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

Isovalerylglycin

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
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
μmol/l (Trockenblut).
Referenzbereich – Kinder
Pathologischer Bereich:
  • Isovalerianazidämie:
  • 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