den größten Teil der Nahrungsproteine. es kann durch das Enzym Phenylalaninhydroxylase in Tyrosin umgewandelt werden (durch Zugabe einer Hydroxylgruppe -OH). Tyrosin ist wiederum eine Vorläuferaminosäure für die Synthese von:

L-DOPA (Zwischenprodukt der Dopaminsynthese)
Epinephrin
Noradrenalin (alle Neurotransmitter).

Phenylketonurie (PKU) -Mechanismus

Wie erwartet ist bei Phenylketonurie aufgrund einer oder mehrerer (insgesamt 6) chromosomaler Mutationen die Expression (daher die metabolische Aktivität) der Phenylalaninhydroxylase nahezu Null. Diese Veränderungen können von verschiedener Art sein (von "Missense" -Veränderungen zu "Spleiß" -Defekten oder sogar "partiellen Deletionen"), aber was zählt, ist, dass für diese enzymatische Ineffizienz die Phenylalaninspiegel im Blut (die normalerweise 1 mg / 100 ml betragen) Bei der dominanten Phenylketonurie erreichen sie leicht Mengen, die bis zu 50-mal höher sind.

Funktion des Enzyms Phenylalaninhydroxylase: Zur Herstellung von Tyrosin (+ Dihydrobiopterin) benötigt Phenylalaninhydroxylase: Phenylalanin, Sauerstoff und Tetrahydrobiopterin (ein reduziertes Pteridin, das als Co-Faktor wirkt); Die Reaktion ist auch reversibel und Dihydrobiopterin kann (dank des Enzyms Dihydropterinreduktase ) in Tetrahydrobiopterin umgewandelt werden.

Komplikationen

Phenylketonurie kann je nach Schwere der pathologischen Manifestation und Aktualität der Diagnose zu mehr oder weniger schweren Komplikationen führen. Phenylketonurie ist eine Erbkrankheit und wird unterschieden in:

Dominant, daher gekennzeichnet durch VOLLSTÄNDIGE Inaktivität des Phenylalanin-Hydroxylase-Enzyms
Rezessiv, bei dem nur 30% des gesamten Enzymvermögens aktiv sind.

Die Komplikationen der Phenylketonurie sind der metabolischen Anreicherung von Phenylalanin, seinen Derivaten und der reduzierten Tyrosinsynthese zuzuschreiben und direkt proportional. In der Pathologie wird das überschüssige Phenylalanin relativ effektiv von der Niere gefiltert, wodurch es nur teilweise vom Urin resorbiert wird. Das Anhalten der Hyperphenylalaninämie-Spiegel führt jedoch zu einer metabolischen Reaktion der molekularen Umwandlung in Phenylbrenztraubensäure und / oder andere Derivate, die leichter abfließen (Phenylpyruvat, Phenylacetat, Phenylactat).

Was die Phenylketonurie kompliziert, ist die Toxizität von Phenylalanin, Phenylpirus und seinen Derivaten gegen das Zentralnervensystem (ZNS). Dies sind lösliche Moleküle in der Cerebrospinalflüssigkeit, die in der Lage sind, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden. Leider führt ihre übermäßige Präsenz während der Entwicklung des Gehirns unweigerlich zu einer Form der geistigen Behinderung.

NB . Die Plasmakonzentrationen der anderen Aminosäuren sind leicht verringert, wahrscheinlich aufgrund von Rückkopplungen auf die Darmresorption oder die renale tubuläre Reabsorption.

Eine Schädigung des Gehirns als schwerwiegende Komplikation der Phenylketonurie wird durch die Subtraktion anderer essentieller Aminosäuren bei der Proteosynthese verursacht, insbesondere bei der Bildung von Polyribosomen, Myelin, Noradrenalin und Serotonin. Phenylketonurie - nicht unmittelbar nach der Geburt, sondern nach einigen Jahren sichtbar - erfordert, wenn sie nicht behandelt wird, den Krankenhausaufenthalt des Kindes und ist vollständig irreversibel.

Phenylketonurie kann im fortgeschrittenen Stadium auch mit bloßem Auge deutlich sichtbar sein; Die hohen Konzentrationen an Phenylalanin beeinträchtigen durch die Hemmung des Enzyms Tyrosinase die Melaninsynthese erheblich, indem sie die Pigmentierung von Haut und Haaren verringern. Darüber hinaus verleiht die Ansammlung von Phenylacetat im Haar und in der Haut den Phenylketonika einen starken und unangenehmen "Mausgeruch".

Differentialdiagnose

Klassische Phenylketonurie und Phenylketonurie aufgrund von Enzym- Tetrahydrobiopterin- Mangel

Phenylketonurie hat kein einziges pathologisches Bild; Es gibt auch eine Form der Phenylketonurie, die durch den Mangel eines anderen Enzyms hervorgerufen wird: Tetrahydrobiopterin . Diese Probanden sind an Patienten mit klassischer Phenylketonurie erkennbar, da sie nach oraler Einnahme von Tetrahydrobiopterin den Phenylalaninspiegel im Plasma in kürzester Zeit drastisch senken.

Glücklicherweise ist es heute möglich, das Neugeborene durch eine blutchemische Analyse einer Frühdiagnose zu unterziehen, um den größten Teil der kognitiven Schäden zu begrenzen.

Phenylketonurie-Therapie

Die Phenylketonurie wird durch die Anreicherung von Phenylalanin, Phenylpiruvinsäure und anderen Derivaten verursacht und kann mehr oder weniger wirksam durch eine Verringerung der Nährstoffaufnahme von Phenylalanin gesteuert werden. Im Falle einer Positivität erfordert Phenylketonurie eine fast absolute diätetische Einschränkung, bei der alle Lebensmittel mit einem hohen Proteingehalt (in denen auch Phenylalanin vorhanden ist) eliminiert werden (oder drastisch eingeschränkt sind); Daran erinnern wir uns:

Aspartam, Spirulina-Algen, Erdnüsse oder Erdnussbutter, Trockenfrüchte, proteinreiches Fleisch, Kakao, gereifter Käse, proteinreicher Fisch (Thunfisch), Innereien, Wildfleisch, Hülsenfrüchte, Sojamehl, Sojaproteinisolat.

Der Proteinbedarf wird dann durch spezifische, phenylalaninfreie Protein- und Aminosäurezusätze gedeckt.

Bibliographie: