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

3-Hydroxy-3-Methylglutarsäure

3-Hydroxy-3-Methylglutarsäure
Synonym(e)
3-Hydroxy-3-Methylglutarat
Englischer Begriff
3-hydroxy-3-methylglutaric acid
Definition
Die verzweigtkettige Hydroxydicarbonsäure tritt als pathologischer Metabolit im Abbau der Aminosäure Leucin und bei der Ketonkörper-Bildung auf.
Struktur
C6H10O5; Strukturformel:
Molmasse
162,14 g.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Im Stoffwechselweg der Aminosäure Leucin entsteht nach Transaminierung und oxidativer Decarboxylierung aus 3-Methylglutaconyl-CoA durch die Wirkung einer Hydratase 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-CoA. Dieses wird durch die Hydroxymethylglutaryl-(HMG-)CoA-Lyase in Acetyl-CoA und Acetoacetat gespalten.
Die 3-Hydroxy-3-Methylglutarsäure verteilt sich in allen Körperflüssigkeiten. Sie wird effizient renal ausgeschieden.
Funktion – Pathophysiologie
Ein Defekt der Hydroxymethylglutaryl(HMG)-CoA-Lyase resultiert in einem Anstau der Intermediate vor dem Enzymblock. Unter anderem wird 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-CoA zu 3-Hydroxy-3-Methylglutarsäure gespalten.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Urin.
Präanalytik
  • Durch Flüssig-Flüssig-Extraktion im sauren Medium mittels Ethylacetat oder Diethylether
  • Mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) als Di-Trimethylsilylester-Trimethylsilylether
Retentionsindex RI: 1614
M+(m/z): 378
Quant Ion (m/z): 273
Conf. Ion (m/z): 363
Internationale Einheit
mmol/mol Kreatinin (Urin).
Referenzbereich – Kinder
Normalbereich – Urin (altersabhängig):
  • 0–4 Monate: 15–105 mmol/mol Kreatinin
  • Bis 2 Jahre: 13–49 mmol/mol Kreatinin
  • Bis 10 Jahre: 6–27 mmol/mol Kreatinin
  • >10 Jahre: 3–11 mmol/mol Kreatinin
Pathologischer Bereich:
  • 200–11.000 mmol/mol Kreatinin
Indikation
Hypoketotische Hypoglykämien, progrediente psychomotorische Retardierung.
Interpretation
Erhöhte Ausscheidungen von 3-Hydroxy-3-Methylglutarsäure im Urin (3-Hydroxy-3-Methylglutarazidurie) treten bei einem 3-Hydroxymethylglutaryl-(HMG-)CoA-Lyase-Defekt auf. Durch Rückstau kommt es zu einer Anhäufung von 3-Hydroxyisovaleriansäure, Methylcrotonylglyzin, 3-Methylglutaconsäure und 3-Methylglutarsäure. Die HMG-CoA-Lyase spielt nicht nur eine Rolle im Leucinkatabolismus, sondern katalysiert auch den letzten Schritt der Ketonkörperbildung. Es entstehen bei Fastenzuständen hypoketotische Hypoglykämien.
Diagnostische Wertigkeit
Erhöhte Urinausscheidungen von 3-Hydroxy-3-Methylglutarsäure sind ein sicherer Hinweis auf einen Hydroxymethylglutaryl-(HMG-)CoA-Lyase-Defekt. Dieser kann enzymatisch und/oder molekularbiologisch gesichert werden.
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