Diagnostik og biokemisk kontrol af porfyrisygdomme

Porfyrierne udgør symptomatologisk en meget heterogen gruppe af overvejende arveligt betingede sygdomme, der alle skyldes forstyrrelse i biosyntesen af hæm, den funktionelle gruppe i bl.a. hæmoglobin, myoglobin og cytokromer.

Biosyntesen af hæm ud fra succinyl-CoA og glycin foregår i otte trin, der er reguleret af hvert sit enzym (Figur 1). I overensstemmelse hermed opererer vi i dag med otte forskellige porfyrisygdomme, hvoraf fire er årsag til akutte neuroviscerale symptomer (akutte porfyrier), mens de resterende fire har et overvejende kronisk forløb (Tabel 1).

For de akutte porfyriers vedkommende reguleres syntesen af 5-aminolevulinsyre (ALA) ved negativ feedback af leverens intracellulære hæmpool [1, 2]. Reduktion af denne hæmpool, f.eks. ved øget forbrug pga. opregulering af cytokrom P450-systemet (omsætning af medikamenter og steroidhormoner) eller øget nedbrydning pga. opregulering af hæmoxygenasen (endotoksiner, faste eller stress), giver anledning til øget dannelse af ALA [3, 4]. Nedsat aktivitet af enzymet porfobilinogendeaminase medfører ophobning af ALA og porfobilinogen (PBG). Nedsat aktivitet af enzymerne koproporfyrinogenoxydase eller protoporfyrinogenoxydase medfører ophobning af ALA, PBG og porfyriner. Nedsat aktivitet af enzymerne uroporfyrinogendecarboxylase eller ferrokelatase medfører ophobning af porfyriner.

Ophobning af ALA menes pga. den strukturelle lighed med neurotransmitteren gammaaminosmørsyre at være årsag til de neuroviscerale symptomer, der forekommer ved akut intermitterende porfyri (AIP), hereditær koproporfyri (HCP) og variegat
porfyri (VP) [1]. Ophobede porfyriner i huden absorberer solenergi, hvilket medfører akutte eller kroniske forandringer af de soleksponerede hudområder.

Undersøgelses- og monitoreringsstrategier afhænger af, om det drejer sig om akutte porfyrier
eller kutane porfyrier.

AKUTTE PORFYRIER

De akutte porfyrier, hvis neurologiske/neurovisceralt betingede symptomer stort set er identiske, udgøres af AIP, VP, HCP og ALA-dehydratasedeficient porfyri (ADP), der er ekstremt sjælden og ikke påvist i Danmark.

Akut porfyrianfald

De akutte porfyrier forekommer anfaldsvis og er ens, hvad angår symptomer i relation til anfald (Tabel 2).

Et akut porfyrianfald er altid ledsaget af øget udskillelse af ALA og PBG i urinen, for PBG’s vedkommende ofte til mere end 50 gange den øverste referenceværdi [5]. Mere end halvdelen af de hereditært disponerede patienter har desuden forhøjet U-ALA og U-PBG uden for anfald [5-7].

Mange porfyrianfald udløses af ganske almindeligt forekommende farmaka [8] eller andre eksogene faktorer, bl.a. alkohol [6].

Akut intermitterende porfyri

AIP er den hyppigste akutte porfyri i Danmark med en erkendt prævalens på 2-3:100.000. I Sverige er prævalensen 10:100.000, højest i Nordsverige [9]. Sygdommen skyldes nedsat aktivitet (op mod 50%) af enzymet PBG-deaminase kombineret med øget forbrug/øget nedbrydning af leverens intracellulære hæmpool.

AIP forekommer anfaldsvis med store individuelle forskelle, hvad angår varighed og hyppighed. Symptomerne (Tabel 2) er meget varierende [6, 10] og debuterer typisk i 20-30-årsalderen. Anfald ses sjældent hos personer over 50-60 år. De fleste
patienter er kvinder.

Sygdommens hereditære grundlag er en mutation i HMBS-genet (Tabel 1). På verdensplan kendes mere end 350 sygdomsrelaterede mutationer i genet [11]. Sygdommen nedarves autosomalt dominant med en penetrans på 20-40% [6, 9].

Hereditær koproporfyri og variegat porfyri

Sygdommenes hereditære grundlag er hhv. en mutation i CPOX-genet, der koder for enzymet koproporfyrinogenoxydase, eller en mutation i PPOX-genet, der koder for protoporfyrinogenoxydase (Figur 1). Sygdommene nedarves autosomalt dominant med nedsat penetrans. De to sygdomme er sjældne i Danmark (mindre end 20 kendte tilfælde) og kan ikke skelnes fra hinanden klinisk. Neuroviscerale symptomer er som ved AIP (Tabel 2). Symptomerne skyldes ophobning af ALA og PBG, idet øgede koncentrationer af koproporfyrinogen og især protoporfyrinogen hæmmer PBG-deaminasen [12]. Evt. hudsymptomer kan ikke klinisk skelnes fra symptomerne ved porphyria cutanea tarda (PCT). Symptomerne skyldes en ophobning af porfyriner i huden. Variegat porfyri har stor udbredelse i Sydafrika.

DIAGNOSTISKE STRATEGIER VED
MISTANKE OM AKUT PORFYRI

Akut anfald

Ved mistanke om akut porfyrianfald (AIP, HCP og VP) bestemmes udskillelsen af ALA og PBG i en spoturin. For at mindske betydningen af urinens varierende koncentrationsgrad og for at undgå opsamling af døgnurin udtrykkes udskillelsen i forhold til kreatinin. Normal udskillelse af PBG (< 0,8 mmol/mol kreatinin) i relation til f.eks. voldsomme mavesmerter udelukker, at det drejer sig om et porfyrianfald [7]. Ved klinisk mistanke sandsynliggør U-PBG > 1,5 mmol/mol kreatinin eller mere end det dobbelte af den pågældende patients basisniveau (niveau uden for anfald, såfremt dette er kendt) akut porfyrianfald. Såfremt udskillelsen af PBG i urinen er større end 1,7 mmol/mol kreatinin, er sandsynligheden for et sandt positivt resultat større end 99,9% [7]. Bestemmelse af porfyriner i urin eller plasma er uden betydning, hvis det alene drejer sig om diagnosen »akut porfyrianfald« og ikke hvilken type af akut porfyri.

En del patienter med porfyri har konstant forøget udskillelse af PBG, hvorfor en forhøjet U-PBG ikke i sig selv er diagnostisk for anfald. Det er vigtigt at overveje andre årsager til aktuelle symptomer, da patienter med porfyri også kan fejle andet.

Behandlingseffekt monitoreres ud fra udskillelsen af ALA og PBG i urinen. Bestemmelse af porfyriner i urin eller plasma er i denne sammenhæng som regel uden betydning.

Typen af akut porfyrisygdom

Typen af akut porfyri (AIP, HCP eller VP) er uden betydning for behandlingen af et akut porfyrianfald og afgøres biokemisk ud fra indholdet af porfyriner i plasma, urin og evt. fæces [2-4].

Indholdet af porfyriner i urin og plasma er ikke i sig selv diagnostisk med hensyn til typen af akut porfyrisygdom. Typisk ses der i forbindelse med anfald forhøjet uroporfyrin- og koprofyrinniveau i ukarakteristisk mønster. Uden for anfald findes der oftest normale forhold.

Ved VP findes ved spektrofluorimetrisk skanning af plasma en emissionstop omkring 626 nm [13] samt øget udskillelse i fæces af koproporfyrin III og især protoporfyrin.

Ved HCP ses markant forøget udskillelse af koproporfyrin III i urin og fæces med en koproporfyrin III/I-ratio i fæces på > 2 [14].

Ved AIP er der nedsat aktivitet af enzymet PBG-deaminase i erytrocytterne, men pga. stor interindividuel variation er overlappet mellem hereditært disponerede og ikkedisponerede så stort, at undersøgelsen efter udviklingen af robuste molekylærbiologiske metoder har mistet sin betydning. I praksis betyder dette, at den biokemiske diagnose AIP er baseret på udelukkelse af HCP og VP ved sikker forekomst af akut porfyrisygdom.

Molekylærgenetisk bekræftes den biokemiske diagnose ved påvisning af mutation i det relevante gen. Selv om de molekylærgenetiske metoder i dag er meget robuste, udelukker negative fund ikke med 100% sikkerhed diagnosen akut porfyrisygdom.

Undersøgelse af, om en klinisk rask person har hereditært anlæg for akut porfyri, er kun relevant, hvis der forekommer porfyri i familien. Såfremt familiens mutation er kendt, undersøges der for denne.

KUTANE PORFYRIER

De kutane porfyrier udgøres af PCT, erytropoietisk protoporfyri (EPP), X-bundet domimant protoporfyri (XLDPP) og kongenit erytropoietisk porfyri (CEP). XLDPP er ikke påvist i Danmark, og kun et enkelt tilfælde af CEP, der nedarves autosomalt recessivt, kendes indtil videre her i landet.

Porphyria cutanea tarda

PCT skyldes nedsat aktivitet af uroporfyrinogendecarboxylase i leveren. Kun i mindre end halvdelen af tilfældene kan der påvises en mutation i UROD-genet [2, 15, 16]. PCT er i Danmark den hyppigst forekommende porfyrisygdom med en prævalens på ca. 10:100.000.

Symptomerne skyldes, at ophobede porfyriner i huden absorberer solenergi, hvilket medfører kroniske forandringer i form af bullae og vesikler på soleksponerede hudområder (Figur 2). Symptomerne provokeres bl.a. af alkolhol og østrogener. Ofte ses der ardannelser efter ophelede sår, hyperpigmentering og hypertrikose. Øgede jerndepoter synes at være en forudsætning for symptomudvikling [2, 16]. Diagnosen stilles på basis af porfyrinmønsteret i plasma og/eller urin. Behandlingseffekten monitoreres ved bestemmelse af porfyrinniveau i plasma og/eller urin.

Erytropoietisk protoporfyri

EPP skyldes nedsat aktivitet af enzymet ferrokelatase i knoglemarven med deraf følgende ophobning af protoporfyrin i bl.a. huden. Sygdommens hereditære grundlag er en mutation i FECH-genet (Tabel 1). Kliniske symptomer forudsætter oftest en kombination af mutation og tilstedeværelse af lavaktivitetsallel (polymorfi), da der kun opstår kliniske symptomer, hvis ferrokelatasens aktivitet er mindre end ca. 30% af det normale [17, 18]. I Danmark er prævalensen af sygdommen ca. 1:100.000.

Symptomerne skyldes, at den i huden ophobede protoporfyrin absorberer solenergi, hvilket medfører lysoverfølsomhed. Der er stor individuel variation med hensyn til lysfølsomheden. Symptomerne er som ved solskoldning. Sygdommen debuterer oftest i barnealderen. En del patienter med EPP har leverpåvirkning, og nogle forløb kompliceres af udvikling af levercirrose. Diagnosen stilles ved påvisning af forøget indhold af frit protoporfyrin i erytrocytterne.

Diagnostiske strategier ved kutan porfyri

Ved mistanke om PCT bestemmes porfyrinmønsteret i plasma og/eller urin. Ved PCT ses et karakteristisk mønster med dominans af uroporfyrin og heptacarboxylporfyrin. Ved manglende påvisning heraf trods klinisk mistanke om kutan porfyri undersøges der for EPP.

Ved mistanke om VP eller HCP undersøges som beskrevet under afsnittet om akutte porfyrier.

Ved mistanke om EPP bestemmes indholdet af frit protoporfyrin og zinkprotoporfyrin i erytrocytterne. Et alment accepteret diagnostisk kriterum er, at den samlede koncentration af frit protoporfyrin og zinkprotoporfyrin skal være større end 4 mikromol/l, og at frit protoporfyrin skal udgøre mere end 70%. Diagnosen kan evt. bekræftes ved påvisning af mutation i FECH-genet.

ORGANISERING AF OMRÅDET I DANMARK
OG INTERNATIONALT

Porfyrierne falder i medicinsk sammenhæng midt imellem en række kliniske specialer. Af historiske årsager varetages behandlingen af de akutte porfyrier af så forskellige specialer som hæmatologi (typisk i USA), gastroenterologi/hepatologi og endokrinologi. For de kutane porfyriers vedkommende drejer det
sig naturligt nok overvejende om dermatologi. Med Sundhedsstyrelsens specialeplan er behandlingsansvaret for akut porfyri som højt specialiseret funktion tillagt Medicinsk-endokrinologisk Afdeling M, Odense Universitetshospital. Indtil årsskiftet 2012-2013 blev den biokemiske del af diagnostikken varetaget på Klinisk Biokemisk Afdeling, Regionshospitalet Viborg, men er nu flyttet til Afdeling for Biokemi og Farmakologi, Odense Universitetshospital. Siden ca. 1995 har den genetiske diagnostik/rådgivning ligeledes været varetaget på Odense Universitetshospital.

I skandinavisk sammenhæng har man organiseret sig på tilsvarende vis med et center i Bergen, Stockholm og Helsinki. Støttet af EU foregår der i europæisk sammenhæng et stort arbejde med at ensrette og kvalitetssikre de diagnostiske procedurer, hvad angår både de analytiske og de fortolkningsmæssige aspekter [14, 19].

Korrespondance: Axel Brock, Skagbanke 44, 9990 Skagen.
E-mail: axel.brock@dadlnet.dk

Antaget: 6. november 2013

Publiceret på Ugeskriftet.dk: 17. februar 2014

Interessekonflikter: