Voeding bij stofwisselingsziekten De stofwisseling is complex. Elke stap of omzetting verloopt via een enzym en eventueel een co-enzym. De verwerking van koolhydraten, eiwitten en vetten verloopt via ingewikkelde processen waarbij verschillende substraten en katalysatoren nodig zijn. Indien één of meerdere enzymen of co-enzymen niet goed werken, lopen één of meerdere stappen in de stofwisseling verkeerd met mogelijke gevolgen op andere systemen. Door vooruitgang in onderzoek naar de stofwisseling, enzymen en co-enzymen, is er een toename in de diagnoses van metabole ziekten of stofwisselingsziekten. Op zich is een ziekte vaak zeldzaam, maar samen vormen ze toch een steeds groter wordende groep (Desloovere, 2015). In Vlaanderen worden alle pasgeborenen tussen de 3de en de 5de levensdag via een bloedonderzoek, de 'hielprik', verplicht getest op 11 aangeboren (metabole of hormonale) aandoeningen: hyperfenylalaninemie (PKU) aangeboren schildklierafwijkingen aangeboren bijnierhyperplasie MCADD (middellange keten acylcoA dehydrogenase) deficiëntie MADD (multiple acylcoA dehydrogenase) deficiëntie methylmalonacidemie propionzuuracidemie isovaleriaanzuuracidemie glutaaracidurie type 1 MSUD (Maple Syrup Urine Disease) biotinidase deficiëntie Er wordt geijverd om er in de toekomst nog 3 extra in op te nemen: mucoviscidose (taaislijmziekte) galactosemie (vergiftiging door melksuiker) (lysosomale) stapelingsziekten (Team metabole stoornissen kinderen UZA, 2013) Dieetbehandeling is de basisbehandeling van veel stofwisselingsziekten. Voor de meeste stofwisselingsziekten is dieet ook de enige behandeling en dient deze met de nodige kennis aangepakt te worden. Er zijn meer dan duizend verschillende stofwisselingsziekten binnen het metabolisme (Desloovere, 2015). Stofwisselingsziekten binnen het eiwitmetabolisme Eiwitten worden verteerd en opgenomen als individuele aminozuren in het bloed. Deze aminozuren worden opnieuw door de lever omgezet naar lichaamseigen eiwitten. De aminozuren kunnen ook als energiebron dienen. Bij de omvorming van aminozuren naar andere en naar energie wordt ammoniak gevormd. Ammoniak is toxisch en dient via de ureumcyclus in de lever omgezet te worden naar het onschadelijke ureum. Indien één of meerdere stappen geblokkeerd zijn door een defect (co-)enzym kunnen volgende symptomen optreden: accumulatie van toxische stoffen (de metaboliet kan niet via de normale weg verwerkt worden en wordt afgebroken tot toxische metabolieten) stoornis in de tolerantie bij vasten (omdat de metaboliet niet naar de Krebscyclus kan) gevaar op metabole decompensatie bij ziekte, vasten, diarree, … (omdat er geen extra energie vrij kan komen tijdens periodes van minder eten of er een hogere behoefte is) neurologische schade (omdat de toxische metabolieten de hersenen aantasten) (Desloovere, 2015) Phenylketonurie (PKU) Het enzym phenylalanine hydroxylase (PAH) zet phenylalanine (PHE) om naar het niet essentiële aminozuur tyrosine (TYR). TYR is een belangrijk aminozuur voor de productie van neurotransmitters en melanine (pigment voor huid en haar). Bij PKU werkt het PAH minder of niet waardoor de omzetting naar TYR geblokkeerd zal worden. TYR wordt een essentieel aminozuur en PHE zal accumuleren in het bloed. Bij deze accumulatie ontstaan toxische metabolieten. Bij een onbehandelde PKU patiënt ontstaat geestelijke beperking (door de toxische metabolieten) en een tekort aan dopamine en serotonine. De behandeling van PKU is een beperking van PHE. Deze beperking is afhankelijk van: de behoefte aan PHE om in te bouwen in lichaamseigen eiwitten (afhankelijk van leeftijd, geslacht, gewicht, groeisnelheid, …) de tolerantie aan PHE, die hoeveelheid die het PAH nog veilig kan omzetten naar TYR adequate energie inname zodat de eiwitten als bouwstoffen worden gebruikt Een beperking van eiwitten via de voeding (natuurlijke eiwitten) is nodig om de inname van PHE te beperken. Deze hoeveelheid is echter niet voldoende om de behoefte aan andere aminozuren te dekken. Daarom dient de inname van natuurlijke eiwitten aangevuld te worden met eiwitten die vrij zijn van PHE. In normale voeding is dit onbestaande, dus bestaan er aminozuurmengsels waar het PHE industrieel werd uitgehaald. Een praktisch voorbeeld: Een jongen met PKU van 1 maand oud heeft een eiwitbehoefte van 2 gram eiwit per kilogram lichaamsgewicht. De PHE tolerantie wordt bepaald op 0,8 gram eiwit per kilogram, hij krijgt hiervoor borstvoeding. Er dient dus nog 1,2 gram eiwit toegevoegd te worden. Dit deel wordt aangevuld met een aminozurenmengsel. Gezien bij PKU patiënten enkel de omzetting van PHE naar TYR is verstoord, hebben ze geen intolerantie voor vasten. Er bestaat ook geen gevaar op metabole decompensatie gezien het katabolisme van PHE niet is verstoord. Wel zullen zij tijdelijk een hoog PHE gehalte hebben in het bloed omdat de lichaamseigen eiwitten worden afgebroken voor voorziening van energie bij een te lage voedselinname. Deze fase is slechts tijdelijk en met de correcte dieetaanpassing zal dit gehalte terug dalen. Een korte periode van hoog PHE in het bloed veroorzaakt niet onmiddellijk hersenschade. Om de natuurlijke eiwitinname te beperken zullen dierlijke eiwitbronnen vermeden of beperkt worden. Daar is het aandeel PHE namelijk veel hoger dan in plantaardige eiwitbronnen. Graanproducten zullen bij een klassieke PKU (weinig tot geen resterende enzymfunctie) vervangen worden door eiwitarme varianten. Melkproducten worden vervangen door eiwitarme melk en aangepaste bereidingen van melkproducten. Enkel bij de zuigeling zal de natuurlijke eiwitinname vertegenwoordigd worden door moedermelk of gewone zuigelingenmelk. Vlees en vis worden vervangen door het aminozurenmengsel. Om ervoor te zorgen dat de aminozuren uit het mengsel gebruikt worden als bouwstof en niet als energiebron, dient het mengsel ingenomen te worden tijdens de maaltijd en verspreid over de dag, bij voorkeur in minimaal 3 porties (Desloovere, 2015). Maple Syrup Urine Disease (MSUD) Bij MSUD is de tweede stap in het katabolisme van leucine, isoleucine en valine verstoord. Door deze geblokkeerde stap zal het leucine, isoleucine en valine niet omgezet kunnen worden naar energie. De aminozuren zullen opstapelen in het bloed en gaan ook doorheen de bloed-hersenbarrière. Het is vooral leucine dat als neurotoxisch wordt beschouwd. De basisprincipes van het dieet zijn: beperking van leucine, isoleucine en valine tot op de behoefte door beperking van natuurlijke eiwitten aanvullen van de eiwitbehoefte met een aminozurenmengsel vrij van de limiterende aminozuren voldoende energie om katabolisme te voorkomen, frequente maaltijden noodregime om metabole decompensatie te voorkomen Een noodregime is noodzakelijk tijdens periodes van infectie, braken, diarree, chirurgische ingrepen, … Kortom alle situaties waarbij de energie aanvoer verminderd is of de energie behoefte verhoogd is. Dit kan zorgen voor katabolisme waardoor het leucine tot aan neurotoxische levels kan stijgen. Dit kan levensbedreigend zijn en zowel de hersenen als de lever aantasten. Een noodregime bestaat uit: continue aanvoer van koolhydraten o.v.v. nooddrank blijven aanhouden van aminozurenmengsel tijdelijk stop natuurlijke eiwitten dagelijkse controle van bloedwaarden (Desloovere, 2015) Stofwisselingsziekten binnen het vetmetabolisme Medium chain acyl-CoA dehydrogenase deficiëntie (MCADD) MCADD is de meest voorkomende vetzuuroxidatiestoornis en zit in de nationale screening. Het enzym MCAD is deficiënt en zorgt voor een verminderde energie- en ketonproductie. Op momenten van vasten is er gevaar op hypoketotisce hypoglycemie, coma, encephalopathie en uiteindelijk overlijden. De behandeling van MCADD patiënten bestaat uit: vasten vermijden door frequente maaltijden, inclusief nachtvoeding of laatavondsnack geen beperkingen in de voeding o.w.v. geen vorming van toxische metabolieten noodregime tijdens momenten van ziekte, diarre, braken, … (Very) long chain hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiëntie (VLCADD en LCHADD) LCHADD en VLCADD zijn vetzuuroxidatiestoornissen die bijna op dezelfde manier behandeld kunnen worden. Beide enzymen zijn verantwoordelijk voor de oxidatie van lange keten vetzuren. Naast de kans op hypoketotische hypoglycemie, encephalopathie en coma kan ook nog hyperammoniëmie en (cardio)myopathie voorkomen. De behandeling bestaat uit dezelfde maatregelen als MCADD, maar daarbij komt nog een beperking op de vetten in de voeding (Desloovere, 2015). Stofwisselingsziekten binnen het koolhydraatmetabolisme Galactosemie Galactose wordt in het lichaam omgezet via galactose-1-fosfaat naar glucose-1fosfaat met behulp van drie verschillende enzymen (kinase, transferase en epimerase). Bij klassieke galactosemie is het enzym transferase defect, waardoor galactose-1-fosfaat en galactose accumuleren in het bloed en weefsels. Galactose wordt vervolgens omgezet naar galactitol. Neonatale symptomen zijn acuut leverfalen en cataract. Lange termijn complicaties zijn geestelijke beperking, spraakgebrek en prematuur ovarieel falen bij meisjes. Zuigelingen met galactosemie zullen na de inname van grote hoeveelheden galactose (moedermelk) ernstig ziek worden. Deze zuigelingen hebben voedingsproblemen, braken, diarree, geelzucht, hypotonie en hepatosplenomegalie. De striktheid van de dieetbehandeling bij galactosemie patiënten staat sinds lang ter discussie. De lange termijn complicaties kunnen namelijk niet vermeden worden en men vermoedt dat de endogene productie van galactose hiervoor verantwoordelijk is. In 2009 heeft de werkgroep metabole diëtisten dan toch een consensus opgesteld waarbij zuigelingen en heel jonge kinderen het dieet strikt dienen te volgen. Nadien kan het dieet wat versoepelen. Het dieet bestaat uit: lactose beperking galactose beperking: galactosiden (aanwezig in faffinose, stachyose en verbascose), glycoproteïnes en galactolipiden (aanwezig in vlees) en vrij en gebonden galactose (in fruit, groenten en peulvruchten) Bij de zuigeling wordt onmiddellijk de borstvoeding of startvoeding vervangen door een flesvoeding op basis van soja-eiwitten (Desloovere, 2015). Litaratuurlijst Desloovere, A., Verloo, Dr. P. (2015). Dieetbehandeling bij stofwisselingsziekten. Tijdschrift voor voeding en diëtetiek. p. 13-19 Team metabole stoornissen kinderen UZA. (2013). Diagnose bij metabole ziekten. Gevonden op 23/2/2017 via https://www.uza.be/onderzoek/diagnose-bij-metaboleziekten