Врожденные нарушения обмена веществ образуют большой класс генетических заболеваний , связанных с врожденными нарушениями активности ферментов. [1] Большинство из них происходят из-за дефектов отдельных генов , которые кодируют ферменты , способствующие превращению одних веществ ( субстратов ) в другие ( продукты ). При большинстве заболеваний проблемы возникают из-за накопления веществ, которые являются токсичными или мешают нормальному функционированию, или из-за эффектов снижения способности синтезировать незаменимые соединения. Врожденные нарушения обмена веществ часто называют врожденными заболеваниями обмена веществ или наследственными нарушениями обмена веществ . [2] Другой термин, используемый для описания этих расстройств, — «энзимопатии». Этот термин был создан в результате изучения биодинамической энзимологии — науки, основанной на изучении ферментов и их продуктов. Наконец, врожденные нарушения метаболизма были впервые изучены британским врачом Арчибальдом Гарродом (1857–1936) в 1908 году. Он известен своей работой, ставшей прообразом гипотезы «один ген — один фермент» , основанной на его исследованиях природы и наследование алкаптонурии. Его основополагающий текст « Врожденные ошибки метаболизма » был опубликован в 1923 году .
Традиционно наследственные метаболические заболевания классифицировали как нарушения углеводного обмена, обмена аминокислот , обмена органических кислот или лизосомальные болезни накопления . [4] В последние десятилетия были обнаружены сотни новых наследственных нарушений обмена веществ, и их категории получили широкое распространение. Ниже приведены некоторые основные классы врожденных заболеваний обмена веществ с яркими примерами каждого класса. [5]
Из-за огромного количества этих заболеваний, которые серьезно поражают широкий спектр систем, почти каждая «жалоба» к врачу может иметь врожденное заболевание обмена веществ в качестве возможной причины, особенно в детстве и подростковом возрасте. Ниже приведены примеры потенциальных проявлений, затрагивающих каждую из основных систем органов.
Десятки врожденных метаболических заболеваний в настоящее время выявляются с помощью скрининговых тестов новорожденных , особенно расширенного тестирования с использованием масс-спектрометрии. [6] Технология на основе газовой хроматографии-масс -спектрометрии с интегрированной аналитической системой теперь позволяет проверять новорожденного на наличие генетических нарушений обмена веществ размером более 100 мм. Из-за разнообразия состояний для скрининга используется множество различных диагностических тестов . За аномальным результатом часто следует последующий «окончательный тест» для подтверждения предполагаемого диагноза.
Общие скрининговые тесты, использованные за последние шестьдесят лет:
Специфические диагностические тесты (или целенаправленный скрининг небольшого набора заболеваний):
В обзоре 2015 года сообщалось, что даже при всех этих диагностических тестах бывают случаи, когда «биохимические тесты, секвенирование генов и ферментативные тесты не могут ни подтвердить, ни исключить ИЭМ, что приводит к необходимости полагаться на клиническое течение пациента». [7] Обзор 2021 года показал, что некоторые нейрометаболические расстройства сходятся в общих нейрохимических механизмах, которые мешают биологическим механизмам, которые также считаются центральными в патофизиологии и лечении СДВГ . Это подчеркивает важность тесного сотрудничества между службами здравоохранения во избежание клинического затмения . [8]
В середине 20-го века основным методом лечения некоторых аминокислотных нарушений было ограничение потребления белка, а все остальные меры лечения сводились к простому устранению осложнений. За последние двадцать лет новые лекарства, заместительная ферментная терапия, генная терапия и трансплантация органов стали доступными и полезными для лечения многих ранее неизлечимых заболеваний. Перечислены некоторые из наиболее распространенных или перспективных методов лечения:
В исследовании, проведенном в Британской Колумбии , общая частота врожденных нарушений метаболизма оценивалась в 40 на 100 000 живорождений или 1 на 2500 рождений [9] , что в целом составляет более примерно 15% одногенных нарушений в популяции. [9] В то время как мексиканское исследование установило общую заболеваемость 3,4: 1000 живых новорожденных и выявление носителей 6,8: 1000 NBS. [10]