Defisiensi karboksilase koenzim A 3-metilkrotonil sederhana tidak responsif terhadap terapi biotin dan harus dibedakan dengan defisiensi karboksilase multipel yang responsif terhadap biotin. Yang terakhir ini disebabkan oleh gangguan metabolisme biotin, yaitu defisiensi biotinase dan total karboksilase sintase, yang melibatkan keempat karboksilase yang bergantung pada biotin. Semua penyakit dalam kelompok ini memiliki defisiensi karboksilase koenzim A 3-metilkrotonil dan metabolit utama dalam urin adalah asam 3-hidroksiisovalerat dan 3-metilkrotonilglisin. Pada kasus defisiensi karboksilase multipel, terdapat juga peningkatan kecil dalam metilkitrat dan asam 3-hidroksipropionat, yang merupakan ciri khas defisiensi karboksilase pektin. Oleh karena itu, diagnosis defisiensi karboksilase 3-metilkrotonil koenzim A sederhana bergantung pada analisis kuantitatif profil asam organik urin, atau pemeriksaan enzimatik fibroblas dan leukosit, serta tes biotinase plasma, untuk menentukan apakah defisiensi tersebut sederhana atau disertai defisiensi karboksilase lainnya. Metabolit abnormal yang khas dari defisiensi karboksilase 3-metilkrotonil koenzim A adalah asam 3-hidroksiisovalerat dan 3-metilkrotonilglisin, dengan ekskresi urin yang sangat tinggi, masing-masing sebesar 460-5900 mmol / mol kreatinin dan 70-3700 mmol / mol kreatinin. Produk abnormal lainnya mungkin berupa 2-oksoglutarat dan 3-metilkrotonilglutamat. Pasien memiliki defisiensi karnitin bebas plasma sekunder yang parah dan ester karnitin yang meningkat secara signifikan terhadap rasio karnitin bebas, yang menunjukkan ekskresi ester karnitin yang tidak normal, terutama 3-hidroksiisovaleriil karnitin. Aktivitas karboksilase 3-metilkrotonil koenzim A pada fibroblas yang dikultur secara signifikan berkurang hingga 0%-2% dari normal, terlepas dari pengobatan biotin, dan aktivitas karboksilase lainnya normal. Kelainan ini bersifat resesif autosomal. Manifestasi klinis] Anak-anak dengan defisiensi karboksilase koenzim A 3-metilkrotonil sederhana memiliki pertumbuhan dan perkembangan yang normal sebelum serangan akut pertama. Episode pertama biasanya terjadi pada bulan ke-14 hingga ke-33 kehidupan, tetapi dapat terjadi sedini usia ll minggu atau selambat-lambatnya usia 5 tahun. Presentasi klinisnya mirip dengan sindrom Reye atau defisiensi 3-hidroksi-3-metilglutaryl koenzim A lisase. Biasanya terjadi setelah infeksi ringan dengan kesulitan makan, muntah, lesu, apnea, hipotonia atau hiperrefleksia, dan mungkin termasuk mioklonus atau kejang-kejang. Beberapa kasus mengalami neutrofilia, yang mungkin berhubungan dengan infeksi atau pelepasan adrenalin akibat stres non-spesifik. Beberapa kasus mengalami alopesia, serangan jantung, edema serebral, atau perlemakan hati seperti sindrom Reye. Temuan laboratorium yang khas adalah hipoglikemia berat (glukosa darah di bawah lmM), hiperamonemia, peningkatan aktivitas transaminase hati, asidosis metabolik ringan, dan ketonuria sedang. Konsentrasi karnitin bebas plasma sangat rendah, 0,7-5 μM (normal>20 μM), dan rasio ester karnitin meningkat. Dalam beberapa kasus, mungkin tidak ada gejala klinis. Diagnosis】Penyakit ini harus dipertimbangkan jika terdapat gejala khas aciduria organik, terutama jika bermanifestasi sebagai hipoglikemia yang signifikan atau sindrom Reye. Ekskresi asam 3-hidroksiisovalerat dan 3-metilkrotonilglikin dalam urin dalam jumlah besar adalah diagnostik. Peningkatan asam organik ini tidak boleh disertai dengan isovalerylglycine, asam 3-metilglutamat, asam 3-hidroksi-3-metilglutamat, asam 3-hidroksipropionat, metilkitrat dan asam laktat, yang terjadi tanpa adanya beberapa karboksilase. Kasus ketosis dapat mengeluarkan asam 3-hidroksibutirat dan asam asetoasetat dalam jumlah sedang dan mungkin mengalami aciduria dikarboksilat sekunder. Ketosis berat dari penyebab apa pun dapat mengakibatkan peningkatan moderat asam 3-hidroksiisovalerat (50 hingga 200 mmol/mol kreatinin, normal l hingga 20 mmol/mol kreatinin) tetapi biasanya lebih rendah daripada yang terlihat pada kondisi ini dan ketosis tidak menghasilkan peningkatan sekunder dalam 3-metilkrotonilglisin. Diagnosis definitif defisiensi karboksilase koenzim A 3-metilkrotonil sederhana, dan pengecualian defisiensi karboksilase multipel, harus terdeteksi pada leukosit pasien dengan berkurangnya aktivitas enzim ini dan tidak terkait dengan pengobatan biotin; atau aktivitas enzim harus berkurang pada fibroblas yang dikultur pada konsentrasi biotin yang berbeda dan aktivitas karboksilase lainnya harus normal. Karena aktivitas heterozim biasanya berada dalam kisaran normal, maka tidak dapat dideteksi dengan pengukuran aktivitas enzim pada leukosit atau fibroblas yang dikultur. Diagnosis prenatal dapat dilakukan dengan mengukur peningkatan konsentrasi asam 3-hidroksiisovalerat dalam cairan ketuban dengan pengenceran isotop yang stabil dan dengan mengukur aktivitas karboksilase 3-metilkrotonil koenzim A pada spesimen vili korionik atau sel ketuban yang dikultur.