Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
G. F. Hoffmann, C.-D. Langhans und A. Schulze

2-Hydroxyisocapronsäure

2-Hydroxyisocapronsäure
Englischer Begriff
2-hydroxyisocaproic acid
Struktur
C6H12O3; Strukturformel:
Molmasse
132,16 g.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Im 2. Schritt des Katabolismus der verzweigtkettigen Aminosäure Leucin, der letztlich über Acetyl-Co A in den Citratzyklus mündet, wird das Transaminierungsprodukt 2-Oxoisocapronsäure durch den Multienzymkomplex verzweigtkettige 2-Oxosäurendehydrogenase (BCKDH) zu Isobutyryl-Coenzym A umgesetzt. 2-Hydroxyisocapronsäure entsteht bei pathologischer Akkumulation der 2-Oxosäure in einem alternativen Reduktionsschritt.
2-Hydroxyisocapronsäure verteilt sich in allen Körperflüssigkeiten. Sie wird renal effizient ausgeschieden.
Funktion – Pathophysiologie
Ein Defekt der BCKDH (MSUD) führt primär zu einer Akkumulation von 2-Oxoisocapronsäure und nach Reduktion zu 2-Hydroxyisocapronsäure. Untersuchungen zur individuellen Toxizität der verschiedenen 2-Oxo- und 2-Hydroxysäuren liegen erst in Ansätzen vor.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Urin, in Ausnahmefällen Liquor oder Plasma.
Präanalytik
  • Durch Flüssig-Flüssig-Extraktion im sauren Medium mittels Ethylacetat oder Diethylether
  • mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) als Trimethylsilylester-Trimethylsilylether
Retentionsindex RI: 1242
M+(m/z): 276
Quant Ion (m/z): 103
Conf. Ion (m/z): 159
Internationale Einheit
mmol/mol Kreatinin (Urin).
μmol/L (Plasma, Liquor).
Referenzbereich – Kinder
Normalbereich: <2 mmol/mol Kreatinin.
Pathologischer Bereich: 3–80 mmol/mol Kreatinin.
Indikation
Unerklärte Enzephalopathie bis zum Koma, vor allem im Neugeborenen-, Säuglings- und Kleinkindesalter und/oder assoziiert mit interkurrenten Infekten. Differentialdiagnostik primärer Laktatazidosen.
Interpretation
2-Hydroxyisocapronsäure ist neben anderen verzweigtkettigen 2-Oxo- und 2-Hydroxysäuren pathologisch erhöht bei der Ahornsirupkrankheit (MSUD) sowie bei einem Dihydrolipoyl-Dehydrogenase-(E3-) Mangel. Dabei sind gleichzeitig die Funktionen des 2-Oxoglutarat-Dehydrogenase- und des Pyruvat-Dehydrogenase-Komplexes defekt und führen zur Akkumulation weiterer pathologischer Säuren (Laktat, Pyruvat, 2-Oxoglutarat).
Geringere Erhöhungen werden auch bei primären und sekundären Laktatazidosen sowie bei Ketosen infolge eines erhöhten intramitochondrialen Redoxpotenzials, das die vermehrte Bildung von 2-Hydroxy-3-Methylvaleriansäure aus 2-Oxo-3-Methylvaleriansäure begünstigt, beobachtet.
Diagnostische Wertigkeit
In Kombination mit Erhöhungen der korrespondierenden 2-Oxosäure hoch für die Diagnostik einer Ahornsirupkrankheit (MSUD) bzw. eines Dihydrolipoyl-Dehydrogenase-(E3-)Mangels.
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