Первый генетический дефект митохондриально-го окисления жирных кислот (ОЖК) у человека был описан в 1973 г. У пациента наблюдалось поражение скелетных мышц с рабдомиолизом и миоглобинурией. В начале 1980-х гг. были описаны печеночные формы дефектов митохондриального β-окисления. В последующие годы представление о клинических фенотипах нарушений ОЖК значительно расширились. Описаны случаи, протекающие как Рейе-подобный синдром, случаи острой печеночной недостаточности или синдрома внезапной смерти младенца. Как правило, заболевания из этой группы могут проявляться поражением печени, сердечной и скелетной мышечной ткани, многие сопровождаются тяжелой гипогликемий, приводящей к неврологическим нарушениям.
Митохондриальное окисление жирных кислот - физиологический ответ на голодание, инфекционный процесс и повышенную мышечную активность. Жирные кислоты (ЖК) - главный источник энергии для сердца и печени. Примерно 80% энергии, необходимой для сердечной мышцы, обеспечивается окислением ЖК. ЖК мобилизуются из жировой ткани и транспортируются в кровоток. Большинство тканей способно расщеплять ЖК до углекислого газа и воды. На поздних стадиях голодания они становятся преимущественным источником продукции энергии через их окисление в скелетных мышцах и использование для продукции кетоновых тел в печени. Печень обладает уникальной способностью синтезировать из ацетил-КоА (продукта расщепления ЖК) кетоновые тела - 3-гидроксибутират и ацетоаце-тат, служащие важными альтернативными источниками энергии для экстрапеченочных тканей, особенно для мозга. Процесс ОЖК включает транспорт ЖК в митохондрии и непосредственный каскад ОЖК.
Цитозольные длинноцепочечные ЖК активируются в соответствующие ацил-КоА-тиоэфиры с помощью длинноцепочечной ацил-КоА-синтетазы на внешней митохондриальной мембране. Транспорт длинноцепо-чечных ацил-КоА в митохондрии с помощью карнити-нового цикла, вовлекающего четыре белка: