Allgemeines
Fettsäuren werden zur Energiegewinnung in den Mitochondrien in der sog. ²-Oxidation oxidiert. Dafür müssen die Fettsäuren zuerst mit Acyl-Coenzym A aktiviert und mittels Carnitin über die innere Mitochondrienmembran in die Matrix geschafft werden. Da langkettige Fettsäuren die innere Mitochondrienmembran nicht überwinden können (die äußere Membran ist sehr durchlässig), wird die Fettsäure von CoA-SH auf Carnitin übertragen und nach Transport über die Membran wieder mit CoA-SH verestert. Die Bildung von Acyl-Carnitin durch die Carnitin-O-Palmitoyltransferase ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Fettsäureoxidation.
Die sehr langkettige Fettsäuren (VLCFA, very long chain fatty acids) mit mehr als 18 C-Atomen (C22 Docosansäure, C24 Tetracosansäure, C26 Hexacosansäure) werden zuerst in den Peroxisomen in Teilschritten der ²-Oxidation gekürzt, bevor sie ins Mitochondrium verbracht werden.
Sowohl Erkrankungen mit einer Störungen der peroxisomalen als auch mitochondrialen ß-Oxidation einhergehen führen zu einer Verteilungsänderung der Fettsäuren.
Anhäufungen von sehr langkettigen Fettsäuren (VLCFA) in Plasma und Gewebe treten auf bei:
X-chromosomale Adrenoleukodystrophie: X-ALD, Addison-Schilder Krankheit oder Sudanophilic Leukodystrophy, häufigste peroxisomale ß-Oxidationsstörung. Als Folge dieser Stoffwechselstörung häufen sich VLCFA im Körper an, bevorzugt im Nervensystem der Nebennieren und den Hoden. Durch die toxische VLCFA-Akkumulation zeigen die myelinbildenden Oligodendrozyten schwerere Störungen. Am schlimmsten verläuft die Erkrankung bei initialem Befall des Gehirns. Dies betrifft in erster Linie die kindlich-cerebrale Form der Erkrankung, aber auch im Erwachsenenalter ist eine solche Situation in seltenen Fällen möglich. Das Krankheitsbild ist dann dominiert durch einem rasch voranschreitenden entzündlichen Entmarkungsprozeß (Demyelinisierung) der weißen Gehirnsubstanz mit entsprechend schweren psychologischen und neurologischen Symptomen. Meist beginnt die Erkankung mit Auffälligkeiten im Verhalten (Hyperaktivität, Zurückgezogenheit, Aggressivität) gefolgt von Sehstörungen, fortschreitende Lähmungen der Beine und später der Arme, Koordinationsstörungen, Hörstörungen, fortschreitende Apathie und Demenz.
Zellweger-Syndrom (zerebro-hepato-renales Syndrom), eine autosomal-rezessiv vererbte Stoffwechselerkrankung mit Fehlen der Peroxisomen in Leber und Nieren. Es kommt zur extremen allgemeinen Muskelhypotonie im Neugeborenenalter mit Fehlen der Muskeleigenreflexe. Weitere Symptome: Krampfanfälle, schwere psychomotorische Retardierung, Gesichtsanomalien mit rechteckigem Gesicht, Hypoplasmie der Orbitabögen, breiter Nasenwurzel, Epikanthus, Mikrognathie.
VLCAD, Very long-chain acyl-coenzyme A dehydrogenase-Mangel, mitochondriale ß-Oxidationsstörung, autosomal-rezessiv vererbter angeborener Defekt. Die schwere Form dieser Erkrankung manifestiert sich mit rezidivierenden Episoden von hypoketotischer Hypoglykämie, oft verbunden mit hypertrophischer Kardiomyopathie mit Perikardergüssen oder Arrhythmie. Die Folge kann ein kardiorespiratorisches Versagen sein. Diese Symptome treten manchmal schon während der Neonatalperiode auf, immer aber vor dem 2. Lebensjahr. Die Verdachtsdiagnose gründet sich auf das Plasmaprofil der langkettigen Fettsäuren (C14:1) und Acylcarnitine.
