Biochemie und Pathobiochemie: Harnstoffzyklus-Erkrankungen

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Definition

Hereditäre Defekte im Harnstoffzyklus (urea cycle defects, urea cycle disorders, UCD) machen sich hauptsächlich durch eine gestörte Ammoniakausscheidung und deren Folgen bemerkbar. Die Erkrankungen sind durch die Trias Hyperammonämie, Enzephalopathie und Störungen des Säure-Basen-Haushalts gekennzeichnet.

Epidemiologie

Ca. 1 : 8.200 (USA). Am häufigsten ist der OTC-Mangel.

Ätiologie

An der Ammoniakentgiftung zu Harnstoff in der Leber sind 5 Enzyme und 2 Transporter beteiligt, die jeweils durch Mutationen in ihrer Funktion beeinträchtigt sein können.

Enzymdefekte:

Erkrankung	Enzym	Gen	Locus
Hyperammonämie I	Carbamoylphosphat-Synthase I	CPS1	2q35
Hyperammonämie II	Ornithin-Carbamoyltransferase	OTC	Xp21.1
Citrullinämie I	Argininosuccinat-Synthase	ASS	9q34.1
Argininbernsteinsäurekrankheit	Argininosuccinat-Lyase	ASL	7cen-q11.2
Argininämie	Arginase	ARG1	6q23

Transporter-Defekte:

Erkrankung	Transporter	Gen	Locus
Citrullin-Transporter-Defizienz	Citrullin-Transporter
Hyperornithinämie-Hyperammonämie-Homocitrullinurie-Syndrom	Mitochondrialer Ornithintransporter 1	SLC25A15	13q14

Pathogenese

Ammoniak (NH₃) bzw. Ammonium (NH₄⁺) schädigt vor allem in der Wachstumsphase in vielfältiger Weise das Gehirn.

Pathologie

Klinik

Unspezifische Allgemeinsymptome mit Trinkschwäche.
Irreversible Hirnentwicklungsstörungen.
Neuropsychiatrische Störungen, Koma, Tod.

Diagnostik

Differentialdiagnosen

Organoacidurien.
Reye-Syndrom.
Neonatale Leberunreife.

Therapie

Proteinarme Diät.
Hochkalorische Ernährung (Vermeidung einer Katabolie).
Arginin: Verbessert den Substratdurchsatz durch den Harnstoff-Zyklus (nicht bei Arginase-Defizienz!).
Aktivierung alternativer Ammonium-Ausscheidungswege:
- Na-Phenylbutyrat oder Na-Phenylacetat: Phenylbutyrat wird zu Phenylacetat umgesetzt. Letzteres reagiert mit Glutamin zu ausscheidungsfähigem Phenylacetylglutamin.
- Na-Benzoat: Dieses reagiert mit Glycin, das seinen Stickstoff bei der Synthese über Serin von Glutamat erhält, zu ausscheidungsfähigem Hippurat.
- Langzeittherapie mit Na-Phenylbutyrat p.o. und/oder Arginin p.o..
- Akutbehandlung mit Na-Benzoat und/oder Na-Phenylacetat i.v. plus Arginin i.v..
Lactulose.
Kontinuierliche Hämodialyse.
Lebertransplantation.
Kontraindikation für Valproat (Beeinträchtigung des Harnstoffzyklus) und Kortikoide (gesteigerte Proteolyse).

Komplikationen

Prognose

Geschichte

Literatur

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Weblinks

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