WSTĘP
Trimetyloaminuria lub zespół rybiego zapachu jest rzadką metabolopatią charakteryzującą się defektem w układzie enzymów wątrobowych flawinmonoooksygenazy 3 (FMO3). U zdrowych osób enzym wątrobowy ponownie utlenia trimetyloaminę (TMA) do bezwonnego związku N-tlenku trimetyloaminy (TMANO).
Masowe wydalanie TMA z moczem, potem, wydychanym powietrzem i innymi wydzielinami ciała jest nietoksyczne, ale nadaje intensywny rybi zapach ciała. Konsekwencje kliniczne tego schorzenia mają charakter psychospołeczny, wynikający z odrzucenia społecznego pacjentów i braku wyjaśnienia objawów. U wielu rozwijają się zaburzenia osobowości, obsesja na punkcie higieny ciała, zaburzenia lękowe i ciężkie zespoły depresyjne1 . Pierwsze objawy pojawiają się w dzieciństwie, ale prawdopodobnie ignorancja medyczna, w połączeniu z brakiem wiedzy pacjenta, który często niechętnie zgłasza się na konsultacje, jest główną przyczyną opóźnienia w rozpoznaniu.
Potwierdzenie rozpoznania jest proste i odbywa się poprzez ilościowe oznaczenie TMA i TMANO2 w moczu. Obecnie nie ma leczenia etiologicznego, ale kontrolowana eliminacja z diety pokarmów bogatych w cholinę i TMANO, które są głównymi dietetycznymi prekursorami TMA, znacznie zmniejsza objawy, a pacjenci znacznie poprawiają jakość życia.
Przypadek kliniczny
30-letnia kobieta, która od dzieciństwa cierpiała na nieprzyjemny zapach ciała, który opisywała jako podobny do zapachu ryby. Objaw ten nasilał się po spożyciu ryb morskich, jaj i roślin strączkowych. Kilkakrotnie zasięgał porady, nie uzyskując odpowiedzi na swój problem. Kiedy zgłosiła się do naszego ośrodka, szukała informacji w Internecie i była świadoma istnienia tego zaburzenia. Pacjentka nie miała żadnego interesującego wywiadu. Badanie fizykalne było prawidłowe, wykluczono zaburzenia czynności wątroby i nerek.
Mając kliniczne podejrzenie przypadku pierwotnej trimetyloaminurii, skontaktowaliśmy się z Laboratorium Pediatrii i Neurologii Uniwersytetu Radboud w Nijmegen (Holandia), ośrodkiem referencyjnym w Europie dla trimetyloaminurii, gdzie wykonano badanie biochemiczne moczu. Pobrano dwie próbki moczu, przed i 12 godzin po spożyciu 300mg świeżych ryb morskich (test przeciążeniowy), a stężenie TMA i TMANO oznaczono ilościowo metodą spektroskopii rezonansu magnetycznego. Stężenie TMA w próbce podstawowej moczu wynosiło 30 |imol/mmol kreatyniny (norma:
μmol/mmol kreatyniny) wraz z niewykrywalnym stężeniem TMANO, co jest diagnostyczne dla trimetyloaminurii. Po przeciążeniu ryb obserwowano wzrost TMA do 260μmol/mmol kreatyniny i TMANO do 210μmol/mmol kreatyniny (tabela 1).
Wyniki badań biochemicznych
| TMA (mmol/mol kreatyniny) | TMAO (mmol/mol kreatyniny) | TMAO / TMA + TMAO % (utlenianie %) | TMAO / TMA + TMAO % (utlenianie %) | |
| Przed spożyciem ryb | 30 | 11 | 11 | 26 |
| Po spożyciu ryb | 260 | 210 | 44 |
TMA: trimetyloamina; TMANO: N-tlenek trimetyloaminy. Wartości referencyjne przed spożyciem ryb: TMA
Po potwierdzeniu biochemicznym zlecono badania genetyczne, które wykazały wcześniej nieopisaną mutację. Region kodujący genu FMO3 analizowano metodą elektroforezy w gradiencie denaturującym, a wykryte nieprawidłowości scharakteryzowano za pomocą sekwencjonowania fluorescencyjnego DNA. U pacjentki stwierdzono homozygotyczny dla wariantu T307P (c.919A>C) w eksonie 7 genu FMO3.
Zgodnie z preferencjami pacjentki opracowano normokaloryczną dietę kontrolowaną choliną, z odpowiednim spożyciem węglowodanów, tłuszczów i białek o wysokiej wartości biologicznej (0,8g/kg). Dodano kompleks witaminowy bogaty w kwas foliowy i ryboflawinę. Ponownie oceniono ją po 3 miesiącach, z wyraźną poprawą objawów.
DISCUSSION
Trimetyloaminuria jest doskonałym przykładem tego, jak genetyka może negatywnie współdziałać z dietą. Ten rzadki stan spowodowany defektem metabolizmu TMA został po raz pierwszy opisany przez Humberta i wsp.3 w 1970 roku. TMA jest wysoce lotną aminą trzeciorzędową, która nadaje moczowi, potowi i innym wydzielinom ciała nieprzyjemny, rybi zapach. TMA pochodzi z jelitowego metabolizmu pokarmów bogatych w cholinę, lecytynę, karnitynę i TMANO. W normalnych warunkach 95% TMA ulega N-oksydacji w wątrobie przy udziale enzymu FMO3, który przekształca go w TMANO, bezwonny związek, który jest wydalany z moczem4 (rys. 1). Chociaż znane są etniczne różnice w zdolności oksydacyjnej enzymu5 , pacjenci z trimetyloaminurią nie rozkładają TMA do TMANO i występuje u nich masywne wydalanie nieutlenionej trimetyloaminy. Enzym FMO3 bierze również udział w metabolizmie azotu oraz w detoksykacji innych amin endogennych, tyraminy, nikotyny i leków, takich jak trójcykliczne leki przeciwdepresyjne i ranitydyna4.
Origin and metabolism of human trimethylamine.
Oszacowana częstość występowania tego schorzenia wynosi 1 przypadek na 40 000 osób, gdyż 1% populacji ogólnej może być nosicielami tego defektu4-6. Tylko 3 przypadki zostały opublikowane w Hiszpanii7-9 (wyszukiwanie w literaturze bez ograniczenia daty rozpoczęcia do stycznia 2009 roku, z użyciem terminów w języku angielskim i hiszpańskim: „trimethylaminuria”, „trimethylamine”, „fish odour syndrome”, „flavinmonooxygenase 3”). W świetle tych danych jest to niewątpliwie zaburzenie niedostatecznie rozpoznane.
Pierwotna trimetyloaminuria jest zaburzeniem dziedziczonym autosomalnie recesywnie, spowodowanym mutacją genu FMO3 zlokalizowanego na długim ramieniu chromosomu 110,11. Gen jest wysoce polimorficzny; opisano co najmniej 40 mutacji, pojedynczo lub w kombinacji, które wiążą się z wyższą lub niższą aktywnością enzymu, co sprawia, że u osób z chorobą może rozwinąć się mniej lub bardziej ciężka postać. W najcięższych przypadkach trimetyloaminurii występują mutacje P153L i E305X12.
Drugie postacie trimetyloaminurii wynikają z uszkodzenia nerek lub wątroby13,14. Ponadto opisywano przemijające postacie związane z czynnikami modyfikującymi zdolność oksydacyjną enzymu: infekcje wirusowe, niedojrzałość układu oksydacyjnego (wcześniaki), inhibitory enzymu, nadmiar prekursorów TMA4 w diecie (dieta wzbogacona w cholinę, zaburzenia czynności nerek lub wątroby, zmieniona mikroflora jelitowa, zwiększone wchłanianie jelitowe) oraz czynniki hormonalne1,15 (epizody trimetyloaminurii podczas menstruacji). Te pośrednie lub przemijające formy występują zwykle u osób heterozygotycznych6.
Konsekwencje kliniczne określa potoczna nazwa choroby: „zespół rybiego zapachu”. Pierwsze objawy pierwotnej trimetyloaminurii pojawiają się już w okresie niemowlęcym po wprowadzeniu pokarmów bogatych w cholinę i TMANO. Rodzice często mówią, że ich dziecko „nie pachnie jak niemowlę”. Zapach nasila się w sytuacjach nadmiernego pocenia się, takich jak gorączka i intensywny wysiłek fizyczny, podczas miesiączki i stosowania doustnych środków antykoncepcyjnych15. Wszyscy autorzy są zgodni, że zapach ciała ma niszczący wpływ na życie osobiste, społeczne i zawodowe pacjentów – wielu z nich wykształca kompulsywne nawyki higieniczne w celu ukrycia swojego zapachu – wraz z zaburzeniami psychospołecznymi, lękiem, zespołami depresyjnymi, a nawet próbami samobójczymi1,16. Nie wiadomo, czy objawy te można przypisać patologicznemu metabolizmowi tyraminy i innych neuroprzekaźników, które są substratami enzymu FMO34. Ponadto zaburzony metabolizm azotu jest związany z nadciśnieniem tętniczym i zwiększonym ryzykiem sercowo-naczyniowym2.
W większości przypadków diagnoza jest opóźniona średnio o 10 lat8 ze względu na niewiedzę lekarzy na temat tego zaburzenia oraz odkładanie przez pacjentów konsultacji z obawy, że zostaną obarczeni winą za niewłaściwą higienę. Mimo że jest to wada autosomalna recesywna, niezwiązana z płcią, częściej diagnozowana jest u kobiet, co może być spowodowane wpływem czynników hormonalnych lub tym, że kobiety gorzej tolerują objawy. Rozpoznania różnicowe obejmują bakteryjną waginozę, zakażenia dróg moczowych, dimetyloglicynurię oraz choroby wątroby lub nerek17.
Potwierdzenie diagnostyczne uzyskuje się poprzez biochemiczne oznaczenie stosunku TMANO/(TMA + TMANO) w moczu2. Wskaźnik ten jest drastycznie zmniejszony u pacjentów homozygotycznych, ale wymaga testu przeciążeniowego (600mg TMA), aby odróżnić osoby zdrowe od pacjentów heterozygotycznych6.
Badanie genotypu molekularnego umożliwia wykrycie mutacji związanej z tą chorobą. W przedstawionym przypadku mutacja T307P (c.919A>C) powoduje zastąpienie aminokwasu argininy przez glicynę w strukturze pierwszorzędowej białka FMO3. Jest to mutacja wcześniej nieopisana.
Obecnie nie ma leczenia etiologicznego, ale kontrolowana eliminacja pokarmów bogatych w cholinę i TMANO z diety minimalizuje przykry zapach, a stan pacjentów poprawia się.
Cholina znajduje się przede wszystkim w jajach, mięsach organicznych, chudym mięsie, łososiu i dorszu, grochu, fasoli, szpinaku, kapuście, niektórych roślinach strączkowych, takich jak fasola, orzechach i szybkich produktach spożywczych, takich jak lasagne, hamburgery i pizza. TMANO pochodzi z ryb morskich i skorupiaków.
Zapotrzebowanie na cholinę dla zdrowych osób wynosi 550mg/dzień (mężczyźni) i 425mg/dzień (kobiety)18. Cholina osoczowa i fosfatydylocholina wchodzą w skład błony komórkowej, są niezbędne dla jej integralności strukturalnej i biorą udział w sygnalizacji transmembranowej, neurotransmisji cholinergicznej oraz transporcie i metabolizmie lipidów19. Dieta z niedoborem choliny powinna być dostosowana indywidualnie, ponieważ bardzo restrykcyjna dieta może prowadzić do stłuszczenia wątroby, zahamowania wzrostu, zaburzeń kostnych i dysfunkcji nerek20. Ograniczenie spożycia choliny nie jest zalecane dla kobiet w ciąży i rosnących dzieci. Minimalny poziom choliny powinien wynosić 100mg/dzień18 (dieta bardzo restrykcyjna); diety te powinny być przestrzegane przez dietetyka, ponieważ wymagają włączenia białek o wysokiej wartości biologicznej (białko jaja lub soja), umiarkowanej ilości tłuszczu (30%) jako źródła energii oraz odpowiedniej ilości owoców i warzyw. Ponadto pacjenci powinni być suplementowani kompleksami witaminowymi zawierającymi 100% RDA (recommended daily allowance) witamin i minerałów, zwłaszcza kwasu foliowego i ryboflawiny, ponieważ niedobór choliny prowadzi do wykorzystania folianu w metylacji homocysteiny do metioniny, a tym samym do wyczerpania zapasów kwasu foliowego21 .
Krótkie kursy neomycyny, metronidazolu (500mg/12h przez 10 dni) i laktulozy zostały zaproponowane jako leczenie adiuwantowe w celu zmniejszenia produkcji TMA przez florę jelitową2,22. Skuteczne okazały się również żywice jonowymienne, węgiel aktywny (1,5g/dobę przez 10 dni) oraz miedź-chlorofilina23 (180mg/dobę przez 21 dni). Zaleca się stosowanie tych środków okresowo oraz w czasie zwiększonego stresu, infekcji lub podczas menstruacji. Ponadto należy unikać leków, które mogą zaburzać metabolizm wątrobowy, a do usuwania TMA ze skóry zaleca się stosowanie mydeł o pH 5,5-6,524. Istnieją również grupy wsparcia, takie jak Trimethylaminuria Foundation ([email protected]), które dostarczają informacji pacjentom.
Proponowane strategie na przyszłość obejmują modyfikację zmutowanych genów BMF3 i kolonizację jelit genetycznie zmutowanymi mikroorganizmami z ludzkim BMF3,4 chociaż koszty i korzyści tych terapii będą musiały zostać ocenione.
Przedstawiając ten przypadek, chcieliśmy przyczynić się do poszerzenia wiedzy na temat tego nieszczęsnego zaburzenia metabolicznego. Utrzymanie wysokiego stopnia podejrzenia diagnostycznego pozwoli na wczesne potwierdzenie i wczesne wdrożenie diety, co jest istotnym warunkiem dla tych pacjentów.
Przedstawiając ten przypadek, chcieliśmy przyczynić się do zrozumienia tego nieszczęsnego zaburzenia metabolicznego.