De term "metabolisme", in de context van metabole abnormaliteiten, impliceert een reeks processen van splitsing van basisvoedingsstoffen - eiwitten, vetten en koolhydraten. In dit artikel worden schendingen van het metabolisme van koolhydraten en eiwitten onderzocht.
koolhydraten
Koolhydraten zijn moleculen bestaande uit koolstof, waterstof en zuurstof. Er zijn eenvoudige en complexe koolhydraten. Eenvoudige koolhydraten worden vertegenwoordigd door suikers, die zijn onderverdeeld in mono- en disacchariden. De belangrijkste van de eenvoudige koolhydraten is glucose monosaccharide. Complexe koolhydraten of polysacchariden, zoals zetmeel, hebben een meer complexe structuur. Om te assimileren in het spijsverteringskanaal, moeten alle koolhydraten die het voedsel binnenkomen worden opgesplitst in eenvoudige suikers.
eiwitten
Eiwitten zijn grote moleculen die bestaan uit ketens van aminozuren. Elk eiwit heeft een unieke structuur, met een eigen sequentie van aminozuren. Normaal gesproken worden tijdens het metabolisme grote eiwitmoleculen gesplitst in hun samenstellende aminozuren. Deze aminozuren worden door het lichaam gebruikt als een bron van energie of zijn betrokken bij de synthese van andere eiwitten.
Enzym systemen
Het proces van het splitsen van koolhydraten en eiwitten hangt af van de volledige werking van de enzymsystemen van het lichaam. Met een deficiëntie van zelfs één enzym, is het metabole proces verstoord, dat bijvoorbeeld wordt waargenomen in aangeboren metabole stoornissen. Er zijn veel soorten stofwisselingsstoornissen, maar ze zijn allemaal vrij zeldzaam.
erfelijkheid
Aangeboren metabole stoornissen verwijzen naar genetische ziekten en worden meestal overgeërfd op een autosomaal recessieve manier. Tegelijkertijd is het voor de ontwikkeling van de ziekte noodzakelijk dat het kind twee defecte genen ontvangt: één van de vader en één van de moeder.
diagnostiek
Metabolische stoornissen kunnen worden gediagnosticeerd in de prenatale periode, onmiddellijk na de geboorte of bij oudere kinderen. Het is mogelijk om de ziekten van deze groep te verdenken vóór de geboorte van het kind, als het gezin gevallen van stofwisselingsstoornissen had.
Symptomen bij pasgeborenen
Baby's met aangeboren stofwisselingsstoornissen zien er meestal al pijnlijk uit in de eerste levensweken. Ze zuigen vaak niet goed, zijn slaperig en traag, zelfs tot een coma. In sommige gevallen ontwikkelen zich convulsies. Deze symptomen zijn niet specifiek voor deze groep ziekten. Kenmerkend voor patiënten met congenitale stofwisselingsstoornissen is een ongewone lucht van de huid.
Symptomen op oudere leeftijd
Als de aandoening op latere leeftijd wordt gediagnosticeerd, is de kans groot dat het kind een lichte vorm van ziekte heeft. Dergelijke kinderen hebben vergelijkbare symptomen van de ziekte, zoals in de kindertijd, evenals mentale retardatie en lichamelijke ontwikkeling. Andere symptomen zijn braken, convulsies en coma. De belangrijkste schendingen van het metabolisme van koolhydraten zijn galactosemie en glycogenosen. Deze ziekten met vergelijkbare symptomen gaan gepaard met een defect in de synthese van enzymen. De behandeling bestaat uit het aanwijzen van een speciaal dieet. Galactosemie is een erfelijke aandoening van het koolhydraatmetabolisme. Monosaccharide galactose is een onderdeel van lactose - de belangrijkste koolhydraatcomponent van moedermelk en melkmengsels.
Invloed van enzymdeficiëntie op het lichaam
Met galactosemie is er een tekort aan het belangrijkste enzym van metabolisme - galactose-1-fosfaturidyltransferase. Bij afwezigheid wordt het proces van het omzetten van galactose naar glucose (de belangrijkste energiebron voor het lichaam) verstoord. Kinderen met galactosemie hebben een hoog niveau van galactose in het bloed en een neiging tot een kritische daling van de glucosespiegels. Deze ziekte kan worden overgenomen van zowel de moeder als de vader.
symptomen
Kinderen met galactosemie bij de geboorte verschillen niet van gezonde leeftijdsgenoten, maar hun toestand begint te verslechteren na het begin van de voeding (borst of fles). De volgende symptomen ontwikkelen zich:
- geelzucht (huid en oogrok van de ogen krijgen een gele kleur);
- vergroting van de lever;
- leverinsufficiëntie.
Behandeling en prognose
De behandeling bestaat uit het aanwijzen van een lactosevrij en glutenvrij dieet. Vroegtijdige behandeling zal de ontwikkeling van chronisch leverfalen en andere complicaties, zoals ontwikkelingsachterstand en cataract, helpen voorkomen. Ondanks het feit dat ze al vanaf jonge leeftijd aan het noodzakelijke dieet voldoen, hebben kinderen met galactosemie vaak leerproblemen. Glycogeen is de belangrijkste vorm van energieopslag in het menselijk lichaam. Het grote molecuul bestaat uit kleinere glucosemoleculen die met elkaar verbonden zijn. Wanneer het lichaam glucose nodig heeft als energiebron, komt het vrij van glycogeen onder invloed van bepaalde hormonen. Voorraden van glycogeen worden aangetroffen in de spieren en de lever.
Enzymatische defecten
Met glycogenosen is er een schending van de processen van glycogeenopslag, wat leidt tot het ontbreken van glucoseopslag. Er zijn verschillende soorten defecten in enzymsystemen die leiden tot de ontwikkeling van glycogenasen. Afhankelijk van de synthese van welk enzym is gebroken, kan de ziekte worden vergezeld door
schade en zwakte van de spieren, schade aan de lever of het hart. Bij dergelijke kinderen bestaat de mogelijkheid van een kritische verlaging van de bloedglucose (hypoglycemie).
Tactiek van de behandeling
Kinderen met glycogenose vereisen een continue 24-uurs behandeling om een kritische verlaging van de bloedglucosespiegels te voorkomen. Ze moeten vaak worden gevoerd. Zuigelingen die normaal geen voedsel kunnen inslikken, worden door een nasogastrische buis gevoerd (een buis die via de neus in de maag wordt ingebracht). Nasogastrische buis kan ook nodig zijn voor kinderen die tijdens de slaap koolhydraatvoedsel nodig hebben met de neiging om de bloedsuikerspiegel te verlagen. Oudere kinderen krijgen een dieetbehandeling voorgeschreven met maïszetmeel (een complex koolhydraat dat bestaat uit verschillende eenvoudige suikers). Dit zorgt voor een langzamere stroom glucose in het bloed en behoud van het niveau binnen de norm. Congenitale misvormingen van het eiwitmetabolisme zijn zeldzaam, maar ze kunnen een significant effect hebben op het lichaam van het kind. De meest voorkomende hiervan zijn fenylketonurie, tyrosinemie, homocystinurie en valinoleucinurie. Er zijn veel soorten aangeboren aandoeningen van het eiwitmetabolisme. De meest voorkomende hiervan zijn fenylketonurie, tyrosinemie, homocystinurie en valinoleucinurie.
fenylketonurie
Fenylketonurie is een ziekte die wordt gekenmerkt door een tekort aan het enzym fenylal-ninhydroxylase. De frequentie van voorkomen van fenylketonurie is van 1:10 000 tot 1:20 000 levendgeborenen. Het is een van de meest voorkomende stofwisselingsstoornissen, maar de incidentie is laag genoeg.
Enzym insufficiëntie
Enzymdeficiëntie in fenylketonurie leidt tot een verhoging van de bloedspiegel van het aminozuur fenylalanine en zijn metabolieten - fenylketonen. Ze verschijnen in de urine van de patiënt (vandaar de naam van de ziekte). Fenylalanine wordt echter ook in de moedermelk aangetroffen, zodat het bloedniveau in het bloed van het kind tot een klinisch significant niveau stijgt, het duurt vier tot vijf dagen borstvoeding. In veel landen worden pasgeborenen gescreend op deze pathologie een week na de geboorte. Een bloedmonster wordt uit de hiel van het kind genomen voor laboratoriumanalyse.
dieet therapie
Met behoud van een laag gehalte aan fenylalanine in het bloed, kan een kind normaal groeien en zich ontwikkelen. Een dieet met uitzondering van fenylalanine is de voorkeursmethode voor behandeling en moet gedurende het hele leven worden nageleefd. Bij afwezigheid van behandeling ontwikkelen deze kinderen een ernstige vorm van epilepsie, de zogenaamde infantiele spasmen, een vertraging in fysieke en mentale ontwikkeling. Ze hebben een significant lager IQ dan hun leeftijdsgenoten, hoewel de mate van leren kan variëren. Tyrosinemie is een zeldzame ziekte. Zoals de meeste aandoeningen van het eiwitmetabolisme, ontwikkelt het zich wanneer het kind de defecte genen van beide ouders passeert. Tyrosinemie komt ongeveer 10 keer minder vaak voor dan fenylketonurie. De ziekte wordt gekenmerkt door een tekort aan het fumarylacetoacetase-enzym en gaat gepaard met een toename van het niveau van aminozuur tyrosine en zijn metabolieten in het bloed.
symptomen
Bij patiënten met tyrosinemie ontstaan nier- en leverinsufficiëntie. Vooral snel manifesteert het zich bij baby's met een ernstige ziekte. Minder ernstige vormen worden gekenmerkt door chronische beschadiging van de lever- en nierfunctie. De meeste kinderen met tyrosinemie ontwikkelen vervolgens hepatoom (een levertumor).
behandeling
Therapeutisch dieet met de beperking van producten die tyrosine bevatten en het gebruik van voedseladditieven verbetert het bloedbeeld van de patiënt. Het dieet kan echter leverschade niet voorkomen. In de meeste gevallen hebben patiënten een levertransplantatie nodig. Tot voor kort was deze operatie de enige effectieve behandelmethode. Er worden momenteel echter geneesmiddelen ontwikkeld die de ontwikkeling van leverfalen en levertumoren kunnen voorkomen. Homocystinurie is een ernstige metabole aandoening, die tot uiting kwam in de kindertijd. De ziekte wordt gekenmerkt door een tekort aan het cystathionsynthetase-enzym. Homocystinurie is uiterst zeldzaam - ongeveer 1 op 350.000 pasgeborenen.
kenmerken
Kinderen met homocystinurie kunnen:
- schending van lichamelijke ontwikkeling;
- gebrek aan lichaamsgewicht;
- mentale retardatie met laag IQ;
- neiging tot convulsies;
- dislocatie (subluxatie) van de lens van het oog;
- ongewoon lange gestalte en lange vingers.
Homocystinurie gaat gepaard met een verhoogd risico op een hartinfarct en beroerte. Er kan ook een karakteristieke schuifelende gang zijn (de zogenaamde wandeling van Charlie Chaplin). Sommige kinderen krijgen epileptische aanvallen. Ongeveer de helft van de patiënten met homocystinurie reageert goed op vitamine B (pyridoxine), wat de activiteit van het defecte enzym verhoogt. Deze vitamine is te vinden in vlees, vis en volle granen, maar het is nodig in veel hogere doses dan kan worden verkregen met voedsel. Als therapie met vitamine B niet effectief is, wordt een dieet voorgeschreven met beperkingen aan producten die het aminozuur methionine bevatten en een verhoogd gehalte aan een ander aminozuur, cysteïne. Valinooleucinurie is een zeldzame aandoening in het metabolisme van aminozuren. Het komt voor in 1 geval per 200.000 pasgeborenen. De ziekte wordt gekenmerkt door een toename van het niveau van aminozuren met een vertakte keten.
bewijsmateriaal
De ziekte heeft veel symptomen. Het onderscheidende kenmerk is de geur van ahornsiroop van urine. Valynoleucinurie wordt gekenmerkt door de volgende symptomen: een pijnlijk uiterlijk van het kind; convulsies; meer zuur bloed reactie dan normaal, de neiging tot een kritische verlaging van de bloedsuikerspiegel. Als de diagnose wordt gesteld op de eerste dag van het leven, is een gunstige prognose mogelijk. Niettemin sterven veel kinderen met valinoleucinurie op jonge leeftijd. Overlevenden kunnen afwijkingen in de ontwikkeling van de hersenen hebben en vaak leerproblemen ondervinden.