Čo je to deficit ARGINÁZY 1?

Deficit arginázy 1 (ARG1‑D) je chronické, progresívne, dedičné, metabolické ochorenie spojené s vysokou koncentráciou arginínu v plazme, ktorá vedie k významnej chorobnosti a skorej úmrtnosti pacienta1-7.

ARG1-D je jedným z významných porúch močovinového cyklu (UCD)8.

ARG1-D, tiež známe ako hyperargininémia, je autozómovo recesívne dedičné ochorenie spôsobené mutáciami v géne ARG1, ktorý kóduje enzým arginázu 1 (ARG1)2,9.

Enzým ARG1 štiepi arginín na ornitín a močovinu v poslednom kroku močovinového cyklu. Močovinový cyklus vačšinou prebieha v pečeni a pozostáva z piatich hlavných krokov, počas ktorých sa premieňa amoniak (NH3), pochádzajúci zo štiepenia bielkovín na močovinu10.

  • Arginín je aminokyselina, ktorá hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní vaskulárnej homeostázy a iných fyziologických funkcií11. 
  • Nedostatkom funkčného enzýmu sa arginín a jeho metabolity vrátane amoniaku a guanidínových zlúčenín, hromadia a sú spojené s neuromotorickou patológiou12,13.  
  • Trvalo zvýšená koncentrácia arginínu u pacientov s ARG1‑D hrá kľúčovú úlohu pri prejavoch ochorenia, vrátane progredujúcej spasticity, oneskoreného vývoja a vzniku záchvatov4,5,14,15. 
  • Hyperamoniémia nie je charakteristickým znakom ARG1-D a akútne epizódy hyperamoniémie sa vyskytujú zriedkavo14-16.

Trvalo zvýšená koncentrácia arginínu a jeho metabolitov v plazme vystavuje pacientov zvýšenému riziku morbidity a predčasnej mortality1-7.

ARG1-D postihuje deti a pokračuje až do dospelosti, a u pacientov sa prejavuje širokým rozsahom príznakov2,5,18-20 . Medzi kľúčové príznaky ochorenia patria: progredujúca spasticita, oneskorenie vývoja, mentálne postihnutie a prítomnosť záchvatov2,5,19.

  • Prejavy ochorenia začínajú zvyčajne v detstve a pretrvávajú v dospelosti následkom zvýšenej koncentrácii arginínu v plazme2 . 
  • Spasticita sa obvykle prejavuje už po prvých mesiacoch života až do dospelosti a postupne sa zhoršuje2,9,12,16. 
  • Častým príznakom ARG1-D sú spastická diplegia a chôdza po špičkách2,16. 
  • V počiatočných štádiách ochorenia sú zvyčajne postihnuté dolné končatiny, avšak zhoršovaním spasticity môže dôjsť k postihnutiu aj horných končatín2 . 
  • Pacienti sa progresívne prejavujú variabilným zhoršením neurologických, vývojových a funkčných schopností2,5,19,21. 

Vysoká koncentrácia arginínu odlišuje ARG1-D od  iných porúch močovinového cyklu, ako aj od neurometabolických a neurologických porúch, akými sú detská mozgová obrna alebo dedičná spastická paraplégia22,4,12.

Referencie:
1. Diez-Fernandez C, et al. Hum Mutat. 2018;39:1029-1050. 2. Carvalho DR, et al. Pediatr Neurol. 2012;46:369-374. 3. Häberle J, et al. J Inherit Metab Dis. 2019;1–39. 4. De Deyn PP, et al. Hyperargininemia: a treatable inborn error of metabolism. In: Guanidino Compounds in Biology and Medicine. London, UK: John Libbey Company Ltd; 1997:53-69. 5. Crombez EA, Cederbaum SD. Mol Genet Metab. 2005;84:243-251. 6. Sun A, et al. Arginase deficiency. In: Adams MP, et al, eds. GeneReviews®. Seattle, WA: University of Washington, Seattle; 2020. 7. Diaz GA, et al. Poster presented at: 13th European Paediatric Neurology Society (EPNS) Congress; September 17-21, 2019; Athens, Greece. Poster P06-34. 8. Carvalho DR, et al. Gene. 2012;509:124-130. 9. Huemer M, et al. J Inherit Metab Dis. 2016;39:331-340. 10. Barmore W, et al. Physiology, Urea Cycle. [Updated 2021 May 19]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2021 Jan. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK513323. Accessed December 3, 2021. 11. Tapiero H, et al. Biomed Pharmacother. 2002;56:439-445. 12. Prasad A, et al. J Child Neurol. 1997;12:301-309. 13. Amayreh W, et al. Dev Med Child Neurol. 2014;56:1021-1024. 14. Scaglia F, Lee B. Am J Med Genet C Semin Med Genet. 2006;142C:113-120. 15. NORD. The Physician’s Guide to Urea Cycle Disorders. 2012. Available at: http://www.nucdf.org/documents/NORD_Physician_Guide_to_Urea_Cycle_Disorders.pdf. Accessed November 26, 2021. 16. Burrage LC, et al. Hum Mol Genet. 2015;24:6417-6427. 17. Bélanger SA, et al. Paediatr Child Health. 2018;23:403-410. 18. Sin YY, et al. J Mol Med (Berl). 2015;93:1287-1296. 19. Cai X, et al. Medicine (Baltimore). 2018;97:e9880. 20. Bakhiet M, et al. Medicine (Baltimore). 2018;97:e10780. 21. Schlune A, et al. Amino Acids. 2015;47:1751-1762.