Inleiding
Debranching enzym deficiëntie (GSD-3) is een zeldzame, erfelijke
stofwisselingsziekte. Met ’stofwisseling‘ wordt het omzetten en verwerken van stoffen
in ons lichaam bedoeld. Dat is nodig voor de opbouw van weefsels, zoals spieren,
botten en organen en voor het vrijmaken van energie. De stofwisseling vindt plaats in
alle cellen van ons lichaam, waar enzymen hun werk doen. Als er iets mis is met een
enzym, is de stofwisseling verstoord. Een bepaalde stof kan niet meer worden
omgezet en hoopt zich op in de cel, terwijl het mogelijk belangrijke product te weinig
of soms helemaal niet meer gevormd wordt. Deze situatie kan tot min of meer
ernstige klachten leiden. Dit noemen we een stofwisselingsziekte.
Glycogeenstapelingsziekten
Debranching enzym deficiëntie is een zogenoemde glycogeenstapelingsziekte. Dit is
een groep van ziekten waarbij de afbraak of opbouw van glycogeen verstoord is. De
Engelse naam van deze ziekten is Glycogen Storage Diseases, afgekort GSD,
waarvan er een tiental types zijn. Debranching enzym deficiëntie is type 3 en wordt
dus meestal aangeduid met GSD-3.
De eerste arts die een GSD patiënt beschreef, was de Nederlandse kinderarts van
Creveld. In 1928 gaf hij een lezing ‚Over een bijzondere stoornis in de
koolhydraatstofwisseling in den kinderleeftijd‘. Later bleek dat het bij zijn patiënt om
GSD-3 ging. Vier jaar later beschreef hij een tweede patiënt met dezelfde
symptomen.
In 1964 kon van Creveld bij deze patiënten het enzymdefect aantonen dat hun ziekte
veroorzaakte: het debranching enzym was niet actief. Hiermee bleek meteen dat de
overlevingskans van de ziekte vrij goed was, want de patiënten waren ten tijde van
die ontdekking nog beiden in leven.
GSD-3 wordt ook wel de ziekte van Cori of de ziekte van Forbes genoemd, omdat
deze twee artsen in de jaren ’50 van de vorige eeuw de onderliggende mechanismen
van de ziekte ontdekten.
Achtergrond
Koolhydraten (suikers) zijn belangrijk voor de mens als brandstof (energiebron) of als
hulpstof bij de opbouw van weefsels. Met name de hersenen zijn sterk afhankelijk
van de hoeveelheid suiker in het bloed, daarom is het belangrijk dat de suikerspiegel
in het bloed niet te laag wordt. Het lichaam zorgt op een aantal manieren dat de
suikervoorraad op peil blijft: koolhydraten worden via de darmen uit de voeding
gehaald. Voor een deel komen ze rechtstreeks als glucose in het bloed, voor een
deel worden ze opgeslagen in de vorm van glycogeen. Dat is een polysaccharide
(zie kader) die door het lichaam wordt gemaakt en vervolgens wordt opgeslagen. Zo
ontstaat een energievoorraad die kan worden benut als het suikerpeil in het bloed
daalt. De grootste opslag van glycogeen vindt plaats in de lever. Daarnaast wordt het
opgeslagen in de spieren.
Als een tijdje na de maaltijd een grote inspanning geleverd moet worden waarbij veel
energie nodig is (bijvoorbeeld sporten), dan kan het glycogeen worden afgebroken
tot glucose om het suikergehalte in het bloed op peil te houden. Als dat niet
voldoende is, kan het lichaam „nieuwe“ glucose maken uit niet-koolhydraten, zoals
vetten en eiwitten. Dat proces heet ‚gluconeogenese(betekent letterlijk “glucose
nieuw-vorming”).
Bij de verschillende omzettingen van de koolhydraten gebruikt het lichaam een groot
aantal enzymen. Bij het ontbreken van een bepaald enzym kunnen er klachten
optreden ten gevolge van de ophoping van glycogeen of juist een tekort van een
ander koolhydraat.
Koolhydraten komen in verschillende vormen in de voeding voor. Alleen de
eenvoudigste vorm (glucose) kan direct in het bloed worden opgenomen. Andere
soorten koolhydraten moeten eerst worden omgezet in glucose of glycogeen.
Monosacchariden
Dit zijn enkelvoudige suikers („mono“ betekent één). Het belangrijkste
monosaccharide voor de mens is glucose („glycos“ is het Griekse woord voor
suiker). Glucose wordt rechtstreeks gebruikt als energiebron voor een heleboel
organen: bijvoorbeeld de hersenen en de spieren. Fructose, is een iets anders
gevormde monosaccharide, dat voorkomt in fruit (vruchtensuiker). Galactose is een
monosaccharide, dat gebonden aan glucose, wordt aangetroffen in melk als lactose
(melksuiker). Lactose noemt men vanwege de koppeling aan glucose een
disaccharide (zie hieronder).
Disacchariden
Dit zijn suikers opgebouwd uit twee monosacchariden. („di“ staat voor twee) Naast
lactose zijn maltose en sucrose voorbeelden van disacchariden. Maltose
(moutsuiker) bestaat uit twee glucosemoleculen. Sucrose (rietsuiker) bestaat uit een
fructosemolecuul en een glucosemolecuul.
Polysacchariden
In brood, pasta en aardappelen zit zetmeel; dit is gemaakt van een groot aantal
glucosemoleculen aan elkaar. Zetmeel is een polysaccharide („poly“ betekent veel);
een meervoudig suiker. Hiervan kan het lichaam zelf verschillende nieuwe suikers
maken.
Glycogeen
Een overschot aan koolhydraten slaat het lichaam op als glycogeen, een
polysaccharide. Glycogeen is een lange keten van glucosemoleculen, met een
heleboel vertakkingen.
Het defecte enzym bij GSD-3
GSD-3 wordt veroorzaakt door een gebrek aan het enzym amylo-1,6-glucosidase.
Het lichaam heeft dat enzym nodig om glycogeen om te kunnen zetten in glucose als
de hoeveelheid suiker in het bloed daalt. Het enzym heeft als functie dat het de
vertakkingen van het glycogeenmolecuul ‚afknipt‘. Daarom heet het ook wel
debranching enzym (‚branch‘ = tak).
Zeldzaamheid
GSD-3 is een zeldzame ziekte, die naar schatting voorkomt bij 1-2/1.000.000
nieuwgeboren kinderen.
Andere glycogeenstapelingsziekten
Naast GSD-3 zijn er nog tien andere glycogeenstapelingsziekten. Net als bij GSD-3
is er vaak de naam van een arts aan verbonden die de ziekte als eerste heeft
ontdekt, of een belangrijke mijlpaal in de kennis over de ziekte heeft bereikt.
Hieronder worden alle glycogeenstapelingsziekten opgesomd, met de naam van de
arts waarnaar ze zijn genoemd.
Ze kunnen worden onderverdeeld in ziekten waarbij voornamelijk de spieren zijn
aangedaan en ziekten waarbij zowel de lever als de spieren zijn aangedaan.
Glycogeenstapelingsziekten waarbij voornamelijk de spieren zijn aangedaan:
GSD-2 (Pompe)
GSD-5 (McArdle)
GSD-7 (Tarui)
Glycogeenstapelingsziekten waarbij de lever en in een aantal ziekten ook de spieren
kunnen zijn aangedaan:
GSD-1 (von Gierke)
GSD-3 (Cori-Forbes)
GSD-4 (Andersen)
GSD-6 (Hers)
GSD-9
GSD-0
GSD-11 (Fanconi-Bickel)
Symptomen
De meeste patiënten komen bij de dokter als ze tussen de zes maanden en
anderhalf jaar zijn, met een dikke buik, door een sterk vergrote lever. Soms kan de
dikke buik al direct na de geboorte opvallen.
Onbehandeld hebben patiënten in veel opzichten dezelfde afwijkingen als
onbehandelde patiënten met GSD-1, maar in het algemeen minder ernstig. Een
duidelijk verschil tussen de twee ziekten is dat de nieren bij GSD-3 niet vergroot zijn.
De lever wordt tussen het achtste en twaalfde jaar geleidelijk kleiner. Tijdens of na de
pubertijd verdwijnt de vergrote lever bij de meeste patiënten. De groei verloopt
meestal normaal of licht vertraagd.
Patiënten hebben minder vaak dan bij GSD-1 last van lage bloedsuikers
(hypoglycemie), maar bij jonge kinderen kan het wel voorkomen. Bij onbehandelde
patiënten leidde dat tot hersenbeschadiging en een achterstand in de verstandelijke
ontwikkeling. Na een korte voedselpauze kan het bloed van GSD-3 patiënten licht
verzuren. Ook kunnen ze een verhoogd cholesterol gehalte hebben. Dit is meestal
niet ernstig en dit vetgehalte in het bloed, wordt lager als de patiënten ouder worden.
De stapeling van glycogeen vindt bij GSD-3a en GSD-3b plaats in zowel de lever als
de spieren. Deze patiënten kunnen daarom last krijgen van spierklachten, zoals
spierzwakte en symptomen van spierafbraak. Ook zenuwcellen en de hartspier
kunnen bij dit type GSD-3 e aangedaan zijn.
GSD-3 komt dus voor in een tweetal varianten; – GSD-3a: het meest voorkomende type. Hierbij is het enzym in twee functies
gestoord (transferase en glucosidase) in de lever, de skeletspieren, de hartspier en
soms zenuwweefsel . Dit heeft het gevolg dat zowel in de lever als in de spieren
afwijkingen worden gevonden. Dit is bij de meerderheid van de patiënten het geval,
de problemen in de hartspier en de zenuwbanen worden niet bij alle GSD-3a
patiënten gezien. – GSD-3b: Dit is een variant waarbij alleen de lever is aangedaan en geen andere
afwijkingen gevonden worden.
De variant GSD-3a waarbij ook de spieren zijn aangedaan blijkt het vaakst voor te
komen, bij ca. 85% van de GSD-3 patiënten.. De spierfunctie verschilt per patiënt; bij
sommige patiënten verbeteren de spierkracht en de spierspanning met het toenemen
van de leeftijd.
Diagnose
Bij jonge patiëntjes is er veel overeenkomst tussen GSD-1 en GSD-3. Zo is er door
de vergrote lever al gauw een vermoeden dat het om één van deze twee
glycogeenstapelingsziekten gaat. Met een belastingstest met specifieke suikers kan
er onderscheid worden gemaakt tussen GSD-1 en GSD-3. De patiënt krijgt dan
suiker te eten, waarna het bloed op een aantal stoffen wordt onderzocht.
Om de diagnose te kunnen stellen kan in het laboratorium getest worden of het
debranching enzym activiteit vertoont in huidcellen of witte bloedcellen. Met DNA
onderzoek wordt de diagnose definitief gesteld. Tegenwoordig wordt heel vaak de
voorkeur gegeven aan het verrichten van DNA onderzoek.
