Störungen des Phenylalanin-Tyrosin-Stoffwechsels
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Phenylalanin ist eine Aminosäure, die über die Nahrung aufgenommen werden muss. Sie wird benötigt, um Tyrosin herzustellen, eine wichtige Substanz, aus der das Hautpigment Melanin, das Schilddrüsenhormon Thyroxin und die Botenstoffe Katecholamine hergestellt werden. Abgebaut wird es auch durch die Umwandlung in Homogentisinsäure.
Der normale Phenylalanin-Tyrosin-Stoffwechselweg ist wie folgt: Phenylalanin > Tyrosin > Homogentisinsäure > Maleylacetessigsäure > Acetessigsäure/Fumarsäure Die letzten beiden Substanzen werden dann in einem anderen Stoffwechselprozess weiter umgebaut.
Phenylketonurie
Die PKU ist die häufigste angeborene Störung des Aminosäurestoffwechsels (1 von 7.000 bis 10.000 Neugeborenen); derzeit gibt es schätzungsweise 2.500 PKU-Betroffene in Deutschland. Dabei liegt ein Defekt des Enzyms Phenylalaninhydroxylase vor, das für die Umwandlung von Phenylalanin zu Tyrosin zuständig ist. Deshalb reichert sich Phenylalanin in Blut und Geweben an und schädigt insbesondere das Gehirn.
Unbehandelt führt dies zu verzögerter körperlicher Entwicklung, geistiger Behinderung und Krampfanfällen. Da bei einer – in den ersten beiden Lebensmonaten einsetzenden – phenylalaninarmen Diät eine normale Entwicklung möglich ist, wird seit über 30 Jahren im Rahmen des Neugeborenen-Screenings am dritten bis fünften Lebenstag geprüft, ob es Hinweise auf eine Phenylketonurie gibt. Die Diät (angereichert mit speziellen Aminosäuren) sollte mindestens bis zur Pubertät sowie während einer Schwangerschaft eingehalten werden.
Alkaptonurie
Hier fehlt das Enzym Homogentisinoxigenase, das die Homogentisinsäure in Maleylacetessigsäure umwandelt. Deshalb wird die Homogentisinsäure (in oxidierter Form als Alkapton) vermehrt über den Harn ausgeschieden sowie an verschiedenen Stellen im Körper eingelagert. Dies führt zu:
- Gelenkveränderungen und -schmerzen
- Kalkablagerungen in Sehnen, Bändern und Gefäßen
- Herzfunktionsstörungen
- Nierensteinen
Übrigens: Da dieses Enzym die Mithilfe von Vitamin C benötigt, kommt es bei dessen Mangel zu vergleichbaren Beschwerden – als Skorbut früher unter Seeleuten weit verbreitet.
Tyrosinose
Bei dieser seltenen Krankheit (Häufigkeit 1 : 100.000) fehlt das Enzym Fumaryl-Acetoacetase, das bei der Umwandlung der Maleylacetessigsäure hilft. Aus dieser wird stattdessen eine giftige Substanz hergestellt. Diese schädigt vor allem die Leber, sodass diese bereits im Säuglingsalter bindegewebig umgebaut wird, woraus sich später häufig ein Leberkrebs entwickelt. Daneben wird auch die Nierenfunktion beeinträchtigt.
Zur Therapie steht ein Medikament zur Verfügung, das verhindert, dass giftige Abbauprodukte gebildet werden. Daneben ist eine spezielle, lebenslang einzuhaltende Diät nötig.