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2-Methylacetoacetat

  • G. F. HoffmannEmail author
  • C.-D. Langhans
  • A. Schulze
Chapter
Part of the Springer Reference Medizin book series (SRM)

Englischer Begriff

2-methylacetoacetic acid

Definition

Die β-Ketocarbonsäure tritt als pathologischer Metabolit bei Störungen im Stoffwechsel der Aminosäure Isoleucin auf.

Struktur

C5H8O3; Strukturformel:

Molmasse

116,12 g.

Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination

Im Abbauweg der verzweigtkettigen Aminosäure Isoleucin entsteht nach Transaminierung, oxidativer Decarboxylierung und Hydrierung 2-Methyl-3-Hydroxybutyryl-CoA, das durch die 2-Methyl-3-Hydroxybutyryl-CoA-Dehydrogenase zu 2-Methylacetoacetyl-CoA (2-Methyl-3-Oxobutyryl-CoA) oxidiert wird. Letzteres wird durch die 3-Oxothiolase in Acetyl-CoA und Propionyl-CoA gespalten. Diese Spaltprodukte fließen in den Citratzyklus ein.

Bei einem Defekt der 3-Oxothiolase kommt es zu einem Anstau der Intermediate vor dem Enzymblock. 2-Methylacetoacetyl-CoA akkumuliert, und durch Hydrolyse wird 2-Methylacetoacetat gebildet.

2-Methylacetoacetat verteilt sich in allen Körperflüssigkeiten und wird effizient renal ausgeschieden.

Funktion – Pathophysiologie

2-Methylacetoacetat hat keine bekannte Funktion im Intermediärstoffwechsel. Untersuchungen zur individuellen Toxizität der verschiedenen Säuren im Katabolismus von Isoleucin liegen erst in Ansätzen vor.

Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen

Urin.

Präanalytik

  • Durch  Flüssig-Flüssig-Extraktion im sauren Medium mittels Ethylacetat oder Diethylether nach vorangegangener Oximierung mit Pentafluorbenzylhydroxylamin (PFBHA)

  • Mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie ( GC-MS) als Pentafluorbenzyloxim-Trimethylsilylester

Retentionsindex RI: 1606 (syn), 1622 (anti)

M+ (m/z): 383

Quant Ion (m/z): 181

Conf. Ion (m/z): 368

Internationale Einheit

mmol/mol Kreatinin (Urin).

Referenzbereich – Kinder

<2 mmol/mol Kreatinin.

Pathologischer Bereich: 0–650 mmol/mol Kreatinin.

Indikation

Rezidivierende metabolische Ketoacidose, progrediente psychomotorische Retardierung.

Interpretation

Eine erhöhte Ausscheidung von 2-Methylacetoacetat neben 2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure und Tiglylglyzin wird bei einem 3-Oxothiolase-Mangel, auch 2-Methylacetoacetyl-CoA-Thiolase-Mangel oder β-Ketothiolase-Mangel genannt, beobachtet. Das Auftreten dieser Säure differenziert diesen Defekt vom im Stoffwechselweg darüber liegenden Enzymdefekt, dem 2-Methyl-3-Hydroxy-Butyryl-CoA-Dehydrogenase-Mangel. Eine enzymatische oder molekularbiologische Bestätigungsdiagnostik ist möglich.

Diagnostische Wertigkeit

2-Methylacetoacetat ist pathognomonisch für den 3-Oxothiolase-Mangel.

Literatur

  1. Blau N, Duran M, Gibson KM, Dionisi-Vici C (Hrsg) (2014) Physician’s guide to the diagnosis, treatment, and follow-up of inherited metabolic diseases. Springer, Berlin/HeidelbergGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.Zentrum für Kinder- und JugendmedizinUniversitätsklinikum HeidelbergHeidelbergDeutschland
  2. 2.Stoffwechsellabor – GCMSUniversitätsklinik für Kinder- und JugendmedizinHeidelbergDeutschland
  3. 3.Clinical and Metabolic Genetics The Hospital for Sick ChildrenUniversity of TorontoTorontoKanada

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