Táplálkozás veleszületett betegségekben az aminosav anyagcserében
Táplálkozás és metabolikus betegségek gyermekekben
Táplálkozás veleszületett betegségekben az aminosav anyagcserében
CORNELIA MADDALON1, ALEXANDER LAEMMLE2
Vannak veleszületett anyagcsere-betegségek, amelyekben bizonyos aminosavak vagy bomlástermékeik nem metabolizálódhatnak tovább egy enzimhiba miatt, vagy amelyekben az ammónia méregtelenítése nem működik. Ez a heterogén betegségcsoport gyakran életveszélyes anyagcsere-kisikláshoz és mérgezéshez vezet a nem metabolizálható aminosavakkal vagy metabolitjaikkal vagy ammóniával az újszülöttben. E betegségek terápiájának központi eleme a csökkentett fehérjetartalmú étrend, amelynek célja a lebonthatatlan aminosavak felszívódásának vagy az ammónia felhalmozódásának elkerülése.
Általános információk az anyagcseréről
fehérjék és aminosavak mennyisége
Az „anyagcsere” olyan összetett kémiai folyamatokat ír le, amelyek a test sejtjein belül zajlanak le, például energiát termelnek a táplálékból vagy számos más testi funkció fenntartása érdekében. Az élelmiszerekben található polimer összetevőket (szénhidrátok, fehérjék [szinonima: fehérjék], zsírok) a szervezet nem tudja közvetlenül felhasználni. Először emésztéssel monomerekre kell bontaniuk. Ezeket aztán a katabolikus anyagcsere útjai nagyrészt kisebb részekre bontják. A keletkező metabolitokat további katabolikus átalakulások után energia előállítására használják fel, vagy anabolikus anyagcsere útvonalakon keresztül ismét bonyolultabb molekulákká épülnek fel (1, 2).
1 Képzett táplálkozási szakember (FH, Bsc), Zürichi Egyetemi Gyermekkórház. 2 Klinikai és tudományos munkatárs, Metabolikus Betegségek Osztálya, Zürichi Egyetemi Gyermekkórház.
A fehérjék szerkezetükben nagy molekulájú, nagyon összetett anyagok, amelyek egyes aminosavakból állnak. Állati és növényi ételekben fordulnak elő, és a zsírokhoz és szénhidrátokhoz képest nem jelentenek jelentős energiaforrást az emberi szervezet számára. A fehérjék fő feladata inkább a test saját fehérjéinek felépítése és megújítása, például az extracelluláris mátrix strukturális fehérjéinek előállítása, Membránfehérjék, transzportfehérjék, hormonok vagy enzimek (1, 2). Az 1. ábrán egy aminosav kémiai szerkezete látható, amelyet helyesen aminokarbonsavnak kell nevezni. A fehérjék étellel történő fogyasztásával a test kielégítheti aminosavak iránti igényét, és felhasználhatja azokat a test saját fehérjéinek szintéziséhez. A test saját fehérjéit és ételfehérjéit alkotó 20 úgynevezett proteinogén aminosav közül 9 elengedhetetlen, ami azt jelenti, hogy nem találhatók meg az emberi-
1. ábra: Egy aminosav kémiai szerkezete: Az összes aminosavra jellemző, hogy egy aminocsoport (NH2) és egy karboxilcsoport (COOH), valamint egy hidrogéncsoport (H) van jelen a molekula -C atomján. A molekula maradéka (R), amely szintén a molekula -C atomjához kapcsolódik, aminosavanként változik, meghatározza azok biokémiai tulajdonságait és nevét adja (3).
szintetizálható, de hozzá kell adni az étrendhez. Az esszenciális aminosavak közé tartozik a lizin, metionin, treonin, izoleucin, valin, leucin, fenilalanin, triptofán és hisztidin. A fennmaradó aminosavak feltételesen esszenciálisak, például tirozin és cisztein, ami azt jelenti, hogy az emberi test-
Táplálkozás és metabolikus betegségek gyermekekben
már újszülötteknél
meglehetősen hanyagot mutat-
2. ábra: Az aminosavak lebontásának és az ammónia méregtelenítésének hibái: Az ábra az aminosavak és metabolitjaik anyagcseréjében, valamint az ammónia méregtelenítésében az enzimatikus hibák különböző csoportjait mutatja be. Az amino-acidopátiák leginkább a citoszolban található enzimeket befolyásolják, amint ezt a fenilketonuria (PKU) itt bemutatott példája szemlélteti. Organoacidopathiákban az aktivált CoA karbonsavak, amelyek specifikus aminosavak bomlásából származnak, a különféle mitokondriális enzimhibák miatt nem bonthatók tovább. Karbamidciklus-hibák esetén különféle hibák vannak, amelyek többek között megnehezítik az ammónia karbamid-méregtelenítését.
Az úgynevezett aminoacidopathiák többnyire érintett vagy hiányos citoszol enzimek. Ebbe a csoportba tartozik például a fenilketonuria (PKU), amelyben a fenilalanin-hidroxiláz (PAH) hiánya megakadályozza a
csak részben vagy bizonyos Si-fenilalanin (Phe) hatására a tirozin megelőzhető,
exogén bevitel - ami mérgező metabolitokhoz, például fenilhez vezet-
függ vagy nem esszenciális, mint az aszpiruvát és a fenil-laktát a szervezetben
részecske, aszparagin, glutamát, glutamin felhalmozódhat. A PKU lesz
A glicint, az alanint, a szerint, a prolint és az arginint az alábbiakban részletezzük. A
(3) egy másik potenciális probléma Amival-
Minden aminosav, függetlenül attól, hogy esszenciális vagy sem, a felhalmozódáson kívül noacidopátiás-
alapvető, az emberi szervezetben toxikus metabolitok, az ember termeli-
enzimtermékekre vonatkozó specifikus enzimatikus szabálynak kell lennie. Ez játszik itt:
akciók metabolizáltak, ab-, on- vagy a PKU alárendelt szerepet, mert
újjáépítették. Az aminosav zavarai akár teljes enzim esetén is-
az anyagcsere genetikailag hibás, általában elegendő tirozin
az ezzel kapcsolatos biokémiai diszfunkció
specifikus enzimek. A kanna révén.
az enzimhiba általában organoacidopathiákhoz vezet: az organoazido-
a specifikus aminopathiák felhalmozódása különbözik egymástól, intra-
sav és/vagy metabolitjai, mitokondriálisan elhelyezkedő enzimhibákhoz vezetnek
toxikus hatások különböző Or- amelyek alapján van felhalmozás-
ganen vezethet. Ezen kívül hiányzik az aktivált CoA karbonsavak szervezete
szervezet Az enzimreakció terméke a szervezetben fordul elő. Ezek lehetnek
arról, hogy az érintett enzimtől függően a különböző testnedvek
a konkrét hiányosságok bizonyításhoz vezetnek és vezetnek-
anyagcsere-egyensúlyhiány miatt-
Hibák az aminosavak lebontásában és az ammónia méregtelenítésében
néha pedig krónikus toxikus hatásokra. Organoacidopathiákban gyakran az enzimatikus szubsztrát korlátozott átalakulásának eredményeként fordul elő
Különböző géncsoportok vannak - az energiahiány miatt is. Bármelyik
asztallal kapcsolatos betegségek, amelyek közül a propionsav-acidémia, valamint a
Zavar például az aminosavak lebontásában vagy a metilmalonsav -uria
az ammónia-méregtelenítő kevesebb szukcinil-CoA-val mit termelt
Mindezek a betegségek aztán fontos szubsztrátja a
specifikusabb, többnyire autoszomális recesszív, a központi Zi az energia-anyagcserében-
öröklött enzimhiba. Hiányzik a lassú ciklushoz.
E betegségek egy része mindkét karbamid ciklushiba lehet
Táplálkozás és metabolikus betegségek gyermekekben
Az anyatej/tápszeres baba tej nőtt. Ha a Phe vérszint túl alacsony, akkor ez fordítva igaz. Például egy napi 200 mg Phe toleranciájú csecsemő gyakran az anyatejből a napi részeg mennyiségének több mint a felét be tudja venni. A Phe iránti igény jelentős az élet első hónapjaiban tapasztalható erőteljes növekedés miatt
Az ingadozásoktól függően ezért szükséges a Phe vérszintjének szoros ellenőrzése, valamint a Phe ellátás kiigazítása. Az első életévre alkalmazandó táplálkozási terv, amelyet a Svájci Táplálkozási Társaság és a Svájci Gyermekgyógyászati Társaság dolgozott ki a
1. táblázat: Az aminosav-anyagcsere és az ammónia-méregtelenítés betegségei
Betegség Aminoacidopathiák: Fenilketonuria Tyrosinemia I. típusú juharszirup betegség
Enzimhiba
Fenilalanin-hidroxiláz-fumarilacetacetáz BCKDHb komplex
Érintett aminosavak a
Phe Phe, Tyr Leu, Ile, Val
Organoacidopathiák: Propionsavas acidémia, metilmalonsavas vérszegénység, I. típusú glutársavuria, izovalerikus savasuria
Propionil-CoA-karboxiláz-metil-malonil-CoA-karboxiláz-glutaril-CoA-dehidrogenáz izovaleril-CoA-dehidrogenáz
Ile, Thr, Met, Val Ile, Thr, Met, Val Lys, Trp Leu
Karbamid ciklushibák: Ornitin-transzkarbamiláz, ornitin-transzkarbamiláz hiány
A természetes fehérje korlátozása
Az itt felsorolt összes betegségben közös, hogy a természetes fehérje bevitelét (többé-kevésbé szigorúan) korlátozni kell, és az aminosavakat, amelyek lebontása nem károsodott, specifikus, szintetizált aminosav-keverékek formájában egészítik ki. Ez a táblázatos áttekintés csak azoknak a betegségeknek a válogatása, amelyeknél fehérjeszűkítést végeznek, és nem teljes lista. Például a hat karbamidciklus-hiba közül az ornitin-transzkarbamiláz-hiányt itt csak példaként említjük. Karbamid ciklushibák esetén a természetes fehérjebevitel általában csökken, és a nem specifikus aminosavak korlátozottak. A betegeket esszenciális aminosavak kiváló minőségű keverékeivel egészítik ki. a Felsorolják azokat az aminosavakat, amelyek lebontását az enzimhiba (közvetlenül vagy közvetve) megzavarja, és amelyeket étrendjükben korlátozni kell. Phe, fenilalanin; Tyr, tirozin; Leu, leucin; Ile, izoleucin; Val, valin; Thr, treonin; Met, metionin; Lys, lizin; Trp, triptofán. b BCKDH, angol: Elágazó láncú keto-sav-dehidrogenáz (németül: elágazó láncú keto-sav-dehidrogenáz).
2. táblázat: Phe-mentes aminosav-keverék összetétele
100 mla fenilalaninra vonatkozó adatok mgb energiában, kcalc fehérjében, gd szénhidrátban, gd zsírban, gd
Csecsemőtej 53-75 66-67 1,2-1,5 7,4-8,4 3,2-3,6
Phe-mentes aminosavkeverék 0 66-77 1,3-2,0 7,0-8,1 2,9-4,0
A szénhidrátok és zsírok (valamint az itt fel nem sorolt vitaminok és ásványi anyagok) energiatartalmát és összetételét tekintve a Phe-mentes aminosav-keverék nagyrészt megfelel az anyatej és a normál tápszerű baba tejének. A Phe-mentes aminosav-keverék nem tartalmaz Phe-t, de valamivel több teljes fehérjét tartalmaz, mint az anyatej és a tápszer. aml, milliliter; bmg, milligramm; ckcal, kilokalória; dg, gramm
Táplálkozás és metabolikus betegségek gyermekekben
A csecsemők számára készült étel a PKU-val rendelkező gyermekekre is vonatkozik (http://sge-ssn.ch), az ételválasztás néhány szükséges kiigazításával. Mint az egészséges gyermekeknél, az első zabkása lehet zöldség- vagy gyümölcsétel. Aligha kell korlátozni a mennyiséget, mivel a csecsemők kiváló önszabályozással rendelkeznek, és azonnal elfogyasztják az evést. A kiegészítő élelmiszerek fogyasztásának növekedésével a csecsemők automatikusan kevesebb anyatejet/tápszert fogyasztanak, és a gyakorlatban ritkán van szükség a pontos mennyiségek meghatározására. 10 hónapos kortól a csecsemő étrendje egyre inkább szilárd ételekből áll. Innentől kezdve a csecsemők elkezdik megtanulni, hogy vannak olyan ételek, amelyek nem megfelelőek számukra, és vannak speciális ételek.
Állati fehérjék (hús, hal, tojás, tejtermékek), hüvelyesek, gabonafélék és gabonafélékből készült termékek nélküli étrend ajánlott. Ezért legkésőbb az első életév vége felé az étrendet alacsony fehérjetartalmú speciális termékekkel, például kenyérrel és tésztával kell kiegészíteni. Különböző szolgáltatók ma már jelentős választékot értékesítenek, még akkor is, ha a szállítási idő hosszú és a költségek magasak. Az étrendben meghatározott mennyiségű rizs, burgonya és kukorica felhasználható alacsonyabb fehérjetartalmuknak köszönhetően. Néhány kivételtől eltekintve a zöldségeket és gyümölcsöket az életkoruknak megfelelő mennyiségben lehet fogyasztani. A zöldségfélékből és gyümölcsökből származó fehérje felvétele a vékonybélben sokkal kisebb, mint a szemekből és állati fehérjeforrásokból, például húsból és
3. táblázat: A Phe vérszint életkorfüggő céltartománya és a kontrollok gyakorisága
0–2 éves kor 2–10 év 10 évnél idősebb nők, akik gyereket akarnak vagy terhesek
Céltartomány: Phe vérszint 100–300 µmol/l 100–400 µmol/l 100–600 µmol/l 100–300 µmol/l
Az ellenőrzések gyakorisága 1-2 hetente 1-4 hétenként Min. Havonta 1x
Az étrend szabályozása érdekében a PKU-betegek rendszeresen ellenőrzik Phe vérszintjüket. Erre a célra néhány csepp vért csepegtetnek a lándzsával ellátott száraz vérkártyákra. A kártyákat megszárítják és postai úton elküldik az anyagcsere-központ speciális laboratóriumába, ahol meghatározzák a Phe értéket. Szorosabb ellenőrzésre van szükség, különösen kisgyermekek (0–2 évesek) és nők esetében a terhesség alatt/előtt.
4. táblázat: Példa az étellel szállított Phe mennyiségének napi kiszámítására
Zöldségek, saláta és gomba (két adag) Gyümölcsök (három adag) Rizs, burgonya, kukorica Alacsony fehérjetartalmú tészta, kenyér, péksütemény Phe teljes mennyisége
Mennyiség Ingyenes 150 g étvágy szerint
Phe mg 50 50 150-ben kb. 50 300-ban
Napi 50 mg Phe átalánydíjat számítanak fel a zöldségekért, a salátáért és a gombákért, ugyanez vonatkozik a gyümölcsökre is. Elvileg ingyenes mennyiségeket lehet fogyasztani. Zöldségekhez, salátához és gombához napi két adagot, gyümölcshöz pedig három adagot ajánlunk. Egy adag az a mennyiség, amely egy kézbe belefér. Ezeknek a szabályoknak bizonyos korlátozásai vannak, különösképpen bizonyos, kissé magasabb Phe-tartalmú zöldségfélék (például spenót, brokkoli) nem fogyaszthatók tetszés szerint. Nem szükséges minden nap megenni a maximálisan tolerálható Phe mennyiséget.
Táplálkozás és metabolikus betegségek gyermekekben
Referencia lista: 1. Shaw V. Klinikai gyermekdietetika, 4. kiadás. John Wiley & Sons, Egyesült Királyság, 2014. 2. Elmadfa I, Leitzmann C. Az emberi táplálkozás. 4. kiadás. Eugen Ulmer, Stuttgart 2004. 3. Löffler G, Petrides PE, Heinrich PC. Biokémia és patobiokémia. 8. kiadás, Springer, Heidelberg 2006. 4. Zschocke J, Hoffmann GF. Vademecum Metabolicum. 4. kiadás. Milupa metabolics, Friedrichsdorf, 2012. 5. MacDonald A, Rylance G, Davies P et al. Gyümölcsök és zöldségek ingyenes használata fenilketonuria esetén. J Inherit Metab Dis 2003; 26 (4): 327-338. 6. Weetch E, Mac-Donald A. A fenilketonuriára alkalmas élelmiszerek fenilalanintartalmának meghatározása. J Hum Nutr Diet 2006; 19 (3): 229-236. 7. Ajánlások a fenilketonuria és a hiperfenilalaninémia kezelésére. Svájci Metabolikus Csoport. Gyermekgyógyászat. 2006, 17 (2): 14.
11 2/15