اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

Disorders of amino acid metabolism

محتويات الصفحة

الأحماض الأمينية هي المكونات الأساسية للبروتينات المسؤولة عن عمليات ووظائف عديدة ومتنوعة في الجسم.

أنواع الأحماض الأمينية

من أبرز أنواع الأحماض الأمينية ما يأتي:

  • غليسين (Glycine).
  • غلوتامات (Glutamate).
  • حمض غاما أمينوبوتريك (Gamma aminobutyric acid) تعمل كنواقل عصبية (Neurotransmitters).
  • فنيل ألانين (Phenylalanine).
  • تيروزين (Tyrosine).
  • تريبتوفان (Tryptophan).
  • غليسين (Glycine).

لكل واحد من الأحماض الأمينية مسار تفكك خاص ومختلف، وعندما يفقد الحامض الأميني مجموعته الأمينية يتحول إلى حامض عضوي (Organic acid).

أنواع اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

لقد تم التعرف حتى اليوم على العشرات من الاعتلالات الإنزيمية في مسارات تفكيك الأحماض الأمينية قسم منها يكون اعتلالًا حمضيًا في المجموعة الأمينية، مثل: اعتلال حَمْضي أميني (Aminoacidopathy)، والباقي حمضية عضوية، إضافة لذلك هناك العديد من الاضطرابات في نقل أنواع معينة من الحمض الأميني في الأمعاء، أو في الكلى.

ومن أشهر الأنواع ما يأتي:

1. بيلة الفينيل كيتون (Phenylketonuria - PKU)

تًنتج بيلة الفينيل كيتون عن انخفاض نشاط فينيل ألانين هيدروكسيلاز (PAH)، وهو إنزيم يُحول الحمض الأميني فينيل ألانين إلى التيروزين، وهو حجر الأساس للعديد من الهرمونات المهمة، وأصباغ الجلد والشعر والعين.

يؤدي انخفاض نشاط الإزيم إلى تراكم فينيل ألانين، وانخفاض كمية التيروزين، ومستقلبات أخرى.

2. فرط تيروزين الدم (Tyrosinemia)

ينتج التيروزين الدم عن نقص في إنزيم فوماري أسيتو هيدرولاز الحمضي (FAH - Fumarylacetoacetate hydrolase)، وهو آخر إنزيم يقوم على هدم التيروزين.

ما يُقارب 40% من الأشخاص المصابين بهذا الاضطراب يُصابوا بسرطان الكبد بعد خمس سنين إذا لم يتم علاجهم.

3. بيلة هوموسيستينية (Homocystinuria)

ينتج بيلة هوموسيستينية عن خلل في سيستاثيونين بيتا سينثيز (Cystathionine beta synthase)، وهو إنزيم يُشارك في استقلاب الميثيونين مما يؤدي إلى تراكم الهوموسيستين.

4. فرط غليسين الدم اللاكيتوني (Nonketotic hyperglycinemia)

ينتج عن ارتفاع مستويات الناقل العصبي الغليسين في الجهاز العصبي المركزي، والذي ينتج بدوره عن خلل في نظام الإنزيم المسؤول عن انشقاق الغلايسين.

لا تُعد هذه الأمراض واسعة الانتشار وإنما نادرة بنسب تصل إلى إصابة شخص واحد من بين كل 10000 شخص بمرض بيلة الفينيل كيتون أو البيلة السيستينية، وتُصيب شخصًا واحدًا من بين كل 20000 شخص بمرض البيلة الهوموسيستينية، وعند الحديث عن كل هذه الأمراض مجتمعة تصل نسبة انتشارها إلى مولود واحد من بين كل 1000 مولود.

أعراض اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

تختلف الأعراض والعلامات باختلاف نوع الاضطراب الحاصل في الأحماض الأمينية، ومن أبرزها ما يأتي:

1. أعراض بيلة الفينيل كيتون

تؤدي المستويات العالية المستمرة من الفينيل ألانين في الدم إلى حدوث الآتي:

  • تأخر التطور تدريجي للطفل.
  • محيط الرأس الصغير.
  • اضطرابات سلوكية.
  • نوبات صرع.
  • انخفاض كمية صبغة الميلانين، مما يجعل لأشخاص المصابون ببيلة الفينيل كيتون يميلون إلى امتلاك سمات شكلية أفتح، مثل: الشعر الأشقر، والعيون الزرقاء بالمقارنة مع أفراد الأسرة الآخرين الذين لا يُعانون من المرض

2. أعراض فرط تيروزين الدم

تشمل سمات فرط تيروزين الدم التقليدية ما يأتي:

  • أمراض الكبد الشديدة.
  • زيادة الوزن غير المرضية.
  • أمراض الأعصاب الطرفية.
  • عيوب الكلى.

3. أعراض بيلة هوموسيستينية

تشمل الأعراض ما يأتي:

  • توردًا واضحًا في الخدين.
  • هيكل طويل ورفيع.
  • انتباذ العدسة (Lens dislocation).
  • أمراض الأوعية الدموية.
  • ترقق العظام.
  • تكوّن الإعاقة الذهنية.
  • الاضطرابات النفسية.

4. أعراض فرط غليسين الدم اللاكيتوني

يتميز ارتفاع غليسين في الدم غير الكيتوني بالأعراض الآتية:

  • النوبات.
  • انخفاض توتر العضلات.
  • الحازوقة.
  • حبس النفس.
  • الضعف الشديد في النمو.

5. العلامات السريرية لاضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

تنجم العلامات السريرية للمرض في الغالب عن تراكم مواد وسيطة سامة تُحدث ضررًا معينًا، مثل:

  • الفنيلالنين.
  • حمض الفنيلاكتيك (Phenyllactic).
  • حمض الفنيلفيروبيك (Phenylpyruvic).
  • حمض الفنيلاسيتيك (Phenylacetic) في داء الفينلاكيتون.

بعض هذه الاضطرابات حميدة وغير مؤذية، مثل: وجود الهستيدين في الدم (Histidinemia)، وذلك بسبب تراكم مادة وسيطة غير سامة إلا أن طريقة المرض غير مفهومة في أغلب الحالات.

أسباب وعوامل خطر اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

يُشكل العامل الوراثي السبب الرئيس للإصابة باضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية، وتُعتبر طريقة وراثة هذه الأمراض وراثة متنحية (Autosomal recessive) في غالبيتها المطلقة.

في الآتي أهم آليات حدوث المرض وانتقاله:

  • تحدث هذه الاضطرابات الوراثية عندما ينقل الآباء الجينات المصابة التي تُسبب الاضطرابات إلى أطفالهم.
  • يحمل في معظم الاضطرابات الأيضية الوراثية كلا الوالدين للطفل المصاب نسخة من الجين غير الطبيعي.
  • لا يُعاني عادةً أي من الوالدين من هذا الاضطراب، نظرًا لأنه يجب وجود نسختين من الجين غير الطبيعي لحدوث الاضطراب.
  • يوجد بعض الاضطرابات الأيضية الوراثية مرتبطة بـكروموسوم إكس (X) مما يعني أن نسخة واحدة فقط من الجين غير الطبيعي يمكن أن تُسبب الاضطراب عند الأولاد.

مضاعفات اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

لا توجد مضاعفات مدروسة نتيجة الإصابة بالاضطرابات السابقة، ولكن تُعد الأعضاء الأكثر عرضة للإصابة بالضرر على الترتيب:

  1. الدماغ.
  2. الكبد.
  3. الكلى.

لذلك عدم الإسراع في العلاج قد يُسبب الحاق الضرر بالأعضاء السابقة.

تشخيص اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

يتم غالبًا الكشف عن الإصابة بواسطة اختبارات فحص تركيز الحمض الأميني في إحدى الطرق الآتية:

كما تتطلب بعض الحالات إجراء اختبار لفحص الأحماض العضوية بشكل خاص في البول.

علاج اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

يرتكز العلاج على تنظيم الحمية الغذائية بحيث يُمنع تناول الأغذية التي تحتوي على البروتينات والأحماض الأمينية المشتركة في مسار الأيضي المضطرب، كما يتم فحص بعض هذه الاضطرابات كجزء من الفحوص الروتينية التي تجرى عند ولادة المولود.

ومن أبرز طرق العلاج حسب نوع الاضطراب ما يأتي:

1. علاج بيلة الفينيل كيتون

يُمكن أن يؤدي العلاج بتركيبات خاصة وأطعمة منخفضة من الفينيل ألانين والبروتين إلى خفض مستويات الفينيل ألانين إلى المستوى الطبيعي والحفاظ على الذكاء الطبيعي.

مع ذلك فإن الحالات النادرة من بيلة الفينيل كيتون التي تنتج عن ضعف التمثيل الغذائي للبيوبترين (Biopterin) وهو عامل مساعد أساسي في تفاعل فينيل ألانين هيدروكسيلاز قد لا تستجيب للعلاج باستمرار.

2. علاج فرط تيروزين الدم

يمنع العلاج باستخدام نايتيسينون (Nitisinone) وهو مثبط قوي لمسار إنتاج التيروزين وبالتالي إنتاج المستقلبات السامة.

على الرغم من أن هذا الدواء يؤدي إلى تحسين أعراض الكبد والكلى والعصبية إلا أنه قد لا يتم منع حدوث سرطان الكبد، وقد تكون هناك حاجة لزراعة الكبد لمرض الكبد الحاد، أو في حالة تطور السرطان.

يوجد أيضًا شكل حميد وعابر لحديثي الولادة من التيروزين الدم يستجيب لتقييد البروتين والعلاج بفيتامين ج.

3. علاج بيلة هوموسيستينية

يستجيب حوالي 50% من الأشخاص المصابين ببول هوموسيستيني للعلاج بفيتامين ب6، ويميل هؤلاء الأفراد إلى الحصول على تشخيص ذهني أفضل.

قد يكون العلاج بحمض الفوليك والبيتين (Betaine)، وهو دواء يزيل الهوموسيستين الزائد من الجسم، كما أن الأسبرين، والتقييد الغذائي للبروتين مفيدًا أيضًا.

4. علاج فرط غليسين الدم اللاكيتوني

الأدوية التي تمنع عمل الغلايسين، مثل: ديكستروميثورفان (Dextromethorphan)، والنظام الغذائي منخفض البروتين، والأدوية المثبطة للغليسين، مثل: بنزوات الصوديوم (Sodium benzoateقد تُخفف الأعراض، ولكن لا يوجد علاج لهذه الحالة الشديدة.

الوقاية من اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية

من الصعب الحصول على طرق للوقاية من الإصابة اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية، وذلك لأنه مرض ينتقل عبر الجينات بشكل وراثي.