Rối loạn chuyển hóa các axit amin mạch nhánh

Valine, leucine và isoleucine là các axit amin mạch nhánh; sự thiếu hụt các enzyme tham gia vào quá trình chuyển hóa của chúng sẽ dẫn đến sự tích tụ các axit hữu cơ gây ra tình trạng nhiễm toan chuyển hóa nghiêm trọng.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Bệnh siro cây phong

Đây là một nhóm các rối loạn lặn nhiễm sắc thể thường do thiếu hụt một hoặc nhiều tiểu đơn vị của decarboxylase hoạt động trong bước thứ hai của quá trình dị hóa axit amin chuỗi nhánh. Mặc dù tương đối hiếm, nhưng chúng có tỷ lệ mắc bệnh đáng kể ở người Amish và Mennonite (có thể là 1/200 ca sinh).

Các triệu chứng bao gồm mùi cơ thể đặc trưng giống như xi-rô cây phong (đặc biệt nồng ở ráy tai) và bệnh nặng trong vài ngày đầu đời, bắt đầu bằng nôn mửa và lờ đờ và tiến triển thành co giật, hôn mê và tử vong nếu không được điều trị. Bệnh nhân mắc các dạng bệnh nhẹ chỉ có thể phát triển các triệu chứng khi bị căng thẳng (ví dụ: nhiễm trùng, phẫu thuật).

Những thay đổi sinh hóa bao gồm keton máu và toan máu rõ rệt. Chẩn đoán dựa trên nồng độ axit amin mạch nhánh trong huyết tương tăng cao (đặc biệt là leucine).

Trong giai đoạn cấp tính, có thể cần phải thẩm phân phúc mạc hoặc thẩm phân máu kết hợp với truyền dịch tĩnh mạch và dinh dưỡng đồng thời (bao gồm cả glucose liều cao). Điều trị dài hạn bao gồm hạn chế chế độ ăn uống đối với các axit amin chuỗi nhánh; tuy nhiên, cần một lượng nhỏ để chuyển hóa bình thường. Thiamine là một cofactor cho quá trình khử carboxyl và một số bệnh nhân đáp ứng với thiamine liều cao (lên đến 200 mg uống một lần mỗi ngày).

Nhiễm toan isovaleric

Bước thứ ba trong quá trình chuyển hóa leucine là chuyển đổi isovaleryl-CoA thành 3-methylcrotonyl-CoA, bước khử hydro. Thiếu hụt dehydrogenase này dẫn đến nồng độ axit isovaleric tăng cao, được gọi là hội chứng "chân đổ mồ hôi", vì axit isovaleric tích tụ có mùi giống như mồ hôi.

Các triệu chứng ở dạng cấp tính phát triển trong những ngày đầu đời và bao gồm lượng thức ăn nạp vào thấp, nôn mửa và suy hô hấp, xảy ra khi bệnh nhân phát triển nhiễm toan chuyển hóa khoảng trống anion sâu, hạ đường huyết và tăng amoniac máu. Ức chế tủy xương thường phát triển. Dạng mạn tính không liên tục có thể không biểu hiện trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm.

Chẩn đoán dựa trên việc phát hiện nồng độ axit isovaleric và các chất chuyển hóa của nó trong máu hoặc nước tiểu tăng cao. Ở dạng cấp tính, phương pháp điều trị bao gồm bù nước tĩnh mạch và dinh dưỡng ngoài đường tiêu hóa (bao gồm cả glucose liều cao) và các biện pháp tăng bài tiết axit isovaleric; glycine và carnitine có thể làm tăng bài tiết axit này. Nếu các biện pháp này không đủ, có thể cần phải truyền máu thay thế và thẩm phân phúc mạc. Điều trị dài hạn bao gồm hạn chế leucine trong chế độ ăn và tiếp tục bổ sung glycine và carnitine. Tiên lượng rất tốt khi điều trị.

Nhiễm toan propionic

Thiếu hụt propionyl-CoA carboxylase, enzyme chịu trách nhiệm chuyển đổi axit propionic thành methyl malonate, dẫn đến tích tụ axit propionic. Các triệu chứng xuất hiện trong những ngày đầu tiên đến những tuần đầu đời và bao gồm chán ăn, nôn mửa và suy hô hấp do nhiễm toan chuyển hóa khoảng trống anion sâu, hạ đường huyết và tăng amoniac máu. Có thể xảy ra co giật và ức chế tủy xương là phổ biến. Căng thẳng sinh lý có thể gây ra các cơn tái phát. Bệnh nhân sau đó có thể bị chậm phát triển trí tuệ và rối loạn chức năng thần kinh. Nhiễm toan propionic máu cũng có thể là một phần của rối loạn thiếu hụt nhiều carboxylase, thiếu hụt biotin hoặc thiếu hụt biotinidase.

Chẩn đoán được gợi ý bởi nồng độ cao của các chất chuyển hóa axit propionic, bao gồm methyl citrate và tiglate, và các liên hợp glycine của chúng trong nước tiểu và máu và được xác nhận bằng cách đo hoạt động của propionyl-CoA carboxylase trong bạch cầu hoặc nguyên bào sợi nuôi cấy. Điều trị cấp tính bao gồm bù nước qua đường tĩnh mạch (bao gồm cả glucose liều cao) và dinh dưỡng qua đường tiêm; carnitine có thể hữu ích. Nếu các biện pháp này không đủ, có thể cần phải thẩm phân phúc mạc hoặc thẩm phân máu. Điều trị dài hạn bao gồm hạn chế chế độ ăn uống đối với các axit amin tiền chất và axit béo chuỗi mở rộng và có thể tiếp tục bổ sung carnitine. Một số bệnh nhân đáp ứng với liều cao biotin, vì đây là một cofactor của propionyl-CoA và các carboxylase khác.

Nhiễm toan metyl malonic

Rối loạn này là kết quả của sự thiếu hụt methylmalonyl-CoA mutase, chuyển đổi methylmalonyl-CoA (một sản phẩm của quá trình carboxyl hóa propionyl-CoA) thành succinyl-CoA. Adenosylcobalamin, một chất chuyển hóa của vitamin B12, là một cofactor; sự thiếu hụt của nó cũng có thể gây ra chứng nhiễm toan methylmalonic (cũng như chứng homocystin niệu và thiếu máu hồng cầu to). Sự tích tụ của axit methylmalonic xảy ra. Tuổi khởi phát, biểu hiện lâm sàng và phương pháp điều trị tương tự như chứng nhiễm toan propionic, ngoại trừ cobalamin thay vì biotin có thể có hiệu quả ở một số bệnh nhân.