Carnitinzyklusdefekte

Wissenschaftlicher Hintergrund

Bei den Störungen des Carnitinstoffwechsels handelt es sich um autosomal-rezessiv vererbte Störungen der mitochondrialen Oxidation der langkettigen Fettsäuren (LCFA, long chain fatty acid). Sie sind Teil des Neugeborenen-Screenings.

Carnitin-Palmitoyltransferase 1A (CPT1A)-Defizienz

Der Carnitin-Palmitoyltransferase 1A (CPT1A)-Mangel ist sehr selten und durch pathogene Varianten im Gen CPT1A bedingt. Es führt zu einer gestörten mitochondrialen Oxidation der langkettigen Fettsäuren (LCFA) in Leber und Niere. Die Symptome manifestieren sich in den ersten 18 Lebensmonaten in Form von rezidivierender variabel ausgeprägter Hypoglykämie. Auslöser sind Fasten oder interkurrente Erkrankungen. Es können neurologische Störungen auftreten und es besteht die Gefahr einer fortschreitenden Leberzellfunktionsstörung. Diagnostisch hinweisend sind erhöhte Carnitinwerte im Blut.

Die Diagnostik des CPT1A-Mangels ist Teil des Neugeborenen-Screenings. Bei auffälligem Befund kann die Diagnose molekulargenetisch bestätigt werden. Die Prognose ist bei entsprechender Therapie gut.

Carnitin-Palmitoyltransferase 2 (CPT2)-Defizienz

Der Carnitin-Palmitoyltransferase 2 (CPT2)-Mangel ist durch pathogene Varianten im Gen CPT2 bedingt. Die häufigste der drei beschriebenen Formen mit ca. 300 Fällen bisher, ist die myopathische Form, die am wenigsten schwer verläuft und sich in wiederkehrenden Attacken von Muskelschmerzen, -schwäche, zum Teil mit Rhabdomyolyse und Myoglobinurie unter anderem bei Fastenperioden, Viruserkrankungen oder nach Ausdaueraktivitäten manifestiert. Differentialdiagnostisch sollte hier unter anderem auch an McArdle-Krankheit, Cytochrom-c-Oxidase-Mangel und Muskeldystrophie Typ Duchenne gedacht werden.

Bei der infantilen Form führt  bereits kurzes Fasten zu Stoffwechselentgleisungen mit hypoketotischer Hypoglykämie und hepatischer Enzephalopathie. Neugeborene mit der letal verlaufenden neonatalen Form zeigen zudem Dysmorphiezeichen und/oder Fehlbildungen des ZNS und/oder der Nieren. Bei beiden Formen kann hier differentialdiagnostisch auch eine CACT-Defizienz (siehe unten) oder eine Sehr-Langketten-Acyl-CoA-Dehydrogenase-Defizienz (VLCADD) in Betracht gezogen werden.

Die Diagnostik des CPT2-Mangels ist Teil des Neugeborenen-Screenings. Bei auffälligem Befund kann die Diagnose molekulargenetisch bestätigt werden. Die Prognose ist nur für die myopathische Form der Erkrankung günstig. Die Therapie erfolgt in erster Linie mit kohlenhydratreicher fettarmer Diät. Die schweren Formen sind bisher erst bei weniger als insgesamt 100 Patienten beschrieben.

Carnitin-Acylcarnitin-Translokase (CACT)-Defizienz

Der Carnitin-Acylcarnitin-Translokase (CACT)-Mangel wird durch pathogene Varianten im SLC25A20-Gen verursacht, das für das Transportprotein CACT kodiert. Dadurch ist der Transport der langkettigen Fettsäuren in die Mitochondrien und damit die Fettsäureoxidation gestört. Die meisten Patienten zeigen einen schweren Phänotyp, bei dem es innerhalb der ersten 48 Stunden nach Geburt unter anderem zu hypoketotischer Hypoglykämie, Hyperammonämie, Kardiomyopathie, Leberfunktionsstörung sowie verschiedenen neurologischen Störungen kommen kann. Der seltene milde Phänotyp tritt im Säuglings- oder frühen Kindesalter im Kontext mit Fasten und/oder interkurrenten Erkrankungen auf und zeigt eine Restaktivität der CACT. Die Prävalenz für einen CACT-Mangel ist nicht bekannt. Klinisch kann ein CACT-Mangel kaum von einer CPT2-Defizienz (siehe oben) unterschieden werden. Angeborene Anomalien werden manchmal bei der CPT2-Defizienz festgestellt, jedoch nie beim CACT-Mangel.

Die Diagnostik des CACT-Mangels ist Teil des Neugeborenen-Screenings. Bei auffälligem Befund kann die Diagnose molekulargenetisch bestätigt werden. Die Prognose ist für die milde Form der Erkrankung bei Einhaltung der therapeutischen Maßnahmen wie z.B. fettreduzierter Diät, günstig.