ความผิดปกติแต่กำเนิดของระบบเผาผลาญ
ความผิดปกติแต่กำเนิดของการเผาผลาญจัดเป็นกลุ่มโรคทางพันธุกรรม ขนาดใหญ่ ที่เกี่ยวข้อง กับ ความผิดปกติแต่กำเนิด ของกิจกรรมของเอนไซม์ [ 1 ]ส่วนใหญ่เกิดจากความบกพร่องของยีน เดี่ยว ที่เข้ารหัสเอนไซม์ที่อำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนสารต่างๆ (สารตั้งต้น ) ไปเป็นสารอื่นๆ ( ผลิตภัณฑ์ ) ในความผิดปกติส่วนใหญ่ ปัญหาเกิดขึ้นเนื่องจากการสะสมของสารที่เป็นพิษหรือรบกวนการทำงานปกติ หรือเนื่องจากผลกระทบของความสามารถในการสังเคราะห์สารประกอบที่จำเป็นลดลง ความผิดปกติแต่กำเนิดของการเผาผลาญมักถูกเรียกว่าโรคการเผาผลาญแต่กำเนิดหรือความผิดปกติทางการเผาผลาญที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม [ 2 ] อีกคำหนึ่งที่ใช้เพื่ออธิบายความผิดปกติเหล่านี้คือ "เอนไซม์พาธี" คำนี้ถูกสร้างขึ้นตามการศึกษาเอนไซม์วิทยาเชิงชีวพลศาสตร์ซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ที่อิงจากการศึกษาเอนไซม์และผลิตภัณฑ์ของเอนไซม์ ในที่สุดความผิดปกติแต่กำเนิดของการเผาผลาญได้รับการศึกษาเป็นครั้งแรกโดยแพทย์ชาวอังกฤษArchibald Garrod (1857–1936) ในปี 1908 เขาเป็นที่รู้จักจากผลงานที่ปูทางไปสู่สมมติฐาน "หนึ่งยีน-หนึ่งเอนไซม์" โดยอิงจากการศึกษาเกี่ยวกับธรรมชาติและการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโรคอัลคาปโทนูเรียตำราสำคัญของเขาเรื่องความผิดปกติแต่กำเนิดของการเผาผลาญได้รับการตีพิมพ์ในปี 1923 [ 3 ]
การจำแนกประเภทของโรคเมตาบอลิก
ตาม ธรรมเนียมแล้ว โรคเมตาบอลิซึมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมจะถูกจัดประเภทเป็นความผิดปกติของการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตการเผาผลาญกรดอะมิโน การเผาผลาญ กรดอินทรีย์หรือโรคสะสมไลโซโซม [ 4 ] ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา มีการค้นพบโรคเมตาบอลิซึมที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมใหม่หลายร้อยโรค และประเภทต่างๆ ก็เพิ่มมากขึ้น ต่อไปนี้เป็นกลุ่มโรคเมตาบอลิซึมแต่กำเนิดที่สำคัญบางกลุ่ม พร้อมตัวอย่างที่โดดเด่นของแต่ละกลุ่ม[ 5 ]
- ความผิดปกติของการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต
- ความผิดปกติของการเผาผลาญ กรดอะมิโน
- ความผิดปกติของวงจรยูเรีย หรือความบกพร่องของวงจรยูเรีย
- ความผิดปกติของ การเผา ผลาญกรดอินทรีย์ ( ภาวะกรดอินทรีย์ในปัสสาวะสูง )
- ความผิดปกติของการออกซิเดชันของกรดไขมันและการเผาผลาญในไมโต คอนเดรีย
- ความผิดปกติของการเผาผลาญ พอร์ฟิริน
- ความผิดปกติของการเผา ผลาญพิวรีนหรือไพริมิดีน
- ความผิดปกติของการเผาผลาญ สเตียรอยด์
- ความผิดปกติของการทำงานของ ไมโตคอนเดรีย
- ความผิดปกติของการทำงานของ เพอร์ออกซิโซม
- โรคความผิดปกติของการสะสมในไลโซโซม
อาการและสัญญาณ
เนื่องจากจำนวนโรคเหล่านี้มีมากมายมหาศาลและระบบต่างๆ ที่ได้รับผลกระทบในทางลบก็มีอยู่มากมาย แทบทุก "อาการ" ที่ผู้ป่วยมาพบแพทย์จึงอาจมีสาเหตุมาจากโรคเมตาบอลิซึมแต่กำเนิด โดยเฉพาะในวัยเด็กและวัยรุ่น ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของอาการที่อาจส่งผลกระทบต่อระบบอวัยวะหลักแต่ละระบบ
- ภาวะเจริญเติบโตช้า , การเจริญเติบโตไม่ปกติ, น้ำหนักลด
- อวัยวะเพศกำกวม , การเจริญเติบโตทางเพศล่าช้า , การเจริญเติบโตทางเพศก่อนวัยอันควร
- พัฒนาการล่าช้า , อาการชัก , ภาวะสมองเสื่อม , โรคสมอง , โรคหลอดเลือดสมอง
- หูหนวกตาบอดภาวะไม่รับรู้ความเจ็บปวด
- ผื่นขึ้นตามผิวหนัง, สีผิว ผิดปกติ , สีผิวไม่สม่ำเสมอ, ขนขึ้นมากเกินไป , ก้อนและตุ่ม
- ความผิดปกติทางทันตกรรม
- ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง , จำนวนเกล็ดเลือดต่ำ , จำนวนเม็ดเลือดแดงต่ำ , ม้ามโต , ต่อมน้ำเหลืองโต
- มะเร็งหลายชนิด
- อาเจียนซ้ำท้องเสียปวดท้อง
- ปัสสาวะมากเกินไป , ไตวาย , ภาวะ ขาดน้ำ , บวมน้ำ
- ความดันโลหิตต่ำ , ภาวะหัวใจ ล้มเหลว , หัวใจโต, ความดันโลหิตสูง , กล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด
- ตับโต , ดีซ่าน , ตับวาย
- ลักษณะใบหน้าที่ผิดปกติความพิการแต่กำเนิด
- การหายใจเร็วเกินไป ( ภาวะหายใจเกิน ) ภาวะหายใจล้มเหลว
- พฤติกรรมผิดปกติ, ภาวะซึมเศร้า , โรคจิต
- ปวดข้อ กล้ามเนื้ออ่อนแรง ตะคริว
- ภาวะไทรอยด์ฮอร์โมนต่ำ , ภาวะต่อมหมวกไตทำงานบกพร่อง , ภาวะฮอร์โมนเพศต่ำ , โรคเบาหวาน
การวินิจฉัย
ปัจจุบันโรคเมตาบอลิกแต่กำเนิดหลายสิบชนิดสามารถตรวจพบได้ด้วยการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดสอบแบบขยายโดยใช้แมสสเปกโทรเมตรี [ 6 ] เทคโนโลยีที่ใช้ แก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโทรเมตรีร่วมกับระบบวิเคราะห์แบบบูรณาการ ทำให้สามารถทดสอบทารกแรกเกิดสำหรับ โรคเมตาบอลิกทางพันธุกรรมได้มากกว่า 100 ชนิด เนื่องจากมีภาวะต่างๆ มากมาย จึง มีการใช้ การทดสอบวินิจฉัย ที่แตกต่างกันหลาย วิธีสำหรับการคัดกรอง ผลลัพธ์ที่ผิดปกติมักจะตามมาด้วย "การทดสอบขั้นสุดท้าย" เพื่อยืนยันการวินิจฉัยที่สงสัย

การตรวจคัดกรองที่ใช้กันทั่วไปในช่วงหกสิบปีที่ผ่านมา:
- การทดสอบเฟอร์ริกคลอไรด์ (ตรวจหาเมตาบอไลต์ที่ผิดปกติในปัสสาวะ)
- การแยกสารด้วยวิธีโครมาโทกราฟีบนกระดาษโดยใช้สารนินไฮดริน (ตรวจจับ รูปแบบ กรดอะมิโน ที่ผิดปกติ )
- การทดสอบกัทรี (ตรวจจับปริมาณกรดอะมิโนเฉพาะที่มากเกินไปในเลือด) สามารถใช้ตัวอย่างเลือดแห้งในการทดสอบหลายตัวยาโดยใช้เทคนิคแมสสเปกโทรเมตรีแบบคู่ (MS/MS) ซึ่งบ่งชี้ถึงความผิดปกติ อย่างไรก็ตาม ต้องยืนยันผลเพิ่มเติมด้วยการทดสอบเอนไซม์, IEX-Ninhydrin, GC/MS หรือการทดสอบดีเอ็นเอ
- การวัดปริมาณกรดอะมิโนในพลาสมาและปัสสาวะ เชิงปริมาณ
- IEX - โครมาโทกราฟีไอออนของเหลวแบบอนุพันธ์หลังคอลัมน์นินไฮดริน (ตรวจจับ รูปแบบ กรดอะมิโน ที่ผิดปกติ และการวิเคราะห์เชิงปริมาณ)
- การวิเคราะห์กรดอินทรีย์ในปัสสาวะ ด้วยวิธี แก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโทรเมตรี
- การวิเคราะห์ อะซิลคาร์นิทีนในพลาสมาด้วยแมสสเปกโทรเมตรี
- การวิเคราะห์ พิวรีนและไพริมิดีนในปัสสาวะด้วยวิธีแก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโทรเมตรี
การตรวจวินิจฉัยเฉพาะ (หรือการคัดกรองแบบเจาะจงสำหรับโรคบางกลุ่ม):
- การตรวจชิ้นเนื้อ เพื่อวินิจฉัย : ตับ , กล้ามเนื้อ , สมอง , ไขกระดูก
- การตัดชิ้นเนื้อผิวหนังไปตรวจและเพาะเลี้ยงเซลล์ไฟโบรบลาสต์เพื่อทดสอบเอนไซม์จำเพาะ
- การตรวจดีเอ็นเอเฉพาะเจาะจง
รายงานการทบทวนในปี 2015 ระบุว่า แม้จะมีการทดสอบวินิจฉัยเหล่านี้ทั้งหมด ก็ยังมีบางกรณีที่ “การทดสอบทางชีวเคมี การจัดลำดับยีน และการทดสอบเอนไซม์ ไม่สามารถยืนยันหรือปฏิเสธ IEM ได้ ทำให้จำเป็นต้องพึ่งพาการดำเนินโรคทางคลินิกของผู้ป่วย” [ 7 ]รายงานการทบทวนในปี 2021 แสดงให้เห็นว่าความผิดปกติทางระบบประสาทและเมตาบอลิซึมหลายอย่างมาบรรจบกันที่กลไกทางเคมีประสาททั่วไปที่รบกวนกลไกทางชีวภาพซึ่งถือว่าเป็นส่วนสำคัญใน พยาธิสรีรวิทยาและการรักษา ADHDสิ่งนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดระหว่างบริการด้านสุขภาพเพื่อหลีกเลี่ยงการบดบังทางคลินิก[ 8 ]
การรักษา
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 การรักษาหลักสำหรับความผิดปกติของกรดอะมิโน บางชนิด คือการจำกัดโปรตีนในอาหาร และการดูแลอื่นๆ เป็นเพียงการจัดการภาวะแทรกซ้อนเท่านั้น ในช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมา ยาใหม่ การทดแทนเอนไซม์ การบำบัดด้วยยีน และการปลูกถ่ายอวัยวะได้ถูกนำมาใช้และเป็นประโยชน์สำหรับความผิดปกติหลายอย่างที่ไม่สามารถรักษาได้ในอดีต การบำบัดที่พบได้บ่อยหรือมีแนวโน้มที่ดีบางส่วนมีดังต่อไปนี้:
- ข้อจำกัดด้านอาหาร
- ตัวอย่างเช่น การลดปริมาณโปรตีนในอาหารยังคงเป็นหลักในการรักษาโรคฟีนิลคีโตนูเรียและโรคความผิดปกติของกรดอะมิโน อื่นๆ
- การเสริมหรือทดแทนอาหาร
- ตัวอย่างเช่นการรับประทานแป้งข้าวโพดหลายครั้งต่อวัน ช่วยป้องกันผู้ป่วยที่เป็นโรคความผิดปกติของการสะสมไกลโคเจนไม่ให้เกิดภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ อย่างรุนแรง
- ยา
- ตัวอย่างเช่นนิติซิโนนช่วยป้องกันการก่อตัวของสารเมตาบอไลต์ที่ เป็นพิษ ในผู้ป่วยโรคไทโรซินีเมียชนิดที่ 1และช่วยให้การเจริญเติบโตและพัฒนาการเป็นปกติเมื่อใช้ร่วมกับอาหารที่มีโปรตีนต่ำ
- วิตามิน
- ตัวอย่างเช่น การเสริมวิตามินบี 1 (ไทอา มีน)มีประโยชน์ต่อโรคหลายชนิดที่ทำให้เกิดภาวะกรดแลคติกในเลือดสูง
- สารเมตาบอไลต์ระดับกลาง สารประกอบ หรือยาที่ช่วยกระตุ้นหรือยับยั้งกระบวนการเมตาบอลิซึม เฉพาะอย่าง
- การฟอกไต
- การทดแทนเอนไซม์เช่นกรดอัลฟา กลูโคซิเดสสำหรับโรคปอมเป
- การบำบัดด้วยยีน
- การปลูกถ่าย ไขกระดูกหรืออวัยวะ
- การรักษาอาการและภาวะแทรกซ้อน
- การวินิจฉัยก่อนคลอด
ระบาดวิทยา
จากการศึกษาในบริติชโคลัมเบียพบว่าอุบัติการณ์โดยรวมของความผิดปกติแต่กำเนิดของการเผาผลาญอาหารนั้นอยู่ที่ประมาณ 40 ต่อ 100,000 การเกิดมีชีวิต หรือ 1 ใน 2,500 การเกิด[ 9 ]ซึ่งโดยรวมแล้วคิดเป็นมากกว่าประมาณ 15% ของความผิดปกติของยีนเดี่ยวในประชากร[ 9 ]ในขณะที่การศึกษาในเม็กซิโกพบว่าอุบัติการณ์โดยรวมอยู่ที่ 3.4 ต่อ 1,000 ทารกแรกเกิด และการตรวจพบพาหะอยู่ที่ 6.8 ต่อ 1,000 NBS [ 10 ]
| ประเภทของความผิดปกติแต่กำเนิด | อุบัติการณ์ | |
|---|---|---|
| โรคที่เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโน (เช่นPKU , ไทโรซิเนเมีย ), กรดอินทรีย์, ภาวะกรดแลคติกในเลือดสูง, กาแลคโตซีเมียหรือโรคที่เกี่ยวข้องกับวงจรยูเรีย | 24 ต่อ 100,000 การเกิด[ 9 ] | 1 ใน 4,200 [ 9 ] |
| โรคความผิดปกติของการสะสมในไลโซโซม | 8 ต่อการเกิด 100,000 ครั้ง[ 9 ] | 1 ใน 12,500 [ 9 ] |
| ความผิดปกติของเพอร์ออกซิโซม | ประมาณ 3 ถึง 4 ต่อการเกิด 100,000 ราย[ 9 ] | ~1 ใน 30,000 [ 9 ] |
| โรคไมโตคอนเดรียที่เกี่ยวข้องกับห่วงโซ่การหายใจ | ~3 ต่อการเกิด 100,000 ครั้ง[ 9 ] | 1 ใน 33,000 [ 9 ] |
| โรคสะสมไกลโคเจน | 2.3 ต่อการเกิด 100,000 ครั้ง[ 9 ] | 1 ใน 43,000 [ 9 ] |
ดูเพิ่มเติม
- Metab-Lรายชื่อผู้รับจดหมายสำหรับผู้เชี่ยวชาญ
อ่านเพิ่มเติม
- ไพรซ์, นิโคลัส ซี; สตีเวนส์, ลูอิส (1996) Principi di enzimologia [ หลักการของเอนไซม์] (ในภาษาอิตาลี) อ. เดลฟิโน. ไอเอสบีเอ็น 978-88-7287-100-3. OCLC 879866185 .
- มาซซูคาโต้, เฟอร์นันโด; จิโอวาญโญนี, อันเดรีย (2019) Manuale di tecnica, metodologia e anatomia radiografica tradizionali [ คู่มือเทคนิคการถ่ายภาพรังสีแบบดั้งเดิม ระเบียบวิธี และกายวิภาคศาสตร์] (ในภาษาอิตาลี) พิกซินไอเอสบีเอ็น 978-88-299-2959-7. OCLC 1141547603 .
- Torricelli, P; Antonelli, F; Ferorelli, P; Borromeo, I; Shevchenko, A; Lenzi, S; De Martino, A (มีนาคม 2020). "อาหารเสริมทางปากช่วยป้องกันการลดน้ำหนักและลดผลข้างเคียงในผู้ป่วยมะเร็งปอดระยะลุกลามที่ได้รับเคมีบำบัด" กรดอะมิโน 52 ( 3): 445– 451. doi : 10.1007/s00726-020-02822-7 . PMID 32034492 . S2CID 211053578 .
ลิงก์ภายนอก
- พอร์ทัลเคมี (ภาษาอิตาลี)