분지 사슬 아미노산 대사 장애

발린, 류신, 이소류신은 분기쇄 아미노산이며, 이러한 아미노산의 대사에 관여하는 효소가 결핍되면 심각한 대사성 산증을 동반한 유기산이 축적됩니다.

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단풍나무 시럽병

이 질환들은 분지쇄 아미노산 분해의 두 번째 단계에서 활성화되는 탈탄산효소의 하나 이상의 소단위체 결핍으로 인해 발생하는 상염색체 열성 질환군입니다. 비교적 드물지만, 아미쉬와 메노나이트 사이에서는 상당한 발생률을 보입니다(아마도 출생아 200명 중 1명꼴).

증상으로는 특징적인 메이플 시럽 같은 체취(특히 귀지에서 심함)와 생후 며칠 동안 구토와 무기력증으로 시작하여 치료하지 않을 경우 발작, 혼수상태, 사망으로 이어지는 심각한 질병이 있습니다. 경증 환자는 스트레스(예: 감염, 수술)를 받았을 때만 증상이 나타날 수 있습니다.

생화학적 변화에는 현저한 케톤혈증과 산혈증이 포함됩니다. 진단은 분지쇄 아미노산(특히 류신)의 혈장 농도 상승을 기준으로 합니다.

급성기에는 복막투석 또는 혈액투석과 함께 정맥 수분 공급 및 영양 공급(고용량 포도당 포함)이 필요할 수 있습니다. 장기 치료에는 분지쇄 아미노산 섭취 제한이 포함되지만, 정상적인 대사에는 소량이 필요합니다. 티아민은 탈카르복실화의 보조 인자이며, 일부 환자는 고용량 티아민(최대 200mg, 1일 1회 경구 투여)에 반응합니다.

이소발레르산혈증

류신 대사의 세 번째 단계는 이소발레릴-CoA가 3-메틸크로토닐-CoA로 전환되는 탈수소화 단계입니다. 이 탈수소효소가 결핍되면 이소발레르산 수치가 상승하는데, 축적된 이소발레르산에서 땀 냄새가 나기 때문에 이를 "땀 발" 증후군이라고 합니다.

급성형의 증상은 생후 첫 며칠 동안 나타나며, 저식량, 구토, 호흡 부전 등이 포함되며, 이는 환자가 심부 음이온 갭 대사성 산증, 저혈당증, 고암모니아혈증을 겪으면서 발생합니다. 골수 억제가 흔히 발생합니다. 만성 간헐형은 수개월 또는 수년간 증상이 나타나지 않을 수 있습니다.

진단은 혈액이나 소변에서 이소발레르산과 그 대사산물의 농도가 상승하는 것을 기준으로 합니다. 급성형의 경우, 치료에는 정맥 수분 공급 및 비경구 영양 공급(고용량 포도당 포함), 그리고 이소발레르산 배설을 증가시키는 조치가 포함됩니다. 글리신과 카르니틴은 이소발레르산 배설을 증가시킬 수 있습니다. 이러한 조치가 충분하지 않으면 교환 수혈과 복막 투석이 필요할 수 있습니다. 장기적인 치료에는 류신 섭취 제한과 글리신 및 카르니틴 지속 보충이 포함됩니다. 치료 후 예후는 매우 좋습니다.

프로피온산혈증

프로피온산을 메틸 말로네이트로 전환하는 효소인 프로피오닐-CoA 카르복실화효소 결핍은 프로피온산 축적을 유발합니다. 증상은 생후 며칠에서 몇 주 사이에 나타나며, 깊은 음이온 간격 대사성 산증, 저혈당증, 고암모니아혈증으로 인한 식욕 부진, 구토, 호흡 부전 등이 있습니다. 발작이 발생할 수 있으며, 골수 억제가 흔합니다. 생리적 스트레스는 반복적인 발작을 유발할 수 있습니다. 환자는 나중에 정신 지체 및 신경학적 기능 장애를 겪을 수 있습니다. 프로피온산혈증은 다발성 카르복실화효소 결핍증, 비오틴 결핍증, 또는 비오티니다제 결핍증의 일부일 수도 있습니다.

진단은 소변과 혈액에서 메틸 시트르산, 티글레이트를 포함한 프로피온산 대사산물과 그 글리신 접합체 수치가 상승하는 것으로 추정되며, 백혈구 또는 배양된 섬유아세포에서 프로피오닐-CoA 카르복실화효소 활성을 측정하여 확진합니다. 급성 치료에는 정맥 수분 공급(고용량 포도당 포함)과 비경구 영양 공급이 포함되며, 카르니틴이 유용할 수 있습니다. 이러한 조치로 충분하지 않으면 복막투석이나 혈액투석이 필요할 수 있습니다. 장기 치료에는 전구체 아미노산과 연장쇄 지방산의 식이 제한이 포함되며, 필요에 따라 카르니틴 보충을 지속할 수 있습니다. 일부 환자는 프로피오닐-CoA 및 기타 카르복실화효소의 보조 인자인 고용량 비오틴에 반응합니다.

메틸말론산혈증

이 질환은 프로피오닐-CoA의 카르복실화 산물인 메틸말로닐-CoA를 숙시닐-CoA로 전환하는 메틸말로닐-CoA 뮤타아제 결핍으로 발생합니다. 비타민 B12의 대사산물인 아데노실코발라민은 보조 인자로, 이 효소 결핍은 메틸말론산혈증(호모시스틴뇨증 및 거대적아구성 빈혈 포함)을 유발할 수 있습니다. 메틸말론산이 축적됩니다. 발병 연령, 임상 증상 및 치료는 프로피온산혈증과 유사하지만, 일부 환자에게는 비오틴 대신 코발라민이 효과적일 수 있습니다.