2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure

3-Hydroxy-2-Methylbuttersäure

3-hydroxy-2-methylbutyric acid

Die verzweigtkettige Hydroxycarbonsäure entsteht als pathologischer Metabolit im Katabolismus der Aminosäure Isoleucin.

2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure existiert aufgrund der 2 asymmetrisch substituierten C-Atome in 2 Enantiomerenpaaren. Alle 4 Stereoisomere können im Urin nachgewiesen werden, wobei das (2S,3S)-Isomer deutlich gegenüber den anderen überwiegt.

C₅H₁₀O₃; Strukturformel:

118,13 g.

2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure entsteht durch Wasseraddition an die Doppelbindung von Tiglinsäure im Stoffwechsel der verzweigtkettigen Aminosäure Isoleucin. Sie verteilt sich in allen Körperflüssigkeiten und wird renal effizient ausgeschieden.

Im Katabolismus der verzweigtkettigen Aminosäure Isoleucin, der letztlich über Propionyl-CoA und Succinyl-CoA in den Citratzyklus mündet, wird Tiglyl-Coenzym A mittels einer Hydratase zu 2-Methyl-3-Hydroxybutyryl-Coenzym A umgesetzt. Durch die Wirkung der 2-Methyl-3-Hydroxybutyryl-CoA-Dehydrogenase entsteht 2-Methyl-3-Oxobutyryl-Coenzym A (2-Methylacetoacetyl-CoA). Eine 3-Oxothiolase (Acetoacetyl-CoA-Lyase) spaltet letzteres zu Propionyl-Coenzym A und Acetyl-Coenzym A. Defekte der Dehydrogenase oder der mitochondrialen Acetoacetyl-CoA-Lyase resultieren in einer Anreicherung von 2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure.

Urin.

Retentionsindex RI: 1202, 1207

M+ (m/z): 262

Quant Ion (m/z): 117

Conf. Ion (m/z): 147

mmol/mol Kreatinin (Urin).

Normalbereich:

Pathologischer Bereich:

Metabolische Ketoacidose, progrediente psychomotorische Retardierung.

Vermehrtes Auftreten von 2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure im Urin zusammen mit Tiglylglyzin ist charakteristisch für einen MAT-(Methylacetoacetyl-CoA-Thiolase-)Mangel oder einen 2-Methyl-3-Hydroxy-Butyryl-CoA-Dehydrogenase-Mangel. Nur bei ersterem Defekt entsteht zusätzlich 3-Methylacetoacetat, und die Patienten neigen zu ketoacidotischen Entgleisungen.

Bei einer Propionazidämie oder Methylmalonazidämie wird 2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure nur in geringen Mengen neben Methylcitrat und Propionylglyzin bzw. Methylmalonsäure beobachtet.

Erhöhte Urinausscheidungen von 2-Methyl-3-Hydroxybuttersäure sind ein sicherer Hinweis auf einen Defekt im Isoleucinstoffwechsel. Die weitere Differenzierung erfordert Kenntnisse über die o.g. weiteren Metabolite bzw. die enzymatische oder molekularbiologische Bestätigungsdiagnostik.