Angeborene Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels

Die klassischen angeborenen Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels können in drei große Gruppen eingeteilt werden: Störungen des Metabolismus von 1. Glykogen, 2. Galactose und 3. Fructose. Allen Unterformen ist gemeinsam, dass sie auf einem Defekt eines der bei der Verstoffwechselung beteiligten Enzyme beruhen. Trotzdem sind die sich ergebenden klinischen Verläufe sehr unterschiedlich: von nicht behandlungsbedürftigen, gelegentlichen Hypoglykämien bis hin zur Intelligenzminderung und dem Tod innerhalb von wenigen Wochen. Therapeutisch ist grundsätzlich die frühzeitige Durchführung einer an die Störung angepassten Diät wichtig. Die Galactosämie ist Bestandteil des Neugeborenen-Screenings.

• Erkrankungen mit Glykogenanreicherungen im Gewebe
• Die Klinik der einzelnen Glykogenosen kann trotz ähnlicher Defekte sehr unterschiedlich imponieren. Typisch sind
  • Muskuläre Symptome (Schwäche, Schmerzen)
  • Affektionen der Leber (Hepatomegalie, Zirrhose)

Glykogenose Typ I (Von-Gierke-Krankheit)

• Ätiologie: Autosomal-rezessiv vererbter Defekt der Glucose-6-Phosphatase (Typ Ia) bzw Glucose-6-phosphat-Translokase (Typ Ib)
  • Führt zu vermindertem Glykogenabbau und vermehrter Glykogenspeicherung → Hypoglykämie
  • Alternativ werden Lipide abgebaut → Azidose
• Klinik: Hepatomegalie, aufgetriebenes Abdomen, Krampfanfälle, seltener Xanthome, Blutungsneigung und Gicht-Tophi
• Diagnostik: Blutzucker↓ bei Serumlactat↑, Triglyceride↑, Harnsäure↑, Glucosebelastungstest (schneller Abfall des Serumlactats); molekulargenetische Untersuchung aus Leukozyten (Mutationsnachweis)
• Therapie: Verhinderung von Hypoglykämien durch regelmäßige Nahrungszufuhr (ggf. nächtliche Dauersondierung) und Gabe von Maltodextrin/ungekochter Maisstärke

Glykogenose Typ II (Morbus Pompe)

• Ätiologie: Autosomal-rezessiv vererbter Mangel an α-1,4-Glucosidase (saure Maltase) in den Lysosomen
  • Anreicherung von Glykogen in den Lysosomen → Zerstörung der Myozyten
• Klinik: Muskelhypotonie (v.a. proximal, evtl. mit Beteiligung des Zwerchfells), Makroglossie
• Drei Verlaufsformen
  • Infantile (generalisierte und letale) Form
  • Juvenile (progrediente) Form
  • Adulte Form
• Diagnostik
  • Typische Befunde: Röntgen-Thorax (Kardiomegalie), EKG (PQ-Zeit↓ bei QRS-Verbreiterung)
  • Nachweis des Enzymmangels in Fibroblastenkultur
  • Histologie (Speicherung von Glykogen in vielen Geweben, v.a. Muskulatur)
• Therapie: Enzymersatztherapie

Glykogenose Typ III (Cori-Krankheit)

• Ätiologie: Autosomal-rezessiv vererbter Amylo-1,6-Glucosidase-Mangel (Glykogen-Debranching-Enzym)
• Klinik: Hepatomegalie, später Myopathie
• Diagnostik: Enzym- und Glykogenspeicherung in Erythrozyten, Transaminase↑, Kreatinkinase↑
• Therapie
  • Proteinreiche Ernährung als alternative Glucosequelle: Kann eine (Kardio‑) Myopathie reduzieren
  • Regelmäßige Kohlenhydratzufuhr (ähnlich Typ I): Zur Vermeidung von Hypoglykämien

Glykogenose Typ IV (Morbus Andersen)

• Ätiologie: Defekt im Branching Enzyme, also bei der Synthese des Glykogens (und nicht wie bei den anderen beim Abbau!)
  • Es werden atypisch-verzweigte Glykogenmoleküle gespeichert
• Klinik: Leberzirrhose, Splenomegalie

Glykogenose Typ V (McArdle-Krankheit)

• Ätiologie: Autosomal-rezessiv vererbter Defekt der Glykogenphosphorylase, die im Muskel Glykogen zu Glucose-1-phosphat abbaut → Energie für die Muskeltätigkeit vermindert
• Klinik: Muskelhypotonie, Muskelschmerzen, Krämpfe nach Anstrengung, Beginn im Kindes- oder jungen Erwachsenenalter
• Diagnostik
  • Myoglobinurie
  • Nachweis durch fehlenden Lactat-Anstieg im Lactat-Ischämie-Test

Glykogenose Typ VI (Hers-Krankheit)

• Ätiologie: Defekt der Leber-Phosphorylase oder Phosphorylase-b-Kinase
• Klinik: Milde Symptomatik
  • Hepatomegalie
  • Hypoglykämie
• Prognose: Die meisten Patienten sind nicht behandlungsbedürftig

Glykogenose Typ VII (Tarui-Krankheit)

• Ätiologie: Defekt der Phosphofructokinase
• Klinik: Siehe Typ V

Galactosämie

• Ätiologie/Pathophysiologie: Autosomal-rezessiv vererbter Mangel an Galactose-1-phosphat-Uridyltransferase
  • Galactose-1-phosphat kann nicht in Glucose-1-phosphat umgesetzt und somit nicht in die Glykolyse eingespeist werden
  • Akkumulation von Galactose-1-phosphat
• Prävalenz: Etwa 1:40.000 in Deutschland
• Klinik: Trinkschwäche, Gedeihstörung (Gewichtsabnahme), Erbrechen, Durchfall, Hepatomegalie, Ikterus, Gerinnungsstörungen, akutes Leberversagen
• Komplikationen: Unbehandelt kommt es innerhalb von wenigen Wochen zu Katarakt, Leberzirrhose und Intelligenzminderung
• Diagnostik: Neugeborenen-Screening (Nachweis von Galactose/Galactose-1-phosphat im Blut), Nachweis von Galactose im Urin (Reduktionsprobe), Hyperbilirubinämie
• Therapie: Sofortiges Absetzen der Milchernährung und lebenslange Galactose- bzw. Lactose-freie Diät!

Galactokinasemangel

• Kurzbeschreibung: Seltene autosomal-rezessive Erkrankung, die zur Ausbildung einer Katarakt führt

Hereditäre Fructoseintoleranz

• Ätiologie: Autosomal-rezessiver Fructose-1-phosphat-Aldolase-Mangel
  • Akkumulation von Fructose-1-phosphat → Hemmung der Gluconeogenese und Glykogenolyse → Hypoglykämie
• Klinik
  • Symptome treten erst bei Fructoseexposition auf (bspw. beim Umstellen von Muttermilch/Pre-Nahrung auf saccharosehaltige Säuglingsmilch)
  • Blässe, Schwitzen, hypoglykämische Krampfanfälle, Erbrechen
  • Hepatomegalie, Ikterus, Blutungsneigung, Gedeihstörung
• Diagnostik: Mutationsnachweis, Transaminasen↑, Quick↓, Fructose-Belastungstest obsolet!
• Therapie
  • Akut: siehe Hypoglykämie - Therapie
  • Lebenslang: Fructose-, Saccharose- und Sorbitol-freie Diät

Von Kolibris und Zebras: Seltene Erkrankungen (Februar/2022)

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• E74.-: Sonstige Störungen des Kohlenhydratstoffwechsels
  • E74.0: Glykogenspeicherkrankheit [Glykogenose]
    • Andersen-Krankheit
    • Cardiomegalia glycogenica
    • Cori-Krankheit
    • Forbes-Krankheit
    • Hers-Krankheit
    • Leberphosphorylasemangel
    • McArdle-Krankheit
    • Phosphofruktokinase-Mangel
    • Pompe-Krankheit
    • Tarui-Krankheit
    • Von-Gierke-Krankheit
  • E74.1: Störungen des Fruktosestoffwechsels
    • Essentielle Fruktosurie
    • Fruktose-1,6-Diphosphatase-Mangel
    • Hereditäre Fruktoseintoleranz
  • E74.2: Störungen des Galactosestoffwechsels
    • Galactokinasemangel
    • Galactosämie

Quelle: In Anlehnung an die ICD-10-GM Version 2023, DIMDI.