Fenilketonurija je najčešća urođena greška u metabolizmu aminokiselina. Nastaje zbog nemogućnosti pretvorbe esencijalne aminokiseline fenilalanina u tirozin, najčešće zbog nedovoljne produkcije ili ...potpunog nedostatka enzima fenilalaninhidroksilaze uslijed mutacije njenog gena. U većini razvijenih zemalja pa tako i u Republici Hrvatskoj otkriva se obaveznim novorođenačkim probirom. Liječenje se provodi strogo reguliranom doživotnom niskoproteinskom dijetoterapijom. U radu je prikazan slučaj jednogodišnje djevojčice s fenilketonurijom koja je dobro regulirana.
Phenylketonuria is the most common inborn error of amino acid metabolism. It is caused by the impossibility of converting the essential amino acid phenylalanine into tyrosine, most often due to insufficient production or a complete lack of the enzyme phenylalanine hydroxylase due to a mutation in its gene. In most developed countries, including Croatia, it is detected through mandatory newborn screening. Treatment is carried out with strictly regulated lifelong low-protein diet therapy. The case of a one-year-old girl with phenylketonuria, which is well-regulated, is presented.
Uvod. Presejanje novorojencev v Sloveniji se je začelo leta 1979 s presejanjem za fenilketonurijo (PKU). Leta 1981 je bil v program presejanja dodan še kongenitalni hipotireoidizem (CH). Cilj te ...raziskave je analiza podatkov presejanja novorojencev v Sloveniji v obdobju med letoma 1993 in 2012 za PKU ter med letoma 1991 in 2012 za CH. Metode. Vzorci krvi so bili odvzeti petim novorojencem med tretjim in petim dnem življenja. Pri presejanju za PKU se uporablja fluorometrična metoda, presejanje za CH pa poteka z metodo DELFIA. Rezultati. Od leta 1993 do leta 2012 je bil presejalni test za PKU izveden pri 358.831 novorojencih. Pri 57 otrocih je bil PKU potrjen. Pri 427.396 novorojencih med letoma 1991 in 2012 je bil izveden presejalni test za CH. Pri 184 otrocih je bil CH potrjen. V navedenih obdobjih je bila incidenca PKU 1:6769 in incidenca CH 1:2323. Zaključki. Uspešna implementacija presejanja novorojencev za PKU in CH je imela pomembno vlogo pri preprečevanju resnih zapletov pri obolelih otrocih. Smiselno bi bilo v program presejanja vključiti nove metabolne bolezni.
Introduction. Newborn screening in whole Slovenia started in 1979 with screening for phenylketonuria (PKU). Congenital hypothyroidism (CH) was added into the programme in 1981. The aim of this study ...was to analyse the data of neonatal screening in Slovenia from 1993 to 2012 for PKU, and from 1991 to 2012 for CH.
Methods. Blood samples were collected from the heels of newborns between the third and the fifth day after birth. Fluorometric method was used for screening for PKU, CH screening was done by dissociationenhanced lanthanide fluorescent immunoassay (DELFIA).
Results. From 1993 to 2012, from 385,831 newborns 57 were identified with PKU. 184 newborns out of 427,396 screened from 1991 to 2012, were confirmed for CH. Incidences of PKU and CH in the periods stated are 1:6769 and 1:2323, respectively.
Conclusions. Successful implementation of newborn screening for PKU and CH has helped in preventing serious disabilities of the affected children. Adding screening for new metabolic diseases in the future would be beneficial.
Uvod. Presejanje novorojencev v Sloveniji se je začelo leta 1979 s presejanjem za fenilketonurijo (PKU). Leta 1981 je bil v program presejanja dodan še kongenitalni hipotireoidizem (CH). Cilj te raziskave je analiza podatkov presejanja novorojencev v Sloveniji v obdobju med letoma 1993 in 2012 za PKU ter med letoma 1991 in 2012 za CH. Metode. Vzorci krvi so bili odvzeti petim novorojencem med tretjim in petim dnem življenja. Pri presejanju za PKU se uporablja fluorometrična metoda, presejanje za CH pa poteka z metodo DELFIA. Rezultati. Od leta 1993 do leta 2012 je bil presejalni test za PKU izveden pri 358.831 novorojencih. Pri 57 otrocih je bil PKU potrjen. Pri 427.396 novorojencih med letoma 1991 in 2012 je bil izveden presejalni test za CH. Pri 184 otrocih je bil CH potrjen. V navedenih obdobjih je bila incidenca PKU 1:6769 in incidenca CH 1:2323. Zaključki. Uspešna implementacija presejanja novorojencev za PKU in CH je imela pomembno vlogo pri preprečevanju resnih zapletov pri obolelih otrocih. Smiselno bi bilo v program presejanja vključiti nove metabolne bolezni.
Phenylketonuria (PKU) is a metabolic disorder caused by phenylalanine hydroxylase gene (PAH) mutations. If left untreated, PKU patients develop severe mental retardation potentially due to ...neurodegeneration. This is the first study that investigates presence of mitochondrial DNA variants in PKU patients, m.10398A, reportedly associated with neurodegenerative diseases and m.10410T.
We analyzed 64 PKU patients and 50 healthy controls from Serbian population. PKU patients were categorized into groups according to time of diagnosis and compliance to low-phenylalanine diet. The IQ was determined according to age-appropriate scales.
We detected m.10398A and m.10410T variants by direct sequencing. Frequency of m.10398A was similar in patients and healthy controls (82.81% and 82.00% respectively) suggesting their identical ethnic background. No variation was detected for m.10410. In group with late diagnosis and poorly controlled diet, no statistically significant difference in average IQ was found between patients with m.10398A and m.10398G. The same was shown for PKU patients with higher IQ, diagnosed at neonatal screening and treated with low-phenylalanine diet. However, when patients carrying p.L48S, a PAH mutation with inconsistent effect, were excluded from the study, presence of m.10398A variant was associated with lower IQ.
This study emphasizes the importance of neonatal screening and good control of low-phenylalanine diet in PKU patients. Statistical analysis did not indicate clear impact of mitochondrial DNA variant m.10398A on IQ of PKU patients, except when PAH genotype was also considered. Studies in larger cohorts will elucidate the association between PAH gene mutations, mitochondrial DNA variants and complex PKU cognitive phenotype.
Fenilketonurija (PKU) je metaboličko oboljenje uzro- kovano mutacijama u genu za fenilalanin hidroksilazu (PAH). Ukoliko se ne leče, pacijenti sa fenilketonurijom razvijaju tešku mentálnu retardaciju, koja može biti i posledica neu- rodegeneracije. Ovo je prva študija koja istražuje prisustvo mitohondrijalnih DNK varijanti kod pacijenata sa fenilketonurijom, m.10398A, za koju je pokazana povezanost sa neurodegenerativnim oboljenjima, kao i m.10410T.
U ovoj študiji je analizirano 64 pacijenta sa fenilke- tonurijom i 50 zdravih kontrola iz srpske populacije. Pacijenti su podeljeni u grupe prema uzrastu u kome je postav- ljena dijagnoza i odnosu prema dijeti sa niskim sadržajem fenilalanina. IQ je odreden pomoču odgovarajučih uzrasnih skala.
Mitohondrijalne DNK varijante, m.10398A i m.10410T, su detektovane sekvenciranjem. Učestalost m.10398A je bila jednaka kod pacijenata i zdravih kontro- la (82,81% i 82,00%), što ukazuje na isto etničko poreklo ovih ispitanika. U slučaju m.10410, nisu detektovane različite varijante. U grupi pacijenata kojima je kasno postavlje- na dijagnoza i koji su neadekvatno lečeni, nije pronadena statistička značajnost u srednjoj vrednosti IQ izmedu paci- jenata sa m.10398A i m.10398G. Isto je pokazano i za pacijente sa visim IQ koji su otkriveni prilikom neonatalnog skrininga i koji su pravilno lečeni. Medutim, kada su iz ove grupe isključeni pacijenti koji nose p.L48S mutaciju u PAH genu, koja ima nekonzistentan uticaj na fenotip, prisustvo m.10398A alela je povezano sa nižim IQ.
Ova študija je potvrdila važnost neonatalnog skrininga i pravilnog sprovodenja dijete kod pacijenata sa fenilketonurijom. Štatistické analize nisu jasno utvrdile uti- caj mitohondrijalne DNK varijante, m.10398A, na IQ ovih pacijenata, osim kad je i PAH genotip uključen u analizu. Študije u večim grupama če rasvetliti povezanost izmedu mutacija u PAH genu, mitohondrijalnih DNKvarijanti i slo- ženog kognitivnog fenotipa kod pacijenata sa PKU.
Phenylketonuria (PKU) is a rare, inherited metabolic disease which is transmitted in an autosomal recessive pattern. PKU is caused by mutations in the gene encoding the phenylalanine hydroxylase ...(PAH) enzyme. This review cites the most prominent methods for the detection of mutations in the PAH gene. Since the image of PKU transcends »simple« monogenic disease, the known data on non-coding PAH gene variants and their role and PKU modifier genes have been further reviewed. It has been shown that there is a significant correlation between mutant PAH genotypes and PKU phenotypes. However, genotype-phenotype correlation inconsistencies have also been found. This review discusses the possible causes of phenotypic inconsistencies, such as oversight of more than two mutations present in the patient’s PAH genotype, pitfalls of patient phenotypic classification (plasma phenylalanine concentration and phenylalanine tolerance), the inter-allelic complementation (positive and negative) phenomenon. A new therapeutic approach, tetrahydrobiopterin (BH4) supplementation therapy, is an important innovation in the course of PKU patients’ treatment. How - ever, in countries where the BH4-loading test and BH4-supplementation therapy are not available, a genotype-based estimation of responsiveness to the therapy is a valuable approach. It enables BH4-potential benefit estimation, which provides vital information both for the patient and for the population. An optimal molecular diagnostics algorithm, established according to the published mutation frequencies in Serbian PKU patients, has been suggested. In the future, the molecular-genetic algorithm for PKU could be expanded to include a variety of transcriptional regulatory elements located in noncoding PAH gene regions and yet to be discovered modifier genes.
Fenilketonurija (PKU) jeste retko metaboličko oboljenje koje se nasleđuje autozomalno recesivno. Uzrok PKU su mutacije u genu koji kodira za enzim fenilalanin-hidroksilazu (PAH). U ovom revijskom radu su opisane najznačajnije metode za detekciju mutacija u PAH genu. Budući da slika o PKU prevazilazi »jednostavno« monogensko oboljenje, prikazani su i podaci o varijantama u nekodirajućim regionima PAH gena, kao i genima modifikatorima za PKU. Iako postoji značajna korelacija između PAH geno tipa i PKU fenotipa, uočene su i neusaglašenosti. U ovom revijskom radu su izneti mogući uzroci za neusaglašenost između genotipa i fenotipa, kao što su: propust u detekciji više od dve mutacije prisutne u PAH genotipu pacijenta, neusaglašenost u fenotipskoj klasifikaciji pacijenata (koncentracija fenilalanina u serumu pre terapije i tolerancija fenilalanina), fenomen interalelske komplemen - tacije (pozitivne i negativne). Novi terapijski pristup, te rapija tetrahidrobio pterinom (BH4), predstavlja važnu inova ciju u lečenju pacijenata sa PKU. Međutim, u zemljama u kojima test opte re će nja sa BH4 i terapija sa BH4 nisu dostupni, procena odgovora na terapiju koja je zasnovana na ge no tipu predstavlja koristan pristup. Ovakav pristup omo gućava procenu potencijalne koristi od terapije sa BH4 što je bitna informacija, kako za pacijenta, tako i na nivou populacije. Predložen je i optimalni algoritam za molekularnu dijagnostiku, uspostavljen prema objavljenim učestalostima mutacija kod pacijenata sa PKU u Srbiji. U budućnosti, molekularno-genetički algoritam za PKU bi mogao da bude proširen tako da uključi i različite transkripcione regulatorne elemente u nekodirajućim regionima PAH gena, kao i gene modifikatore koji tek treba da budu otkriveni.
Phenylketonuria (PKU) is the most common inborn error of amino acid metabolism, with an average incidence of 1/10000 in Caucasians. PKU is caused by more than 500 mutations in the phenylalanine ...hydroxylase gene (PAH) which result in phenylalanine hydroxylase (PAH) enzyme deficiency. Two approaches, in vitro expression analysis of mutant PAH and genotype-phenotype correlation study, are used for the assessment of severity of PAH mutations. It has been shown that there is a significant correlation between mutant PAH genotypes and PKU phenotypes. As a result, the molecular diagnosis is completely shifted toward the detection of mutations in the phenylalanine hydroxylase gene. The study of the molecular basis of PKU in Serbia included identification of the spectrum and frequency of PAH mutations in Serbian PKU patients and genotype-phenotype correlation analysis. By using both PCR-RFLP and »broad range« DGGE/DNA sequencing analysis, the mutation detection rate reached 97%. Thus, the base for molecular diagnosis, genetic counseling and selection of BH4-responsive PKU patients in Serbia was created.
Fenilketonurija (PKU) najčešći je urođeni metabolički poremećaj u populaciji belaca (1/10000). Fenilketonurija nastaje kao posledica više od 500 mutacija u genu za fenilalanin hidroksilazu (PAH) koje dovode do deficijencije u aktivnosti enzima fenilalanin hidroksilaze (PAH). Pomoću in vitro ekspresione analize mutiranog enzima PAH i genotip-fenotip korelacije procenjuje se težina mutacija. Pokazano je da postoji značajna korelacija između genotipova u kojima su prisutni mutirani aleli gena PAH i fenotipa PKU. Zbog toga je detekcija mutacija u genu za fenilalanin hidroksilazu sastavni deo moderne dijagnostike PKU. Studija molekularne osnove fenilketonurije u Srbiji obuhvatila je identifikaciju spektra i frekvencije mutacija PAH i analizu korelacije genotipa i fenotipa pacijenata. Kombinovanjem metoda, PCR-RFLP, DGGE širokog spektra i DNK sekvenciranja, postignut je nivo detekcije mutacija od 97%. Na taj način je u Srbiji postavljena osnova za molekularnu dijagnostiku, genetsko savetovanje i odabir pacijenata sa fenilketonurijom kojima bi BH4 terapija bila od koristi.
Nadomjesna terapija enzimom fenilalanin-amonij-lijaza novi je pristup u liječenju pacijenata s fenilketonurijom. Ovaj enzim sudjeluje u pretvorbi fenilalanina u trans-cimetnu kiselinu. Ispitana je ...mogućnost uporabe fenilalanin-amonij-lijaze iz endemske biljke Cyathobasis fruticulosa (Bunge) Aellen. kao dodatka hrani za liječenje fenilketonurije. Enzim je imao veliku aktivnost od (64,9±0,1) U/mg pri optimalnoj pH-vrijednosti od 8,8, temperaturi od 37 °C i koncentraciji pufera (Tris–HCl i L-fenilalanin) od 100 mM. Optimalna aktivnost enzima postignuta je pri pH-vrijednostima od 4 i 7,5, koje odgovaraju pH-vrijednostima probavnih sokova, te pri koncentraciji NaCl od 200 mM. Pročišćavanjem enzima 1,87 puta postignuta je aktivnost enzima od 98,6 U/mg. Metodom HPLC ustanovljeno je da je aktivnost enzima prije i nakon pročišćavanja bila slična. Analizom Western blot pronađene su dvije proteinske vrpce, i to od 70 i 23 kDa. Enzim fenilalanin-amonij-lijaza mogao bi se upotrijebiti u serijskoj proizvodnji dijetalnih pripravaka i biotehnoloških proizvoda.
PDF
