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

Ethylmalonsäure

Ethylmalonsäure
Synonym(e)
Ethylmalonat; EMA
Englischer Begriff
ethylmalonic acid
Definition
Die verzweigtkettige Dicarbonsäure entsteht als pathologischer Metabolit bei Störungen der Fettsäureoxidation sowie bei Störungen im Elektronentransfer.
Struktur
C5H8O4; Strukturformel:
Molmasse
132,11 g.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Ethylmalonsäure ist das Carboxylierungsprodukt von Butyryl-CoA (C4-CoA), das im mitochondrialen β-Oxidationszyklus der Fettsäuren durch die katalytische Wirkung längenspezifischer, FAD-abhängiger Dehydrogenasen (VLCAD, MCAD, SCAD) und eines NAD+-abhängigen trifunktionellen Enzymkomplex mit Dehydrogenase-, Hydratase- und Thiolase-Aktivität gebildet wird.
Bei einem Defekt der mitochondrialen kurzkettigen Acyl-CoA-Dehydrogenase (SCAD) erfolgt die weitere Verstoffwechselung des C4-CoA durch die Propionyl-CoA-Carboxylase bevorzugt zu Ethylmalonsäure.
Die Ethylmalonsäure verteilt sich in allen Körperflüssigkeiten. Sie wird effizient renal ausgeschieden.
Funktion – Pathophysiologie
Die Ethylmalonsäure wird im Nebenschluss der Fettsäureoxidation gebildet und hat keine bekannte physiologische Bedeutung.
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 Di-Trimethylsilylester
Retentionsindex RI: 1287
M+ (m/z): 276
Quant Ion (m/z): 217
Conf. Ion (m/z): 261
Internationale Einheit
μmol/L (Plasma, Liquor).
Referenzbereich – Kinder
NormalbereichUrin (altersabhängig):
  • 0–4 Monate: 0–15 mmol/mol Kreatinin
  • Bis 2 Jahre: 0–15 mmol/mol Kreatinin
  • Bis 10 Jahre: 0–9 mmol/mol Kreatinin
  • >10 Jahre: 2–10 mmol/mol Kreatinin
Pathologischer Bereich:
  • SCAD: 180–1150 mmol/mol Kreatinin
  • EMA-Enzephalopathie: 34–880 mmol/mol Kreatinin
  • GA Typ II: 180–1150 mmol/mol Kreatinin
Indikation
Unerklärte Ketoazidose, vor allem im Säuglings- und Kleinkindesalter, Hypoglykämie, Petechien, chronische Diarrhoen und/oder psychomotorische Entwicklungsstörung.
Interpretation
Eine erhöhte Urinausscheidung von Ethylmalonsäure wird bei einem SCAD-Mangel beobachtet.
Allerdings sind auch Ethylmalonazidurien bekannt, die mit einer normalen SCAD-Aktivität einhergehen wie im Fall der EMA-Enzephalopathie.
Erhöhte EMA-Werte werden auch beim multiplen Acyl-CoA-Dehydrogenase-Mangel (Glutarazidurie Typ II) und einigen Atmungskettendefekten beobachtet.
Letztlich muss die korrekte Diagnose auf der Messung der SCAD-Aktivität in Fibroblasten basieren. Die EMA-Enzephalopathie lässt sich durch Mutationsnachweise im ETHE1-Gen bestätigen.
Diagnostische Wertigkeit
Erhöhte Konzentrationen der Ethylmalonsäure sind als pathologisch zu werten und Ausdruck einer spezifischen Störung der Fettsäureoxidation oder allgemeiner des Energiestoffwechsels.
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