Fenylketonurie – PKU – Levenslang dieet & opvolging

20 oktober 2023

medibib-week42-fenylketonurie-socials

Fenylketonurie (pku), levenslang dieet en opvolging

Fenylketonurie (PKU) is een erfelijke stofwisselingsstoornis die gekenmerkt wordt door het onvermogen van het lichaam om het aminozuur fenylalanine (Phe) af te breken. Dit leidt tot de opbouw van abnormaal hoge niveaus van fenylalanine in het bloed. Hierdoor raken de hersenen en het zenuwstelsel beschadigd en kunnen kinderen een ernstige verstandelijke beperking oplopen. Daarom worden pasgeboren kinderen via de hielprik onderzocht op PKU. Als PKU snel wordt ontdekt, kan een levenslang dieet ervoor zorgen dat er weinig of geen klachten ontstaan. In dit artikel leren we wat fenylketonurie precies is, waar het vandaan komt, wat de symptomen zijn en hoe we de klachten tot een minimum kunnen beperken.
 

 

Wat is fenylketonurie precies?


Fenylketonurie (PKU) is een autosomaal recessieve erfelijke stofwisselingsstoornis die veroorzaakt wordt door een defect in het gen dat codeert voor het enzym fenylalaninehydroxylase (PAH). Dit enzym is essentieel voor de normale afbraak van het aminozuur fenylalanine (Phe), dat verkregen wordt uit eiwitrijke voeding.

Normaal gesproken wordt Phe omgezet in een ander aminozuur, tyrosine, door de werking van het enzym fenylalaninehydroxylase. Tyrosine is een cruciaal aminozuur dat nodig is voor de synthese van neurotransmitters zoals dopamine, noradrenaline en adrenaline, evenals voor de productie van melanine, belangrijk voor de huid- en haarpigmentatie.

 

Wat is fenylalanine?

 

Fenylalanine is een essentieel alfa-aminozuur, wat betekent dat het een fundamentele bouwsteen is van eiwitten en het lichaam het niet zelf kan synthetiseren. Fenylalanine is van cruciaal belang voor verschillende biologische processen en heeft volgende functies in het lichaam:

  • Eiwitsynthese
    Fenylalanine is een van de 20 aminozuren die gebruikt worden bij de synthese van eiwitten. Eiwitten zijn essentiële moleculen die verschillende functies vervullen in het lichaam, waaronder structuur, enzymatische activiteit, immuniteit en transport.
     
  • Neurotransmitterproductie
    Fenylalanine is een voorloper voor de synthese van tyrosine, een ander aminozuur dat op zijn beurt een voorloper is voor de aanmaak van belangrijke neurotransmitters zoals dopamine, noradrenaline en adrenaline. Deze neurotransmitters spelen een belangrijke rol in de communicatie tussen onze zenuwcellen en zijn betrokken bij onze stemming, emotie, concentratie en andere neurologische functies.
     
  • Melanineproductie
    Tyrosine, afgeleid van fenylalanine, is ook betrokken bij de synthese van melanine, het pigment dat verantwoordelijk is voor de kleur van onze huid, ons haar en onze ogen. Bovendien beschermt melanine onze huid tegen de schadelijke effecten van ultraviolette straling.


Belangrijke bronnen van fenylalanine

Fenylalanine is een aminozuur dat voorkomt in eiwitrijke voedingsmiddelen:
  • Dierlijke producten zoals vlees, gevogelte, vis, eieren en zuivelproducten zoals melk, kaas en yoghurt
  • Plantaardige eiwitbronnen zoals sojabonen, tofu, quinoa en peulvruchten zoals bonen, linzen en kikkererwten
  • Noten en zaden zoals amandelen, pinda's, sesamzaad, zonnebloempitten en pompoenpitten
  • Granen zoals tarwe, rijst, haver en maïs, maar dan wel in kleinere hoeveelheden vergeleken met eiwitrijkere voedingsmiddelen
  • Kunstmatige zoetstof aspartaam in kauwgom, light producten, frisdrank
     


Wat zijn de gevolgen van een ophoping van fenylalanine


Hoewel fenylalanine van vitaal belang is voor verschillende biologische processen, kan een overmatige ophoping van fenylalanine in het lichaam, zoals waargenomen bij fenylketonurie (PKU), aanzienlijke schadelijke gevolgen hebben, vooral in de hersenen. Verhoogde Phe-niveaus interfereren immers met de normale hersenontwikkeling en kunnen leiden tot ongunstige effecten op cellulair, neurologisch en metabolisch niveau.
  • Neurologische schade
    Een verhoogd fenylalanineniveau in het bloed kan leiden tot schade aan het zenuwstelsel en de hersenen. Het interfereert immers met de normale hersenontwikkeling, wat resulteert in een verstandelijke beperking, vertraagde groei en ontwikkeling, en gedragsproblemen. Dit komt doordat fenylalanine de synthese van belangrijke neurotransmitters zoals dopamine en serotonine verstoort, wat essentieel is voor een gezonde neuronale communicatie en de juiste werking van het zenuwstelsel.
     
  • Oxidatieve stress
    Een ophoping van fenylalanine kan leiden tot een verstoorde balans tussen oxidatieve stress en antioxidante verdedigingssystemen in de cellen. Hoge fenylalaninegehaltes kunnen de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) verhogen, wat resulteert in oxidatieve stress. Oxidatieve stress kan celbeschadiging en ontstekingsreacties veroorzaken, die uiteindelijk bijdragen tot weefselschade en -disfunctie.
     
  • Verstoorde tyrosineproductie
    Een ophoping van fenylalanine kan de omzetting van fenylalanine naar tyrosine verstoren, aangezien beide aminozuren concurreren om enzymatische routes. Tyrosine is essentieel voor de synthese van neurotransmitters, schildklierhormonen en melanine. Een verstoorde tyrosineproductie kan dus gevolgen hebben voor de neurologische functies, het metabolisme en de pigmentatie.
     
  • Eiwitschade en cellulaire disfunctie
    Hoge niveaus van fenylalanine kunnen leiden tot de vorming van ongewenste verbindingen tussen eiwitten en fenylalanine, bekend als geavanceerde glycatie-eindproducten (AGE's). Deze AGE's kunnen leiden tot eiwitmisvormingen en celbeschadiging, wat dan weer kan bijdragen tot disfunctie van verschillende weefsels en organen.

Het begrijpen van deze gevolgen helpt om in te zien waarom vroege diagnose en behandeling van fenylketonurie zo belangrijk zijn om de negatieve effecten van een verhoogd fenylalaninegehalte te minimaliseren en de algehele gezondheid en levenskwaliteit van de getroffen patiënten te verbeteren.

3322dbb3-094a-1b88-c421-f531f9f8499c.jpg

 

Wat zijn de symptomen van fenylketonurie?


Afhankelijk van de ernst van de aandoening en hoe goed het dieet wordt beheerd kunnen de symptomen van fenylketonurie zich van in de kindertijd manifesteren van mild tot ernstig. Enkele veelvoorkomende symptomen van onbehandelde PKU zijn:
  • Verstandelijke beperking door een verstoorde ontwikkeling van de hersenen en groei van de zenuwcellen
  • Gedragsproblemen zoals prikkelbaarheid, stemmingswisselingen, hyperactiviteit en aandachts- en concentratiestoornissen
  • Epileptische aanvallen als gevolg van de schade aan het zenuwstelsel veroorzaakt door de ophoping van fenylalanine
  • Huidproblemen zoals een karakteristieke geur (die naar muizen ruikt), huiduitslag en pigmentveranderingen
  • Abnormaal kleine hoofdjes (microcefalie) bij baby's wat kan duiden op een vertraagde hersenontwikkeling
  • Groeivertraging en ontwikkelingsstoornissen bij getroffen kinderen als gevolg van de effecten van hoge fenylalanineniveaus op het metabolisme en de cellulaire functies


Hoe wordt fenylketonurie gediagnosticeerd?


PKU wordt over het algemeen vastgesteld door een neonatale screeningstest, die de hoeveelheid fenylalanine in het bloed van pasgeborenen meet. Dit gebeurt door de welgekende hielprik bij pasgeborenen. Zo worden in België jaarlijks een 15-tal baby’s gedetecteerd die met deze aandoening belast zijn. Vroege detectie en behandeling zijn immers essentieel om de negatieve effecten van PKU zo veel mogelijk te minimaliseren.



Hoe wordt fenylketonurie behandeld?


De behandeling van fenylketonurie is gericht op het verminderen van de ophoping van fenylalanine in het lichaam om zo de negatieve gevolgen voor de gezondheid te minimaliseren. Dit wordt meestal bereikt door middel van een combinatie van een levenslang specifiek dieet, suppletie en medische begeleiding:
  • Levenslang specifiek dieet
    Het belangrijkste onderdeel van de behandeling van PKU is het volgen van een streng dieet met een beperkte fenylalanine-inname. Dit houdt in dat voedingsmiddelen met een hoog fenylalaninegehalte zoals vlees, vis, zuivelproducten en bepaalde peulvruchten vermeden moeten worden. Maar ook brood, pasta, noten en chocolade moeten vermeden worden. In plaats daarvan moeten PKU-patiënten zich richten op het consumeren van eiwitarme voedingsmiddelen zoals groenten, fruit, granen en speciale eiwitvervangers. Dit dieet moet levenslang worden gevolgd om de fenylalanineconcentraties in het bloed op een veilig niveau te houden.
  • Voedingssupplementen
    Omdat het dieet beperkt is in eiwitten, inclusief fenylalanine, moeten PKU-patiënten specifieke voedingssupplementen nemen om voldoende voedingsstoffen binnen te krijgen zoals:
    • Fenylalaninevrij aminozurensupplement met alle ontbrekende aminozuren en mineralen die nodig zijn voor de lichaamsgroei en de ontwikkeling van de hersenen
    • Tyrosine-supplementen
    • Vitaminen en mineralen zoals vitamine B12, vitamine D, ijzer en zink, om tekorten te voorkomen die kunnen ontstaan als gevolg van het beperkte dieet.
    • Antioxidanten zoals vitamine C, vitamine E en selenium om te helpen de  oxidatieve schade te verminderen en de algemene gezondheid te bevorderen
    • B-vitaminen zoals vitamine B6 en vitamine B12 voor de omzetting van aminozuren en de neurotransmitterproductie
    • Omega-3-vetzuren omwille van hun ontstekingsremmende eigenschappen en hun ondersteuning van de hersengezondheid
       
  • Vermijden van aspartaam
    De kunstmatige zoetstof aspartaam (E951 en E962) moet absoluut vermeden worden. Aspartaam wordt in het lichaam voor een deel omgezet in fenylalanine. Zoals je kon lezen in ons artikel over kunstmatige zoetstoffen zit aspartaam vaak in suikerarme of suikervrije voedingsmiddelen zoals light-frisdrank. Daarom moet er voor de PKU-patiënten op de producten met aspartaam (E 951 en E 962) de volgende waarschuwing staan: “bevat aspartaam (een bron van fenylalanine)” of “bevat een bron van fenylalanine”. 
  • Regelmatige monitoring
    PKU-patiënten moeten voortdurend opgevolgd en regelmatig gecontroleerd worden door medische professionals, waaronder diëtisten, kinderartsen en metabole specialisten. Bloedtests worden uitgevoerd om de fenylalanineconcentraties te meten en ervoor te zorgen dat ze binnen het aanbevolen bereik blijven.
     
  • Individuele aanpassingen
    De behandeling van PKU is sterk individueel en moet aangepast worden aan de specifieke behoeften van elke patiënt. Factoren zoals leeftijd, geslacht, groei en het activiteitsniveau spelen een rol bij het bepalen van de optimale dieet- en behandelingsopties.

CONCLUSIE

PKU-patiënten moeten voortdurend medisch opgevolgd worden en levenslang nauwlettend een specifiek dieet volgen om de negatieve effecten van deze erfelijke aandoening tot een minimum te herleiden. Een strikte opvolging van de opgelegde levensstijl en het gebruik van de juiste voedingssupplementen zorgen ervoor dat de patiënt perfect gezond kan leven. De wetenschappen evolueren intussen voortdurend met nieuwe inzichten en technologieën. Het is daarom essentieel dat de patiënten en hun medische professionals samenwerken om de best mogelijke resultaten te bereiken