Falk Gastro-Kolleg Leber und Gallenwege

Werbung
Ammoniakentgiftung in der Leber
Blut vom Darm
Blut zum Herz
Ammoniak
NAGS
+
Falk
Gastro-Kolleg
Leber und
Gallenwege
Ammoniak
Harnstoffzyklus
Harnstoff
GlutaminSynthetase
Glutamin
Hyperammonämie bei Kindern
und Erwachsenen: Einteilung und
Krankheitsbilder
Prof. Dr. Johannes Häberle
Abteilung Stoffwechselkrankheiten
Kinderspital Zürich
Steinwiesstr. 7
0 Zürich
Schweiz
Zusammenfassung
Die Hyperammonämie ist ein nicht-spezifischer Laborbefund, der als Surrogatmarker
eine Störung im Stickstoffmetabolismus anzeigt und bei einer Reihe von Krankheitsbildern
primär oder sekundär auftreten kann. Weil Ammoniak ab einer bestimmten Konzentration
neurotoxisch ist, sind Zustände mit vermehrter Produktion oder eingeschränkter Entgiftung von Ammoniak stets als Notfall anzusehen, sofern klinische Symptome vorliegen.
Ammoniak wird im Harnstoffzyklus in der Leber entgiftet. Bei einem angeborenen Defekt
des Harnstoffzyklus (entweder eines der beteiligten Enzyme oder eines Transporters)
resultiert eine primäre Hyperammonämie. Ist hingegen die Funktion des Harnstoffzyklus
durch toxische Metabolite oder durch Substratmangel beeinträchtigt, wird die Situation
als sekundäre Hyperammonämie bezeichnet. Diese Unterscheidung hat ihre Bedeutung
nicht nur für das Verständnis der Pathophysiologie, sondern besitzt auch Relevanz für das
diagnostische und therapeutische Vorgehen. Unabhängig von der Ätiologie führt eine
Hyperammonämie zu irreversiblen Schäden des Gehirns, wenn keine rechtzeitige und
effektive Behandlung erfolgt. Daher besitzen ein frühzeitiges Erkennen und die sofortige
Einleitung der spezifischen Maßnahmen größte Bedeutung. Die wichtigsten prognostischen Faktoren sind, unabhängig von der zugrunde liegenden Ursache, die Dauer einer
hyperammonämischen Bewusstseinsstörung und das Ausmaß der Hyperammonämie.
Diese Übersicht beschreibt die biochemischen Hintergründe der primären und sekundären Hyperammonämie und gibt einen Überblick über die verschiedenen Aspekte im
Management betroffener Patienten.
Fragebeantwortung unter
www.falkfoundation.de
Falk Gastro-Kolleg
Titelbild: Schematische Darstellung der Entgiftung von Ammoniak in 2 Schritten in den periportalen
Hepatozyten (Harnstoffzyklus) sowie in den perivenösen Hepatozyten (Glutamin-Synthetase)
1
Schlüsselwörter
Hyperammonämie | Harnstoffzyklusstörung | Organoazidopathie |
Glutamin-Synthetase | N-Acetylglutamat-Synthase |
hyperammonämisches Koma | Stoffwechselentgleisung |
Bewusstseinsstörung
Hyperammonämie bei Kindern und Erwachsenen:
Einteilung und Krankheitsbilder
1. Einführung
Die Messung der Konzentration von Ammoniak im Plasma gehört zu den notwendigen Notfalllaboruntersuchungen bei einem Patienten mit ungeklärter Bewusstseinsstörung [1]. Ist der Ammoniakwert im Plasma erhöht, ist dies zwar ein unspezifischer
Befund, aber dennoch aufgrund der möglichen Neurotoxizität von großer Bedeutung
für den Patienten. Die Hyperammonämie ist ein Indikator für eine Vielzahl von verschiedenen vererbten oder erworbenen Krankheitszuständen [2]. Hyperammonämie
ist definiert als ein Plasma-Ammoniakwert > 50 µmol/L (> 100 µmol/L bei Neugebo­
renen) und sollte, sofern gleichzeitig klinische Symptome bestehen, stets als Notfall
betrachtet werden.
Eine Hyperammonämie kann bestehen i) bei einer erhöhten Produktion von Ammoniak (mögliche Ursachen: z. B. intestinale bakterielle Überwucherung, neurogene Blase, Medikamente, Infektionen oder andere katabole Zustände mit endogenem Abbau
von Eiweiß) oder ii) bei verminderter Ammoniakentgiftung (mögliche Ursachen: z. B.
verminderte Harnstoffzyklusfunktion, intrahepatische portosystemische Shunts oder
eine unzureichende Aktivität der Glutamin-Synthetase) [2–3].
Die Entgiftung von Ammoniak erfolgt überwiegend durch den Harnstoffzyklus in den
periportalen Hepatozyten [4]. Die Funktion des Harnstoffzyklus kann direkt durch einen
Mangel an einem der beteiligten Enzyme und Transporter betroffen sein; die daraus
resultierende Hyperammonämie wird als primäre Hyperammonämie bezeichnet [2].
Außerdem kann die Funktion des Harnstoffzyklus beeinträchtigt sein, wenn bestimmte
inhibierende Stoffwechselprodukte anfallen oder wenn ein Mangel an Intermediärsubstraten besteht; ein solcher Zustand wird als sekundäre Hyperammonämie bezeichnet [2]. Neben dem Harnstoffzyklus dient das Enzym Glutamin-Synthetase (GS) der
vollständigen Entgiftung von Ammoniak [5]. Dies ist vor allem bei erworbenen Leber­
erkrankungen von Bedeutung und beispielsweise die Ursache der Hyperammonämie
bei Leberzirrhose. Die Notwendigkeit einer normalen Funktion der GS für eine vollständige Ammoniakentgiftung wurde kürzlich bei Patienten mit angeborenem GSDefekt belegt [6].
Die Einteilung in eine primäre oder sekundäre Hyperammonämie ist hilfreich zum
Verständnis der zugrunde liegenden Pathophysiologie, aber auch für die Anpassung
der diagnostischen und therapeutischen Strategien. Allerdings kann es bei beiden
Formen der Hyperammonämie zu einer Enzephalopathie und irreversiblen Schädigung des Gehirns kommen, sofern die Behandlung nicht rechtzeitig und konsequent
durchgeführt wird [7]. Das frühzeitige Erkennen einer Hyperammonämie und die sofortige Einleitung der spezifischen Behandlung sind von größter Bedeutung für die
Prognose des Patienten [8]. Die wichtigsten prognostischen Faktoren sind, unabhängig von der zugrunde liegenden Ursache, die Dauer einer hyperammonämischen Bewusstseinsstörung und die maximale Ammoniakkonzentration. Neben einer hyperammonämischen Enzephalopathie gehen vor allem bei Erwachsenen mit erworbener
Lebererkrankung manche Krankheitsbilder mit nur geringer Erhöhung der PlasmaAmmoniakwerte (im Bereich um 100 µmol/L) einher, die klinische Relevanz dieser
Situation ist jedoch noch nicht vollständig verstanden.
P Eine Hyperammonämie
kann zu Enzephalopathie führen
und ist stets ein Notfall.
2
Dieser Übersichtsbeitrag beschreibt die verschiedenen Formen der Hyperammonämie,
deren biochemische, genetische und pathophysiologische Grundlagen, die häufigsten
Krankheitsbilder sowie die wesentlichen Aspekte des diagnostischen und therapeu­
tischen Managements betroffener Patienten.
2. Grundlagen der primären Hyperammonämie
Der Harnstoffzyklus ist im Säugetierorganismus der Hauptweg für die Entgiftung von
Stickstoff, sofern dieser nicht als Bestandteil von Aminosäuren für die Herstellung von
zum Beispiel Strukturproteinen, Enzymen oder Hormonen verwendet werden konnte.
Der vollständige Harnstoffzyklus ist nur in der Leber und dort nur in periportalen
Hepatozyten exprimiert [4]. Dies ist verständlich, weil diese Zellen als erste in Kontakt
mit Pfortaderblut aus dem Darm kommen, welches eine Ammoniakkonzentration
von 100–300 µmol/L aufweist. Im ersten Schritt des Harnstoffzyklus werden Ammo­
niak und Bikarbonat durch das Enzym Carbamoylphosphat-Synthetase 1 (CPS1, OMIM
*608307) zu Carbamoylphosphat umgewandelt. Dieser erste Schritt und auch der folgende, katalysiert durch die Ornithin-Transcarbamylase (OTC, OMIM *300461), ist im
Mitochondrium lokalisiert. Dagegen erfolgen die 3 nachstehenden enzymatischen
Reaktionen (katalysiert durch die Argininosuccinat-Synthetase [ASS], OMIM *603470;
die Argininosuccinat-Lyase [ASL], OMIM *608310; die Arginase 1 [ARG1], OMIM *608313)
im Cytosol. Zusätzlich werden für die Harnstoffzyklusfunktion 2 Transporter benötigt,
der Ornithin-Transporter ORNT1 (OMIM *603861) und der Aspartat-Glutamat-Antiporter Citrin (OMIM *603859) [9] (Abb. 1).
Abb. 1
Blut aus der Pfortader
NH3 + HCO3-
Glutamin
GLNase
Citrullin
GDH
ASS
ORNT1
Argininosuccinat
Citrullin
Glutamat
NAGS
Aspartat
Citrin
Acetyl-CoA
N-AcetylL-glutamat
+
CPS1
OTC
Carbamoylphosphat
+ Ornithin
Harnstoffzyklus
ASL
Arginin
ARG1
ORNT1
Ornithin
Mitochondrium
Cytosol
Harnstoff
Carbamoylphosphat
Orotsäure
Urin
ARG1 = Arginase 1; ASL = Argininosuccinat-Lyase; ASS = Argininosuccinat-Synthetase;
CPS1 = Carbamoylphosphat-Synthetase 1; GDH = Glutamat-Dehydrogenase;
GLNase = Glutaminase; NAGS = N-Acetylglutamat-Synthase; ORNT1 = Ornithin-Citrullin-Antiporter;
OTC = Ornithin-Transcarbamylase
Enzyme und Transporter des Harnstoffzyklus in Mitochondrium und Cytosol
der periportalen Hepatozyten
Für die oben genannten enzymatischen Reaktionen wie auch für die beiden Transporter existieren angeborene Krankheiten durch Defekte der jeweiligen Gene. Des Weiteren benötigt der Harnstoffzyklus die Aktivierung durch N-Acetylglutamat (NAG), welches durch die N-Acetylglutamat-Synthase (NAGS, OMIM *608300) in Mitochondrien
3
bereitgestellt wird und obligater Aktivator der CPS1 ist (s. Abb. 1). Auch die NAGS kann
selten von angeborenen Defekten betroffen sein (NAGS-Mangel, OMIM #237310), häufiger jedoch beeinträchtigen diverse Metabolite die enzymatische Aktivität der NAGS
und führen dann sekundär zur Hyperammonämie (s. unten) [2] (Tab. 1).
Formen der Hyperammonämie, deren wesentliche Diagnostik,
Leitmetabolite und Pathomechanismen
Primäre Hyperammonämie
Enzymdefekte des Harnstoffzyklus
Krankheit
Wesentliche Diagnostik
Leitmetabolite
Pathomechanismus
N-Acetylglutamat-Synthase
(NAGS)-Mangel
Aminosäuren im Plasma
Glutamin im Plasma erhöht,
Orotsäure im Urin normal
Enzymatischer Block
im Harnstoffzyklus
CarbamoylphosphatSynthetase-1 (CPS1)-Mangel
Aminosäuren im Plasma
Glutamin im Plasma erhöht,
Orotsäure im Urin normal
Enzymatischer Block
im Harnstoffzyklus
Ornithin-Transcarbamylase
(OTC)-Mangel
Aminosäuren im Plasma,
Orotsäure im Urin
Glutamin im Plasma erhöht,
Orotsäure im Urin erhöht
Enzymatischer Block
im Harnstoffzyklus
Argininosuccinat-Synthetase
(ASS)-Mangel
Aminosäuren im Plasma,
Orotsäure im Urin
Citrullin im Plasma erhöht,
Orotsäure im Urin erhöht
Enzymatischer Block
im Harnstoffzyklus
Argininosuccinat-Lyase
(ASL)-Mangel
Aminosäuren im Plasma,
Orotsäure im Urin
Argininosuccinat in Plasma
und Urin vorhanden,
Orotsäure im Urin erhöht
Enzymatischer Block
im Harnstoffzyklus
Arginase-1 (ARG1)-Mangel
Aminosäuren im Plasma
Arginin im Plasma erhöht
Enzymatischer Block
im Harnstoffzyklus
Tab. 1
P Bei primärer
Hyperammonämie
besteht ein angebore­
ner Defekt der Enzyme
oder Transporter des
Harnstoffzyklus,
wäh­rend
bei sekun­­­därer
Hyperammo­nämie
die Funktion des
Harnstoffzyklus
indirekt betroffen ist.
Transporterdefekte des Harnstoffzyklus
HyperammonämieHyperornithinämieHomocitrullinurie-Syndrom
Aminosäuren in Plasma
und Urin
Ornithin im Plasma erhöht,
Homocitrullin im Urin erhöht
Mangel an mitochondrialem
Ornithin (Substrat der OTC)
Citrullinämie Typ II
Aminosäuren im Plasma
Citrullin im Plasma erhöht
Mangel an Aspartat
(Substrat der ASS)
Sekundäre Hyperammonämie mit Hemmung des Harnstoffzyklus
Organoazidopathien
Krankheit
Wesentliche Diagnostik
Leitmetabolite
Pathomechanismus
Methylmalonazidurie (MMA)
Organische Säuren im Urin,
Acylcarnitine im Blut
Methylmalonsäure und
Methylcitrat im Urin erhöht,
Proprionylcarnitin im Blut
erhöht
Hemmung der NAGS
durch Metabolite der MMA
Propionazidämie (PA)
Organische Säuren im Urin,
Acylcarnitine im Blut
3-Hydroxy-Propionsäure
und Methylcitrat im Urin
erhöht, Proprionylcarnitin
im Blut erhöht
Hemmung der NAGS
durch Metabolite der PA
Isovalerianazidämie (IVA)
Organische Säuren im Urin,
Acylcarnitine im Blut
Isovalerylglycin und
3-Hydroxy-Isovaleriansäure
im Urin erhöht, Isovaleryl­
carnitin im Blut erhöht
Hemmung der NAGS
durch Metabolite der IVA
Sekundäre Hyperammonämie mit funktioneller Insuffizienz des Harnstoffzyklus
Fettsäurenoxidationsdefekte und Defekte des Carnitinzyklus
Krankheit
Wesentliche Diagnostik
Leitmetabolite
Pathomechanismus
Mittelkettiger Acyl-CoADehydrogenase-Mangel
Acylcarnitine im Blut,
organische Säuren im Urin
Erhöhtes Octanoylcarnitin
im Blut, vermehrt Hexanoyl­
glycin und Dicarbonsäuren
im Urin
Mangel an Acetyl-CoA,
Acylierung der CPS1
Multipler Acyl-CoADehydrogenase-Mangel
Acylcarnitine im Blut,
organische Säuren im Urin
Erhöhte mittel- und lang­
kettige Acylcarnitine im Blut,
vermehrt Ethylmalonsäure
und Dicarbonsäuren im Urin
Mangel an Acetyl-CoA,
Acylierung der CPS1
Carnitin-Palmitoyltransferase-II-Mangel
Acylcarnitine im Blut
Erhöhte langkettige
Acylcarnitine im Blut
Mangel an Acetyl-CoA,
Hemmung der CPS1
4
Carnitin-AcylcarnitinTranslo­k ase-Mangel
Acylcarnitine im Blut
Tiefes Carnitin im Blut,
erhöhte langkettige
Acylcarnitine im Blut
Mangel an Acetyl-CoA,
Hemmung der CPS1
Substratmangel
Lysinurische Proteinintoleranz
Aminosäuren im Urin
Vermehrte Ausscheidung von
Lysin, Arginin und Ornithin
Mangel der HarnstoffzyklusSubstrate Arginin und Ornithin
Pyrrolin-5-CarboxylatSynthetase-Mangel
Aminosäuren im Plasma
Tiefe Konzentrationen
von Prolin, Arginin, Citrullin
und Ornithin im Plasma
Mangel der HarnstoffzyklusSubstrate Arginin und Ornithin
Pyruvatcarboxylase-Mangel
Aminosäuren im Plasma,
Laktat im Blut
Erhöhtes Citrullin und Alanin,
Laktat erhöht
Mangel an Aspartat
(Substrat der ASS)
Ornithin-AminotransferaseMangel
Aminosäuren im Plasma
Ornithin im Plasma erhöht
Mangel an Ornithin
(Substrat der OTC)
Carbonic-Anhydrase-V-Mangel
Laktat im Blut
Laktat erhöht
Fehlendes Bikarbonat
(Substrat der CPS1)
Andere
HyperinsulinismusHyperammonämie-Syndrom
Glukose im Blut
Hypoglykämie
Erhöhte Produktion von
Ammoniak,
verminderte Verfügbarkeit von
Glutamat (nicht nachgewiesen)
Mitochondriale Krankheiten
Laktat im Blut
Laktat erhöht
Eingeschränkte ATP-Produktion
Glutamin-Synthetase
(GS)-Mangel
Aminosäuren in Plasma
und Urin
Glutamin erniedrigt
Unzureichende Ammoniak­
entgiftung
2.1 Enzymatische Defekte des Harnstoffzyklus
Sämtliche klassische Harnstoffzyklusdefekte (engl. urea cycle disorders, UCD), d. h. die
Enzymdefekte der NAGS, CPS1, OTC, ASS, ASL oder ARG1 können zu lebensbedrohlicher
Hyperammonämie bei Patienten aller Altersgruppen führen (s. Tab. 1) [9–10]. Die genannten Enzymdefekte werden autosomal-rezessiv vererbt, außer der Mangel an OTC
(OMIM #311250), welcher einen X-chromosomalen Erbgang aufweist. Die kumulative
Inzidenz der Harnstoffzyklusdefekte beträgt nach neu erhobenen Zahlen etwa 1:35.000
[11]. Nach einem kurzen unauffälligen Intervall erkrankt etwa die Hälfte der Patienten
um den 3. Lebenstag mit rasch progredienter hyperammonämischer Enzephalopathie.
Ohne frühzeitige Diagnosestellung und Behandlung besteht eine hohe Sterblichkeitsrate aufgrund eines irreversiblen Hirnödems. Aber auch bei aggressiver Therapie ist
ein relevanter Teil der Patienten von den neurologischen Folgen einer neonatalen hyperammonämischen Enzephalopathie betroffen. Die wesentlichen Komplikationen sind
Krampfanfälle sowie geistige oder psychomotorische Retardierung. Dies unterstreicht
die Bedeutung der möglichst frühzeitigen Behandlung betroffener Neugeborener, gilt
jedoch auch für die Erstmanifestation in jeder anderen Altersgruppe. Bemerkenswert
ist weiter, dass viele der Neugeborenen mit UCD zunächst für einige Zeit unter der
Verdachtsdiagnose einer bakteriellen Sepsis behandelt werden, ehe in zweiter Linie
ein Stoffwechseldefekt differenzialdiagnostisch erwogen wird; dies führt oft zu relevanter Verzögerung und damit schlechter Prognose.
Im Verlauf sind katabole Situationen vor allem bei (ansonsten banalen) viralen Infektionen, Fieber oder durch längeres Fasten die Hauptauslöser für wiederkehrende Stoffwechselentgleisungen.
Für die neurologische Prognose sind die Dauer eines hyperammonämischen Komas
und das Ausmaß der Ammoniakerhöhung die relevantesten Einflussgrößen [12–13].
Leider ist die Prognose von UCD-Patienten oft nach wie vor schlecht, weil die Möglichkeit einer endogenen Intoxikation durch Ammoniak bei differenzialdiagnostischen
Überlegungen vielfach nur in zweiter Linie erwogen wird [14–15].
Die Entwicklung eines Hirnödems stellt die bedeutendste Komplikation einer Harnstoffzyklusstörung dar. Während viele der neurologischen Folgeerscheinungen auf die
neurotoxische Wirkung von Ammoniak zurückzuführen sind, existieren weitere schädigende Metabolite. Etwa kann ein Mangel an Arginin oder von dessen Metaboliten
ebenfalls das Gehirn schädigen [16–17]. Bei Patienten mit ASL-Mangel (OMIM #207900)
treten neurokognitive Beeinträchtigungen auch ohne hyperammonämische Episoden
P Harnstoffzyklusdefekte sind die
häufigste Ursache einer (primären)
Hyperammonämie; sie können in
jedem Lebensalter erstmals auftreten.
5
auf; hier dient als spezifische pathophysiologische Erklärung, dass bei ASL-Mangel die
Verfügbarkeit von Stickstoffmonoxid durch Beeinträchtigung eines zytosolischen
Multienzymkomplexes eingeschränkt ist. Ein Sonderfall sind OTC-Patientinnen, die in
Abhängigkeit vom Muster der X-Inaktivierung typische neurokognitive Defizite aufweisen, selbst wenn manche Patientinnen lebenslang klinisch asymptomatisch sind [18].
2.2 Transporterdefekte des Harnstoffzyklus
Die beiden Transporter des Harnstoffzyklus, ORNT1 und Citrin, führen, sofern defekt, in
unterschiedlicher Weise zu Hyperammonämie [19]. Das Hyperammonämie-Hyperorni­
thinämie-Homocitrullinurie (HHH)-Syndrom (OMIM #238970), verursacht durch einen
Defekt des Ornithin-Transporters ORNT1, hat viele Gemeinsamkeiten mit den klassischen
Harnstoffzyklusstörungen. So sind Neugeborene ebenfalls von einer hyperammonämischen Stoffwechselentgleisung bereits wenige Tage nach der Geburt betroffen.
Im Gegensatz dazu ist der Citrin-Mangel (Synonym: Citrullinämie Typ II) klinisch davon
sehr verschieden. Patienten können hier als Neugeborene oder Säuglinge/Kleinkinder
eine cholestatische Lebererkrankung entwickeln, welche meist ohne Hyperammonämie abläuft (OMIM #605814). Dagegen sind erwachsene Patienten mit einem Defekt
im gleichen Transporter klinisch in anderer Weise betroffen: Es bestehen ein chronisches Hirnödem sowie neurologische Symptome wie Verwirrtheit oder gestörtes
Bewusstsein (OMIM #603471).
P Transporterdefekte des Harnstoff­
zyklus sind eine seltene Ursache einer
(primären) Hyperammonämie.
3. Grundlagen der sekundären Hyperammonämie
Wie oben bereits erwähnt, kann die Funktion des Harnstoffzyklus auf verschiedene
Weise sekundär beeinträchtigt sein.
Durch Anstau von Metaboliten aus anderen Stoffwechselwegen kann der Harnstoffzyklus inhibiert werden; dies ist am häufigsten der Fall bei einer Krankheit aus der
Gruppe der Organoazidopathien. Beispiele sind hier vor allem Stoffwechseldefekte im
Abbau verzweigtkettiger Aminosäuren, etwa die Methylmalonazidurie bei Defekt der
Methylmalonyl-CoA-Mutase (MMA, OMIM #251000), die Propionazidurie bei Defekt einer
der Untereinheiten der Propionyl-CoA-Carboxylase (PA, OMIM #606054) oder die Isovalerianazidurie bei Defekt der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase (IVA, OMIM #243500) [2].
Bei all diesen angeborenen Stoffwechselkrankheiten kommt es zu einer Hemmung
der Funktion des Harnstoffzyklus und dadurch zu einer sekundären Hyperammonämie.
In gleicher Weise können Medikamente den Harnstoffzyklus hemmen, etwa Valproinsäure durch direkte Hemmung der NAGS durch den Metaboliten Valproyl-CoA [20].
Außer einer Hemmung des Harnstoffzyklus kann dessen Funktion auch durch Substratmangel beeinträchtigt werden; beispielsweise besteht eine verringerte Verfügbarkeit
der Aminosäuren Arginin, Citrullin und Ornithin bei der lysinurischen Proteinintoleranz
(LPI) bei Defekt des kationischen Aminosäuren-Transporters (OMIM #222700) oder bei
Pyrrolin-5-Carboxylat-Synthetase-Mangel (P5CSD, OMIM #219150) [21–22]. Zudem führen
alle Zustände, bei denen vermindert das Substrat der NAGS, Acetyl-CoA, bereitgestellt
wird, zu einer beeinträchtigten Produktion von NAG und dadurch zu verminderter
Aktivierung des Harnstoffzyklus. Dies ist etwa der Fall bei Fettsäurenoxidationsstörungen (z. B. mittelkettiger Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel [MCADD], OMIM #201450;
multipler Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel [MADD], OMIM #231680) sowie bei De­
fekten des Carnitinzyklus (z. B. die neonatale Form des Carnitin-Palmitoyltransferase-IIMangels, neonataler CPT-II-Mangel, OMIM #608836) [23] (s. Tab. 1).
P Bei Hemmung der Enzymfunktion
oder bei Substratmangel kann der
Harnstoffzyklus sekundär betroffen sein;
dieser Situation können verschiedene
angeborene Stoffwechselkrankheiten
zugrunde liegen.
3.1 Sekundäre Hyperammonämie aufgrund einer Hemmung des Harnstoffzyklus
Organoazidopathien
Organoazidopathien sind eine Gruppe angeborener Enzymdefekte im Abbau verzweigtkettiger Aminosäuren. Die Symptome dieser Krankheiten sind vorwiegend
neurologisch, zudem bestehen verschiedenste Komplikationen mehrerer Organe
(einschl. Gehirn, Nieren, Herz, Knochen und Bauchspeicheldrüse). Ähnlich den Harnstoffzyklusstörungen sind aus klinischer Sicht Neugeborene erneut am meisten betroffen, weil diese ebenfalls von einer schwerwiegenden Hyperammonämie mit hoher
6
Morbidität und Mortalität bedroht sein können. Auch Organoazidopathien können
sich in jedem Lebensalter erstmals manifestieren. Die Höhe des Ammoniakwerts erlaubt keine Unterscheidung zu den primären Störungen des Harnstoffzyklus. Eher
kann die Konzentration von Glutamin im Blut zur Unterscheidung dienen, weil diese
Aminosäure bei Organoazidopathien oft geringer oder gar nicht erhöht ist.
Bei Organoazidopathien ist die Ammoniakkonzentration sekundär erhöht, weil Metabolite wie Methylmalonsäure, Methylzitronensäure oder Propionsäure zu einer Hemmung der NAGS- und CPS1-Funktion führen. Aus diesem Grund wird der Einsatz von
N-Carbamylglutamat, einem chemischen NAG-Analogon, für die Behandlung der
akuten Hyperammonämie bei den häufigsten Organoazidopathien MMA, PA und IVA
empfohlen (und ist für diese Indikation auch durch die EMA zugelassen) [24–25].
Valproat
Valproinsäure ist eine Carbonsäure (C8-verzweigtkettige Fettsäure) und wird seit 1967
als Medikament für die Behandlung von epileptischen Anfällen, später auch für die
Behandlung von psychiatrischen Störungen und Migräne, verwendet. Während dieser
mehr als 40 Jahre wurden wiederholt unerwünschte Ereignisse berichtet, am relevantesten ist hier sicherlich das akute Leberversagen zu nennen. Als ursächlich werden
eine Hemmung der Fettsäurenoxidation oder des Abbaus von Carnitin und AcetylCoA oder eine noch nicht näher bekannte mitochondriale Störung diskutiert.
Immer wieder wurde das Auftreten einer Hyperammonämie unter Valproatbehandlung beobachtet. Vor Kurzem wurde nachgewiesen, dass die Metabolite der Valproin­
säure, etwa Valproyl-CoA, eine direkte hemmende Wirkung auf die Aktivität der NAGS
haben und dies zu einer geringeren Aktivierung der CPS1 und somit des Harnstoff­
zyklus führt [20]. Diese Hemmung ist reversibel, sodass nach Absetzen von Valproat
eine normale NAGS-Funktion wiederkehrt und die Hyperammonämie verschwindet.
Bis dies tatsächlich eintritt, kann als Überbrückung die Gabe von N-Carbamylglutamat
erwogen werden.
P Organoazidopathien sind die
häufigste Ursache einer sekundären
Hyperammonämie; sie können in jedem
Lebensalter erstmals auftreten und sind
vom Ausmaß der Hyperammonämie
nicht von den primären Störungen
zu unterscheiden.
P Valproat führt zur Hemmung
der N-Acetylglutamat-Synthase und
damit sekundär zu Hyperammonämie.
3.2 Sekundäre Hyperammonämie aufgrund einer funktionellen Störung
des Harnstoffzyklus
Defekte der Fettsäurenoxidation
Patienten mit Störungen der mitochondrialen Fettsäurenoxidation können sich in
jedem Alter und mit großer klinischer Variabilität präsentieren. Die gefürchtetsten klinischen Zeichen bei schwerer Krankheit sind ein hypoketotisch-hypoglykämisches
Koma und Leberversagen sowie Kardiomyopathie und Rhabdomyolyse. Als Labor­
befunde während einer Entgleisung werden eine hypoketotische Hypoglykämie, Laktatazidose und Hyperammonämie gefunden. Als Ursache der Hyperammonämie bei
Fettsäurenoxidationsdefekten wird ein Mangel an Acetyl-CoA als Folge der Blockierung des Abbaus der Acylcarnitine angenommen [26]. Dadurch steht ein Substrat der
NAGS nicht ausreichend zur Verfügung. Zudem wurde eine Hemmung der Aktivität
der CPS1 durch langkettige Fettsäuren-Acyl-CoA, insbesondere Palmitoyl-CoA, beschrieben. Diese Hemmung der CPS1, bedingt durch Acylierung, ist Bestandteil der
Stickstoff-sparenden Strategie des Organismus bei Hunger, kann jedoch im Fall von
vor allem (sehr) langkettigen Acyl-CoA-Oxidationsdefekten fatal sein.
Defekte des Carnitinzyklus und Mangel an Carnitin
Defekte des Carnitinzyklus stellen eine Gruppe erblicher Krankheiten dar, bei denen
der Transport von Carnitin-gebundenen langkettigen Fettsäuren aus dem Cytosol in
das Mitochondrium gestört ist. Dadurch ist die Oxidation langkettiger Fettsäuren beeinträchtigt, sodass toxische Metabolite akkumulieren, welche zum Teil den Harnstoffzyklus inhibieren können. So sind für alle Defekte des Carnitinzyklus hyperammonämische Entgleisungen beschrieben, die mitunter sehr ausgeprägt verlaufen können
(z. B. bei einem Defekt der Carnitin-Acylcarnitin-Translokase, CACT-Mangel, OMIM
#212138). Zudem sind auch bei alimentärem Carnitin-Mangel hyperammonämische
Enzephalopathien beschrieben.
P Störungen der mitochondrialen
Fettsäurenoxidation und des Carnitin­
zyklus führen sekundär zu Hyper­
ammonämie, weil toxische Metabolite
akkumulieren oder Acetyl-CoA fehlt.
7
Lysinurische Proteinintoleranz
Die lysinurische Proteinintoleranz (LPI) ist eine autosomal-rezessiv vererbte Störung
der Reabsorption der dibasischen Aminosäuren Lysin, Arginin und Ornithin an der basolateralen Membran in Darm und Nieren [21]. Als Ergebnis des renalen Verlusts dieser
Aminosäuren besteht eine funktionelle Insuffizienz des Harnstoffzyklus durch Mangel
an Intermediärmetaboliten. Dabei kann eine hyperammonämische Enzephalopathie
auftreten, wobei diese nicht im Vordergrund der LPI steht, welche als Multiorgankrankheit (mit u. a. Gedeihstörung, interstitieller Pneumonie, chronischer Niereninsuffizienz,
Osteopenie und immunologischer Dysfunktion) verstanden werden sollte. Ursächlich
ist ein Defekt im SLC7A7-Gen, welcher sehr selten außerhalb von Süditalien oder dem
Norden Japans auftritt.
Pyrrolin-5-Carboxylat-Synthetase-Mangel
Der Pyrrolin-5-Carboxylat-Synthetase-Mangel (P5CSD) ist autosomal-rezessiv vererbt
und führt ebenfalls zu einem Mangel an Substraten des Harnstoffzyklus und damit
funktioneller Harnstoffzyklus-Insuffizienz. Eine metabolische Besonderheit sind die erniedrigten Konzentrationen der Aminosäuren Prolin, Ornithin und Arginin als Folge
der gestörten Umwandlung von Glutamat zu Δ1-Pyrrolin-5-Carboxylat, einer Vorstufe
des Prolins [22]. Die Hyperammonämie bei P5CSD ist typischerweise präprandial am
ausgeprägtesten und unterscheidet sich damit von anderen hier vorgestellten Störungen. Allerdings ist P5CSD eine sehr seltene und bislang nur im Kindesalter beschriebene Entität (weitere Symptome sind angeborene Katarakt, Cutis laxa, Hyper­
mobilität der Gelenke und geistige Behinderung).
P Die lysinurische Proteinintoleranz
und der Pyrrolin-5-Carboxylat-Synthe­
tase-Mangel führen sekundär zu
Hyperammonämie, weil Intermediär­
metabolite des Harnstoffzyklus fehlen.
4. Weitere angeborene Krankheitsbilder mit Hyperammonämie
Hyperinsulinismus-Hyperammonämie (HIHA)-Syndrom
Das HIHA-Syndrom (OMIM #606762) entsteht bei „gain of function“-Mutationen im
Gen der mitochondrialen Glutamat-Dehydrogenase 1 (GDH1), GLUD1 [27]. Dieses Gen wird
durch Guanosin-5‘-Triphosphat (GTP) reguliert, welches die Enzymaktivität in­hibiert.
Diese Inhibition geht bei bestimmten Mutationen verloren, sodass durch die GDH1Überaktivität vermehrt α-Ketoglutarat (stimuliert die Insulinsekretion aus β-Zellen des
Pankreas) und Ammoniak entstehen. Allerdings ist die Hyperammonämie bei einigen
Patienten mit HIHA-Syndrom nicht besonders ausgeprägt (Werte um 100 µmol/L) und
erfordert dann möglicherweise keine Therapie.
Störungen der Atmungskette, ATP-Mangel und Pyruvat-Dehydrogenase-Mangel
Störungen der Atmungskette umfassen eine große und sehr heterogene Gruppe angeborener Defekte des Energiestoffwechsels. Häufig resultiert ein ATP-Mangel durch
Beeinträchtigung der mitochondrialen oxidativen Phosphorylierung. Es wird vermutet, dass der ATP-Mangel den Harnstoffzyklus beeinträchtigt, weil einige der daran
beteiligten Enzyme (CPS1 und ASS) ATP-abhängig sind. So wird bei einigen Patienten
mit Störungen der Atmungskettenfunktion eine zum Teil ausgeprägte Hyperammonämie beobachtet, wobei dies bislang nur für wenige der bekannten Defekte beschrieben ist. Ein Beispiel ist der Defekt des TMEM70-Gens (mitochondrialer Komplex-VMangel, OMIM #614052), welches für ein Protein der ATP-Synthase kodiert; Patienten
zeigen bereits als Neugeborene eine schwere Hyperammonämie mit Laktatazidose.
Defekte der Pyruvat-Dehydrogenase (PDH) umfassen eine Gruppe von Störungen
einer der Komponenten des PDH-Multienzymkomplexes. Patienten zeigen oft eine
globale Retardierung, Fehlbildungen des Gehirns sowie eine Laktatazidose. In einzelnen Fällen wurde zudem eine Hyperammonämie beschrieben, welche möglicherweise
ebenfalls durch eine verminderte Funktion der CPS1 bei ATP-Mangel bedingt ist.
Hyperammonämie bei Defekt der Glutamin-Synthetase
In der Literatur sind einzelne Patienten mit einem angeborenen Defekt der GlutaminSynthetase (GS) und daraus resultierendem systemischem Glutamin-Mangel beschrieben. Alle Patienten sind bereits als Neugeborene mit schwerer Enzephalopathie
aufgefallen [6, 28]. Neben der sehr niedrigen Konzentration von Glutamin in Blut, Urin
und Liquor bestand eine Hyperammonämie mit Ammoniakwerten zwischen 100 und
200 µmol/L. Dies illustriert perfekt die Notwendigkeit der GS für eine vollständige Ammoniakentgiftung im Säugetierorganismus und beim Menschen.
8
Schließlich gibt es auch Patienten, bei denen ein erworbener GS-Mangel sowie eine
Hyperammonämie nach orthotoper Lungen- oder Knochenmarktransplantation bestehen. Deren Ursache ist nicht vollständig geklärt, vermutet wird eine deutlich reduzierte GS-Expression und -Aktivität.
5. G
rundlagen nicht-metabolischer oder erworbener Ursachen
einer Hyperammonämie
Neben den oben genannten Situationen gibt es weitere, in denen selten auch eine
Hyperammonämie resultieren kann: bei Überwucherung mit Urease-bildenden Bakte­
rien in Blase und Harnwegen (v. a. bei Infektionen der Harnwege und bei einer neuro­
genen Blase) oder im Darm (v. a. bei verminderter Motilität oder Dilatation intestinaler
Segmente), bei Verwendung von Medikamenten wie L-Asparaginase (Hydrolyse von
Asparagin zu Asparaginsäure und Ammoniak) oder von Chemotherapeutika oder bei
hoch dosierten Aminosäureninfusionen im Rahmen einer parenteralen Ernährung.
Zudem können vaskuläre Besonderheiten, vor allem bei Vorliegen eines portokavalen
Shunts, zu einer verminderten Ammoniakentgiftung führen [29]. Dies kann angeboren
der Fall sein, noch häufiger jedoch erworben im Rahmen einer Leberzirrhose (Tab. 2).
Erworbene Hyperammonämie-Formen
Situation/Erkrankung
Pathomechanismus
Akute oder chronische
Leberinsuffizienz
Reduzierte Kapazität des Harnstoffzyklus,
verminderte Funktion der Glutamin-Synthetase
aufgrund einer Hemmung durch Tyrosin-Nitrierung, intrahepatische portosystemische Shunts
Malformation von Gefäßen
Intrahepatische portosystemische Shunts
Valproatbehandlung
Hemmung der N-Acetylglutamat-Synthase
durch Metabolite des Valproats, Carnitin-Mangel
L-Asparaginase-Behandlung
Erhöhte Produktion von Ammoniak
durch Hydrolyse von Asparagin
Urease-produzierende
Organismen
Erhöhte Produktion von Ammoniak
in den Harnwegen und im Darm
Totale parenterale
Ernährung (TPN)
Unausgewogene TPN-Zusammensetzung
mit relativem Arginin-Mangel
Ernährungsbedingter
Carnitin-Mangel
Beeinträchtigung der Fettsäurenoxidation
und dadurch Mangel an Acetyl-CoA
Zystoskopie mit Glycinhaltigen Lösungen
Erhöhte Produktion von Ammoniak
bei Stickstoffüberladung
Status nach Lungen- oder
Knochenmarktransplantation
Reduzierte Expression und Aktivität der
Glutamin-Synthetase unbekannter Ursache
Transiente Hyperammonämie
des Neugeborenen
Intrahepatische portosystemische Shunts
(nicht nachgewiesen)
Akute oder chronische Leberinsuffizienz
Neben den vielfältigen angeborenen Defekten, welche mit Hyperammonämie einhergehen können, kann auch eine erworbene Leberinsuffizienz die Entgiftung von
Ammoniak betreffen. Dies ist etwa der Fall bei einer Leberzirrhose, bei der zum einen
der normale Blutfluss durch die Leber beeinträchtigt ist und zum anderen die Anzahl
der funktionsfähigen Hepatozyten unter einen Schwellenwert für ausreichende Ammoniakentgiftung vermindert sein kann. Im fortgeschrittenen Stadium kann eine hepatische Enzephalopathie mit ausgeprägter Hyperammonämie resultieren.
Tab. 2
P Mehrere Medikamente sowie
portokavale Shunts bei Malformationen
von Gefäßen können zu Hyperammo­n­
ämie führen.
P Erworbene Lebererkrankungen
gehen oft mit Hyperammonämie einher,
unter anderem, weil die Entgiftungs­
leistung der Leber für Ammoniak nicht
mehr ausreichend ist.
9
Ein weiterer Faktor bei Lebererkrankungen ist der erworbene Defekt der GlutaminSynthetase (GS) durch Tyrosin-Nitrierung [30]. Als deren Folge ist der notwendige
zweite Schritt der Ammoniakentgiftung neben dem Harnstoffzyklus, die Reaktion der
GS, beeinträchtigt.
Hyperammonämie bei gesteigerter Produktion von Ammoniak
Bei Infektionen der Harnwege mit Urease-produzierenden Organismen (z. B. Proteus
mirabilis und einige Klebsiella-Arten) kann durch Spaltung von Harnstoff eine Hyperammonämie resultieren. Dies kann auch bei Patienten mit Ureter-Dilatation, neuro­
gener Blasenstörung und Restharn oder bei solchen mit eingeschränkter Motilität
und Dilatation des Kolons der Fall sein, wobei jeweils eine bakterielle Überwucherung
Ursache des vermehrten Anfalls von Ammoniak ist. Unter diesen Bedingungen kann
die Konzentration von Ammoniak im Plasma (nach Erfahrung des Autors) Werte von
> 300 µmol/L erreichen und damit Auslöser einer hyperammonämischen Enzephalopathie sein.
Weiterhin können einige Medikamente zu einer erhöhten Produktion von Ammoniak
führen; dies sind Chemotherapeutika (Auslöser eines ausgeprägten Katabolismus),
L-Asparaginase sowie pegylierte Asparaginase (dieses bakteriell gewonnene Enzym
katalysiert die Hydrolyse von Asparagin in Asparaginsäure und Ammoniak) oder auch
Glycin-haltige Spüllösungen während Zystoskopie-Untersuchungen (vermehrter Anfall von Stickstoff bzw. Ammoniak). Auch bei Diuretika und Antiepileptika sind Hyper­
ammonämien als Nebenwirkung beschrieben.
Daneben kann eine totale parenterale Ernährung, sofern diese (bei relativem Mangel
an Arginin) hohe Konzentrationen an Eiweiß enthält, zu Dysfunktion des Harnstoff­
zyklus und Hyperammonämie führen. Interessanterweise wurde diese Komplikation
vor allem in den 1980er- und 1990er-Jahren berichtet, während möglicherweise nach
Verbesserung der Zusammensetzung der verwendeten Lösungen keine weiteren Berichte in der Literatur nach 2001 existieren.
PVerschiedene seltene Situationen
können zu vermehrter Produktion von
Ammoniak führen; dazu zählen Ureaseproduzierende Bakterien sowie mehrere
Medikamente.
Hyperammonämie bei intrahepatischen portosystemischen Shunts
Vaskuläre Malformationen können zu einer Verbindung von Pfortader und Vena cava
inferior und damit zur Umleitung von Blut aus dem Darm unter Umgehung der Leber
direkt in den Körperkreislauf führen. Das Ausmaß der Hyperammonämie liegt im Bereich der Ammoniakkonzentration in der Portalvene (100–300 µmol/L).
6. Fazit
Eine Hyperammonämie kann sehr verschiedene Ursachen haben. Im Kindesalter sind
darunter vorwiegend angeborene Stoffwechselkrankheiten, wenngleich diese sich
grundsätzlich in jedem Alter manifestieren können. Im Erwachsenenalter spielen eher
erworbene Erkrankungen der Leber eine Rolle. Das wichtigste klinische Zeichen einer
Hyperammonämie ist die (nicht anderweitig erklärte) Bewusstseinsstörung. Für das
Verständnis der Situation und das diagnostische und therapeutische Management ist
die Zuordnung der vorliegenden Störung zu primärer oder sekundärer Hyperammo­n­
ämie hilfreich. In jedem Fall ist ein unverzügliches Handeln dringend anzuraten, sofern eine symptomatische Hyperammonämie, also eine Enzephalopathie, besteht. Im
Vordergrund steht die möglichst rasche Entgiftung von Ammoniak. Die Prognose ist
von einem sofortigen und konsequenten Therapiebeginn abhängig. Für die Details
des diagnostischen und therapeutischen Prozederes wird auf die verfügbaren Leitlinien
verwiesen [8, 31].
Danksagung und Hinweis für den Leser
Die Arbeiten des Autors zu Harnstoffzyklusdefekten und Hyperammonämie werden
vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützt (Projekt-Nr. 310030_127184). Dieser
Artikel basiert auf einer kürzlich veröffentlichten Übersichtsarbeit des Autors [2], die
Struktur des Manuskripts sowie der Text wurden jedoch mit Blick auf die erwartete
Leserschaft stellenweise sehr stark verändert.
10
Zu empfehlende Literatur
Literatur
1 Häberle J.
Clinical practice: the management of hyperammonemia.
Eur J Pediatr. 2011;170(1):21–34.
2 Häberle J.
Clinical and biochemical aspects of primary and secondary hyperammonemic
disorders.
Arch Biochem Biophys. 2013;536(2):101–8.
3 Bachmann C.
Mechanisms of hyperammonemia.
Clin Chem Lab Med. 2002;40(7):653–62.
4 Häussinger D.
Nitrogen metabolism in liver: structural and functional organization
and physiological relevance.
Biochem J. 1990;267(2):281–90.
5 Häussinger D, Sies H, Gerok W.
Functional hepatocyte heterogeneity in ammonia metabolism.
The intercellular glutamine cycle.
J Hepatol. 1985;1(1):3–14.
6 Häberle J, Shahbeck N, Ibrahim K, Hoffmann GF, Ben-Omran T.
Natural course of glutamine synthetase deficiency in a 3 year old patient.
Mol Genet Metab. 2011;103(1):89–91.
7 Walker V.
Ammonia toxicity and its prevention in inherited defects of the urea cycle.
Diabetes Obes Metab. 2009;11(9):823–35.
8 Häberle J, Boddaert N, Burlina A, Chakrapani A, Dixon M, Huemer M, et al.
Suggested guidelines for the diagnosis and management of urea cycle disorders.
Orphanet J Rare Dis. 2012;7:32.
9 Brusilow S, Horwich A.
Urea cycle enzymes.
In: Scriver C, et al. (eds): The metabolic & molecular bases of inherited disease.
McGraw-Hill, New York 2001:1909–63.
10 Brusilow SW, Maestri NE.
Urea cycle disorders: diagnosis, pathophysiology, and therapy.
Adv Pediatr. 1996;43:127–70.
11 Summar ML, Koelker S, Freedenberg D, Le Mons C, Häberle J, Lee HS, et al.
The incidence of urea cycle disorders.
Mol Genet Metab. 2013;110(1–2):179–80.
12 Picca S, Dionisi-Vici C, Abeni D, Pastore A, Rizzo C, Orzalesi M, et al.
Extracorporeal dialysis in neonatal hyperammonemia: modalities
and prognostic indicators.
Pediatr Nephrol. 2001;16(11):862–7.
13 Msall M, Batshaw ML, Suss R, Brusilow SW, Mellits ED.
Neurologic outcome in children with inborn errors of urea synthesis.
Outcome of urea-cycle enzymopathies.
N Engl J Med. 1984;310(23):1500–5.
11
14 Kido J, Nakamura K, Mitsubuchi H, Ohura T, Takayanagi M, Matsuo M, et al.
Long-term outcome and intervention of urea cycle disorders in Japan.
J Inherit Metab Dis. 2012;35(5):777–85.
Literatur
15 Bachmann C.
Long-term outcome of patients with urea cycle disorders and the question
of neonatal screening.
Eur J Pediatr. 2003;162 Suppl 1:S29–33.
16 Braissant O, McLin VA, Cudalbu C.
Ammonia toxicity to the brain.
J Inherit Metab Dis. 2013;36(4):595–612.
17 Braissant O.
Current concepts in the pathogenesis of urea cycle disorders.
Mol Genet Metab. 2010;100 Suppl 1:S3–S12.
18 Gropman AL, Summar M, Leonard JV.
Neurological implications of urea cycle disorders.
J Inherit Metab Dis. 2007;30(6):865–79.
19 Palmieri F.
Diseases caused by defects of mitochondrial carriers: a review.
Biochim Biophys Acta. 2008;1777(7–8):564–78.
20 Aires CC, van Cruchten A, Ijlst L, de Almeida IT, Duran M, Wanders RJ, et al.
New insights on the mechanisms of valproate-induced hyperammonemia:
inhibition of hepatic N-acetylglutamate synthase activity by valproyl-CoA.
J Hepatol. 2011;55(2):426–34.
21 Ogier de Baulny H, Schiff M, Dionisi-Vici C.
Lysinuric protein intolerance (LPI): a multi organ disease by far more complex
than a classic urea cycle disorder.
Mol Genet Metab. 2012;106(1):12–7.
22 Martinelli D, Häberle J, Rubio V, Giunta C, Hausser I, Carrozzo R, et al.
Understanding pyrroline-5-carboxylate synthetase deficiency: clinical, molecular,
functional, and expression studies, structure-based analysis, and novel therapy
with arginine.
J Inherit Metab Dis. 2012;35(5):761–76.
23 Mitchell GA, Gauthier N, Lesimple A, Wang SP, Mamer O, Qureshi I.
Hereditary and acquired diseases of acyl-coenzyme A metabolism.
Mol Genet Metab. 2008;94(1):4–15.
24 Ah Mew N, McCarter R, Daikhin Y, Nissim I, Yudkoff M, Tuchman M.
N-carbamylglutamate augments ureagenesis and reduces ammonia
and glutamine in propionic acidemia.
Pediatrics. 2010;126(1):e208–14.
25 Häberle J.
Carglumic acid for the treatment of N-acetylglutamate synthase deficiency
and of acute hyperammonemia.
Expert Rev Endocrinol Metab. 2012;7(2):263–71.
26 Corkey BE, Hale DE, Glennon MC, Kelley RI, Coates PM, Kilpatrick L, et al.
Relationship between unusual hepatic acyl coenzyme A profiles and the
pathogenesis of Reye syndrome.
J Clin Invest. 1988;82(3):782–8.
12
27 Stanley CA, Lieu YK, Hsu BY, Burlina AB, Greenberg CR, Hopwood NJ, et al.
Hyperinsulinism and hyperammonemia in infants with regulatory mutations
of the glutamate dehydrogenase gene.
N Engl J Med. 1998;338(19):1352–7.
Literatur
28 Häberle J, Görg B, Rutsch F, Schmidt E, Toutain A, Benoist JF, et al.
Congenital glutamine deficiency with glutamine synthetase mutations.
N Engl J Med. 2005;353(18):1926–33.
29 Hoover W, Ackerman V, Schamberger M, Kumar M, Marshalleck F, Hoyer M.
The congenital porto-caval fistula: a unique presentation and novel intervention.
Pediatr Pulmonol. 2008;43(2):196–9.
30 Schliess F, Görg B, Fischer R, Desjardins P, Bidmon HJ, Herrmann A, et al.
Ammonia induces MK-801-sensitive nitration and phosphorylation of protein
tyrosine residues in rat astrocytes.
FASEB J. 2002;16(7):739–41.
31 Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin (2012): Diagnostik und
Therapie von Harnstoffzyklusstörungen, AWMF-Leitlinienregisternummer 027-006,
http://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/027-006.html (gültig bis 30.04.2017).
13
Fragen zur Hyperammonämie
Welche Antworten sind richtig?
Frage 1:
Als Ursache einer Hyperammonämie kommt folgende Erklärung
nicht infrage:
EE
EE
EE
EE
EE
Vermehrte Produktion von Ammoniak
Urease-spaltende Bakterien
Überaktivität der Glutamin-Synthetase
Transporterdefekte des Harnstoffzyklus
Portosystemische intrahepatische Shunts
Frage 2:
Unter einer primären Hyperammonämie wird verstanden:
EE
EE
EE
EE
EE
Ein Anstieg des Ammoniaks vor dem Auftreten von Symptomen
Der erstmalige Nachweis einer Hyperammonämie
Ein Ammoniakanstieg ohne klinische Zeichen
Ein Anstau des Ammoniaks vor der Leber
Ein unmittelbarer Defekt des Harnstoffzyklus
Frage 3:
Als nicht-relevant für die Prognose bei Hyperammonämie wird
angesehen:
EE
EE
EE
EE
EE
Falk
Gastro-Kolleg
Leber und
Gallenwege
Bitte beachten Sie:
Bei der Beantwortung der Fragen
ist immer nur 1 Antwort möglich.
Die Beantwortung der Fragen und
Erlangung des Fortbildungszertifikats
ist nur online möglich.
Bitte gehen Sie dazu auf unsere Homepage
www.falkfoundation.de.
Unter dem Menüpunkt Falk Gastro-Kolleg
können Sie sich anmelden und die Fragen
beantworten.
Bitte diesen Fragebogen nicht
per Post oder Fax schicken!
Die Zeit eines hyperammonämischen Komas
Das Ausmaß der Hyperammonämie
Die Geschwindigkeit des Abfalls von Ammoniak
Die maximale Ammoniakkonzentration
Das Ausmaß eines etwaigen Hirnödems
Frage 4:
Eine sekundäre Hyperammonämie kann auftreten bei ...
EE
EE
EE
EE
EE
angeborener Störung eines der Enzyme des Harnstoffzyklus
Fehlernährung mit Eiweißüberladung
defektem mitochondrialen Ornithin-Transporter
Fehlen von Substraten des Harnstoffzyklus
raschem Anfall von Ammoniak als Folge einer Infektion
Frage 5:
Zu den erworbenen Ursachen einer Hyperammonämie
gehören nicht:
EE
EE
EE
EE
EE
Vaskuläre Malformationen
Impfungen
Verminderte Darmmotilität
Einnahme von Medikamenten (z. B. Valproat)
Leberzirrhose
Wichtig:
Fragebeantwortung unter
www.falkfoundation.de
Falk Gastro-Kolleg
14
Frage 6:
Die klinischen Zeichen einer Hyperammonämie ...
Falk
Gastro-Kolleg
EE
EE
EE
EE
EE
Leber und
Gallenwege
können bei Patienten jeden Alters erstmals auftreten
sind spezifisch in jeder Altersgruppe
betreffen die meisten Körperfunktionen
erlauben oft eine Zuordnung zur zugrunde liegenden Diagnose
sind vorwiegend gastrointestinal und hepatisch
Frage 7:
Verschiedene Medikamente können eine Hyperammonämie
auslösen, dazu zählen nicht:
EE
EE
EE
EE
EE
Valproat
Chemotherapeutika
Diuretika
Antiepileptika
Antibiotika
Frage 8:
Eine akute Hyperammonämie mit Zeichen der Enzephalopathie ...
EE erfordert Kontrollen des Ammoniakwerts bereits nach 1–2 Stunden
EE ist bei Erwachsenen meist Folge einer spät diagnostizierten angeborenen
Stoffwechselstörung
EE sollte zunächst Anlass sein, ein Leberversagen auszuschließen
EE ist stets als Notfall zu betrachten
EE kann bei bakterieller Sepsis sekundär auftreten
Frage 9:
Die Entgiftung von Ammoniak ...
EE
EE
EE
EE
EE
erfolgt gleichermaßen in Leber und Nieren
erfordert die vollständige Expression des Harnstoffzyklus
setzt eine ubiquitäre Expression der Glutamin-Synthetase voraus
erfolgt überwiegend mitochondrial
unterliegt tageszeitlichen Schwankungen
Frage 10:
Zu den Symptomen einer Hyperammonämie zählen nicht:
EE
EE
EE
EE
EE
Die Entwicklung eines Hirnödems
Episodisches Erbrechen
Somnolenz
Ataxie oder Tremor
Rezidivierende Infekte
15
Herunterladen