CPSI-Mangel ist eine angeborene Erkrankung und die überwiegende Mehrzahl der Betroffenen wird bereits wenige Tage nach der Geburt auffällig, wobei Schwangerschaft und Geburt in der Regel ohne Besonderheiten ablaufen. Die Eltern der Neugeborenen, die an dieser Enzymdefizienz leiden, berichten häufig über Schwierigkeiten beim Füttern, und Erbrechen. Weitere Symptome eines CPSI-Mangels sind muskuläre Hypotonie, Hypothermie und Hyperventilation. Das Bewusstsein der Kinder ist in unterschiedlichem Maße getrübt. Bei zunehmender Akkumulation von Ammoniak im Blut der Patienten verschlimmert sich die Bewusstseinsstörung von Somnolenz und Apathie bis hin zum Koma.

In selteneren Fällen manifestiert sich der CPSI-Mangel erst zu einem späteren Zeitpunkt, und dieser Umstand kann einer signifikanten Residualaktivität des Enzyms geschuldet sein. In Einzelfällen wird die Diagnose erst im Erwachsenenalter gestellt [1] [2]. Betroffene klagen über chronische Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Die hyperammonämische Enzephalopathie zeigt sich ebenso in Bewusstseinsstörungen, kann aber auch zu weiteren neurologischen Symptomen wie motorischen Defiziten, Tremor, Krampfanfällen und psychologischen Auffälligkeiten führen. Die Patienten zeigen häufig eine Aversion gegen proteinreiche Nahrungsmittel [3].

Da Ammoniak ein Produkt des Proteinkatabolismus ist, kann ein übermäßiger Konsum von Eiweißen zu einer hyperammonämischen Krise führen. Das gilt auch für andere katabolische Zustände, die durch Infektionen, physische Belastung, Unfälle oder Schwangerschaft getriggert werden [4] [5]. Eine hyperammonämische Krise kann einen bisher unentdeckten CPSI-Mangel offenlegen [6], kann aber auch anzeigen, dass ein Patient nicht wie erwartet auf eine gewählte Behandlung anspricht.

Die oben genannten Symptome sind nicht spezifisch für einen CPSI-Mangel. Ihr Auftreten bei Neonaten, die weniger als eine Woche alt sind, sollte jedoch einen starken Verdacht auf eine Harnstoffzyklusstörung erwecken. Deshalb sollte in solchen Fällen unverzüglich eine Messung der Ammoniakkonzentration im Blut vorgenommen werden. Des Weiteren ist eine Bestimmung der Serumkonzentrationen von Glukose, Glutamin, Alanin, Citrullin und Arginin, Acylcarnitinen, alkalischer Phosphatase, Leberenzymen, Harnstoff und Kreatinin vorzunehmen. Zudem ist zu überprüfen, ob der Patient an einer metabolischen Azidose leidet. Letztere ist charakteristisch für Organazidopathien, nicht aber für Harnstoffzyklusstörungen. Eine Harnstoffzyklusstörung kann jedoch mit einer respiratorischen Alkalose einhergehen [7].

Folgende Befunde sind zu erwarten, wenn es sich um einen CPSI-Mangel handelt:

• Hyperammonämie
• Glutamin- und Alaninkonzentrationen erhöht, Citrullinspiegel niedrig
• Argininkonzentration im Referenzbereich

Urinproben sollten auf ihren Gehalt an Orotsäure und Carbonsäuren untersucht werden. Bestimmte Harnstoffzyklusstörungen sind mit einer vermehrten Ausscheidung dieser Säuren verbunden, nicht so jedoch der CPSI-Mangel.

Die bildgebende Diagnostik ist zur Differentialdiagnostik einzelner Harnstoffzyklusstörungen ungeeignet. In Aufnahmen, die mittels Magnetresonanztomographie gemacht wurden, sind jedoch Läsionen erkennbar, die auf einer hyperammonämische Enzephalopathie hinweisen [8] [9]. Die Aktivität des Enzyms Carbamoylphosphat-Synthetase kann bestimmt werden, erfordert aber eine Leberbiopsie [5] [10]. Molekularbiologische Analysen können durchgeführt werden, um den zugrunde liegenden Gendefekt zu identifizieren. Derartige Untersuchungen erlauben eine Bestätigung der klinischen und labordiagnostischen Befunde, sind aber vor allem zur familiären Aufarbeitung der Erkrankung und zur Pränataldiagnostik von Nutzen.

Die Behandlung zielt darauf ab, den Ammoniakspiegel im Blut zu senken und die Symptome zu kontrollieren. Zu den therapeutischen Maßnahmen gehören:

• Eine proteinarme Diät zur Reduzierung der Ammoniakproduktion
• Medikamente wie Natriumbenzoat oder Natriumphenylbutyrat, die helfen, Ammoniak aus dem Körper zu entfernen
• In schweren Fällen kann eine Dialyse erforderlich sein, um Ammoniak schnell zu entfernen
• Lebertransplantation kann in einigen Fällen eine langfristige Lösung bieten

Die Prognose hängt von der Schwere der Erkrankung und dem Zeitpunkt der Diagnose und Behandlung ab. Frühzeitige Erkennung und Behandlung können die Lebensqualität verbessern und schwere Komplikationen verhindern. Unbehandelt kann die Erkrankung jedoch zu schweren neurologischen Schäden oder sogar zum Tod führen.

Carbamoylphosphat-Synthetase-Mangel wird autosomal-rezessiv vererbt, was bedeutet, dass beide Elternteile Träger einer defekten Genkopie sein müssen, damit das Kind betroffen ist. Mutationen im CPS1-Gen führen zu einem Mangel oder einer Fehlfunktion des Enzyms.

Der Carbamoylphosphat-Synthetase-Mangel ist eine sehr seltene Erkrankung. Die genaue Häufigkeit ist nicht bekannt, aber es wird geschätzt, dass sie weltweit bei weniger als 1 von 1.000.000 Neugeborenen auftritt.

Das Enzym Carbamoylphosphat-Synthetase ist entscheidend für den ersten Schritt des Harnstoffzyklus, bei dem Ammoniak in Harnstoff umgewandelt wird. Ein Mangel an CPS1 führt zu einer Ansammlung von Ammoniak, das toxisch für das Gehirn und andere Organe ist. Dies verursacht die neurologischen und systemischen Symptome der Erkrankung.

Da es sich um eine genetische Erkrankung handelt, gibt es keine spezifische Prävention. Genetische Beratung kann jedoch Paaren mit einer Familiengeschichte der Erkrankung helfen, das Risiko für ihre Kinder zu verstehen. Pränatale Tests können ebenfalls in Betracht gezogen werden.

Carbamoylphosphat-Synthetase-Mangel ist eine seltene, aber schwerwiegende genetische Störung des Harnstoffzyklus, die zu einer gefährlichen Ansammlung von Ammoniak im Blut führt. Eine frühzeitige Diagnose und Behandlung sind entscheidend, um die Symptome zu kontrollieren und Komplikationen zu vermeiden.

Patienten und ihre Familien sollten über die Natur der Erkrankung, die Bedeutung der Diät und die Notwendigkeit regelmäßiger medizinischer Überwachung informiert werden. Es ist wichtig, die Anzeichen einer Hyperammonämie zu erkennen und sofort medizinische Hilfe in Anspruch zu nehmen, um schwerwiegende Folgen zu vermeiden.

1. Bates TR, Lewis BD, Burnett JR, et al. Late-onset carbamoyl phosphate synthetase 1 deficiency in an adult cured by liver transplantation. Liver Transpl. 2011; 17(12):1481-1484.
2. Funghini S, Thusberg J, Spada M, et al. Carbamoyl phosphate synthetase 1 deficiency in Italy: clinical and genetic findings in a heterogeneous cohort. Gene. 2012; 493(2):228-234.
3. Gardeitchik T, Humphrey M, Nation J, Boneh A. Early clinical manifestations and eating patterns in patients with urea cycle disorders. J Pediatr. 2012; 161(2):328-332.
4. Summar ML, Dobbelaere D, Brusilow S, Lee B. Diagnosis, symptoms, frequency and mortality of 260 patients with urea cycle disorders from a 21-year, multicentre study of acute hyperammonaemic episodes. Acta Paediatr. 2008; 97(10):1420-1425.
5. Kotani Y, Shiota M, Umemoto M, Tsuritani M, Hoshiai H. Carbamyl phosphate synthetase deficiency and postpartum hyperammonemia. Am J Obstet Gynecol. 2010; 203(1):e10-11.
6. Fassier T, Guffon N, Acquaviva C, D'Amato T, Durand DV, Domenech P. Misdiagnosed postpartum psychosis revealing a late-onset urea cycle disorder. Am J Psychiatry. 2011; 168(6):576-580.
7. Häberle J, Boddaert N, Burlina A, et al. Suggested guidelines for the diagnosis and management of urea cycle disorders. Orphanet J Rare Dis. 2012; 7:32.
8. Takanashi J, Barkovich AJ, Cheng SF, et al. Brain MR imaging in neonatal hyperammonemic encephalopathy resulting from proximal urea cycle disorders. AJNR Am J Neuroradiol. 2003; 24(6):1184-1187.
9. Braissant O. Current concepts in the pathogenesis of urea cycle disorders. Mol Genet Metab. 2010; 100 Suppl 1:S3-s12.
10. Gautschi M, Eggimann S, Nuoffer JM. Current role of enzyme analysis for urea cycle disorders. J Pediatr Biochem. 2014; 4(1):23-32.