Inleiding
Fosfoenolpyruvaatcarboxykinase (PEPCK) deficiëntie is een zeer 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.
Energiestofwisseling
Je lichaam heeft energie nodig voor alles wat je doet: voor bewegen, denken en het
laten kloppen van je hart. Die energie haalt het uit eten, of uit opgeslagen voorraden
in spieren en vet. Maar de koolhydraten, vetten en eiwitten die we eten en opslaan,
kunnen niet direct gebruikt worden. Ze moeten eerst omgezet worden in een
energievorm waar de lichaamscellen mee uit de voeten kunnen. Die stof
heet ATP en wordt gemaakt in de energiecentrales van je cellen: de mitochondriën.
De belangrijkste brandstof die het menselijk lichaam gebruikt, is glucose, uit
koolhydraten en suikers. Glucosewordt in een heleboel kleine stappen afgebroken
om het lichaam van energie te voorzien. In het eerste gedeelte van die kettingreactie
wordt pyruvaat gevormd. Deze stof kan op verschillende manieren verder verwerkt
worden. Een deel van het pyruvaat wordt door de cellen pyruvaat weer omgezet in
glucose, zodat de hoeveelheid glucose in het bloed constant blijft. Dat is onder
andere nodig voor een goed functioneren van de hersenen.
In de meeste organen wordt pyruvaat echter helemaal afgebroken en omgezet in
energie. Dat gebeurt in de mitochondriën en er is zuurstof voor nodig. Maar sommige
cellen hebben geen, of heel weinig mitochondriën, waardoor ze het pyruvaat maar
gedeeltelijk kunnen afbreken, tot lactaat (melkzuur). Ook als er te weinig zuurstof
beschikbaar is, wordt pyruvaat op deze manier afgebroken. Dit gebeurt bijvoorbeeld
bij een plotselinge, zeer zware inspanning: de spieren ‘verzuren’ door de productie
van melkzuur.
Omzetting van pyruvaat in glucose
De omvorming van pyruvaat naar glucose is geen omkering van het proces waarbij
glucose tot pyruvaat wordt afgebroken. De omzetting van pyruvaat naar glucose
gebeurt voornamelijk in levercellen en niercellen. Het proces is nodig om te zorgen
dat er voldoende suiker (glucose) in het bloed zit voor de hersenen en de spieren.
Ook dit is weer een stapsgewijs proces, waar meerdere enzymen bij betrokken zijn.
Een defect in één van die enzymen zorgt ervoor dat het proces stokt, vaak met een
energiecrisis tot gevolg.
In de eerste stap zet het enzym pyruvaat carboxylase de stof pyruvaat om in
oxaloacetaat. Bij de volgende stap in de glucosevorming is het
enzym fosfoenolpyruvaatcarboxykinase (PEPCK) betrokken. Na nog een aantal
stappen wordt uiteindelijk glucose gevormd.
Defect in PEPCK
Bij patiënten met PEPCK deficiëntie werkt het enzym PEPCK niet goed de patiënten
hebben er te weinig van. Door dit enzymdefect hebben patiënten te weinig suikers in
hun bloed, wat tot verschillende neurologische afwijkingen leidt.
Zeldzaamheid
PEPCK deficiëntie is een zeer zeldzame stofwisselingsziekte, die slechts bij enkele
patiënten ter wereld is vastgesteld. Sommige onderzoekers veronderstellen zelfs dat
PEPCK deficiëntie geen echte ziekte vertegenwoordigd maar meer een secundaire
uiting is van een andere onderliggende stofwisselingsziekte. Dat zou ook verklaren
waarom er na 1989 geen nieuwe ziektegeschiedenissen meer zijn gerapporteerd.
Symptomen
Een defect in het enzym fosfoenolpyruvaatcarboxykinase (PEPCK) geeft aanleiding
tot voor lage bloedsuikers en verzuring van het bloed door te veel melkzuur. Het
vaststellen van de ziekte is vrij moeilijk (zie ‘Diagnose’).
Doordat kinderen met PEPCK deficiëntie in hun bloed te veel melkzuur en te weinig
suikers hebben, groeien ze meestal slecht en hebben ze vaak last van spierslapte en
een vergrote lever. Soms werkt de lever ook niet zoals het moet. Patiëntjes kunnen
daarnaast vochtophopingen hebben en onverklaarbare koortsaanvallen. De ziekte
zorgt vaak voor ernstige neurologische verschijnselen en een (mentale)
ontwikkelingsachterstand.
De levensverwachting is zeer uiteenlopend: Meestal sterven de kinderen al in hun
eerste levensjaar, maar er is ook een patiënt bekend die tien jaar oud is geworden.
Diagnose
Het enzym PEPCK bestaat uit twee vormen die biochemisch moeilijk van elkaar te
onderscheiden zijn. Dat maakt het ook erg moeilijk om de diagnose te stellen met
laboratoriumonderzoek. Toch is het wel mogelijk. In het laboratorium wordt dan de
activiteit van het enzym gemeten. Meestal worden daarvoor huidcellen van de patiënt
gebruikt. Soms is het nodig om een stukje van de lever weg te halen voor het
onderzoek. Het gen wat codeert voor het enzym PEPCK is inmiddels gelokaliseerd
op chromosoom 20. Er zijn tot op dit moment geen ziekteveroorzakende mutaties
beschreven.
