اختلالات متابولیک ارثی، دسته‌ای از عارضه‌های ژنتیکی هستند که منجر به مشکلات متابولیسمی می‌شوند. اکثر مبتلایان به این اختلالات یک ژن معیوب دارند که وجود آن منجر به یک نقص آنزیمی می‌شود. صدها اختلال متابولیک ژنتیکی وجود دارد که هر یک علائم، درمان‌ها و پیش‌بینی مرض متفاوتی دارند.
علل بروز اختلالات متابولیک ارثی
در اکثر اختلالات متابولیک ارثی، مشکل یک آنزیم است که یا اصلاً بدن آن را تولید نمی‌کند و یا طوری تولید می‌شود که کار نمی‌کند. تولید نشدن این آنزیم، مثل حضور نداشتن یکی از کارکنان در خط مونتاژ است. بسته به وظیفه این آنزیم، عدم حضور آن می‌تواند باعث جمع شدن مواد شیمیایی سمی یا عدم تولید یک محصول ضروری در بدن می‌شود.
کد یا الگوی تولید یک آنزیم معمولاً در یک جفت ژن قرار دارد. اکثر مبتلایان به اختلالات متابولیک ارثی دو نسخه ناقص از ژن مورد نظر را به ارث می‌برند (که شخص هر کدام از آن‌ها را از یکی از والدین خود دریافت می‌کند). در چنین شرایطی، هر دو والدین حامل ژن بد هستند، یعنی آن‌ها یک نسخه معیوب و یک نسخه سالم را حمل می‌کنند.
در والدین، نسخه سالم کار نسخه معیوب را جبران می‌کند و معمولاً سطح آنزیم بدن آن‌ها مناسب است، که به همین دلیل هیچگونه علامتی از اختلال متابولیک ژنتیکی در آن‌ها دیده نمی‌شود. اما، کودکی که دو نسخه معیوب ژن را به ارث می‌برد نمی‌تواند به اندازه کافی آنزیم مؤثر تولید کند و به این ترتیب به اختلال متابولیک ژنتیکی دچار می‌شود. به این نوع انتقال ژنی، وراثت اتوزومی نهفته گفته می‌شود.
دلیل اصلی اکثر اختلالات متابولیک ژنتیکی یک موتاسیون ژنی است که نسل‌ها پیش رخ داده است. این موتاسیون ژنی از نسلی به نسل دیگری منتقل شده و به این ترتیب حفظ می‌شود.
اختلالات متابولیک ارثی، عارضه‌های نادری هستند، به طوریکه روی‌هم رفته، از هر ۱۰۰۰ تا ۲۵۰۰ نوزاد حدوداً یک نفر به اختلالات متابولیک ارثی مبتلا می‌شود.
انواع اختلالات متابولیک ارثی
تاکنون صدها اختلال متابولیک ارثی شناسایی شده و همچنان تعداد آن‌ها در حال افزایش است. برخی از اختلالات متابولیک ارثی که از همه مهمتر و شایع‌ترند عبارتند از:
اختلالات ذخیره‌ای لیزوزومی: لیزوزوم‌ها فضاهای خالی درون سلول‌ها هستند که محصولات زائد متابولیسم را تجزیه می‌کنند. نقایص آنزیمی مختلفی وجود دارد که می‌توانند منجر به تجمع مواد سمی در درون لیزوزوم‌ها شده و باعث برخی اختلالات متابولیک از جمله موارد زیر شوند:
-
سندرم هرلر (غیرطبیعی شدن ساختار استخوان و تأخیر در رشد)
-
بیماری نیمان پیک (باعث بزرگ شدن کبد، اشکال در تغذیه و آسیب عصبی در نوزادان می‌شود)
-
بیماری تی ساکس (ضعف پیشرونده در کودکان چند ماهه، که پیشرفت آن باعث آسیب‌های شدید عصبی می‌شود؛ معمولاً کودکان مبتلا تنها تا ۴ یا ۵ سالگی زنده می‌مانند).
-
بیماری گوچر (درد استخوان، بزرگ شدن کبد و پایین بودن تعداد پلاکت‌ها، که اغلب به صورت خفیف در کودکان یا بزرگسالان دیده می‌شود).
-
بیماری فابری (درد دست و پاها در کودکی و بیماری‌های قلبی و کلیوی و سکته‌های مغزی در بزرگسالی؛ تنها مردان به آن دچار می‌شوند).
-
بیماری کرابه (آسیب‌های عصبی پیشرونده، تأخیر در رشد کودکان خردسال؛ گاهی اوقات بزرگسالان هم به آن دچار می‌شوند).
گالاکتوزمیا: تجزیه ناقص گالاکتوز قند منجر به زردی، استفراق و بزرگ شدن کبد نوزاد بعد از خوردن شیر مادر یا غذای کودک می‌شود.
بیماری ادرار شربت افرا: نقص آنزیمی به نام BCKD باعث تجمع آمینو اسیدها در بدن می‌شود. در نتیجه، اعصاب دچار آسیب شده و ادرار بویی شبیه به بوی این شربت به خود می‌گیرد.
فنیل کتونوری (PKU): نقص آنزیمی به نام PAH باعث بالا رفتن سطح فنیل آلانین در خون می‌شود. این عارضه، در صورتی که تشخیص داده نشود باعث عقب‌ماندگی ذهنی می‌شود.
بیماری‌های ذخیره گلیکوژن: بروز مشکلاتی در مایتوکاندریا، که موتورخانه یک سلول است، منجر به آسیب‌دیدگی عضلات می‌شود.
فردریش آتاکسی: مشکلات مربوط به پروتئینی به نام فراتاکسین منجر به آسیب عصبی و اغلب مشکلات قلبی می‌شود. معمولاً این عارضه در بزرگسالان جوان باعث ناتوانی در راه رفتن می‌شود.
اختلالات پروکسیزومی: پروکسیزوم‌ها نیز مانند لیزوزوم‌ها فضاهای کوچکی در سلول‌ها هستند که از آنزیم‌ها پر شده‌اند. عملکرد ضعیف آنزیم‌های موجود در پروکسیزوم‌ها منجر به تجمع محصولات سمی متابولیسم در بدن می‌شود. اختلالات پروکسیزومی عبارتند از:
-
سندرم زلوگر (غیرعادی بودن اجزاء صورت، بزرگی کبد و آسیب عصبی در نوزادان)
-
آدرنولکودیستروفی (بسته به شکل عارضه، آسیب عصبی می‌تواند در کودکی یا اوایل بزرگسالی رخ دهد).
اختلالات متابولیسم فلزات: سطح فلزات کمیاب در خون توسط پروتئین‌های خاصی کنترل می‌شود. اختلالات متابولیک ارثی باعث اختلال در عملکرد این پروتئین‌ها، تجمع سموم فلزی در بدن و در نهایت بروز مشکلات زیر می‌شود:
-
بیماری ویلسون (سطح مسموم کننده‌ای از مس در کبد، مغز و سایر اندام‌ها جمع می‌شود)
-
هموکروماتوز (روده‌ها بیش از حد آهن جذب می‌کنند؛ آهن اضافی در کبد، لوزالمعده، مفاصل و قلب تجمع کرده و باعث آسیب دیدن اندام‌ها می‌شود)
ارگانیک اسیدمی‌ها: متیل مالونیک اسیدمی و پروپیونیک اسیدمی
اختلالات چرخه اوره: نقص اورنیتین ترانس‌کاربامیلاز و سیترولینمی
علائم اختلالات متابولیک ارثی
علائم اختلالات متابولیک ژنتیکی بسته به نوع مشکل متابولیکی به وجود آمده متغیرند. برخی از علائم این اختلالات عبارتند از:
-
بی‌حالی
-
کم اشتهایی
-
درد شکم
-
استفراق
-
کاهش وزن
-
زردی
-
عدم افزایش وزن یا رشد
-
تأخیر در رشد
-
عود ناگهانی عارضه (حمله)
-
کما
-
بوی غیرعادی ادرار، نفس، عرق یا بزاق
علائم، یا ناگهانی و یا به تدریج بروز می‌کنند. غذاها، داروها، کم آبی بدن، بیماری‌های جزئی یا سایر عوامل می‌توانند باعث بروز آن‌ها شوند. در بسیاری از موارد، علائم ظرف چند هفته بعد از تولد بروز می‌کنند. در سایر موارد، بروز علائم این اختلالات چند سال طول می‌کشد.
تشخیص اختلالات متابولیک ارثی
این اختلالات با بیمار متولد شده و معمولاً در همان زمان تشخیص داده می‌شوند، البته تشخیص برخی از آن‌ها از طریق تست‌های غربالگری منظم انجام می‌شوند. در هر ۵۰ ایالت آمریکا، نوزادان تازه متولد شده برای فنیل کتونوری تست می‌شوند. البته، در هیچ یک از ایالات، نوزادان برای تمامی اختلالات متابولیک ارثی شناخته شده تست نمی‌شوند.
بهبود فن‌آوری‌های آزمایشگاهی باعث شده بسیاری از ایالات بتوانند نوزادان را برای تعداد بیشتری از اختلالات متابولیک ارثی تست کنند. مرکز ملی غربالگری نوزادان و منابع ژنتیک اطلاعات مربوط به تست‌های غربالگری انجام شده در هر ایالت را ارائه داده است.
اگر یک اختلال متابولیک ارثی در زمان تولد تشخیص داده نشود، اغلب تا زمان بروز علائم تشخیص نمی‌شود. بعد از بروز علائم نیز، آزمایش‌های DNA و خونِ خاصی وجود دارد که با آن‌ها می‌توان اکثر اختلالات متابولیک ژنتیکی را تشخیص داد. ارجاع نوزاد به مراکز تخصصی (که معمولاً در دانشگاه‌ها قرار دارند) شانس تشخیص صحیح بیماری را افزایش می‌دهد.
درمان اختلالات متابولیک ارثی
درمان‌های محدودی برای این اختلالات وجود دارد. نقص ژنتیکیِ عامل این عارضه‌ها با فن‌آوری‌های موجود قابل اصلاح نیست. به همین دلیل، هدف درمان‌های موجود کار بر روی مشکلات متابولیک است.
درمان‌هایی که در حال حاضر برای اختلالات متابولیک ژنتیکی وجود دارند از چند اصل کلی پیروی می‌کنند:
-
کاهش یا حذف مصرف هرگونه غذا یا دارویی که بدن نمی‌تواند به درستی آن را متابولیزه کند.
-
جایگزین کردن آنزیم یا سایر مواد شیمیایی لازم، که در بدن تولید نشده یا غیرفعالند، جهت عادی‌سازی فرایند متابولیسم بدن تا حد ممکن.
-
حذف محصولات سمی متابولیسم که به خاطر اختلال متابولیکی در بدن جمع می‌شوند.
معمولاً فرایند درمان شامل اقدامات زیر است:
-
رژیم‌های غذایی مخصوصی که برخی از مواد مغذی از آن‌ها حذف شده است.
-
مصرف آنزیم‌های جایگزین یا سایر مکمل‌هایی که به متابولیسم کمک می‌کنند.
-
تزریق برخی مواد شیمیایی به خون جهت سم‌زدایی محصولات جانبی خطرناک متابولیسم. افراد مبتلا به اختلالات متابولیک ارثی می‌بایست در هر فرصت ممکن، به یک مرکز پزشکی مراجعه کنند تا تحت مراقبت متخصصانی که در زمینه این عارضه‌های نادر تجربه دارند قرار بگیرند.