오르니틴대사장애(Disorders of ornithine metabolism)는 오르니틴 대사에 관여하는 단백의 기능 저하로 인해 발생한다. 상위 개념 질환으로, 크게 세 가지 질환 즉, 고암모니아혈증- 고오르니틴혈증- 호모시트룰린뇨 증후군 (Hyperammonemia-Hyperornithinemia-Homocitrullinuria [HHH] syndrome), 오르니틴 아미노전환효소 결핍증,  오르니틴트랜스카바미라제결핍(Ornithine transcarbamylase deficienc) 등이 속해있으며, 그밖의 다른 유전자에 의한 발병사례도 보고되고 있다. 

오르니틴 아미노전환효소 결핍증은 오르니틴혈증(I, II형) 설명구역에 별도로 기술하였고, 오르니틴트랜스카바미라제결핍도 별도의 설명구역에 상세히 기술하였으므로, 여기서는 HHH 증후군에 대해서 상세히 기술하기로 한다. 
고오르니틴혈증-고암모니아혈증-호모시트룰린뇨 증후군 (HHH 증후군) 은 미토콘드리아 막에 존재하는 오르니틴운반체 (ornithine transporter)생성ㅇ 관여하는 ORNT1유전자의 이상이 생겨 세포질 내 오르니틴이 미토콘드리아로 들어오지 못해 요소 회로의 동작을 망가뜨리는 희귀 유전 대사이상질환이다. 오르니틴자리옮김효소 결핍증, 오르니틴혈증 I형으로도 불린다. 

증상이 나타나는 시기와 장기 예후는 사람에 따라 매우 다르다. 신생아기에 구토, 식욕부진, 혼수 등의 증상이 나타나며, 성장지연 및 발달 지연, 학습 장애 (특히 언어발달지연), 그리고 운동실조가 발생한다. 현재까지 100명 이상의 환자들이 보고되었고, 캐나다 지역에 특히 발생빈도가 높다. 

유전자 (OAT, ORNT1, ALDH18A1, PYCR1, OTC gene 등)의 돌연변이가 요소대사 과정을 막아 질환이 나타난다. 

고오르니틴혈증-고암모니아혈증-호모시트룰린뇨 증후군의 경우, 세포기질의 오르니틴이 사립체 안으로 운송되는 과정의 장애에 기인하여 사립체 내에 시트룰린이 형성되지 않음으로써 고암모니아혈증이 초래된다. 



고오르니틴혈증-고암모니아혈증-호모시트룰린뇨 증후군의 경우, 미토콘드리아 오르니틴 수송체 1 (ORNT1) 를 코딩하는 SLC25A15 유전자 (13q14) 의 변이로 발생하며 상염색체 열성 유전을 한다. 이 수송체는 오르니틴을 미토콘드리아 내로 운송하여 요소회로를 거치도록 하여 아미노산 대사에 역할을 한다. SLC25A15 유전자 변이 발생시 수송체 수 감소, 기능 저하가 발생하여 결과적으로 요소 회로 장애가 발생하여 고암모니아혈증, 고오르니틴혈증, 그리고 호모시트룰린뇨증이 초래된다. 완전결핍증은 신생아기에 심한 고암모니아혈증을 나타내는 반면 부분결핍일 경우에는 영아기에서 청소년기 사이에 증상을 발현한다. 

 

오르니틴 대사장애에서는 특징적으로 암모니아농도가 증가한다. 

고오르니틴혈증-고암모니아혈증-호모시트룰린뇨 증후군은 신생아기부터 성인기까지 발생할 수 있으나 대부분 영아기에 증상을 나타낸다. 신생아기에 발현하는 경우, 출생 후 며칠 이내에 기면, 처짐, 식이 거부, 빠른 호흡을 보이며 경련이 동반되기도 한다. 아동기 및 성인기에도 발생가능하며, 의식저하 및 건망증, 고암모니아혈증 혼수, 지능 장애, 발달지연, 강직하반신마비, 소뇌운동실조, 학습장애, 경련을 보인다. 또한, 간기능 장애 및 응고인자결핍 등을 보이며 드물게는 간부전을 초래한다. 

후기에 발병하면 영아기에 발병한 경우보다 중증도가 낮다. 환자들은 육류 등의 고단백식이를 기피하는 경향을 종종 보인다. 고단백식, 질병으로 인한 스트레스, 금식상태가 급격한 혈중 암모니아상승을 일으킬 수 있다. 

임상양상은 비특이적이므로, 만약 대사이상이 의심된다면 아래와 같은 검사를 혈청 및 소변검사 등을 시행 할 수 있다. 혈청 아미노산 검사 결과 오르니틴 및 호모시트룰린의 상승을 확인할 수 있으며, 혈청 암모니아 수치는 간헐적으로 혹은 식후에 증가한다. 또한, 글루타민, 알라닌, 간효소도 증가한다. 소변검사에서 호모시트룰린 증가가 특징적이며, 오로틱 산 및 우라실도 증가한다. 만약 임상양상과 생화학적 검사로 해당질환이 의심된다면 분자유전학적 검사결과로 확진한다. 

저단백식을 실시하는 것이 주요 치료이며, 시트룰린과 아르기닌을 보충한다. 고암모니아혈증을 조절하기 위해 sodium benzoate (안식향산), phenylacetate 또는 phenylbutyrate 투여가 필요할 수 있다. 스트레스 상황 (임신, 수술, 감염) 및 특정한 약물 (스테로이드 등) 을 복용할 때에 고암모니아혈증이 발생할 수 있으므로 이들의 회피에 주의를 기울여야 한다. 만약 고암모니아혈증이 심하여 혼수까지 발생한다면 다른 요소회로이상증의 급성기 치료와 비슷하게, 혈액투석 및 sodium benzoate, phenylacetate 또는 phenylbutyrate 등을 투여하여 암모니아 수치를 낮춘다. 또한 당과 지방을 투여하여 이화작용을 막고, 신경학적 손상을 최소화하기 위한 노력이 필요하다.