XV. kolokvium o dedičných metabolických poruchách Bratislava, 9. 12. 2010

V poradí už 15. kolokvium o dedičných metabolických poruchách sa konalo v Detskej fakultnej nemocnici v Bratislave na tému „Poruchy metabolizmu tyrozínu“.

V úvode sa V. Bzdúch venoval prehľadu porúch metabolizmu tyrozínu. Aminokyselina tyrozín pochádza buď z potravy alebo vzniká hydroxyláciou esenciálnej aminokyseliny fenylalanínu. Tyrozín je preto semiesenciálnou aminokyselinou. Ak je ho v potrave málo, pre organizmus stačí strava s dostatočným množstvom fenylalanínu. Metabolizmus tyrozínu prebieha predovšetkým v cytoplazme hepatocytov a v proximálnych tubulárnych bunkách obličiek. Jeho odbúranie je zabezpečené cez kyselinu 4-hydroxy-fenylpyrohroznovú, homogentizovú, maleinylacetoctovú a fumarylacetoctovú, ktorá sa hydrolyticky štiepi na kyselinu fumarovú a acetoctovú. Fenylalanín a tyrozín patria preto medzi ketogénne aj glukogénne aminokyseliny. Pri neschopnosti degradácie fenylalanínu na tyrozín vzniká najznámejšia dedičná metabolická porucha fenylketonúria a pri poruche premeny kyseliny homogentizovej na maleinylacetoctovú alkaptonúria. Hepatorenálna tyrozinémia alebo tyrozinémia I. typu vzniká na konci tejto degradačnej kaskády v dôsledku deficitu fumarylacetoacetát hydrolázy, posledného enzýmu v metabolizme tyrozínu, čím vzniká blok odbúravania fumarylacetátu na fumarát a acetoacetát. Zvýšená hodnota tyrozínu – hypertyrozinémia môže mať buď primárne príčiny (tyrozinémia I., II. a III. typu) alebo môže vznikať sekundárne (zlyhanie pečene vrátane galaktozémie, tranzitórna novorodenecká tyrozinémia, hypertyreóza, skorbut a liečba NTBC). Tyrozinémia II. typu, alebo okulokutánna tyrozinémia, je spôsobená deficitom tyrozínaminotransferázy a manifestuje sa postihnutím očí (poškodenie rohovky, podobné herpetickej keratitíde) a kožnými léziami (hyperkeratózou). Tyrozinémia III. typu, spôsobená deficitom 4-hydroxypyruvát dioxygenázy sa môže prejavovať mentálnou retardáciou a neurologickými komplikáciami (kŕče, ataxia, poruchy vývoja), alebo môže prebiehať asymptomaticky. Zriedkavým variantom tyrozinémie III. typu je hawkinzinúria, ktorá sa môže prejavovať chronickou acidózou a neprospievaním. Častejším variantom tyrozinémie III. typu je tzv. tranzitórna tyrozinémia, spôsobená nezrelosťou enzýmu s klinickými príznakmi, ako je letargia, prolongovaný ikterus a problémy s výživou. Tyrozinémia I. typu je klinicky najzávažnejšie autozómovo recesívne ochorenie s výskytom približne 1:120 000 živo narodených detí. Je spôsobené deficitom fumarylacetoacetát hydrolázy. Jeho následkom je intracelulárna akumulácia metabolitov fumarylacetoacetátu a maleylacetoacetátu a ich metabolitov sukcinylacetónu a sukcinyl­acetoacetátu. Tieto toxické látky majú systémový efekt a sú zodpovedné za hepatálne a renálne poškodenie. Sukcinylacetón je inhibítorom enzýmu porfobilinogénsyntázy (dehydrogenáza kyseliny δ-aminolevulovej), ktorá sa zúčastňuje syntézy porfyrínov. Zablokovanie syntézy porfyrínov má za následok hromadenie kyseliny δ-aminolevulovej, ktorá je svojou neurotoxicitou príčinou vzniku neuropatií, podobne ako pri akútnej intermitentnej porfýrii. Tyrozinémia I. typu sa klinicky najčastejšie manifestuje v prvých mesiacoch života ako akútne pečeňové ochorenie vedúce k hepatálnemu zlyhaniu s poruchami koagulácie a ascitom. Subakútnu a chronickú formu charakterizuje progresívne postihnutie pečene, vedúce k cirhóze s vysokým rizikom vzniku hepatocelulárneho karcinómu. Typické je i postihnutie obličiek s tubulárnou dysfunkciou a hypofosfatemickou rachitídou. Po zavedení orfadínu do liečby hepatorenálnej tyrozinémie sa prognóza a kvalita života týchto pacientov výrazne zlepšila.

C. Šebová a D. Behúlová sa zaoberali laboratórnou diagnostikou porúch metabolizmu tyrozínu. Pre diagnostiku tyrozinémie I. typu je najdôležitejšie stanovenie zvýšených hodnôt sukcinylacetónu a kyseliny δ-aminolevulovej v moči. V plazme bývajú zvýšené aminokyseliny tyrozín, fenylalanín a metionín. Typický je aj nález organických kyselín v moči so zvýšenou exkréciou fenolových kyselín. Z rutinných laboratórnych nálezov je potrebné zamerať sa na hepatopatiu, renálnu tubulárnu dysfunkciu a metabolickú acidózu. Typická je vysoká koncentrácia α-fetoproteínu v sére a pozitívna skríningová skúška v moči na tyrozylúriu. Zriedkavejšie býva hypoglykémia a hyperinzulinizmus. Potvrdenie diagnózy je možné stanovením enzýmovej aktivity alebo DNA diagnostikou. Pre novorodenecký skríningový program sa izolované stanovenie koncentrácie tyrozínu ukázalo ako nešpecifické a málo citlivé. Osvedčila sa metóda simultánneho stanovenia sukcinylacetónu, aminokyselín a acylkarnitínov v suchej kvapke krvi tandemovou hmotnostnou spektrometriou. Laboratórna diagnostika tyrozinémie II. aj III. typu sa opiera o vyššie hodnoty tyrozínu v plazme a nález zvýšenej exkrécie 4-hydroxyfenyllaktátu, 4-hydroxyfenylpyruvátu a 4-hydroxyfenylacetátu pri analýze organických kyselín v moči. Definitívnu diagnózu potvrdí stanovenie enzýmovej aktivity alebo DNA analýza. Pre hawkinzinúriu je patognomické stanovenie hawkinzinu (2-cysteinyl-1,4-dihydroxycyklohexenyloctovej kyseliny) a kyseliny 4-hydroxycyklohexyloctovej pri analýze organických kyselín v moči. U detí do 13. mesiaca života býva zvýšená exkrécia 5-oxoprolínu, 4-hydroxyfenyllaktátu, 4-hydroxyfenylpyruvátu, tyrozylúria a mierna hypertyrozinémia. Autorky analyzovali laboratórne nálezy 4 pacientov s poruchami metabolizmu tyrozínu. Prvý bol prezentovaný Dr. Fabriciovou (viď ďalej), ktorý mal typické nálezy zodpovedajúce tyrozinémii I. typu. Druhý bol 5-dňový prematúrny novorodenec, prijatý pre ileózny stav a podozrenie na vrodenú chybu gastrointestinálneho traktu s miernou neprogredujúcou hyperbilirubinémiou a ľahkým hypokoagulačným stavom, u ktorého bol výrazne zvýšený plazmatický tyrozín (833 µmol/l) s nešpecifickou hyperaminoacidúriou a vysokými hodnotami α-fetoproteínu (257 600 kU/l). Diagnosticky išlo s vysokou pravdepodobnosťou o tranzitórnu hypertyrozinémiu nedonosených s možným spolupodielom deficitu vitamínu C a/alebo vysokej nálože proteínov vo výžive. Po 2 mesiacoch proteínovej reštrikcie sa patologické laboratórne hodnoty normalizovali. Tretí pacient bol analyzovaný v rámci vzorky z medzinárodného systému kvality biochemickej diagnostiky DMP – ERNDIM. Išlo o 20-ročného pacienta s miernou mentálnou retardáciou (škola ukončená v 12 rokoch, zahradník). Od 17. roku života boli jeho očné symptómy liečené ako alergia, od 18. roku života sa manifestovala palmárna a plantárna keratóza pripisovaná verukóznej etiológii. V moči bola pozitívna tyrozylúria s vyššími hodnotami tyrozínu (90,6 µmol/mmol kreat., norma <20 µmol/mmol kreat.), 4-hydroxyfenyllaktátu (1291,9 µmol/mmol kreat., norma <1,1 µmol/mmol kreat.), 4-hydroxyfenylacetátu (53,9 µmol/mmol kreat., norma <11,0 µmol/mmol kreat.), pričom sukcinylacetón v moči bol nedetegovateľný. U pacienta išlo o tyrozinémiu II. typu. Posledná štvrtá pacientka, tiež analyzovaná v rámci vzorky z kontrolného systému ERNDIM, bola 22-ročná, klinicky asymptomatická matka 9-mesačného syna s častými respiračnými infektami, hypokalciémiou a dysmorfiou (mikrocefalia, veľká fontanela, deformity dolných končatín). Jej starší syn náhle zomrel vo veku 1 roka s hepatomegáliou a rachitídou. V moči bola pozitívna skúška na hawkinzin a pri analýze organických kyselín boli zachytené vysoké hodnoty 4-hydroxycyklohexylacetátu (231,7 mmol/mol kreat.). Išlo o zriedkavú autozomovo dominantne dedičnú hawkinzinúriu.

K. Fabriciová s K. Husákovou prezentovali kazuistiku pacienta s tyrozinémiou I. typu imitujúcou onkologické ochorenie. V anamnéze bolo zaujímavé, že bol u neho pozitívny skríning na fenylketonúriu, kontrolné vyšetrenie fenylalanínu bolo však v norme. V 13. mesiaci bol hospitalizovaný pre vysoké teploty, anémiu, trombocytopéniu a hepatosplenomegáliu. Sonograficky boli na pečeni zistené hyperechogénne ložiská, preto bol preložený na onkologickú kliniku. Z laboratórnych vyšetrení dominovali poruchy hemokoagulácie so zvýšenými hodnotami aminotransferáz. Vyšetrenie kostnej drene bolo v norme. Pri stanovení aminokyselín v plazme sa zistil zvýšený tyrozín, fenylalanín aj metionín. V moči bola generalizovaná hyperaminoacidúria stredného až výrazného stupňa s dominujúcou výrazne zvýšenou exkréciou tyrozínu a fenylalanínu, výrazne zvýšený sukcinylacetón (294 µmol/mmol kreat.) a vysoká kyselina δ-aminolevulová (128,9 µmol/mmol kreat.) a v profile organických kyselín v moči bol obraz patognomický pre tyrozinémiu I. typu. Hodnoty α-fetoproteínu boli extrémne vysoké (35 000 kU/l). Diagnóza bola potvrdená molekulovo-genetickým vyšetrením. Bola nasadená liečba orfadínom, nízkobielkovinovou diétou s pridaním PT-AM, po ktorej sa klinický stav veľmi rýchlo zlepšoval. Po 15 mesiacoch liečby ustúpila hepatosplenomegália a normalizovali sa hemokoagulačné parametre. Pri MRI pretrvával uzlovitý parenchým s početnými regeneračnými oblasťami bez zväčšenia parenchýmu pečene a ložísk v zmysle expanzie.

K. Hálová so spoluautormi E. Gregovou a V. Kohútom nakoniec predstavili prvú pacientku s tyrozinémiou I. typu zachytenou na Slovensku. Pacientka bola preložená zo spádovej nemocnice vo veku 7 me­siacov s hepatomegáliou, hyperlipoproteinémiou, miernou hyperbilirubinémiou, poruchou koagulačných parametrov a vysokou alkalickou fosfatázou s diagnózou cholestatickej hepatopatie. Sonografickým vyšetrením boli zistené difúzne štrukturálne zmeny v zmysle steatózy pečene a mierne zväčšené obličky so zmazanou štruktúrou. Na rtg zápästia boli prítomné známky rachitídy. Chromatografia aminokyselín v sére odhalila zvýšený tyrozín (400 µmol/l), metionín bol v norme a rozvetvené aminokyseliny na dolnej hranici normy. V moči bola relatívne vyššia exkrécia tyrozínu v porovnaní s inými aminokyselinami, pri vyšetrení organických kyselín prítomná výrazná tyrozylúria (4-hydroxyfenyllaktát, 4-hydroxyfenylpyruvát, menej výrazný 4-hydroxyfenylacetát). Následne bola zistená vysoká hladina α-fetoproteínu v sére (nad 4664 kU/l) a kyseliny δ-aminolevulovej v moči (65,6 µmol/mmol kreat.). Diagnóza bola doriešená v spolupráci s ÚDMP v Prahe na základe vyšetrenia sukcinylacetónu v moči (21,2 µmol/mmol kreat.) a organických kyselín v moči. Deficit fumarylacetoacetázy bol potvrdený enzymologickým vyšetrením na zahraničnom pracovisku (Utrecht). Ihneď sa začala diétna liečba so zníženým príjmom bielkovín v prirodzenej strave a podávaním suplementov Tyr1mix, neskôr PT-AM. Po nasadení liečby orfadínom došlo k rýchlemu poklesu až normalizácii patologických laboratórnych parametrov, zmenšeniu pečene a úprave sonografického nálezu. Somatický a psychomotorický vývoj dieťaťa sa v krátkom čase výrazne zlepšil.

Na záver by sme chceli zdôrazniť, že klinická manifestácia tyrozinémií je značne variabilná, je potrebné na túto skupinu porúch myslieť a zahrnúť ju do diagnostických postupov v širokej pediatrickej praxi. Klinicky najzávažnejšia tyrozinémia I. typu je dnes liečiteľnou dedičnou metabolickou poruchou. Mali by na ňu myslieť neonatológovia pri zlyhaní, alebo ťažkom pečeňovom poškodení a pediatri pri progredujúcej hepatálnej lézii, vedúcej do cirhózy s renálnou tubulárnou dysfunkciou a hypofosfatemickou rachitídou. Bolo by potrebné aj na Slovensku čo najskôr zaviesť rozšírený novorodenecký skríning tandemovou hmotnostnou spektrometriou, ktorou by sa zachytili aj mnohé poruchy aminokyselín, vrátane hepatorenálnej tyrozinémie.

doc. MUDr. V. Bzdúch, CSc.

MUDr. D. Behúlová, PhD.

I. detská klinika a Centrum dedičných metabolických porúch

Oddelenia laboratórnej medicíny

Detská fakultná nemocnica, Bratislava