Ahornsirupkrankheit

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 23. Mai 2017
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Bei der Ahornsirupkrankheit handelt es sich um eine genetisch bedingte Stoffwechselerkrankung. Verzweigtkettige Aminosäuren wie Valin, Leucin und Isoleucin werden nicht oder nur unzureichend abgebaut. Diese Aminosäuren sammeln sich dann im Blut an. Zusammen mit anderen Abbauprodukten des gestörten Aminosäureabbaus führen sie zu schweren körperlichen und geistigen Beeinträchtigungen. Unbehandelt tritt kurze Zeit nach der Geburt der Tod ein.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Ahornsirupkrankheit?

Die Ahornsirupkrankheit beruht auf einem Gendefekt, welcher den Abbau von verzweigtkettigen Aminosäuren verhindert. Diese sammeln sich im Blut an und rufen Vergiftungserscheinungen im Körper hervor. Ein Zwischenprodukt des gestörten Aminosäureabbaus ist der Karbonsäureester Sotolon, der unter anderem als Aromastoff im Ahornsirup vorkommt. Zusammen mit den verzweigtkettigen Aminosäuren wird auch Sotolon im Urin ausgeschieden und verursacht den charakteristischen Geruch nach Ahornsirup. Dieser aromatische Geruch hat der Erkrankung den Namen verliehen. Die Ahornsirupkrankheit wird auch als Verzweigtkettenkrankheit oder im Englischen als Maple syrup urine disease bezeichnet. Es handelt sich um eine sehr seltene Erbkrankheit, die jedoch verstärkt in Georgien und bei den Mennoniten in Pennsylvania vorkommt. Unbehandelt führt die Erkrankung schnell zum Tod. Unter streng diätischer Behandlung ist die Prognose gut.

Ursachen

  Für die Ahornsirupkrankheit gibt es keine einheitliche Ursache. Allen Erkrankten ist jedoch gemeinsam, dass sie unter einer genetisch bedingten Störung leiden. Bei der Ahornsirupkrankheit handelt es sich aber um einen Krankheitskomplex, dem unterschiedliche Mutationen zugrunde liegen. Der Abbau der verzweigtkettigen Aminosäuren erfolgt über einen ganzen Enzymkomplex, der in mehrere Untereinheiten eingeteilt ist. Die ersten beiden Untereinheiten des sogenannten Alpha-Ketosäure-Dehydrogenase-Komplexes werden durch Enzyme vertreten, die von den Genen BCKDHA auf Chromosom 19, BCKDHB auf Chromosom 6 und DBT auf Chromosom 1 codiert werden.

Diese Enzyme sind für den Abbau der Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin verantwortlich. Ist eines dieser Gene mutiert, findet kein oder kein ausreichender Abbau dieser Aminosäuren statt. Die dritte Untereinheit des Alpha-Ketosäure-Dehydrogenase-Komplexes sorgt für den Abbau dieser Aminosäuren in der Leber, in den Leukozyten und Fibroblasten. Das entsprechende Enzym wird von einem Gen auf Chromosom 7 codiert. Hierbei handelt es sich um eine besonders schwere Form der Ahornsirupkrankheit. Eine mildere Form der Erkrankung wird durch eine Mutation des regulatorischen Gens PPM1K auf Chromosom 4 verursacht.

Im Intermediärstoffwechsel von Leucin wird außerdem bei allen Formen der Erkrankung ein Karbonsäureester mit dem Namen Sotolon erzeugt. Auch dieses reichert sich im Blut an und wird mit dem Urin ausgeschieden. Sotolon kommt auch im Ahornsirup vor und erzeugt dort den charakteristischen Geruch, welcher diesen Sirup auszeichnet. Allerdings riecht deshalb auch der mit Sotolon angereicherte Urin des Patienten nach Ahornsirup. Die Ahornsirupkrankheit zeichnet sich durch die Anreicherung der verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin sowie deren Abbauprodukte (Ketosäuren und andere) im Blut aus. Das führt zu einer metabolischen Azidose, einer Hypoglykämie, einer gestörten Harnsäure-Synthese und einer gehemmten Myelinisierung der Nervenzellen.

Wann zum Arzt?

Besteht ein Verdacht auf die Ahornsirupkrankheit, ist in jedem Fall ein Mediziner zu konsultieren. Leiden Betroffene unter Erbrechen, Koordinationsstörungen, Nahrungsverweigerung oder Krampfanfällen, ist sofort ein Arzt aufzusuchen. Insbesondere Neugeborene müssen bei einer Nahrungsverweigerung einem Mediziner vorgestellt werden. Das Gleiche gilt, wenn sich bei Neugeborenen eine Trinkschwäche, Apathie, Krampfanfälle oder sogar komatöse Zustände bemerkbar machen. Das Baby muss ebenfalls zu einem Arzt, wenn sich sein Kopf rückwärts beugt.

Sind die Extremitäten sowie der Rumpf überstreckt, gehört das Baby sofort medizinisch behandelt. Erinnert der Geruch des Urins an Ahornsirup oder Maggi, muss auf jeden Fall ein Arztbesuch stattfinden. Bleibt die Erkrankung unentdeckt oder unbehandelt, führt sie innerhalb kürzester Zeit zum Tod.

Wenn Betroffene stets unter wiederkehrendem Erbrechen und unter motorischen sowie geistigen Retardierungen leiden, müssen sie einen Mediziner konsultieren. Bei Gedeihstörungen sowie Koordinationsstörungen bei Bewegungen sollten Betroffene nicht damit zögern, einen Arzt zu konsultieren. Bei Lethargie, Koma, Ataxie oder Opisthotonus muss sofort ein Notarzt kontaktiert werden.

Symptome und Verlauf

Typische Symptome der Ahornsirupkrankheit:

Es werden mehrere Formen der Ahornsirupkrankheit unterschieden. Dazu zählt die klassische, intermediäre, intermittierende und thiaminabhängige Form. Die Symptome der klassischen Ahornsirupkrankheit treten bereits in der ersten Lebenswoche des Neugeborenen auf. Es zeigen sich Nahrungsverweigerung, Trinkschwäche, Apathie, Krampfanfälle und sogar komatöse Zustände. Der Kopf ist rückwärts gebeugt. Die Extremitäten und der Rumpf sind überstreckt. Typisch ist auch der Geruch des Urins nach Ahornsirup oder Maggi.

Wird die Erkrankung nicht behandelt, führt sie innerhalb kurzer Zeit durch die Entwicklung einer schweren Ketoazidose zum Tod. Die intermediäre Form der Ahornsirupkrankheit verläuft in der Regel milder. Eine Ketoazidose kommt nur selten vor. Allerdings leiden die Betroffenen unter immer wiederkehrendem Erbrechen, motorischen und geistigen Retardierungen, Gedeihstörungen und Koordinationsstörungen bei den Bewegungen. Bei der intermittierenden Form der Erkrankung treten die Symptome nur im Rahmen von katabolen Prozessen im Körper auf.

Während der katabolen Vorgänge wird infolge von Infekten und anderen krankheitsbedingten Prozessen verstärkt körpereigenes Protein abgebaut. Die dabei freigesetzten verzweigtkettigen Aminosäuren reichern sich dann im Blut an. Bei normaler Konzentration reicht jedoch für deren Abbau die Restaktivität der entsprechenden Enzyme aus. Schließlich gibt es noch eine thiaminabhängige Form der Ahornsirupkrankheit. Thiamin ist Vitamin B1. Es fungiert als Koenzym einiger Enzyme und beeinflusst auch deren Aktivität. Manche Formen der Ahornsirupkrankheit treten nur bei Vitamin-B1-Mangel oder gar normaler Vitamin-B1-Konzentration auf. Eine dauerhafte Thiamingabe verhindert hier die Erkrankung.

Diagnose

Die Ahornsirupkrankheit wird im Rahmen eines Neugeborenenscreenings diagnostiziert. Durch massenspektroskopische Untersuchungen wird die Konzentration von Valin, Leucin und Isoleucin im Blutplasma und Urin bestimmt. Ein Indikator für die Ahornsirupkrankheit ist jedoch das Auftreten von Alloisoleucin. Des Weiteren finden sich die Alphaketosäuren der verzweigtkettigen Aminosäuren. Bei Blutzuckeruntersuchungen fällt eine Hypoglykämie auf. Außerdem kann in akuten Fällen eine erhebliche Ketoazidose festgestellt werden. Bereits vorgeburtlich sind die entsprechenden Enzymdefekte nachweisbar.

Komplikationen

Die Komplikationen bei der Ahornsirupkrankheit entstehen vor allem dann, wenn die Behandlung nicht frühzeitig eingeleitet wird. Bei einer erfolgreichen Diagnose und einer schnellen Behandlung kommt es in der Regel zu keinen weiteren Komplikationen oder Beschwerden. Die Patienten weisen bei der Ahornsirupkrankheit eine strikte Nahrungsverweigerung auf. Dabei kommt es zu Untergewicht und zu einem geschwächten Immunsystem. Ebenso tritt eine starke Apathie auf, welche zu sozialen Beschwerden und einer sozialen Ausgrenzung führen kann. Daraus können ebenfalls Depressionen entstehen. Neben der Nahrungsverweigerung selbst nimmt der Betroffene oft nicht genügend Flüssigkeit zu sich. Dabei kommt es zur Dehydrierung. Die Kinder sind an Krämpfen betroffen und schreien in der Regel länger und lauter als gewöhnliche Kinder. Vor allem die Eltern werden durch die Ahornsirupkrankheit stark psychisch belastet. Die Behandlung der Krankheit ist ohne Komplikationen mit Hilfe von Medikamenten möglich. In der Regel ist der Patient allerdings auf eine eiweißarme Diät angewiesen, die er sein gesamtes Leben lang befolgen kommt. Bei einer frühzeitigen Behandlung und Kontrolle durch den Arzt kommt es bei der Entwicklung des Kindes zu keinen Komplikationen.

Behandlung und Therapie

Die Therapie kann in Notfall- und Langzeittherapie unterteilt werden. Im Rahmen der Notfalltherapie werden akute Stoffwechselentgleisungen behandelt. Dabei wird die Zufuhr von Proteinen sofort gestoppt mit gleichzeitiger Gabe von komplexen Kohlenhydraten oder Traubenzucker, um die Konzentration der verzweigtkettigen Aminosäuren zu senken und die Bildung von Ketosäuren zu verhindern. Giftige Abbauprodukte des Aminosäureabbaus können durch eine Blutwäsche (Dialyse) entfernt werden.

Die Langzeitbehandlung besteht in einer streng einzuhaltenden eiweißarmen Diät. Um ausreichend mit Stickstoff versorgt zu werden, muss diese Diät durch ein Aminosäuregemisch ohne Leucin, Valin und Isoleucin in Form von Pulver ergänzt werden. Wichtig ist auch die ausreichende Versorgung des Körpers mit Elektrolyten, Vitaminen und Spurenelementen. Wurde bei der Diagnose eine thiaminabhängige Ahornsirupkrankheit erkannt, müssen täglich zwischen 10 und 800 Milligramm Thiamin pro Tag zugeführt werden. Dann treten auch bei einer eiweißreichen Ernährung keine Symptome auf.



Vorbeugung

Da es sich bei der Ahornsirupkrankheit um eine genetisch bedingte Erkrankung handelt, gibt es keine Empfehlung zu deren Vorbeugung. Es können jedoch pränatale Untersuchungen auf Enzymdefekte durchgeführt werden. Besonders bei einer familiären Häufung ist eine humangenetische Beratung zu empfehlen, wenn Kinderwunsch besteht.

Bücher über Stoffwechselstörungen

Quellen

  • Herold, G.: Innere Medizin, Gerd Herold, 1. Auflage, 2013
  • Hahn, J.-M.: Checkliste Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2013
  • Müller-Nothmann, S. D. & Weißenberger, C.: Ernährungsratgeber Gicht, Schlütersche Verlag, 1. Auflage, 2006
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  • Bieber, C. et al.: Duale Reihe Innere Medizin, Georg Thieme Verlag, 3. Auflage, 2012
  • Böhm M, Hallek M, Schmiegel W (Hrsg): Innere Medizin, begr. von Classen M, Diehl V, Kochsiek K, 6. Auflage, München Elsevier Urban & Fischer Verlag 2009
  • Schauder, P., Öllenschläger, G.: Ernährungsmedizin. Urban & Fischer bei Elsevier, München 2006
  • Biesalski, H., Bischoff, S., Puchstein, C.: Ernährungsmedizin. Thieme, Stuttgart 2010
  • Usadel, K.-H., Wahl, P.: Diabetologie und Stoffwechsel. In: Bob, A. u. K.: Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2009

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