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Glykogenspeicherkrankheiten

Von

Matt Demczko

, MD, Sidney Kimmel Medical College of Thomas Jefferson University

Inhalt zuletzt geändert Jul 2018
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Quellen zum Thema

Glykogenspeicherkrankheiten sind Störungen des Kohlehydratstoffwechsels und werden durch einen Mangel an einem Enzym verursacht, das entweder an der Synthese oder am Abbau von Glykogen beteiligt ist. Der Mangel kann in der Leber oder im Muskel auftreten und verursacht eine Hypoglykämie oder führt zur Ablagerung von abnormen Mengen oder verschiedenen Arten von Glykogen oder seinen Zwischenprodukten in den Geweben.

Die Vererbung von Glykogenspeicherkrankheiten (engl.GSDs) erfolgt autosomal-rezessiv. Eine Ausnahme stellt der OTC-Mangel (GSD-Typ VIII/IX) dar, der X-chromosomal vererbt wird. Die Inzidenz wird auf 1 von 25.000 Lebendgeburten geschätzt. s. Tabelle Glykogenspeicherkrankheiten und Störungen der Glukoneogenese für eine vollständigere Übersicht.

Das Alter bei Beginn, die klinischen Manifestationen und die Schwere der Krankheit können je nach Typ variieren. Die Symptome und Befunde sind meistens eine Hypoglykämie und eine Myopathie.

Die Verdachtsdiagnose einer Glykogenspeicherkrankheit wird durch Anamnese und Untersuchung und das Auffinden von Glykogen oder seinen intermediären Metaboliten im Gewebe mittels MRT oder Biopsie gestellt. Die Diagnose wird durch DNA-Analyse oder weniger häufig durch den Nachweis einer signifikanten Abnahme der Enzymaktivität in Leber (Typ I, III, VI und VIII/IX), Muskel (Typ IIb, III, VII und VIII/IX), Hautfibroblasten (Typ IIa und IV) oder RBCs (Typ VII) oder durch einen fehlenden Anstieg des venösen Laktats mit Unterarmaktivität/ischemia (Typ V und VII) bestätigt. (Siehe auch Prüfung wegen des Verdachts auf vererbte Störungen des Stoffwechsels.)

Die Prognose und Therapie einer Glykogenspeicherkrankheit variiert mit dem Typ, die Behandlung schließt typischerweise immer die Gabe von Maisstärke ein, um bei den hepatischen Formen der GSE eine nachhaltige Glucosequelle vorrätig zu halten, und bei der muskulären Form eine Vermeidung von Gymnastik.

Störungen in der Glykolyse (selten) können Syndrome ähnlich der GSE verursachen. Der Mangel an Phosphoglyceratkinase, Phosphoglyceratmutase und Lactatdehydrogenase kann Myopathien des GSE Typ V und VII nachahmen; der Mangel an Glykogentransportprotein (Fanconi-Bickel-Syndrom) kann die Hepatopathie der anderen GSE-Typen (I, III, IV, VI) imitieren.

Tabelle
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Glykogenspeicherkrankheiten und Störungen der Glukoneogenese

Erkrankung (OMIM-Nummer)

Defekte Proteine oder Enzyme

Defektes Gen oder Gene (chromosomaler Ort)

Kommentare

GSD I (Von Gierke-Krankheit)

Häufigste Form der GSD I: Ia (> 80%)

Beginn: Im ersten Lebensjahr

Klinische Merkmale: Im ersten Lebensjahr schwere Hypoglykämie, Laktatazidose und Hepatomegalie, später Leberadenomen, Renomegalie mit progressiver Niereninsuffizienz und Bluthochdruck, Kleinwuchs, Hypertriglyzeridämie, Hyperurikämie, Plättchenfunktionsstörung mit Nasenbluten und Anämie

Bei Typ-Ib, weniger schwer, aber einschließlich Neutropenie, neutrophiler Dysfunktion mit rezidivierenden Infektionen und entzündlichen Darmerkrankungen

Behandlung: Rohmaisstärke 1,5–2,5 g/kg p.o. alle 4–6 h oder laktosefreie Säuglingsnahrung mit Maltodextrin, um die Normoglykämie aufrechtzuerhalten; nächtliche Fütterungen (wichtig); Fruktose und Galaktose- Einschränkung; Bei Laktatazidose: Bicarbonat 0,25–0,5 mmol/kg 4-mal täglich; Allopurinol, um die Harnsäure bei < 6,4 mg/dl zu halten; Leber- und Nierentransplantation (kann erfolgreich sein)

Bei Typ Ib-Patienten mit Neutropenie, G-CSF

Typ Ia (232200)

Glukose-6-Phosphatase

G6PC (17q21)*

Typ Ib (232220)

Glucose-6-Phosphat-Translokase

G6PT1 (11q23)*

Typ Ic (232240)

Mikrosomaler Phosphat- oder Pyrophosphattransporter

G6PT1 (11q23)*

Typ Id

Mikrosomaler Glukosetransporter

Wahrscheinlich wie bei Ic

GSD II (Pompe-Krankheit, 232300)

Beginn: im Säuglingsalter, in der Kindheit oder im Erwachsenenalter; verbleibende Enzymaktivität bei infantilen und adulten Formen

Klinische Merkmale: Bei der infantilen Form Kardiomyopathie mit Herzinsuffizienz, schwere Hypotonie, Makroglossie

Bei den juvenilen und adulten Formen Skelettmyopathie mit verzögerter motorischen Entwicklung, progressive peripheren Atemwegs- und Muskelschwäche

Bei Typ IIb, geistiger Behinderung

Behandlung: Für symptomatische Patienten Enzymersatz (Alglucosidase alfa)

Für Kardiomyopathie, Herztransplantation

Typ IIa

Lysosomalsäure α-Glukosidase

GAA (17q25)*

Typ IIb (Danon)

Lysosomales Membranprotein-2

LAMP2 (Xq24)*

GSD III (Forbes-Krankheit, Cori-Krankheit, grenzwertige Dextrinose; 232400)

Häufigkeit: IIIa, 85%; IIIb, 15%, IIIc und IIId, selten

Beginn: im Säuglings- oder im Kindesalter

Klinische Merkmale: Bei Typ IIIa, Leber- und Muskelbeteiligung mit Funktionen des Typs Ia und II

Bei Typ IIIb nur Leberbeteiligung mit zusätzlichen Kennzeichen von Typs Ia

Bei den Typen IIIc und IIId verschiedene Merkmale je nach dem betroffenen Gewebe

Behandlung: Rohmaisstärke und kontinuierliche Fütterung, um die Normoglycämie zu erhalten; proteinreiche Diät, um die Glukoneogenese zu stimulieren

Typen IIIa und IIIb

Debrancher Enzym (Amyloglukosidase und oligoglucanotransferase)

AGL (1p21)*

Typ IIIc

nur Amyloglukosidase

Typ IIId

nur Oligoglukanotransferase

GSD IV (Andersen-Krankheit; 232500)

Branching-Enzym

GBE1 (3P12)*

Beginn: in der frühen Kindheit; selten in der Neugeborenenzeit, in der späten Kindheit oder im Erwachsenenalter (manifestiert als nonprogressive Variante oder eine neuromuskuläre Form)

Klinische Merkmale:Hepatomegalie mit fortschreitender Leberzirrhose und Hypoglykämie, Ösophagusvarizen und Aszites; Splenomegalie; Gedeihstörung

Bei neuromuskulären Formen: Hypotonie und Muskelatrophie

Behandlung: Keine bekannt

Bei Zirrhose, Lebertransplantation, die die primäre Erkrankung genauso gut behandelt wie

GSD V (McArdle Krankheit; 232600)

Muskel-Phosphorylase

PYGM (11q13)*

Beginn: in der Adoleszenz oder im frühen Erwachsenenalter

Klinische Merkmale: Belastungsintoleranz durch Muskelkrämpfe, Rhabdomyolyse

Behandlung: Kohlenhydratgabe vor dem Training, proteinreiche Diät

GSD VI (Hers-Krankheit; 232700)

Leberphosphorylase

PYGL (14q21-q22)*

Häufigkeit: selten

Beginn: In der frühen Kindheit

Klinische Merkmale: Gutartiger Verlauf mit Symptomen, die sich mit dem Altern mindern, Wachstumsstörungen, Hepatomegalie, Hypoglykämie, Hyperlipidämie, Ketose

Behandlung: Ungekochte Maisstärke zur Aufrechterhaltung der Normoglykämie

GSD VII (Tarui-Krankheit; 232800)

Phosphofruktokinase

PFKM (12q13.3)*

Beginn: In der mittleren Kindheit

Klinische Merkmale: Belastungsintoleranz durch Muskelkrämpfe, Rhabdomyolyse, Hämolyse

Behandlung: Unspezifisch; Vermeidung von exzessiver Bewegung

GSD VIII/IX (306000, 172490, 604549, 311870)

Beginn: Heterogen

Klinische Merkmale:Heterogen; Hepatomegalie, Wachstumsretardierung, Muskelhypotonie, Hypercholesterinämie

Behandlung: Unspezifisch

Typ VIII/ Xa:

X-chromosomale Phosphorylasekinase

PHKA2 (Xp22)*

Typ IXb

Leber- und Muskelphosphorylasekinase

PHKB (16q12-Q13)*

Typ IXc

Leberphosphorylasekinase

PHKG2 (16p12.1-p11.2)*

Typ IXd

Muskelphosphorylasekinase

PHKA1 (Xq13)*

GSD O (240600)

Glykogensynthase

GYS2 (12p12)*

Beginn: Variabel, aber oft nach Beendigung der nächtlichen Fütterungen oder bei interkurrierenden Erkrankungen

Klinische Merkmale: Hypoglykämie durch Fasten und Ketose, postprandiale Laktatazidose

Behandlung: Häufige proteinreiche Mahlzeiten, vor dem Schlafengehen Rohmaisstärke

Fanconi-Bickel-Syndrom (227810)

Glukose-Transporter-2

GLUT2 (3q26)*

Beginn: In der Kindheit

Klinische Merkmale: Gedeihstörung, Abdomen, Hepatomegalie, Renomegalie, leichte Hypoglykämie bei Fasten und Hyperlipidämie, Glukoseintoleranz, Nieren-Fanconi-Syndrom

Behandlung: Diät ähnlich wie bei Diabetes, hohe Fruktoseaufnahme zur Aufrechterhaltung der Normoglykämie, Ersatz von nierenbedingt verlorenen Elektrolyten, Vitamin D

Fruktose 1,6-Biphosphatase

FBP1 (9q22)*

Beginn: im Säuglings- oder Kleinkindalter

Klinische Merkmale: Episodische Hyperventilation, Atemstillstand, Hypoglykämie, Ketose oder Laktatazidose; provoziert durch Fasten, fieberhafte Infektion oder durch eine Einnahme von Fruktose, Sorbit oder Glyzerin

Behandlung: Vermeidung von Fasten und Fruktose, Sorbit und Glyzerin; Rohmaisstärke

Phosphoenolpyruvatcarboxykinase-Mangel (261680)

Phosphoenolpyruvatcarboxykinase

PCK1 (20q13,31)*

Beginn: In der Kindheit

Klinische Merkmale: Gedeihstörung, Hypotonie, Hepatomegalie, Laktatazidose, Hypoglykämie

Behandlung: Kein Fasten, Rohmaisstärke

* Das Gen wurde identifiziert, und die molekulare Basis ist aufgeklärt.

G-CSF = Granulozytenkolonie-stimulierender Faktor; GSD = Glykogenspeichererkrankung; OMIM = online mendelian inheritance in man (s. OMIM database).

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HINWEIS: Dies ist die Ausgabe für medizinische Fachkreise. LAIEN: Hier klicken, um zur Ausgabe für Patienten zu gelangen.
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