Tutor weektaak 6: Erfelijke energiestofwisselingsziekte
Opdracht 1: stamboomanalyse
1. Gebruik de stamboomgegevens van de familie van Remko, de man uit de bovenstaande
casus, om het overervingpatroon van de aandoening in deze familie te bepalen. De
stamboom staat weergegeven in figuur 1.
Figuur 1: Stamboom van de familie van Remko.
De ernstige erfelijke ziekte die heerst in de familie van Remko is PKU (fenylketonurie):
PKU (fenylketonurie) is een erfelijke stofwisselingsziekte. Er zijn twee vormen van PKU: klassieke PKU
en BH4-deficiëntie (dit werd vroeger maligne PKU genoemd).
Fenylalanine is een aminozuur. Dit is een bouwstof die het lichaam binnenkrijgt als je eiwitten eet.
Maar bij PKU wordt fenylalanine niet of niet genoeg afgebroken.
Het lichaam hoort fenylalanine in een ander aminozuur om te zetten. Als dat niet (genoeg) gebeurt,
ontstaat een ophoping van fenylalanine in het bloed. Een hoog fenylalaninegehalte is schadelijk en
veroorzaakt beschadiging van de hersenen.
Kinderen met PKU zijn gezond bij de geboorte. Zonder behandeling ontwikkelen ze vanaf ongeveer
een half jaar een (ernstige) achterstand in verstandelijke ontwikkeling. Andere verschijnselen kunnen
zijn: epilepsie, een kleine hoofdomtrek, een lichte huid en haarkleur en gedragsproblemen. Als PKU op
tijd ontdekt en goed behandeld wordt, kunnen de verschijnselen worden voorkomen.
In Nederland worden alle pasgeboren kinderen onderzocht op PKU door middel van de hielprik.
Een klein deel van de kinderen met PKU heeft PKU door BH4-deficientie. Dan is er een tekort aan BH4.
BH4 zorgt ervoor dat fenylalanine goed door het lichaam kan worden afgebroken. Maar BH4 is ook
belangrijk voor het maken van stoffen die prikkels in het zenuwstelsel overdragen
(neurotransmitters). Behalve de kenmerken zoals bij klassieke PKU, geeft BH4-deficientie daarom ook
andere problemen zoals een te hoge of te lage spanning in de spieren, productie te veel speeksel,
epilepsie en/of een kleine schedel (microcefalie). Bij BH4-deficientie is het mogelijk om het ontstaan
, van klachten te voorkomen als het kind op tijd behandeling krijgt. De behandeling is wel anders dan
bij de klassieke vorm van PKU.
In de familie van Remko heerst de klassieke PKU vorm.
PKU wordt veroorzaakt doordat de lever één bestanddeel van eiwitten, het aminozuur Phenylalanine
(afgekort Phe, spreek uit als fee) niet of niet voldoende verwerkt. Aminozuren zijn bestanddelen van
eiwitten. Verschillende soorten samen vormen een eiwit. Eiwit uit de voeding wordt in het lichaam
afgebroken tot aminozuren om vervolgens gebruikt te kunnen worden. Dat Phe niet goed wordt
verwerkt komt door de afwezigheid of onvoldoende aanwezigheid van een enzym. In dit geval is dat
phenylalanine hydroxylase, uit de lever. Bij PKU kan phenylalaline niet omgezet worden in tyrosine.
Tyrosine is een ander belangrijk aminozuur. Het aminozuur Phe hoopt zich dan op in het bloed. Bij
langdurig teveel Phe in het bloed belemmert het de groei en ontwikkeling van de hersenen. En in
mindere mate de ontwikkeling van het zenuwstelsel. Onbehandeld leidt PKU dan ook tot geestelijke
achterstand, oftewel zwakbegaafdheid. De hoogte van het Phe gehalte in het bloed wordt
maandelijks via een bloedtest gecheckt.
2. Ga op zoek naar het gen dat de genetische oorzaak van de erfelijke ziekte in deze familie zou
kunnen zijn. Zoek tevens uit, waar in het genomisch of mitochondriële DNA het gen is gelokaliseerd.
Gebruik hiervoor informatie van het ziektebeeld en het overervingpatroon.
De klassieke vorm van PKU en BH4-deficiëntie zijn autosomaal recessief erfelijk.
Opdracht 1: stamboomanalyse
1. Gebruik de stamboomgegevens van de familie van Remko, de man uit de bovenstaande
casus, om het overervingpatroon van de aandoening in deze familie te bepalen. De
stamboom staat weergegeven in figuur 1.
Figuur 1: Stamboom van de familie van Remko.
De ernstige erfelijke ziekte die heerst in de familie van Remko is PKU (fenylketonurie):
PKU (fenylketonurie) is een erfelijke stofwisselingsziekte. Er zijn twee vormen van PKU: klassieke PKU
en BH4-deficiëntie (dit werd vroeger maligne PKU genoemd).
Fenylalanine is een aminozuur. Dit is een bouwstof die het lichaam binnenkrijgt als je eiwitten eet.
Maar bij PKU wordt fenylalanine niet of niet genoeg afgebroken.
Het lichaam hoort fenylalanine in een ander aminozuur om te zetten. Als dat niet (genoeg) gebeurt,
ontstaat een ophoping van fenylalanine in het bloed. Een hoog fenylalaninegehalte is schadelijk en
veroorzaakt beschadiging van de hersenen.
Kinderen met PKU zijn gezond bij de geboorte. Zonder behandeling ontwikkelen ze vanaf ongeveer
een half jaar een (ernstige) achterstand in verstandelijke ontwikkeling. Andere verschijnselen kunnen
zijn: epilepsie, een kleine hoofdomtrek, een lichte huid en haarkleur en gedragsproblemen. Als PKU op
tijd ontdekt en goed behandeld wordt, kunnen de verschijnselen worden voorkomen.
In Nederland worden alle pasgeboren kinderen onderzocht op PKU door middel van de hielprik.
Een klein deel van de kinderen met PKU heeft PKU door BH4-deficientie. Dan is er een tekort aan BH4.
BH4 zorgt ervoor dat fenylalanine goed door het lichaam kan worden afgebroken. Maar BH4 is ook
belangrijk voor het maken van stoffen die prikkels in het zenuwstelsel overdragen
(neurotransmitters). Behalve de kenmerken zoals bij klassieke PKU, geeft BH4-deficientie daarom ook
andere problemen zoals een te hoge of te lage spanning in de spieren, productie te veel speeksel,
epilepsie en/of een kleine schedel (microcefalie). Bij BH4-deficientie is het mogelijk om het ontstaan
, van klachten te voorkomen als het kind op tijd behandeling krijgt. De behandeling is wel anders dan
bij de klassieke vorm van PKU.
In de familie van Remko heerst de klassieke PKU vorm.
PKU wordt veroorzaakt doordat de lever één bestanddeel van eiwitten, het aminozuur Phenylalanine
(afgekort Phe, spreek uit als fee) niet of niet voldoende verwerkt. Aminozuren zijn bestanddelen van
eiwitten. Verschillende soorten samen vormen een eiwit. Eiwit uit de voeding wordt in het lichaam
afgebroken tot aminozuren om vervolgens gebruikt te kunnen worden. Dat Phe niet goed wordt
verwerkt komt door de afwezigheid of onvoldoende aanwezigheid van een enzym. In dit geval is dat
phenylalanine hydroxylase, uit de lever. Bij PKU kan phenylalaline niet omgezet worden in tyrosine.
Tyrosine is een ander belangrijk aminozuur. Het aminozuur Phe hoopt zich dan op in het bloed. Bij
langdurig teveel Phe in het bloed belemmert het de groei en ontwikkeling van de hersenen. En in
mindere mate de ontwikkeling van het zenuwstelsel. Onbehandeld leidt PKU dan ook tot geestelijke
achterstand, oftewel zwakbegaafdheid. De hoogte van het Phe gehalte in het bloed wordt
maandelijks via een bloedtest gecheckt.
2. Ga op zoek naar het gen dat de genetische oorzaak van de erfelijke ziekte in deze familie zou
kunnen zijn. Zoek tevens uit, waar in het genomisch of mitochondriële DNA het gen is gelokaliseerd.
Gebruik hiervoor informatie van het ziektebeeld en het overervingpatroon.
De klassieke vorm van PKU en BH4-deficiëntie zijn autosomaal recessief erfelijk.
