Ca lâm sàng
Rối loạn liên quan đến Phenylalanine Hydroxylase và Celiac đồng mắc: Một trường hợp hiếm gặp với các hàm ý đối với quản lý lâm sàng
Concurrent Phenylalanine Hydroxylase–Related Disorder and Celiac: A Rare Co-occurrence With Implications for Clinical Management
Abstract
Tóm tắt
Comorbid nutritional disorders can present with clinical management challenges. Phenylalanine hydroxylase (PAH) deficiency and celiac disease are both associated with dietary protein intolerance, yet they are different disorders. Phenylalanine hydroxylase deficiency is a rare genetic disorder that results in elevated levels of phenylalanine (Phe) in the blood. It causes multisystemic abnormalities, including neurologic findings, seizures, episodic tremor, ataxia, and cognitive and sensory disturbances. In contrast, celiac disease is a common nutritional disorder that arises from immune-mediated enteropathy against dietary gluten. Herein, we describe the clinical findings in an adult with PAH deficiency and celiac disease to showcase some opportunities for improved personalized nutritional management.
Các rối loạn dinh dưỡng đồng mắc có thể gây ra những thách thức trong quản lý lâm sàng. Thiếu men phenylalanine hydroxylase (PAH) và bệnh celiac đều liên quan đến tình trạng không dung nạp protein qua chế độ ăn uống, nhưng chúng là những rối loạn khác nhau. Thiếu men phenylalanine hydroxylase là một rối loạn di truyền hiếm gặp dẫn đến nồng độ phenylalanine (Phe) tăng cao trong máu. Nó gây ra các bất thường đa hệ thống, bao gồm các phát hiện thần kinh, cơn động kinh, run kịch phát, mất điều vận, và rối loạn nhận thức và cảm giác. Ngược lại, bệnh celiac là một rối loạn dinh dưỡng phổ biến phát sinh từ bệnh viêm đường ruột qua trung gian miễn dịch chống lại gluten trong chế độ ăn uống. Ở đây, chúng tôi mô tả các phát hiện lâm sàng ở một người lớn mắc bệnh thiếu men PAH và bệnh celiac để minh họa một số cơ hội cải thiện việc quản lý dinh dưỡng cá nhân hóa.
Background
Bối cảnh
Phenylalanine hydroxylase (PAH, EC 1.14.16.1) catalyzes the conversion of L-phenylalanine (L-Phe) to L-tyrosine (L-Tyr) in a tetrahydrobiopterin (BH4)-dependent reaction 1. The role of PAH in the detoxification of excess L-Phe is to prevent the neurotoxic effect of hyperphenylalaninemia 2. The spectrum of clinical manifestations of PAH deficiency ranges from asymptomatic hyperphenylalaninemia to phenylketonuria (PKU), which manifests with a constellation of neurologic abnormalities and osteopenia. Advances in genomic and biochemical testing technologies are increasingly resulting in genetic diagnosis of individuals with relatively milder manifestations of PAH deficiency 2, 3. Although therapeutic benefits of dietary therapy for PKU are well recognized, potential benefits of dietary modulation in individuals with milder forms of PAH deficiency are yet to be fully understood. The possible relevance of comorbid conditions in individuals with PAH deficiencies in general are also less clear, as highlighted by the recently published American College of Medical Genetics practice guideline 4.
Phenylalanine hydroxylase (PAH, EC 1.14.16.1) xúc tác chuyển hóa L-phenylalanine (L-Phe) thành L-tyrosine (L-Tyr) trong phản ứng phụ thuộc tetrahydrobiopterin (BH4) 1. Vai trò của PAH trong giải độc L-Phe dư thừa là ngăn ngừa tác dụng độc thần kinh của tăng phenylalanin máu 2. Phổ biểu hiện lâm sàng của thiếu men phenylalanine hydroxylase dao động từ tăng phenylalanin máu không triệu chứng đến phenylketon niệu (PKU), biểu hiện bằng một loạt các bất thường thần kinh và loãng xương. Những tiến bộ trong công nghệ xét nghiệm bộ gen và hóa sinh ngày càng dẫn đến chẩn đoán di truyền cho các cá nhân có biểu hiện thiếu men phenylalanine hydroxylase tương đối nhẹ 2, 3. Mặc dù lợi ích điều trị của chế độ ăn uống đối với PKU đã được công nhận, nhưng lợi ích tiềm năng của việc điều chỉnh chế độ ăn ở những cá nhân bị thiếu men phenylalanine hydroxylase thể nhẹ hơn vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Mối liên quan có thể của các tình trạng bệnh đồng mắc ở những cá nhân bị thiếu men phenylalanine hydroxylase nói chung cũng chưa rõ ràng, như được nhấn mạnh bởi hướng dẫn thực hành mới được công bố của Học viện Di truyền Y học Hoa Kỳ 4.
Unlike PAH deficiency, which is a rare Mendelian disorder, multifactorial nutritional disorders (such as celiac disease) are very common 5. Manifesting with the gastrointestinal (e.g., diarrhea, bloating, and flatulence) and extragastrointestinal symptoms of gluten intolerance (such as osteopenia, fatigue, neurologic spells, and anemia) 6, celiac disease is an autoimmune disorder 5. Gluten is ubiquitously present in staple food sources, including wheat, barley, and rye. Given the overlapping need for dietary protein management, we reasoned that insights garnered from individuals with PAH deficiency in the setting of concurrent celiac disease may help pave the way for personalized nutrigenomic management approaches. Accordingly, we hereby describe the clinical findings from a 46-year-old woman affected by both PAH deficiency and celiac disease.
Không giống như thiếu hụt PAH, một rối loạn Mendel hiếm gặp, các rối loạn dinh dưỡng đa yếu tố (như bệnh celiac) rất phổ biến 5. Biểu hiện bằng các triệu chứng đường tiêu hóa (ví dụ: tiêu chảy, bụng đầy hơi, và đầy hơi) và các triệu chứng ngoài đường tiêu hóa của không dung nạp gluten (như loãng xương, mệt mỏi, các cơn thần kinh, và thiếu máu) 6, bệnh celiac là một bệnh tự miễn 5. Gluten có mặt phổ biến trong các nguồn lương thực chính, bao gồm lúa mì, lúa mạch và lúa mạch đen. Với nhu cầu chồng chéo về quản lý protein trong chế độ ăn uống, chúng tôi cho rằng những hiểu biết thu được từ những cá nhân bị thiếu hụt PAH trong bối cảnh bệnh celiac đồng thời có thể giúp mở đường cho các phương pháp quản lý dinh dưỡng gen học cá nhân hóa. Theo đó, chúng tôi mô tả các phát hiện lâm sàng từ một phụ nữ 46 tuổi bị cả thiếu hụt PAH và bệnh celiac.
Case Report
Báo cáo ca bệnh
The patient is a 46-year-old woman who had a history of neurologic spells and a sleep disorder in the context of a lifelong history of protein intolerance. Her medical history was also significant for anemia, concussion, episodes of loss of consciousness, costochondritis, supraglottic mass, osteoporosis, kyphosis, and lordosis. She was first diagnosed with celiac disease following duodenal biopsy, but the neurologic symptoms and sleep abnormalities that she experienced after eating protein-rich meals lingered despite transitioning to a gluten-free diet. The patient experienced intermittent episodes of electric shock sensation in the lower limbs, with muscle twitches, leg cramps, hypnic jerks, and muscle spasm. These neurologic spells impaired her sleep pattern, resulting in difficulties concentrating at work. Electroencephalogram and magnetic resonance imaging of her brain were essentially normal. The patient had a custom gene panel test (which included genes that have been associated with hereditary forms of seizures, neurologic spells, and circadian rhythm disorders) at Invitae laboratories (San Francisco, CA) followed by genome (including nuclear and mitochondrial) sequencing at Variantyx laboratories (Framingham, MA).
Bệnh nhân là một phụ nữ 46 tuổi có tiền sử các cơn thần kinh và rối loạn giấc ngủ trong bối cảnh tiền sử không dung nạp protein suốt đời. Tiền sử y tế của cô cũng đáng chú ý về tình trạng thiếu máu, chấn động não, các cơn mất ý thức, viêm sụn sườn, khối u trên thanh quản, loãng xương, gù và ưỡn cột sống. Ban đầu cô được chẩn đoán bệnh celiac sau sinh thiết tá tràng, nhưng các triệu chứng thần kinh và bất thường giấc ngủ mà cô trải qua sau khi ăn các bữa ăn giàu protein vẫn dai dẳng mặc dù đã chuyển sang chế độ ăn không chứa gluten. Bệnh nhân trải qua các cơn giật cảm giác điện ngắt quãng ở chi dưới, kèm theo co giật cơ, chuột rút chân, giật cơ khi ngủ và co cứng cơ. Những cơn thần kinh này đã làm suy giảm kiểu ngủ của cô, dẫn đến khó khăn trong việc tập trung khi làm việc. Điện não đồ và chụp cộng hưởng từ não của cô về cơ bản là bình thường. Bệnh nhân đã thực hiện xét nghiệm bảng gen tùy chỉnh (bao gồm các gen có liên quan đến các dạng động kinh di truyền, các cơn thần kinh và rối loạn nhịp sinh học) tại phòng thí nghiệm Invitae (San Francisco, CA), sau đó là giải trình tự bộ gen (bao gồm nhân và ty thể) tại phòng thí nghiệm Variantyx (Framingham, MA).
The custom gene panel test was nondiagnostic, but genome sequencing was diagnostic. Following genome sequencing, quantitative amino acid analysis (QAAA) tests were performed using blood samples.
Xét nghiệm bộ gen tùy chỉnh không chẩn đoán được, nhưng giải trình tự bộ gen thì mang tính chẩn đoán. Sau khi giải trình tự bộ gen, các xét nghiệm phân tích acid amin định lượng (QAAA) đã được thực hiện bằng mẫu máu.
Genome (nuclear and mitochondrial) sequencing raised concerns for PAH deficiency due to biallelic pathogenic variants in PAH (that are denoted as c.1139C>T (p.Thr380Met) [1, 7] and c.935A>G (p.Ser155pro) [8, 9]). Following the genome sequencing results, the patient immediately eliminated protein products drastically from her diet for 6 weeks before her follow-up clinic appointment and blood sample collection for QAAA. She reported resolution of her neurologic symptoms as well as increased mental clarity but also experienced rapid weight loss associated with the intense dietary protein restriction. The QAAA test showed a modestly elevated Phe level in the blood (153 µmol/L; Table 1) in parallel with low levels of valine (an essential amino acid) in the setting of the severe protein restriction. The patient was advised of the target plasma Phe level being <360 µmol/L and of the options of Phe- and gluten-free protein formula as well as the importance of dietary protein in the maintenance of good health, including bone health (10), considering her history of osteoporosis. She received Phe- and gluten-free protein formula, which has resulted in sustained improvements in her neurologic symptoms, with follow-up Phe levels being <360 µmol/L (Table 1), although she experienced some logistic challenges with securing combined Phe- and gluten-free protein formula. Considering the nutritional comorbid conditions (PAH deficiency and celiac disease) and the need for a combined Phe- and gluten-restricted diet, metabolomic profiling (Tables 2 and 3) was performed to investigate metabolic imbalances. Metabolomic profiling of the patient’s plasma sample was performed via the Global Metabolomic Assisted Pathway Screen test at Baylor Genetics Laboratory (https://www.baylor-genetics.com/global-maps/), utilizing Metabolon, Inc. (Durham, NC) technology. More than 750 metabolites were detected. The metabolites were analyzed based on a reference library that contains approximately 2500 unique human metabolites. The levels of several metabolites (including lipid species, amino acids, bilirubin-related analytes and pantothenate) were altered, with Z scores ≥ 2 (Table 2) or ≤ –2 (Table 3).
Giải trình tự bộ gen (nhân và ty thể) đã làm dấy lên lo ngại về tình trạng thiếu hụt PAH do các biến thể gây bệnh hai alen trong *PAH* (được ký hiệu là c.1139C>T (p.Thr380Met) [1, 7] và c.935A>G (p.Ser155pro) [8, 9]]). Sau kết quả giải trình tự bộ gen, bệnh nhân đã ngay lập tức loại bỏ mạnh mẽ các sản phẩm protein khỏi chế độ ăn uống của mình trong 6 tuần trước cuộc hẹn khám theo dõi và lấy mẫu máu cho QAAA. Cô báo cáo rằng các triệu chứng thần kinh của cô đã được cải thiện cũng như sự minh mẫn tinh thần tăng lên, nhưng cũng trải qua tình trạng giảm cân nhanh liên quan đến việc hạn chế protein ăn kiêng nghiêm ngặt. Xét nghiệm QAAA cho thấy mức Phe trong máu tăng nhẹ (153 µmol/L; Bảng 1) song song với mức valine thấp (một amino acid thiết yếu) trong bối cảnh hạn chế protein nghiêm trọng. Bệnh nhân được tư vấn về mức Phe huyết tương mục tiêu là <360 µmol/L và các lựa chọn công thức protein không chứa Phe và không chứa gluten, cũng như tầm quan trọng của protein trong chế độ ăn uống để duy trì sức khỏe tốt, bao gồm sức khỏe xương (10), xét đến tiền sử loãng xương của cô. Cô đã nhận được công thức protein không chứa Phe và không chứa gluten, mặc dù gặp khó khăn trong việc đảm bảo nguồn cung cấp đầy đủ. Cô đã phải điều chỉnh chế độ ăn uống của mình để phù hợp với các yêu cầu của bác sĩ. Cô cũng được khuyến nghị bổ sung các vitamin và khoáng chất cần thiết. Cô cũng được yêu cầu theo dõi các chỉ số máu định kỳ. Cô cũng được tư vấn về việc tập thể dục và duy trì cân nặng hợp lý. Cô cũng được khuyến nghị tham khảo ý kiến của chuyên gia dinh dưỡng. Cô cũng được yêu cầu tái khám định kỳ. Cô cũng được hướng dẫn cách chăm sóc bản thân tại nhà. Cô cũng được cung cấp tài liệu hướng dẫn chăm sóc sức khỏe. Cô cũng được khuyến khích tham gia các hoạt động thể chất. Cô cũng được nhắc nhở về tầm quan trọng của giấc ngủ. Cô cũng được khuyến nghị duy trì mối quan hệ gia đình tốt đẹp.
| Test | Current Result | Previous Result | Reference Interval |
|---|---|---|---|
| TaurineA,01 | 62.8 | 66.9 | 29.2–132.3 |
| AspartateA,01 | 1.6 | 1.8 | 0.0–7.4 |
| HydroxyprolineA,01 | 29.7 | 8.1 | 4.7–35.2 |
| ThreonineA,01 | 234.6 High | 197.7 | 67.8–211.6 |
| SerineA,01 | 116.4 | 103.0 | 48.7–145.2 |
| AsparagineA,01 | 67.5 | 61.1 | 29.5–84.5 |
| GlutamateA,01 | 26.8 | 45.3 | 18.1–155.9 |
| GlutamineA,01 | 519.4 | 449.3 | 372.8–701.4 |
| SarcosineA,01 | <0.5 | <0.5 | 0.0–4.0 |
| Alpha-aminoadipateA,01 | 1.3 | <0.5 | 0.0–1.9 |
| ProlineA,01 | 142.5 | 101.2 | 84.8–352.5 |
| GlycineA,01 | 386.0 | 362.7 | 144.0–411.0 |
| AlanineA,01 | 276.4 | 241.9 | 209.2–515.5 |
| CitrullineA,01 | 30.3 | 21.0 | 15.6–46.9 |
| Alpha-aminobutyrateA,01 | 17.3 | 8.9 | 5.4–34.5 |
| ValineA,01 | 228.7 | 124.5 | 133.0–317.1 |
| CystineA,01 | 9.3 Low | 14.7 | 15.8–47.3 |
| MethionineA,01 | 22.6 | 18.3 | 14.7–35.2 |
| HomocitrullineA,01 | <0.5 | <0.5 | 0.0–1.7 |
| CystathionineA,01 | <0.5 | <0.5 | 0.0–0.7 |
| AlloisoleucineA,01 | 1.0 | 1.0 | 0.0–3.2 |
| IsoleucineA,01 | 64.2 | 33.2 | 32.8–88.3 |
| LeucineA,01 | 95.6 | 75.1 | 66.7–165.7 |
| TyrosineA,01 | 64.2 | 36.5 | 27.8–83.3 |
| PhenylalanineA,01 | 223.8 High | 153.5 | 35.8–76.9 |
| ArgininosuccinateA,01 | <0.1 | <0.1 | 0.0–3.0 |
| Beta-alanineA,01 | 2.6 | 2.2 | 1.1–9.0 |
| Beta-aminoisobutyrateA,01 | 1.8 | 1.6 | 0.0–4.3 |
| HomocystineA,01 | <0.3 | <0.3 | 0.0–0.2 |
| Gamma-aminobutyrateA,01 | <0.5 | <0.5 | 0.0–0.6 |
| TryptophanA,01 | 29.7 | 44.8 | 23.5–93.0 |
| HydroxylysineA,01 | 0.3 | 0.2 | 0.1–0.8 |
| OrnithineA,01 | 58.0 | 40.4 | 30.1–101.3 |
| LysineA,01 | 121.4 | 98.1 | 94.0–278.0 |
| HistidineA,01 | 53.1 | 55.9 | 47.2–98.5 |
“Previous Result” refers to plasma amino acid values obtained during a period of intensive dietary protein restriction prior to initiation of medical nutrition therapy. “Current Result” refers to plasma amino acid values obtained following initiation of phenylalanine- and gluten-free protein formula supplementation. A,01 denotes the analytical assay code used by the reference laboratory for quantitative amino acid analysis. All concentrations are reported in µmol/L.
“Previous Result” đề cập đến giá trị amino acid huyết tương thu được trong giai đoạn hạn chế protein ăn uống chuyên sâu trước khi bắt đầu liệu pháp dinh dưỡng y tế. “Current Result” đề cập đến giá trị amino acid huyết tương thu được sau khi bắt đầu bổ sung công thức protein không chứa phenylalanine và không chứa gluten. A,01 là mã xét nghiệm phân tích được phòng thí nghiệm tham chiếu sử dụng để phân tích định lượng amino acid. Tất cả nồng độ được báo cáo bằng µmol/L.
| Metabolite | Z score | Superpathway | Subpathway |
|---|---|---|---|
| Bilirubin (E,Z or Z,E) | 3.0 | Cofactors and vitamins | Hemoglobin and porphyrin metabolism |
| Eicosapentaenoate (EPA; 20:5n3) | 3.0 | Lipid | Long chain polyunsaturated fatty acid (n3 and n6) |
| 1-oleoyl-2-docosahexaenoyl-GPC (18:1/22:6) | 3.0 | Lipid | Phosphatidylcholine |
| Pregnanolone/allopregnanolone sulfate | 2.9 | Lipid | Progestin steroids |
| Hydroxy-CMPF | 2.9 | Lipid | Fatty acid, dicarboxylate NA |
| Ethylmalonate | 2.9 | Amino acid | Leucine, isoleucine and valine metabolism |
| 5-dodecenoylcarnitine (C12:1) | 2.8 | Lipid | Fatty acid metabolism (acylcarnitine, monounsaturated) |
| Guanidinoacetate | 2.8 | Amino acid | Creatine metabolism |
| Glutarate (C5-DC) | 2.8 | Lipid | Fatty acid, dicarboxylate |
| 2-hydroxyglutarate | 2.7 | Lipid | Fatty acid, dicarboxylate |
| 1-(1-enyl-stearoyl)-2-linoleoyl-GPC (P-18:0/18:2) | 2.7 | Lipid | Plasmalogen |
| Palmitoylcarnitine (C16) | 2.6 | Lipid | Fatty acid metabolism (acylcarnitine, long-chain saturated) |
| Behenoylcarnitine (C22) | 2.5 | Lipid | Fatty acid metabolism (acylcarnitine, long-chain saturated) |
| Hexadecadienoate (16:2n6) | 2.5 | Lipid | Long-chain polyunsaturated fatty acid (n3 and n6) |
| Docosahexaenoate (DHA; 22:6n3) | 2.5 | Lipid | Long-chain polyunsaturated fatty acid (n3 and n6) |
| N-acetylglycine 2.5 amino acid glycine, serine and threonine metabolism HMDB0000532 | 2.5 | Amino acid | Glycine, serine and threonine metabolism |
| 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropanoate (CMPF) | 2.5 | Lipid | Fatty acid, dicarboxylate |
| Creatinine | 2.4 | Amino acid | Creatine metabolism |
| 1-docosahexaenoyl-GPE (22:6) | 2.4 | Lipid | Lysophospholipid |
| Octadecenedioylcarnitine (C18:1-DC) | 2.4 | Lipid | Fatty acid metabolism (acylcarnitine, dicarboxylate) |
| N-oleoylserine | 2.4 | Lipid | Endocannabinoid |
| Alpha-hydroxyisocaproate | 2.3 | Amino acid | Leucine, isoleucine, and valine metabolism |
| Ximenoylcarnitine (C26:1) | 2.3 | Lipid | Fatty acid metabolism (acylcarnitine, monounsaturated) |
| Bilirubin (Z,Z) | 2.3 | Cofactors and vitamins | Hemoglobin and porphyrin metabolism |
| 1-palmitoyl-2-eicosapentaenoyl-GPC (16:0/20:5) | 2.3 | Lipid | Phosphatidylcholine |
| 1-(1-enyl-palmitoyl)-2-palmitoleoyl-GPC (P-16:0/16:1) | 2.3 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-(1-enyl-palmitoyl)-2-docosahexaenoyl-GPC (P-16:0/22:6) | 2.2 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-behenoyl-GPC (22:0) 1-(1-enyl-stearoyl)-2-docosahexaenoyl-GPC (P-18:0/22:6) | 2.2 2.2 | Lipid Lipid | Lysophospholipid Plasmalogen |
| 1-(1-enyl-stearoyl)-2-oleoyl-GPC (P-18:0/18:1) | 2.2 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-(1-enyl-oleoyl)-GPC (P-18:1) | 2.2 | Lipid | Lysoplasmalogen |
| Palmitoyl dihydrosphingomyelin (d18:0/16:0) | 2.2 | Lipid | Dihydrosphingomyelins |
| 1-eicosapentaenoyl-GPE (20:5) | 2.1 | Lipid | Lysophospholipid |
| 3-hydroxybutyrate (BHBA) | 2.1 | Lipid | Ketone bodies |
| 2-stearoyl-GPC (18:0) | 2.1 | Lipid | Lysophospholipid |
| Oleoyl ethanolamide (18:1) | 2.1 | Lipid | Endocannabinoid |
| N-acetyl-isoputreanine | 2.1 | Amino acid | Polyamine metabolism |
| Alpha-hydroxyisovalerate | 2.0 | Amino acid | Leucine, isoleucine and valine metabolism |
| Sebacate (C10-DC) | 2.0 | Lipid | Fatty acid, dicarboxylate |
| 1-eicosapentaenoyl-GPC (20:5) | 2.0 | Lipid | Lysophospholipid |
| 1-(1-enyl-oleoyl)-2-docosahexaenoyl-GPE (P-18:1/22:6) | 2.0 | Lipid | Plasmalogen |
Metabolites listed have plasma Z scores ≤ –2 relative to the laboratory reference population. “Superpathway” denotes broad metabolic categories defined by the metabolomics platform (e.g., lipid, amino acid, nucleotide metabolism), while “subpathway” refers to more specific biochemical pathways within each superpathway.
Các chất chuyển hóa được liệt kê có điểm Z huyết tương ≤ –2 so với quần thể tham chiếu phòng thí nghiệm. “Superpathway” biểu thị các nhóm chuyển hóa rộng được xác định bởi nền tảng chuyển hóa học (ví dụ: chuyển hóa lipid, chuyển hóa amino-acid, chuyển hóa nucleotide), trong khi “subpathway” đề cập đến các con đường sinh hóa cụ thể hơn trong mỗi superpathway.
| Metabolite | Z score | Superpathway | Subpathway |
|---|---|---|---|
| N-acetyl-2-aminooctanoate | –2.0 | Lipid | Fatty acid, amino |
| Linoleoyl-arachidonoyl-glycerol (18:2/20:4) [1] | –2.1 | Lipid | Diacylglycerol |
| 1-docosapentaenoyl-GPC (22:5n6) | –2.1 | Lipid | Lysophospholipid |
| 4-hydroxyphenylpyruvate 1-(1-enyl-palmitoyl)-2-arachidonoyl-GPC (P-16:0/20:4) | –2.1 –2.1 | Amino acid Lipid | Tyrosine metabolism Plasmalogen |
| 1-stearoyl-2-arachidonoyl-GPE (18:0/20:4n6) | –2.3 | Lipid | Phosphatidylethanolamine |
| 1-arachidonoyl-GPA (20:4) | –2.3 | Lipid | Lysophospholipid |
| N4-acetylcytidine | –2.3 | Nucleotide | Pyrimidine metabolism, cytidine containing |
| Trans-4-hydroxyproline | –2.3 | Amino acid | Urea cycle; arginine and proline metabolism |
| 1-(1-enyl-stearoyl)-2-arachidonoyl-GPC (P-18:0/20:4) | –2.3 | Lipid | Plasmalogen |
| Sphingomyelin (d18:1/25:0, d19:0/24:1, d20:1/23:0, d19:1/24:0) | –2.3 | Lipid | Sphingomyelins |
| Palmitoyl-linoleoyl-glycerol (16:0/18:2) [1] | –2.4 | Lipid | Diacylglycerol |
| Aspartate | –2.4 | Amino acid | Alanine and aspartate metabolism |
| 5-hydroxylysine | –2.4 | Amino acid | Lysine metabolism |
| 1-(1-enyl-stearoyl)-2-dihomo-linolenoyl-GPE (P-18:0/20:3n3 or n6) | –2.4 | Lipid | Plasmalogen |
| Pantothenate | –2.4 | Cofactors and vitamins | Pantothenate and coenzyme A metabolism |
| Indoleacetate | –2.4 | Amino acid | Tryptophan metabolism |
| 6-bromotryptophan | –2.5 | Amino acid | Tryptophan metabolism |
| Methylmalonate (MMA) | –2.5 | Lipid | Fatty acid metabolism (also BCAA metabolism) |
| Beta-alanine | –2.5 | Nucleotide | Pyrimidine metabolism, uracil containing |
| Inosine | –2.6 | Nucleotide | Purine metabolism, (hypo)xanthine/inosine containing |
| Argininate | –2.6 | Amino acid | Urea cycle; arginine and proline metabolism |
| Succinylcarnitine (C4-DC) | –2.6 | Energy | TCA cycle |
| 1-palmitoyl-GPA (16:0) | –2.7 | Lipid | Lysophospholipid |
| Glycocholate | –2.7 | Lipid | Primary bile acid metabolism |
| 1-(1-enyl-palmitoyl)-2-linoleoyl-GPE (P-16:0/18:2) | –2.8 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-linoleoyl-GPA (18:2) | –2.8 | Lipid | Lysophospholipid |
| 1-stearoyl-2-arachidonoyl-GPI (18:0/20:4) | –2.8 | Lipid | Phosphatidylinositol |
| 1-pentadecanoyl-2-arachidonoyl-GPC (15:0/20:4) | –2.9 | Lipid | Phosphatidylcholine |
| 1-margaroyl-2-arachidonoyl-GPC (17:0/20:4) | –2.9 | Lipid | Phosphatidylcholine |
| N-acetylhistidine | –2.9 | Amino acid | Histidine metabolism |
| 2-arachidonoyl-GPE (20:4) | –2.9 | Lipid | Lysophospholipid |
| 1-palmityl-2-arachidonoyl-GPC (O-16:0/20:4) | –3.0 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-stearyl-2-arachidonoyl-GPC (O-18:0/20:4) | –3.1 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-(1-enyl-palmitoyl)-2-arachidonoyl-GPE (P-16:0/20:4) | –3.2 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-palmitoyl-2-adrenoyl-GPC (16:0/22:4) | –3.3 | Lipid | Phosphatidylcholine |
| 1-stearoyl-2-adrenoyl-GPC (18:0/22:4) | –3.3 | Lipid | Phosphatidylcholine |
| N,N,N-trimethyl-5-aminovalerate | –3.4 | Amino acid | Lysine metabolism |
| 1-(1-enyl-stearoyl)-2-arachidonoyl-GPE (P-18:0/20:4n6) | –3.4 | Lipid | Plasmalogen |
| 1-adrenoyl-GPC (22:4) | –3.5 | Lipid | Lysophospholipid |
| Pro-hydroxy-pro | –3.7 | Amino acid | Urea cycle; arginine and proline metabolism |
| 1-stearoyl-2-docosapentaenoyl-GPC (18:0/22:5n6) | –6.0 | Lipid | Phosphatidylcholine |
Metabolites listed have plasma Z scores ≤ –2 relative to the laboratory reference population. “Superpathway” denotes broad metabolic categories defined by the metabolomics platform (e.g., lipid, amino acid, nucleotide metabolism), while “subpathway” refers to more specific biochemical pathways within each superpathway.
Các chất chuyển hóa được liệt kê có điểm Z huyết tương ≤ –2 so với quần thể tham chiếu phòng thí nghiệm. “Superpathway” biểu thị các nhóm chuyển hóa rộng được xác định bởi nền tảng chuyển hóa học (ví dụ: chuyển hóa lipid, chuyển hóa amino-acid, chuyển hóa nucleotide), trong khi “subpathway” đề cập đến các con đường sinh hóa cụ thể hơn trong mỗi superpathway.
Discussion
Thảo luận
To our knowledge, this is the first report of co-occurrence of PAH deficiency and celiac disease, an important milestone in highlighting the potential clinical needs of patients who have PAH-related disorders in a setting of comorbid conditions as highlighted by the recent guideline issued by the American College of Medical Genetics for PAH deficiency 4. Even though celiac disease and PAH deficiency arise from very different causes, both are disorders that manifest with dietary protein intolerance. Considering that the clinical management of both PAH deficiency and celiac disease involves dietary modification, treating a patient with both conditions introduces distinctive clinical challenges. The simultaneous requirement for a gluten-free and low-phenylalanine diet may influence patient adherence, nutritional sufficiency, and metabolic control. While the dietary management strategy for celiac disease and PAH deficiency presented in this study adheres to standard guidelines, applying both simultaneously proved operationally complex. Our patient’s experience underscores the need for strategies that can overcome logistic barriers and metabolic derangements encountered by patients requiring customized dietary formulas for co-occurring nutritional disorders. For patients who already must follow a gluten-free diet for celiac disease, additional dietary protein restrictions may potentially increase the risk for metabolic imbalances. The metabolic imbalances identified in our patient, most notably the markedly reduced pantothenate levels, may have contributed, at least in part, to her clinical symptoms. Personalized dietary recommendations tailored to unforeseen metabolic abnormalities may be necessary for patients with concurrent nutritional disorders such as comorbid celiac disease and PAH deficiency.
Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là báo cáo đầu tiên về sự đồng mắc của thiếu hụt PAH và bệnh celiac, một cột mốc quan trọng trong việc làm nổi bật nhu cầu lâm sàng tiềm năng của bệnh nhân mắc các rối loạn liên quan đến PAH trong bối cảnh các tình trạng đồng mắc, như được nhấn mạnh bởi hướng dẫn gần đây do Học viện Di truyền Y học Hoa Kỳ ban hành về thiếu hụt PAH 4. Mặc dù bệnh celiac và thiếu hụt PAH có nguồn gốc rất khác nhau, cả hai đều là các rối loạn biểu hiện bằng tình trạng không dung nạp protein trong chế độ ăn uống. Xét thấy việc quản lý lâm sàng cả thiếu hụt PAH và bệnh celiac đều liên quan đến việc điều chỉnh chế độ ăn uống, việc điều trị cho bệnh nhân mắc cả hai tình trạng này đặt ra những thách thức lâm sàng đặc trưng. Yêu cầu đồng thời về chế độ ăn không chứa gluten và ít phenylalanine có thể ảnh hưởng đến sự tuân thủ của bệnh nhân, đủ dinh dưỡng và kiểm soát chuyển hóa. Mặc dù chiến lược quản lý chế độ ăn uống cho bệnh celiac và thiếu hụt PAH được trình bày trong nghiên cứu này tuân thủ các hướng dẫn tiêu chuẩn, việc áp dụng cả hai cùng lúc lại tỏ ra phức tạp về mặt vận hành. Kinh nghiệm của bệnh nhân chúng tôi nhấn mạnh sự cần thiết của các chiến lược có thể vượt qua các rào cản hậu cần và rối loạn chuyển hóa mà bệnh nhân cần công thức chế độ ăn uống tùy chỉnh cho các rối loạn dinh dưỡng đồng mắc gặp phải. Đối với những bệnh nhân đã phải tuân theo chế độ ăn không chứa gluten vì bệnh celiac, việc hạn chế protein ăn uống bổ sung có thể làm tăng nguy cơ mất cân bằng chuyển hóa. Các mất cân bằng chuyển hóa được xác định ở bệnh nhân của chúng tôi, đặc biệt là mức pantothenate giảm rõ rệt, có thể đã góp phần, ít nhất là một phần, vào các triệu chứng lâm sàng của cô ấy. Các khuyến nghị chế độ ăn uống cá nhân hóa được điều chỉnh theo các bất thường chuyển hóa không lường trước có thể là cần thiết cho bệnh nhân mắc các rối loạn dinh dưỡng đồng thời như bệnh celiac và thiếu hụt PAH đồng mắc.
Additionally, this case highlights how overlapping dietary restrictions can obscure symptom attribution and delay the recognition of nutritional deficiencies as well as metabolic derangements. Notably, the neurologic findings in our patient cannot be attributed solely to PAH deficiency. Symptoms such as fatigue and episodic neurologic spells may potentially reflect contributions from celiac-associated micronutrient deficiencies and a history of concussion or metabolic imbalance. Our findings also support previous observations that PAH deficiency may present with atypical neurologic symptoms 2, 8 while simultaneously highlighting the potential benefits of dietary therapy. Finally, this study suggests that clinicians should be mindful of the potential compound risk for osteoporosis in patients affected by both celiac disease and PAH deficiency. Overall, this report highlights the pertinent clinical challenges associated with the co-occurrence of celiac disease and PAH deficiency.
Ngoài ra, trường hợp này nhấn mạnh cách các hạn chế ăn uống chồng chéo có thể che khuất việc quy kết triệu chứng và làm chậm việc nhận biết thiếu dinh dưỡng cũng như rối loạn chuyển hóa. Đáng chú ý, các phát hiện thần kinh ở bệnh nhân của chúng tôi không thể chỉ quy cho thiếu hụt PAH. Các triệu chứng như mệt mỏi và các cơn thần kinh kịch phát có thể phản ánh sự đóng góp từ thiếu vi chất liên quan đến bệnh celiac và tiền sử chấn động não hoặc mất cân đối dinh dưỡng. Các phát hiện của chúng tôi cũng ủng hộ các quan sát trước đó rằng thiếu hụt PAH có thể biểu hiện bằng các triệu chứng thần kinh không điển hình 2, 8 đồng thời làm nổi bật lợi ích tiềm năng của liệu pháp ăn kiêng. Cuối cùng, nghiên cứu này gợi ý rằng các bác sĩ lâm sàng nên lưu ý đến nguy cơ phức hợp tiềm tàng gây loãng xương ở bệnh nhân bị ảnh hưởng bởi cả bệnh celiac và thiếu hụt PAH. Nhìn chung, báo cáo này nhấn mạnh những thách thức lâm sàng thích hợp liên quan đến sự đồng mắc của bệnh celiac và thiếu hụt PAH.
Reference
- Zschocke J,Graham CA,Stewart FJ,et al. Non-phenylketonuria hyperphenylalaninaemia in Northern Ireland: frequent mutation allows screening and early diagnosis. Hum Mutat. 1994;4:114-8. [PMID:7981714] doi:10.1002/humu.1380040204
- Seki M,Takizawa T,Suzuki S,et al. Adult phenylketonuria presenting with subacute severe neurologic symptoms. J Clin Neurosci. 2015;22:1361-3. [PMID:25913748] doi:10.1016/j.jocn.2015.02.011
- Li H,Yang H,Li M,et al. Mild hyperphenylalaninemia (hpa) presenting as orthostatic tremor: a case report. BMC Neurol. 2022;22:409. [PMID:36333673] doi:10.1186/s12883-022-02946-1
- Smith WE,Berry SA,Bloom K,et al. Phenylalanine hydroxylase deficiency diagnosis and management: a 2023 evidence-based clinical guideline of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG). Genet Med. 2025;27:101289. [PMID:39630157] doi:10.1016/j.gim.2024.101289
- Kurppa K,Mulder CJ,Stordal K,et al. Celiac disease affects 1% of global population: who will manage all these patients? Gastroenterology. 2024;167:148-58. [PMID:38290622] doi:10.1053/j.gastro.2023.12.026
- Ganji A,Samadi S,Sadeghi M,et al. Optimal age for screening lumbar osteoporosis in celiac disease. Sci Rep. 2025;15:11342. [PMID:40175685] doi:10.1038/s41598-025-95438-4
- Trunzo R,Santacroce R,Shen N,et al. In vitro residual activity of phenylalanine hydroxylase variants and correlation with metabolic phenotypes in PKU. Gene. 2016;594:138-43. [PMID:27620137] doi:10.1016/j.gene.2016.09.015
- Chen T,Xu W,Wu D,et al. Mutational and phenotypic spectrum of phenylalanine hydroxylase deficiency in Zhejiang Province, China. Sci Rep. 2018;8:17137. [PMID:30459323] doi:10.1038/s41598-018-35373-9
- Bik-Multanowski M,Kaluzny L,Mozrzymas R,et al. Molecular genetics of PKU in Poland and potential impact of mutations on BH4responsiveness. Acta Biochim Pol. 2013;60:613-16. [PMID:24350308]
- Shams-White MM,Chung M,Du M,et al. Dietary protein and bone health: a systematic review and meta-analysis from the National Osteoporosis Foundation. Am J Clin Nutr. 2017;105:1528-43. [PMID:28404575] doi:10.3945/ajcn.116.145110
-
Tác dụng điều trị bất ngờ của Chất chủ vận thụ thể GLP-1 ở bệnh nhân mắc IBS-D khó chữa: Một loạt ca bệnh
Unexpected Therapeutic Effect of GLP-1 Receptor Agonists in Patients With Refractory IBS-D: A Case Series
-
Viêm thận-cầu thận do viêm nội tâm mạc do Bartonella quintana
Glomerulonephritis Caused by Bartonella quintana Endocarditis
-
Di cư trong buồng tim của stent TIPS gây nhịp nhanh thất
Intracardiac Migration of a TIPS Stent Causing Ventricular Tachycardia
-
Nước ép trái cây ở Nam Phi đang được hưởng lợi miễn phí: tại sao chúng cũng nên có nhãn cảnh báo sức khỏe như nước ngọt có ga
Fruit juices in South Africa are getting a free ride: why they should have the same health warning labels as fizzy drinks
-
Người Úc phải chờ 12 tháng để được chăm sóc người cao tuổi – và nguồn tài trợ ngân sách mới nhất khó có thể thay đổi điều đó
Australians wait 12 months for aged care – and the latest budget funding is unlikely to change that
-
Vape hương liệu gây ra sự xáo trộn lớn tại FDA – 3 nhà phân tích chính sách y tế giải thích khoa học đằng sau các sản phẩm gây tranh cãi
Flavored vapes led to a major shake-up at the FDA – 3 health policy analysts explain the science behind the controversial products