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

Succinylaceton

Succinylaceton
Synonym(e)
4,6-Dioxo-Heptansäure
Englischer Begriff
succinylacetone
Definition
Dioxocarbonsäure tritt als pathologischer Metabolit im Stoffwechsel der aromatischen Aminosäure Tyrosin auf.
Struktur
C7H10O4; Strukturformel:
Molmasse
158,16 g.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Das Transaminierungsprodukt von Tyrosin, 4-Hydroxyphenylbrenztraubensäure, wird durch die 4-Hydroxyphenylpyruvat Dioxigenase zu Homogentisinsäure oxidativ decarboxyliert.
Im weiteren Verlauf des Abbauwegs wird durch die Homogentisat-Dioxigenase Maleylacetessigsäure und weiter Fumarylacetessigsäure gebildet. Diese wird durch die Fumarylacetoacetase zu Fumarsäure und Acetessigsäure (Acetoacetat) gespalten. Ein Defekt der Fumarylacetoacetase resultiert in einer Akkumulation von Fumarylacetessigsäure und Maleylacetessigsäure, die in einer Sekundärreaktion Succinylacetessigsäure bilden. Letzteres wird zu Succinylaceton decarboxyliert.
Succinylaceton verteilt sich in allen Körperflüssigkeiten und wird renal effizient ausgeschieden.
Funktion – Pathophysiologie
Succinylaceton entsteht im Abbau von Tyrosin und hat keine bekannte physiologische Funktion. Es ist ein potenter Inhibitor der 4-Hydroxyphenylpyruvat-Dioxigenase wie auch der 5-Aminolävulinsäuredehydratase. Das Krankheitsbild ist durch schwere, ohne Behandlung tödlich verlaufende Leber- und Nierenfunktionsstörungen gekennzeichnet. Durch die Beeinträchtigung der Hämsynthese kommt es zu einem Anstieg von δ-Aminolävulinsäure (Porphyrine) mit konsekutiver Porphyrie und neurologischen Krisen.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Urin, in Ausnahmefällen Liquor, Plasma oder Trockenblut.
Präanalytik
  • Flüssig-Flüssig-Extraktion im sauren Medium mittels Ethylacetat oder Diethylether nach vorangegangener Oximierung mit Pentafluorbenzylhydroxylamin (PFBHA)
  • Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) als Di-Pentafluorbenzyloxim-Trimethylsilylester
    • Retentionsindex RI: 2431, 2457, 2472, 2485
    • M+ (m/z): 620
    • Quant Ion (m/z): 181
    • Conf. Ion (m/z): 620
  • Enzymatisch: Der semiquantitative Bloodspot-Test basiert auf der Inhibition der δ-Aminolävulinat-Dehydratase durch Succinylaceton
    • Prinzip: Endpunktbestimmung der δ-Aminolevulinsäure-Dehydrataseaktivität
    • Reaktion:
    • Detektion (es wird photometrisch die Absorption bei 550 nm gemessen):
    • Nachweisgrenze: 0,3 μmol/L
  • Tandemmassenspektrometrie: im Neugeborenenscreening aus Trockenblut als butyliertes Succinylacetonhydrazon
Internationale Einheit
mmol/mol Kreatinin (Urin).
μmol/L (Plasma, Liquor).
Referenzbereich – Kinder
<0,1 mmol/mol Kreatinin.
Pathologischer Bereich: 0,5–1000 mmol/mol Kreatinin.
Indikation
Akute oder chronische Hepatopathie bis Leberversagen im Säuglings- oder Kleinkindesalter, chronische Gedeihstörungen.
Interpretation
Erhöhte Konzentrationen von Succinylaceton sind beweisend für eine Tyrosinämie Typ I, auch wenn Tyrosin selbst und andere charakteristische Metabolite wie erhöhtes Methionin, 4-Hydroxyphenylbrenztraubensäure und ihre Derivate 4-Hydroxyphenylmilchsäure und 4-Hydroxyphenylessigsäure oder δ-Aminolävulinsäure normwertig wären. Diese Metabolite sollten mit untersucht und eine Bestätigungsdiagnostik in Fibroblasten oder Mutationsanalytik initiiert werden.
Diagnostische Wertigkeit
Der Nachweis von Succinylaceton ist beweisend für eine Tyrosinämie Typ I, eine Stoffwechselstörung, deren Ursache ein Defekt der Fumarylacetoacetase ist. Daneben werden vermehrt auch 4-Hydroxyphenylbrenztraubensäure, 4-Hydroxyphenylmilchsäure und 4-Hydroxyphenylessigsäure ausgeschieden.
Einige Patienten scheiden nur sehr geringe Mengen Succinylaceton aus. In diesem Fall muss Succinylaceton mittels der spezifischen Stabilen-Isotopen-Verdünnungsanalyse (Isotopenverdünnung) exakt quantifiziert und die Diagnose durch die Bestimmung der Fumarylacetoacetaseaktivität in Leukozyten oder Fibroblasten bestätigt 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
Sander J, Janzen N, Peter M, Sander S, Steuerwald U, Holtkamp U, Schwahn B, Mayatepek E, Trefz FK, Das AM (2006) Newborn screening for hepatorenal tyrosinemia: tandem mass spectrometric quantification of succinylacetone. Clin Chem 52:482–487CrossRefPubMed
Schulze A, Frommhold D, Hoffmann GF, Mayatepek E (2001) Spectrophotometric microassay for δ-aminolevulinate dehydratase in dried-blood spots as confirmation for hereditary tyrosinemia type I. Clin Chem 8:1424–1429