Phenylalanine hydroxylase (PKU)

Phenylalanine hydroxylase (PKU)  

Inleiding

Phenylketonurie (PKU) is een zeldzame, erfelijke stofwisselingsziekte. Met ‘stofwisseling’ wordt het omzetten en verwerken van stoffen in ons lichaam bedoeld. Dat is nodig voor de opbouw van weefsels, zoals spieren, botten en organen en voor het vrijmaken van energie. De Stofwisseling vindt plaats in alle cellen van ons lichaam, waar enzymen hun werk doen. Als er iets mis is met een enzym, is de stofwisseling verstoord. Een bepaalde stof kan niet meer worden omgezet en hoopt zich op in de cel, terwijl het mogelijk belangrijke product te weinig of soms helemaal niet meer gevormd wordt. Deze situatie kan tot min of meer ernstige klachten leiden. Dit noemen we een stofwisselingsziekte.

Achtergrond
Eiwitten en aminozuren
In onze voeding kunnen we drie verschillende soorten voedingsstoffen onderscheiden: vetten, koolhydraten (suikers) en eiwitten. Er zijn een heleboel verschillende soorten eiwitten in de voeding. Ze zitten bijvoorbeeld in vlees, melkprodukten, brood en andere graanprodukten, en peulvruchten.
Eiwitten worden op allerlei plaatsen in het lichaam gebruikt. Allereerst zijn ze een bouwstof voor spieren en geven ze stevigheid aan de huid en de botten. Veel eiwitten zijn betrokken bij de opname en verwerking van andere stoffen in het lichaam. Hormonen zijn gemaakt van eiwitten, net als antistoffen, die door het afweersysteem worden gemaakt om virussen en bacteriën op te ruimen.
Voor al die verschillende functies zijn verschillende eiwitten nodig. Die krijgen we niet allemaal kant en klaar binnen via de voeding. In ons lichaam worden de eiwitten die we eten eerst afgebroken tot hun bouwstenen, de aminozuren. Daarna maakt het lichaam er precies die eiwitten van die het nodig heeft.
Alle verschillende eiwitten zijn opgebouwd uit een beperkt aantal van die bouwstenen, de aminozuren. Je zou eiwitten kunnen vergelijken met kralenkettingen. Er zijn twintig verschillende soorten kralen (de aminozuren), waarmee je bijna oneindig veel verschillende kettingen kunt rijgen. Alle eiwitten die het lichaam binnenkrijgt met de voeding, worden dus eerst afgebroken tot aminozuren, waarna het lichaam er nieuwe eiwitten van ‘rijgt’.
Aminozuren die ‘over’ zijn, worden door de cellen afgebroken tot kleinere onderdelen, waarna ze als bouwstof dienen of als afvalstoffen het lichaam verlaten.

Phenylalanine
Bij PKU-patiënten is er één aminozuur dat tot problemen leidt. De lever van deze patiënten is niet in staat om het aminozuur phenylalanine goed te verwerken. Daardoor hoopt phenylalanine zich op in het bloed. Vanuit het bloed komt phenylalanine in hoge concentraties in de hersenen. Dit belemmert de groei en ontwikkeling van de hersenen. Onbehandeld leidt PKU dan ook tot zwakzinnigheid, gedragsproblemen, epilepsie en bewegingsonrust.

Het defecte of ontbrekende enzym
PKU wordt veroorzaakt door een defect in het enzym phenylalanine hydroxylase. Dit enzym breekt normaal gesproken phenylalanine af in de lever.

Zeldzaamheid
PKU is de meest voorkomende stofwisselingsziekte van aminozuren. Wereldwijd komt het bij ongeveer 1 op de 12.000 mensen voor.
 

Symptomen

Kinderen met PKU worden gezond geboren. Doordat bij hen het enzym phenylalanine hydroxylase geheel of gedeeltelijk ontbreekt, kunnen zij het aminozuur phenylalanine niet goed afbreken. Als een PKU-patiënt niet wordt behandeld, zorgt de ophoping van phenylalanine voor hersenbeschadiging, waarvan de eerste tekenen een half jaar na de geboorte duidelijk worden (het kind blijkt een ontwikkelingsachterstand te hebben).
PKU is echter goed te behandelen. Als de behandeling tijdig wordt gestart en goed wordt volgehouden, wordt een ontwikkelingsstoornis voorkomen. In Nederland worden alle patiënten opgespoord door middel van het hielprikonderzoek. Daardoor kunnen zij vanaf hun eerste levensweken worden behandeld.

Hyperphenyalaninemie
Sommige patiënten hebben slechts een licht verhoogde hoeveelheid phenylalanine in hun bloed. Bij hen is het niet nodig dat zij het (strenge) dieet voor PKU volgen. Wel krijgen ze soms een lichte eiwitbeperking.

Variant PKU
Er zijn nog zeer zeldzame varianten van PKU, die voorkomen bij ongeveer één tot drie procent van de PKU-patiënten. Bij hen zorgt het enzymdefect voor een tekort aan neurotransmitters, stoffen die betrokken zijn bij de prikkeloverdracht in het zenuwstelsel. Als deze patiënten niet behandeld worden, krijgen zij een ernstige neurologische aandoening. Dit is eigenlijk geen PKU, maar een probleem in de stofwisseling van neurotransmitters. Ook voor deze ziekten is behandeling mogelijk waarmee de schadelijke effecten van het enzymdefect worden voorkomen. 
 

Diagnose

In Nederland worden alle pasgeborenen 3-7 dagen na de geboorte gescreend op PKU, door middel van ‘het hielprikje’. Als uit het hielprikje blijkt dat de baby mogelijk PKU heeft, wordt het kind direct verder onderzocht in een universitair medisch centrum. Bloed- en eventueel urineonderzoek geeft duidelijkheid over het bestaan van PKU of variant PKU. Soms wordt er nog besloten om een zogenaamde BH4 belastingtest te doen. Als blijkt dat een kind PKU heeft, wordt de behandeling direct gestart. [Bij PKU is BH4 een stof die het niet goed werkende enzym (phenylalanine hydroxylase) helpt beter te werken. Helaas helpt dat maar bij een aantal patienten]

Het is mogelijk om met DNA-onderzoek de genetische oorzaak van de ziekte te onderzoeken. Ook kan met prenatale diagnostiek tijdens de zwangerschap worden onderzocht of een volgend kindje in een gezin ook PKU heeft.
 

Behandeling

PKU is, net als alle stofwisselingsziekten, niet te genezen. Wel is het mogelijk om de patiënten te behandelen waardoor de gevolgen van de ziekte worden voorkomen. Deze behandeling heeft als doel de opeenhoping van het aminozuur phenylalanine te voorkomen.
Omdat phenylalanine een bestanddeel is van alle eiwitrijke voeding, moeten patiënten een streng eiwitarm dieet volgen. Dat betekent dat de patiënten via hun voeding niet alleen zeer weinig phenylalanine binnenkrijgen, maar ook zeer weinig van de andere aminozuren. Omdat de patiënt bij dit dieet wel de juiste hoeveelheid fenylalanine maar veel te weinig van sommige andere voedingsstoffen binnen krijgt, moet naast het dieet een speciaal preparaat ingenomen worden. In dit preparaat zit geen phenylalanine, maar wel alle ontbrekende Aminozuren, vitamines en mineralen die onmisbaar zijn voor de groei van het lichaam, de ontwikkeling van de hersenen en het functioneren van het lichaam en de hersenen als je niet meer groeit.
De patiënt krijgt constante begeleiding van een specialist voor metabole ziekten en een diëtist. Om steeds voldoende ‘eiwitten’ binnen te krijgen zonder het schadelijke teveel aan phenylalanine, moeten patiënten regelmatig hun bloed laten onderzoeken. Dit zal soms in het universitair medisch centrum gebeuren, maar meestal prikt de patiënt zichzelf thuis en stuurt het bloed op naar het universitair medisch centrum waar hij/zij behandeld wordt. Afhankelijk van de bloedspiegel, wordt het dieet en/of de BH4 bijgesteld.

De dieetbehandeling moet in principe levenslang worden volgehouden. Dit betekent een grote sociale en psychische belasting voor de patiënt en het hele gezin, omdat in bijna alle voedingsmiddelen eiwitten zitten. Veel producten, zoals vlees, vis en melk, maar ook brood en chocolade mogen patiënten dan ook nooit eten. Producten die wel mogen, zoals groente, fruit en aardappelen, moeten vaak nauwkeurig worden afgewogen hoewel er ook groenten en fruit zijn die in een ‘vrij segment’ zitten en je niet hoeft te tellen. Verder moet dagelijks de voorgeschreven hoeveelheid van het aminozuurpreparaat –in gelijke porties over de dag verdeeld- ingenomen worden.
Veel mensen verwarren PKU met een voedselallergie waar je overheen kunt groeien. Maar het is een feit dat dit strenge dieet levenslang gevolgd moet worden en dat de acceptatie bij de patiënt dus van groot belang is.

Patiënten met een lichtere variant van PKU, waarbij nog wel sprake is van enige enzymactiviteit, hoeven vaak een minder streng dieet te volgen of kunnen (zelden) met alleen BH4 behandeld worden.

Sinds een aantal jaren is voor sommige patiënten het mogelijk om PKU te behandelen met een geneesmiddel, Kuvan® (BH4). Op grond van de foutjes in het erfelijk materiaal (het DNA), of een BH4 belastingtest kan nagegaan worden of deze behandeling zinvol is. Sommige patiënten kunnen alleen met BH4 behandeld worden, anderen hebben een combinatie van BH4 en nog steeds een beetje dieet. Dan kunnen zij meer eiwit in de voeding verdragen dan als ze geen BH4 gebruikten en voor de overige patiënten blijft het dieet de enige behandeling. 

Behandeling variant PKU
Bij de behandeling van de neurotransmitter varianten van PKU (zie ook eerder), krijgen patiënten medicijnen die bijvoorbeeld ook gebruikt worden bij de ziekte van Parkinson die zorgen voor de neurotransmitter-aanmaak. Bij sommigen van hen is wel weer hetzelfde dieet als bij PKU nodig, bij anderen niet.

Zwangerschap
Tijdens de zwangerschap van een vrouw met PKU moet een extra streng dieet voor en tijdens de zwangerschap gevolgd worden. Hoge phenylalaninespiegels bij de moeder zijn zeer schadelijk voor het ongeboren kind en kunnen bij het kind hartafwijkingen en beschadiging van de hersenen veroorzaken.

Erfelijkheid

Stofwisselingsziekten zijn erfelijke ziekten. Mensen vinden erfelijkheid ingewikkeld. We proberen het zo duidelijk mogelijk uit te leggen.

Het menselijke lichaam bestaat uit allemaal cellen. In de kern van elke cel is erfelijk materiaal aanwezig. Dit noemen we DNA. Het DNA bevat alle erfelijke eigenschappen. Dat DNA is er in tweevoud: de helft van het DNA komt van de vader en de andere helft van de moeder. De chromosomen bevatten stijf opgerolde DNA-strengen. Je kunt ze onder een microscoop waarnemen, als de cel zich deelt. Er zijn normaal gesproken per cel 22 gelijke paren chromosomen (autosomen), terwijl het 23e paar geslacht-bepalend is en bij een vrouw twee X chromosomen en bij een man een X en een Y chromosoom heeft. Een man erft het Y chromosoom altijd van zijn vader een vrouw krijgt van haar moeder een X chromosoom en van haar vader het andere X chromosoom. De chromosomen bevatten de genen die met een hele lange streng letters een recept of code vormen voor één erfelijke eigenschap. Ook de genen bestaan dus voor de helft uit materiaal afkomstig van vader en voor de andere helft uit materiaal afkomstig van moeder.

Autosomaal recessief
imageDeze stofwisselingsziekte erft ‘autosomaal recessief’ over. Autosomaal betekent dat het afwijkende gen op één van de 22 gewone chromosomen ligt , niet op de geslachtschromosomen X en Y. Zowel jongens als meisjes kunnen de aandoening dan krijgen. Ook is het afwijkende deel van het gen ondergeschikt aan het functionele gen afkomstig van het andere chromosoom. Dit wordt bedoeld met de term recessief. Dit betekent meestal dat dragers van één afwijkend gen daarvan geen klachten hebben, omdat het functionerende gen  op het andere chromosoom de taak van het afwijkende gen compenseert.

Er zijn dus twee afwijkende genen nodig om ziekteverschijnselen te hebben. Een persoon met een autosomaal overervende stofwisselingsziekte heeft van allebei de ouders precies het afwijkende deel van het gen geërfd. Bij deze persoon zorgt deze combinatie voor een genetische code die niet werkt. Hierdoor kan één enzym of eiwit niet of niet voldoende worden gemaakt. Dat zorgt voor de ziekteverschijnselen.

Dragerschap en overerving
In de meeste gevallen hebben beide ouders nergens last van. Zij zijn dan gezonde dragers. Het functionerende gen  op het andere chromosoom zorgt ervoor dat het benodigde enzym of eiwit bij hen voldoende aangemaakt wordt. Elk mens heeft ongeveer 25.000 genen. Elk mens draagt tenminste zeven recessieve afwijkende genen met zich mee. Deze afwijkende genen, maken ons deels tot unieke individuen. Maar zorgen er dus ook voor dat er ineens een kind geboren kan worden met een erfelijke aandoening. Zonder dat die aandoening in de familie voorkomt. Zonder dat ouders wisten dat zij drager waren.

Wanneer men weet dat beide ouders drager zijn van hetzelfde afwijkende gen, weten we dat ze bij elke zwangerschap een kans van 1 op 4 (25%)  hebben op een kind met de ziekte. Ook hebben ze 75% (3 op 4) kans op een kind dat niet ziek is. Van de gezonde kinderen zal 2/3, net als de ouders, gezonde drager zijn. Deze kinderen kunnen de ziekte alleen doorgeven als hun partner ook dezelfde afwijking heeft op zijn DNA.

Overige informatie

Omim nummer

Synoniemen:

Phenylalanine hydroxylase deficiency / deficiëntie
Phenylketonurie
PKU
Klassieke PKU

Meest gebruikte naam

PKU (Fenylketonurie /Phenylalanine hydroxylase)

Zorgpad:


Zorgpad PKU vr patienten

Zorgpad PKU vr patienten

Zorgpad PKU vr professionals

Zorgpad PKU vr professionals

Informatie voor kinderen:

stripalgemeen

Stripboek

Zijn er leden met deze ziekte?

Er zijn 4 leden met ‘Phenylalanine hydroxylase (PKU) ‘ bij ons aangemeld.

Datum laatst bewerkt:

16 November 2020

Autorisatie door:

dr. F.J. van Spronsen

Disclaimer

Aan de ziekte-informatie kunnen geen rechten worden ontleend. De informatie is mogelijk niet op alle punten actueel, omdat de ontwikkelingen en inzichten snel kunnen gaan. VKS tracht de ziekte-informatie zo goed mogelijk actueel te houden.
Ervaringsverhalen zijn persoonlijke verhalen. De beschrijving van de ziekte en symptomen gelden voor deze persoon. Zoals voor veel erfelijke ziekten geldt, is er een behoorlijke variatie in ernst onder de patiënten. U kunt uit dit verhaal dan ook geen algemene conclusies trekken. Het verhaal geeft slechts een beeld hoe het leven met deze stofwisselingsziekte in de praktijk eruit kan zien.

Heeft u hulp nodig bij het inloggen?

Vond u deze informatie nuttig? Help ons dan om dit in stand te houden.