Skip to main content
main-content

02.11.2017 | Original Article | Ausgabe 1/2018

Journal of Inherited Metabolic Disease 1/2018

Impairment of astrocytic glutaminolysis in glutaric aciduria type I

Zeitschrift:
Journal of Inherited Metabolic Disease > Ausgabe 1/2018
Autoren:
Shoko Komatsuzaki, Raga Deepthi Ediga, Jürgen G. Okun, Stefan Kölker, Sven W. Sauer
Wichtige Hinweise
Communicated by: Sander M Houten

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s10545-017-0096-5) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Glutaric aciduria type I is a rare, autosomal recessive, inherited defect of glutaryl-CoA dehydrogenase. Deficiency of this protein in L-lysine degradation leads to the characteristic accumulation of nontoxic glutarylcarnitine and neurotoxic glutaric acid (GA), glutaryl-CoA, and 3-hydroxyglutaric acid. Untreated patients develop bilateral lesions of basal ganglia resulting in a complex movement disorder with predominant dystonia in infancy and early childhood. The current pathomechanistic concept strongly focuses on imbalanced neuronal energy metabolism due to accumulating metabolites, whereas little is known about the pathomechanistic role of astrocytes, which are thought to be in constant metabolic crosstalk with neurons. We found that glutaric acid (GA) causes astrocytic cell death under starvation cell culture conditions, i.e. low glucose, without glutamine and fetal calf serum. Glutamine completely abolished GA-induced toxicity, suggesting involvement of glutaminolysis. Increasing dependence on glutaminolysis by chemical induction of hypoxia signaling-potentiated GA-induced toxicity. We further show that GA disturbs glutamine degradation by specifically inhibiting glutamate dehydrogenase. Summarizing our study shows that pathologically relevant concentrations of GA block an important step in the metabolic crosstalk between neurons and astrocytes, ultimately leading to astrocytic cell death.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

★ PREMIUM-INHALT
e.Med Interdisziplinär

Mit e.Med Interdisziplinär erhalten Sie Zugang zu allen CME-Fortbildungen und Fachzeitschriften auf SpringerMedizin.de. Zusätzlich können Sie eine Zeitschrift Ihrer Wahl in gedruckter Form beziehen – ohne Aufpreis.

Zusatzmaterial
High resolution image (TIFF 278 kb)
10545_2017_96_MOESM1_ESM.tiff
Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2018

Journal of Inherited Metabolic Disease 1/2018 Zur Ausgabe

Neu im Fachgebiet Innere Medizin

Meistgelesene Bücher aus der Inneren Medizin

2017 | Buch

Rheumatologie aus der Praxis

Entzündliche Gelenkerkrankungen – mit Fallbeispielen

Dieses Fachbuch macht mit den wichtigsten chronisch entzündlichen Gelenk- und Wirbelsäulenerkrankungen vertraut. Anhand von über 40 instruktiven Fallbeispielen werden anschaulich diagnostisches Vorgehen, therapeutisches Ansprechen und der Verlauf …

Herausgeber:
Rudolf Puchner

2016 | Buch

Ambulant erworbene Pneumonie

Was, wann, warum – Dieses Buch bietet differenzierte Diagnostik und Therapie der ambulant erworbenen Pneumonie zur sofortigen sicheren Anwendung. Entsprechend der neuesten Studien und Leitlinien aller wichtigen Fachgesellschaften.

Herausgeber:
Santiago Ewig

Mail Icon II Newsletter

Bestellen Sie unseren kostenlosen Newsletter Update Innere Medizin und bleiben Sie gut informiert – ganz bequem per eMail.

© Springer Medizin 

Bildnachweise