Störungen des Fettsäurestoffwechsels

Fettsäureoxidationsstörungen (FSOS) sind eine Gruppe von genetischen Erkrankungen, die durch Störungen der Beta-Oxidation oder des Carnitin-Transportweges zwischen Zytosol Zytosol Die Zelle: Zytosol und Zytoskelett und Mitochondrien verursacht werden. Diese Störungen führen zu einer Unfähigkeit, Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide zu metabolisieren. Alle FSOS-Typen werden autosomal-rezessiv vererbt. Da der Körper nicht in der Lage ist, Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide abzubauen, sammeln sich diese Fette in der Leber Leber Leber und anderen inneren Organen an. Das klinische Erscheinungsbild der Erkrankungen ist unterschiedlich, aber sie umfassen häufig Hypoglykämie Hypoglykämie Hypoglykämie, Kardiomyopathie Kardiomyopathie Kardiomyopathien: Übersicht & Vergleich, Enzephalopathie, Krampfanfälle Krampfanfälle Krampfanfälle im Kindesalter, Myopathie und Leberfunktionsstörungen. Ein Screening von Neugeborenen kann diese Krankheiten frühzeitig erkennen, und normalerweise wird eine DNA-Sequenzierung durchgeführt, um die Diagnose zu bestätigen. Die Therapie umfasst eine Ernährungsumstellung oder eine Substratergänzung.

Aktualisiert: 05.07.2023

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Überblick

Definition

Störungen der Fettsäureoxidation sind angeborene Stoffwechselstörungen, die die mitochondriale β-Oxidation oder den Fettsäuretransport über den Carnitin-Transportweg stören.

Typen und Klassifikation

  • Beta-Oxidationsstörungen:
    • Kurzkettiger Acyl-Coenzym A (CoA) Dehydrogenase-Mangel (SCAD-Mangel)
    • Mittelkettiger Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (MCAD-Mangel)
    • Sehr langkettiger Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (VLCAD-Mangel)
    • Langkettiger 3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (LCHAD-Mangel)
    • Multipler Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (MAD-Mangel)
    • 3-Hydroxy-Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (HAD-Mangel)
  • Carnitin-Transportstörungen:
    • Carnitin-Transporter-Mangel (CT-Mangel)
    • Carnitin-Palmitoyltransferase-Typ-1-Mangel (CPT1-Mangel)
    • Carnitin-Acylcarnitin-Translocase-Mangel (CACT-Mangel)
    • Carnitin-Palmitoyltransferase-Typ-2-Mangel (CPT2-Mangel)
Carnitin transportiert Fettsäuren zwischen Zytosol und mitochondrialer Matrix

Carnitin transportiert Fettsäuren zwischen dem Zytosol und der mitochondrialen Matrix. Störungen bei diesem Vorgang führen zu Störungen des Fettsäurestoffwechsels.
CoA: Coenzym A

Bild : “Acyl-CoA from cytosol to the mitochondrial matrix” von Slagt. Lizenz: CC0 1.0

Epidemiologie

  • Inzidenz: etwa 1 von 5000–10.000 Lebendgeburten
  • Am häufigsten MCAD-Mangel
  • Alle autosomal-rezessiv vererbt
  • Kein geschlechtsspezifischer Unterschied

Pathophysiologie

Die genaue Pathophysiologie variiert je nach Mangel, aber die Störung der Fettsäureoxidation bringt generell folgende Konsequenzen:

  • Reduzierte Energiezufuhr:
    • Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide (FS) werden in mehreren Geweben zur Energiegewinnung verstoffwechselt, insbesondere im nüchternen Zustand.
    • Unfähigkeit FS zu verwenden → Körper nutzt Glukosespeicher, die normalerweise für lebenswichtige Gewebe (z.B. Gehirn) reserviert sind → Hypoglykämie Hypoglykämie Hypoglykämie
    • Einige Gewebe (z.B. Skelettmuskel, Herz) verwenden FS im gesättigten Zustand → Verlust dieser Energiequelle → klinische Manifestationen
  • Akkumulation von Fettsäuremetaboliten:
    • Ansammeln von FS-Metaboliten (insbesondere in den Mitochondrien)
    • Einige Metaboliten sind toxisch → mitochondriale Dysfunktion → Gewebe- und Organdysfunktion

Klinik

Die Klinik und der Schweregrad variieren je nach Störung. Es gibt jedoch häufige Anzeichen und Symptome:

Diagnostik und Therapie

Diagnostik

Therapie

Zu den üblichen Behandlungsoptionen gehören:

  • Notfallmanagement bei Dekompensation: IV-Flüssigkeiten IV-Flüssigkeiten Intravenöse Flüssigkeiten mit Dextrose
  • Ernährungsumstellung:
    • Fastenphasen vermeiden
    • Fettarme Lebensmittel
  • Kohlenhydratreiche Ernährung
  • Bei einigen Störungen kann eine Supplementation hilfreich sein:
    • L-Carnitin
    • Mittelkettige Triglyceridöle und Triheptanoin sind Substrattherapien für langkettige Fettsäureoxidationsstörungen.

Prognose

  • Störungen der Oxidation langkettiger Fettsäuren Fettsäuren Fettsäuren und Lipide sind mit einer höheren Sterblichkeit verbunden:
    • LCHAD-Mangel
    • VLCAD-Mangel
    • CPT2-Mangel
    • CACT-Mangel
  • Personen, die durch das NBS (im Gegensatz zu klinisch) diagnostiziert wurden, haben in der Regel eine bessere Prognose.

Vergleich von Fettsäureoxidationsstörungen (FSOS)

Tabelle: Vergleich von FSOS
Typ Ursache Klinik
Carnitin-Transportermangel (CT-Mangel)
  • Mutation in SLC22A5
  • Defekter Transporter, der für den Transport von Carnitin in die Zellen verantwortlich ist (Mangel an Carnitin in den Zellen)
  • Gestörter Transport von FS in die Mitochondrien
Carnitin-Acylcarnitin-Translokase-Mangel (CACT-Mangel)
  • Mutation in SLC25A20
  • Defekte Carnitin-Acylcarnitin-Translocase
  • Gestörter Transport von FS in die Mitochondrien
Carnitin-Palmitoyltransferase-IA-Mangel (CPT1A-Mangel)
  • Mutation in CPT1A
  • Defekt des Carnitin-Palmitoyltransferase-1-Enzyms
  • Gestörter Transport von FS in die Mitochondrien
Carnitinpalmitoyltransferase-II-Mangel (CPT2-Mangel)
  • Mutation in CPT2
  • Defekt des Carnitin-Palmitoyltransferase-2-Enzyms
  • Gestörter Transport von FS in die Mitochondrien
Leichte bis schwere Form des Erwachsenenalters:
Neugeborenenalter:
Multipler Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (MAD-Mangel)
  • Mutationen in ETFA, ETFB, ETFDH
  • Defekt in der Elektronentransportkette Elektronentransportkette Atmungskette
  • Keine Aufnahme von Elektronen von mehreren Acyl-CoA-Dehydrogenase-Enzymen
  • Unterbrochene Beta-Oxidation
Beginn im Neugeborenenalter:
Späterer Beginn:
Sehr langkettiger Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (VLCAD-Mangel)
  • Mutation in ACADVL
  • Unzureichende Menge des sehr langkettigen Acyl-CoA-Dehydrogenase-Enzyms
  • Erster Schritt der Beta-Oxidation kann nicht katalysiert werden.
Langkettiger 3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (LCHAD-Mangel)
  • Mutationen im HADHA -Gen
  • Unzureichende Menge des langkettigen 3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase-Enzyms
  • Ein Schritt der Beta-Oxidation kann nicht katalysiert werden.
Mittelkettiger Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (MCAD-Mangel)
  • Mutation in ACADM
  • Unzureichende Menge des mittelkettigen Acyl-CoA-Dehydrogenase-Enzyms
  • Ein Schritt der Beta-Oxidation kann nicht katalysiert werden.
Kurzkettiger Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (SCAD-Mangel)
  • Mutationen in ACADS
  • Mangel an kurzkettigem Acyl-CoA-Dehydrogenase-Enzym
  • Ein Schritt der Beta-Oxidation kann nicht katalysiert werden.
Asymptomatisch
Kurzkettiger 3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (HAD-Mangel)
  • Mutation in HADH
  • Mangel an 3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase
  • Ein Schritt der Beta-Oxidation kann nicht katalysiert werden.
FS: Fettsäure

Quellen

  1. Merritt, J. L., Norris, M., Kanungo, S. (2018). Fatty acid oxidation disorders. Annals of Translational Medicine 6(24):473. https://doi.org/10.21037/atm.2018.10.57 
  2. Merritt, J.L., Vockley, J. (2020). Overview of fatty acid oxidation disorders. UpToDate. https://www.uptodate.com/contents/overview-of-fatty-acid-oxidation-disorders (Zugriff am 31. Oktober 2021).
  3. Vockley, J. (2020). Specific fatty acid oxidation disorders. UpToDate. https://www.uptodate.com/contents/specific-fatty-acid-oxidation-disorders (Zugriff am 31. Oktober 2021).
  4. Merritt, J.L., MacLeod, E., Jurecka, A. et al. (2020). Clinical manifestations and management of fatty acid oxidation disorders. Rev Endocr Metab Disord 21:479–493. https://doi.org/10.1007/s11154-020-09568-3 
  5. Shekhawat, P., Matern, D., Strauss, A. (2005). Fetal fatty acid oxidation disorders, their effect on maternal health and neonatal outcome: impact of expanded newborn screening on their diagnosis and management. Pediatr Res 57:78–86. https://doi.org/10.1203/01.PDR.0000159631.63843.3E
  6. Demczko, M. (2020). Beta-oxidation cycle disorders. MSD Manual Professional Version. https://www.merckmanuals.com/professional/pediatrics/inherited-disorders-of-metabolism/beta-oxidation-cycle-disorders#v25253815 (Zugriff am 31. Oktober 2021).
  7. Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF) – Ständige Kommission Leitlinien. (S2k) Leitlinie “Neugeborenen-Screening auf angeborene Stoffwechselstörungen, Endokrinopathien und Mukoviszidose”, AWMF-Registriernummer 024/012, https://www.screening-dgns.de/Pdf/RichtlinienGesetze/LL_Screening2019.pdf (Zugriff am 21.05.2021).

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Simon Veiser

Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

Dr. Frank Stummer

Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.

Sobair Barak

Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.

Wolfgang A. Erharter

Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.

Holger Wöltje

Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.

Frank Eilers

Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.

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Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.

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Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.

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Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.

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Zach Davis ist studierter Betriebswirt und Experte für Zeitintelligenz und Zukunftsfähigkeit. Als Unternehmens-Coach hat er einen tiefen Einblick in über 80 verschiedene Branchen erhalten. Er wurde 2011 als Vortragsredner des Jahres ausgezeichnet und ist bis heute als Speaker gefragt. Außerdem ist Zach Davis Autor von acht Büchern und Gründer des Trainingsinstituts Peoplebuilding.

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Alexander Plath

Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.

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