Biochemie und Pathobiochemie: CPT2-Defizienz

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Allgemeines

Die Carnitin-O-Palmitoyltransferase-2-Defienz (CPT2-Defizienz) kann in verschiedenen Formen auftreten: neonatal letal, infantil, late-onset und infektinduziert-enzephalopathisch.

Ätiologie

Ursächlich sind autosomal-rezessive Mutationen im Gen CPT2 (1p32.3), das für die Carnitin-O-Palmitoyltransferase 2 kodiert.

Pathogenese

Das in der inneren Mitochondrienmembran gelegene Enzym katalysiert zusammen mit der Carnitin/Acylcarnitin-Translocase den Transport von langkettigen gesättigten Fettsäuren (Acyl-Carnitin)) aus dem Zytosol ins Mitochondrium zum Ort der β-Oxidation.

Der Körper kann bei einem Enzymdefekt Fettsäuren nicht zur Energiegewinnung heranziehen und die Fettsäuren akkumulieren im Gewebe.

Pathologie

Neonatal:

• Organomegalie, Herzhypertrophie, dilatative Kardiomyopathie.
• Verfettung der inneren Organe (Leber, Herz, Niere, Skelettmuskel).
• Gehirn: Mikrozephalie, Polymikrogyrie, Balkenagenesie, Ventriculomegalie, intrazerebrale periventrikuläre Verkalkungen, Zysten, intrazerebrale Blutungen.
• Nieren: Polyzystische Nieren.
• Dysmorphe Stigmata.

Kinder:

• geringe Organomegalie, dilatative Kardiomyopathie.

Klinik

Neonatal und Kinder:

• Nicht-ketotische Hypoglykämie, metabolische Azidose, Hypothermie, Lethargie, Trinkschwäche, Erbrechen, Schwitzen.
• Hepatomegalie.
• Enzephalopathie mit Krampfanfällen, Hypotonie und Hyperreflexie.
• Kardiomegalie, HRST, Herzversagen.
• Respiratorische Insuffizienz.
• Nierenversagen
• Verlauf:
  • Neonatal: Tod in den ersten Lebenstagen.
  • Kinder: Manifestation nach Infekt oder Fasten, rekurrierende Krisen.

late-onset:

• Überwiegend nur Belastungs-induzierte Myopathie, Muskelschmerzen, Rhabdomyloyse.

Infektinduzierte akute Enzephalopathie 4 (IIAE4):

• Hohes Fieber, Krampfanfälle, Hirnödem, Koma, MOV, Tod.
• Nach Virusinfektionen (Influenza, Adenovirus, Adenovirus, HHV8), Mykoplasmeninfektion.

Diagnostik

Labor:

• Erhöhter Spiegel an LC-Fettsäuren und Acylcarnitinen
• Carnitin vermindert
• Nichtketotische Dicarboxylacidurie
• Hyperkaliämie, Hyperammonämie, CK-Erhöhung, Transaminasenanstieg
• Metabolische Azidose

late-onset:

• Myoglobinurie, CK-Erhöhung

Differentialdiagnosen

DD Hypoglycämie im frühen Kindesalter

Gluconeogenese:

• Hereditäre Fructoseintoleranz
• Glycogenspeicherkrankheit Ia (GSD1a, von Gierke)
• Fructose-1,6-bisphosphatase-Defizienz
• Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 1-Defizienz
• Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 2-Defizienz
• ( Pyruvat-Carboxylase-Defizienz)

Glycogenbiosynthese:

• Glycogenspeicherkrankheit 0a
• Glycogenspeicherkrankheit XIV

β-Oxidation (hypoketotische Hypoglykämie!):

• CPT1A-Defizienz
• CPT2-Defizienz
• MCAD-Defizienz
• VLCAD-Defizienz
• LCHAD-Defizienz
• HADH-Defizienz

Ketonkörperbiosynthese:

• HMG-CoA-Synthase-2-Defizienz

DD Myopathie

Glycolyse/Gluconeogenese:

• Glycogenspeicherkrankheit VII (Tarui)
• Glycogenspeicherkrankheit XII
• Phosphoglycerat-Kinase 1-Defizienz
• Glycogenspeicherkrankheit X
• Glycogenspeicherkrankheit XIII
• Glycogenspeicherkrankheit XI

Glycogenolyse:

• Glycogenspeicherkrankheit V (McArdle)
• Glycogenspeicherkrankheit II (Pompe)
• Glycogenspeicherkrankheit XIV
• Kongenitale Erkrankung der Glycosylierung Typ I

Glycogenbiosynthese:

• Glycogenspeicherkrankheit 0b

Purin-Stoffwechsel:

• MADA-Defizienz

Therapie

• infantil: Fasten vermeiden, ?
• late-onset: Bezafibrat

Literatur

• Sigauke E, Rakheja D, Kitson K, Bennett MJ. “Carnitine palmitoyltransferase II deficiency: a clinical, biochemical, and molecular review”. Lab. Invest., 83:1543–54, November 2003. PMID 14615409.
• Wieser T, Deschauer M, Zierz S. “Genetics of carnitine palmitoyltransferase II deficiencies”. Adv. Exp. Med. Biol., 466:339–45, 1999. PMID 10709661.
• Bonnefont JP, Demaugre F, Prip-Buus C, et al.. “Carnitine palmitoyltransferase deficiencies”. Mol. Genet. Metab., 68:424–40, December 1999. DOI:10.1006/mgme.1999.2938. PMID 10607472.
• Pierce MR, Pridjian G, Morrison S, Pickoff AS. “Fatal carnitine palmitoyltransferase II deficiency in a newborn: new phenotypic features”. Clin Pediatr (Phila), 38:13–20, January 1999. PMID 9924637.
• Faigel HC. “Carnitine palmitoyltransferase deficiency in a college athlete: a case report and literature review”. J Am Coll Health, 44:51–4, September 1995. DOI:10.1080/07448481.1995.9937511. PMID 7593992.

Weblinks

• OMIM lethal neonatal form
• OMIM infantil form
• OMIM late-onset form
• OMIM susceptibility to infection-induced acute encephalopathy-4 (IIAE4)

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