بیماری فنیل کتونوری یک نقص متابولیکی مادرزادی نادر است. اختلال اصلی در این بیماری، تجمع اسید آمینه فنیل آلانین در مایعات بدن و سیستم عصبی است. تجمع این اسید آمینه به دلیل عدم وجود آنزیم مورد نیاز برای تبدیل فنیل آلانین به تیروزین رخ میدهد. تجمع غیرطبیعی این اسید آمینه در بدن کودک، خطرناک است و منجر به بروز اختلالاتی در مغز و پوست میشود.کسانی که دچار بیماری پی کی یو هستند در ادرارشان موادی به نام فنیل کتون دفع می شود. به همین دلیل بیماری پی کی یو را فنیل کتونوری هم می گویند. حدود هزار بيمار متابوليک ارثي تشخيص داده شده و بيماري pku از جمله شايعترين اين بيمارها است که در ايران به علت ازواج هاي فاميلي شيوع بالايي دارد.
بیماری زایی:
فنیل آلانین پس از ورود به بدن توسط آنزیمی به نام فنیل آلانین هیدروکسیلاز شکسته و به تیروزین تبدیل میشود. کوآنزیم این واکنش، تتراهیدروبیوپترن (BH4) میباشد. سپس تیروزین شکسته شده و به مواد متعددی از جمله رنگ دانه پوست و مو تبدیل شده و متابولیتهای نهایی آن از بدن دفع میشود. پس چنانچه آنزیم «فنیل آلانین هیدروکسیلاز» که فقط در کبد ساخته میشود به دلیل اختلالات ژنی وجود نداشته باشد «فنیل آلانین» وارد شده به بدن، در بافتهای مختلف از جمله مغز تجمع یافته و سبب آسیبهای متعددی به بافت مغز میشود.
تنها راه سنتز تیروزین در انسان از همین طریق است. در افراد مبتلا به فنیل کتونوری تیروزین، اسید آمینه ضروری میشود و باید از غذا تامین شود. در این افراد فنیل آلانین خون نیز به میزان زیادی بالا میرود. در افراد طبیعی مقدار کمی از فنیل آلانین، به فنیل پیروات، فنیل استات و فنیل لاکتات تبدیل میشود اما در افراد مبتلا به فنیل کتونوری به علت بالا بودن میزان فنیل آلانین، مقدار زیادی از این فنیل کتونها تولید شده که وارد خون و ادرار میشوند. مقدار زیاد فنیل پیروات در خون، از عمل آنزیم پیروات دکربوکسیلاز در مغز بصورت آلوستریک، جلوگیری میکند. این عمل به نوبه خود در تشکیل میلین اشکال ایجاد میکند و منجر به عقب ماندگی ذهنی میشود. یکی دیگر از دلایل عقب ماندگی ذهنی در افراد مبتلا به فنیل کتونوری کاهش تولید نوروترانسمیترهایی مانند دوپامین میباشد. تیروزین پیش ساز سنتز این نوروترتنسمیترها است. در این بیماران مقدار دوپامین و سزوتونین در ادرار کمتر از حد طبیعی است. مصرف غذاهای پرتئینی از جمله شیرخشکهای معمولی و به میزان کمتر شیرمادر باعث افزایش شدید غلظت خونی فنیل آلانین و تجمع آن در بدن، اختلال در تکامل مغز و اعصاب و در نهایت ضایعه مغزی و عقب ماندگی ذهنی پایدار در مبتلایان میشود.تجمع فنیل آلانین و مشتقات غیرطبیعی آن در نسوج مختلف، فعالیت سلولها، به خصوص سلولهای سیستم عصبی را تحت تأثیر قرار داده و از رشد آن جلوگیری میکند.
این ضایعات متاسفانه در هفتههای اول تولد، نشانههای واضحی ندارند در نتیجه بیماری بموقع تشخیص داده نشده و درمان آن به تأخیر میافتد. در چنین دوران بحرانی که حیاتیترین مرحله شکلگیری و تکامل مغز کودک است، تغذیه با شیرمادر یا شیرخشک معمولی و یا هر ماده پروتئینی دیگر اگر ادامه یابد منجر به ضایعه عصبی میشود و توان هوشی و قدرت ادراک کودک به تدریج تضعیف میشود و در نهایت منجر به معلولیت شدید ذهنی میگردد. متأسفانه گذشت زمان، شانس طلایی درمان را از بین برده و رژیم غذایی و درمانهای بعدی، دیگر نتیجه مطلوب را نخواهند داشت.
شیوه انتقال:
این بیماری به صورت اتوزومال مغلوب به ارث میرسد. ژن این بیماری بر روی کروموزم ۱۲ قرار گرفتهاست. چنانچه والدین هردو حامل این ژن باشند (که معمولاً در ازدواجهای خویشاوندی این احتمال بالاتر است) ۲۵ درصد فرزندانشان احتمال دارد که به فنیل کتونوریا مبتلا باشند.
علائم:
کودک مبتلا به بیماری «فنیل کتونوری» در ابتدای تولد بدون علامت است. اما به تدریج در پایان ماههاي اول دچار تأخیر در تکامل، استفراغ، کاهش رشد، روشن شدن رنگ موهای سر و چشم و تشنج میشود. سپس با افزایش سن، کوچکی دورسر، بیقراری، کاهش توجه، حرکات تکراری دستها و اندامها و عقبماندگی ذهنی بروز میکند. همچنین ادرار و تنفس این کودکان به دلیل وجود فرآوردههای فنیل آلانین، بوی کپک میدهد و ممکن است راشهای پوستی (کهیر) در بدن کودکان مبتلا مشاهده شود که با رشد کودک از بین میرود.
تشخیص:
این بیماری از حدود ۴۰ سال پیش شناخته شده و امروزه یک بیماری کنترل شده است. در کشورهای پیشرفته در بدو تولد با چند قطره خون که از پاشنه پای کودک گرفته میشود، میتوانند در حدود ۳۰ بیماری ژنتیکی از جمله پی کی یو را تشخیص دهند که اکثر این بیماریها قابل درمان هستند. در روز دوم یا سوم تولد با آزمایش تشخیصی که هم از طریق ادرار و هم از طریق خون میسر است میتوان بیماری را تشخیص داد. البته اگر از طریق خون آزمایش انجام شود بهتر است. برای اندازهگیری سطح «فنیل آلانین» خون باید ۴۸ تا ۷۲ ساعت بعد از تولد کودک تست انجام پذیرد. اگر سطح «فنیل آلانین» بالاتر از ۲۰ میلیگرم در دسیلیتر باشد و سطح تیروزین نرمال و متابولیتهای ادراری «فنیل آلانین» بالا باشد و از طرفی غلظت فاکتور تتراهیدروبیوپترین هم نرمال باشد، تشخیص «فنیل کتونوریا» مسجل است. خوشبختانه با شناخت ژن این بیماری امروزه تشخیص آن در ماههای اول حاملگی نیز امکانپذیر است. در حال حاضر با آزمایش ژنتیک بیمار و والدین نقص ژنتیکی تشخیص داده میشود و بررسی جنین در حاملگیهای بعدی مادر ممکن است. در صورت تشخیص ابتلای جنین به بیماری، امکان سقط وی وجود دارد. همچنین با مشخص شدن نقص ژنتیکی، امکان مشاوره افراد فامیل بیمار که قصد دارند با یکدیگر ازدواج کنند، وجود خواهد داشت. اگر یک زوج ناقل بیماری باشند، براساس اطلاعات کسب شده در مشاوره ژنتیک، میتوانند برای زندگی آینده خود تصمیم بگیرند.
زمان درمان:
در صورت تشخیص زودرس و شروع شیر مخصوص «فنیل کتونوری» از ابتدای نوزادی پیشآگهی خوب خواهد بود و کودک مبتلا میتواند از هوش خوب و رفتار مناسب برخوردار شود. ولی تأخیر در درمان به بروز عقبماندگی ذهنی، کوچکی دورسر و اختلالات رفتاری منجر خواهد شد.
تشخیص ناقلین و تشخیص قبل از تولد (PKU) بیماری فنیل کتونوری
نحوه توارث و ژنهای بیماری:
نقص در ژن PAH سبب ابتلا به نوع کلاسیک PKU می شود و درابتلا به فنیل کتونوریای غیر کلاسیک پنج ژن GCH1,SPR, PCBD1, PTS, QDPR (که مسئول تولید و بازسازی دوباره کوآنزیم BH4 هستند) نقش دارند. هر دو نوع این بیماری دارای الگوی توارث اتوزوم مغلوب بوده و از هر پدر و مادر ناقل PKU، در هر بارداری احتمال تولد فرد مبتلا 25% می باشد.
- فرزند سالم:
هر دو ژن سالم را از والدین به ارث می برد
- فرزند ناقل:
یک ژن معیوب و یک ژن سالم را از پدر و یا مادر به ارث می برد.
- فرزند مبتلا:
دو ژن معیوب را یکی از پدر و یکی از مادر به ارث می برد.
تشخیص پیش از تولد
لزوم انجام آزمایشات پیش از تولد:
تشخیص پیش از تولد (PND)، بهترین را پیشگیری از بیماریهای ژنتیکی است. تا این زمان درمان قطعی برای اکثر بیماریهای ژنتیکی میسر نشده است. از این رو تشخیص پیش از تولد و سقط درمانی، مهمترین راه پیشگیری از بروز این بیماریها در جامعه است. بهترین زمان آزمایش بر روی جنین بعد از هفته 10 بارداری و قبل از اتمام هفته 18 می باشد. بعد از هفته 18 اجازه سقط داده نمی شود. که این خدمات هم اکنون در آزمایشگاه ژنتیک پزشکی دکتر کشاورز در حال انجام است.