Patogenéza glykogenéz

Glykogenéza typu 0

Glykogénna syntáza je kľúčovým enzýmom syntézy glykogénu. U pacientov sa koncentrácia glykogénu v pečeni znižuje, čo vedie k hypoglykémii na pôste, ketonomii a miernemu hyperlipidémii. Koncentrácia laktátu na prázdny žalúdok sa nezvyšuje. Po zažívacom zaťažení sa často vyskytuje inverzný metabolický profil s hyperglykémiou a zvýšenou hladinou laktátu.

Glykogenóza typu I

Glukóza-6-fosfatáza katalyzuje finálnu reakcie a glukoneogenézu a glykogénu hydrolýzu a vykonáva hydrolýza glukóza-6-fosfátu na glukózu a anorganického fosfátu. Glukóza-6-fosfatáza - medzi špeciálny enzým, podieľajúce sa na metabolizme glykogénu sú pečeň. Aktívne miesto na glukóza-6-fosfatázy sa nachádza v lumen endoplazmatického retikula, čo vyžaduje transport substrátov a produktov v reakčnej membrány. Preto je zlyhanie enzýmu alebo substrátu transportný proteín viesť k podobným klinických a biochemických účinkov: hypoglykémia aj pri najmenšom hladovaní v dôsledku blokády glykogenolýzy a glukoneogenézy a akumuláciu glykogénu v pečeni, obličkách a črevnú sliznicu, čo vedie k dysfunkcii týchto orgánov. Zvýšenie krvného laktátu spojená s prebytkom glukóza-6-fosfátu, ktoré nemôžu byť metabolizované na glukózu a tak vstupuje do glykolýzy, ktorý konečných produktov - pyruvátu a laktátu. Tento proces ďalej stimulovať hormóny, pretože nedochádza príjem glukózy v krvi. Ďalšie substráty, ako je napríklad galaktóza, fruktóza a glycerol, na metabolizmus glukózy tiež treba glukóza-6-fosfatázy. V tomto ohľade je dodávka sacharózy a laktózy tiež vedie k zvýšeniu hladiny krvného laktátu, iba mierne zvyšuje hladinu glukózy. Stimulácia glykolýzy čo vedie k zvýšenej syntéze glycerolu a acetyl-CoA - dôležitých substráty a kofaktory triglyceridov syntézu v pečeni. Laktát - kompetitívny inhibítor renálnej tubulárnej sekrécie kyseliny močovej, čím sa zvyšuje jeho obsah vedie ku hyperurikémiou a gipourikozurii. Okrem toho, v dôsledku vyčerpania intrahepatálna fosfátu a urýchlené degradácii adeninových nukleotidov dochádza nadprodukcii kyseliny močovej.

Glykogenóza typu II

Lysozomálna a-glukozidáza sa podieľa na hydrolýze glykogénu vo svaloch a pečeni; jeho zlyhanie vedie k ukladaniu glykogénu v lyzozómoch negadrolizovannogo sval - srdcové svalové bunky a svalovej postupne uvoľňuje metabolizmus a vedie k ich smrti, ktorý je sprevádzaný obrazom progresívna svalová dystrofia.

Glykogenéza typu III

Amylo-1,6-glukozidáza sa podieľa na metabolizme glykogénu v bodoch vetvy glykogénneho "stromu", čím transformuje rozvetvenú štruktúru na lineárnu. Enzým bifunktsionalen: na jednej strane, nesie tok glykosylových zvyškov, vzájomne od seba na vonkajšej vetvy (oligo-1,4, 1,4-glyukantransferaznaya aktivita), a na druhej strane - vykonáva hydrolýza a-1,6-glykozidových väzieb. Zníženie aktivity enzýmu je sprevádzané porušením glykogenolýzy procesu, čo vedie k akumulácii v tkanivách (svaly, pečeň) molekúl abnormálne glykogén štruktúry. Morfologické vyšetrenie pečene odhaľuje okrem glykogénových usadenín aj zanedbateľné množstvo tuku a fibrózy. Porušenie procesu glykogenolýzy je sprevádzané hypoglykémiou a hyperketonémiou, ktoré sú najcitlivejšie u detí mladších ako 1 rok. Mechanizmy na tvorbu hypoglykémie a hyperlipidémie sú rovnaké ako pri glykogenéze typu I. Na rozdiel od glykogenózy typu I s glykogenózou typu III koncentrácia laktátu u mnohých pacientov je v normálnom rozmedzí.

Glykogenóza typu IV

Amylo-1,4: 1,6-glukantransferáza alebo rozvetvujúci enzým sa podieľa na metabolizme glykogénu v bodoch vetvenia stromového glykogénu. Spája segment najmenej šiestich a-1,4-viazaných glukozidových zvyškov vonkajších reťazcov glykogénu s glykogénnym "stromovým" a-1,6-glykozidovým spojením. Mutácia enzýmu narúša syntézu normálneho glykogénu - relatívne rozpustných sférických molekúl. Keď je enzým nedostatočný, relatívne nerozpustný amylopektín sa ukladá do pečene a svalových buniek, čo vedie k poškodeniu buniek. Špecifická aktivita enzýmu v pečeni je vyššia ako v svaloch, takže keď je nedostatočná, prevažujú príznaky poškodenia pečeňových buniek. Hypoglykémia s touto formou glykogenózy je extrémne zriedkavá a je opísaná iba v konečnom štádiu ochorenia s klasickou hepatálnou formou.

Glykogenóza typu V

Sú známe tri izoformy glykogénfosforylázy - exprimované v srdcovom / nervovom tkanive, pečeni a svalovom tkanive; sú zakódované rôznymi génmi. G-glykogenéza je spojená s nedostatočnosťou svalovej izoformy enzýmu-myofosforylázy. Nedostatočnosť tohto enzýmu vedie k zníženiu syntézy ATP v svale kvôli porušeniu glykogenolýzy.

Glykogenóza typu VII

PFK je tetramérny enzým riadený tromi génmi. Gene PFK-M mapované na chromozóme 12 a kóduje podjednotku svalu; gen PFK-L je mapovaný na chromozóme 21, kóduje a pečeňové podjednotky; gen PFK-P na chromozóme 10 kóduje podjednotku červených krviniek. V ľudských svalov vyjadrené iba podjednotky M izoformy PFK a zástupcami homotetramer (M4), zatiaľ čo v erytrocytoch, ktoré obsahujú M- a L-podjednotky päť izoformy: dve homotetramer (M4 L4) a tri izoformy hybridný ( M1L3, M2L2, M3L1). Pacienti s klasickou zlyhania PFK mutácií v PFK-M viesť k celkovému zníženiu enzymatickej aktivity vo svaloch a čiastočné zníženie aktivity v červených krvinkách.

Typ glykogenózy IX

Štiepenie glykogénu je kontrolované v svalovom tkanive a pečeni kaskádou biochemických reakcií, ktoré vedú k aktivácii fosforylázy. Táto kaskáda zahŕňa enzýmy adenylátcyklázu a fosforyláza kinázu (RNA). RNA je dekahexamérny proteín pozostávajúci z podjednotiek a, beta, gamma, sigma; alfa a beta podjednotky - regulačné gama podjednotky - katalytické, sigma podjednotky (kalmodulín) sú zodpovedné za citlivosť enzýmu na ióny vápnika. Procesy glykogenolýzy v pečeni regulujú glukagón a vo svaloch - adrenalín. Aktivujú viazaný na membránu adenylátcyklázu, ktorý premieňa ATP na cAMP a interaguje s regulačnou podjednotka cAMP-dependentný proteínkinázy, čo vedie k fosforylácii fosforylázykinázy. Aktivovaná fosforyláza kináza potom konvertuje glykogén fosforylázu na jej aktívnu konformáciu. Tento proces je ovplyvnený v priebehu glykogenézy typu IX.