Wichtigster Entscheidungsbaum
Krankes Neugeborenes: welcher Stoffwechselnotfall?
Das Wichtigste
- Schwere neonatale Harnstoffzyklusstörungen manifestieren sich 24–72 Stunden nach Beginn der Eiweißzufuhr: Trinkschwäche, Lethargie, Erbrechen, Tachypnoe.
- Klassisches Muster: sehr hohes Ammoniak, normale Glukose, respiratorische Alkalose, keine Ketoazidose, niedriger Harnstoff-Stickstoff (BUN).
- Hyperammonämie mit ketotischer Anionenlückenazidose spricht für eine Organoazidämie; mit hohem Laktat für einen Pyruvatcarboxylase- oder Pyruvatdehydrogenase-Defekt.
- Niedriges Citrullin mit hoher Orotsäure im Urin = OTC-Mangel; niedrige oder normale Orotsäure = CPS1- oder NAGS-Mangel.
- Der OTC-Mangel ist die häufigste Harnstoffzyklusstörung und X-chromosomal; Konduktorinnen können sich spät manifestieren.
- Sofort behandeln: Eiweiß stoppen, hochkalorische i.v. Glukose ± Lipide, i.v. Natriumphenylacetat/-benzoat plus Arginin, Dialyse bei sehr hohem oder nicht fallendem Ammoniak.
- Lesch-Nyhan: HPRT-Mangel, X-chromosomal-rezessiv; Allopurinol senkt die Harnsäure, bessert aber weder Selbstverletzung noch neurologische Erkrankung.
Eine Harnstoffzyklusstörung beim kranken Neugeborenen erkennen
Das Kind ist bei Geburt gesund, trinkt dann schlecht, wird lethargisch und erbricht nach Beginn der Eiweißzufuhr, meist nach 24–72 Stunden. Eine schnelle Atmung ist häufig und kann in Krampfanfälle und Koma übergehen.
Die ersten Laborwerte ordnen die Stoffwechselnotfälle: Ammoniak, Glukose, Laktat, Blutgasanalyse mit Anionenlücke und Ketone im Urin. Eine Harnstoffzyklusstörung zeigt sehr hohes Ammoniak bei normaler Glukose, respiratorischer Alkalose, ohne Ketoazidose und mit niedrigem BUN.
- Beispiel: ein 2 Tage alter Junge, lethargisch und tachypnoisch, mit pH 7.50, normaler Glukose und Anionenlücke, ohne Ketone und mit Ammoniak 650 µmol/L hat bis zum Beweis des Gegenteils eine Harnstoffzyklusstörung.
- Bei einem enzephalopathischen Kind mit hohem Ammoniak nicht auf ein genetisches Ergebnis warten: die Behandlung sofort beginnen.
| Muster bei hohem Ammoniak | Denken an |
|---|---|
| Respiratorische Alkalose, normale Glukose und Anionenlücke, keine Ketone | Harnstoffzyklusstörung |
| Ausgeprägte metabolische Azidose mit Anionenlücke und Ketose | Organoazidämie |
| Hohes Laktat | Pyruvatcarboxylase- oder Pyruvatdehydrogenase-Defekt |
| Hypoglykämie mit niedrigen Ketonen | Fettsäureoxidationsstörung |
Warum Ammoniak, Alkalose und Hirnschwellung
Der Harnstoffzyklus wandelt Ammoniak in Harnstoff um, damit es mit dem Urin ausgeschieden werden kann. Fällt ein Enzym des Zyklus aus, reichert sich Ammoniak an und es wird wenig Harnstoff gebildet, daher ist der BUN niedrig.
- Ammoniak stimuliert das Atemzentrum: die zentrale Hyperventilation verursacht die respiratorische Alkalose.
- In Astrozyten wird Ammoniak mit Glutamat zu Glutamin verbunden; Glutamin zieht Wasser an, die Zellen schwellen und es entsteht ein Hirnödem.
- NAGS bildet N-Acetylglutamat, das CPS1 aktiviert; CPS1 bildet Carbamoylphosphat; OTC verbindet es mit Ornithin zu Citrullin.
- Citrullin ist niedrig, wenn der Block bei NAGS, CPS1 oder OTC liegt.
Tests, die den Defekt lokalisieren
Beim OTC-Mangel kann Carbamoylphosphat nicht in den Zyklus eintreten, fließt in den Pyrimidinstoffwechsel über und bildet Orotsäure. Deshalb unterscheidet die Orotsäure bei niedrigem Citrullin den OTC-Mangel vom CPS1- und NAGS-Mangel.
- Plasma-Ammoniak, dringend, aus einer frei fließenden Probe, auf Eis transportiert.
- Plasma-Aminosäuren: Glutamin hoch; Citrullin niedrig bei NAGS-, CPS1- und OTC-Mangel.
- Orotsäure im Urin: hoch beim OTC-Mangel; niedrig oder normal beim CPS1- und NAGS-Mangel.
- Organische Säuren im Urin: eine Organoazidämie ausschließen, die ebenfalls das Ammoniak erhöhen kann.
- Ein Gentest bestätigt das Enzym, die Behandlung wartet aber nie darauf.
OTC-Mangel versus CPS1- oder NAGS-Mangel
Eine OTC-Krise sieht aus wie jede schwere Harnstoffzykluskrise: sehr hohes Ammoniak mit respiratorischer Alkalose.
| Merkmal | OTC-Mangel | CPS1- oder NAGS-Mangel |
|---|---|---|
| Erbgang | X-chromosomal; häufigste Harnstoffzyklusstörung | Autosomal-rezessiv |
| Glutamin | Hoch | Hoch |
| Citrullin | Niedrig | Niedrig |
| Orotsäure im Urin | Hoch | Niedrig oder normal |
| Wer erkrankt | Jungen in der Neugeborenenperiode; Konduktorinnen oft später | Jungen und Mädchen, oft neonatal |
| Spezifisches Medikament | Keines über die Standardtherapie hinaus | NAGS-Mangel: Carglumsäure ersetzt N-Acetylglutamat |
Notfalltherapie der Hyperammonämie
Ziele sind, das Ammoniak schnell zu senken, dem Stickstoff einen anderen Ausweg zu geben und den Katabolismus zu stoppen. Die Behandlung erfolgt auf einer Station, die eine Dialyse beginnen kann, mit früher Einbindung eines Stoffwechselspezialisten.
- Eiweiß stoppen, aber höchstens für 24–48 Stunden, weil der Körper danach sein eigenes Eiweiß abbaut.
- Hochkalorische i.v. Glukose, mit oder ohne i.v. Lipide, geben, um den Katabolismus zu stoppen.
- I.v. Natriumphenylacetat/Natriumbenzoat: Phenylacetat bindet Glutamin und Benzoat bindet Glycin; beide werden mit dem Urin ausgeschieden.
- I.v. Arginin, das bei blockiertem Zyklus essenziell wird.
- Hämodialyse, wenn das Ammoniak sehr hoch ist oder unter medikamentöser Therapie nicht rasch fällt.
- NAGS-Mangel: Carglumsäure ergänzen.
Spät manifestierende Erkrankung und Langzeitbetreuung
Partielle Enzymdefekte, etwa ein OTC-Mangel bei einer Konduktorin, können sich in jedem Alter zeigen. An eine spät manifestierende Harnstoffzyklusstörung denken bei einem Kind mit episodischem Erbrechen, Verwirrtheit oder migräneartigen Kopfschmerzen, das Eiweiß von sich aus meidet. Ammoniak während einer Episode bestimmen, wenn es erhöht ist; zwischen den Episoden kann es normal sein.
- Kontrollierte Eiweißzufuhr, oft mit Ergänzung essenzieller Aminosäuren.
- Orale Stickstofffänger.
- Ein schriftlicher Notfallplan für Krankheitstage, Fasten oder Operationen.
Lesch-Nyhan-Syndrom (HPRT-Mangel)
Das Lesch-Nyhan-Syndrom wird durch einen Mangel an HPRT (Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase) verursacht, einem Enzym, das Purine wiederverwertet. Es ist X-chromosomal-rezessiv und betrifft daher Jungen.
- Typisches Kind: ein Junge mit motorischer Verzögerung und Dystonie, der beginnt, sich in Lippen und Finger zu beißen, mit hoher Harnsäure.
- Die Harnsäureüberproduktion verursacht Harnsäuresteine, Nierenversagen und Gichtarthritis.
- Allopurinol senkt die Harnsäure und schützt Nieren und Gelenke.
- Allopurinol bessert weder die Selbstverletzung noch die neurologische Erkrankung.
Häufige Fragen
Welche ist die häufigste Harnstoffzyklusstörung?
Der Ornithintranscarbamylase-(OTC-)Mangel. Er ist X-chromosomal, daher erkranken Jungen meist als Neugeborene, während Konduktorinnen mildere, spätere Episoden haben können.
Warum ist die Blutgasanalyse bei Hyperammonämie alkalotisch?
Ammoniak stimuliert das Atemzentrum des Gehirns. Das Kind hyperventiliert und entwickelt eine respiratorische Alkalose, anders als die metabolische Azidose einer Organoazidämie.
Wie unterscheidet man den OTC-Mangel vom CPS1-Mangel?
Beide haben hohes Glutamin und niedriges Citrullin. Die Orotsäure im Urin ist beim OTC-Mangel hoch und beim CPS1- oder NAGS-Mangel niedrig oder normal.
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Quellen
- Häberle et al. 2019: Empfohlene Leitlinien zu Diagnose und Management von Harnstoffzyklusstörungen, erste Revision (J Inherit Metab Dis)
- GeneReviews: Überblick über Harnstoffzyklusstörungen
- GeneReviews: HPRT1-Erkrankungen
Für Pedemy in eigenen Worten nach den obigen Quellen geschrieben; geprüft November 2026. Nur zur Bildung, keine medizinische Beratung; prüfen Sie Dosen und lokale Protokolle, bevor Sie Patienten behandeln. Pedemy ist unabhängig und nicht mit den genannten Organisationen verbunden oder von ihnen empfohlen.