Glykogen: C B. Biochemische Grundlagen der Ernährung. Glucose Verbrauch: Glykogen. Glucose Lieferung: normaler Stoffwechsel:

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1 Biochemische Grundlagen der Ernährung 1. Nukleolus 2. Zellkern (Nukleus) Sabine Scholl Bürgi 3. Ribosomen 4. Vesikel 5. Raues ER 6. Golgi Apparat Universitätsklinik für Kinder und Jugendheilkunde Department für Pädiatrie IV Neuropädiatrie, Entwicklungsneurologie und angeborene Stoffwechselstörungen Innsbruck 7. Mikrotubuli 8. Glattes ER 9. Mitochondrien 10. Lysosom 11. Zytoplasma 12. Mikrobodies 13. Zentriolen Lieferung: Verbrauch: Galaktose Galaktose Stoffwechsel Nahrung: ca. 300 g/tag, obligater Verbrauch durch Nervengewebe, Nierenmark und Erythozyten: Stoffwechsel bei Fehlen von alimentären Kohlenhydraten: ca. 400 g/tag, ca. 200 g/tag. ca. 200 g/tag, fakultativer Verbrauch durch Leber, Muskulatur und Fettgewebe: je nach alimentärem Angebot. : normaler Stoffwechsel: A C B A (z.b. 6 Phosphat) wird durch C (z.b. Glc 6 Phosphatase) in B (z.b. ) umgewandelt. Schematische Darstellung tierisches Reserve Kohlenhydrat, Speicherung besonders in Muskel und Leber, Homoglykan aus Glukose (1,4 und 1,6 Verbindungen). Stoffwechsel Störung: A C B Mangel an C (Enzym) führt zu einem Anstau von A (z.b. ) und einem Mangel an B (z.b. ). 1

2 Hepatomegalie, Myopathie, CMP Hepatomegalie, Myopathie, CMP Hypoglykämie Stoffwechsel Stoffwechsel Laktat Therapie: regelmässige Kohlenhydratzufuhr osen (GSD) Glukose 144 mg/dl ( ) ( ) > Cholesterin 305 mg/dl ( ) ( ) > Triglyceride 511 mg/dl ( ) ( )=> Harnstoff 24.4 mg/dl ( ) ( * ) Creatinin 0.46 mg/dl ( ) < ( ) Harnsäure mg/dl ( ) ( )=> GOT (ASAT) 142 U/l ( ) ( ) > GPT (ALAT) 156 U/l ( ) ( ) > Gamma GT 162 U/l ( 6 42 ) ( ) > L Lactat 44.4 mg/dl ( ) ( ) > Stoffwechsel GALT = Galaktose 1 Phosphat Uridyltransferase Galaktosämie Hepatopathie Galaktose Katarakt GALT ZNS Stoffwechsel Klassische Galaktosämie Symptomatik nach Beginn der Milchfütterung Gewichtsverlust, Nahrungsverweigerung, Lethargie Glb Gelbsucht, hthepatomegalie, Lb Leberversagen Tod Trias der Galaktosämie: Linsentrübungen Leberzirrhose geistige Behinderung 2

3 Klassische Galaktosämie Neugeborenen Screening Messung von Galaktose und GALT Aktivität Hypoglykämie oxidationsstörung laktosefreie, galaktosearme Ernährung endogene Produktion von Galaktose Hypoketose Oxidationsstörung MCAD Mangel Triglyceride langkettige FS mittelkettige FS Neugeborenen Screening Messung des Acylcarnitinprofils MCAD kurzkettige FS Hypoketotische Hypoglykämie Schaffung von Anabolie Vermeidung von langen Nüchternphasen (altersabhängig) MCAD = mittelkettigen Acyl Coenzym A Dehydrogenase sekundärer Carnitin Mangel möglich Oxidationsstörung Hypoglykämie oxidationsstörung Hepatopathie Rhabdomyolyse Retinopathie ZNS Hypoketose LCHAD Mangel (LCHAD=Langkettigen Hydroxyacyl CoA Dehydrogenase) 3

4 LCHAD Mangel Neugeborenen Screening Messung des Acylcarnitinprofils Shff Schaffung von Anabolie fettdefinierte Ernährung mit MCT Fetten anaplerotische Therapie Vermeidung von langen Nüchternphasen Retinopathie Achtung: Carnitin Therapie (Toxizität) :Ubichinon Reduktase Komplex I Energie Ausbeute: anaerob 2 ATP aerob 6 ATP Mitochondriopathien Succinat:Ubichinon Oxidoreduktase Komplex II Komplex III Cytochrom C Oxidase Ubichinol:Cytochrom C Oxidoreduktase Komplex IV H2O + ATP Multisystemerkrankung Mitochondriopathien Stoffwechsel Laktat ATP+ ZNS Erkrankung Muskelerkrankung Multisystemerkrankung t k mit Beteiligung von: Blutbildendem System Gastrointestinaltrakt Herz Muskel Augen Niere und andere Herz Nervensystem Auge Niere Muskel intakte Lysosomen Knochen Leber mit freundlicher Genehmigung E. Paschke, Graz Blut Lunge Multisystem Erkrankungen 4

5 Mukopolysaccharidosen Oligosaccharidosen Mucolipidosen Sphingolipidosen osen Ca. 50 Erkrankungen Häufigkeit 1:7.000 Lipidspeichererkrankungen Neuronale Ceroidlipofuscinosen Lysosomale Transportdefekte Peroxisomen der überlangkettigen u.a. α Oxidation von Methylfettsäuren Biosynthese von Etherlipiden id Isoprenoiden Cholesterol und Gallensäuren sauerstoffabhängige Reaktionen (H 2 O 2 Bildung) Katalase Reaktion Zellweger Syndrom (Störung der Peroxisomen Bildung, schwere Verlaufsform): Neonatale Adrenoleukodystrophie (etwas langsamerer Verlauf) infantiler Mb. Refsum (milde Variante) Multisystemerkrankung mit muskulärer Hypotonie Epilepsie Augenbeteiligung Hepatopathie Dysmorphien Gedeihstörung Zellweger Syndrom nicht im Neugeborenen Screening über klinische Symptome VLCFA (= very long chain hi fatty ftt acids, C 26 ) keine kausale Therapie symptomatische Therapie palliativ medizinische Betreuung 5