GSD-3 (debranching enzym)

GSD-3 (debranching enzym) 

Inleiding

Glycogeenstapelingsziekten
Glycogeenstapelingsziekten (afgekort GSD’s) zijn erfelijke stofwisselingsziekten. Door een afwijking in de genen kan het lichaam de stof glycogeen, waar glucose in zit, niet goed afbreken of niet goed aanmaken. Glucose is de meest voorkomende vorm van suiker in het bloed. Het lichaam gebruikt glucose als brandstof om voor energie te zorgen. Glucose komt binnen via de voeding maar kan ook uit vetten en eiwitten worden gemaakt. Het teveel aan glucose wordt in verschillende organen (zoals de lever, de spieren en het hart) opgeslagen als glycogeen.

Als er niet genoeg glucose in het bloed is, bijvoorbeeld door lang niet eten (vasten) of veel sporten, wordt de glycogeenvoorraad (voornamelijk uit de lever, in mindere mate in de nieren en de darmen) vrijgemaakt en weer omgezet in glucose. De hoeveelheid glucose in het bloed gaat dan omhoog om voor energie te zorgen. Bij de meeste glycogeenstapelingsziekten gaat er iets mis bij die omzetting in glucose. Als gevolg daarvan wordt er steeds meer glycogeen opgeslagen in de organen en is het glucosepeil te laag. Door het teveel aan glycogeen en het tekort aan glucose (hypoglykemie) kan schade optreden.

De Engelse naam van deze ziekten is Glycogen Storage Diseases, afgekort GSD, waarvan er een tiental typen zijn. Debranching enzymdeficiëntie is type 3 en wordt dus meestal aangeduid met GSD-3.

GSD-3
GSD-3 wordt veroorzaakt door een gebrek aan het enzym amylo-1,6-glucosidase. Het lichaam heeft dat enzym nodig om glycogeen om te kunnen zetten in glucose als de hoeveelheid suiker in het bloed daalt. Het enzym heeft als functie dat het de vertakkingen van het glycogeenmolecuul ‘afknipt’. Daarom heet het ook wel debranching enzym (‘branch’ = tak).

Er worden twee typen GSD-3 onderscheiden. Bij GSD-3a leidt een defect in het enzym amylo-1,6-glucosidase tot stapeling van glycogeen in de lever, de skeletspieren en soms ook de hartspier. Daardoor is de lever sterk vergroot. Bij GSD-3b vindt uitsluitend glycogeenstapeling plaats in de lever. De ziekte is niet te genezen, maar met een dieetbehandeling en regelmatige voeding zijn de symptomen van de ziekte grotendeels te bestrijden. De levensverwachting van behandelde patiënten is dan ook normaal, hoewel bij sommige GSD-3a patiënten de spieren dusdanig aangedaan zijn, dat zij beperkingen in hun mobiliteit en/of een verzwakte hartspier hebben.

Zeldzaamheid
GSD-3 is een zeldzame ziekte, die naar schatting voorkomt bij 1 op de 500.000 pasgeboren kinderen. In Nederland zijn een stuk of twintig patiënten bekend.

GSD-subtypen
Naast GSD-3 zijn er nog tien andere glycogeenstapelingsziekten. Net als bij GSD-3 is de naam van de arts die de ziekte als eerste heeft ontdekt of een belangrijke mijlpaal in de kennis over de ziekte heeft bereikt aan de ziekte verbonden. Hieronder worden alle glycogeenstapelingsziekten opgesomd, met de naam van de arts waarnaar ze zijn genoemd. Ze kunnen worden onderverdeeld in ziekten waarbij voornamelijk de spieren zijn aangedaan en ziekten waarbij zowel de lever als de spieren zijn aangedaan.

De eerste arts die een GSD-patiënt beschreef, was de Nederlandse kinderarts van Creveld. In 1928 gaf hij een lezing ‘Over een bijzondere stoornis in de koolhydraatstofwisseling in den kinderleeftijd’. Later bleek dat het bij zijn patiënt om GSD-3 ging. Vier jaar later beschreef hij een tweede patiënt met dezelfde symptomen.
In 1964 kon van Creveld bij deze patiënten het enzymdefect aantonen dat hun ziekte veroorzaakte: het debranching enzym was niet actief. Hiermee bleek meteen dat de overlevingskans van de ziekte vrij goed was, want de patiënten waren ten tijde van die ontdekking nog beiden in leven.
GSD-3 wordt ook wel de ziekte van Cori of de ziekte van Forbes genoemd, omdat deze twee artsen in de jaren ’50 van de vorige eeuw de onderliggende mechanismen van de ziekte ontdekten.

Glycogeenstapelingsziekten waarbij voornamelijk de spieren zijn aangedaan:
GSD-2 (Pompe)
GSD-5 (McArdle)
GSD-7 (Tarui)

Glycogeenstapelingsziekten waarbij de lever en in een aantal ziekten ook de spieren kunnen zijn aangedaan:
GSD-1 (von Gierke)
GSD-3 (Cori-Forbes)
GSD-4 (Andersen)
GSD-6 (Hers)
GSD-9
GSD-0
GSD-11 (Fanconi-Bickel)

Achtergrond
Koolhydraten
Koolhydraten (suikers) zijn belangrijk voor de mens als brandstof (energiebron) of als hulpstof bij de opbouw van weefsels. Met name de hersenen zijn sterk afhankelijk van de hoeveelheid suiker in het bloed, daarom is het belangrijk dat de suikerspiegel in het bloed niet te laag wordt. Het lichaam zorgt op een aantal manieren dat de suikervoorraad op peil blijft: koolhydraten worden via de darmen uit de voeding gehaald. Voor een deel komen ze rechtstreeks als glucose in het bloed, voor een deel worden ze opgeslagen in de vorm van glycogeen. Dat is een polysaccharide (zie kader) die door het lichaam wordt gemaakt en vervolgens wordt opgeslagen. Zo ontstaat een energievoorraad die kan worden benut als het suikerpeil in het bloed daalt. De grootste opslag van glycogeen vindt plaats in de lever. Daarnaast wordt het opgeslagen in de spieren.
Als een tijdje na de maaltijd een grote inspanning geleverd moet worden waarbij veel energie nodig is (bijvoorbeeld sporten), dan kan het glycogeen worden afgebroken tot glucose om het suikergehalte in het bloed op peil te houden. Als dat niet voldoende is, kan het lichaam ‘nieuwe’ glucose maken uit niet-koolhydraten, zoals vetten en eiwitten. Dat proces heet ‘gluconeogenese’ (letterlijk ‘glucose-nieuwvorming’).

Bij de verschillende omzettingen van de koolhydraten gebruikt het lichaam een groot aantal enzymen. Bij het ontbreken van een bepaald enzym kunnen er klachten optreden als gevolg van de ophoping van glycogeen of juist een tekort aan een ander koolhydraat.

Koolhydraten komen in verschillende vormen in de voeding voor. Alleen de eenvoudigste vorm (glucose) kan direct in het bloed worden opgenomen. Andere soorten koolhydraten moeten eerst worden omgezet in glucose of glycogeen.

Monosacchariden
Dit zijn enkelvoudige suikers (‘mono’ betekent één). Het belangrijkste monosaccharide voor de mens is glucose (‘glycos’ is het Griekse woord voor suiker). Glucose wordt rechtstreeks gebruikt als energiebron voor een heleboel organen, bijvoorbeeld de hersenen en de spieren. Fructose is een iets anders gevormde monosaccharide dat voorkomt in fruit (vruchtensuiker). Galactose is een monosaccharide dat, gebonden aan glucose, wordt aangetroffen in melk als lactose (melksuiker). Lactose noemt men vanwege de koppeling aan glucose een disaccharide (zie hieronder).

Disacchariden
Dit zijn suikers opgebouwd uit twee monosacchariden (‘di’ staat voor twee). Naast lactose zijn maltose en sucrose voorbeelden van disacchariden. Maltose (moutsuiker) bestaat uit twee glucosemoleculen. Sucrose (rietsuiker) bestaat uit een fructosemolecuul en een glucosemolecuul.

Polysacchariden
In brood, pasta en aardappelen zit zetmeel; dit is gemaakt van een groot aantal glucosemoleculen aan elkaar. Zetmeel is een polysaccharide (‘poly’ betekent veel); een meervoudig suiker. Hiervan kan het lichaam zelf verschillende nieuwe suikers maken.

Glycogeen
Een overschot aan koolhydraten slaat het lichaam op als glycogeen, een polysaccharide. Glycogeen is een lange keten van glucosemoleculen, met een heleboel vertakkingen.

Symptomen

De meeste patiënten komen bij de dokter als ze tussen de zes maanden en anderhalf jaar zijn met een dikke buik door een sterk vergrote lever. Soms kan de dikke buik al direct na de geboorte opvallen. Soms wordt hypoglykemie (lage bloedsuiker) als eerste klacht gezien, waardoor het kind suf of zwak is.

Een duidelijk verschil met GSD-1 is dat de nieren bij GSD-3 niet vergroot zijn. De lever wordt bij kinderen met GSD-3 tussen het achtste en twaalfde jaar geleidelijk kleiner. Tijdens of na de puberteit verdwijnt de vergrote lever bij de meeste patiënten. De groei verloopt meestal normaal of licht vertraagd.

Patiënten hebben (minder vaak dan bij GSD-1) last van lage bloedsuikers (hypoglykemie). Dit geldt vooral voor jonge kinderen. Bij onbehandelde patiënten leidde dat in het verleden soms tot hersenbeschadiging en een achterstand in de verstandelijke ontwikkeling (door coma). Na een korte voedselpauze kan het bloed van GSD-3-patiënten licht verzuren. Ook kunnen ze een verhoogd cholesterolgehalte hebben. Dit is meestal niet ernstig en dit vetgehalte in het bloed wordt lager als de patiënten ouder worden.

De stapeling van glycogeen vindt bij GSD-3a plaats in zowel de lever als de spieren. Patiënten kunnen daarom ook last krijgen van spierklachten, zoals spierzwakte en symptomen van spierafbraak. Ook zenuwcellen en de hartspier kunnen bij dit type GSD-3 aangedaan zijn.

GSD-3 komt dus voor in een tweetal varianten:
– GSD-3a: het meest voorkomende type. Hierbij is het enzym in twee functies gestoord (transferase en glucosidase) in de lever, de skeletspieren, de hartspier en soms zenuwweefsel. Dit heeft tot gevolg dat zowel in de lever als in de spieren afwijkingen worden gevonden. Dit is bij de meerderheid van de patiënten het geval; de problemen in de hartspier en de zenuwbanen worden niet bij alle GSD-3a patiënten gezien. 
– GSD-3b: dit is een variant waarbij alleen de lever is aangedaan en geen andere afwijkingen gevonden worden.

De variant GSD-3a, waarbij ook de spieren zijn aangedaan, blijkt het vaakst voor te komen, bij ca. 85% van de GSD-3-patiënten. De spierfunctie-afwijking verschilt per patiënt; bij sommige patiënten verbeteren de spierkracht en de spierspanning met het toenemen van de leeftijd. Wel kan de botmassa niet optimaal zijn. Dat komt onder andere door de spierzwakte. Hierdoor is er een grotere kans op botbreuken. De botopbouw kan verbeteren door optimale voeding en eventueel extra calcium en vitamine D.

Diagnose

Bij jonge patiënten is er veel overeenkomst tussen GSD-1 en GSD-3. Zo is er door de vergrote lever algauw een vermoeden dat het om één van deze twee glycogeenstapelingsziekten gaat. Met bloedonderzoek kan er onderscheid worden gemaakt tussen GSD-1 en GSD-3. De patiënt krijgt dan suikers toegediend, waarna het bloed op een aantal stoffen wordt onderzocht.

Om de diagnose te bevestigen, kan in het laboratorium getest worden of het debranching enzym activiteit vertoont in huidcellen of witte bloedcellen. Met DNA-onderzoek wordt de diagnose definitief gesteld.

Tegenwoordig wordt heel vaak de voorkeur gegeven aan het direct verrichten van DNA-onderzoek.

Behandeling

Het is mogelijk de symptomen van de ziekte te behandelen met een dieet. Hiermee wordt de bloedsuikerconcentratie gedurende de 24 uren van de dag binnen normale grenzen gehouden. Het dieet bestaat uit koolhydraatrijke maaltijden die verspreid over de dag worden gegeven. Melkproducten en fruit kunnen in normale hoeveelheden worden gegeten, omdat fructose en galactose normaal kunnen worden omgezet in glucose.

Bij jonge kinderen is het vanwege de optredende lage bloedsuikerneiging soms noodzakelijk een maagsonde met druppelvoeding ’s nachts voor te schrijven. Het toevoegen van extra eiwit aan de voeding bij de GSD-3a-patiënten is nodig voor verbetering van de spierfunctie. Vet kan men het beste in meervoudig onverzadigde vorm geven. Linolzuurrijke voeding doet het cholesterolgehalte dalen (linolzuur zit b.v. in maïsolie en zonnebloemolie). Als de botmassa niet optimaal is, kan calcium en vitamine D worden gegeven.

Erfelijkheid

Stofwisselingsziekten zijn erfelijke ziekten. Meestal wordt dan gedacht aan ziekten of eigenschappen die al generaties ‘in de familie’ zitten, maar dat hoeft niet altijd zo te zijn. We proberen het zo duidelijk mogelijk uit te leggen.
Het menselijk lichaam bestaat uit allemaal cellen. In de kern van iedere cel zitten chromosomen. Chromosomen zijn strengen erfelijk materiaal. Ze bestaan uit een stof die we DNA noemen. In dit DNA zit een soort ‘code’ waarin al onze erfelijke eigenschappen zijn vastgelegd. Het DNA is er in tweevoud: de ene helft van het DNA komt van de vader en de andere helft van de moeder.
Normaal gesproken zijn er per cel 22 gelijke chromosoomparen (autosomen). Het 23e paar is geslachtsbepalend en dus verschillend bij mannen en vrouwen: een vrouw heeft twee X-chromosomen en een man heeft een X- en een Y-chromosoom. Een man erft het Y-chromosoom altijd van zijn vader en het X-chromosoom van zijn moeder. Een vrouw krijgt van haar vader én van haar moeder een X-chromosoom.
Op de chromosomen zitten de genen. Een gen is een stukje DNA. Elk gen beschrijft de code van één erfelijke eigenschap. Bijvoorbeeld hoe je eruitziet en hoe je lichaam werkt. Van elk gen zijn er twee kopieën: één afkomstig van de moeder, één afkomstig van de vader. Als er een verandering in een gen optreedt, heet dat een mutatie.

Autosomaal recessief

Deze stofwisselingsziekte erft ‘autosomaal recessief’ over. Autosomaal betekent dat het afwijkende gen (het gen met de mutatie) niet op de geslachtschromosomen X en Y ligt maar op één van de 22 gewone chromosomen. Zowel jongens als meisjes kunnen de aandoening dan krijgen. Ook is de kopie van het gen op het ene chromosoom zwakker dan de functionerende kopie van het gen op het andere chromosoom. Dit wordt bedoeld met de term recessief. Dit betekent meestal dat dragers van één afwijkend gen daarvan geen klachten hebben, omdat het functionerende gen op het andere chromosoom wel werkt en de taak van de afwijkende kopie compenseert.
Om ziekteverschijnselen te hebben zijn er dus twee afwijkende genen nodig. Iemand met een autosomaal recessief overervende stofwisselingsziekte heeft van allebei de ouders precies het afwijkende deel van het gen geërfd. Bij deze persoon zorgt deze combinatie voor een genetische code die niet werkt. Hierdoor kan één enzym of eiwit niet of niet voldoende worden gemaakt. Dat zorgt voor de ziekteverschijnselen.

Dragerschap en overerving

In de meeste gevallen hebben beide ouders nergens last van. Zij zijn dan gezonde dragers. Het functionerende gen op het andere chromosoom zorgt ervoor dat het benodigde enzym of eiwit bij hen voldoende wordt aangemaakt. Elk mens heeft ongeveer 25.000 genen. En elk mens draagt meerdere recessief afwijkende genen met zich mee en merkt daar meestal helemaal niets van. De variatie in onze genen, inclusief de recessieve afwijkingen, maken ons tot unieke individuen. Maar zorgen er dus ook voor dat er ineens een kind kan worden geboren met een erfelijke aandoening. Zonder dat die aandoening in de familie voorkomt. Zonder dat ouders wisten dat zij drager waren.
Als we weten dat beide ouders drager zijn van hetzelfde afwijkende gen, weten we dat ze bij elke zwangerschap een kans van 1 op 4 (25%) hebben op een kind met de ziekte. Ook hebben ze een kans van 3 op 4 (75%) op een kind dat niet ziek is. Van de gezonde kinderen zal 2/3, net als de ouders, gezonde drager zijn. Deze kinderen kunnen de ziekte alleen doorgeven als hun partner ook dezelfde afwijking heeft op zijn of haar DNA.

Overige informatie

Omim nummer

Synoniemen:

Glycogen Storage Disease type 3
Glycogen debranching enzyme deficiency
GSD-3
Glycogenose type 3
Debranching enzym deficiëntie /deficiency
Ziekte van Cori
Ziekte van Forbes
Glycogeenstapelingsziekte type 3

Meest gebruikte naam

GSD-3

Zorgpad:


Zorgpad 2.0 Glycogeenstapelingsziekte type 3voor patiënten

Zorgpad 2.0 Glycogeenstapelingsziekte type 3voor patiënten

Zorgpad 2.0 Glycogeenstapelingsziekte type 3 voor behandelaren

Zorgpad 2.0 Glycogeenstapelingsziekte type 3 voor behandelaren

Kenniskaarten:

Informatie voor kinderen:

stripalgemeen

Stripboek

Zijn er leden met deze ziekte?

Er zijn 11 leden met ‘GSD-3 (debranching enzym)’ bij ons aangemeld.

Datum laatst bewerkt:

11 June 2024

Autorisatie door:

dr. G. Visser en prof. G.P.A. Smit

Disclaimer

Aan de ziekte-informatie kunnen geen rechten worden ontleend. De informatie is mogelijk niet op alle punten actueel, omdat de ontwikkelingen en inzichten snel kunnen gaan. VKS tracht de ziekte-informatie zo goed mogelijk actueel te houden.
Ervaringsverhalen zijn persoonlijke verhalen. De beschrijving van de ziekte en symptomen gelden voor deze persoon. Zoals voor veel erfelijke ziekten geldt, is er een behoorlijke variatie in ernst onder de patiënten. U kunt uit dit verhaal dan ook geen algemene conclusies trekken. Het verhaal geeft slechts een beeld hoe het leven met deze stofwisselingsziekte in de praktijk eruit kan zien.

Heeft u hulp nodig bij het inloggen?

Vond u deze informatie nuttig? Help ons dan om dit in stand te houden.