ピルビン酸代謝障害

ピルビン酸の代謝に失敗すると、乳酸アシドーシスやさまざまな中枢神経系障害を引き起こします。

ピルビン酸は炭水化物代謝にとって重要な基質です。

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ピルビン酸脱水素酵素欠損症

ピルビン酸脱水素酵素は、クエン酸回路においてピルビン酸からアセチルCoAを生成する多酵素複合体です。この酵素の欠損はピルビン酸値の上昇を招き、ひいては乳酸値の上昇につながります。遺伝形式はX連鎖性または常染色体劣性です。

症状の重症度は様々ですが、乳酸アシドーシス、中枢神経系の構造異常、そして大脳皮質、脳幹、基底核の嚢胞性変化、運動失調、精神運動発達遅滞といった出生後の変化が必ず伴います。診断は皮膚線維芽細胞酵素検査、DNA検査、またはその両方によって確定されます。確実な治療法はありませんが、低炭水化物食とチアミン補充療法が一部の患者で有効であることが報告されています。

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ピルビン酸カルボキシラーゼ欠損症

ピルビン酸カルボキシラーゼは、筋肉中で生成されたピルビン酸とアラニンからの糖新生に重要な酵素です。欠乏症は原発性の場合もあれば、ホロカルボキシラーゼ合成酵素、ビオチン、またはビオチニダーゼの欠乏に起因する続発性の場合もあります。いずれの場合も遺伝形式は常染色体劣性で、乳酸アシドーシスを呈します。

原発性欠乏症の発生率は出生25万人あたり1人未満ですが、一部のアメリカインディアン集団ではより高い可能性があります。主な臨床症状は、てんかん発作および痙性を伴う精神運動発達遅滞です。臨床検査値異常としては、高アンモニア血症、乳酸アシドーシス、ケトアシドーシス、血漿リジン、シトルリン、アラニン、プロリンの上昇、およびα-ケトグルタル酸排泄量の増加などが挙げられます。診断は培養皮膚線維芽細胞を用いた酵素検査によって確定されます。

二次性欠乏症は、臨床的には一次性欠乏症に似ており、低栄養、けいれん、その他の有機酸尿症を発症します。

効果的な治療法はありませんが、一次性欠乏症の特定の患者と二次性欠乏症のすべての患者には、1日1回ビオチン5～20 mgを経口投与する必要があります。

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