اقرأ في هذا المقال
- الاضطرابات الأيضية الموروثة
- ما هو التمثيل الغذائي؟
- أسباب الاضطرابات الأيضية الوراثية
- أنواع الاضطرابات الأيضية الموروثة
- أعراض الاضطرابات الأيضية الوراثية
- تشخيص الاضطرابات الأيضية الوراثية
- علاج الاضطرابات الأيضية الوراثية
الاضطرابات الأيضية الموروثة:
تعرف الاضطرابات الأيضية الموروثة بأنها حالات وراثية تؤدي إلى مشاكل التمثيل الغذائي، إذ يعاني معظم الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات التمثيل الغذائي الموروثة من خلل في الجين يؤدي إلى نقص الإنزيم، وهناك المئات من الاضطرابات الأيضية الجينية المختلفة وتتنوع أعراضها وعلاجاتها وتوقعاتها على نطاق واسع.
إن معظم الأطعمة والمشروبات التي يتناولها الناس هي مواد معقدة ينبغي على الجسم تفكيكها إلى مواد أبسط، وقد تَنطوي هذه العملية على خطوات عديدة، ومن ثم يجري استخدام المواد الأبسط كلبنات أو عناصر بنائية يجري تجميعها وتحويلها إلى مواد يحتاج إليها الجسم للحفاظ على الحياة، وتسمى هذه العملية المعقدة، لتفكيك وتحويل المواد التي جرى تناولها الاستقلاب، ويجري تنفيذ عملية الاستقلاب بواسطة مواد كيميائية تسمى الإنزيمات، وهي مواد يصنعها الجسم.
إذا كان أحد الشذوذات الجينية يؤثر في وظيفة إنزيم أو يُسبب عوزا فيه أو فقدانه بشكل كامل، يمكن أن تحدث اضطرابات مختلفة؛ وتنجم الاضطرابات عادة عن عدم القدرة على تفكيك بعض المواد التي ينبغي تفكيكها، مما يؤدي إلى تراكم بعض المواد المتوسطة التي تكون سمية، أو تنجم عن عدم القدرة على إنتاج بعض المواد الأساسية، كما تصنف الاضطرابات الاستقلابية عن طريق اللبنة البنائية المحددة التي تأثرت.
ما هو التمثيل الغذائي؟
يشير التمثيل الغذائي إلى جميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الجسم لتحويل أو استخدام الطاقة، إذ تتضمن بعض الأمثلة الرئيسية لعملية التمثيل الغذائي ما يلي:
- تكسير الكربوهيدرات والبروتينات والدهون في الطعام لإطلاق الطاقة.
- تحويل النيتروجين الزائد إلى نفايات تفرز في البول.
- تكسير أو تحويل المواد الكيميائية إلى مواد أخرى ونقلها داخل الخلايا.
الأيض هو خط تجميع كيميائي منظم ولكنه فوضوي، حيث يتم استخدام المواد الخام والمنتجات نصف المصنعة ومواد النفايات باستمرار وإنتاجها ونقلها وإخراجها، و”العاملون” على خط التجميع هم الإنزيمات والبروتينات الأخرى التي تحدث تفاعلات كيميائية.
أسباب الاضطرابات الأيضية الوراثية:
في معظم الاضطرابات الأيضية الموروثة إما لا ينتج الجسم إنزيمًا واحدًا على الإطلاق أو يتم إنتاجه في شكل لا يعمل، حيث أن الإنزيم المفقود يشبه العامل الغائب على خط التجميع، واعتمادًا على وظيفة هذا الإنزيم فإن غيابه يعني أن المواد الكيميائية السامة قد تتراكم أو قد لا يتم إنتاج منتج أساسي.
عادةً ما يتم احتواء الكود أو المخطط لإنتاج إنزيم في زوج من الجينات، إذ يرث معظم الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات التمثيل الغذائي الموروثة نسختين معيبتين من الجين واحدة من كل والد، وكلا الوالدين “حاملان” للجين السيئ مما يعني أنهما يحملان نسخة معيبة ونسخة عادية.
عند الوالدين فإن نسخة الجينات الطبيعية تعوض النسخة السيئة، وعادة ما تكون مستويات الإنزيم لديهم كافية لذلك قد لا تظهر عليهم أعراض اضطراب التمثيل الغذائي الوراثي ومع ذلك، فإن الطفل الذي يرث نسختين من الجينات المعيبة لا يمكنه إنتاج ما يكفي من الإنزيم الفعال ويصاب باضطراب التمثيل الغذائي الجيني، ويسمى هذا النوع من الانتقال الجيني الوراثة المتنحية الجسدية.
السبب الأصلي لمعظم اضطرابات التمثيل الغذائي الجيني هو طفرة جينية حدثت منذ عدة أجيال، وتنتقل الطفرة الجينية عبر الأجيال مما يضمن الحفاظ عليها، كل اضطراب استقلابي وراثي نادر جدًا في عموم السكان، وعند اعتبارها مجتمعة قد تؤثر الاضطرابات الأيضية الموروثة على حوالي 1 من 1000 إلى 2500 مولود جديد، وفي بعض المجموعات العرقية مثل اليهود الأشكناز (يهود من أصل وسط وشرق أوروبا)، يكون معدل الاضطرابات الأيضية الموروثة أعلى.
أنواع الاضطرابات الأيضية الموروثة:
تم تحديد المئات من الاضطرابات الأيضية الموروثة وما زال يتم اكتشاف اضطرابات جديدة، حيث تتضمن بعض اضطرابات التمثيل الغذائي الجيني الأكثر شيوعًا وأهمية ما يلي:
اضطرابات التخزين الليزوزومية:
الليزوزومات هي فراغات داخل الخلايا تعمل على تكسير نفايات التمثيل الغذائي، إذ يمكن أن يؤدي نقص الإنزيمات المختلفة داخل الجسيمات الحالة إلى تراكم المواد السامة مما يتسبب في اضطرابات التمثيل الغذائي بما في ذلك:
- متلازمة هيرلر: هيكل عظمي غير طبيعي وتأخر في النمو.
- داء نيمان بيك: يصاب الأطفال بتضخم الكبد وصعوبة الرضاعة وتلف الأعصاب.
- داء تاي ساكس: ضعف تدريجي لطفل يبلغ من العمر أشهر يتطور إلى تلف شديد في الأعصاب وعادة ما يعيش الطفل حتى سن 4 أو 5 سنوات فقط.
- داء جوشر: ألم العظام وتضخم الكبد وانخفاض عدد الصفائح الدموية، وغالبًا ما يكون خفيفًا عند الأطفال أو البالغين.
- مرض فابري: ألم في الأطراف في الطفولة مع أمراض الكلى والقلب والسكتات الدماغية في مرحلة البلوغ؛ ويصاب بها الذكور فقط.
- مرض كرابيه: تلف الأعصاب التدريجي، تأخر في النمو عند الأطفال الصغار وأحيانًا يتأثر البالغون.
الجالاكتوز في الدم:
يؤدي انهيار سكر الجالاكتوز إلى اليرقان والقيء وتضخم الكبد بعد الرضاعة الطبيعية أو الرضاعة الصناعية لحديثي الولادة.
مرض بول شراب القيقب:
يؤدي نقص إنزيم يسمى BCKD إلى تراكم الأحماض الأمينية في الجسم، حيث ينتج عن تلف الأعصاب ورائحة البول مثل الشراب.
بيلة الفينيل كيتون (PKU):
يؤدي نقص إنزيم(PAH) إلى ارتفاع مستويات الفينيل ألانين في الدم، ينتج عن الإعاقة الذهنية إذا لم يتم التعرف على الحالة.
أمراض تخزين الجليكوجين:
تؤدي مشاكل تخزين السكر إلى انخفاض مستويات السكر في الدم وآلام العضلات وضعفها.
اضطرابات الميتوكوندريا:
تؤدي المشاكل داخل الميتوكوندريا مراكز قوة الخلايا إلى تلف العضلات.
رنح فريدريك:
تسبب المشاكل المتعلقة ببروتين يسمى فراتاكسين تلف الأعصاب ومشاكل في القلب في أغلب الأحيان، كما ينتج عدم القدرة على المشي عادة في سن الرشد.
اضطرابات البيروكسيسومات:
على غرار الجسيمات الحالة فإن البيروكسيسومات عبارة عن مساحات صغيرة مليئة بالإنزيمات داخل الخلايا، حيث يمكن أن يؤدي ضعف وظيفة الإنزيم داخل البيروكسيسومات إلى تراكم منتجات الأيض السامة، وتشمل اضطرابات بيروكسيسومال:
- متلازمة زيلويجر (ملامح الوجه غير الطبيعية وتضخم الكبد وتلف الأعصاب عند الرضع).
- حثل الغدة الكظرية (أعراض تلف الأعصاب يمكن أن تتطور في مرحلة الطفولة أو البلوغ المبكر اعتمادًا على الشكل).
اضطرابات التمثيل الغذائي للمعادن:
يتم التحكم في مستويات المعادن النزرة في الدم بواسطة بروتينات خاصة، إذ يمكن أن تؤدي اضطرابات التمثيل الغذائي الموروثة إلى خلل في البروتين وتراكم سام للمعادن في الجسم:
- مرض ويلسون: تتراكم مستويات النحاس السامة في الكبد والدماغ والأعضاء الأخرى.
- داء ترسب الأصبغة الدموية: تمتص الأمعاء الحديد الزائد الذي يتراكم في الكبد والبنكرياس والمفاصل والقلب، مما يتسبب في تلفها.
الحموضة العضوية:
حمض ميثيل مالونيك وحمض بروبيونيك.
اضطرابات دورة اليوريا:
نقص أورنيثين ترانسكارباميلاز و سيترولين الدم.
أعراض الاضطرابات الأيضية الوراثية:
تختلف أعراض اضطرابات التمثيل الغذائي الجيني بشكل كبير اعتمادًا على مشكلة التمثيل الغذائي الموجودة، وتتضمن بعض أعراض اضطرابات التمثيل الغذائي الموروثة ما يلي:
- خمول.
- ضعف الشهية.
- وجع بطن.
- التقيؤ.
- فقدان الوزن.
- اليرقان.
- عدم زيادة الوزن أو النمو.
- تأخر النمو.
- النوبات.
- غيبوبة.
- رائحة غير طبيعية للبول أو التنفس أو العرق أو اللعاب.
قد تظهر الأعراض فجأة أو تتطور ببطء، وقد تحدث الأعراض بسبب الأطعمة أو الأدوية أو الجفاف أو الأمراض البسيطة أو عوامل أخرى، حيث قد تظهر الأعراض في غضون أسابيع قليلة بعد الولادة في العديد من الحالات، وقد تستغرق الاضطرابات الأيضية الموروثة الأخرى سنوات حتى تظهر الأعراض.
تشخيص الاضطرابات الأيضية الوراثية:
توجد اضطرابات التمثيل الغذائي الموروثة عند الولادة ويتم الكشف عن بعضها عن طريق الفحص الروتيني، وتقوم جميع الدول بفحص الأطفال حديثي الولادة للكشف عن بيلة الفينيل كيتون (PKU)، وتختبر معظم الدول أيضًا حديثي الولادة للكشف عن الجالاكتوز في الدم، ومع ذلك لا توجد حالة تختبر الأطفال جميع اضطرابات التمثيل الغذائي الموروثة المعروفة.
تقود تقنية الاختبار المحسنة العديد إلى توسيع فحص حديثي الولادة لاضطرابات التمثيل الغذائي الوراثي، كما توفر المراكز الوطنية لفحص حديثي الولادة والموارد الوراثية معلومات عن ممارسات الفحص، وإذا لم يتم اكتشاف اضطراب التمثيل الغذائي الوراثي عند الولادة فغالبًا لا يتم تشخيصه حتى تظهر الأعراض، إذ بمجرد ظهور الأعراض تتوفر اختبارات محددة للدم أو الحمض النووي لتشخيص معظم اضطرابات التمثيل الغذائي الجيني، كما أن الإحالة إلى مركز متخصص تزيد من فرص التشخيص الصحيح.
علاج الاضطرابات الأيضية الوراثية:
تتوفر علاجات محدودة لاضطرابات التمثيل الغذائي الموروثة، حيث لا يمكن تصحيح الخلل الجيني الأساسي الذي يسبب الحالة بالتكنولوجيا الحالية، وبدلاً من ذلك تحاول العلاجات التغلب على مشكلة التمثيل الغذائي، كما تتبع علاجات اضطرابات التمثيل الغذائي الوراثي بعض المبادئ العامة:
- التقليل أو التوقف عن تناول أي طعام أو دواء لا يمكن استقلابه بشكل صحيح.
- استبدال الإنزيم أو مادة كيميائية أخرى مفقودة أو غير نشطة لإعادة التمثيل الغذائي إلى أقرب مستوى ممكن من المعدل الطبيعي.
- إزالة منتجات التمثيل الغذائي السامة التي تتراكم بسبب اضطراب التمثيل الغذائي.
قد يشمل العلاج تدابير مثل:
- أنظمة غذائية خاصة تقضي على بعض العناصر الغذائية.
- أخذ بدائل الإنزيم أو المكملات الأخرى التي تدعم عملية التمثيل الغذائي.
- معالجة الدم بالمواد الكيميائية لإزالة السموم من المنتجات الثانوية الخطيرة لعملية التمثيل الغذائي.
كلما كان ذلك ممكنًا يجب أن يتلقى الشخص المصاب باضطراب التمثيل الغذائي الوراثي الرعاية في مركز طبي لديه خبرة في هذه الحالات النادرة، حيث يمكن أن يصاب الأطفال والبالغون الذين يعانون من اضطرابات التمثيل الغذائي الوراثي بمرض شديد، مما يتطلب دخول المستشفى وأحيانًا دعم الحياة، ويركز العلاج خلال هذه النوبات على رعاية الطوارئ وتحسين وظائف الأعضاء.
