اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه گروهی از بیماری های نادر اما مهم هستند که در اثر نقص ژنتیکی در مسیر تجزیه یا تبدیل اسیدهای آمینه به وجود می آیند. این اختلالات به دلیل کمبود یا نبود آنزیم های خاصی رخ می دهند که مسئول تجزیه اسیدهای آمینه در بدن هستند. در نتیجه، ترکیبات سمی یا غیرطبیعی در بدن تجمع پیدا کرده و به بافت های حیاتی مانند مغز، کبد و کلیه آسیب وارد می کنند. اما چگونه میتوان این اختلالات را به موقع تشخیص داد؟ آیا همه نوزادان باید غربالگری شوند؟ آیا درمانی برای این بیماری ها وجود دارد؟ در این مقاله به طور کامل به معرفی اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه، انواع مهم آن، علائم و نشانه ها، روشهای تشخیص و غربالگری می پردازیم پس با ما همراه باشید.
اسید آمینه چیست؟
اسیدهای آمینه ترکیبات زیستی مهمی هستند که نقش اساسی در ساختار و عملکرد پروتئین ها ایفا می کنند. هر اسید آمینه از یک اتم کربن مرکزی تشکیل شده که به چهار گروه شیمیایی متصل است: یک اتم هیدروژن، یک گروه آمین (NH₂)، یک گروه کربوکسیل (COOH) و یک زنجیره جانبی متغیر که با نماد R شناخته می شود.
سه گروه اول (هیدروژن، آمین و کربوکسیل) در تمام اسیدهای آمینه مشترک هستند اما ویژگی های شیمیایی هر اسید آمینه به نوع زنجیره جانبی R بستگی دارد. این زنجیره ممکن است قطبی یا غیرقطبی دارای بار مثبت یا منفی و یا بدون بار باشد.
بر اساس تفاوت در ساختار گروه R، ۲۰ نوع اسید آمینه استاندارد در بدن انسان وجود دارد که هریک خواص و عملکرد خاص خود را دارند. زمانی که این اسیدهای آمینه در کنار یکدیگر قرار گرفته و زنجیره های پروتئینی را تشکیل می دهند، نحوه چینش و ترکیب آنها باعث به وجود آمدن ساختارهای پروتئینی متنوعی با عملکردهای بی شمار می شود.
انواع اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه
اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه مجموعه ای از بیماری های ژنتیکی نادر اما مهم هستند که در آنها بدن به درستی نمی تواند اسیدهای آمینه را پردازش یا تجزیه کند. این اختلالات ناشی از نقص در عملکرد آنزیم هایی بوده که در مسیرهای بیوشیمیایی خاص نقش دارند. نتیجه این نقص ها، تجمع مواد سمی در بدن یا کمبود ترکیبات حیاتی است که منجر به آسیب های جدی در سیستم عصبی، کبد، کلیه ها و سایر اندام ها می شود. در ادامه به مهمترین انواع این بیماری ها اشاره می نماییم:
اختلالات چرخه اوره و هیپرامونمی ارثی
چرخه اوره فرآیندی حیاتی در سلول های کبدی بوده که به حذف نیتروژن اضافی ناشی از تجزیه اسیدهای آمینه کمک می کند. در این چرخه، آمونیاک (یک ماده سمی) به اوره (ماده ای بی ضرر) تبدیل می شود که از طریق ادرار دفع می گردد. در صورت نقص در یکی از آنزیم های این چرخه، آمونیاک در بدن انباشته می شود که باعث مسمومیت عصبی، کاهش سطح هوشیاری، تشنج، کما و حتی مرگ می شود. مهمترین بیماری های این گروه عبارتند از:
- سیترولینمی
- اسیدوری آرژینوسوکسینات
- نقص آنزیم اورنیتین ترانس‌کربامیلاز
- سندرم HHH (هایپرامونمیا – هایپر اورنیتین بیا – همو سیترولینمی)
اسیدوری های ارگانیک
در این گروه، اختلال در تجزیه برخی اسیدهای آمینه منجر به تولید و تجمع اسیدهای آلی غیرطبیعی در بدن می شود. این ترکیبات سمی باعث بروز علائمی مانند اسیدوز متابولیک، ضعف عضلانی، نارسایی رشد و مشکلات عصبی می شوند. بیماری های رایج این دسته شامل موارد زیر است:
- گلوتاریک اسیدوری نوع ۱
- پروپیونیک اسیدوری (PA)
- متیل مالونیک اسیدوری (MMA)
- متیل گلوتاکونیک اسیدوری (سندرم بارت)
- تشخیص زودهنگام و رژیم غذایی دقیق نقش کلیدی در کنترل این بیماری ها دارند.
اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه شاخه‌دار (BCAA)
سه اسید آمینه ضروری شامل لوسین، ایزولوسین و والین در این دسته قرار دارند. نقص در آنزیم های مرتبط با تجزیه این اسیدهای آمینه باعث بروز بیماری شربت افرا (Maple Syrup Urine Disease – MSUD) می شود. علائم بیماری شربت افرا شامل بوی شیرین ادرار، بی حالی، تغذیه ضعیف و مشکلات عصبی بوده که در صورت عدم درمان به سرعت پیشرفت می کند.
اختلالات متابولیسم فنیل آلانین و تیروزین
فنیل آلانین و تیروزین دو اسید آمینه ای بوده که در یک مسیر متابولیکی مشترک تجزیه می شوند. اختلال در این مسیر منجر به تجمع ترکیبات سمی یا اختلال در ساخت ترکیبات ضروری مانند نوروترانسمیترها و ملانین می شود. مهمترین بیماری های این گروه عبارتند از:
- تیروزینمی
- آلکاپتونوری
- فنیل کتونوری (غیرکلاسیک و کلاسیک (PKU))
- برخی از انواع زالی (آلبینیسم) چشمی و پوستی
اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه حاوی گوگرد
در این گروه، اسیدهای آمینه ای مانند متیونین و سیستئین دچار اختلال در مسیرهای متابولیکی می شوند. بارزترین بیماری این دسته هموسیستینوری بوده که با الگوی اتوزومی مغلوب به ارث می رسد.
سایر اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه
برخی بیماری های نادرتر در اثر اختلال در مسیرهای متابولیسم اسیدهای آمینه خاص یا ناقلین سلولی آنها به وجود می آیند. این موارد شامل:
- اختلالات چرخه گاما گلوتامیل
- نقص در متابولیسم اورنیتین یا پرولین
- متابولیسم هیستیدین، تریپتوفان و لیزین
- نقص در انتقال اسیدهای آمینه بین سلول‌ها
- اختلال در متابولیسم برخی پپتیدهای خاص
- اختلالات مرتبط با سرین، گلیسین و گلیسرات
انجام آزمایش اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه
آزمایشات مربوط به اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه برای شناسایی ناهنجاری های ژنتیکی در مسیرهای متابولیکی این ترکیبات حیاتی انجام می گیرند. این آزمایش ها نقش بسیار مهمی در تشخیص زودهنگام بیماری های متابولیک، برنامه ریزی درمانی و پیشگیری از بروز عوارض شدید ایفا می کنند. در ادامه به طور کامل با شرایط انجام این آزمایش و محدودیت های آن آشنا می شوید:
شرایط لازم برای انجام آزمایش
- نوع نمونه مورد نیاز: برای انجام دقیق این آزمایش، نمونه خون کامل (خون تام) که در لوله حاوی ماده ضد انعقاد EDTA جمع آوری شده، بهترین گزینه است.
- مشاوره ژنتیک قبل از آزمایش: پیش از شروع فرآیند آزمایش، دریافت مشاوره ژنتیک الزامی است. در این جلسه مشاور متخصص ضمن بررسی سابقه خانوادگی و بالینی، فرم های تخصصی مرتبط را تکمیل می نماید.
- نیاز یا عدم نیاز به ناشتا بودن: انجام این آزمایش نیازی به ناشتا بودن ندارد و بیمار میتواند در هر ساعت از شبانه روز مراجعه کند.
- زمان تقریبی دریافت نتیجه: فرآیند تجزیه و تحلیل ژنتیکی زمان بر بوده و مدت زمان لازم برای نهایی شدن نتایج بین 2 تا 5 ماه متغیر می باشد. البته نتیجه اولیه بین 15 تا 30 روز پس از شروع آزمایش ارائه شده و در صورت لزوم پس از تایید نهایی بدون دریافت هزینه اضافه به اطلاع بیمار خواهد رسید.
- امکان نیاز به جلسات مشاوره تکمیلی: بر اساس یافته های اولیه ممکن است نیاز به برگزاری جلسات مشاوره ژنتیک تکمیلی وجود داشته باشد تا روند تفسیر نتایج و تصمیم گیری درمانی بهتر انجام شود.
- بررسی سایر اعضای خانواده: در برخی موارد و بسته به نوع یافته ها، برای روشن تر شدن نتیجه و بررسی الگوی وراثتی ممکن است نمونه گیری از پدر، مادر یا سایر اعضای خانواده ضرورت پیدا کند.
بیشتر بخوانید: بیماری گوشه چیست؟
نتیجه گیری
با توجه به مطالب ذکر شده در بالا نتیجه می گیریم، اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه گروهی از بیماری های نادر اما مهم هستند که به دلیل نقص در آنزیم های دخیل در فرآیند تجزیه یا تبدیل اسیدهای آمینه در بدن رخ می دهند. این اختلالات ارثی بوده و اگر به موقع تشخیص داده نشوند منجر به بروز مشکلات جدی مانند آسیب مغزی، ناتوانی ذهنی، اختلالات رشد، مشکلات عصبی و در برخی موارد حتی مرگ می شوند. آزمایش های ژنتیکی تخصصی، مشاوره های دقیق و پیگیری درمانی هدفمند نقش کلیدی در پیشگیری از عوارض و بهبود کیفیت زندگی بیماران ایفا می کنند. یکی از بهترین آزمایشگاه ژنتیک تهران، آزمایشگاه ژنتیک دکتر زینلی است که با بهره گیری از تجهیزات مدرن، تیم متخصص و سابقه درخشان در حوزه ژنتیک پزشکی، خدماتی دقیق و مطمئن را به مراجعین ارائه می دهد.
