Hyperammonämie

 

Hyperammonämie ist das Leitsymptom von Störungen in der Synthese von Harnstoff, Aminosäuren und organischen Säuren.

 

HAUPT-SYMPTOME:

 

Trinkunlust der Säuglinge

Erbrechen

Krampfanfälle

Koma

Zunehmende psychomotorische Retardierung

Geistige Behinderung

 

ÜBERSICHT

Zur Hyperammonämie gehören u. a.:

.

.

Argininämie:

Erhöhtes Arginin im Blut

 

Mangel an Arginase.

(Die Arginase setzt im Harnstoffzyklus ARGININ um zu ORNITHIN und Harnstoff.)

 

 

[ARGININ = im Säuglingsalter essentielle Aminosäure.]

 

Sehr seltene Störung des Harnstoffzyklus mit den Symptomen:

 

- Entwicklungsrückstand

- Vorübergehendes Erbrechen

 

Argininbernsteinsäure-

Krankheit:

 

Mangel an Argininosuccinatlyase mit Anhäufung von Argininosuccinat und meist auch von CITRULLIN und OROTSÄURE in Plasma, Urin und Liquor.

 

Siehe unten: Citrullinämie

 

Seltene Störung des Harnstoffzyklus:

 

- Geistige Retardierung

- Entwicklungsrückstand

- Krämpfe

- Leber- und Milzvergrößerung

- Erhöhte Brüchigkeit der Haare

Carbamoylphosphat-

synthetase-Mangel:

Kurz CPS-I-Mangel

 

Carbamoylphosphat ist Zwischenprodukt der

Arginin-, Pyrimidin- und

Harnstoffsynthese.

 

[ARGININ = im Säuglingsalter essentielle Aminosäure.

 

PYRIMIDIN = ‚aromatische N-heterocyclische Verbindung mit 2 N-Atomen in Metastellung’.

 

HARNSTOFF = wichtigstes Endprodukt des Proteinstoffwechsels; Hauptausscheidungsform von Stickstoff.]

 

‚De-novo-Synthese’ von Carbamoylphosphat erfolgt aus: NH4HCO3 (= Ammonium-hydrogencarbonat) und ATP

(= Adenosintriphosphat);

Cofaktor ist:

N-Acetylglutaminsäure.

 

Die Synthese erfolgt in der Leber und in der Niere; wird vermittelt durch die Carbamoylphosphatsynthetase.

 

Seltene Stoffwechselstörung im Harnstoffzyklus mit:

 

- Hyperammonämie (s. o.)

- GLUTAMIN und ALANIN im Serum sind erhöht

- Harnstoff und OROTSÄURE im Urin sind erniedrigt

 

 

Cirtrullinämie:

 

CITRULLIN ist eine Aminosäure und Zwischenprodukt im Harnstoffzyklus:

Entsteht aus L-ORNITHIN und Carbamoylphosphat ... und reagiert ... mit L-ASPARTAT (= Salz der Asparaginsäure) zu L-Argininosuccinat ...

 

Siehe unten:

Ornithintranscarbamylase

 

Seltene Erkrankung:

CITRULLIN ist erhöht im Plasma und im Urin.

 

Formen:

 

Typ I

Argininosuccinatsynthetase-Mangel mit nachfolgender Vermehrung von Orotsäure*

 

* OROTSÄURE ist Zwischenprodukt der Pyrimidinsynthese; Pyrimidinderviate (‚Abkömmlinge’) sind:

Pyrimidinbasen

Purinbasen

Barbitursäure

Sulfonamide

 

Zur Erinnerung:

Biosynthese der PYRIMIDINBASEN:

Aus Carbamoylphosphat und Asparaginsäure;

Orotsäure ist Zwischenprodukt.

Biosynthese der PURINBASEN:

Aus Phosphoribosyldiphosphat, Glycin, Glutamin, Asparaginsäure, Formyl-Tetrahydrofolsäure und CO2 (Kohlendioxid).

 

-> Siehe auch: de.wikipedia.org/wiki – Phosphoribosyldiphosphat; Pyrimidin; Tetrahydrofolsäure etc.

 

-> Und siehe auch: Zum Nachdenken – Cholin, Methionin, Glycin, Threonin;

Fragen, Fragen, Fragen – Aminosäureaustausch Serin zu Glycin

 

Typ II

Defekt des Aspartat-Glutamat-Transporters (Citrin)

 

[ASPARTAT = Salz der ASPARAGINSÄURE; Asparaginsäure ist wichtig im Harnstoffzyklus – als Aminogruppendonor – und für die Biosynthese der PURIN- und PYRIMIDINBASEN.

GLUTAMAT = Salz der Glutaminsäure; erregender Neurotransmitter an mind. 5 verschiedenen Rezeptortypen und wichtig für die Vermittlung von Sinneswahrnehmungen, die Modulation der Motorik und für höhere Gehirnfunktionen.]

 

Man unterscheidet beim Typ II:

 

Erwachsenenform mit:

Schlafstörungen, Erbrechen, Durchfall

 

Neugeborenenform mit:

Gallestauung (Cholestase)

Erhöhter Ausscheidung von Bilirubin (Hyperbilirubinämie)

Leberversagen

 

-> Siehe auch: Glossar – Bilirubin, GABA;

de.wikipedia.org/wiki/Aspartat-Glutamat-Carrier

 

HHH-Syndrom:

Hyperornithinämie-

Hyperammonämie-

Homocitrullinurie-

Syndrom

 

Seltene Stoffwechselerkrankung:

Störung des Transports von ORNITHIN in den Mitochondrien.

 

Man unterscheidet hier jeweils eine Form bei Neugeborenen, bei Kindern und bei Erwachsenen.

 

SYMPTOME:

 

Lethargie

Krampfanfälle

Geistige Retardierung

 

HYPERORNITHINÄMIE (= erhöhtes Ornithin im Blut)

SYMPTOME:

Nachtblindheit, Gesichtsfeldeinschränkung ab dem 20. Lebensjahr, Trübung der Augenlinse (Katarakt), später Blindheit.

 

HOMOCITRULLINURIE (= erhöhtes Homocitrullin im Urin; s.o.)

 

-> Siehe auch: de.wikipedia.org/wiki - Citrullin; Harnstoffzyklus

 

Lysinurische

Proteinintoleranz

 

[LYSIN (= essentielle Aminosäure) ist ein wichtiges Bindegewebeprotein.

-> Siehe auch: Glossar - Bindegewebe]

 

Die Aminosäuren ORNITHIN, LYSIN und ARGININ sind:

- Im Blut erniedrigt.

- Im Urin vermehrt.

 

CITRULLIN ist:

- Im Blut und im Urin vermehrt.

 

SYMPTOME sind u. a.:

Wiederkehrendes Erbrechen bei proteinreicher Ernährung

Teilnahmslosigkeit (Apathie), Koma

 

Vorübergehende Phasen mit

- Muskelhyertonie (erhöhter Muskelgrundspannung)

- Krämpfen

 

Ornithincarbamoyltransferase-Mangel

 

Syn.:

Ornithintranscarbamylase-Mangel

 

Die Ornithincarbamoyltransferase

(= Ornithintranscarbamylase; Abk. OCT) katalysiert in der Harnstoff-Biosynthese die Übertragung eines Carbamoylrests (s. o.) auf ORNITHIN und damit die Unwandlung von Ornithin in CITRULLIN (s. o.).

 

Störung der Harnstoffsynthese.

 

SYMPTOME:

Schwere Hyperammonämie mit

 

- Lethargie (Schläfrigkeit, Verlangsamung)

- Tachypnoe (erschwerte Atmung, erhöhte Atemfrequenz)

- Krämpfen

- Hypothermie (Untertemperatur)

 

 

-> Siehe auch: en.wikipedia.org/wiki – Ornithine transcarbamylase; Ornithine transcarbamylase deficiency

 

 

 

 

Zum Nachdenken ...

 

„Zur Bildung von Carbamoylphosphat und Argininosuccinat werden im Harnstoffzyklus insgesamt 3 ATP* benötigt.“ [Pschyrembel]

 

* ATP = Adenosin-5’-triphosphat = wichtigster Energielieferant der Zelle.

Baustein in Adenosin und Adenosinphosphaten ist Adenin, eine Purinbase.

 

Mitochondrien mit vielen Lamellen, z. B. in aerob arbeitenden Muskeln, dienen vorwiegend der inneren Atmung und Energieproduktion (ATP-Erzeugung). ...“

[Pschyrembel]

 

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus, Fettstoffwechsel bzw. Ab- und Aufbau etc.; Glossar – ATP;

de.wikipedia.org/wiki – Mitochondrium, Cardiolipine etc.

 

After formation of ammonium from glutamine, α-ketoglutarate may be degraded to produce two molecules of bicarbonate, which are then available as buffers for dietary acids.”

[Quelle: en.wikipedia.org/wiki – Ammonia]

 

Ammonium = NH4+

  • Wird bei ‚oxidativer Desaminierung’ (= Abspaltung von NH3 ...) frei.
  • Kann in die Synthese von GLUTAMINSÄURE und GLUTAMIN eingehen.
  • Zwischenprodukte dieser ‚oxidativen Desaminierung’ sind Alphaketosäuren.

.

Glutamin

 

Amid der GLUTAMINSÄURE; GLUTAMIN ist zentrales Stoffwechselprodukt im Stickstoffmetabolismus und wichtig z. B. für die Purin- und TRYPTOPHANsynthese.

  • Amidbildung aus Glutaminsäure und Ammonium unter ATP-Verbrauch.
  • Dient damit v. a. in der Muskulatur der Ammoniakentgiftung.

  • GLUTAMIN wird in GLUTAMINSÄURE und Ammoniak gespalten.
  • Bes. in der Niere dient Ammoniak der Resorption von Kalium- und Natriumionen.

-> Siehe auch: Mineralstoffe; Glossar - GABA, Puffersysteme

Alphaketoglutarat

Entsteht aus den Aminosäuren:

Glutaminsäure, Prolin, Arginin, Histidin, Glutamin

  • GLUTAMINSÄURE (s. o. ).
  • PROLIN wird biosynthetisiert aus GLUTAMINSÄURE oder aus zugeführtem ORNITHIN; Vorkommen v. a. in Kollagen.
  • ARGININ ist im Säuglingsalter essentiell.
  • HISTIDIN  ist im Säuglingsalter essentiell.
  • GLUTAMIN  ist Amid der GLUTAMINSÄURE (s. o.).

-> Siehe auch: Essen & Co. – Aminosäuren; Citratzyklus, Glossar - GABA etc.

 

Bicarbonat

(Hydrogencarbonat)

Bicarbonate sind saure, wasserlösliche Salze der Kohlensäure

(z. B. Natriumbicarbonat).

 

Bicarbonat-Ionen sind die ‚Haupttransportform’ des im Gewebe anfallenden Kohlendioxids (CO2).

 

Bicarbonatpuffer sind ein wichtiges Puffersystem zur Aufrechterhaltung des pH-Wertes im arteriellen Blut:

Bindet Säure.

Besteht aus Kohlensäure, Bicarbonat und H+ (Wasserstoffionen).

 

Starke Abweichungen vom Normalwert werden reguliert durch ‚Abatmen’ von Kohlendioxid.

 

Die Konzentration der Bicarbonate wird reguliert durch:

Sekretion und Resorption in der Niere und in der Leber.

 

-> Siehe auch: Glossar - Puffersysteme

 

 

 

 

 

GLUTAMATZYKLUS

 

Bei einem Mangel an Bicarbonat - d. h. bei ‚Übersäuerung’ des Blutes mit einer Elektrolytentgleisung - schaltet der Organismus die Ammoniakentgiftung vom Harnstoffzyklus um auf den Glutamatzyklus:

.

.

Harnstoffzyklus

Glutamatzyklus

Entgiftung von Ammoniak in Mitochondrien und im Zytosol* der Leberzellen, indem es mit Kohlendioxid (CO2) zur HARNSTOFF verknüpft wird.

* Grundplasma der Zelle mit löslichen Bestandteilen - ohne Zytoskelett und Zellorganellen

Entgiftung von Ammoniak (v. a. in der Muskulatur) in perivenösen Zellen der Leber, indem GLUTAMINSÄURE zu GLUTAMIN umgewandelt wird.

Zur Erinnerung ...

GLUTAMINSÄURE ist Vorstufe der Biosynthesen von GABA, Ornithin, Prolin, Hydroxyprolin und Baustein der Folsäure.

GLUTAMIN ist ‚Aminogruppendonor’ bei vielen biochemischen Reaktionen, z. B. bei der Purin-, TRYPTOPHAN- und Glukosaminsynthese.

-> Siehe auch: Glossar - GABA

 

 

 

URSACHEN einer Übersäuerung des Blutes (Azidose) können z. B. sein:

 

Stoffwechselbedingt ...

  • Energiegewinnung aus Fettsäuren (Lipolyse) - z. B. bei Diabetes mellitus -  und dadurch vermehrtem Ketonkörperanfall (sog. ‚diabetische Ketoazidose’; Ketonkörper binden große Mengen an Bikarbonatpuffer)
  • Sauerstoffmangel durch Kreislaufversagen
  • Sepsis (‚Blutvergiftung’)
  • Durchfälle

Atmungsbedingt ...

  • Atemstörungen (respiratorische Insuffizienz)

 

PUFFERSYSTEME zur Stabilisierung des Säure-Basen-Gleichgewichts sind:

  • Bikarbonat-Puffersystem (aus Kohlensäure, Bicarbonat und Wasserstoff [H+]) im arteriellen Blut
  • Proteinpuffer (im Blutplasma*)
  • Hämoglobin (in den Erythrozyten = rote Blutkörperchen)
  • Phosphatpuffer (v. a. in den Zellen und im Harn)

* Das Blutplasma ('flüssiger' Teil des Blutes; 55 % des Gesamtblutvolumens) enthält Proteine (Albumine, Globuline, Fibrinogen), Wasser, Ionen (Natrium, Calcium, Kalium, Chlor, Magnesium, Eisen, Brom, Iod), Kohlen-, Phosphor-, Schwefelsäure und Transportstoffe (Nahrungsstoffe, Rest-N*, Hormone, Enzyme etc.).

 

* Rest-N (= Reststickstoff) ist ... Endprodukt v. a. des Protein-, Purin- und Aminosäurestoffwechsels; es ist z. B. bei eiweißreicher Ernährung und besonders bei Nierenerkrankungen erhöht.

 

-> Siehe auch: Essen & Co. – Citratzyklus; Ketonkörper; ‚Wasser-Vitamine’ etc.;

Glossar – Beriberi, Thiaminmangel; de.wikipedia.org/wiki – 4-Aminobuttersäure;

en.wikipedia.org/wiki – Ammonia etc.

 

 

Und zum Nachdenken ...

 

GABA has an inhibitory role in the adult brain, so finding reduced levels of GABA is of interest in that it might leave the person with autism in an over-responsive, overstimulated state. This might be very relevant to the anxiety and sensory hypersensitivity in autism.”

Simon Baron-Cohen – ‘Autism and Asperger Syndrome’ (S. 90)

 

“Die Bedeutung von GABA ist bei den schizophrenen Erkrankungen, speziell der Katatonie, hinlänglich bekannt. ... Beziehung zwischen Autismus, Prader-Willi-Syndrom und Katatonie auf der GABA-Basis ...

... Overlapping Syndromes: Rett Syndrome, Angelman Syndrome, and Autism ...“

Klaus-Jürgen Neumärker – ‚... der Wirklichkeit abgewandt’. Eine Wissenschafts- und Kulturgeschichte des Autismus’ (S. 219)

 

Und noch einmal Simon Baron-Cohen:

 

„Purkinje cells are GABAergic neurons located in the cerebellum with a large number of dendritic spines (branches between neurons). They have inhibitory functions and have a central role in co-ordination.”

(A. a. O.; S. 92)

 

Zur Erinnerung: Purkinje-Zellen verlassen als EINZIGE WEGFÜHRENDE FASERN die Kleinhirnrinde

und leiten die Signale ins Innere des Kleinhirns ...

 

-> Siehe auch: Wunderwerk Gehirn – Kleinhirnkerne etc.; Glossar – GABA;

en.wikipedia.org/wiki – Dendritic spine etc.

 

 

ÜBERSICHT:

Katatonie – Prader-Willi-Syndrom - Rett-Syndrom - Angelman-Syndrom

 

WICHTIGE SYMPTOME

.

.

 

Katatonie

  • Hemmung der Motorik
  • Stupor (‚Erstarrung’ mit Bewegungslosigkeit, -starre, sog. ‚Maskengesicht’ [Amimie], Mutismus; evtl. mit extremer innerer Anspannung)
  • Rigidität der Muskulatur (Muskelstarre)
  • Stereotypien
  • Manierismen (verschrobene, verschnörkelte, posenhafte Art in Bezug auf Bewegungen, Handlungen, Gestik, Mimik oder Sprache
  • Katalepsie (Verharren in einer bestimmten Körperhaltung, meist bei erhöhtem Muskeltonus, mit der Unfähigkeit, sich spontan zu bewegen)
  • Flexibilitas cerea (wachsartige Biegsamkeit der Extremitäten ...)

Als ‚Febrile’ oder ‚Perniziöse Katatonie’ bezeichnet man einen Zustand mit den Symptomen:

- Anstieg der Herzfrequenz

- Stark erhöhte Körpertemperatur (lebensbedrohlich!)

 

Wichtige DIFFERENTIALDIAGNOSEN:

Malignes neuroleptisches Syndrom

Akinetische Krise bei Parkinson-Syndrom

 

-> Siehe auch: Dopamin & Co.

 

Prader-Willi-Syndrom

(Prader-Labhart-Willi-Syndrom)

 

  • Geistige Behinderung
  • Adipositas (Vermehrung des Körperfetts)
  • Kleinwuchs
  • Diabetes mellitus
  • Muskelhypotonie mit verzögerter Entwicklung der statomotorischen Funktionen
  • Akromikrie (abnorme Kleinheit der Akren* und des Skelettsystems, z. B. kleines Gesicht)

Oft auch mit den Symptomen:

  • Hypogenitalismus (unterentwickelte Genitale und sekundäre Geschlechtsmerkmale*)
  • Maldescensus testis = Hodendystrophie (Ausbleiben der Wanderung des Hodens in den Hodensack)
  • Hypopigmentierte Haut (Hypomelanosen*)
  • Blonde bis hellbraune Haare

* Zu den Akren gehören: Finger, Zehen, Hände, Füße, Nase, Kinn, Augenbrauen- und Jochbögen.

* Sekundäre Geschlechtsmerkmale sind beim Mann Bart, Körperbehaarung und tiefe Stimme, bei der Frau Brüste, weibliche Körperbehaarung und die charakteristische weibliche ‚Fettverteilung’. Diese Merkmale entwickeln sich in der Pubertät.

* Hypomelanosen sind Erkrankungen mit einer vorübergehenden oder dauerhaften Verminderung der Anzahl der Melanozyten in der Haut, ein völliger Verlust oder eine Unterfunktion, verursacht durch ein Trauma oder durch einen Mangelzustand (z. B. Mangel Vitamin B12) oder durch Infektionen etc.

 

-> Siehe auch: Essen & Co. – ‚Wasser-Vitamine’; Phenylalanin etc.

 

Rett-Syndrom

  • Hirnatrophie (‚Rückbildung’ von Hirngewebe*
  • Verringerte Dendritenzahl kortikaler Neuronen*
  • Hypopigmentierung der Substantia nigra (s. Prader-Willi-Labhart-Syndrom)
  • Hyperammonämie (s. o.)
  • Abnahme des Schädelwachstums
  • Verhaltensstörungen (soziale und psychomotorische Regression mit Verlust bereits erworbener Fähigkeiten)Stereotypien (waschende, knetende Handbewegungen)
  • Demenz
  • Gangstörungen
  • Apraxie (Störungen der Ausführung willkürlicher, zielgerichteter Bewegungen)
  • Rumpfataxie (Störungen der Stabilisierung des Rumpfes, auch im Sitzen)

Oft auch:

Krampfanfälle (tonisch-klonische Krämpfe*)

 

Und evtl.:

Herzrhythmusstörungen

Fortschreitende Skoliose

 

- Das Rett-Syndrom zeigt sich fast ausschließlich bei Mädchen. -

 

* Bei einer Hirnrindenatrophie erweitern sich die äußeren Liquorräume, es bildet sich ein sog. Hydrozephalus (sog. ‚Wasserkopf’).

* Ein Dendrit ist der zuführende (= afferente) Fortsatz einer Nervenzelle. Eine Nervenzelle hat jeweils einen oder mehrere Dendriten, aber nur ein Axon (= wegführender, efferenter Fortsatz). Das Axon ist von der MYELINSCHEIDE umgeben. MYELIN ist die isolierende Schicht der markhaltigen Nervenfasern (Substantia alba).

* Kortikale Neuronen sind Nervenzellen der Großhirnrinde (= Schicht grauer Substanz an den Großhirnhemisphären mit Rindenfeldern und ‚Brodmann-Arealen’). Als Neuron bezeichnet man die Nervenzelle mit all ihren Fortsätzen.

* Krämpfe: ‚Klonische Krämpfe’ sind starke, lang andauernde Muskelkontraktionen, als ‚tonische Krämpfe’ bezeichnet man rhythmische Zuckungen antagonistischer Muskeln, die rasch aufeinander folgen.

‚Tonisch-klonische Krämpfe’ sind ‚generalisierte Krämpfe’, Schüttelkrämpfe, wie sie z. B. bei der Epilepsie auftreten, als Entzugssyndrom oder bei Urämie (= Harnvergiftung = Endstadium einer akuten oder chronischen Niereninsuffizienz; Ursachen für ein akutes Nierenversagen sind oft Durchblutungsstörungen der Nieren bei einem Schock – sog. ‚Schockniere’ – oder eine Dehydratation – sog. ‚Austrocknung’, Abnahme des Körperwassers).

 

-> Siehe auch: Wunderwerk Gehirn – Hirnventrikel, Rindenarchitektonik, Substantia alba, grisea, nigra; Glossar – Beriberi; Zum Nachdenken – Apraxie, Schockformen

 

Angelman-Syndrom

(‚happy puppet syndrome’)

  • Fehlende Sprachentwicklung
  • Steifer, breitbeiniger Gang
  • Verminderter Muskeltonus (Muskelhypotonie)
  • Unmotiviertes Lachen ... [Frage: Weiß man’s ...?]
  • Epilepsie
  • Verkleinerter Schädelumfang (Mikrozephalie)
  • Schädel- und Gesichtsfehlbildungen

Und evtl.:

Schwund des Sehnervs (Optikusatrophie)

Pigmentstörungen von Choroidea (Aderhaut des Auges) und Iris

-> Siehe auch: Wunderwerk Gehirn – Retina, Cornea; Zum Nachdenken – Septooptische Dysplasie

 

 

 

 

 

 

 

Quelle und zum Weiterlesen:

Klinisches Wörterbuch ‚Pschyrembel’

 

 

Siehe auch:

Hypothalamus, Hypophyse, Nebenniere, Thalamus

Leitungsbahnen

Nervensystem

... und mehr ...

Fragen, Fragen, Fragen –

Autismus, Schizophrenie, Borderline-Störungen

Epilepsie

Galaktose, Fruktose, Glutathion und GABA

Hirnlokales Syndrom

Glossar - Gedächtnis, Arg3.1

Diplomarbeiten etc. – Die Bedeutung der Mikronährstofftherapie

Praxie, Dyspraxie und Apraxie bei Kindern

Zum Nachdenken – Hypogonadismus, Schockformen, Theory of Mind

 

Und siehe auch z. B.:

de.wikipedia.org/wiki – Aspartat-Glutamat-Carrier; Asparaginsäure

de.wikibooks.org/wiki - Biochemie und Pathobiochemie - alpha-Ketoglutarat etc.

en.wikipedia.org/wiki – Concussion etc.

drugbank.ca – z. B. Lorazepam (Tavor)

 

 

 

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