Beta Üreidopropionaz Eksikliği

İçindekiler

Tanım

Beta üreidopropionaz eksikliği, N-karbamil-beta-aminoizobütirik asit ve N-karbamil-beta-alanin denilen moleküllerin aşırı miktarlarının idrarda serbest bırakılmasına neden olan bir hastalıktır. Etkilenen bazı kişilerde hafif ile şiddetli arasında değişen nörolojik problemler de ortaya çıkar.

Beta üreidopropionaz eksikliği olan kişilerde kas tonusu (hipotoni), hastalık nöbeti, konuşma zorluğu, gelişimsel gecikme, zihinsel engelli ve iletişim ile sosyal etkileşimi etkileyen otistik davranışlara sahip olabilir. Bu durumda bazı insanlar anormal derecede küçük bir kafa büyüklüğüne (mikrosefali (Görsel 1)) sahiptir; beyinlerinde de tıbbi görüntülenme ile görülebilen anormallikler olabilir. Bu durumda, gözlerden beyne görsel bilgi taşıyan optik sinirin (Görsel 2) bozulması, görme kaybına neden olabilir.

Beta üreidopropionaz eksikliği olan bazı kişilerde, hastalık nörolojik problemlere sebep olmaz ve sadece laboratuvar testleri ile teşhis edilebilir.

Sıklık

Beta üreidopropionaz eksikliğinin yaygınlığı (prevalansı) bilinmemektedir. Tıp literatüründe, dünya çapında nüfuslardan etkilenen az sayıda birey tanımlanmıştır. Japonya’da beta-üreidopropionaz eksikliği prevalansı 6.000 kişiden 1’i olarak tahmin edilmiştir. Araştırmacılar, eksik veya hafif nörolojik problemleri olan pek çok hasta kişide, durumun hiçbir zaman teşhis edilemeyeceğini öne sürüyorlar.

Nedenler

Beta üreidopropionaz eksikliği, beta üreidopropionaz adı verilen bir enzimi yapmak için talimatları sağlayan, UPB1 geninde mutasyonlara neden olur. Bu enzim, DNA’nın ve kimyasal kuzeni olan RNA’nın temel yapı taşlarından olan ve pirimidinler denilen moleküllerin parçalanmasında rol oynar.

Beta üreidopropionaz enzimi, pirimidinleri parçalayan işlemin son aşamasında yer almaktadır. Bu adım N-karbamil-beta-aminoizobütirik asidi beta-aminoizobütirik aside dönüştürür ve ayrıca N-karbamil-beta-alanini beta-alanin, amonyak ve karbondiokside parçalar. Hem beta aminoizobütirik asidin hem de beta-alaninin, sinir sisteminde rol oynadığı düşünülmektedir. Beta aminoizobütirik asit beyin hücrelerini toksinler, iltihaplanma ve diğer faktörlerin neden olduğu zararlardan korumaya yardımcı olduğu bulunan, leptin adı verilen bir proteinin üretimini arttırır. Araştırmalar, beta-alaninin sinir hücreleri (sinaptik iletim (Görsel 3)) arasında sinyal gönderme ve dopamin (Görsel 4) adı verilen kimyasal bir haberci (nörotransmitter) seviyesinin kontrolünde rol oynadığını göstermektedir.

Görsel 4: Sinir hücresi sinapslarında nörotransmitterlerin salınımı ve alımı

Görsel 4: Bir nörondan nörotransmiter dopaminin salınması

UPB1 gen mutasyonları, beta üreidopropionaz enzim aktivitesini azaltabilir veya ortadan kaldırabilir. Bu enzim fonksiyonunun kaybı, beta-aminoizobütirik asit ve beta-alanin üretimini azaltır ve idrardan salınan öncü moleküllerinin, N-karbamil-beta-aminoizobütirik asit ve N-karbamil-beta-alanin, aşırıya kaçmasına sebep olur. Beta-aminoizobütirik asit ve beta-alaninin azaltılmış üretimi, bu moleküllerin sinir sistemindeki işlevini bozabilir ve beta üreidopropionaz eksikliği olan bazı kişilerde nörolojik sorunlara yol açabilir. Belli bir UPB1 gen mutasyonunun neden olduğu enzim aktivitesindeki azalmanın miktarı, diğer genetik ve çevresel faktörlerin yanı sıra, beta-üreidopropionaz eksikliği olan kişilerin nörolojik problemler geliştirip geliştirmeyeceğini ve bu problemlerin ciddiyetini belirleyebilir.

Kalıtım Modeli

Bu durum otozomal resesif modelle (Görsel 5) kalıtılır, yani her bir hücredeki genin her iki kopyası da mutasyonlara sahiptir. Otozomal resesif hastalığı olan bir bireyin ebeveynlerinin her biri mutasyona uğramış genin bir kopyasını taşır, ancak bunlar genellikle durumun belirtilerini ve semptomlarını göstermezler.