Phenylketonurie von Jorge Ferreiro, Tino Frank, Alex Lauber Einleitung Biochemische Aspekte Phenylketonurie (PKU) ist eine 1934 durch den norwegischen Physiologen Asbjørn Følling entdeckte erbliche Stoffwechselerkrankung, bei welcher Phenylalanin (Phe) nicht zu Tyrosin umgewandelt werden kann und dementsprechend zu Phenylpyruvat abgebaut wird. Die typischen Krankheitssymptome sind schwerer Schwachsinn, stechender Urin- und Schweissgeruch (aufgrund von Phenylpyruvat), verkümmertes Wachstum und allgemeiner Pigmentmangel. Bei unbehandelten Neugeborenen können nach einer gewissen Zeit (etwa 4 Monate) Auffälligkeiten auftreten, die sich zu schweren irreversiblen Hirnschäden entwickeln können. Die relative Häufigkeit liegt weltweit bei Neugeborenen bei 1:10000 [3] und ist somit die häufigste angeborene Stoffwechselstörung. Biologische Aspekte Abb. 2: Wichtigste Biochemische Abbaureaktion. Bei hoher Konzentration wird Phenylalanin zu Phenylpyruvat abgebaut. [2] PKU wird autosomal-rezessiv vererbt. Das mutierte Gen ist das Phenylalaninhydroxylase-Gen (PAH-Gen) und liegt auf dem 12. Chromosom. Die Mutation geschieht hauptsächlich über eine Punktmutation; in manchen Fällen kann sie auch durch Crossing-over auftreten. Durch die entstandene Mutation, kann das Enzym PAH in der Leber nicht synthetisiert werden. Folglich wird Phe nicht zu essentiellen Botenstoffen wie Serotonin, T3, T4, Dopamin, Adrenalin, Noradrenalin, Myelin und Melanin assimiliert. Diagnose und Behandlung Durch ein Neugeborenenscreening erfolgt die Diagnose von PKU. Dabei wird Blut am Fersen genommen und auf Enzymaktivität und Zusammensetzung (mittels TandemMassenspektrometrie) untersucht. In der Schweiz ist noch der Guthrie Test sehr häufig als Nachweistest für PKU verbreitet, der in anderen Staaten aufgrund von Fehlerquellen durch direkte Bestimmungsmethoden ersetzt worden ist. Bei dem Guthrie Test wird die Blutprobe auf einen Nährboden aufgetragen, der mit dem Bacillus subtilis beimpft ist. Anhand dessen Wachstums lässt sich die Konzentration von Phe ermitteln. Zur Behandlung von PKU muss vor allem auf eine phenylalaninarme Ernährung geachtet werden, wodurch die vegane Ernährung als Diät bevorzugt wird, wobei Spurenelemente oder Vitamine durch medizinische Präparate eingenommen werden müssen. Auf Lebensmittel wird stets Abb. 1: Klassisches Vererbungsschema nach Mendel. Das angeben, ob eine Phenylalaninquelle enthalten ist. Die roten Allele kennzeichnen das mutierte PAH-Gen. Angabe befindet sich unterhalb oder überhalb der Nährwertetabelle. Literatur [1] www.phenylketourie.ch.vu, abgerufen am 03.10.2009 [2] Vollmer, W.; Fehrmann, U.; Wiemers, W. Natura Band 3, Klett und Balmer Verlag, Zug, 2001, 2. Auflage, S. 150 [3] Netter, F.H; Innere Medizin, Thieme Verlag, 2000, S. 670 f.