Malonyl-CoA ist eine Fettsäurevorstufe, die für die körpereigene Regulation des Fettsäurestoffwechsels sehr wichtig ist. Es ist für die Funktion eines Enzyms namens Malonyl-CoA-Decarboxylase notwendig. Ein genetischer Mangel dieses Enzyms kann zu einer sehr seltenen Erkrankung führen, die als Malonyl-CoA-Decarboxylase-Mangel bekannt ist.
Der menschliche Körper erhält Fettsäuren sowohl aus Nahrungsquellen als auch aus der Fettsäurebiosynthese. Diese Verbindungen müssen als Energiequellen, als Bestandteile von Zellstrukturen wie Membranen und als Hormone abgebaut werden. Übermäßige Mengen an Kohlenhydraten und Proteinen in der Nahrung können leicht in Fettsäuren umgewandelt werden. Wenn sie zur Energiegewinnung benötigt werden, werden die Fettsäuren dann leicht abgebaut.
Am Stoffwechsel von Fettsäuren sind Cofaktoren beteiligt – Nichtproteinkomponenten, die lose an ein Enzym binden und es zu einem Coenzym machen. CoA ist das Coenzym, das bei der Synthese von Fettsäuren verwendet wird. Der wesentliche Kontrollpunkt bei der Biosynthese von Fettsäuren ist die Produktion von Malonyl-CoA. Dieses Coenzym wird durch die Zugabe von Kohlendioxid zu Acetyl-CoA hergestellt. Die Rolle von Malonyl-CoA bei der Fettsäurebiosynthese besteht darin, wachsende Fettsäureketten mit zwei Kohlenstoffeinheiten zu versorgen.
Wenn Fettsäuren zur Energiegewinnung benötigt werden, findet unter bestimmten Bedingungen die Rückreaktion statt. Acetyl-CoA kann zur Energieerzeugung verwendet werden. Malonyl-CoA-Decarboxylase katalysiert den Abbau von Malonyl-CoA in Acetyl-CoA und Kohlendioxid. Mutationen im Gen für dieses Enzym verursachen Malonyl-CoA-Decarboxylase-Mangel. Dadurch wird der Fettsäurestoffwechsel im Körper gestört.
Unter dieser Bedingung können Fettsäuren nicht mehr in Energie umgewandelt werden. Dies kann zu niedrigem Blutzucker, auch Hypoglykämie genannt, führen. Ein Mangel an Energie durch Fettsäuren stellt ein besonderes Problem für den Herzmuskel dar, der stark auf diese Verbindungen als Energiequelle angewiesen ist. Es gibt auch eine Ansammlung von Fettsäureabbauprodukten, die zu anderen Symptomen beitragen.
Diese Störung manifestiert sich in der frühen Kindheit, fast immer mit verzögerter Entwicklung. Weitere Symptome sind Krampfanfälle, Erbrechen, Durchfall und schwacher Muskeltonus. Eine häufige Erkrankung ist die Schwächung und Vergrößerung des Herzmuskels. Experten vermuten, dass eine fettreiche, kohlenhydratarme Ernährung einige der Symptome dieser Erkrankung lindern könnte.
Um diesen Enzymmangel zu erben, muss eine Person von jedem Elternteil eine Kopie eines defekten Gens erben. Ein Träger mit nur einer Kopie eines defekten Gens zeigt normalerweise keine Symptome. Es erfordert zwei Kopien von defekten Genen, um einen Decarboxylase-Mangel zu erben. Glücklicherweise ist dies eine äußerst seltene Erkrankung. Ab 2010 wurden weniger als 30 Fälle gemeldet.