PHGDH mutasyonuna bağlı otozomal resesif serin biyosentez bozukluğudur; en ağır tipi Neu-Laxova sendromu (ağır intrauterin büyüme geriliği, iktiyoz, dismorfik yüz, iskelet anomalisi), ağır infantil, hafif juvenil ve erişkin CMT benzeri fenotipleri vardır. İnfantil tipte konjenital mikrosefali, dirençli nöbetler, spastik kuadripleji ve zihinsel gerilik görülür; bazı hastalarda konjenital katarakt, hipogonadizm, büyüme geriliği, anormal saç, herni ve megaloblastik anemi eşlik eder. Juvenil tipte antiepileptiğe yanıtlı absans epilepsi, erişkinde aksonal sensörimotor polinöropati izlenir. Tanı açlık plazma ve BOS serin düşüklüğü (glisin de düşük olabilir) ve PHGDH gen analiziyle konur; nöbetler serine yanıt verir ve oral L-serin tedavisi yararlıdır. Diğer serin biyosentez defektleri ve sekonder serin düşüklüğü ayırıcı tanıdadır.
PSAT1 mutasyonuna bağlı otozomal resesif serin biyosentez defektidir. Neu-Laxova sendromu fenotipi veya dirençli nöbetler, kazanılmış mikrosefali, hipertoni ve psikomotor gerilik görülür. Açlık plazma ve BOS’ta serin ve glisin düşüktür; tanıda PSAT1 gen analizi kullanılır. Bulgular aşikâr hale geldikten sonra serin-glisin tedavisi başarısızdır.
PSPH mutasyonuna bağlı, serin biyosentezinin son basamağındaki defekttir. Orta düzeyde zihinsel gerilikle giden hafif fenotip (Williams sendromlu bir hastada bildirilmiştir) veya Neu-Laxova fenotipi görülür. Açlık plazma ve BOS’ta serin ve glisin düşüktür; tanı PSPH gen analiziyle konur ve hafif formda serin yararlıdır.
Ketogenez ve lösin metabolizmasının nadir bir bozukluğu olan organik asidüridir. İlk hipoglisemik kriz çoğunlukla bir yaşından önce, üçte birinde yenidoğan döneminde ortaya çıkar. Akut epizodda tekrarlayan kusma, bilinç değişikliği, konvülziyon, hipoketotik hipoglisemi, artmış anyon açıklı metabolik asidoz, hiperamonemi, transaminaz ve serbest yağ asidi yüksekliği görülür; sonradan gelişme geriliği, epilepsi, lökoensefalopati ve dilate kardiyomiyopati gelişebilir. İdrar organik asit ve açilkarnitin profili tanısaldır: idrarda 3-hidroksi-3-metilglutarik, 3-metilglutakonik, 3-hidroksiizovalerik asit ve 3-metilkrotonilglisin, kanda C5-OH (ve C6DC) açilkarnitin yüksektir. Tedavi protein/lösin ve yağ kısıtlı diyet ve karnitindir.
Primer tipi lösin katabolizma yolağındaki 3-metilglutakonil KoA hidrataz eksikliğine bağlıdır; asemptomatikten bazal ganglion tutulumu ve ensefalopatiye kadar değişen bir seyir gösterir. Ağır bir olguda kusma, solunum sıkıntısı, uykuya eğilim, Kussmaul solunumu, metabolik asidoz (anyon açığı artmış), hipoglisemi, hiperamonemi ve hiperürisemi bildirilmiştir. İdrarda 3-metilglutakonik ve 3-metilglutarik asit atılımı ile kanda C5OH (3-hidroksiizovalerilkarnitin) yüksektir. Tedavi lösin kısıtlı diyet ve karnitindir; sekonder tiplerde mitokondriyal hastalık kliniği ön plandadır.