|
|
|
3 Ned Tijdschr Klin Chem 1997, vol. 22, no. 1: 3-14 Overzichten Laboratoriumdiagnostiek bij porfyrieën: stoornissen in de heemsynthese G. J. J. BEUKEVELD1 en
B. G. WOLTHERS2 Klinisch-chemische laboratoria spelen een belangrijke rol bij het stellen van de diagnose porfyrie, een groep van erfelijke ziekten, die gepaard kunnen gaan met lichtgevoeligheid en/of levensbedreigende aanvallen van buikpijn, perifere neuropathie, psychosen, verlammingen en coma. De klachten van een porfyriepatiënt zijn niet altijd direct herkenbaar, doch in sommige gevallen moet snel en adequaat de diagnose worden gesteld om levensbedreigende situaties een halt toe te roepen bijvoorbeeld door heem-arginaat toe te dienen. Het benodigd materiaal voor porfyrinenonderzoek is afhankelijk van het type porfyrie en het onderzoek varieert van het meten van porfyrinen en eventueel hun voorlopers in urine, tot het meten van porfyrines in faeces, bloed of andere materialen, waaronder gal. In dit artikel dat een uitgebreide samenvatting is van het proefschrift met de titel “Clinical relevance of porphyrin determinations in porphyria” (8) zal dieper in worden gegaan op de voor- en nadelen van de verschillende methoden om porfyri-nes aan te tonen en welk materiaal in geval van een vermeende porfyrie het best onderzocht kan worden. Aan deze beschrijving gaat een algemene inleiding van de heemsynthese en van primaire en secundaire porfyrieën vooraf. Trefwoorden: Porfyrie; porfyrines; porfyrine-precursors; heem; HPLC Heemsynthese Figuur 1. Overzicht
van de heemsynthese met de enzymen die
er achtereenvolgend aan
deelnemen. d-ALA-synthase:d-aminolevulinezuur-synthase,
d-ALA-Dehydrase:
d-aminolevulinezuur-dehydrase, PBG-Deaminase:
porfobilinogeen-deaminase, Uro-III-Synthase:
uroporfyrinogeen-III-synthase,
Uro-Decarboxylase:
uroporfyrinogeen-decarboxylase, Copro-III-Oxydase: coproporfyrinogeen-III-oxydase,
Proto-Oxydase: protoporfyrinogeen oxydase. Uroporfyrinogen
I wordt niet enzymatisch uit hydroxymethylbilaan
gevormd. Alle menselijke cellen maken heem, echter de twee belangrijkste bronnen zijn het beenmerg, dat 85% van het totaal produceert voor de aanmaak van hemoglobine, en de lever die ongeveer de rest maakt, hoofdzakelijk voor de cytochroom P450 oxydases, betrokken bij de hydroxylering en ontgifting van lipofiele endogene en exogene stoffen. De concentratie cytochroom P450 oxydases varieert gedurende de levenscyclus van de cel en is induceerbaar in te stellen naar gelang de concentratie van de te oxyderen stoffen. Vanwege hun specifieke vraag naar heem regelen beenmerg en levercel de heemsynthese op verschillende manieren. Hierbij speelt vrij heem een cruciale rol (9-14). Porfyrieën Porfyrieën zijn erfelijke of verkregen aandoeningen in
de synthese van heem, waarbij één van de enzymen
(partieel) deficiënt is. De resterende enzymactiviteit,
in de regel ongeveer 50% van normaal, komt overeen
met de heterozygote status van de betrokkenen.
In de meeste gevallen is deze enzymactiviteit voldoende voor een normale
heemproductie. In de praktijk
komt het er op neer dat meer dan 90% van de betrokken
individuen nooit klachten en problemen van
een gestoorde heemsynthese ondervindt. Echter alle betrokkenen staan bloot aan
levensbedreigende aanvallen, die o.a. uitgelokt kunnen worden door porfyrinogene
medicijnen, vomeren, hongeren, stress, alcohol en infecties (15-17). Daarnaast
zijn zeldzame homozygote vormen van porfyrieën bekend, die permanent tot
problemen leiden (1). Vanwege hun zeldzaamheid worden
deze porfyrieën summier besproken. Figuur 2. Overzicht
van de heemsynthese, de betrokken enzymen,
de corresponderende porfyrieën wanneer partiële enzymactiviteit aanwezig is en
de parameters, die verhoogd bij een porfyrie(aanval) kunnen worden gevonden.
Voor verklaringen van de afkortingen in
de heemsynthese zie figuur 1. A.D.D.:
d-aminolevulinezuur
dehydrase deficiëntie porfyrie;
A.I.P.: acute
intermitterende porfyrie; C.E.P.: congenitale erytropoïetische
porfyrie; P.C.T.: porfyrie cutanea tarda; H.C.P.: hereditaire
coproporfyrie; V.P.: variegate
porfyrie en E.P.P.: erytropoïetische
protoporfyrie; Medisch
kunnen de porfyrieën worden onderscheiden op
basis van de klinische verschijnselen van cutane lichtgevoeligheid
en acute aanvallen. De twee belangrijkste
cutane (chronische) porfyrieën zijn porfyria
cutanea tarda en erytropoietische protoporfyrie met
overproductie van resp. uro- en protoporfyrine. Beide
porfyrieën vertonen typische huidafwijkingen
die
terug te voeren zijn op het grote verschil in hydrofobiciteit
van uro- en protoporfyrine. Klinische, biochemische en moleculaire aspecten van porfyrieën Delta-aminolevulinezuur dehydrase deficiëntie porfyrie
wordt autosomaal dominant overgeërfd en is gekarakteriseerd
door een ernstige deficiëntie van het enzym
delta-aminolevulinezuur dehydrase, hetgeen aanleiding
geeft tot ophoping van delta-aminolevuli nezuur
in de urine. Tijdens aanvallen worden ook verhoogde
concentraties aan coproporfyrinen in urine en
protoporfyrine in bloed gevonden. De symptomen zijn neurologisch van aard zonder
lichtgevoeligheid van
de huid. Tot op heden zijn wereldwijd vijf gevallen
met deze porfyrie beschreven (24-26). Erytropoïetische protoporfyrie is een autosomaal dominante
ziekte, die wordt veroorzaakt door deficiëntie van ferrochelatase, het
laatste enzym in de heem-synthese. Het
belangrijkste symptoom van erytropoietische
protoporfyrie is de milde tot ernstige overgevoeligheid voor paars
licht, die zich meestal op jeugdige leeftijd
manifesteert en vervolgens het gehele
sociale leven van de
patiënt beïnvloedt. De ziekte gaat niet
gepaard met neurologische afwijkingen. Biochemisch resulteert het enzymdefect in
hoge stapeling van protoporfyrine in erytrocyten, faeces, lever en de huid.
Omdat protoporfyrine praktisch onoplosbaar in water is, vindt zijn uitscheiding
uit het lichaam uitsluitend plaats via de lever, gal en faeces. 1.Verhoogde
delta-aminolevulinezuur concentraties ontstaan
vaak bij loodvergiftiging of bij
hereditaire tyrosinemie type I. Lood
remt het enzym delta-aminolevulinezuur dehydrase,
vandaar deze verhoging. Daarnaast zijn
zink-protoporfyrine in bloed en coproporfyrine
III in urine vaak mede verhoogd als reactie op
andere enzyminhibities in de
heemsynthese (92-94). Tyrosinemie
veroorzaakt een porfyrine-achtig
ziektebeeld doordat succinylaceton, een
verhoogd metaboliet in deze ziekte, een
zeer potente inhibitor is van delta-aminolevulinezuur
dehydrase (96,97). 2. Uroporfyrine
concentraties in urine en
serum kunnen
verhoogd zijn tijdens intoxicaties en chronische
nierziekten. Uroporfyrine I in urine is verhoogd bij
een verhoogde aanmaak van erytrocyten en/of
leukocyten (98,99). 3. Coproporfyrine I concentraties in
urine zijn verhoogd
bij leverziekten, erfelijke hyperbilirubinemieën,
zoals Dubin-Johnson-, Rotor- en Gilbert syndromen, infecties en
hematologische ziekten
(100-102). Bij obstructieve geelzucht, cholestatische
geelzucht, hepatitis en cirrose vindt een verhoogde urinaire uitscheiding
van voornamelijk 4. Coproporfyrine III concentraties
zijn verhoogd bij chronische
loodvergiftiging en bij acuut alcoholmisbruik. Bij
chronisch alcoholmisbruik leidend tot leverlijden is een verschuiving van
coproporfyrine I naar de urine waarneembaar. 5. De ratio coproporfyrine
I/coproporfyrine III is afwijkend bij lever- en hematologische
aandoeningen (zie de punten 2-4). 6. In bloed is de
belangrijkste porfyrine zinkpro- toporfyrine. Verhoogde (zink)protoporfyrine concentratie
in bloed kunnen worden gevonden bij anemiën en loodvergiftigingen (88,92-95).
7 Dicarboxylporfyrinen
in faeces zijn afkomstig van voedsel, hoge bloedingen
in het maag-darmsysteem of van bacteriën (5,6,104-106).
7. De dicarboxylfracties in
faeces bevatten protoporfyrine en andere porfyrinen afgeleid van
protoporfyrine, door bacteriële reductie of verwijdering van de vinylzijgroepen
aan protoporfyrine. Daarnaast kan protoporfyrine de novo door bacteriën worden
gesynthetiseerd of kan het afkomstig zijn van rood vlees of van hemoglobine na
verwijdering van het ijzeratoom uit heem. Zelfs kleine bloedingen hoog in het
gastro-intestinaal systeem die niet gepaard gaan met positieve occult bloed
metingen kunnen de dicarboxylporfyrinen in faeces aanmerkelijk doen toenemen
(105). Primaire porfyrieën kunnen worden uitgesloten wanneer geen gelijktijdige
verhogingen van coproporfyrinen in urine en faeces of protoporfyrine in bloed
worden gevonden. Aspecten
bij de analyses van porfyrinen en hun voorlopers
De
bepalingen van delta-aminolevulinezuur en porfobilinogeen
berusten op de methode van Mauzerall en Granick, waarbij een pyrrol
in een zuur milieu reageert met
p-dimethylbenzaldehyde onder vorming van oranje-rode producten met
extinctie-maxima van ongeveer
555 nm (107). Hiervoor moet delta-aminolevulinezuur
eerst in een pyrrol worden omgezet, het geen
gebeurt met behulp van acetylaceton. Nadelen van
beide methoden zijn de ongevoeligheid en interferenties van storende componenten, die
(na kleuring) eveneens bij 555 nm absorberen. De
detectielimieten kunnen
worden verbeterd en de interferenties worden geëlimineerd
door beide stoffen voor te zuiveren met behulp
van kolomchromatografie. Rechtstreeks meten van porfobilinogeen
in urine met behulp
van Ehrlich reagens leidt tot foutieve interpretaties
en het missen van acute porfyrieën met alle gevolgen
van dien en is derhalve een zeer slechte screeningsmethode
om latente en manifeste porfyrieën
aan te tonen (108-111). Het meten van delta-aminolevulinezuur
en porfobilinogeen in urine is alleen geïndiceerd bij acute
porfyrieën. Porfyrinen
kunnen globaal op twee manieren adequaat
worden gemeten. Ons inziens de beste maar meer
bewerkelijke methode is die met behulp van hoge
druk vloeistofchromatografie (HPLC) en fluorescentie als detectie (5-7,112-116).
Een snellere methode is die met behulp van
spectrofotometrische of spectrofluorometrische
detectie en tweede afgeleide van resp. het absorptie- of emissiespectrum, na
verdunning van het monster in een zure oplossing (117-119). De HPLC-methode
heeft als voordeel dat het gehele concentratiegebied van verlaagd tot sterk
verhoogd kan worden bekeken in samenhang met het porfyrinenpatroon. Beide
aspecten geven bij lage of licht verhoogde concentraties
informatie over primaire en
secundaire porfyrieën. De spectrofoto-(fluoro)metrische
methoden hebben als voordeel dat snel een groot aantal monsters kan worden
gescreend, maar mist de specificiteit om licht
verhoogde primaire en secundaire porfyrieën aan te tonen. Daarom
gaat onze voorkeur uit naar de HPLC-methode, die bijna geheel geautomatiseerd
kan worden uitgevoerd (5,120). Figuur 3. Scheidingen van porfyrinen met
behulp van HPLC. Heem kan via het nuttigen van rood vlees of
door middel van inwendige bloedingen in faeces terecht komen. Derhalve kan de
bepaling van dicarboxylporfyrinen in faeces goed gebruikt worden voor de
diagnose van diffuse inwendige bloedingen in het eerste gedeelte van de tractus
digestivus (6,104-106). Literatuur 1.
Kappas A, Sassa S, Galbraith RA, Nordmann Y. The porphyrias.
In: Scriver CR, Beadet AL, Sly WS, Valle D, editors.
The metabolic basis of
inherited disease. New York: McGraw-Hill, 1989; 1305-1365. 2.
Elder GH, Smith SG, Smyth SJ. Laboratory investigation
of porphyrias. Ann Clin Biochem 1990; 27: 395-410. 3.
Rimington C. Haem biosynthesis and porphyrias: 50 years in
retrospect. J Clin Chem Clin Biochem 1989; 27: 473-486.
4.
Mustajoki P, Nordmann Y. Early administration of hemearginate
for acute porphyric attacks. Arch
Intern Med 1993;
153: 2004-2008.
5.
Beukeveld, GJJ, Nagel GT,
de Ruyter-Buitenhuis AW, Kwarts EW, Wolthers BG. Determination of porphyrins in blood,
urine and faeces by means of HPLC and its application in establishing
porphyrias. Biochim Clinica1987; 11: 203-213.
6. Beukeveld GJJ, Wolthers BG, van Saene JJM, de Haan THIJ, de Ruyter-Buitenhuis AW, van Saene RHF. Pattern of porphyrin excretion in feces as determined by liquid chromatography; reference values and the effect of flora suppression. Clin Chem 1987; 33: 2164-2170. 10 Ned Tijdschr Klin Chem 1997, vol. 22, no. 1 7. Beukeveld GJJ, Meerman L, Huizenga JR, Venekamp-Hoolsema EEA, Gips CH, Wolthers BG. Determination of porphyrins in bile using high performance liquid chromatography and some clinical applications. Eur J Clin Chem Clin Biochem 1994; 32: 153-159. 8.
Beukeveld GJJ. Clinical
relevance of porphyrin determinations
in porphyria. Thesis, University Groningen, The Netherlands
1995.
9.
Battersly AR, McDonald E. Biosynthesis of porphyrins, chlorins
and corrins. Porphyrins and metalloporphyrins, Smith
KM (ed.). Elsevier Scientific
Publ. Company, Amsterdam,
1975; 61-122. 10.
Bottomley SS, Muller-Eberhard U. Pathophysiology
of
heme
synthesis. Sem Hematol 1988; 25: 282-302.
11.
Sassa S. Regulation of
the genes for heme pathway enzymes in erythroid and in
non-erythroid cells. Int J Cell Cloning
1990; 8: 10-26.
12. Sassa S. Heme stimulation of cellular growth and differentiation. Sem Hematol 1988; 25: 312-320. 13. Beri R, Chandra R. Chemistry and biology of heme. Effect of metal salts, organometals, and metalloporphyrins on heme synthesis and catabolism, with special reference to clinical implications and interactions with cytochrome P-450. Drug Metab Rev 1993; 25: 49-152. 14.
Gonzalez FJ. The molecular
biology of cytochrome P450s.
Pharmacol Rev 1989; 40: 243-288. 15. Dover SB, Plenderleith L, Moore MR, McColl, KEL. Safety of general anaesthesia and surgery in acute hepatic porphyria. Gut 1994; 35: 1112-1115. 16. Wilson JHP, te Velde K. Geneesmiddelen en acute porfyrie. Geneesmiddelenbulletin 1990; 24: 35-40. 17.
Walsh CT. Suicide
substrates, mechanism-based enzyme
inactivators: recent developments. Ann
Rev Biochem1984;
53: 493-535.
18.
Lip GY, McColl KE, Moore MR. The acute porphyrias (review). Br J
Clin Pract 1993; 47: 38-43. 19.
Hindmarsh JT. The porphyrias.
Clin Chem 1986; 32:1255-1263.
20.
Lee GR. Porphyria. In:
Wintrobe’s Clinical Hematology. Lee GR, Bithell
TC, Foerster J, Athens JW, Lukens JN, eds.
9th ed. Lea and Febiger Co., Philadelphia. 1993; 47:1272-1297.
21.
May BK, Dogra SC, Sadlon TJ, Bhaker CR, Cox TC, Bottomley
SS. The diagnosis and follow-up of
porphyria. Pathology
1995; 27: 142-153.
22. Paslin DA. Porphyrias. Int J. Dermatol 1992; 31: 527-539. 23.
Beukeveld GJJ, Bijleveld CMA, Kuipers F, Kreeftenberg HG, Huizenga JR, te Velde K, Wolthers BG.
The Enterotest
for the determination of
human biliary porphyrin composition. Eur J Clin
Chem Clin Biochem 1995; 33:453-462.
24.
Doss M, Tiepermann RV, Schneider J. Porphobilinogensynthase
(delta-aminolevulinic acid dehydratase)
deficiency
in bone marrow
cells of two patients
with porphobilinogen-synthase defect
acute porphyria. Klin Wochenschr 1983; 61: 699-702.
25.
Thunell S, Henrichson A, Floderus Y, Groth CG, Erikson BG,
Barkholt L, Nemeth A, Strandvik B, Elberg L, Holmberg
L, et al. Liver transplantation in a boy with acute porphyria due to
aminolaevulinate dehydrase deficiency. Eur J Clin Chem Clin Biochem 1992; 30:
599-606.
26.
Muraoka A, Suehiro I, Fujii M, Murakami K. Delta-aminolevulinic
acid dehydratase deficiency porphyria with syndrome
of inappropriate secretion of antidiuretic hormone in a 69-year-old woman. Kobe
J Medical Science 1995; 41: 23-31.
27. Porluri VR, Astrin KH, Wetmur JG, Bishop DF, Desnick RJ. Human 5-aminolevulinate dehydratase: chromosomal localization to 9q34 by in situ hybridization. Hum Genet 1987; 76: 236-239. 28.
Kaplan PW, Lewis DV. Juvenile acute intermittent porphyria
with hypercholesterolemia and epilepsy:
a case report and review of the
literature. J Child Neurol 1986; 1:38-45.
29.
Boon FFL, Ellis C. Acute
intermittent porphyria in a children’s psychiatric hospital. J
Am Acad Child Adolesc Psychiatry 1989; 28: 606-609.
30.
Mustajoki P, Desnick RJ. Genetic heterogeneity in acute intermittent
porphyria: characterisation and frequency of porphobilinogen
deaminase mutations in Finland.
Brt Med J 1985; 291: 505-509.
31.
Wilson JHP, de Rooy FWM, te Velde K. Acute intermittent
porphyria in the Netherlands: Heterogeneity of the enzyme
porphobilinogen deaminase. Neth J Med 1986; 29: 393-399.
32.
Wassif WS, Deacon AC, Floderus Y, Thunnell S, Peters TJ. Acute
intermittent porphyria: diagnostic conundrums. Eur
J Clin Chem Clin Biochem 1994; 32: 915-921. 33.
Schreiber WE, Fong F, Jamani A. Molecular diagnosis of
acute intermittent porphyria by analysis of DNA extracted from
hair roots. Clin Chem 1994; 40: 1744-1748. 34.
Yoo H-W, Warner CA, Chen C-H, Desnick RJ. Hydroxy methylbilane
synthase: complete genomic sequence and amplifiable
polymorphisms in the human gene. Genomics 1993; 15: 21-29.
35.
Bourgois F, Gu X-F, Deybach JC, Te Velde MP, Nordmann
Y, Grandchamp B. Denaturing gradient gel electrophoresis
for rapid detection of
latent carriers of a subtype
of acute intermittent porphyria with normal erythrocyte
porphobilinogen deaminase activity. Clin Chem 1992; 38: 93-95.
36. Beukeveld GJJ, Wolthers BG, Nordmann Y, Deybach JC, Grandchamp B, Wadman SK. A retrospective study of a patient with homozygous form of acute intermittent porphyria. J Inher Metab Dis 1990; 13: 673-683. 37. Picat C, Delfau MJ, Rooij FWM de, Beukeveld GJJ, Wolthers BG, Wadman SK, Nordmann Y, Grandchamp B. Identification of the mutations in the parents of a patient with a putative compound heterozygosity for acute intermittent porphyria. J Inher Metab Dis 1990; 13: 684-686. 38.
Llewellyn DH, Smyth SJ, Elder GH, Hutchesson AC, Rattenbury
JM, Smith MF. Homozygous acute intermittent porphyria:
compound heterozygosity for
adjacent base transitions
in the same codon of
the porphobilinogen deaminase gene. Hum Genet 1992; 89: 97-98. 39. Solis C, Xu W-M, Bermejo AM, Smith MF, Astrin KH, Desnick RJ. Homozygous dominant acute intermittent porphyria (HD-AIP): clinical spectrum and biochemical/genotype correlations. Proceedings of the international symposium on porphyrias and heme related disorders. Helsinki,1995, abstract 133. 40.
Eriksen L, Eriksen N. Porphyrin
distribution and porphyrin excretion in human congenital
erythropoietic porphyria. Scand J Clin Lab Invest 1974; 33: 323-332.
41.
Miyagi K, Petryka ZJ, Bossenmaier I, Cardinal R, Watson
CJ. The activities of
uroporphyrinogen synthase and cosynthase
in congenital erythropoietic porphyria (CEP). Am J Hematol 1976; 1: 3-21.
42. Moore MR, Thompson, GG, Goldberg A, Ippen H, Seubert A, Seubert S. The biosynthesis of haem in congenital (erythropoietic) porphyria. Int J Biochem 1978; 9: 933-938. 43.
Watson CJ, Bossenmaier I, Cardinal R, Petryka ZJ. Repression
by hematin of porphyrin biosynthesis in erythrocyte
precursors in congenital
erythropoietic porphyria. Proc Nat Acad Sci USA 1974; 71:
278-282. 44.
Pimstone NR, Gandhi SN, Mukerij SK. Therapeutic efficacy
of oral charcoal in congenital erythropoietic
porphyria. N Engl J Med 1987; 316: 390-393.
45.
Tishler PV, Winston SH. Rapid improvement in the chemical
pathology of congenital erythropoietic
porphyria with
treatment with superactivated charcoal. Meth Find Exp Clin Pharm 1990; 12:
645-648.
46.
Hift RJ, Meissner PN, Kirsch RE. The effect of oral activated
charcoal on the course of congenital erythropoietic porphyria.
Brit J Dermatol 1993; 129: 14-17. 47.
Beukeveld GJJ, Wolthers BG.
Cholestyramine
orally administered
to patients with erytrhopoietic protoporphyria
results in urinary excretion of protoporphyrin: to be explained by the
Herbst-Volkheimer effect? Clin Chim Acta
1995; 233: 119-126.
48.
Verneuil de H, Ged C, Boulechfar S, Moreau-Gaudry F. Porphyrias:
animal models and prospects for cellular and genetherapy.
J Bioenergetics & Biomembranes 1995; 27: 239-248.
49.
Warner CA, Yoo H-W, Tsai S-F, Roberts AG, Desnick RJ.
Congenital erythropoieticporphyria: identification and expression
of exonic mutations in the uroporphyrinogen III
synthase gene. J Clin Invest 1992: 89: 697-700. 50.
Deybach JC, Verneuil H, Boulechfar S, Grandchamp B, Nordmann Y. Point
mutations in the uroporphyrinogen III synthase
gene in congenital
erythropoietic porphyria (Günther’s
disease). Blood 1990; 75: 1763-1765. 51.
Tsai SF, Bishop DF, Desnick RJ. Human uroporphyrinogen
III
synthase: molecular cloning, nucleotide sequences, and expression
of a full length cDNA. Proc
Natl Acad Sci USA 1988; 85: 7049-7053. 52.
Warner CA, Poh-Fitzpatrick MB, Zaider EF, Tsai S-F, Desnick
RJ. Congenital erythropoietic porphyria. A mild variant
with low uroporphyrin I levels due to a missense mutation
(A66V) encoding residual uroporphyrinogen III synthase activity. Arch Dermatol
1992; 128: 1243-1248.
53.
Xu W, Warner CA, Desnick RJ. Congenital erythropoietic porphyria:
identification and expression of 10 mutations in
the uroporphyrinogen III synthase gene. J Clin Invest 1995;
95: 905-912.
54. Kushner JP, Barbuto AJ, Lee GR. An inherited enzymatic defect in porphyria cutanea tarda. J Clin Invest 1976; 58:1089-1097. 55.
Alleman MA, Wilson JHP, van den Berg JWO, Edixhoven-Bosdijk
A, van Gastel-Quist LMH. Familial
porphyria
cutanea tarda: the pattern of porphyrins
formed from porphobilinogen by hemolysates. Clin Chem 1982; 28:
1144-1147.
56.
D’Alessandro L, Griso D, Biolcati G, Macri A, Topi GC. Incidence
of hereditary porphyria cutanea tarda (PCT) in a sample
of the Italian population.
Arch Dermatol Res 1992;
284: 212-214.
57.
Romana M, Dubart A, Beaupain D, Chabret C, Goossens M, Romeo P-H.
Structure of the gene for human uroporphyrinogen
decarboxylase. Nucleic Acids Res 1987; 15:7343-7356.
58.
Verneuil de H, Grandchamp B, Romeo P-H, Raich N, Beaumont
C, Goossens M, Nicolas H,
Nordmann Y. 59.
Garey JR, Franklin KF, Brown DA, Harrison LM, Metcalf KM, Kushner JP.
Analysis of uroporphyrinogen decarboxylase
complementary DNAs in sporadic
porphyria cutanea tarda. Gastroenterology 1993; 105: 165-169. 60.
Romana M, Grandchamp B, Dubart A, Amselem S, Chabret
C, Nordmann Y, Goossens M, Romeo PH. Identification
of a new mutation responsible for hepatoerythropoietic porphyria. Eur J
Clin Invest 1991; 21: 225-229.
61.
Garey JR, Harrison LM,
Franklin KF, Metcalf KM,
Radisky ES, Kushner JP. Uroporphyrinogen decarboxylase:
a splice mutation causes the deletion of exon 6 in multiple families
with porphyria cutanea tarda. J
Clin Invest 1990; 86: 1416-1422.
62. Meguro K, Fujita H, Ishida N, Akagi R, Kurihara T, Gal- braith RA, Kappas A, Zabriskie JB, Toback AC, Harber LC, Sassa S. Molecular defects of uroporphyrinogen decarboxylase in a patient with mild hepatoerythropoietic porphyria. J Invest Dermatol 1994; 102: 681-685. 63. Nordmann Y, Grandchamp B, De Verneuil H, Phung L. Harderoporphyria: A variant hereditary coproporphyria. J Clin Invest 1983; 72: 1139-1149. 64. Te Velde K, Noordhoek KHN. Hereditaire coproporfyrie in twee Nederlandse families. Ned Tijdschr Geneeskd 1984; 892-896. 65.
Grandchamp B, Phung N, Nordmann Y. Homozygous case of
hereditary co-porphyria. Lancet 1977; ii: 1348-1349. 66.
Martasek P, Nordmann Y, Grandchamp B. Homozygous hereditary
coproporphyria caused by an arginine to tryptophan
substitution in coproporphyrinogen oxidase and common
intragenic polymorphisms. Human
Molecular Genetics 1994; 3: 477-480.
67.
Downey DC. Hereditary coproporphyria. Br J Clin Pract 1994; 48: 97-99.
68.
Delfau-Larue M-H, Martasek P, Grandchamp B. Coproporphyrinogen
oxidase: gene organization and description of
a mutation leading to exon 6 skipping. Hum Mol Genet 1994;
3: 1325-1330.
69. Eales L, Day RS, Blekkenhorst GH. The clinical and biochemical features of variegate porphyria: an analysis of 300 cases studied at the Groote Schuur Hospital, Cape Town. Int J Biochem 1980; 12: 837-853. 70. Westerhof W, Smit EM. Porphyria Variegata; een familieonderzoek. Ned Tijdschr Geneeskd 1981; 125: 1235-1241. 71.
Dean G. Porphyria Variegata. Acta Dermatovener 1982;100: 81-85. 72. Logan GM, Weimer MK, Ellefson M, Pierach CA, Bloomer JR. Bile porphyrin analysis in the evaluation of variegate porphyria. N Eng J Med 1994; 324: 1408-1411. 73. Long CC, Smyth SJ, Woolf J, Murphy GM, Finlay AY, Newcombe RG, Elder GH. Detection of latent variegate porphyria by fluorescence emission spectroscopy of plasma. Br J Dermatol 1993; 129: 9-13.C 74.
Dailey TA, Dialey HA, Meissner P. Cloning, sequence and
expression of mammalian protoporphyrinogen oxidase.
Proceedings of the international symposium on porphyrias and heme
related disorders. Helsinki,
1995, abstract
29.
75.
Beukeveld GJJ, In ‘t Veld G,
Havinga R, Groen AK, Wolthers BG,
Kuipers F. Relationship Between Biliary Lipid
and Protoporphyrin Secretion;
Potential Role of mdr2
P-Glycoprotein in Hepatobiliary
Organic Anion Transport. J Hepatology 1996; 24: 343-352. 76.
Frank M, Doss MO. Severe liver
disease in protoporphyria. Curr Probl Dermatol. 1991; 20:
123-135.
77. Wagner S, Doss MO, Wittekind C, Bäcker U, Meessen D, Schmidt FW. Erythrohepatische Protoporphyrie mit rasch progredienter Leberzirrhose. Dtsch Med Wochenschr 1989; 114: 1837-1841. 78.
Doss MO, Frank M. Hepatobiliary implications and complications
in protoporphyria, a 20 year study. Clin Biochem
1989; 22: 223-229.
79.
Bloomer JR, Philips MJ,
Davidson DL, Klatskin G.
Hepatic disease in erythropoietic protoporphyria. Am J Med
1975; 58: 869-882. 80.
Rank JM, Straka JG, Bloomer JR. Liver
in disorders ofporphyrin metabolism. J. Gastroenterology
and Hepatology
1990; 5: 573-585.
81. Taketani S, Inazawa J, Nakahashi Y, Abe T, Tokunaga R. Structure of the human ferrochelatase gene. Exon/intron gene organization and the location of the gene to chromosome 18. Eur J Biochem 1992; 205: 217-222. 82.
Lamoril J, Boulechfar S, de Verneuil H, Grandchamp B, Nordmann
Y, Deybach JC. Human erythropoietic
protoporphyria:
two point mutations in the ferrochelatase gene. Biochem Biophys Res
Comm 1991; 181: 594-599. 83.
Whitecombe DM, Albertson DG,
Cox TM. Molecular
analysis of functional and nonfunctional genes for human ferrochelatase:
isolation and characterization of a ferrochelatase pseudogen and its
sublocalization on chromosome 3. Genomics 1994; 20: 482-486.
84.
Okuda M, Kohno H, Furukawa T, Tokunaga R, Taketani S.
Overexpression in Escherichia coli, and
one-step purification of the human
recombinant ferrochelatase. Biochim
Biophys Acta 1994; 6: 123-128.
85.
Miyamoto K, Kanaya S, Morikawa K, Inokuchi H. Overproduction,
purification, and characterization of ferrochelatase
from Escherichia coli. J Biochem 1994 115:545-551.
86.
Tefferi A, Solberg LA, Eleffson RD. Porphyrias: clinical
evaluation
and interpretation of laboratory test. Mayo
Clin Proc 1994; 69: 289-290.
87. Kushner PJ. Laboratory diagnosis of the porphyrias. N Eng J Med 1991; 324: 1432-1435. 88.
McColl KEL, Goldberg A. Abnormal porphyrin metabolism
in diseases other than porphyria. Clinics in Haematology
1980; 9: 427-445.
89.
Doss MO. Porphyrinurias and occupational disease. Ann
N Y
Acad Sci 1987; 514: 204-218. 90.
Pelt van J, Verheesen PE, Oosterhout van AGM, Beukeveld
GJJ, Brombacher PJ. Interference of dipyridamole in
the analysis of porphyrins by HPLC. Ann Clin Biochem 1992; 29: 347-348.
91.
Lanf BA, Finlayson LA. Naproxen-induced
pseudoporphyria in patients with juvenile rheumatoid arthritis. J
Pediatr
1994; 124: 639-642. 92. Labbé RF. Clinical utility of zinc protoporphyrin. Clin Chem 1992; 28: 2167-2168. 93.
Zwennis WCM, Fransen ACh, Wijnans MJ. Use
of zinc protoporphyrin
in screening individuals for exposure to lead.
Clin Chem 1990; 36: 1446-1459.
94.
Gatelli GR, Woll JH, Kabra PM, Marton
LJ. Simultaneous
liquid-chromatographic determination of
zinc protoporphyrin
IX, protoporphyrin IX and
coproporphyrin in whole blood. Clin Chem 1980; 26: 205-208. 95.
Kaul B, Slavin G, Davidow B. Free erythrocyte protoporphyrin
and zinc protoporphyrin measurements compared
as primary screening methods for lead poisoning. Clin Chem 1983; 29:
1467-1470.
96.
Mitchell G, Larochlle J, Lambert M, Michaud J, Grenier A, Ogier H,
Gauthier M, Lacroix J, Vanasse M, Larbrisseau
A, et al. Neurologic crises in hereditary
tyrosinemia. 1990; 322: 432-437 97.
Sassa S, Kappas A. Hereditary tyrosinemia and the heme
biosynthetic pathway: profound inhibition of d-aminolevulinic
acid dehydratase activity by succinylacetone. J Clin Invest 1983; 71:
625-634.
98.
Doss M, Tiepermann von R, Jendrychowsky A, Leonhardt
KF, Gonnewig H, Tharandt L, Ihlenfeld J, Henning H.
Diagnosis significance of urinary
coproporphyrin isomer analysis. Supplement to the preceedings
of the First International porphyrin meeting on porphyrins
in human diseases. Ed. Doss M. Nawroccki P. University of
Marburg. 1975; 1: 257-263.
99.
Anderson CD, Rossi E, Garcia-Webb P. Porphyrin studies
in chronic renal failure
patients on maintenance hemodialysis.
Photodermatol 1987; 4: 14-22. 100. Rocchi
E, Gibertini P, Santunione V, Balli F, Ventura E.
Faecal and urinary coproporphyrin
isomers in biliary atresia
and neonatal hepatitis. La
Ricerca Clin Lab 1980;10: 510-509. 101.
Wolkoff AW, Wolpert E, Pascasio FN, Arias JM. Rotor
syndrome, a distinct inheritable pathophysiologic entity. Am
J Med 1976; 60: 173-179. 102.
Frank M, Doss M, de Carvalho DG.
Diagnostic and pathogenetic
implication of urinary coproporphyrin excretion
in the Dubin-Johson syndrome.
Hepatogastroenterology 1990; 37: 147-151.
103. Jansen
PLM, Peters WH,
Lamers WH. Hereditary
chronic conjugated hyperbilirubinemia
in mutant rats caused
by defective hepatic anion transport. Hepatology 1985; 5: 573-9.
104. Rose IS, Young GP, St. John DJ, Deacon MC, Blake D, Henderson RW. Effect of ingestion of hemoproteins on fecal excretion of hemes and porphyrins. Clin Chem 1989; 35: 2290-2296. 105.
Cohen A, Boeijinga JK, van Haard PM, Schoemaker RC, van
Vliet-Verbeek A. Gastrointestinal blood loss after non-steroidal
anti-inflammatory drugs. Br J
Clin Pharmacol
1992; 33: 33-38.
106.
Muusze RG. Occult bloed. Analyse 1989; 82-84. 107. Mauzerall
D, Granick S. The occurence and determination
of d-aminolevulinic acid and porphobilinogen
in urine.
J Biol Chem 1956; 219: 435-446. 108. Schreiber
WE, Jamani A, Pudek MR. Screening tests for porphobilinogen
are insensitive. The problem and
its solution.
Am J Clin Pathol 1989; 92: 644-649. 109. Buttery
JE, Carrera AM, Pannall PR. Reliability of the porphobilinogen
screening assay. Pathology 1990; 22:197-198.
110. Buttery
JE, Chamberlain BR, Beng
CG. A sensitive method
of screening for urinary porphobilinogen. Clin Chem
1989; 35: 2311-2312.
111. Jamani
A, Pudek M, Schreiber WE. Liquid-chromatographic
assay of urinary porphobilinogen. Clin Chem 1989;
35: 471-475. 112. Gray
CH, Lim CK, Nicholson DC. The differentiation ofthe
porphyrins by means of high pressure liquid chromatography.
Clin Chim Acta 1977; 77: 167-178. 113.
Wilson JHP, Berg JWO van den, Edinxhoven-Bosdijk A, Gastel-Quist
LHM van. Preparation of methyl esters for high
pressure liquid chromatography. Clin Chim Acta 1978;
89: 165-167. 114. Christensen
NG, Romslo I. Stool porphyrins determined by
high pressure liquid chromatography and by
frac tional hydrochloric acid-ether extraction. Scand J
Clin Lab
Invest 1979; 39: 223-227. 115. Ford
RE, Ou CN, Ellefson RD. Liquid-chromatographic analysis
for urinary porphyrins. Clin Chem 1981; 27:397-401.
116. Lim
CK, Peters TJ. Urine and faecal porphyrin profiles by reversed-phase
high-performance liquid chromatography in
the porphyrias. Clin Chim Acta 1984; 139: 55-63. 117. Zuijderhoudt,
FMJ, Dorresteijn-de Bok J, te Velde K. Evaluation
of a first-line spectrophotmetric screening test for
increased urine porphyrin excretion. Ann Clin Biochem
1995; 32: 186-189.
118. Valcarcel
M, Gomez-Hens A, Rubio
S, Petidier A.
Direct quantification of
coproporphyrins and uroporphyrins
in urine by derivative synchronous fluorescence spectroscopy.
Clin Chem 1987; 33: 1826-1831.
119. Pudek MR, Schreiber WE, Jamani A. Quantitative fluorometric screening test for fecal porphyrins. Clin Chem 1991; 37: 826-831. 120. Minder EI, Vuilleumier JP, Vonderschmitt DJ. Prototype application of a robot in the clinical laboratory enabling fully automated quantification of faecal porphyrins. Clin Chem 1992; 38: 516-521. 121.
Prokop O. Der Herbst-Volkheimer-effect. Kitasato
Arch
Exp Med 1990; 63: 1-6. 122. Volkheimer
G. Advances in Pharmacology and Chemotherapy.
Garattini S, Goldin A, Haawking F, Kopin IJ, Schnitzer
RJ, eds. Academic Press, New York 1977; 14:163-187. 123. Volkheimer G. Persorption von Mikropartikeln. Pathologie 1993; 14: 247-252. 124.
Meerman L, Verwer R, Slooff MJH, van Hattum J, Beukeveld
GJJ, Kleibeuker JH, Haagsma EB. Perioperative measures
during liver transplantation for erythropoietic protoporphyria.
Transplantation 1994; 57: 155-158. 125. Avner
DL, Berenson MM. Effect of choleretics on cana- licular transport
of protoporphyrin in the rat liver. Am J Physiol
1982; 242: G347-53.
126.
Berenson MM, Garcia-Marin JJ, Gunther C. Effect ofbile
acid hydroxylation on biliary protoporphyrin excretion
in rat liver. Am J Physiol 1988; 255: G382-8. 127. Berenson MM, Garcia-Marin JJ, Larsen R, Avner D. Effect of bile acids on hepatic protoporphyrin metabolism in perfused rat liver. Gastroenterology 1987; 93:1086-93. 128.
Berenson MM, Von Welch, Garcia-Marin JJ. Importance of
bile acid structure in amelioration of
griseofulvin induced
murine protoporphyric hepatopathy. J Lab Clin Med
1991; 118: 89-98.
129.
Berenson MM, El-Mir MY. Mechanism
of action of bile acids
on biliary protoporphyrin excretion. Hepatology 1992;
16: 119A.
130. Todd DJ, Callender ME, Mayne EE, Walsh M, Burrows D. Erythropoietic protoporphyria, transfusion therapy and liver disease. Br J Dermatol 1992; 127: 534-7. 131. Rademakers
LHPM, Cleton MI, Kooijman C, Baart de la Faille
H, Hattum van J. Early involvement of hepatic parenchymal
cells in erythrohepatic protoporphyria? An ultrastructural study of
patients with and without overt liver disease and the
effect of chenodeoxycholic acid treatment.
Hepatology 1990; 11: 449-57.
132. McCullough AJ, Barron D, Mullen KD, Petrelli M, hung Park M, Mukhtar H, Bickers DR. Fecal protoporphyrin excretion in erythropoietic protoporphyria: effect of cholestyramine and bile acid feeding. Gastroenterology 1988; 94: 177-81. 133.
Van Hattum J, Baart de la Faille H, van der Berg JWO, Edixhoven-Bosdijk A, Wilson
JHP. Chenodeoxycholic acid
therapy in erythropoietic protoporphyria. J Hepatol 1986; 3: 407-12.
134. American
Porphyria Foundation. Internet-adres
http://www.enterprise.net/apf
135. Moore MR. International review of drugs in acute porphyria-1980. Int J Biochem 1980; 12: 1089-1097. 136.
Conlan MG, Hoots WK. Porphyria cutanea tarda in association
with human immunodeficiency virus infection in a
hemophiliac. J Am Acad Dermatol 1992; 26: 857-59. 137. Toback
AC, Longley J, Cardullo
AC, et al. Severe chronic
photosensivity in
association with acquired immumodeficiency
syndrome. J Am Acad
Dermatol 1986; 15: 1056-57.
138. Ash
S, Woodley DT, Chan LS. Porhyria cutanea tarda
preceding AIDS. Lancet
1996; 347: 190. Summary
Diagnosis
of porphyria by laboratory methods: disorders in haem
synthesis. Beukeveld GJJ and Wolthers BG. Ned Tijd schr
Klin Chem 1997; 22: 3-14. Clinical chemical laboratories
play an important role
in establishing the diagnosis of porphyria, a group of metabolic
disorders, which are characterized by symptoms of light sensitivity
and/or life threatening attacks of abdominal pain, peripheral
neuropathy, psychoses and coma. The complaints of porphyria patients are not
always correctly interpreted, but it is of
great importance, that in some cases the diagnosis should be made
very fast in order to avoid life threatening situations, for instance by means
of administration of haemarginate as quickly as possible. The patient material
needed for the investigation of porphyrias depends on the type of porphyria and may
involve the assay of porphyrins and eventual precursors in
urine, feces, blood or bile. In this paper, comprising an extensive review of
the thesis entitled” Clinical relevance of porphyrin determinations in porphyra” (8), the advantages
and disadvantages of the various methods to assay porphyrins will be
discussed as well as which patient material should be investigated in case of
suspected porphyria. The first part of this review
includes a general introduction to haem synthesis and a survey of primary and
secondary porphyrias. Laboratoria1 van: APZ-Drenthe te Assen, Psychiatrisch Centrum Willibrord te Heiloo en Psychiatrisch Ziekenhuis Duin en Bosch te Castricum en Laboratoriumcentrum CMC-IV, Academisch Ziekenhuis Groningen2. Correspondentie: Dr. B. G. Wolthers, Laboratorium CMC-IV, Academisch Ziekenhuis Groningen, Postbus 30.001, 9700 RB Groningen. |