Publiziert am: 13.01.2018 Bitte beachten Sie v.a. beim therapeutischen Vorgehen das Erscheinungsdatum des Beitrags.

Isovalerylglycin

Verfasst von: G. F. Hoffmann, C.-D. Langhans und A. Schulze

Isovalerylglycin

Synonym(e)

3-Methylbutyrylglycin

Englischer Begriff

isovalerylglycine

Definition

Das Glycinkonjugat der Isovaleriansäure tritt als pathologischer Metabolit bei Störungen im Leucinmetabolismus auf.

Struktur

C₇H₁₃NO₃; Strukturformel:

Molmasse

159,18 g.

Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination

Im Stoffwechsel der Aminosäure Leucin wird das Transaminierungsprodukt 2-Oxoisocapronsäure oxidativ zu Isovaleryl-Coenzym A decarboxyliert. Dieses wird durch das Enzym Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase, einem mitochondrialen Flavoprotein, weiter abgebaut.

Ein Defekt der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase resultiert in einer Anreicherung verschiedener Derivate des Isovaleryl-Coenzym A, wobei neben freier Isovaleriansäure und 3-Hydroxyisovaleriansäure Isovalerylglycin dominiert. Ursache dafür ist die hohe Affinität des Isovaleryl-CoA zu der Glycin-N-Acylase, einem mitochondrialen Enzym, das die Umsetzung von Isovaleryl-CoA mit der Aminosäure Glycin katalysiert.

Isovalerylglycin wird effizient renal ausgeschieden.

Funktion – Pathophysiologie

Die Bildung von Isovalerylglycin stellt einen wichtigen Entgiftungs- und Eliminationsweg für sich anstauendes Isovaleryl-Coenzym A dar.

Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen

Urin.

Analytik

Flüssig-Flüssig-Extraktion im sauren Medium mittels Ethylacetat oder Diethylether
Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) als Mono- und Di-Trimethylsilylester.

Als Mono-Trimethylsilylester:

Retentionsindex RI:1488
M+ (m/z): 231
Quant Ion (m/z): 130
Conf. Ion (m/z): 145

Als Di-Trimethylsilylester:

Retentionsindex RI:1520
M+ (m/z): 303
Quant Ion (m/z): 261
Conf. Ion (m/z): 176

Internationale Einheit

mmol/mol Kreatinin (Urin).

μmol/l (Trockenblut).

Referenzbereich – Kinder

0–10 mmol/mol Kreatinin (Urin)
<0,5 μmol/l (Trockenblut)

Pathologischer Bereich:

Isovalerianazidämie:
- 2000–9000 mmol/mol Kreatinin (Urin)
- 1,3–80 μmol/l (Trockenblut)
Ethylmalonsäure-Enzephalopathie:
- 20–200 mmol/mol Kreatinin (Urin)
Glutarazidurie Typ II:
- 2–1000 mmol/mol Kreatinin (Urin)

Indikation

Unerklärliche Ketoacidosen, insbesondere im Säuglings- und Kleinkindesalter
Hypoglykämie oder Hyperammonämie
Gedeihstörung
Progrediente psychomotorische Retardierung

Interpretation

Erhöhte Ausscheidungen von Isovalerylglycin im Urin, ggf. mit 3-Hydroxyisovaleriansäure, werden bei der Isovalerianazidämie beobachtet, die auf einem Defekt des Apoenzyms der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase beruht.

Des Weiteren führt auch ein Defekt der multiplen Acyl-CoA-Dehydrogenase im Falle der Glutaracidurie Typ II zu erhöhten Isovalerylglycinausscheidungen, wobei im Unterschied zur Isovalerianazidämie auch Milchsäure, Glutarsäure, Ethylmalonsäure und verschiedene Dicarbonsäuren erhöht sind.

Diagnostische Wertigkeit

Erhöhte Konzentrationen von Isovalerylglycin sind obligat als pathologisch zu werten als Ausdruck einer Störung der Isovaleryl-CoA-Dehydrogenase.

Literatur

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/Heidelberg

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Isovalerylglycin