Laboratoriumdiagnose van erfelijke stofwisselingsziekten. Prof. Pieter Vermeersch Laboratoriumgeneeskunde, UZ Leuven



Vergelijkbare documenten
Laboratoriumdiagnose van erfelijke stofwisselingsziekten. Prof. Pieter Vermeersch Laboratoriumgeneeskunde, UZ Leuven

Lanceerdag Draaiboek neonatale opsporing van aangeboren metabole aandoeningen. 20 oktober 2009

Metabole aandoeningen bij de baby: Alarmsignalen tijdens de perinatale fase. 2. Symptomen en Alarmsignalen

Organische Acidemieën of Organische Acidurieën

Organische Acidemieën of Organische Acidurieën

29/11/2011. Transitie. Stofwisselingsziekten: een nieuw vakgebied binnen de interne geneeskunde

Adrenal Genitaal Syndroom Neonatale Screening

bij pasgeborenen via een bloedstaal

Consultatie afdeling metabole ziekten

Vlaams bevolkingsonderzoek naar aangeboren aandoeningen bij pasgeborenen op een bloedstaal

Positieve hielprik, wat nu?!? Patrick Verloo

NEONATALE SCREENING VCBMA VLAAMS CENTRUM BRUSSEL VOOR OPSPORING VAN AANGEBOREN METABOLE AANDOENINGEN

Klinische genetica en neonatale screening op metabole ziekten

Neonatale Hielprik Screening in Caribisch Nederland Monitor 2014, 2015 en 2016

Disclosure sheet t.b.v. GAIA: (potentiële) belangenverstrengeling spreker. (potentiële) belangenverstrengeling

Samenvatting. Adviesvraag

Hielprik bij neonaten. = Guthrie-test

WAT ZIJN AANGEBOREN EIWITSTOFWISSELINGSSTOORNISSEN?

Neonatale Hielprik Screening in Caribisch Nederland Monitor 2017

OPGERICHT IN 1988 ZWITSERSE BELANGENGROEP VOOR FENYLKETONURIE EN ANDERE AANGEBOREN EIWITSTOFWISSELINGSSTOORNISSEN SWISSPKU

DE NEONATALE HIELPRIK SCREENING

VLAAMS BEVOLKINGSONDERZOEK NAAR AANGEBOREN AANDOENINGEN BIJ PASGEBORENEN VIA EEN BLOEDSTAAL

piekboekje Spiekboekje Hielprikscreening ielprik-informatie over de ziektes

Uitgebreide neonatale hielprikscreening op stofwisselingsziekten in Nederland EVALUATIE VAN DE EERSTE 2 JAAR

DE NEONATALE HIELPRIKSCREENING

De ziekte, de aandoening of verwikkelingen ervan

Datum 6 maart 2014 Betreft Voedingssupplementen bij ernstige stofwisselingsziekten. Geachte heer of mevrouw,

DE NEONATALE HIELPRIKSCREENING

Kinderneurologie.eu. SCAD

Nieuwe aanbevelingen neonatale screening 1

Invoering van de nieuwe hielprik: preventie van neurologische schade door erfelijke stofwisselingsziekten op de kinderleeftijd

1.2. CV % Pagina 1/51. FA (Quantase) JAARVERGELIJKING CV % Medium Controle. FA (Quantase) JAARVERGELIJKING CV % High Controle

Woordenlijst. Aminozuurpreparaat Wordt in dit handboek ook preparaat genoemd. Zie preparaat. Arts metabole ziekten Zie metabool arts.

Werkblad 2. Meer gezondheid of meer stress Dragerschapstesten

VOOR OPSPORING VAN AANGEBOREN METABOLE AANDOENINGEN. Martine Wouters Hilde Laeremans

AANPAK VAN METABOLE ZIEKTEN MET ACUTE NEONATALE PRESENTATIE

GEEN NAVELSTRENGBLOED

MITOCHONDRIALE ZIEKTEN.

Spiekboekje Hielprikscreening. Informatie over de ziektes januari 2017

Congenitaal gehoorverlies en de kinderarts. CDS symposium 17 maart 2010 Margot Mulder, kinderarts

Syllabus PAOKC-cursus Klinische Chemie en Laboratoriumgeneeskunde

26/01/2016 OUDER WORDEN MET EEN METABOLE ZIEKTE. David Cassiman. Metabool Team Sophie (soc) + Lena (psy) + vpk

Screening op ALD: de praktijk

Aanvraag tot erkenning als centrum voor opsporing van aangeboren metabole aandoeningen

NEDERLANDSE SAMENVATTING

INFO VOOR PATIËNTEN CARDIOGENETISCHE CONSULTATIE

Zwangerschap en stofwisselingsziekten. PAOK, 17 december 2001 Dr Harold W de Valk, internist-endocrinoloog Afd. Interne Geneeskunde UMC U

Click to edit Master title style

Mevalonaat Kinase Deficientië (MKD) (of Hyper IgD syndroom)

Overzicht doorlooptijden diagnostische analyses TML Laboratoriumgeneeskunde

Kanker en genetisch testen

Plotse dood bij sporters. Ed Hendriks, sportarts Hanneke Andriesse Mariska van Eenige

Nederlandse Nierdag Joost van der Heijden, internist-nefroloog VU Medisch Centrum

Lanceerdag Draaiboek neonatale opsporing van aangeboren metabole aandoeningen. 20 oktober Neonatale massascreening: wat, waarom, hoe?

Module Masterproef 1: Screenings - en ontwikkelingsonderzoek

Draaiboek ````````````````

Cardiogeneticapoli VUmc. Geïntegreerd traject van opsporing, diagnostiek en behandeling

Criteria voor opname in het screeningsprogramma

Evaluatie van de neonatale hielprikscreening bij kinderen geboren in 2007

Prenatale diagnose & neurologische aandoeningen :

Karakterisering van neurometabole 2-hydroxyglutaaraciduriën en de ontdekking van D-2-hydroxyglutaaracidurie type II

In vivo kinetic studies in inborn errors of metabolism : expanding insights in (patho)physiology Huidekoper, H.H.

Downloaded from UvA-DARE, the institutional repository of the University of Amsterdam (UvA)

VLAAMS BEVOLKINGSONDERZOEK NAAR AANGEBOREN AANDOENINGEN BIJ PASGEBORENEN VIA EEN BLOEDSTAAL MINIDRAAIBOEK VOOR VROEDVROUWEN

Voeding bij Acuut Leverfalen

Dutch Summary. Samenvatting

MRI van de hersenen bij congenitale cytomegalovirus infectie

Nederlandse samenvatting. (summary in Dutch)

Arteriële Hypertensie

Plaats van de collageen binding analyse in de VWD diagnostiek?

Uitbreiding neonatale hielprikscreening

Inhoud. Voorwoord. Over de auteurs. 1 Inleiding 1

Hyperglycemie Keto-acidose

PRAC-aanbevelingen met betrekking tot signalen voor bijwerking van de productinformatie

SYNTHESE MULTICRITERIA BESLISSINGSANALYSE BIJ DE SELECTIE VAN PRIORITAIRE AANDOENINGEN BINNEN DE NEONATALE BLOEDSCREENING

Amyloïd-bindende eiwitten bij de ziekte van Alzheimer

Diagnostiek naar de oorzaak van slechthorendheid binnen het Centrum Diagnostiek Slechthorendheid

FEDERALE OVERHEIDSDIENST SOCIALE ZEKERHEID

VEELGESTELDE VRAGEN OVER... Classificatie van ataxie

Laatste onwikkelingen in de diagnose van coeliakie.. Blijft een dundarmbiopt noodzakelijk?

Uitbreiding hielprik. Eugenie Dekkers, Programmamanager neonatale hielprikscreening

Nederlandse samenvatting

Aangeboren stofwisselingsziekten in de creatine aanmaak en transport

LADA en MODY: hoe moeten we LADA en MODY opsporen. Welke kan in de eerste lijn worden behandeld en welke juist niet? Disclosure belangen

Fenylketonurie De vele gezichten van een genetische aandoening. Dr Harold W de Valk Internist-endocrinoloog UMC Utrecht

Evaluatie van de neonatale hielprikscreening bij kinderen geboren in 2010

Primaire preventie Behandeling P(rimaire p)reventie Secundaire preventie

SUMMARY. Samenvatting

NRLP-12 Gerelateerde Terugkerende Koorts

Kritische evaluatie van de chemische diagnostiek van erfelijke stofwisselingsziekten

Neonatale hielprikscreening - Monitor 2014

Voorkomende nierziekte waarbij een deel van patiënten een erfelijke vorm hebben: - nefrotisch syndroom

Epidemiologie van HIV/AIDS en Testbeleid

Zeldzame juveniele primaire systemische vasculitis

Cardiomyopathie: de stand van zaken

Kinderneurologie.eu PKU.

4. Toevoeging van een ontkoppelaar zal in mitochondrien de snelheid van NADH consumptie doen en de snelheid van ATP synthese doen

Dragerschap en erfelijke belasting

Transcriptie:

Laboratoriumdiagnose van erfelijke stofwisselingsziekten Prof. Pieter Vermeersch Laboratoriumgeneeskunde, UZ Leuven

Inleiding Term erfelijke stofwisselingsziekte werd geïntroduceerd door Archibald Garrod (1857 1936) in het begin van de 20 ste eeuw (1908) De meeste erfelijke metabole ziekten zijn monogenetische aandoeningen ( één gen, één enzyme hypothese (Beadle en Tatum, 1941)) Monogenetische defecten kunnen op verschillende manieren aanleiding geven tot een erfelijke stofwisselingsziekte - Defect van 1 enzyme met verstoring van 1 stap van een metabole pathway met ophoping van een metaboliet voorafgaand aan de verstoorde stap met toxiciteit (fenylketonurie) - Defect van 1 enzyme met verstoring van 1 stap van een metabole pathway met de onmogelijkheid om bepaalde eindprodukten te maken (vetzuuroxidatiedefecten) - Defect dat verschillende enzymes en metabole pathways verstoord (b.v. defect vitamine B12 metabolisme)

Inleiding Meer dan 600 verschillende erfelijke stofwisselingsziekten beschreven Individuele aandoeningen meestal zeldzaam (<1/100.000 geboortes) Globale incidentie geschat tussen 1/800 en 1/2.500 geboortes Indeling klassiek op basis van het soort metaboliet, betrokken metabool proces of betrokken organel De symptomen kunnen op elke leeftijd beginnen. De meeste patiënten worden wel als baby of kind gediagnosticeerd, maar er zijn belangrijke verschillen tussen de verschillende categorieën.

Epidemiologie en classificatie Incidentie (per 100.000 geboortes) en leeftijd op het ogenblik van diagnose Neonatal screening

Neonatale screening In België bevoegdheid van de gemeenschappen Vanaf januari 2012 nog 2 screeningscentra (Brussel en Antwerpen) Niet elke aandoening wordt gescreend (World Health Organization Wilson en Jungner criteria) - De aandoening kan in een vroegtijdig stadium worden opgespoord - De aandoening is behandelbaar - Vroegtijdige behandeling zinvoller dan latere behandeling - De voordelen zijn groter dan de nadelen - De screening is kosten-efficiënt

Neonatale screening De 11 aandoeningen die worden gescreend binnen het screeningprogramma van de Vlaamse Gemeenschap en de geschatte prevalentie (per 100.000) Aandoening Congenitale hypothyroïdie Fenylketonurie (Hyperfenylalaninemie) Congenitale bijnierschorshyperplasie Biotinidase deficiëntie medium-chain acyl-coa dehydrogenase deficiëntie (MCAT) Methylmalonacidemie (MMA) Isovaleriaanzuuracidemie (IVA) Propionzuuracidemie (PA) maple syrup urine disease (MSUD) Glutaaracidemie type 1 (GA1) Multipele acyl-coa dehydrogenase deficiëntie (GA2) Prevalentie 26.3 (B) 10.0 (B) 6.2 (B) 2.1 (B) 2 (US) 2 (US) 2 (US) 1 (US) 0.5 (W) 3.3 (US) Very rare

Klinische symptomen Bijna elk orgaansysteem kan aangetast zijn Meest frekwent neuromotorische en/of gastrointestinale symptomen Neuromotorisch: psychomotorische retardatie, lethargie, coma, epileptische aanvallen, abnormale tonus, myalgie Gastro-intestinaal: leverdysfunctie, organomegalie, braken Sudden infant death syndrome of een levensbedreigend event bij een kind kan het gevolg zijn van: - defect in het aminozuurmetabolisme - organische acidemie - ureumcyclus-stoornis - vetzuuroxidatiestoornis - mitochondriaal defect De meeste patiënten worden op kinderleeftijd gediagnosticeerd, maar metabole aandoeningen kunnen zich ook pas op volwassen leeftijd manifesteren

Cardiomyopathie Meer dan 40 verschillende erfelijke metabole ziekten kunnen cardiomyopathie veroorzaken Cardiomyopathie ten gevolge van een aangeboren stofwisselingsziekte manifesteert zich meestal al op kinderleeftijd. Dit is bijvoorbeeld het geval voor vetzuuroxidatie-defecten en organische acidemieën. Cardiomyopathie kan zich ook echter pas op volwassen leeftijd manifesteren, bijvoorbeeld bij sporters of tijdens een marathon. Op volwassen leeftijd blijft een belangrijk deel van de cardiomyopathieën onverklaard. Het is belangrijk om bij zo n patiënten erfelijke metabole defecten uit te sluiten.

Cardiomyopathie: etiologie Genetisch: Primair - Hypertrofe CM: 60-70%! - ARVC/D - Geleidingsstoornissen - Ionkanaalstoornissen - Glycogeenopslagstoornissen - Mitochondriaal (ademhalingsketendefecten, vetzuuroxidatiestoornissen, organische acidemies) - Linker ventrikel non-compaction Gemengd: - Gedilateerde CM: 25% - Restrictieve CM Verworven: - Myocarditis - Peripartum CM - Takotsubo CM - Tachycardie-geïnduceerd Secundair Autoimmuun (SLE, dermatomyositis, ) Endocrinologisch (hyperthyroidie, feochromocytoom, ) Endomyocardaandoeningen (Fibrose) Infiltratief (amyloïdose) Inflammatoir (sarcoïdose) Neurologisch (Friedreich s ataxie, Duchenne s musculaire dystrofie, ) Nutritioneel (beri beri, selenium deficiëntie) Opslagstoornis (hemochromatose, lysosomale opslagstoornissen, glycogeen opslagstoornissen) Toxisch-medicamenteus (anthracycline, cyclofosfamide, zware metalen, alcohol, ) Cardiofaciaal (syndroom van Noonan) Rood: veroorzaken gedilateerde vorm van CM Onderlijnd: veroorzaken hypertrofische vorm van CM

Laboratoriumdiagnostiek Klassieke diagnostische laboratoriumtesten 1 ste lijnstesten: ammoniak, lactaat/pyruvaat, ketonen, glucose, BG, levertesten 2 de lijnstesten: onderdeel routine-diagnostiek erfelijke metabole ziekten - Aminozuren (plasma, urine, CSV) - Organische zuren (urine, CSV) - Vrij carnitine/acylcarnitine (acylcarnitine differentiatie) - Creatine - Mucopolysacchariden (urine) (mucopolysaccharidoses) - Sialotransferrine elektroforese (serum) (glycosylatie-defecten) - Purines en pyrimidines (urine) (defecten purine en pyrimidine metabolisme) - extra lange keten vetzuren (plasma) (peroxisomale defecten) 3 de lijnstesten: zeer gespecialiseerde testen Confirmatie van 1 welbepaalde diagnose Genetische test Enzymactiviteit (bloed, fibroblasten, leverbiopsie)

Laboratoriumdiagnostiek 1 ste lijnstesten Ammoniak: staal dient op ijs naar het labo gebracht en onmiddellijk bepaald Lactaat: staal dient op ijs naar het labo gebracht en onmiddellijk bepaald lactaat/pyruvaat: staal dient onmiddellijk op ijs onteiwit te worden Ketonen: staal dient onmiddellijk op ijs onteiwit te worden

Laboratoriumdiagnostiek 2 de lijnstesten Aminozuren (plasma, urine, CSV) - methode: chromatografie (ion-uitwisseling, LC-MSMS) - scheiding 40-tal AZ waarvan er 20 gerapporteerd en kwantitatief bepaald - plasma ( nuchter, invriezen): systematisch bij vermoeden erfelijke stofwisselingsziekte - CSV (invriezen): voor geselecteerde aandoeningen (steeds parallel plasmastaal) - urine (invriezen): diagnose cystinurie (soms aanvullend naast plasma)

Laboratoriumdiagnostiek

Laboratoriumdiagnostiek 2 de lijnstesten Aminozuren (plasma, urine, CSV) - methode: chromatografie (ion-uitwisseling, LC-MSMS) - scheiding 40-tal AZ waarvan er 20 gerapporteerd en kwantitatief bepaald - plasma ( nuchter, invriezen): systematisch bij vermoeden erfelijke stofwisselingsziekte - CSV (invriezen): voor geselecteerde aandoeningen (steeds parallel plasmastaal) - urine (invriezen): diagnose cystinurie (soms aanvullend naast plasma) Organische zuren (urine, CSV) - methode: GC-MS - scheiding van meer dan 100 componenten! - Urine (invriezen): systematisch bij vermoeden erfelijke stofwisselingsziekte - CSV (invriezen): in uitzonderlijke gevallen

Laboratoriumdiagnostiek IS IS IS IS

Laboratoriumdiagnostiek MMA

Laboratoriumdiagnostiek

Laboratoriumdiagnostiek

Laboratoriumdiagnostiek 2 de lijnstesten Mucopolysacchariden (urine) - screening: enzymatisch - confirmatie: elektroforese - gestegen bij storingen in de afbraak van glycosaminoglycanen (mucopolysacchridoses) Transferrine glycosylatie isotypering (serum) - screening: CZE - confirmatie: gel-elektroforese - opsporen defecten in de N-glycosylatie (NIET O-glycosylatie) (b.v. syndroom van Jaeken) Purines en pyrimidines (urine) - methode: HPLC - opsporen defecten purine en pyrimidine metabolisme (b.v. adenosine deaminase def.) Extra lange keten vetzuren (plasma) - methode: GC-MS - opsporen peroxisomale defecten (b.v. Syndroom van Zellweger)

Erfelijke stofwisselingsziekten Selectie aandoeningen voor verdere bespreking 1) Defecten in het fenylalanine metabolisme 2) Defecten in de afbraak van vertakte keten aminozuren 3) Defecten in de vetzuuroxidatie

Aminozuur-metabolisme Defecten in het fenylalanine en tetrahydrobiopterine metabolisme Fenylalanine wordt door het enzyme fenylalanine-4-hydroxylase omgezet tot tyrosine in aanwezigheid van tetrahydrobiopterine GTP BH4 qbh2 Phe* Tyr PAH Tyr BH4 L-Dopa Dopamine Trp BH4 5-OH-Trp Serotonine Hyperfenylalaninemie wordt veroorzaakt door: - defect in het phenylalanine-4-hydroxylase (klassieke PKU) - defect in de synthese van BH4 - defect in de regeneratie van BH4 BH4 is tevens een co-factor voor de synthese van de neurotransmitters dopamine en serotonine door tyrosine and tryptofaan hydroxylase

Aminozuur-metabolisme Defecten in het metabolisme van fenylalanine Fenylalanine wordt door het enzyme fenylalanine-4-hydroxylase omgezet tot tyrosine in aanwezigheid van tetrahydrobiopterine GTP BH4 qbh2 Phe* Tyr PAH Tyr BH4 L-Dopa Dopamine Trp BH4 5-OH-Trp Serotonine Elk defect in het BH4 metabolisme zal leiden tot een tekort aan biogene aminen, catecholamines en hyperfenylalaninemie Doordat fenylalanine een competitieve inhibitor is van Tyr en Trp hydroxylase zal klassieke PKU leiden tot een tekort aan biogene aminen en catecholamines.

Aminozuur-metabolisme, a terme, geen problemen Dag 6: neonatale screening (hielprik dag 3) toont gestegen Phe => Confirmatiestaal AZ in plasma => Hyperfenylalaninemie.

Organische acidemie Defecten in de afbraak van de vertakte keten AZ MSUD MSUD MSUD IVA PA BD MMA Blau N, Duran M, Blaskovics ME, Gibson KM. Physician s Guide to the Laboratory Diagnosis of Metabolic Diseases 2nd Ed.

Organische acidemie, Dag 3: opname suf, moeilijk wekbaar, minder drinken. 500 g afgevallen vandaag. Dag 4: transfer UZ Leuven, eiwitinname gestopt en glc infuus gestart, bepaling AZ en OZ => Diagnose methylmalonacidemie (bevestigd CblB defect, doch Hcy en Met nl)

Vetzuuroxidatie-defecten Lange keten vetzuren die in het vetweefsel worden opgeslagen kunnen via de β- oxidatie worden omgezet in energie. Dit proces vindt grotendeels plaats in de mitochondriën Energie-produktie door β-oxidatie van lange keten vetzuren wordt belangrijk bij langdurig vasten 11 verschillende genetische defecten beschreven in de β-oxidatie Symptomen: o.a. hypoketotische hypoglycemie, leverdysfunctie, cardiomyopathie, inspanningsintolerantie 1ste lijnstesten: glucose, ketonen, ammoniak, levertesten 2de lijnstesten: organische zuren, acylcarnitine differentiatie MCAD deficiëntie: meest frekwente defect, zeer variabele presentatie (25% overlijdt plots, 25% nooit symptomen), tussen episodes kunnen testen volledig normaal zijn

Vetzuuroxidatie-defecten VLCAD LCHAD MADD (GA2) MCAD

Vetzuuroxidatie-defecten SCAD :4-6 C MCAD : 6 12 C LCAD : 12 18 C VLCAD : 14 20 C Mitochondrial trifunctional protein (> 10 C)

Mitochondriale defecten Defecten in de oxidatieve fosforylatie Er zijn meer dan 100 genen nodig voor oxidatieve fosforylatie. Mitochondriale eiwitten deels mitochondriaal en deel nucleair gecodeerd. Symptomen zeer variabel, vooral organen die erg afhankelijk zijn van airoob metabolisme aangetast zoals zenuwstelsel en skeletspieren Meestal pas diagnose op volwassen leeftijd 1 ste lijnstesten: lacaat/pyruvaat, 3-OH-butyraat/acetoacetaat, alanine 2 de lijnstesten: bepaling mitochondriale complexen in weefsel (vers > ingevroren) 3 de lijnstesten: genetische testing, doch veel patiënten onopgelost

Vetzuuroxidatie-defecten, a terme, geen problemen Dag 30: neonatale screening toont vermoeden MCAD deficiëntie => Confirmatiestaal acylcarnitines in bloed

Vetzuuroxidatie-defecten, a terme, geen problemen Dag 30: neonatale screening toont vermoeden MCAD deficiëntie => Confirmatiestaal acylcarnitines in bloed => Bevestiging MCAD deficiëntie

Vragen?