Inleiding
Pyruvaatcarboxylase deficiëntie 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.
Energiestofwisseling
Je lichaam heeft energie nodig voor alles wat je doet: voor bewegen, denken en het
laten kloppen van je hart. Je lichaam haalt energie 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 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 omzetting van pyruvaat in glucose gebeurt voornamelijk in levercellen en
niercellen. Het proces is nodig om te zorgen dat er voldoende suiker (glucose) in het
bloed zit, voornamelijk voor de hersenen en de spieren. Het is een stapsgewijs
proces, waarbij meerdere enzymen betrokken zijn. Een defect in één van die
enzymen zorgt ervoor dat het proces stokt, vaak met lage bloedsuikers en
energiecrises tot gevolg.
In de eerste stap zet het enzym pyruvaatcarboxylase 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 pyruvaatcarboxylase
Bij patiënten met pyruvaatcarboxylase deficiëntie werkt het enzym
pyruvaatcarboxylase niet goed of ze hebben er te weinig van. Door dit enzymdefect
hebben patiënten te weinig suikers in hun bloed, wat tot verschillende
ziekteverschijnselen kan leiden.
Zeldzaamheid
Pyruvaatcarboxylase deficiëntie is een zeldzame stofwisselingsziekte. Het is niet
precies bekend hoe vaak de ziekte in België voorkomt.
Symptomen
Er zijn drie verschillende vormen van pyruvaatcarboxylase deficiëntie bekend. Er zijn
niet alleen verschillen in de ernst van de symptomen en de overlevingskans, maar
ook in geografische spreiding tussen de verschillende vormen.
Complexe of Europese vorm
Kinderen met deze vorm van pyruvaatcarboxylase deficiëntie vertonen al vlak na de
geboorte tekenen van ernstige verzuring met melkzuur (lactaat) en lage
bloedsuikers. De meeste kinderen hebben daarnaast een te grote lever en milt. De
verzuring leidt tot uitdroging, coma en ademhalingsstilstand. De gevolgen van de
eerste verzuring kunnen dusdanig ernstig zijn dat zij er direct aan overlijden. De
meeste patiëntjes overlijden binnen drie maanden na de geboorte.
De complexe vorm werd in eerste instantie voornamelijk bij Europeanen gevonden,
maar tegenwoordig zijn er ook patiëntjes bekend uit Noord-Amerika en Arabische
landen. De toevoeging ‘complex’ slaat op de biochemische kenmerken van de ziekte.
Bij de kinderen is de balans van een groot aantal stoffen in het bloed en de cellen
verstoord.
Simpele of Amerikaanse vorm
Bij kinderen met deze vorm van pyruvaatcarboxylase deficiëntie kan ook een acute
verzuring met melkzuur optreden, vaak ook met lage bloedsuikers. Meestal gebeurt
dat in de eerste zes maanden van hun leven. Bij sommige kinderen blijft zo’n
verzuring uit. Bij hen valt het vooral op dat ze zich abnormaal langzaam ontwikkelen.
Tegen de tijd dat de patiëntjes een jaar oud zijn, hebben ze een duidelijke
ontwikkelingsachterstand. Velen groeien slecht en moeten vaak overgeven. Ook zijn
ze vaak prikkelbaar. De overlevingskansen voor deze patiënten zijn gunstiger, maar
ook in deze groep overlijdt een aanzienlijk deel van de patiëntjes jong, vaak voor het
vijfde levensjaar.
Deze vorm van pyruvaatcarboxylase deficiëntie komt relatief veel voor bij kinderen
van enkele verwante indianenstammen in Noord-Amerika. Daarnaast zijn er in
verschillende andere bevolkingsgroepen één of enkele patiënten bekend.
Mildere vorm
Bij een enkele patiënt werden vergelijkbare biochemische kenmerken gevonden als
bij patiënten met de Amerikaanse vorm van pyruvaatcarboxylase deficiëntie. Deze
patiënt ontwikkelde zich echter vrijwel normaal, zowel lichamelijk als verstandelijk. Bij
deze vorm zijn de lage bloedsuikers minder ernstig.
Diagnose
Om de diagnose te kunnen stellen, moet met laboratoriumonderzoek de activiteit van
het enzym pyruvaatcarboxylase worden gemeten. Hiervoor wordt bloed en een
stukje huid afgenomen bij de patiënt.
Het is mogelijk om ook de enzymactiviteit bij de directe familie van de patiënt te
bepalen, maar dit geeft niet altijd een eenduidige uitslag. Prenataal onderzoek is
uitgevoerd bij enkele gezinnen waarin al eerder een kindje met pyruvaatcarboxylase
deficiëntie was geboren.
