| |
Doel: Analyse van aminozuren als eerste stap om primaire erfelijke
aminozuurstoringen vast te stellen (zie tabel 1). Onderzoek van urine - het
aminozurenprofiel - wordt gebruikt ter bevestiging van erfelijke storingen en
bij renale aminozuurstoringen.
Vereiste klinische informatie: Uitgebreide informatie zoals bij aanvraag
laboratoriumonderzoek Metabole Stoornissen op een aanvraagformulier van een
Klinisch Genetisch Centrum.
Beschrijving methodes: Analyse van urine en/of plasma op aminozuren gebeurt meestal
met chromatografische technieken (hoge druk vloeistofchromatografie,
LC-massaspectrometrie, AA-analyzer, capillaire elektroforese, tweedimensionale
dunnelaagchromatografie), aangevuld met een aantal kwalitatieve screeningstests
(reactie van Brand op cystine, kwalitatief urineonderzoek) en algemeen
klinisch-chemische analyses (bloedgasanalyse, ammonium in plasma). Bij elk
chromatogram en analyseresultaat wordt een interpretatie vermeld en aangegeven
of verder onderzoek is gewenst.
Belasting voor de patiënt
Venapunctie en/of
portie urine (luier uitknijpen) voorafgaand aan verder medisch handelen,
gevolgd door 24-uurs urine (minimaal 50 ml voor
analyses).
Voorbereiding patiënt
Afname kan op elk
tijdstip
plaatsvinden.
Materiaalafname/Fixatie
Afname van
heparine-bloed via venapunctie; snelle scheiding van plasma door centrifugeren.
Plasmamonster zo snel mogelijk in koeling plaatsen en versturen naar
laboratorium. Verzending van plasma naar een extern laboratorium ook
ingevroren. Urine, zonder conserveermiddelen, koel bewaren en zo spoedig
mogelijk versturen naar het
laboratorium.
Stoorfactoren
- bacteriële groei door onvoldoende koeling
- bevroren heparine-bloed
- voeding vermelden
- conserveermiddelen
- kleurstoffen uit containers, metalen buizen, doppen
Mogelijke toepassingen:
- familieonderzoek bij reeds bekende aminozuur-afwijkingen
- bij klinisch verdachte symptomen als eiwitintolerantie, lethargie,
mentale retardatie en motorische retardatie, bepaalde neurologische afwijkingen,
lensluxatie, cataract, pellagra, abnormale geur en metabole acidose
Interpretatie: α-aminozuren - bouwstenen van peptiden,
eiwitten, neurotransmitters en pigmenten - bezitten een aminogroep op het
C-atoom direct naast de carboxylgroep. Sommige aminozuren moeten uit voeding
worden opgenomen, andere worden in het lichaam gesynthetiseerd via precursors
of andere aminozuren. Omzettingen en afbraak vinden o.a. plaats in de
citroenzuur- en de ureumcyclus, waarbij enzymen betrokken zijn voor
transaminering, deaminering, oxidatie en dehydrogenering. Onder normale
omstandigheden bestaat evenwicht tussen opname, synthese, afbraak en
uitscheiding van aminozuren en is de concentratie aan vrije aminozuren in
lichaamsvloeistoffen gering.
Stoornissen van het
aminozuurmetabolisme komen zelden voor; een frequentie van 1:15.000 tot
1:20.000 wordt gehanteerd. Oorzaak van een primaire stoornis in de
aminozuurstofwisseling is meestal een erfelijk enzymdefect van de
aminozuurbiosynthese of -afbraak. Ook een erfelijk renaal of intestinaal
transportdefect kan de primaire oorzaak zijn. In de presentatie van de
afwijkingen in de aminozuurstofwisseling wordt meestal onderscheid gemaakt in
een enzymdefect en een defect in het
transportsysteem.
Enzymdefecten
- Een enzymdefect met ophoping van aminozuren en metabolieten in
bloed, urine en eventueel andere lichaamsvloeistoffen.
- Soms vindt men alleen een verhoging van het primaire aminozuur. Dit
'overflow' type wordt gevonden bij fenylketonurie (PKU), tyrosinoses,
histidinemie en �??maple syrup disease�??.
- Een enzymdefect met ophoping van alléén aminozuren en/of
metabolieten in urine.
- De nier is in staat het grote aanbod aan aminozuren en/of
metabolieten door renale uitscheiding te compenseren. Voorbeelden van deze
'no-threshold' amino-acidurieën zijn cystathioninurie en
argininobarnsteenurie.
- Een enzymdefect met ophoping van alléén metabolieten.
- De concentratie van het primaire aminozuur is hierbij niet
verhoogd, maar die van metabolieten wel; alleen onderzoek naar aminozuren
levert geen afwijking op (alkaptonurie). Er kunnen zowel 'overflow' types (met
bv. toename van melkzuur, propionzuur of ammoniak in serum) als 'no-threshold'
types voorkomen. Vaak ontstaat metabole acidose en kunnen door metabolisering
van teruggeresorbeerde producten secundaire amino-acidurieën ontstaan.
Defecten in transportsysteem
- Bij renale transportdefecten vindt men geen accumulatie van
aminozuren en metabolieten in bloed, wèl een verhoogde amino-acidurie, bv.
cystinurie met verhoging in de urine van cystine, lysine, arginine en
ornithine.
- Bij intestinale transportdefecten vindt een ophoping in de darm van
niet geresorbeerd aminozuur plaats; bacteriële omzetting van het opgehoopte
aminozuur doet metabolieten ontstaan, die wel worden geresorbeerd en al dan
niet door de nier worden verwijderd.
- Ook andere transportstoornissen in bv. lysosomale membranen leiden
tot ophoping en soms stapeling van aminozuren, zoals bij cystinosis, waarbij
cystine wordt gestapeld in o.a. de nier.
Sensitiviteit/Specificiteit
De bepaling van aminozuren geschiedt met
scheidingstechnieken zeer specifiek waardoor bij geconstateerde afwijkingen in
het aminozuren profiel de kans op erfelijke storing is zeer hoog
is.
Valkuilen: Speciale voeding of medicatie,
toxische stoffen (vooral zware metalen), leverafwijkingen (acute necrose of
acute gele leveratrofie), galactosemie, de ziekte van Wilson en nierafwijkingen
(syndroom van Fanconi).
Vergelijking andere methodes: Onderzoek naar metabole ziekten wordt veelal in
universitaire centra uitgevoerd, meestal in samenwerking met een
klinischgenetisch centrum. Ter ontlasting van deze universitaire centra zijn
er - onder begeleiding - ook perifere klinisch-chemische subcentra, die voor
regionale samenwerkingsverbanden screeningen uitvoeren.
Voor PKU
bestaat een landelijke screening. In de toekomst zal DNA-onderzoek een
belangrijker plaats innemen bij de diagnostiek van de erfelijke
aminozuurstoornissen.
Referentiewaarden: De referentiewaarden in plasma en urine zijn voor
alle aminozuren afhankelijk van de leeftijd (zie tabel 2 en 3).
Tabel 1: Amino-acidurieën als autosomale recessieve aandoeningen
aandoening (prevalentie)
|
enzymdefect
|
biochemische karakteristieken
|
klinisch beeld
|
behandeling
|
Albinisme (1:13.000)
|
tyrosinase
|
geen melaninevorming
|
geen melanine in huid, haar en ogen, fotofobie, nystagmus, huidcarcinomen
|
-
|
Alkaptonurie (1:250.000)
|
homogentisineoxygenase
|
homogentisinezuur in urine
|
degeneratieve artritis, kraakbeenpigmentatie
|
-
|
Argininosuccinaatacidurie
|
argininososuccidaatlyase
|
sterke argininosuccinaatexcretie in urine, hoge ammoniakwaarden in bloed en liquor, normale ureumexcretie
|
mentale retardie, convulsies, haarafwijkingen, ammoniakintoxicatie
|
eiwitbeperking
|
Citrullinemie
|
argininosuccinaatsynthetase
|
hoge citrullineconcentraties in bloed en urine, ammonia in bloed verhoogd
|
mentale retardie, epilepsie, braken, ammoniakintoxicatie
|
eiwitbeperking
|
Cystinose
|
cystinereductase
|
cystinedepositie in RES, amino-acidurie, proteïnurie, fosfaturie
|
dwerggroei, fotofobie, renale acidose, hypokaliëmie, vitamine D-resistentie
|
-
|
Cystinurie (1:13.000)
|
(renale amino-acidurie)
|
overmaat lysine, ornithine, arginine en cystine met urine
|
-
|
d-penicillamine, veel vocht innemen
|
Hartnup (1:18.000)
|
(renale amino-acidurie)
|
overmaat excretie van alle neutrale aminozuren
|
psychiatrische symptomen, dermatitis
|
nicotinamide met aangepast eiwitdieet
|
Histidinemie
|
histidineammonialyse
|
uitscheiding in urine van b-imidazolpyrodruivenzuur
|
spraakstoornissen, soms mentale retardie
|
histidinebeperking
|
Homocystinurie (1:200.000)
|
cystathionsynthetase
|
homocystine-uitscheiding in urine
|
mentale retardie, afwijkingen aan retina en ooglens, trombose
|
weinig methionine, veel cystine en pyridoxine
|
Hyperfenylalaninemie (fenylketonurie) type I (1:10.000)
|
fenylaninehydroxylase
|
fenylalaninestapeling in bloed en liquor, urinaire excretie van fenylpyrodruivenzuur en verwante stoffen
|
ernstige mentale retardie, epilepsie, afwijkend ECG, eczeem, gedragsstoornissen
|
fenylalaninebeperking vanaf de geboorte
|
Hyperfenylalaninemie type II (1:14.000)
|
fenylaninehydroxylase
|
variabele excretie van fenylalanine in urine
|
milde mentale retardie
|
fenylalaninebeperking vanaf de geboorte
|
Hyperprolinemie type I & II
|
pyrroline-5-carboxylaatreductase
|
hyperprolinemie, urinaire uitscheiding van proline, glycine en hydroxyproline
|
mentale retardie, convulsies, doofheid, nierziekten
|
-
|
Maple syrup disease (vertakte-ketenacidurie) (1:250.000)
|
vertakte-ketenketonzuurdecarboxylase
|
stapeling van leucine, isoleucine en valine in bloed en liquor, uitscheiding met verwante stoffen in urine
|
cerebrale degeneratie, mentale retardie, vroege dood
|
beperking van leucine, isoleucine en valine
|
Tyrosinemie (1:150.000)
|
fumarylacetoacetaathydrolase
|
stapeling van tyrosine en methionine in bloed
|
levercirrose, retinabeschadiging
|
beperking van fenylalanine, tyrosine en methionine
|
Tabel 2: Referentiewaarden Aminozuren in serum μmol/l
Aminozuur
|
< 17 uur
|
tot 4 dagen
|
16 dg-4 mnd
|
9 mnd-2 jaar
|
3-10 jaar
|
vrouwen
|
mannen
|
α-Aminoadipinezuur
|
< 13
|
1-13
|
< 13
|
< 13
|
< 13
|
< 13
|
< 13
|
α-Aminoboterzuur
|
6-30
|
4-24
|
< 24
|
< 24
|
40
|
6-38
|
10-42
|
Alanine
|
236-410
|
132-455
|
186-398
|
99-313
|
137-305
|
199-547
|
241-597
|
Arginine
|
22-78
|
17-119
|
44-80
|
11-65
|
23-86
|
27-123
|
37-141
|
Asparagine
|
36-87
|
36-191
|
< 191
|
< 191
|
57-467
|
29-65
|
35-63
|
Asparaginezuur
|
0-17
|
0-17
|
15-23
|
0-9
|
4-20
|
< 20
|
< 20
|
β-Alanine
|
< 30
|
< 30
|
< 30
|
< 30
|
< 30
|
< 30
|
< 30
|
Citrulline
|
9-29
|
3-34
|
< 34
|
< 34
|
12-30
|
15-55
|
19-55
|
Cystathionine
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
Cystine
|
35-84
|
26-71
|
12-20
|
< 30
|
22-39
|
30-79
|
42-76
|
Ethanolamine
|
26-92
|
< 92
|
< 92
|
< 92
|
< 92
|
< 92
|
< 92
|
Fenylalanine
|
42-110
|
16-71
|
35-75
|
23-69
|
26-61
|
40-72
|
46-83
|
Glutamine
|
538-958
|
243-822
|
< 822
|
< 822
|
< 750
|
408-748
|
517-773
|
Glutaminezuur
|
20-107
|
30-103
|
< 103
|
< 103
|
23-250
|
< 250
|
< 250
|
Glycine
|
224-514
|
106-254
|
143-283
|
56-308
|
117-223
|
72-528
|
154-320
|
Histidine
|
49-114
|
32-107
|
50-106
|
24-112
|
24-85
|
55-111
|
67-111
|
Hydroxyproline
|
18-55
|
18-72
|
< 72
|
< 72
|
0-25
|
0-34
|
0-42
|
Isoleucine
|
27-53
|
27-80
|
23-55
|
26-94
|
28-84
|
38-90
|
48-120
|
Leucine
|
46-109
|
61-183
|
35-119
|
45-155
|
56-178
|
76-168
|
106-214
|
Lysine
|
114-269
|
71-272
|
79-191
|
45-144
|
71-151
|
115-251
|
136-260
|
Methionine
|
9-41
|
6-36
|
12-24
|
3-29
|
11-16
|
17-37
|
20-44
|
N-Methylhistidine
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
< 6
|
Ornithine
|
49-151
|
38-207
|
28-72
|
10-107
|
27-86
|
18-90
|
29-101
|
Proline
|
107-268
|
144-329
|
89-297
|
51-185
|
68-148
|
70-266
|
99-379
|
Serine
|
94-243
|
62-161
|
77-185
|
24-172
|
79-112
|
45-161
|
68-160
|
Taurine
|
74-216
|
19-265
|
< 265
|
19-91
|
57
|
< 115
|
< 115
|
Threonine
|
114-335
|
65-147
|
< 147
|
33-128
|
42-95
|
74-234
|
102-190
|
Tryptofaan
|
< 71
|
17-71
|
< 71
|
< 71
|
< 70
|
24-76
|
30-90
|
Tyrosine
|
42-99
|
32-128
|
12-96
|
11-122
|
31-71
|
35-87
|
42-102
|
Valine
|
80-246
|
78-142
|
85-237
|
57-262
|
128-283
|
147-271
|
178-326
|
Tabel 3: Referentiewaarden Aminozuren in 24-uurs urine (μmol/24 uur)
Aminozuur
|
vrouwen
|
mannen
|
α-Aminoadipinezuur
|
0-80
|
20-70
|
α-Aminoboterzuur
|
0-150
|
60-360
|
Alanine
|
100-500
|
60-360
|
Arginine
|
10-60
|
20-80
|
Asparaginezuur
|
10-80
|
10-220
|
Cystathionine
|
< 63
|
< 63
|
Cystine
|
30-110
|
30-280
|
Glycine
|
890-4160
|
710-2520
|
Histidine
|
130-1340
|
130-1370
|
Fenylalanine
|
40-250
|
50-90
|
Isoleucine
|
40-150
|
60-180
|
Leucine
|
10-120
|
20-150
|
Lysine
|
0-120
|
0-100
|
Methionine
|
20-80
|
20-70
|
N-Methylhistidine
|
180-410
|
210-520
|
Ornithine
|
0-80
|
0-30
|
Serine
|
210-580
|
260-620
|
Taurine
|
220-1290
|
350-1850
|
Threonine
|
40-270
|
20-300
|
Tyrosine
|
50-150
|
40-150
|
Valine
|
0-260
|
40-150
|
Tarief (excl. ordertarief): �?� 38,80
Literatuur:
Achtergrondinformatie
- Bremer
HJ, et al. (eds). Disturbances of amino acid metabolsim. Clinical
chemistry and diagnosis. Baltimore: Urban and
Schwarzenberg, 1981
.
- Burtis CA, et al. (eds). Tietz
textbook of clinical chemistry. 3rd
ed. Philadelphia: Saunders, 1999: 519-59
.
- Edwards MA, Grant S, Green
A. A practical approach to the investigation of amino acid
disorders [review]. Ann Clin
Biochem 1988; 25: 129-41
.
- Meijer WJ. Tien jaar landelijk
screeningsonderzoek naar het vóórkomen van fenylketonurie in
Nederland. Ned Tijdschr
Geneeskd 1985; 129: 74-6
.
- Scriver CR, et al. (eds). The
metabolic and molecular bases of inherited diseas. 8th ed. New
York: McGraw-Hill, 2000: 495-755
.
- Wu JT. Screening for inborn
errors of amino acid metabolism. Ann Clin Lab Sci
1991; 21: 123-42
.
|
|
