Inleiding
Branching enzym deficiëntie (GSD-4) is een uiterst 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. Als dit tot klachten leidt, noemen we het een
stofwisselingsziekte.
Glycogeenstapelingsziekten
Branching 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 een tiental types zijn. Branching enzym deficiëntie is type 4 en wordt dus
meestal aangeduid met GSD-4.
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.
GSD-4 werd pas drie decennia later voor het eerst beschreven, door de arts
Andersen. Zij had in 1956 een patiënt met een abnormaal vergrote lever en milt
waarin zij een vreemd soort glycogeen vond. Door deze eerste beschrijving heeft de
ziekte haar naam gekregen. Tien jaar later, in 1966, werd ontdekt dat de ziekte wordt
veroorzaakt door een defect in een ‚branching‘ enzym, een enzym dat zorgt voor de
vertakkingen in normaal glycogeen.
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-4
GSD-4 wordt veroorzaakt door een gebrek aan het branching enzym. Het lichaam
heeft dat enzym nodig om glucose om te zetten in glycogeen op te kunnen slaan in
de lever en de spieren. Het branching enzym zorgt dat het glycogeen geen lange
sliert wordt, maar meerdere vertakkingen krijgt (‚branch‘ = tak).
Zeldzaamheid
GSD-4 is een zeer zeldzame ziekte. Het is niet precies bekend hoe vaak de ziekte
voorkomt, maar in België zijn waarschijnlijk slechts enkele patiënten bekend.
Andere glycogeenstapelingsziekten
Naast GSD-4 zijn er nog tien andere glycogeenstapelingsziekten. Net als bij GSD-4
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 zowel de spieren als de lever 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
GSD-4 uit zich meestal al in de eerste maanden van het leven van een patiënt. De
kinderen hebben een sterk vergrootte lever en milt en groeien slecht. Alhoewel lage
bloedsuikerneiging niet op de voorgrond staat kan dit wel bij de jonge patiënten
worden gezien.
De stapeling van abnormaal glycogeen in hun lever veroorzaakt al vroeg
levercirrose. Dit betekent dat de levercellen van deze patiëntjes worden afgebroken
en worden vervangen door bindweefselcellen.. De vorm waarbij ook afwijkingen in
spieren en zenuwcellen kunnen optreden wordt in België niet gezien.
De enige mogelijke behandeling van GSD-4 is een levertransplantatie uit te voeren al
op jonge leeftijd, meestal al voor het vierde levensjaar. In ons land zijn inmiddels
een aantal GSD-4 patiëntjes succesvol getransplanteerd. De oudste patiënt is nu 25
jaar, heeft geen complicaties ontwikkeld en is klachtenvrij.
Diagnose
Om de diagnose GSD-4 te kunnen stellen moet bloed worden afgenomen. Dat wordt
in het laboratorium onderzocht op DNA en in witte bloedcellen (of gekweekte
huidcellen) de enzymactiviteit van het branching enzym. Als er geen enzymactiviteit
is, heeft de patiënt GSD-4. Als de ziekte voorkomt in het gezin, kan bij een volgend
kind al tijdens de zwangerschap de diagnose worden gesteld met behulp van een
vruchtwaterpunctie.
