Isovalerianazidämie

Leucin wird in den Mitochondrien in mehreren Schritten zu Acetyl-CoA und Acetoacetat abgebaut. Die Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase katalysiert als einen Zwischenschritt die Oxidation von Isovaleryl-CoA. Eine Aktivitätsminderung dieses Enzyms ist Ursache für die Isovalerianazidämie, bei der sich in weiteren Reaktionen verschiedene Metabolite von Isovaleryl-CoA wie Isovaleriansäure oder Isovalerylcarnitin anreichern. Übermäßiges Isovaleryl-CoA bindet vermehrt CoA in den Mitochondrien, was zur Hemmung anderer Stoffwechselwege führt. Isovaleriansäure hat vermutlich neurotoxische Wirkungen.

Ursache für die Isovalerianazidämie sind verschiedene Mutationen im Gen IVD, das für die Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase codiert. Eine identifizierte Punktmutation im Nukleotid an Position 932 führt zu einem Aminosäureaustausch von Alanin zu Valin, was mit einem milden, meistens asymptomatischen Verlauf einhergeht.

Der Test auf die Erkrankung ist Teil des Neugeborenenscreenings. Urin und Blut werden auf erhöhte Konzentrationen der Metabolite wie Isovaleriansäure untersucht. Eine stark erniedrigte Konzentration von freiem Carnitin im Plasma ist ebenfalls ein Anzeichen für eine Isovalerianazidämie.

Die Anreichung der organischen Säuren führt zu einer Ketoazidose, die im Koma enden kann. Bei Neugeborenen zeigen sich eine Trinkschwäche, Erbrechen, Dehydratation und Bewegungsstörungen. Da die Isovalerianazidämie heute meistens direkt nach der Geburt diagnostiziert wird, kann die Symptomatik durch eine frühzeitige Therapie gemindert werden. Langfristig kann die Erkrankung zu Schäden des ZNS führen.

Eine lebenslange proteinarme Diät verhindert die Akkumulation von Metaboliten und mildert die Symptomatik und den Verlauf. Der Ernährungszustand der betroffenen Patienten sollte regelmäßig überprüft werden, um einen Mangel essentieller Aminosäuren zu verhindern. Spezielle Aminosäuremischungen ohne Leucin können eingesetzt werden, um einen solchen auszugleichen.