Диеты при наследственных заболеваниях обмена веществ

Наследственные заболевания обмена веществ, как правило, приводят к тяжелым нарушениям развития детей, к поражению различных систем организма. Некоторые из этих патологий были описаны уже очень давно, но причину таких заболеваний не могли установить, поскольку тогда не существовало таких возможностей диагностики, как сейчас. Уточнение причин этих заболеваний имеет огромное значение, поскольку дает возможность обеспечить благоприятное развитие детей при своевременной коррекции указанных расстройств.
Основной причиной нарушений является дефект фермента, контролирующего определенную реакцию. В результате возникает ферментный блок, то есть прекращение реакции, контролируемой данным ферментом, с накоплением веществ-предшественников в организме и недостатком последующих. Известно более 2000 таких болезней. Большинство из них наследуется аутосомно-рецессивно и, следовательно, имеет семейный характер: болеют братья и сестры, родители, как правило, здоровы.
К таким нарушениям относятся наследственные нарушения обмена аминокислот, гликогенозы, мукополисахаридозы и другие ферментопатии.
Наследственные нарушения обмена аминокислот
Тирозинемия
Тирозинемия была впервые описана дерматологом Г. Рихтером в 1938 году. Другой ученый Е. Хангарт в 1947 году выделил характерную триаду признаков этого заболевания: поражение кожи, глаз и умственную отсталость. Позднее была выявлена причина заболевания.
Заболевание передается аутосомно-рецессивно. Тирозинемия обусловлена дефицитом фермента тирозинаминотрансферазы, участвующей в цепи биохимических реакций при обмене тирозина. В результате нерасщепления тирозин накапливается в биологических жидкостях. Его кристаллы откладываются в клетках кожи и роговицы глаза.
Заболевание может проявляться, начиная с рождения, но чаще признаки его появляются в возрасте от 1 года до 4 лет.
Диагноз ставят на основании увеличения концентрации тирозина в крови и моче в сочетании с поражениями кожи, глаз, умственной отсталостью.
Лечение основано на строгом ограничении поступления с пищей белка, фенилаланина (поскольку фенилаланин превращается в тирозин в биохимической цепи реакций) и тирозина. Дефицит белка корригируется назначением специальных гидролизатов белка или специальной смеси аминокислот (L-аминокислот). Результаты лечения зависят от сроков его начала.
Фенилкетонурия
Фенилкетонурия — наследственное заболевание (аутосомно-рецессивное наследование), характеризующееся отсутствием фермента фенилаланингидроксплазы, расщепляющего фенилаланин. Фенилаланин — незаменимая аминокислота, которая поступает в организм с пищей и самим организмом не синтезируется. При отсутствии фермента фенилаланингидроксилазы фенилаланин не расщепляется или расщепляется неполно, в результате чего в крови накапливается фенилаланин и продукты его незавершенного расщепления, которые оказывают токсическое действие на головной мозг. Поражение головного мозга выражается в умственной отсталости ребенка.
Фенилаланин, кроме того, мешает синтезу меланина — пигмента, обеспечивающего окраску глаз, волос, кожи. В результате этого малыши — светлокожие блондины с голубыми глазами.
У новорожденного малыша концентрация фенилаланина в плазме крови может быть в пределах нормы, но после начала кормления она быстро увеличивается и обычно уже на четвертый день превышает норму.
К счастью, сейчас в родильных домах кровь ребенка проверяется при рождении на это заболевание.
Раннее выявление этого заболевания и своевременное лечение, заключающееся в диетическом питании, — единственный шанс для малышей для физического и психического развития.
Основным принципом диетического питания при этой патологии является исключение из питания продуктов с высоким содержанием белка, что ограничивает поступление фенилаланина в организм больного ребенка. Так как фенилаланин является незаменимой аминокислотой, то минимальная потребность в ней должна быть удовлетворена за счет естественных продуктов, обеспечивающих нормальное развитие и рост малыша. Дефицит белка в рационе восполняют за счет специализированных гидролизатов белка с низким содержанием фенилаланина или смесей L-аминокислот без фенилаланина.
В настоящее время для питания больных малышей рекомендуется смесь «Афенилак» («Нутриция»), которую назначают малышам с рождения до 12 месяцев. Белковый компонент смеси не содержит фенилаланина. Жиры представлены растительными маслами (кукурузным, соевым, кокосовым). Углевод представлен декстринмальтозой, которая легко усваивается организмом малыша. Смесь обогащена витаминами и минеральными веществами, количество которых полностью удовлетворяет физиологическую потребность грудничков.
Схематическое изображение ферментопатий тирозинемии и фенилкетонурии
Гомоцистеинурии
Это 3 различных заболевания, но каждое из них характеризуется увеличением концентрации аминокислоты гомоцистеина в крови и моче. Наследуются они аутосомно-рецессивно.
Недостаточность цистатионин- β-синтетазы.
Недостаточность этого фермента приводит к повышению уровня аминокислоты метионина и гомоцистеина в жидких средах организма и к снижению уровня цистеина и цистина вследствие нарушения превращения метионина в цистеин. Основным признаком является нарушение положения глазных хрусталиков. Часто присоединяются умственная отсталость, остеопороз (разрежение костей) и тромбоз сосудов. Патология чаще проявляется на 3—4-м году жизни.
Недостаточность 5,10-метилентетрагидрофолатредуктазы обусловлена нарушением превращения гомоцистеина в метионин и характеризуется сочетанием повышенной концентрации гомоцистеина в жидких средах организма с нормальным или сниженным уровнем метионина. В тяжелых случаях недостаточности этого фермента уже в раннем возрасте отмечается резкая задержка развития и поражение головного мозга.
Недостаточность синтеза витамин В12-коферментов также обусловлена нарушением превращения гомоцистеина в метионин. Заболевание может проявляться резкой задержкой развития, В12-дефицитной анемией, нарушениями функций спинного и головного мозга.
При всех формах гомоцистеинурии эффективность лечения зависит от ранней диагностики. Определенные успехи достигаются путем обогащения питания больных витаминами: при первой форме — витамином В6, при второй — фолиевой кислотой, при третьей — витамином В12.
Валинемия
Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно.
Оно характеризуется тем, что в результате дефекта фермента — валинтрансаминазы — отмечается увеличение уровня аминокислоты валина в крови и моче.
Болезнь может начать проявляться уже с грудного возраста. Постепенно нарастает умственная отсталость, отмечаются непроизвольные насильственные движения — гиперкинезы, которые сочетаются с мышечной слабостью.
Гистидинемия
Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно. Болезнь связана с дефектом фермента гистидазы, в результате чего в крови и моче накапливается аминокислота гистидин.
Болезнь начинает проявляться, как правило, во втором полугодии жизни отставанием в физическом и психическом развитии, могут быть судороги. Отмечается слабая пигментация волос, кожи, радужки глаза.
Лечение заключается в диете с ограничением гистидина.
Глицинемия
Болезнь наследуется аутосомно-рецессивно. Заболевание связано с различными ферментами, участвующими в расщеплении аминокислоты глицина. Может проявляться двояко в зависимости от пораженного фермента:
В первые часы и дни жизни судорогами, прогрессирующими поражениями центральной нервной системы, рвотой, обезвоживанием. Может быть летальный исход.
С первых месяцев жизни судорогами, параличами, рвотой, обезвоживанием.
Лечение заключается в диете с ограничением белка.
Гиперлизинемия
Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно, имеется 2 формы: постоянная и периодическая. При периодической форме заболевания дефектным ферментом является лизин-НАД-оксидоредуктаза. Проявления появляются в первый месяц жизни ребенка судорогами и напряженностью мышц, рвотой. При постоянной форме заболевания дефектным ферментом является лизинкетоглутаратредуктаза. Проявления появляются в возрасте до 3 лет. Отмечается прогрессирующее поражение центральной нервной системы с умственной отсталостью, сниженным тонусом мышц, нарушениями речи, нарушением физического развития и низким ростом.
При всех формах гиперлизинемии в крови и моче отмечается повышенный уровень лизина. Своевременная диета с ограничением белка способствует благоприятному исходу.
Гиперметионинемия
Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно. Дефектным ферментом является метиониактивирующий фермент.
Заболевание начинает проявляться в период новорожденности и первых 3 лет жизни. Малыши сонливы, отстают в психическом развитии. Имеется характерный запах мочи «прокисшего пива», поражение печени, почек, поджелудочной железы. В крови и моче повышен уровень метионина.
Лечение — диета с ограничением белка и метионина.
Гликогенозы
Эти наследственные заболевания связаны с накоплением гликогена в организме в результате дефектов соответствующих ферментов. Гликоген представляет собой сложный сахар — запасной углевод в организме, — который при расщеплении на глюкозу обеспечивает организм необходимой энергией. При накоплении гликогена в различных тканях нарушается их функция.
Наследуются гликогенозы, как правило, аутосомно-рецессивно.
Имеется несколько типов в зависимости от пораженного фермента.
Тип I а (фон Гирке). Встречается с частотой 1:100 000 — 1:400 000 новорожденных. Обычно начинает проявляться в первый год жизни малыша. Поражаются печень, почки, слизистая оболочка тонкой кишки. Отмечается увеличение печени, задержка развития и низкий рост, кровоточивость, увеличение почек. Снижение уровня глюкозы в крови сопровождается судорогами. К характерным признакам заболевания относятся толстощекое округлое лицо, выпячивание живота из-за увеличенной печени, истонченные руки и ноги. Психическое развитие, как правило, не страдает.
Лечение включает частое кормление, ночное кормление через зонд, ограничение сахарозы и лактозы. Течение тяжелое.
Тип I б. Поражаются печень, почки, слизистая оболочка гонкой кишки. Отмечается увеличение печени, задержка развития и низкий рост, кровоточивость, увеличение почек. Характерны повторяющиеся инфекции в связи с поражением белых кровяных телец.
Лечение включает частое кормление, ночное кормление через зонд, ограничение сахарозы и лактозы. Течение тяжелое.
Тип II (Помпе). Поражается печень, селезенка, мышцы, лейкоциты. Проявляется увеличением печени, сердца, сердечной недостаточностью, низким артериальным давлением. Часто летальный исход.
Тип III (Кори). Поражаются печень, почки, лейкоциты. Отмечается снижение сахара в крови, увеличение печени, у некоторых больных низкий рост и задержка развития, поражения мышц. В первый месяц жизни, как правило, не проявляется. Признаки начинают обнаруживаться на первом году жизни. Течение умеренной тяжести.
Тип IV (Андерсена). Тяжелое заболевание, проявляющееся замедленным развитием новорожденного, поражением печени, выраженным снижением артериального давления и слабостью. Часто летальный исход.
Тип V (Мак Ардл). Поражаются в основном скелетные мышцы. Проявляется судорогами и болями в мышцах, а также их утомляемостью.
Тип VI (Эра). Поражается в основном печень, что сопровождается ее увеличением и непостоянным снижением уровня сахара в крови.
Тип VII (Томпсона). Поражаются мышцы, эритроциты, печень. Отмечается мышечная слабость, гемолитическая анемия, увеличение печени.
Мукополисахаридозы
Мукополисахарвдозы представляют собой несколько форм заболеваний с поражением соединительной ткани в результате накопления веществ — мукополисахаридов. При мукополисахаридозах поражаются опорно-двигательный аппарат, внутренние органы, глаза и нервная система.
Наследуются мукополисахаридозы аутосомно-рецессивно, но может быть и сцепленное с Х-хромосомой наследование.
Практически все формы мукополисахаридозов сопровождаются задержкой психического развития и умственной отсталостью. Характерны грубые черты лица, тугоподвижность суставов, помутнение хрусталика или роговицы глаза, аномалии скелета, грыжи, нарушение слуха.
Лечение включает витаминотерапию (витамин Е), переливание компонентов крови здоровых людей, глюкокортикоидные гормоны (гормоны коры надпочечников).
Другие заболевания, связанные с дефектами ферментов
Синдром Тея-Сакса
Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно. Связано с накоплением липидных веществ — ганглиозидов в головном мозге.
Проявляется увеличением мозга и атрофией затылочных долей мозжечка, в результате чего отмечается прогрессирующее слабоумие, параличи, судороги. Характерно появление вишнево-красных пятен на глазном дне, поражение зрительных нервов и слепота, отеки, резко выраженная реакция на звук (испуг). Ожирение переходит в прогрессирующее истощение.
Начинается в возрасте 3—6 месяцев с утраты двигательных функций, отсутствия интереса к окружающему.
Лечение при этом заболевании неэффективно. Однако его можно предотвратить, пройдя медико-генетическое консультирование.
Болезнь Нимана-Пика
Заболевание обусловлено накоплением вещества сфингомиелина в мозге, печени, надпочечниках. Заболевание начинает проявляться с раннего детства. Отмечаются парезы, снижение мышечного тонуса и рефлексов, увеличение печени и селезенки, гипотрофия, глухота и слепота, отставание в психическом развитии. В 1/3 случаев отмечается вишнево-красное пятно на глазном дне.
Лечение включает использование гормонов коры надпочечников, витаминотерапию (витамины группы В), липотропные вещества, улучшающие липидный обмен (метионин, линетол, растительные жиры).
Лейкодистрофия Краббе
Заболевание обусловлено накоплением веществ — галактоцереброзидов в мозге, в результате чего нарушается его функция. Заболевание начинает проявляться в возрасте 4—5 месяцев с повышенной нервной возбудимости, повышенной чувствительности к внешним воздействиям, лихорадкой неизвестного происхождения, поражением зрительного нерва, снижением и потерей слуха, могут быть судороги. Прогрессирует слабоумие. Наследуется аутосомно-рецессивно. Лечение не разработано.
Болезнь Гоше
Заболевание обусловлено накоплением веществ — цереброзидов в костях, легких, печени, селезенки. В зависимости от формы может проявляться в первые месяцы жизни, на первом году жизни или в возрасте 1—3 лет. Отмечается выраженная задержка психического развития. Характерно повышение тонуса мышц, судороги, задержка физического развития, увеличение печени и селезенки, истощение, снижение уровня тромбоцитов — кровяных телец, отвечающих за остановку кровотечения.
Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно.
Лечение включает переливание крови, витамины группы В, никотиновой кислоты, гормоны щитовидной железы.
Еще по теме Наследственные заболевания обмена веществ:
- Организационные аспекты скрининга новорождённых на наследственные заболевания обмена веществ. Принципы медико-генетического консультирования в неонатологической практике
- Наследственные болезни обмена веществ
- НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ С ПОРАЖЕНИЕМ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
- Маркеры наследственных нарушений обмена веществ
- Нарушение функции нервной системы, вызванное наследственно обусловленным нарушением обмена веществ
- ГОМЕОПАТИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ ПИЩЕВАРЕНИЯ И НАРУШЕНИЙ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
- Наследственные нарушения обмена билирубина (наследственные гипербилирубинемии)
- Нарушения обмена веществ
- Наследственные нарушения обмена аминокислот (аминоацидопатии)
- Фитотерапия болезней обмена веществ
- ИЗМЕНЕНИЯ ПЕЧЕНИ ПРИ НАРУШЕНИЯХ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
- Специальное лечение нарушений обмена веществ
- Поражения сердца при нарушении обмена веществ
- ВРОЖДЕННОЕ НАРУШЕНИЕ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
- НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
- Болезни обмена веществ
- БОЛЕЗНИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
- НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ. РАХИТ
Источник
Причиной наследственных нарушений метаболизма может быть наличие генетического дефекта, что приводит к дефициту того или иного фермента. Известно несколько сотен наследственных нарушений метаболизма. И для каждого характерны свои симптомы, требуется свое лечение, дается свой прогноз.
Что такое метаболизм?
Термин «метаболизм» объединяет все химические реакции, которые происходят в нашем организме. Суть этих реакций сводится к превращению и использованию энергии. В качестве примеров таких реакций можно привести:
- Расщепление белков, жиров и углеводов для получения энергии
- Превращение избыточного количества азота в продукты распада, выводимые из организма с мочой
- Расщепление веществ или превращение одних веществ в другие
Метаболизм можно сравнить с непрерывной работой конвейера, на котором одновременно идут сразу несколько процессов: использование исходных веществ, синтез и транспорт промежуточных продуктов обмена и выведение продуктов распада. На конвейере «работают» ферменты и другие белки, благодаря которым происходят все химические реакции.
Причины наследственных нарушений метаболизма
У большинства пациентов с подобными наследственными заболеваниями нарушается синтез одного фермента: он не синтезируется вообще или синтезируется в неактивной форме. В результате чего в организме накапливаются токсичные вещества.
Первопричиной наследственных метаболических нарушений является генная мутация, которая произошла еще задолго до рождения ребенка. Генная мутация передается из поколения в поколение.
Каждое отдельное наследственное нарушение метаболизма встречается в общей популяции очень редко. На долю всех наследственных нарушений метаболизма приходится 1 случай на 1000-2000 новорожденных. Однако в определенных этнических группах, например, у ашкенази (потомков евреев, проживавших в центральной и восточной Европе), частота встречаемости подобных заболеваний выше.
Разновидности наследственных нарушений метаболизма
На данный момент известно несколько сотен наследственных нарушений метаболизма, и ученые продолжают открывать все новые разновидности заболеваний. Чаще всего встречаются следующие наследственные нарушения метаболизма:
Лизосомальные болезни накопления. Лизосомы представляют собой внутриклеточные образования, в которых происходит разрушение конечных продуктов метаболизма. Дефицит лизосомальных ферментов ведет к накоплению токсичных веществ, в результате чего развиваются метаболические нарушения:
- Болезнь Гурлера (нарушение формирования костей и задержка развития)
- Болезнь Ниманна-Пика (увеличение печени, поражение нервной системы и проблемы при кормлении у грудных детей)
- Болезнь Тея-Сакса (прогрессирующая слабость у грудных детей с последующим тяжелым поражением нервной системы; продолжительность жизни детей с таким диагнозом составляет 4-5 лет)
- Болезнь Гоше (боли в костях, увеличение печени, уменьшение количества тромбоцитов; как правило, легкое течение; развивается как у детей, так и у взрослых)
- Болезнь Фабри (боли в конечностях у детей; заболевания почек и сердца, инсульты у взрослых; болеют только мужчины)
- Болезнь Краббе (прогрессирующее поражение нервной системы и задержка развития у детей; взрослые болеют редко).
Галактоземия: нарушение расщепления галактозы у новорожденных при кормлении грудным молоком или смесями. Сопровождается развитием желтухи, появлением тошноты и увеличением печени.
Болезнь кленового сиропа: дефицит фермента дегидрогеназы альфа-кетокислот с разветвленной цепью ведет к накоплению в организме аминокислот, что сопровождается поражением нервной системы и появлением характерного запаха мочи, напоминающего запах кленового сиропа.
Фенилкетонурия: дефицит фермента фенилаланин гидроксилазы ведет к увеличению содержания в крови фенилаланина. При отсутствии лечения у детей наблюдается задержка умственного развития.
Болезни накопления гликогена: накопление гликогена ведет к снижению уровня содержания глюкозы в крови, появлению боли в мышцах и слабости.
Митохондриальные нарушения: нарушения функции митохондрий – энергетических станций клетки – ведет к поражению мышечной системы.
Атаксия Фридрейха: уменьшение количества белка фратаксина ведет к поражению нервной системы и сердца. К моменту наступления раннего детского возраста пациенты не могут ходить.
Пероксисомные нарушения. Как и лизосомы, пероксисомы представляют собой внутриклеточные образования, заполненные ферментами. Нарушение функции ферментов пероксисом ведет к накоплению токсичных продуктов метаболизма. К пероксисомным нарушениям относятся:
- Синдром Цельвегера (характерные черты лица, увеличение печени и поражение нервной системы у грудных детей)
- Адренолейкодистрофия (в зависимости от формы заболевания симптомы поражения нервной системы появляются в детстве или в возрасте 20-30 лет).
Нарушение метаболизма металлов: уровень содержания металлов в крови регулируют специальные белки. Нарушение функции этих белков ведет к накоплению металлов в организме:
- Болезнь Вильсона-Коновалова (накопление меди в печени, головном мозге и других органах)
- Гемохроматоз (всасывание избыточного количества железа в тонком кишечнике приводит к его накоплению в печени, поджелудочной железе, суставах, сердце и повреждении соответствующих органов и тканей).
Органические ацидемии: метилмалоновая ацидемия и пропионовая ацидемия.
Нарушения цикла мочевины: дефицит орнитинтранскарбамилазы и цитруллинемия.
Симптомы наследственных нарушений метаболизма
Для каждого наследственного нарушения метаболизма характеры определенные симптомы. Общие симптомы наследственных нарушений метаболизма:
- Вялость
- Снижение аппетита
- Боль в животе
- Рвота
- Потеря веса
- Желтуха
- Замедление роста, отставание в весе
- Задержка развития
- Эпилептические припадки
- Кома
- Специфический запах мочи, выдыхаемого воздуха, пота или слюны.
Симптомы появляются внезапно или развиваются постепенно. Развитие симптомов могут спровоцировать продукты питания, лекарственные препараты, обезвоживание, другое заболевание или иные факторы. При некоторых наследственных нарушениях метаболизма симптомы появляются в течение первых недель после рождения ребенка, в то время как для развития симптомов других заболеваний может потребоваться несколько лет.
Диагностика наследственных нарушений метаболизма
Все наследственные нарушения метаболизма являются врожденными, поэтому некоторые из них можно выявить с помощью скрининга новорожденных.
Практически во всех странах обязательно проводится скрининг на два заболевания: фенилкетонурию и врожденный гипотиреоз. В нашей стране с середины 80-х годов проводится скрининг на фенилкетонурию, с середины 90-х – на врожденный гипотиреоз, а с 2006 года этот список дополнен галактоземией, адреногенитальным синдромом и муковисцидозом.
Если наследственное нарушение метаболизма не выявлено при рождении ребенка, его можно диагностировать только при появлении симптомов. Диагноз наследственного метаболического нарушения ставится на основании результатов специального анализа крови или анализа ДНК. При подозрении на наследственное нарушение метаболизма рекомендуется обратиться в специализированный научный центр – это повышает вероятность установления точного диагноза.
Лечение наследственных нарушений метаболизма
Методы лечения наследственных нарушений метаболизма ограничены. Принимая во внимание то, что на генетический дефект никак нельзя повлиять, лечение направлено на коррекцию нарушений самого обмена веществ.
Основные принципы лечения наследственных нарушений метаболизма:
- Ограничение или исключение продуктов питания или лекарственных препаратов, которые не подвергаются метаболизму в организме пациента
- Замещение фермента или другого химического вещества, которое не синтезируется в организме или синтезируется в неактивной форме
- Удаление токсичных продуктов метаболизма, которые накапливаются в организме.
Методы лечения наследственных нарушений метаболизма:
- Специальная диета с исключением определенных питательных веществ
- Прием ферментов или других добавок для коррекции метаболизма
- Очищение крови от токсичных продуктов метаболизма.
Пациенты с наследственными нарушениями метаболизма должны наблюдаться в специализированных научных центрах.
У детей и взрослых, страдающих наследственными нарушениями метаболизма, могут развиться тяжелые состояния, требующие госпитализации и даже проведения реанимационных мероприятий. В таких случаях лечение направлено, прежде всего, на поддержание функции жизненно важных органов и систем.
Источник