Poremećaji metabolizma metionina

Autor: Matt Demczko, MD
Urednik sekcije: doc. prim. dr. sc. Joško Markić, dr. med.
Prijevod: dr. sc. Danijela Petković Ramadža, dr. med.

Brojni poremećaji metabolizma metionina mogu uzrokovati nakupljanje homocisteina (i njegovog dimera, homocistina) s nepovoljnim učincima uključujući sklonost trombozi, dislokaciju leće te poremećaje središnjeg živčanog sustava i kostiju.

Postoje brojni poremećaji metabolizma metionina i aminokiselina koje sadrže sumpor (vidi tablicu), kao i mnogi drugi poremećaji metabolizma aminokiselina i organskih kiselina. Također pogledajte Pristup pacijentu sa sumnjom na nasljedni poremećaj metabolizma i Obrada zbog sumnje na nasljedni poremećaj metabolizma.

Homocistein je metabolit ciklusa metionina; on se ili remetilira kako bi se obnovio metionin, ili spaja sa serinom kako bi u nizu transsulfuracijskih reakcija nastao cistationin, a potom cistein. Cistein se potom metabolizira u sulfit, taurin i glutation. Različiti poremećaji remetilacije ili transsulfuracije mogu uzrokovati nakupljanje homocisteina i tako uzrokovati bolest.

Prvi korak u metabolizmu metionina je njegova pretvorba u adenozilmetionin; ovu pretvorbu posreduje enzim metionin adenoziltransferaza. Manjak navedenog enzima uzrokuje porast metionina koji nije klinički značajan, ali može biti razlog za lažno pozitivan rezultat novorođenačkog probira na homocistinuriju.

Poremećaji metabolizma metionina i aminokiselina koje sadrže sumpor

Bolest (OMIM broj)

Neispravan protein ili enzim

Komentari

* Za potpune informacije o genima, molekulama i kromosomskim lokusima pogledajte Online Mendelian Inheritance in Man® (OMIM®) database.

Homocistinurija (236200*)

Cistationin beta-sintaza

Biokemijski profil: Metioninurija, homocistinurija

Kliničke značajke: Osteoporoza, skolioza, svijetla put, dislokacija leće, progresivne intelektualne poteškoće, tromboembolija

Liječenje: Piridoksin, folna kiselina, betain za pacijente u kojih piridoksin nema učinka, dijeta s ograničenim unosom metionina, s dodatkom L-cisteina i vitamina C

Nedostatak metilentetrahidrofolat reduktaze (236250*)

Metilentetrahidrofolat reduktaza

Biokemijski profil: Snižena do normalna koncentracija metionina, homocistinemija, homocistinurija

Kliničke značajke: Varira od asimptomatske do potpuno izražene kliničke slike s mikrocefalijom, hipotonijom, epileptičkim napadajima, abnormalnostima hoda, intelektualnim poteškoćama, apnejama, komom i smrću

Liječenje: Piridoksin, folat (folna kiselina), hidroksikobalamin, metionin, betain

Homocistinurija-megaloblastična anemija (cblE; 236270*)

Metionin sintaza reduktaza

Biokemijski profil: Homocistinurija, homocistinemija, niski metionin u plazmi, nema metilmalonske acidurije, normalan B12 i folna kiselina

Kliničke značajke: Poteškoće hranjenja, zastoj u rastu, intelektualne poteškoće, ataksija, atrofija mozga

Liječenje: Hidroksikobalamin, folna kiselina, L-metionin

Homocistinurija-megaloblastična anemija (cblG; 250940*)

Metionin sintaza

Kao i homocistinurija-megaloblastična anemija cblE

Hipermetioninemija (250850*)

Metionin adenoziltransferaza I i III

Biokemijski profil: Povišen metionin u plazmi

Kliničke značajke: Uglavnom asimptomatski, neugodan zadah

Liječenje: Nije potrebno

Cistationinurija (219500*)

Cistationin gama-lijaza

Biokemijski profil: Cistationurija

Kliničke značajke: Obično bez simptoma; neki izvještaji o intelektualnim poteškoćama

Liječenje: Piridoksin

Manjak sulfit oksidaze (606887*)

Sulfit oksidaza

Biokemijski profil: Povišen sulfit u urinu, tiosulfat i S-sulfocisteine; snižen sulfat

Kliničke značajke: Razvojno zaostajanje, dislokacija leće, ekcem, odgođeno nicanje zubi, tanka kosa, hemiplegija, hipotonija dojenčeta, hipertonus, konvulzije, koreoatetoza, ataksija, distonija, smrt

Liječenje: Nema učinkovitog liječenja

Manjak molibdenskog kofaktora (252150*)

MOCS1A i MOCS1B proteini

Biokemijski profil: Povišen sulfit, tiosulfat, S-sulfocistein, taurin, hipoksantin i ksantin u urinu; sniženi sulfat i urat

Kliničke značajke: Slično manjku sulfit oksidaze, ali i mokraćni kamenci

Liječenje: Nema učinkovitog liječenja.

Prehrana s ograničenim unosom aminokiselina koje sadrže sumpor je vjerojatno korisna u bolesnika s blažim simptomima

Molibdopterin sintaza

Gefrin

Klasična homocistinurija

Ova je bolest je uzrokovana autosomno recesivnim nedostatkom cistationin beta–sintaze, koja posreduje u stvaranje cistationina iz homocisteina i serina. Homocistein se nakuplja i stvara dimere od kojih nastaje disulfid homocistin koji se izlučuje mokraćom. Budući da remetilacija nije poremećena, dio homocisteina se pretvara u metionin, koji se nakuplja u krvi. Višak homocisteina povećava sklonost trombozi i ima nepovoljne učinke na vezivno tkivo (moguće djelujući na fibrilin), osobito u očima i kostima; neurološke komplikacije mogu nastati zbog tromboze ili direktnim učinkom.

Arterijske i venske tromboembolijske komplikacije mogu se pojaviti u bilo kojoj životnoj dobi. U mnogih bolesnika dolazi do ektopije leće (subluksacija leće), umnog zaostajanja i osteoporoze. Bolesnici mogu imati marfanoidni habitus, premda obično nisu visoki.

Dijagnoza klasične homocistinurije postavi se temeljem nalaza novorođenačkog probira u kojem je povišen metionin; povišen ukupni homocistein u plazmi i genska analiza su potvrdni testovi. Također se može učiniti enzimska pretraga na fibroblastima iz kože.

Liječenje klasične homocistinurije je prehrana s ogrančenim unosom metionina i nadomještanjem L-cisteina u kombinaciji s visokim dozama piridoksina (kofaktora cistation sintetaze) u dozi od 100 do 500 mg peroralno jednom na dan. Budući da oko polovica bolesnika dobro odgovori na visoke doze piridoksina, neki kliničari u njih ne ograničavaju unos metionina hranom. Betain (trimetilglicin), koji potiče remetilaciju, također može pomoći pri snižavanju homocisteina. Početna doza betaina je obično od 100 do 125 mg/kg peroralno u dvije dnevne doze i titrira se na temelju kontrolnih rezultata homocisteina; potrebe variraju, ponekad je potrebno ≥ 9 g/dan. Također se primjenjuje folat u dozi od 500 do 1000 μg peroralno jednom na dan. Uz rano liječenje, intelektualni je ishod normalan ili gotovo normalan. Vitamin C, 100 mg peroralno jednom dnevno, može se dati u svrhu sprječavanja tromboembolije.

Ostali oblici homocistinurije

Do homocistinurije mogu dovesti različiti poremećaji procesa remetilacije. Poremećaji uključuju nedostatke metionin sintaze (MS) i MS reduktaze (MSR), opskrbu metilkobalaminom i adenozilkobalaminom te nedostatak metilenetetrahidrofolat reduktaze (MTHFR, koja je potrebna za stvaranje 5–metiltetrahidrofolata nužnog za reakciju MS). Budući da u ovim oblicima homocistinurije nema povišenja metionina, oni se ne otkrivaju novorođenačkim probirom.

Kliničke manifestacije su slične ostalim oblicima homocistinurije. Uz navedeno, manjak MS i MSR prate neurološki poremećaji i megaloblastična anemija. Kliničke manifestacije nedostatka MTHFR su različite, uključujući duševno zaostajanje, psihozu, slabost, ataksiju i spasticitet.

Na manjak MS i MSR mogu ukazati homocistinurija i megaloblastična anemija, a potvrđuju se analizom DNA. Bolesnici s manjkom kobalamina imaju megaloblastičnu anemiju i metilmalonsku acidemiju. Manjak MTHFR se dijagnosticira analizom DNK.

Liječi se nadomještanjem hidrokobalamina u dozi od 1 mg IM jednom na dan (u bolesnika s poremećajima MS, MSR i kobalamina), a folat se nadomješta slično kao kod klasične homocistinurije.

Cistationinurija

Ova bolest je uzrokovana manjkom cistationaze, enzima koja pretvara cistationin u cistein. Nakupljanje cistationina dovodi do njegovog pojačanog izlučivanja mokraćom, ali bez kliničkih simptoma.

Manjak sulfit oksidaze

Sulfit oksidaza pretvara sulfit u sulfat u posljednjem koraku razgradnje cisteina i metionina; za ovu reakciju je potreban molibden kao kofaktor. Manjak enzima ili kofaktora uzrokuje sličnu bolest; oba poremećaja se nasljeđuju autosomno recesivno.

U najtežem obliku klinička se obilježja pojavljuju u novorođenčadi i uključuju konvulzije, hipotoniju i mioklonus, te progresivni tijek s ranim smrtnim ishodom. Bolesnici s blažim oblicima mogu imati kliničku sliku sličnu cerebralnoj dječjoj kljenuti i koreiformne pokrete.

Na dijagnozu manjka sulfit oksidaze ukazuje povišenje sulfita u mokraći, a potvrđuje se mjerenjem aktivnosti enzima u fibroblastima i mjerenjem kofaktora u uzorcima bioptata jetre i/ili genskim testiranjem. Terapija za manjak sulfit oksidaze je potporna.

Više informacija

Sljedeći izvori na engleskom jeziku mogu biti korisni. Imajte na umu da Priručnik nije odgovoran za sadržaj ovog izvora.

  • Online Mendelian Inheritance in Man® (OMIM®) database: Potpuni podaci o genima, molekulama i kromosomskim lokusima