Izraz "metabolizem" v kontekstu metaboličnih nenormalnosti pomeni niz procesov cepitve osnovnih hranil - beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov. V tem članku preučujemo kršitve metabolizma ogljikovih hidratov in beljakovin.
Ogljikovi hidrati
Ogljikovi hidrati so molekule, ki so sestavljene iz ogljika, vodika in kisika. Obstajajo preprosti in zapleteni ogljikovi hidrati. Enostavne ogljikove hidrate predstavljajo sladkorji, ki so razdeljeni na mono- in disaharide. Najpomembnejši preprosti ogljikovi hidrati so glukoza monosaharid. Kompleksni ogljikovi hidrati ali polisaharidi, kot je škrob, imajo bolj zapleteno strukturo. Za asimilacijo v prebavnem traktu morajo biti vsi ogljikovi hidrati, ki vstopajo v hrano, razdeljeni na preproste sladkorje.
Beljakovine
Beljakovine so velike molekule, ki jih sestavljajo verige aminokislin. Vsak protein ima edinstveno strukturo, ki ima lastno zaporedje aminokislin. Običajno se v procesu metabolizma velike molekule proteinov razcepi v njihove sestavne aminokisline. Te aminokisline telo uporablja kot vir energije ali so vključene v sintezo drugih proteinov.
Encimski sistemi
Postopek delitve ogljikovih hidratov in beljakovin je odvisen od popolnega delovanja encimskih sistemov v telesu. Pri pomanjkanju enega encima je metabolni proces moten, kar je opaziti npr. Pri prirojenih metabolnih motnjah. Obstaja veliko vrst presnovnih motenj, vendar so zelo redki.
Herednost
Krvne metabolne motnje se nanašajo na genske bolezni in se ponavadi podedujejo na avtosomni recesivni način. Hkrati za razvoj bolezni je potrebno, da otrok prejme dva pomanjkljiva gena: enega od očeta in enega od matere.
Diagnostika
Presnovne motnje je mogoče diagnosticirati v predpogojnem obdobju, takoj po rojstvu ali pri starejših otrocih. Možno je sumiti bolezni te skupine pred rojstvom otroka, če je družina imela primere presnovnih motenj.
Simptomi pri novorojenčkih
Dojenčki s prirojenimi metabolnimi motnjami ponavadi izgledajo boleče že v prvih tednih življenja. Pogosto ne sesajo dobro, so zaspani in počasni, celo v komi. V nekaterih primerih se pojavijo krči. Ti znaki niso specifični za to skupino bolezni. Značilna značilnost bolnikov s prirojenimi presnovnimi motnjami je nenavaden vonj kože.
Simptomi v starejši starosti
Če je motnja diagnosticirana pri starejši starosti, je verjetno, da ima otrok blago stopnjo bolezni. Taki otroci imajo podobne znake bolezni, kot v otroštvu, pa tudi duševno zaostalost in fizični razvoj. Drugi simptomi vključujejo bruhanje, konvulzije in komo. Glavne kršitve metabolizma ogljikovih hidratov so galaktosemija in glikogenoza. Te bolezni s podobnimi simptomi so povezane s pomanjkanjem sinteze encimov. Zdravljenje obsega imenovanje posebne prehrane. Galaktosemija je dedna motnja metabolizma ogljikovih hidratov. Monosaharidna galaktoza je del laktoze - glavna sestavina ogljikovih hidratov mleka in mlečnih zmesi.
Vpliv pomanjkanja encimov na telo
Pri galaktosemiji je pomanjkanje ključnega encima presnove - galaktoza-1-fosfatatildil-transferaze. V njegovi odsotnosti je proces pretvorbe galaktoze v glukozo (glavni vir energije za telo) moten. Otroci z galaktozemijo imajo visoko raven galaktoze v krvi in nagnjeni k kritičnemu zmanjšanju ravni glukoze. To bolezen lahko podedujejo mati in oče.
Simptomi
Otroci z galaktozemijo ob rojstvu se ne razlikujejo od zdravih vrstnikov, vendar se njihovo stanje začne poslabšati po začetku hranjenja (dojka ali steklenica). Razvijajo se naslednji simptomi:
- zlatenica (koža in skrera oči dobijo rumeno barvo);
- povečanje jeter;
- jetrna insuficienca.
Zdravljenje in prognoze
Zdravljenje obsega imenovanje prehrane brez laktoze in brez glutena. Zgodnje zdravljenje bo pomagalo preprečiti razvoj kronične odpovedi jeter in druge zaplete, kot so razvojna zamuda in katarakta. Kljub temu, da so otroci z galaktozemijo že od zgodnjega otroštva potrebni za prehrano, imajo pogosto težave pri učenju. Glikogen je glavna oblika shranjevanja energije v človeškem telesu. Njegova velika molekula je sestavljena iz manjših molekul glukoze, povezanih skupaj. Ko telo potrebuje glukozo kot vir energije, se sprosti iz glikogena pod vplivom nekaterih hormonov. Zaloge glikogena najdemo v mišicah in jetrih.
Encimske pomanjkljivosti
Z glikogenozami pride do krvavitve procesov shranjevanja glikogena, kar vodi k pomanjkanju zalog glukoze. V encimskih sistemih je več vrst napak, ki vodijo v razvoj glikogenosti. Odvisno od sinteze, katere encim je zlomljen, lahko bolezen spremlja
poškodbe in šibkosti mišic, poškodbe jeter ali srca. Pri takšnih otrocih obstaja možnost kritičnega zmanjšanja glukoze v krvi (hipoglikemija).
Taktika zdravljenja
Otroci z glikogenozo potrebujejo neprekinjeno 24-urno zdravljenje, da preprečijo kritično znižanje ravni glukoze v krvi. Pogosto jih je treba hraniti. Dojenčke, ki običajno ne morejo pogoltniti hrane, se hranijo skozi nazogastrično cev (cev, ki je vstavljena v želodec skozi nos). Nasogastrična cev je lahko potrebna tudi za otroke, ki potrebujejo ogljikove hidrate med spanjem, s težnjo po znižanju ravni glukoze v krvi. Starejšim otrokom predpisuje dietno zdravljenje s koruznim škrobom (kompleksni ogljikovi hidrati, sestavljeni iz različnih preprostih sladkorjev). To zagotavlja počasnejši pretok glukoze v krvi in vzdrževanje njegove ravni v normi. Vročinske malformacije metabolizma proteinov so redke, vendar lahko pomembno vplivajo na otrokovo telo. Najpogostejši izmed njih sta fenilketonurija, tirozinemija, homocistinurija in valinoleucinurija. Obstaja veliko vrst prirojenih motenj metabolizma beljakovin. Najpogostejši izmed njih sta fenilketonurija, tirozinemija, homocistinurija in valinoleucinurija.
Fenilketonurija
Fenilketonurija je bolezen, za katero je značilna pomanjkanje encima fenilal-ninhidroksilaze. Pogostnost pojava fenilketonurije je od 1:10 000 do 1:20 000 živorojenih. Je ena najpogostejših metabolnih motenj, vendar je njegova incidenca dovolj nizka.
Insuficienca encimov
Pomanjkanje encimov v fenilketonuriji povzroči zvišanje krvne ravni aminokisline fenilalanina in njegovih metabolitov - fenilketonov. Pojavijo se v pacientovem urinu (od tod ime bolezni). Fenilalanin se nahaja tudi v materino mleko, tako da se njegova raven krvi v otrokovih krvih zviša na klinično pomembno raven, traja do štiri do pet dni dojenja. V mnogih državah se novorojenčki pregledajo za to patologijo teden dni po rojstvu. Vzorec krvi vzamemo s pete otroka za laboratorijsko analizo.
Dietoterapija
Ob ohranjanju nizke ravni fenilalanina v krvi lahko otrok običajno raste in razvije. Najboljša metoda zdravljenja je prehrana z izjemo fenilalanina in jo je treba spoštovati skozi vse življenje. V odsotnosti zdravljenja ti otroci razvijejo hudo obliko epilepsije, ti infantilni spazmi, zamudo v telesnem in duševnem razvoju. Imajo znatno nižji IQ kot njihovi vrstniki, čeprav se lahko stopnja učenja spreminja. Tirozinemija je redka bolezen. Tako kot večina motenj metabolizma beljakovin se razvije, ko otrok prehaja defektne gene obeh staršev. Tyrosinemija se pojavi približno 10-krat manj kot fenilketonurija. Za bolezen je značilna pomanjkanje encima fumaril acetoacetaze in spremlja povečanje ravni aminokislinskega tirozina in njegovih metabolitov v krvi.
Simptomi
Pri bolnikih s tirozinemijo se razvije ledvična in jetrna insuficienca. Še posebej hitro se kaže pri dojenčkih s hudo boleznijo. Za manj hude oblike je značilna kronična okvara delovanja jeter in ledvic. Večina otrok s tirozinemijo pozneje razvije hepatom (jetrni tumor).
Zdravljenje
Terapevtska prehrana z omejitvijo izdelkov, ki vsebujejo tirozin, in uporaba aditivov za živila izboljša bolnikovo krvno sliko. Vendar prehrana ne more preprečiti poškodb jeter. V večini primerov bolniki potrebujejo transplantacijo jeter. Do nedavnega je bila ta operacija edina učinkovita metoda zdravljenja. Vendar pa se trenutno razvijajo zdravila, ki lahko preprečijo razvoj odpovedi jeter in jetrne tumorje. Homocistinurija je huda metabolna motnja, ki se kaže v otroštvu. Za bolezen je značilna pomanjkanje encima cystathione sintetaze. Homocistinurija je zelo redka - približno 1 od 350.000 novorojenčkov.
Značilnosti
Otroci s homocistinurijo imajo lahko:
- kršitev fizičnega razvoja;
- pomanjkanje telesne mase;
- duševno zaostalost z nizkim IQ;
- nagnjenost k konvulzijam;
- dislokacija (subluxation) leče očesa;
- nenavadno visoka stopnja in dolgi prsti.
Homocistinurija spremlja povečano tveganje miokardnega infarkta in možganske kapi. Obstaja lahko tudi značilna mešalna hojo (tako imenovani sprehod Charlie Chaplin). Nekateri otroci razvijejo epileptične napade. Približno polovica bolnikov s homocistinuri se dobro odzove na zdravljenje z vitaminom B (piridoksinom), kar poveča aktivnost pomanjkljivega encima. Ta vitamin se nahaja v mesu, ribah in celih zrnc, vendar je potreben v veliko višjih odmerkih, kot jih je mogoče dobiti s hrano. Če je terapija z vitaminom B neučinkovita, je predpisana prehrana z omejitvijo izdelkov, ki vsebujejo aminokislinsko metionin in povečano vsebnost druge aminokisline, cistein. Valinooluucinurija je redka motnja v presnovi aminokislin. Pojavijo se v enem primeru na 200.000 novorojenčkov. Za bolezen je značilno povečanje ravni aminokislin z razvejano verigo.
Simptomi
Bolezen ima veliko simptomov. Njena posebnost je vonj javorjevega sirupa. Za valinoleucinurijo so značilni naslednji simptomi: boleč videz otroka; konvulzije; bolj kisla reakcija v krvi kot običajno, težnja k kritičnemu znižanju ravni sladkorja v krvi. Če je diagnoza opravljena v prvem dnevu življenja, je možna ugodna napoved. Kljub temu veliko otrok z valinoleucinurijo umre v zgodnjih letih. Preživeli imajo morda nenormalnosti pri razvoju možganov in pogosto doživljajo težave pri učenju.