GSD-3 (debranching enzym)Inleiding

Glycogeenstapelingsziekten
Glycogeenstapelingsziekten (GSD's) zijn erfelijke stofwisselingsziekten. Door een fout in de genen kan het lichaam de stof glycogeen niet goed afbreken of niet goed aanmaken. Glycogeen is de opslagvorm van glucose. Glucose is de meest voorkomende suiker in het bloed. Het lichaam gebruikt glucose als brandstof voor energie. Glucose komt binnen via de voeding. Het kan ook worden gemaakt uit vetten en eiwitten. Wat het lichaam aan glucose over heeft, wordt opgeslagen als glycogeen. Dat gebeurt vooral in de lever, de spieren en het hart.

Is er te weinig glucose in het bloed (bijvoorbeeld door lang niet eten of veel sporten), dan haalt het lichaam glycogeen uit de voorraden. Het glycogeen wordt dan weer omgezet in glucose. Zo blijft de hoeveelheid suiker in het bloed op peil. Bij de meeste glycogeenstapelingsziekten gaat er iets mis bij die omzetting. Daardoor stapelt glycogeen op in de organen. Tegelijk is er te weinig glucose in het bloed. Dit kan schade veroorzaken.

De Engelse naam is Glycogen Storage Disease, afgekort GSD. Er zijn ongeveer tien soorten GSD. Debranching-enzymdeficiëntie is type 3 en heet daarom GSD-3.

GSD-3
GSD-3 wordt veroorzaakt door een tekort aan het enzym amylo-1,6-glucosidase. Het lichaam heeft dit enzym nodig om glycogeen om te zetten in glucose als de bloedsuiker daalt. Het enzym 'knipt' de vertakkingen van het glycogeenmolecuul af. Daarom heet het ook wel debranching-enzym (Engels 'branch' = tak).

Er zijn twee soorten GSD-3:

  • GSD-3a: glycogeen stapelt op in de lever, de spieren en soms ook in het hart. De lever is dan sterk vergroot.
  • GSD-3b: glycogeen stapelt alleen op in de lever.

De ziekte is niet te genezen. Maar met een dieet en regelmatige voeding zijn de klachten meestal goed te behandelen. De levensverwachting van behandelde patiënten is normaal. Bij sommige patiënten met GSD-3a zijn de spieren wel zo erg aangedaan dat ze minder goed kunnen bewegen. Of dat hun hartspier verzwakt is.

Hoe vaak komt het voor?
GSD-3 is zeldzaam. Naar schatting krijgt 1 op de 500.000 pasgeborenen GSD-3. In Nederland zijn ongeveer twintig patiënten bekend.

Andere soorten GSD
Naast GSD-3 zijn er nog tien andere glycogeenstapelingsziekten. Elke ziekte is genoemd naar de arts die de ziekte als eerste beschreef of een belangrijke ontdekking deed.

De eerste arts die een GSD-patiënt beschreef, was de Nederlandse kinderarts Van Creveld. In 1928 hield hij een lezing met de titel 'Over een bijzondere stoornis in de koolhydraatstofwisseling in den kinderleeftijd'. Later bleek dat zijn patiënt GSD-3 had. Vier jaar later beschreef hij een tweede patiënt met dezelfde klachten.

In 1964 ontdekte Van Creveld de oorzaak van de ziekte bij deze patiënten. Het debranching-enzym werkte niet. De twee eerste patiënten waren op dat moment nog allebei in leven. Daaruit bleek dat de overlevingskans van de ziekte vrij goed was.

GSD-3 wordt ook wel de ziekte van Cori of de ziekte van Forbes genoemd. Deze twee artsen ontdekten in de jaren '50 hoe de ziekte ontstaat.

GSD's waarbij vooral de spieren aangedaan zijn:

  • GSD-2 (Pompe)
  • GSD-5 (McArdle)
  • GSD-7 (Tarui)

GSD's waarbij de lever (en soms ook de spieren) aangedaan is:

  • GSD-1 (von Gierke)
  • GSD-3 (Cori-Forbes)
  • GSD-4 (Andersen)
  • GSD-6 (Hers)
  • GSD-9
  • GSD-0
  • GSD-11 (Fanconi-Bickel)

Achtergrond

Koolhydraten
Koolhydraten (suikers) zijn belangrijk voor de mens. Het lichaam gebruikt ze als brandstof. Ook helpen ze bij de opbouw van weefsels. Vooral de hersenen werken op suiker. Daarom is het belangrijk dat de bloedsuiker niet te laag wordt. Het lichaam zorgt op een paar manieren dat er genoeg suiker in het bloed zit:

  • De darmen halen koolhydraten uit het eten. Een deel komt meteen als glucose in het bloed. Een ander deel wordt opgeslagen als glycogeen.
  • Glycogeen wordt vooral opgeslagen in de lever. Ook in de spieren ligt een voorraad.
  • Bij inspanning (zoals sporten) wordt glycogeen omgezet in glucose. Zo blijft de bloedsuiker op peil.
  • Is dat niet genoeg, dan maakt het lichaam nieuwe glucose uit vetten en eiwitten. Dat proces heet gluconeogenese (letterlijk 'nieuwe glucose maken').

Bij het omzetten van koolhydraten gebruikt het lichaam veel enzymen. Werkt een enzym niet, dan kan glycogeen ophopen. Of er ontstaat een tekort aan een ander koolhydraat. Dat geeft klachten.

Koolhydraten komen in verschillende vormen in het eten voor. Alleen de eenvoudigste vorm (glucose) kan direct in het bloed komen. Andere suikers moeten eerst worden omgezet in glucose of glycogeen.

Monosacchariden
Dit zijn enkelvoudige suikers ('mono' betekent één). Het belangrijkste monosaccharide voor de mens is glucose ('glycos' is het Griekse woord voor suiker). Glucose wordt direct gebruikt als brandstof, bijvoorbeeld door de hersenen en de spieren. Fructose is ook een monosaccharide. Het zit in fruit (vruchtensuiker). Galactose komt voor in melk, gekoppeld aan glucose. Samen vormen ze lactose (melksuiker).

Disacchariden
Dit zijn suikers van twee monosacchariden samen ('di' betekent twee). Voorbeelden zijn lactose, maltose en sucrose. Maltose (moutsuiker) bestaat uit twee glucosemoleculen. Sucrose (rietsuiker) bestaat uit één glucose- en één fructosemolecuul.

Polysacchariden
In brood, pasta en aardappelen zit zetmeel. Zetmeel is gemaakt van veel glucosemoleculen achter elkaar. Zetmeel is een polysaccharide ('poly' betekent veel). Het lichaam kan uit zetmeel verschillende andere suikers maken.

Glycogeen
Het lichaam slaat te veel koolhydraten op als glycogeen. Glycogeen is een polysaccharide. Het is een lange keten van glucosemoleculen met veel vertakkingen.