Stofwisselingsziekte
Stofwisselingsziekten of metabole ziekten zijn aangeboren, vaak recessief erfelijke ziekten. Bij het merendeel van de stofwisselingsziekten is in lichaamscellen van de patiënt een specifiek enzym niet, of niet voldoende aanwezig. Ook kan het gaan om een transport- of structuur eiwit dat niet goed wordt samengesteld. In alle gevallen wordt dit veroorzaakt door een verandering in één enkel gen. De rol die het enzym/eiwit normaal gesproken heeft in de biochemie van de cel, bepaalt de aard en ernst van de klachten die ontstaan. Enzymen zijn nodig bij alle processen in de cel. Ze spelen bijvoorbeeld een rol in de energieproductie en in het verwerken van afvalstoffen.  De term stofwisselingsziekte roept soms verwarring op met andere aandoeningen, zoals diabetes en het metabool syndroom. De Engelse term Inborn Errors of Metabolism (I.E.M.) is daarom accurater. In het Nederlands wordt vaak het voorvoegsel erfelijke-  gebruikt. Een synoniem voor stofwisselingsziekte is het anglicisme metabole ziekte. Dit wordt vaak in academische kring gebruikt. 

Vanwege het monogenetische karakter zijn bijna alle stofwisselingsziekten terug te vinden in OMIM, de online database van erfelijke aandoeningen.

Tot de Inborn Errors of Metabolism (I.E.M.) behoren ziekten die de stofwisseling betreffen van aminozuren, koolhydraten en vetten alsmede van diverse celorganellen.

Onder de meer dan 6000 erfelijke aandoeningen bevinden zich nu 1875 beschreven stofwisselingsziekten. In Nederland worden daarvan ongeveer 400 gediagnosticeerd, aan de hand van klinische verschijnselen. Iedere aandoening op zichzelf kan worden beschouwd als een zeldzame aandoening. Echter, als men alle varianten bij elkaar optelt dan blijkt dat het totale voorkomen niet zeldzaam is. Ongeveer 0,5% van alle levendgeborenen heeft een stofwisselingsziekte en dit betekent dat er per jaar in Nederland circa 600 patiënten bijkomen.

Verder zijn er ziektebeelden waarbij gedacht wordt aan een stofwisselingsziekte, maar waarbij het defecte enzym of gen (nog) niet gevonden is. Hierdoor is de ziekte niet met zekerheid vast te stellen.

Relatief weinig stofwisselingsziekten zijn afdoende te behandelen. Dat betekent dat er zelfs met behandeling van de voornaamste symptomen vaak restziekte blijft. De oorzaak van de ziekteverschijnselen kan veelal niet worden weggenomen. Meestal bestaat de behandeling uit het volgen van een dieet, suppletie van bepaalde vitaminen, mineralen of sporenelementen, een orgaantransplantatie of een behandeling met medicijnen, die een tekort aanvullen of het ontstaan van een substraat remmen. Voor sommige stofwisselingsziekten is gentherapie, waarbij het defecte gen wordt gerepareerd, in ontwikkeling.

Onbehandelbare stofwisselingsziekten leiden in veel gevallen tot een voortijdig overlijden van de patiënt.

De vertering
Onze dagelijkse voeding, zoals brood, melk, vlees, groenten , aardappelen enz., bestaat uit verschillende voedingsstoffen, zoals eiwitten, vetten , koolhydraten, water en vitaminen.

Deze voedingsstoffen worden in het maag-darmkanaal kleiner gemaakt en opgenomen (vertering) in het bloed (bestaat ook uit cellen) en naar de cellen en organen vervoerd.  In de cellen en organen vindt dan de stofwisseling plaats. Gebreksziekten, die ontstaan door een opnametekort uit de verteringsroute, hebben soms wel symptomen die vergelijkbaar zijn met een erfelijke stofwisselingsziekte, maar vallen daar niet onder. Andersom kunnen sommige stofwisselingsziekten wel problemen veroorzaken in de organen die bij de vertering en opname van voedingsstoffen uit het verteringssysteem zijn betrokken.

De stofwisseling
De stofwisseling wordt ook wel 'metabolisme' genoemd, metabolè (Grieks) betekent verandering.

In de cellen van weefsels en organen, worden de opgenomen voedingsstoffen verder afgebroken en verwerkt, zodat de stoffen gebruikt kunnen worden als bouwstof, brandstof of reserve. De lever heeft als orgaan een belangrijke rol in de eerste stap van het "verstofwisselen" van binnenkomende voedingsstoffen naar voor de cellen van het lichaam bruikbare andere producten.

De term stofwisseling dekt het hele biochemische proces van het omzetten en verwerken van stoffen. De opbouw/afbraak in weefsels als spieren, botten en organen, het vrij maken van energie en het recyclen van afvalstoffen.

Verteringsstoornis versus stofwisselingsstoornis
Voor vertering van voedsel zijn in het maag-darmkanaal enzymen aanwezig. Deze enzymen worden bijvoorbeeld aangemaakt door speekselklieren of de alvleesklier. Wanneer een van deze enzymen ontbreekt, dan ontstaat een verteringsstoornis en worden de voedingsstoffen niet goed afgebroken in het maag-darmkanaal en verlaten ze het lichaam met de ontlasting.

De stofwisseling vindt plaats binnen lichaamscellen, in of buiten organen, en maakt gebruik van enzymen en producten die door de cellen zelf worden gemaakt.

Wanneer een enzym met een specifieke taak geheel of gedeeltelijk ontbreekt, ontstaat een stofwisselingsstoornis. De stoffen zijn dan wel opgenomen in de cel, maar kunnen niet verder verwerkt worden, omdat het enzym dat de biochemische reactie mogelijk maakt ontbreekt.

Categorieën van stofwisselingsziekten
Sinds  de opkomst van de moleculaire biologie, is de oorzaak van veel stofwisselingsziekten opgehelderd. In de jaren vijftig werd voor de stofwisselingsziekte PKU, die daarvoor bij jonge baby's al tot zwakzinnigheid leidde, een behandeling gesuggereerd, die het stofwisselingsdefect omzeilde. Dit was mogelijk dankzij het steeds beter begrijpen van de stofwisselingsprocessen bij mensen en dankzij steeds betere methoden om de diagnose van specifieke stofwisselingsziekten te stellen. De Nederlandse Prof. dr. J. Fernandes was de coördinator van het eerste boek in de Nederlandse taal, over erfelijke stofwisselingsziekten. Het verscheen in 1978. Hierin stonden ziekten gerangschikt op biochemische categorieën. Het aantal categorieën is in de loop van de tijd zeer uitgebreid en sommige ziekten zijn zelfs onder meerdere te rangschikken. Hieronder een overzicht van de voornaamste groep stofwisselingsziekten en een aantal voorbeelden van de meest prominente ziekten uit die groepen:

Koolhydraatstofwisselingsziekten
Glycogeenstapelingsziekten
Glycogeenstapelingsziekte type I
Glycogeenstapelingsziekte type II (ziekte van Pompe)
Glycogeenstapelingsziekte type III
Galactosemie  
Aminoacidopathieën
Fenylketonurie (PKU)
Cystinurie
Tyrosinemie type 1 en 2
Glutaaracidurie type 1
Organische zuur ziekten 
Gecombineerde malon- en methylmalonacidurie (CMAMMA) 
Ureumcyclusdefecten
Ornithine Transcarbamylase deficiëntie (OTC)
Lysosomale stapelingsziekten
Mucopolysacharidosen
Ziekte van Sanfilippo (MPS 3)
Glycogeenstapelingsziekte type II (ziekte van Pompe)
Ziekte van Fabry
Ziekte van Gaucher
 Vetzuuroxidatiestoornissen
Medium Chain Acyl coënzym-A Dehydrogenase deficiency (MCAD)
Mitochondriële ziekten
Peroxisomale ziekten
Purine- en Pyrimidine ziekten
Hypoxantine fosforibosyltranferase Deficiëntie (HGPRT), Lesch-Nyhan
Metalen
Ziekte van Wilson
Ziekte van Menkes
Hemochromatose
Glycosyleringsdefecten (CDG-syndromen)
Vitamine responsieve aandoeningen/aangeboren vitamine deficiënties
Cobalamine deficiëntie

Oorzaak en symptomen
De oorzaak van stofwisselingsziekten is dus vrijwel altijd een ontbrekend enzym of eiwit. De kenmerken en symptomen van stofwisselingsziekten worden bepaald door de rol die het ontbrekende of niet functionerende enzym normaal gesproken heeft in de biochemische reacties die in de cel plaatsvinden. Veelal zijn er meerdere kenmerken en zijn meerdere organen of weefsels betrokken in het ziekteproces. De meeste stofwisselingsziekten leveren de eerste symptomen al op kinderleeftijd. Omdat er veel verschillende stofwisselingsziekten zijn, komen ook veel verschillende symptomen voor. 

Bijna alle stofwisselingsziekten hebben, onbehandeld, een zeer grote invloed op het lichamelijk of verstandelijk functioneren. In het algemeen zijn hiervoor drie oorzaak-gevolgstructuren aan te wijzen:
Het ontbrekende enzym heeft een rol in een biochemisch pad, wat een belangrijk eindproduct fabriceert 
 gevolg: Het eindproduct komt niet tot stand en de cellen/weefsels die dit eindproduct nodig hebben, kunnen niet functioneren. Dit kan als volgt worden weergegeven:
A-----enzymAB-------B-----enzymBC-------C------------? -------------------      geen eindproduct (bijvoorbeeld energie)
Het ontbrekende enzym heeft een rol in de afbraak of het hergebruik van stoffen uit andere biochemische processen 
 gevolg: Er blijven tussenproducten achter die niet verder kunnen worden afgebroken. Dit stapelt zich op in de cel en neemt zoveel ruimte in, dat de cellen en weefsels niet kunnen functioneren. Dit kan als volgt worden weergegeven:
A-----enzymAB-------B-----enzymBC-------C-----<XX>-----------CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC        (bijvoorbeeld lysosomale stapelingsziekten)
Het ontbrekende enzym heeft een rol in een biochemisch pad. Omdat dit pad niet functioneert, wordt een alternatieve route voor de omzetting gezocht. Hierbij worden metabolieten gevormd, die toxisch zijn 
 gevolg: Het eindproduct komt niet tot stand en er wordt een bijproduct gevormd, dat toxisch is voor cellen en organen. Dit kan als volgt worden weergegeven:
A-----enzymAB-------B-----enzymBC-------C-----? ---------------------->>(omweg)<<------------------ geen eindproduct+ØØØØØØØØØ(giftige stof)        (bijvoorbeeld PKU)

Tot de veel geziene algemene symptomen bij stofwisselingsziekten op de kinderleeftijd behoren:
 Groeiachterstand "failure-to-thrive"
 Ontwikkelingsachterstand
 Hypotonie (lage spierspanning)
 Hyperventilatie (te snelle ademhaling)
Epilepsie/overstrekken
 Geel zien (lever)
 Afwijkende gelaatskenmerken

Op wat oudere leeftijd worden de volgende symptomen vaak gezien
 Hypoglykemie (lage bloedsuikers)
Suf/ lethargie
 Vergrote lever/milt
 Ontwikkelingsachterstand
 Psychiatrische problemen
 Coma
 Bewegingsstoornissen (dystonie, spasmen, kataplexie)
Afwijkend gedrag
 Spugen/overgeven
 Diarree
 Spierzwakte
 Skelet- en kraakbeen afwijkingen
 Slechtziendheid
 Slechthorendheid
 Bloedafwijkingen (anemie, stollingsstoornissen, trombocytopenie)
"Knik" in de mentale/fysieke ontwikkeling

Diagnose
Het stellen van de diagnose van een stofwisselingsziekte vergt veelal een nauwe samenwerking tussen een klinisch specialist (meestal een kinderarts, die in stofwisselingsziekten is gespecialiseerd) en een metabool laboratorium. Beiden zijn in Nederland te vinden in zes universitaire centra. De meeste stofwisselingsziekten zijn zeer zeldzaam. De meest voorkomende ziekten, hebben een frequentie van tussen de 1 op 12.000 (MCAD) en 1 op 18.000 (PKU) geboorten. Dit loopt naar beneden af. MPS 3 (alle typen samen) heeft een frequentie van ongeveer 1 op 40.000, terwijl zeldzamere stofwisselingsziekten soms maar een frequentie hebben van 1 per 2.000.000. Daarbij komt dat de aanvangssymptomen van de meeste stofwisselingsziekten zeer algemeen zijn, waardoor veelal eerst gezocht wordt naar veelvoorkomende oorzaken van de verschijnselen. Het zou dus onterecht zijn om van huisartsen, algemeen kinderartsen en andere generalisten een directe en adequate diagnose te verwachten. Toch is hun rol wel heel belangrijk. Zij moeten namelijk adequaat doorverwijzen, wanneer er geen veelvoorkomende oorzaak voor de aanhoudende symptomen kan worden gevonden.

De diagnostiek van stofwisselingsziekten, bestaat uit verschillende onderdelen:
 Metabolieten onderzoek. Dat is onderzoek in bloed, urine of ruggenmergvloeistof, waarin met behulp van diverse laboratorium technieken, gezocht wordt naar kwantitatieve afwijkingen in biochemische producten die in de betreffende substantie aanwezig zijn. De specifieke metabolieten die kwantitatief afwijkend zijn, kunnen, samen met de klinische verschijnselen, een goede indicatie geven voor de richting die verdere diagnostiek dient te nemen.
 Enzymdiagnostiek. Dit is een kwalitatieve methode die wordt ingezet als er een richting is bepaald voor de diagnose van een ziekte uit een specifieke groep. Met behulp van assay's die reageren met een specifiek enzym en gekweekte cellen, wordt de aan- of afwezigheid van een specifiek enzym vastgesteld, door middel van het meten van de reactie. Afhankelijk van de stofwisselingsziekte zijn de gekweekte cellen afkomstig uit bloed, huid (fibroblasten), lever of spier.
 DNA-diagnostiek. In de afgelopen jaren nemen de mogelijkheden om rechtstreeks in het erfelijk materiaal te zoeken naar de oorzaak van de stofwisselingsziekte, steeds sneller toe. Aanvankelijk diende DNA-onderzoek als definitieve bevestiging van een met een andere methode gestelde diagnose. Steeds vaker kijkt men eerst en direct naar het DNA. Hiervoor wordt vaak samengewerkt met specifieke centra, die expertise hebben in bepaalde aandoeningen.
Er zijn (basis)diagnostische labs specifiek voor stofwisselingsziekten in zes academische ziekenhuizen.

Sinds 2018 werken artsen en onderzoekers van de Nederlandse Universitaire centra samen met patiënten en elkaar om de zorg voor en het onderzoek naar stofwisselingsziekten in Nederland te verbeteren en aan te jagen. Dit initiatief draagt de naam UMD (United for Metabolic Diseases). Er is ook een wetenschappelijke studieclub, waarbij bijna alle in Nederland werkzame onderzoekers en artsen op het gebied van stofwisselingsziekten zijn aangesloten. Dat is de ESN 

In Nederland worden via de hielprik, bijna alle pasgeborenen onderzocht op 19 specifieke stofwisselingsziekten, een schildklier aandoening, een bijnieraandoening, hemoglobinopathieën, CF en SMA. Deze zogenaamde neonatale screening, wordt in de nabije toekomst nog uitgebreid met meerdere stofwisselingsziekten. Op deze manier kan al een diagnose worden gesteld voordat er ziekteverschijnselen zijn. Bij de ziekten in de hielprik is er een behandeling bekend. Daarom heeft vroege diagnose een zeer gunstige invloed op het behoud van de gezondheid van het kind.

Externe links
VKS, Volwassenen, Kinderen en Stofwisselingsziekten
BOKS, Belgische Organisatie voor Kinderen en volwassenen met een Stofwisselingsziekte
Lijst van stofwisselingsziekten, met informatie per ziekte
stofwisselkracht
Metakids