Medium-Chain Acyl-Coenzym A Dehydrogenase Mangel

Medium-Chain Acyl-Coenzym A Dehydrogenase Mangel, auch MCAD-Mangel ist einer aus einer Gruppe von Mängeln, die mit angeborenen Stoffwechselerkrankungen der Fettsäure-Oxidation assoziiert werden. Er wird durch einen Defekt im Medium-Chain Acyl Dehydrogenase (MCAD) genannten Enzym Komplex, sowie reduzierter Aktivität in diesem Komplex verursacht.

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Es wird davon ausgegangen, dass in vielen Fällen des plötzlichen Säuglingstodes, ein MCAD-Mangel die eigentliche Todesursache war.

Hintergrund

Die beiden wichtigsten Arten von Körperfetten sind Triglyceride und Wachse. Triglyceride sind dreifache Ester des dreiwertigen Alkohols Glycerin mit drei Säuremolekülen. Triglyceride befinden sich mit Fettsäuren unterschiedlicher Länge in allen lebenden Organismen. Diese können in sehr langkettige (VLCAD), langkettige (LCAD), mittelkettige (MCAD) und kurzkettige Fettsäuren unterteilt werden, abhängig von der Anzahl der Kohlenstoffatome.

Stoffwechsel

Die Fettsäuren werden schrittweise durch Entfernung kleiner Moleküle mit jeweils zwei Kohlenstoffatomen verkürzt. Unter normalen Bedingungen, werden die Fettsäuren unter Freisetzung von Energie in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Ein Komplex von sieben Enzymen ist nötig um jede 2er-Einheit zu entfernen. Da der Prozess das Entfernen von Wasserstoffatomen (d.h. eine Oxidation) aus einer Acylgruppe beinhaltet, wird der Enzymkomplex Acyl Dehydrogenase genannt.

Unterschiedliche Enzyme sind nötig um die Fettsäuren unterschiedlicher Länge zu verarbeiten. Die mit unterschiedlichen Proteinen verbundenen Mängel sind:

• Very Long-Chain Acyl-Coenzym A Dehydrogenase Mangel (VLCAD)
• Long-Chain 3-Hydroxyacyl-Coenzym A Dehydrogenase Mangel (LCAD)
• Medium-Chain Acyl-Coenzym A Dehydrogenase Mangel (MCAD)
• Short-Chain Acyl-Coenzym A Dehydrogenase Mangel (SCAD)

Individuen mit verringerter MCAD-Aktivität haben eine Störung der Fettsäureoxidation. Bei normaler Gesundheit führt dies zu keinen Beeinträchtigungen. Die Störung kann aber im Falle einer weiteren Krankheit, welche eine längere Fastenperiode verursacht, zu Hypoglykämie (Unterzuckerung), Hyperammonämie und möglicherweise plötzlichem Tod führen.

Die Oxidation der Fettsäuren geschieht innerhalb der Mitochondrien. Fettsäuren des Zytoplasmas werden zum Transport durch die mitochondriale Membran an ein Carnitin genanntes Molekül gebunden. Die Kombination aus Carnitin und Fettsäure wird Acyl-Carnitin genannt. Personen mit MCAD-Mangel haben eine erhöhte Konzentration von mittelkettigen Acyl-Carnitinen im Zytoplasma der Zellen. Diese Acyl-Carnitine gelangen in den Blutkreislauf.

Genetik

Mutationen im ACADM Gen führen zu einer unzureichenden Menge des MCAD Enzyms. Die Eigenschaft wird autosomal rezessiv vererbt. Dies bedeutet, dass zwei Kopien eines fehlerhaften Gens in jeder Zelle notwendig sind, um den Mangel herbeizuführen. Wenn nur eine Kopie fehlerhaft ist, dann ist die Person ein asymtomatischer Träger und hat keine Symptome der Krankheit.