Medicinsk information och behandling vid betaoxidationsdefekter

Betaoxidationsdefekter är medfödda, ärftliga metabola sjukdomar (ämnesomsättningssjukdomar) där kroppen inte kan bryta ner fett och omvandla det till energi. Det är en blandad sjukdomsgrupp där de olika tillstånden påverkar enzymer och proteiner som behövs i nedbrytningen av långa och medellånga fettsyror.

När ett barn som konstateras ha en betaoxidationsdefekt hittas vid nyföddhets­screeningen kontaktar PKU-labbet ett av landets tre metabola centrum i Stockholm, Göteborg eller Lund. Centrumet kontaktar i sin tur familjen. Många familjer kommer till mottagningen för att få information och vidare utredning då man kontrollerar om PKU-labbets flaggning stämmer.
– Det är en jobbig situation för de allra flesta och samtalet kan väcka mycket oro och känslor, säger Charlotte Bieneck Haglind.

På mottagningen görs en biokemisk utredning och en genetisk utredning. Vid en del tillstånd görs även en enzymmätning för att bedöma sjukdomens svårighetsgrad.

Biokemi och näringslära

Kroppen får energi från tre olika näringsämnen som finns i maten: proteiner, kolhydrater och fett.

• Protein finns i livsmedel som kött, fisk, ägg och baljväxter och används främst som kroppens byggstenar till exempel i muskler. Det kan också ge energi vid behov. Protein innehåller 4 kcal (kilokalorier), alltså energi, per gram.
• Kolhydrater finns i växtbaserade livsmedel som bröd, pasta, ris, potatis och frukt och är kroppens snabbaste energikälla. Kolhydrater bryts ner till glukos (socker) och används direkt som bränsle i cellerna. Kolhydrater har också ett energiinnehåll på 4 kcal per gram.
• Fett är kroppens mest energirika näringsämne och innehåller 9 kcal per gram och finns i hög grad i livsmedel som olja, smör, avokado och nötter. Fett är kroppens stora energireserv.

Hjärtat och musklerna använder fett som energikälla. Fettsyrorna bryts ner till fettmolekyler, som består av långa kedjor av kolatomer. Det finns långa, medellånga och korta fettmolekyler. Förutom energi används fett i kroppen för att bygga upp cellmembranen och isolera nervcellerna (myelinskidorna).

Det är även viktigt för kroppen att få i sig fett eftersom vissa fetter innehåller livsnödvändiga fettsyror som kroppen inte själv kan bilda (omega-3 och omega-6). Fettväven i kroppen utgör också ett viktigt förråd för de fettlösliga vitaminerna A, D, E och K.
– Vid en måltid balanserar fettintaget blodsockret. Om man bara äter socker får man en snabb blodsockerstegring som sedan snabbt går ner, men om man äter fett och kolhydrater blir blodsockerstegringgen långsammare och håller i sig längre, säger Charlotte Bieneck-Haglind.

Betaoxidation

I en av cellens minsta beståndsdelar, mitokondrierna, omvandlas fettsyrorna till energi. I den process som kallas för betaoxidationscykeln bryts fettsyrans kolatomer ner och ombildas till energi. Det sker genom en oxidationsspiral, flera kemiska reaktioner som kan liknas vid en spiral där fettsyramolekylen snurrar ett varv och för varje varv blir molekylen två kolatomer kortare. Cellen använder kolatomerna antingen för att bilda ketonkroppar som fungerar som ett reservbränsle för kroppen, eller för att generera energi i citronsyracykeln.
– Det är därför mitokondrierna kallas för kroppens kraftverk. I betaoxidationscykeln omvandlas fett till energi för kroppen, säger David Olsson.

När kroppen bryter ner fett används enzymer, som fungerar som kemiska verktyg som klipper de långa fettmolekylerna i mindre bitar. Eftersom fettmolekyler har olika längd behövs det olika typer av enzymer – varje enzym har till uppgift att klippa av fettet i ett visst skede. Till slut är fettet så pass nedbrutet att kroppen kan ta upp det och använda det som energi.
– Betaoxidationsdefekter innebär att det finns ett eller flera fel i något av enzymstegen i betaoxidationscykeln, säger David Olsson.

VLCAD-brist

VLCAD-brist orsakas av nedsatt funktion hos enzymet very long-chain acyl-coa dehydrogenase (VLCAD), som behövs för att bryta ned långa fettsyror i cellen. VLCAD-enzymet finns i de flesta celltyper och organ i kroppen, men är särskilt viktigt för hjärnan, levern, skelettmuskulaturen och hjärtat. Dessa organ har ett stort energibehov och använder fett som en viktig del av sin energi­omvandling.

LCHAD-brist och TFP-brist

Vid LCHAD-brist och TFP-brist påverkas funktionen hos enzymkomplexet mitokondriellt trifunktionellt protein (TFP), som behövs för nedbrytning av fettsyror i kroppen. Sjukdomarna har fått sina namn efter vilken funktion som är nedsatt i TFP. LCHAD-brist är en isolerad brist på funktion hos enzymet long-chain 3-hydroxyacyl-coa dehydrogenase. TFP-brist (trifunktionell proteinbrist) syftar på att flera funktioner i mitokondriellt trifunktionellt protein är nedsatta.

Enzymbristen innebär att blodsockret hastigt kan sjunka i samband med en längre tids fasta, infektion och fysisk eller psykisk stress. Då riskerar personer med VLCAD-, LCHAD- och TFP-brist att drabbas av en metabol kris, vilket kan vara livshotande. De kan få lågt blodsocker (hypoglykemi), muskelcell­sönderfall (rabdomyolys), sviktande leverfunktion samt hjärtpåverkan. Personer med lindrigare symtom kan bli fort uttröttade vid fysisk aktivitet och få muskelvärk.

MCAD-brist

MCAD står för medium-chain acyl-coa dehydrogenase och är ett enzym som behövs för att bryta ner medellånga fettsyror. Vid MCAD-brist bryts inte medellånga fettsyror ned i tillräcklig takt utan i stället anhopas de i delvis nedbruten form i blod och vävnader. Under normala förhållanden klarar de långa och korta fettsyrorna att kompensera för den energiomvandling som skulle ha kommit från de medellånga fettsyrorna. Men vid särskilda påfrestningar som när det akuta behovet av energi ökar och fettsyror bryts ned i högre takt klarar de inte uppgiften. Det kan leda till energibrist i de vävnader som använder fettsyror.

Behandling

Behandlingsprincipen vid alla tre tillstånden går ut på att undvika energikriser. Det gör man genom att äta regelbundna måltider och undvika för långa fasteperioder. Vid vissa av sjukdomarna ingår även begränsning av fettinnehållet i kosten och tillskott av medellånga fettsyror

Fettets nedbrytning är viktig för att kroppens energibalans ska fungera när vi fastar en längre tid. När kroppen fastar, det vill säga går utan mat i mer än ett par timmar, används i första hand lagrat socker (glykogen) som bränsle. När det tar slut börjar kroppen bryta ner lagrat fett. Då bildas ketonkroppar som hjärnan kan använda som energi. Hos personer med betaoxidationsdefekter bildas inte ketonkroppar i lika stor utsträckning och det uppkommer energikris eller energibrist. Då sjunker blodsockret (hypoglykemi) och energitillförseln till viktiga organ blir otillräcklig. Det drabbar primärt organ med högt energibehov och organ som använder fett som energikälla, till exempel hjärtmuskeln. Energikrisen kan leda till trötthet och svaghet, muskelnedbrytning (rabdomyolys), i svåra fall hjärtpåverkan och i värsta fall livshotande tillstånd.
– Hur långa fasteperioderna kan vara beror på vilken betaoxidationsdefekt barnet har. Barn med MCAD-brist kan ofta tåla lite längre fastetider medan barn med VLCAD och LCHAD-brist ofta har kortare fasteintervall, säger David Olsson.

Det blir också en ansamling av ofullständigt nedbrutna fettsyror kvar i kroppen.
– Vid VLCAD-, LCHAD- och TFP-brist finns det risk för rabdomyolys. Det innebär nedbrytning av muskelceller. Ett tecken på energibrist är att muskelcellerna går sönder. Det är framför allt viktigt att undvika långvarig fasta eftersom vi inte vet vad som händer på lång sikt vid energikriser, säger Charlotte Bieneck Haglind.

Beroende på vilken betaoxidationsdefekt barnet har behövs tillskott av essentiella fettsyror, det vill säga fettsyror som kroppen inte själv kan tillverka och ibland karnitin. Karnitin är ett ämne som bistår i att transportera långkedjiga fettsyror in i mitokondrierna. MCT-olja (medium chain triglycerides) är också viktigt i kostbehandlingen vid VLCAD-, LCHAD- och TFP-brist, eftersom det är en olja med medellånga fettsyror som kroppen klarar av att bryta ner.

Akutbehandling

Eftersom det är viktigt att undvika långvarig fasta och energibrist i kroppen kan det finnas tillfällen vid till exempel sjukdom eller hög ansträngning då man behöver få ett snabbt energitillskott. Behandlingen kallas för akutregim.

Akutbehandlingen innebär att man tillför stora mängder kolhydrater för att undvika energibrist och en svältsituation i kroppen. Familjerna har därför en akutmedicin hemma som är ett smaklöst och lättlösligt energipulver baserat på 100 procent rena kolhydrater (maltodextrin). Ett exempel är Fantomalt.
– Skillnaden mellan vanligt socker och Fantomalt är att det har en lägre osmolalitet. Låg osmolalitet innebär att lösningen drar med sig väldigt lite vatten ut i tarmen och du kan blanda en mycket energirik dryck utan att riskera att förvärra en diarré. Fantomalt ges även som kolhydrattillskott nattetid, säger David Olsson.

Uppföljning vid teambesök

Barn med betaoxidationsdefekter följs noggrant av sjukvården. Vid besöken träffar familjen flera olika professioner som läkare, dietist och sjuksköterska. Det tas blodprover för att se hur väl kostbehandlingen fungerar. Proverna analyseras i det metabola laboratoriet. Läkaren tittar på proverna och bedömer hur väl behandlingen fungerar genom tillväxtkontroll. Beroende på vilken betaoxidationsdefekt barnet har görs det med olika intervall undersökningar av påverkan på andra organ, till exempel hjärta och lever. Vid fastställda åldrar under uppväxten träffar barnet en psykolog som gör en utvecklingsbedömning.
– Om barnets utveckling påverkas vill vi upptäcka det i tid för att kunna sätta in rätt resurser att stötta barnets inlärning, säger Charlotte Bieneck Haglind.

Forskning

Sedan år 2010 har föräldrar till alla nyfödda barn i Sverige erbjudits screening för betaoxidationsdefekter. Den tidiga upptäckten av sjukdomarna har lett till snabb behandling och bättre överlevnad. Vad som händer på sikt är fortfarande till stora delar okänt. Det är svårt att förutsäga långsiktiga komplikationer och effekten av den strikta dieten och sjukdomen.
– De äldsta patienterna som följs i Sverige är i medelåldern. Därför kan vi inte heller veta och förutse hur det blir senare i livet.

Det forskas mycket på området för att hitta bättre behandlingar. Forskarna försöker bland annat förstå exakt hur sjukdomarna skadar cellerna och påverkar kroppen. Det pågår också studier där man följer större grupper av patienter. Målet är att få en tydligare bild av hur behandlingarna fungerar och hur barnen mår.

Fler informationskällor

Forskningssida om behandling av betaoxidationsdefekter: INFORM – Fatty Acid Oxidation Disorders Research and Management (extern webbplats, öppnar i ny flik)

Brittisk forskningssida om metabola sjukdomar: BIMDG – British Inherited Metabolic Diseases Group (extern webbplats, öppnar i ny flik)

Europeiskt referensnätverk för metabola sjukdomar: MetabERN, Useful Links for Patients (extern webbplats, öppnar i ny flik)