Glycerolkinas (GK; EC 2.7.1.30; ATP:glycerol-3-fosfotransferas) katalyserar ATP-medierad fosforylering av glycerol till glycerol-3-fosfat, vilken är en viktig intermediär i glukos- och lipidmetabolismen och kan fungera som substrat i bl a glukolysen och glukoneogenesen och i syntesen av triglycerider och and­ra glycerolipider (Figur 1).
Mellan 70 och 90 procent av GK-producerat glycerol-3-fosfat oxideras till dihydroxiacetonfosfat av glycerol-3-fosfatdehydrogenas och shuntas därefter in i glykolysen, medan resterande fraktion bildar triglycerider tillsammans med fria fettsyror [1, 2]. Under fasta bidrar glycerol med ca 20 procent av leverns glukoneogenetiska kapacitet hos vuxna [1, 3], me­dan bidraget under icke-fastande förhållanden är kvantitativt försumbart. GK reglerar således inträdet av glycerol i metabolismen, och GK-defekter resulterar i förhöjda nivåer av glycerol i såväl serum som urin samt hämmad glukoneogenes [1, 2].

Komplex eller isolerad glycerolkinasbrist
Glycerolkinasbrist, GKD (MIM 307030), en mycket ovanlig X-bunden recessiv sjukdom, förekommer i två former:
• Komplex GKD som innebär en deletion av GK-genen jämte genen för Duchennes muskeldystrofi och/eller kongenital binjurehypoplasi [1].
• Isolerad GKD som ett resultat av punktmutationer, små deletioner eller insertioner i GK-genen och utan samtidig förekomst av Duchennes muskeldystrofi eller kongenital binjurehypoplasi.

Komplex GKD är förenad med svåra symtom, varav hormonbrist orsakad av kortisolsvikt debuterar tidigt i livet, ofta redan första levnadsdygnet. År 2000 var antalet rapporterade fall ca 100 i 78 släkter. Antalet rapporterade fall av den isolerade formen är betydligt lägre: 38 rapporterade fall inom 24 släkter [1]. I Sverige känner vi i dag till mer än 10 släkter med den isolerade formen av GKD, där ofta flera individer är drabbade.
Den isolerade formen kan vara helt asymtomatisk och upptäcks ofta hos äldre individer på grund av terapiresistent pseudohypertriglyceridemi. Dessa patienter har falskt förhöjda nivåer av triglycerider i serum, eftersom mätning av triglycerider vanligen baseras på analys av mängden glycerol som genereras vid lipolys av triacylglycerol [4, 5].
Barn med glycerolkinasbrist har däremot ofta svåra hypoglykemiska symtom med metabol acidos vid relativt lindriga infektioner som förkylning och maginfluensa eller efter intensiv fysisk aktivitet [3, 6]. Dessa symtom kan bli allvarliga, leda till sänkt medvetande eller i vissa fall även till medvetslöshet, och patienterna behöver oftast sjukhusvård.
Studier av individer med glycerolkinasbrist har visat att symtomen avtar med åldern, vilket är kopplat till leverns ökade kapacitet att bilda glukos från glukoneogenetiska prekursorer. Dessa individer saknar möjlighet att bilda glukos från det glycerol som frisätts vid fettförbränningen, vilket motsvarar ca 20 g glukos per dygn [3]. Inom samma släkt finns rapporterat individer med samma genetiska förändring, där en individ har svåra hypoglykemiska symtom under hela barndomen, medan andra aldrig haft några symtom [3].
Vi rapporterar här ett ovanligt fall av nyupptäckt isolerad GKD hos en vuxen man associerat med en – för första gången beskriven – punktmutation, C332A, i exon 4 i GK-genen. Glycerolkinasbristen debuterade med fulminanta och intensivvårdskrävande symtom i form av koma, grav metabol acidos, hypoglykemi och hypotermi.

Fallbeskrivning
Patienten var en tidigare frisk 26-årig man med akademisk utbildning, välordnad social situation och utan missbruks­anamnes. Han inkom i ambulans till Södersjukhusets akutmottagning på grund av medvetandesänkning. Kvällen innan hade han enligt vittnesuppgifter tillsammans med kamrater besökt ett par krogar i Stockholms innerstad och intagit alkohol i form av starköl och starksprit (sammantaget ca 12 cl ren etanol, även om retrospektiv uppskattning av mängden intagen alkohol är behäftad med notoriska svårigheter) men inga droger. Föräldrarna hittade patienten okontaktbar, perifert kall och ej väckbar i sängen efterföljande kväll.
Under ambulanstransporten uppmättes ett kapillärt glukosvärde på 2,1 mmol/l, varför 30-procentig glukos gavs in­travenöst. Vid ankomsten till Södersjukhusets akutmottagning var patienten väckbar och pratbar men ej adekvat, GCS (Glasgow coma scale) 4 + 4 + 6 = 14, hypoterm (31,8 ºC) utan att ha legat ute, cirkulatoriskt stabil och övrigt status väsentligen u a. Eftersom blodgasanalys visade kraftig acidos (pH 7,06), överfördes patienten – efter tillförsel av tiamin (Betabion) och Tribonat och efter akut DT-skalle (som visade normala fynd) – till medicinska intensivvårdsavdelningen (MIVA) på misstanke om intoxikation med metanol eller etylenglykol.

Vid ankomsten till MIVA utvecklade patienten generaliserade kramper och medvetslöshet (GCS = 3). Han behandlades med diazepam iv (Stesolid), infusion Tribonat, glukos–etanol­infusion, lågdos noradrenalin samt respiratorvård. Ny blodgasanalys visade grav acidos med såväl metabol som respiratorisk komponent (pH 6,87, pO2 11,3 kPa, pCO2 7,23 kPa, base deficit 26,8 mmol/l och laktat 24 mmol/l).
Giftinformationscentralen kontaktades, och citratdialys på­börjades på misstanke om etylenglykolförgiftning. Eftersom analysapparaten på Karolinska universitetssjukhuset i Stockholm tillfälligtvis var ur funktion, transporterades intoxikationsproven till laboratoriet i Linköping, som rapporterade en nivå av etylenglykol i serum på 20 mmol/l. Härmed ansågs diagnosen etylenglykolförgiftning säkerställd, och behandlingen med citrat­dialys omväxlande med hemodialys jämte glukos–etanolinfusion fortsattes. Senare samma dygn meddelade samma laboratorium en nivå av S-etylenglykol på 26 mmol/l, varför behandlingen fortsattes. Anmärkningsvärt nog sågs aldrig någon påverkan på njurfunktionen, och övriga rubbningar (acidos, laktatökning m m) normaliserades under intensivvårdsbehandlingen.
Efter ytterligare ett dygns behandling enligt ovan rapporterades oförändrad nivå av etylenglykol (19 mmol/l). Det anmärkningsvärda förloppet – jämte frånvaron av kalciumoxalatkristaller i urinen – föranledde ifrågasättande av analysmetodens validitet. För förnyad medicinsk bedömning skicka­des därför samma prov till kemiska laboratoriet vid Uddevalla sjukhus, som utnyttjar gaskromatografisk och masspektrometrisk analys, vilket tillåter specifik bestämning av etylen- och propylenglykol jämte glykolat och som (till skillnad från den enzymatiska analysmetoden) inte korsreagerar med glycerol.

Analysen i Uddevalla avslöjade att patienten aldrig haft ­etylenglykolförgiftning, utan att det hela tiden rört sig om glycerol, som är en atoxisk substans med lätt berusningseffekt och osmolaritetshöjande egenskaper. Nästa fråga var huruvida patientens glycerolförhöjning uppkommit genom exogen tillförsel eller via endogen överproduktion. Eftersom S-glycerol stigit under vårdtiden på MIVA, trots full dialys, var det rimligt att anta att det rörde sig om endogen överproduktion. Misstanke om glycerolkinasbrist (GKD) uppkom därför.
Nivåerna av glycerol i serum överstiger normalt inte 0,2–0,3 mmol/l; vår patient hade 2,7 mmol/l, men värden på upp till 8 mmol/l förekommer hos GKD-patienter [1]. Patientens U-glycerol var 81 mmol/l (normalt: <0,2 mmol/l). Dessa höga halter av glycerol i serum och urin förklaras av att aktiviteten av glycerolkinas i fibroblaster från patienten var <1 procent av normal aktivitet [5].Analys av mRNA från fibroblaster visade att patienten har en punktmutation, C332A, i exon 4 i genen för glycerolkinas [7]. Detta leder till förändring av aminosyran alanin till aspar­tat i position 111 i proteinet (Figur 2). Alanin är en liten ­opolär aminosyra, medan aspartat har en negativt laddad sidokedja som genom sin laddning kan interferera med proteinets ter­tiärstruktur, och detta är den troliga förklaringen till att enzymet inte fungerar. Verifiering av mutationen genom amplifiering av exon 4 från DNA har gjorts, och denna enklare teknik kan användas för att påvisa känd mutation hos övriga släktingar (Figur 3).Diskussion Vi rapporterar här ett ovanligt men mycket lärorikt fall, där glycerolkinasbrist hos en vuxen individ debuterade med mycket svåra och potentiellt livshotande symtom (koma, grav acidos, hypoglykemi och hypotermi). Den differentialdia­gnostiska utmaningen krävde sju dygns kvalificerade intensivvårdsinsatser. Etylenglykolförgiftning är inte ovanlig [8] och utgör en diagnostisk utmaning, där snabb diagnos ställer krav på den laboratoriemetodik som används. Flera kemiska föreningar är kända för att interferera med den enzymatiska metoden för bestämning av etylenglykol [9, 10]. Det kan noteras, men var inte uppenbart då ovanstående patient vårdades, att vissa blodgasapparater inte kan skilja mellan laktat och glykolat. Detta var fallet med MIVA:s apparatur, Radiometer ABL 800. Glycerol är en känd interfererande substans i mätning av triglycerider och etylenglykol med enzymatisk metodik. Höga halter av glycerol i serum är ovanligt men dock inte en okänd metabol rubbning, och vårt fall visar tydligt att kunskap om laboratoriemetodik, dess felkällor m m bör belysas så att risken för att fel upprepas minskar.Äldre individer med isolerad GKD brukar oftast diagnostiseras en passant på grund av asymtomatisk pseudohypertriglyceridemi (se ovan), vilket även denna patient befanns ha (fP-triglycerider ≈ 4,6 mmol/l). Inte sällan behandlas dessa patienters terapiresistenta pseudohypertriglyceridemi under många år helt i onödan med lipidsänkande läkemedel (ofta kombinationer) i höga doser. Såvitt vi känner till representerar denna patient det första vuxna fallet av isolerad GKD, som debuterat med allvarliga symtom i form av medvetslöshet och grav acidos. Vid närmare penetration av anamnesen framkom, förutom alkoholintag kvällen före insjuknandet, att patienten stressat mycket senaste tiden, slarvat med maten och hade en övre luftvägsinfektion. Således bidrog flera samverkande faktorer till det fulminanta förloppet, förenat med hämmad glukoneogenes vid GKD, med risk för snabb utveckling av laktatacidos. I kombination får det anses sannolikt att förloppet accelererats och aggraverats till den symtombild som patienten uppvisade. Patientens hypotermi bedömer vi som sekundär till acidos och hypoglykemi. Etanol i sig hämmar glukoneogenesen och stimulerar samtidigt insulinfrisättningen [11]. Likaså kan hyperglycerolemi per se utöva negativa effekter på diskreta och kritiska komponenter i den mänskliga glukoneogenesen: Glycerol kan fungera som en svag inhibitor av fruktos-1,6-bisfosfatas och fosfo­enolpyruvatkarboxikinas samt blockera nysyntesen av glukos från aminosyran L-alanin [1].Det är också möjligt att nedbrytningen av etanol hos GKD-patienter är förlångsammad. Vår patient uppgav att han är mer känslig för alkohol – och lättare blir berusad – än sina kamrater, ett fenomen som även omvittnats av andra GKD-patienter [3]. Han hade sommaren före denna episod blivit av med körkortet på grund av rattonykterhet då han hade en promillehalt av alkohol i blod på 0,5 ca 12 timmar efter en kräftskiva. Vår patient erhöll vid återbesök muntlig och skriftlig information om GKD samt Ketostix urinstickor för att snabbt kunna testa ketoner i urinen vid eventuella symtom som dåsighet, huvudvärk, trötthet m m. Han tillråddes försiktighet med alkohol och att undvika katabola situationer samt att äta regelbundet (speciellt före och efter fysisk aktivitet och i samband med infektioner). Redan efter 10–12 timmars fasta bildas stora mängder ketonkroppar (med risk för acidos) hos GKD-patienter, eftersom dessa ersätter glukos som energikälla [3]. Uppföljning av individer med svåra symtom i barndomen har visat att de utvecklats helt normalt och att de efter dia­gnos kunnat undvika allvarliga hypoglykemiska episoder och sjukhusvistelser [3].Även om det är ett ovanligt tillstånd, kan glycerolkinasbrist således vara ett viktigt differentialdiagnostiskt övervägande hos manliga patienter med oförklarlig hypoglykemi och acidos, där intoxikation uteslutits med ade­kvat laboratoriemetodik. Likaså bör diagnosen hållas i minnet vid utredning av män med terapiresistent pseudo­hyper­tri­gly­ce­ri­d­emi, vilket kan bespara dessa individer många år av onödig läkemedelsbehandling. Den vanligaste patienten med glyce­rol­kinasbrist är dock den lille pojken, 1–5 år, med hypoglyk­emiska symtom vid banala infektioner eller efter fysisk aktivitet. Vid misstanke om glycerolkinasbrist kan analys av glycerol i urin och/eller serum räcka för diagnos. När mutationen är känd inom familjen kan vidare utredning göras med DNA-analys genom ett enkelt blodprov (Figur 3). Fortsatt utredning av övrig släkt är viktig för att undvika svåra hypoglykemi­episoder hos främst små barn. * Potentiella bindningar eller jävsförhållanden: Inga uppgivna.


Figur 1. Schematisk bild av metabola processer där glycerol är en viktig intermediär. Det röda strecket markerar enzymdefekten glycerolkinasbrist (GKD). FFA??=?fria fettsyror; c?=?cytoplasmatiskt; mt?=?mitokondriellt.



Figur 2. DNA-sekvens från en del av amplifierat cDNA från glycerolkinasgenen visar patientens punktmutation, C332A, vilken leder till en förändring av aminosyrasekvensen i proteinet.



Figur 3. Släktträd som visar hur mutationen C332A förekommer inom familjen. Patienten (III:1) är hemizygot (helt fylld symbol) för mutationen; hans mamma (II:2), moster (II:3) och mormor (I:2) är heterozygoter (halvt fylld symbol) för mutationen, medan morfar (I:1) inte har mutationen (ofylld symbol). Patientens pappa (II:1) och bror (III:2) är inte undersökta för den genetiska variationen utan bara kontrollerade med avseende på halten glycerol i urin. Män symboliseras av kvadrater och kvinnor av cirklar.