Eiwitten en aminozuren
In onze voeding kunnen we drie verschillende soorten voedingsstoffen onderscheiden: vetten, koolhydraten (suikers) en eiwitten. Er zijn een heleboel verschillende soorten eiwitten. Ze zitten bijvoorbeeld in vlees, melkproducten, brood en andere graanproducten, en peulvruchten.

Eiwitten worden op allerlei plaatsen in het lichaam gebruikt. Allereerst zijn ze een bouwstof voor spieren en geven ze stevigheid aan de huid en de botten. Veel eiwitten zijn betrokken bij de opname en verwerking van andere stoffen in het lichaam. Hormonen zijn gemaakt van eiwitten, net als antistoffen, die door het immuunsysteem worden gemaakt om virussen en bacteriën op te ruimen.

Voor al die verschillende functies zijn verschillende eiwitten nodig. Die krijgen we niet allemaal kant en klaar binnen via de voeding. In ons lichaam worden de eiwitten die we eten eerst afgebroken. Daarna maakt het lichaam er precies die eiwitten van die het nodig heeft. Alle verschillende eiwitten zijn opgebouwd uit een beperkt aantal bouwstenen, de aminozuren. Je zou eiwitten kunnen vergelijken met kralenkettingen. Er zijn twintig verschillende soorten kralen (de aminozuren), waarmee je bijna oneindig veel verschillende kettingen kunt rijgen. Alle eiwitten die het lichaam binnenkrijgt met de voeding, worden dus eerst afgebroken tot aminozuren, waarna het lichaam er nieuwe eiwitten van 'rijgt'.

Vertakteketenaminozuren
De twintig verschillende aminozuren zijn heel verschillend van vorm. Sommige bestaan zelf weer uit een vertakte keten van kleinere onderdelen. Deze aminozuren (leucine, isoleucine en valine) noemen we vertakteketenaminozuren. Als er via de voeding meer van deze aminozuren binnenkomen dan nodig is voor een gezonde groei of onderhoud van de weefsels, worden ze afgebroken in kleinere onderdelen. Die worden weer gebruikt als energieleverancier voor de cel. Die afbraak gebeurt in een tiental stappen, waarbij verschillende enzymen betrokken zijn. Als één van die enzymen niet werkt of ontbreekt, stapelen de tussenproducten zich op. Die tussenproducten zijn allemaal zogenoemde 'organische zuren'. Ze hopen zich op in de cellen of worden via een alternatieve route afgebroken tot stoffen die schadelijk zijn, met name voor de hersenen en het zenuwstelsel.

Omdat de organische zuren ook in het bloed en de urine terechtkomen, spreken we bij deze ziekten van 'organische acidurieën' of 'organische acidemieën'. Hoewel het bij elk van deze ziekten een ander enzym is dat niet werkt, lijken ze veel op elkaar wat betreft de symptomen. Dat geldt met name voor de klassieke acidurieën: MSUD, isovaleriaanacidurie, propionacidurie en methylmalonacidurie.

Er zijn nog meer stofwisselingsziekten waarvan de naam eindigt op 'acidurie' of 'acidemie'. In feite betekent die vervoeging alleen maar dat er zure stoffen terechtkomen in de urine (acidurie) en/of in het bloed (acidemie). Alleen als dat het gevolg is van de afbraak van vertakteketenaminozuren, spreken we van organische acidurieën en geldt bovenstaand verhaal.

Methylglutaconacidurieën
3-Methylglutaconacidurieën zijn organische acidurieën, die worden gekenmerkt door een verhoogde hoeveelheid van het organische zuur 3-methylglutaconzuur in de urine. 3-Methylglutaconzuur is een tussenproduct van de afbraak van leucine. Het kan ook gevormd worden via een zijweg van de vorming van sterolen, stoffen die van nature in het lichaam voorkomen, waarvan cholesterol de bekendste is. Er kunnen 9 verschillende typen 3-methylglutaconacidurie worden onderscheiden:
- 3-Methylglutaconacidurie type I (3-methylglutaconzuur-CoA-hydratase)
- 3-Methylglutaconacidurie type II (Barth)
- 3-Methylglutaconacidurie type III (Costeff)
- 3-Methylglutaconacidurie type IV (niet gespecificeerd)
- 3-Methylglutaconacidurie type V (DCMA)
- 3-Methylglutaconacidurie type VI (MEGDEL)
- 3-Methylglutaconacidurie type VII (MEGCANN)
- 3-Methylglutaconacidurie type VIII
- 3-Methylglutaconacidurie type IX
Alleen bij type I is er sprake van een defect dat specifiek de leucine-afbraak verstoort. Bij de andere typen wordt 3-methylglutaconzuur via andere wegen, zoals de sterolvorming, gevormd. Als de patiënten niet in de MGA typen I, II, III of V passen, worden zij ingedeeld in MGA type IV.

Het defecte of ontbrekende enzym
Patiënten met MGA type IV hebben een afwijking in de energiestofwisseling. Er gaat iets mis in de mitochondriën. Mitochondriën zorgen ervoor dat alle voedingsstoffen in de cel worden omgezet naar energie. Het omzetten van voedingsstoffen naar energie gebeurt in veel kleine stapjes. Al deze stapjes worden uitgevoerd door enzymen. Maar wat er precies misgaat bij MGA type IV is nog onbekend. Er zijn al meerdere afwijkingen (SERAC1, TMEM70) in het DNA gevonden die leiden tot MGA type IV, maar er zijn ook veel patiënten waarbij nog geen afwijking is gevonden.

Zeldzaamheid
3-MGA type IV is een zeer zeldzame stofwisselingsziekte. Het is niet precies bekend hoe vaak de ziekte voorkomt. In de wetenschappelijke literatuur zijn tot nu toe minder dan twintig gevallen beschreven.