Нарушения обмена аминокислот с разветвленными цепями возникают, когда аминокислоты, такие как лейцин, изолейцин и валин, не расщепляются (не метаболизируются) должным образом. Они и их токсичные побочные продукты накапливаются в крови и моче, вызывая различные симптомы. Эти заболевания возникают, когда родители передают своим детям дефектные гены, вызывающие эти заболевания.
Аминокислоты — это строительный материал для белков. Они выполняют много функций в организме. Организм вырабатывает некоторые аминокислоты, которые ему нужны, и получает другие из пищи.
Дети с нарушением обмена аминокислот с разветвленными цепями неспособны полностью расщеплять (метаболизировать) аминокислоты, такие как лейцин, изолейцин и валин. Аминокислоты с разветвленными цепями получили такое название из-за своей химической структуры.
Существуют различные типы наследственных заболеваний. При многих нарушениях обмена аминокислот оба родителя больного ребенка являются носителями одной копии патологического гена. Поскольку это нарушение возникает при наличии двух копий патологического (рецессивного) гена, обычно ни один из родителей не страдает таким заболеванием. (См. также Общие сведения о наследственных нарушениях обмена веществ).
В большинстве штатов США эти заболевания выявляются при рождении в рамках стандартных скрининговых обследований новорожденных.
Изовалериановая ацидемия, болезнь кленового сиропа, метилмалоновая ацидемия и пропионовая ацидемия являются одними из многих нарушений обмена аминокислот.
Изовалериановая ацидемия
Когда обмен аминокислоты лейцина не осуществляется должным образом, в организме накапливаются токсичные уровни изовалериановой кислоты. При изовалериановой ацидемии фермент, необходимый для расщепления лейцина и называемый изовалерил-КоА-дегидрогеназой, отсутствует или не действует надлежащим образом. Изовалериановая ацидемия также известна как «синдром потных ног», потому что скопившаяся изовалериановая кислота испускает запах, напоминающий запах пота.
Существует две формы изовалериановой ацидемии. Одна форма начинается в течение первых нескольких дней жизни. Симптомы, возникающие при этой форме, включают плохой аппетит, рвоту и проблемы с дыханием, поскольку у младенца в крови накапливается кислота (метаболический ацидоз), снижается уровень сахара (гипогликемия) и повышается уровень аммиака в крови (гипераммониемия). В костном мозге могут нарушаться процессы нормального формирования клеток крови. Вторая форма начинается через несколько месяцев или лет после рождения. Симптомы этой формы возникают и исчезают, и они аналогичны симптомам формы, которая проявляется раньше, но носят менее тяжелый характер.
Врачи ставят диагноз изовалериановой ацидемии, проводя анализы крови и мочи для обнаружения повышенного уровня изовалериановой кислоты.
Для лечения изовалериановой ацидемии врачи назначают восполнение потери жидкости и питание (включая высокие дозы сахара декстрозы) через вену, а также пищевые добавки с глицином, чтобы помочь организму справиться с избытком кислоты. Если эти меры не помогают, врачам может потребоваться удалить небольшое количество крови младенца (по одному шприцу за раз) и заместить его равным объемом свежей донорской крови (обменное переливание крови), а также удалить вещества из крови через катетер, введенный через стенку живота в брюшную полость (перитонеальный диализ). Все больные люди нуждаются в ограничении употребления лейцина и постоянном приеме пищевых добавок с глицином и другой аминокислотой — карнитином.
При условии лечения прогноз отличный.
Болезнь кленового сиропа
Дети с болезнью кленового сиропа не в состоянии преобразовывать аминокислоты лейцин, изолейцин и валин. Побочные продукты этих аминокислот накапливаются, вызывая неврологические изменения, включая судорожные припадки и умственную отсталость. Кроме того, эти побочные продукты придают биологическим жидкостям и вырабатываемым организмом веществам, таким, как моча, пот, ушная сера, запах кленового сиропа. Это заболевание наиболее распространено среди семей меннонитов.
Существует много форм болезни кленового сиропа. В наиболее тяжелой форме у младенцев в течение первых дней жизни отмечаются рвота и сонливость, а затем развиваются неврологические нарушения, в том числе судорожные припадки и кома, в результате которых при отсутствии лечения младенцы могут умереть в течение нескольких дней или недель. При легких формах дети изначально кажутся здоровыми, но в условиях стресса, например, при инфекционных заболеваниях, хирургических вмешательствах или других физических стрессах у них может возникать рвота, неустойчивость при ходьбе, спутанность сознания и кома.
При диагностике болезни кленового сиропа врачи обращают внимание на повышенный уровень аминокислот в крови. Для подтверждения диагноза проводится генетический анализ.
Врачи лечат младенцев с тяжелой формой заболевания путем строгого ограничения рациона питания и иногда удаления вещества из крови через катетер, введенный через стенку живота в брюшную полость (перитонеальный диализ), или с помощью находящегося вне тела аппарата, который удаляет кровь из организма и очищает ее (гемодиализ). Врачи также назначают восполнение потери жидкости и питание через вену.
Некоторым детям с легкими формами заболевания приносят пользу добавки с витамином B1 (тиамином). После того как болезнь взята под контроль, дети должны постоянно придерживаться специальной искусственной диеты с низким содержанием лейцина, изолейцина и валина.
У медработников должен быть в наличии план неотложной помощи, в котором изложен порядок действий при внезапном приступе, так как он может привести к накоплению токсичных веществ и снижению уровня сахара в крови (метаболический криз). Внезапные приступы чаще всего провоцируются распространенными инфекциями.
Эту болезнь можно излечить пересадкой печени.
Метилмалоновая ацидемия
Когда фермент (тип белка), называемый метилмалонил-КоА-мутазой, является нефункциональным, в организме накапливаются токсичные уровни метилмалоновой кислоты. Этот фермент необходим для расщепления некоторых аминокислот, таких как изолейцин и валин, а также некоторых других веществ. Причиной метилмалоновой ацидемии также может быть дефицит витамина В12 (кобаламина).
Возраст начала симптомов, симптомы и лечение аналогичны таковым при пропионовой ацидемии, за исключением того, что врачи вместо биотина могут назначать пищевые добавки с витамином В12.
Пропионовая ацидемия
Когда фермент (вид белка), который называется пропионил-КоА-карбоксилазой, является нефункциональным, в организме накапливаются токсичные уровни пропионовой кислоты. Этот фермент необходим для расщепления некоторых аминокислот, таких как изолейцин и валин, а также некоторых других веществ.
У большинства больных младенцев симптомы возникают в первые дни или недели жизни и включают плохой аппетит, рвоту и проблемы с дыханием, поскольку у младенцев в крови накапливается кислота (метаболический ацидоз), снижается уровень сахара (гипогликемия) и повышается уровень аммиака в крови (гипераммониемия). Могут возникать судорожные припадки или кома. Приступ могут спровоцировать такие стрессовые факторы, как голодание, повышение температуры тела или инфекция. У детей, переживших это заболевание, могут отмечаться проблемы с почками, умственная отсталость, неврологические нарушения и проблемы с сердцем.
Врачи ставят диагноз пропионовой ацидемии, проводя анализы крови и мочи для обнаружения повышенного уровня пропионовой кислоты. Диагноз подтверждают с помощью измерения уровней пропионил-КоА-карбоксилазы в лейкоцитах или клетках других тканей, и/или генетического анализа.
Для лечения пропионовой ацидемии врачи назначают восполнение потери жидкости и питание (включая высокие дозы сахара декстрозы) через вену, а также добавки с глицином, чтобы помочь организму справиться с избытком кислоты. Если эти меры не помогают, врачам может потребоваться удалить вещества из крови младенца через катетер, введенный через стенку живота в брюшную полость (перитонеальный диализ), или с помощью находящегося вне тела аппарата, который удаляет кровь из организма и очищает ее (гемодиализ). По мере взросления ребенка ему необходимо продолжать придерживаться ограничений рациона питания, а также может понадобиться принимать добавки с карнитином. Врачи часто назначают детям антибиотики, так как бактерии в их кишечнике могут вызывать накопление пропионовой кислоты.
У медработников должен быть в наличии план неотложной помощи, в котором изложен порядок действий при внезапном приступе, так как он может привести к накоплению токсичных веществ и снижению уровня сахара в крови (метаболический криз).
Дополнительная информация
Могут быть полезны перечисленные ниже ресурсы на английском языке. Обратите внимание, что составители СПРАВОЧНИКА не несут ответственности за содержание этих ресурсов.
Национальная организация по редким заболеваниям (National Organization for Rare Disorders, NORD): этот ресурс предоставляет родителям и семьям информацию о редких заболеваниях, включая список редких заболеваний, группы поддержки и ресурсы клинических исследований.
Информационный центр по генетическим и редким заболеваниям (Genetic and Rare Diseases Information Center, GARD): этот ресурс предоставляет и информацию о редких или генетических заболеваниях в доступной для понимания форме.
