Bild Harnstoffzyklusdefekt

Alarm in der Leber: Defekte des Harnstoffzyklus

Proteine sind für den Menschen lebenswichtig: der tägliche Umsatz deines Körpers beträgt etwa 300 g Eiweiß pro Tag. Im Rahmen des ständigen Auf- und Abbaus von Strukturproteinen im Körper entstehen stickstoffhaltige Aminosäuren, die entweder neu verwertet oder aufgespalten werden. Diese Aminosäuren enthalten Stickstoffatome, die ausgeschieden werden müssen, ohne dass ein zu hoher Spiegel an Ammoniak entsteht.

Der eigentliche Harnstoffzyklus spielt sich ausschließlich in der Leber ab. Stickstoffatome können dort in Form von Harnstoff an ein leicht auszuscheidendes Endprodukt gebunden werden, um die Bildung von Ammoniak zu verhindern. Ist der physiologische Ablauf des Harnstoffzyklus gestört, sammelt sich Ammoniak in deinem Blut an. Schwere neurologische Störungen können die Folge sein. In diesem Artikel geht es um Harnstoffzyklusdefekte, wie du sie erkennen kannst und was du unternehmen kannst, um die Folgen abzuwehren.

Was bedeutet ‚Harnstoffzyklusdefekt‘?

Bei den Harnstoffzyklusdefekten handelt es sich um Störungen des Eiweiß-Stoffwechsels. Durch den Mangel an bestimmten Enzymen wird das giftige Zwischenprodukt Ammoniak nicht mehr in ausreichender Menge in Harnstoff umgewandelt. In hoher Konzentration kann dieses Gift die Nervenzellen deines Gehirns so stark schädigen, dass die unbehandelte Krankheit zum Tod führt.

Wodurch wird ein Harnstoffzyklusdefekt verursacht?

Es gibt sechs verschiedene bekannte Enzym-Mangel-Syndrome:
  1. Carbamoylphosphat-Synthetase(CPS)-1-Mangel
  2. Ornithin-Transcarbamylase(OTC)-Mangel
  3. Argininosuccinat-Synthetase(ASS)-Mangel (Citrullinämie Typ 1)
  4. Argininosuccinat-Lyase(ASL)-Mangel (Argininbernsteinsäure-Krankheit)
  5. Arginase-1-Mangel (Hyperargininämie)
  6. N-Acetylglutamat-Synthetase(NAGS)-Mangel

Allen gemeinsam ist die gestörte Stickstoffausscheidung, welche einen erhöhten Ammoniakspiegel im Blut zur Folge hat. Es handelt sich bei fast allen Erkrankungen um autosomal-rezessiv vererbte Krankheiten. Eine Ausnahme stellt der Ornithin-Transcarbamylase-Mangel dar; dieser wird rezessiv auf dem x-Chromosomen vererbt. Da es sich um genetisch bedingte Erkrankungen handelt, kann eine Vorsorge lediglich im Verzicht auf den Kinderwunsch bei bekannter, eigener Erkrankung bestehen.

Die Manifestation bei genetisch bedingter Anlage dieser Krankheitsgruppe ist in jedem Lebensalter möglich.

Bestimmte Lebensphasen bezeichnen jedoch einen gehäuft beschriebenen Ausbruch der Erkrankung:
  • Neonatalzeit: im späteren Säuglingsalter kommt es im Zuge der Umstellung auf feste und proteinreichere Nahrung zu Häufungen, ebenfalls zu Beginn einer Zeit mit häufigen Infekten
  • Schwangerschaft
  • Pubertät: verändertes Wachstum und Entwicklung im psychosozialen Sinne
  • nach schwerwiegenden Operationen und anschließender Ernährung mit Sondenkost oder intravenöser Ernährung
  • zu Beginn einer Behandlung mit dem Medikament Valproat
  • bei gesteigerter Eiweißaufnahme in der Nahrung

Bild Verhaltensstörung

Welche Symptome sind typisch für einen Harnstoffzyklusdefekt?

Abhängig vom Alter, in dem die Erkrankung zum ersten Mal auftritt, unterscheiden sich die Symptome. Im Säuglingsalter überwiegen starke Lethargie bis hin zu komatösen Zuständen. Weitere Anzeichen sind vermindertes Trinken, Erbrechen, erhöhte Atemfrequenz und Krampfanfälle. Störungen der Gehirnfunktion (Enzephalopathie) können ebenso auf den Vergiftungszustand hinweisen.

Häufig weniger dramatisch äußert sich die Krankheit im Kleinkindalter in einem Symptomenkomplex von Gedeihstörung, Verhaltensstörungen, Störungen der Bewegungskoordination, deutlicher Übererregbarkeit, Krampfanfällen und sehr reduzierter Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme.

Bei Jugendlichen und Erwachsenen findet sich eine fortschreitende psychiatrische und neurologische Auffälligkeit; immer wieder kommt es zu lethargischen Zuständen in Verbindung mit Reizbarkeit, Verwirrtheit, Erbrechen, Koordinationsstörungen und Kopfschmerzen. Metabolisch bedingte Enzephalopathien und Koma können zum Tod führen.

Die Krankheit ist äußerst selten: In Deutschland werden jedes Jahr ca. 80 Kinder mit Harnstoffzyklusdefekten geboren.
Das Leitsymptom ist immer die Hperammonämie (deutlich erhöhter Ammoniakspiegel im Blut). Wenn bei dir ein Verdacht auf eine Erkrankung aus dem Formenkreis der Enzymdefekte besteht, kann auch eine gezielte genetische Diagnostik eine Mutation entlarven.

Es gibt Erkrankungen, die dem Harnstoffzyklusdefekt in der Symptomatik ähneln. Sollte bei dir der Verdacht auf eine Enzymschwäche im Harnstoffzyklus bestehen, so ist eine ausführliche Differentialdiagnose notwendig. Nur so kann die Therapie zielführend und effektiv zum Einsatz kommen.
Bild Medilkament

Ist der Harnstoffzyklusdefekt heilbar?

Da es sich um einen genetischen ‚Fehler‘ handelt, ist eine Heilung nicht möglich. Die Krankheit wird sogar weiter vererbt. Ein möglichst normales Leben kann jedoch durch rechtzeitige Diagnose und früh einsetzende Therapie in Aussicht gestellt werden. Wenn du also selbst betroffen bist oder eines deiner Kinder Symptome im beschriebenen Umfang aufweist, solltest du unbedingt rasch einen Arzt aufsuchen.

Die akute Therapie hat vorrangig das Ziel, die Ammoniak-Konzentration im Blut sehr schnell zu senken.

Dabei gelten folgende Prinzipien:
  • Keine Proteinzufuhr für maximal zwei Tage, alternativ intravenöse Gabe von Aminosäuren
  • Wiederherstellung einer anabolen Stoffwechsellage durch intravenöse Gabe von Glucose und Insulin
  • gesteigerte Diurese
  • maschinelle Hämodiafiltration (Entzug harnpflichtiger Substanzen aus dem Blut)
  • Senkung des Ammoniakspiegels im Blut durch Medikamente
  • antibiotische Darmsanierung zur Reduzierung ammoniakbildender Bakterien im Darm
  • Unterstützung des Harnstoffzyklus durch Gabe von Argininhydrochlorid
  • Ausgleich bzw. Wiederherstellung des Säure-Basen-Gleichgewichtes und des Elektrolythaushaltes

Die Leberzelltherapie stellt eine relativ neue Behandlungsform für schwer erkrankte Säuglinge dar. Dabei werden gesunde menschliche Leberzellen über einen Katheter in die Leber eingeführt. Nach deren Ansiedlung sollen sie die Aufgabe der ursprünglichen, nicht korrekt arbeitenden Leberzellen übernehmen.

Bei der Langzeittherapie geht es darum, die Ammoniak-Konzentration des Blutes im Normbereich zu halten. Dies wird vorrangig durch eine Einschränkung der Eiweißaufnahme mit der Nahrung erreicht. In diesem Fall benötigst du Hilfe bei der Errechnung einer bilanzierten Diätformel. Daneben kann die Funktion des Harnstoffzyklus durch die künstliche Gabe von Enzymen (L-Arginin oder L-Citrullin) verbessert werden. Auch alternative Wege der Stickstoffelimination können durch gezielten Einsatz von chemischen Stoffen eine Besserung bewirken.

Alle diätetischen und medikamentösen Maßnahmen erfordern ein hohes Maß an Disziplin von dir oder auch von deinen Eltern, da sie lebenslange Gültigkeit besitzen und der ständigen Kontrolle von Ärzten und Ernährungsberatern unterliegen.

In einigen Fällen kann eine Lebertransplantation unumgänglich sein. Gleichzeitig ist dies die einzige kurative Therapie. Diese Möglichkeit scheidet jedoch gänzlich für Neugeborene aus. Insgesamt ist die Verfügbarkeit geeigneter Spender-Organe problematisch, dies betrifft ganz besonders Kinder und Jugendliche. Dazu kommen die allgemeinen Risiken einer Organtransplantation, welcher sich zusätzliche Maßnahmen wie eine Immunsuppressionstherapie anschließen.

Bildernachweis:
Titelbild – Harnstoffzyklusdefekt Urheber: jochenschoenfeld / 123RF Lizenzfreie Bilder
Verhaltensstörung Urheber: bialasiewicz / 123RF Lizenzfreie Bilder
Medikament Urheber: kudryshanna / 123RF Lizenzfreie Bilder

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