Glikogēnes patoģenēze

0 tipa glikogēnoze

Glikogēna sintēze ir galvenais glikogēna sintēzes enzīms. Pacientiem ir samazināta glikogēna koncentrācija aknās, kas izraisa tukšā dūšā hipoglikēmiju, ketonomu un mērenu hiperlipidēmiju. Laktāta koncentrācija tukšā dūšā nav palielināta. Pēc barības devas bieži novēro apgrieztu metabolisko profilu ar hiperglikēmiju un paaugstinātu laktāta līmeni.

I tipa glikogozes

Glikozes-6-fosfatāzes katalizē galīgo reakciju un glikoneoģenēzes un glikogēna hidrolīzi un veic hidrolīzi glikozes-6-fosfāta pret glikozi un neorganisko fosfātu. Glikozes-6-fosfatāzes - starp īpašu fermentu iesaistīts glikogēna metabolismā ir aknas. Aktīvā site no glikozes-6-fosfatāzes atrodas lūmenā endoplazmiskajā retikulā, kurai ir nepieciešama transportēšanu uz substrātu un reakcijas produktu membrānu. Tāpēc, nespēja fermentu vai substrāts-transporter proteīnu izraisīt līdzīgu klīnisko un bioķīmisko iedarbību: hipoglikēmija pat pie mazākās badošanās dēļ blokādes glikogenolīzi un glikoneoģenēzi un glikogēna uzkrāšanos aknās, nierēs un zarnu gļotādā, kas noved pie disfunkciju šo orgānu. Paaugstināts asins laktāta saistīts ar pārmērīgu glikozes-6-fosfātu, ko nevar metabolizācijas glikozi un tādējādi stājas glikolīzi gals, kurš produktu - piruvātā un laktāta. Šo procesu vēl vairāk stimulē hormoni, jo tajā netiek ievadīta glikoze. Citas virsmas, piemēram, galaktozi, fruktozi, un glicerīna, lai vielmaiņu glikozi arī ir glikozes-6-fosfatāze. Šajā sakarā, piegāde saharozes un laktozes arī noved pie pieaugums asins laktāta līmeni, tikai nedaudz palielinot glikozes līmeni. No glikolīzi stimulācija tādējādi palielinot sintēzi glicerīna un acetil-CoA - svarīgiem substrātu un cofactors triglicerīda sintēzi aknās. Lactate - konkurētspējīgs inhibitors nieru kanāliņu sekrēcijas urātu, tādējādi palielinot tās saturu noved pie hiperurikēmiju un gipourikozurii. Turklāt, kā rezultātā noārdīšanas intrahepatiskā fosfāta un paātrinātu degradāciju adenīna nukleotīdu notiek pārprodukciju urīnskābi.

II tipa glikogēns

Lizosoms aD-glikozidāze tiek iesaistīta glikogēna hidrolīzē muskuļos un aknās; tā nespēja noved pie uzkrājas glikogēns ar lizosoma negadrolizovannogo muskuļu - sirds un skeleta muskuļu šūnas tiek pakāpeniski pārkāpj vielmaiņu un izraisa to nāvi, kas ir kopā ar attēlu pakāpenisku muskuļu distrofija.

III tipa glikogenoze

Amilo-1,6-glikozidāzes metabolismā iesaistīti glikogēna glikogēna sazarotām punkti "tree", pārveidojot lineāru sazarotu struktūru. Enzyme bifunktsionalen: no vienas puses, veic plūsmu glikozilgrupa atlieku cits no cita uz ārējā veidu (oligo-1,4 '1,4-glyukantransferaznaya aktivitāti), un, no otras puses - veic hidrolīzi a-1,6-glikozīdu saitēm. Samazināšana no fermenta aktivitātes ir pievienots pārkāpšanu glikogenolīzi procesā, kas noved pie uzkrāšanos audos (muskulis, aknu) molekulām nenormāls glikogēna struktūru. Aknu morfoloģiskā pārbaude papildus glikogēnu nogulām atklāj nenozīmīgu tauku daudzumu un fibrozi. Glikogenolīzes procesa pārkāpumu papildina hipoglikēmija un hiperketonēmija, kurām jutīgāk ir bērni, kas jaunāki par 1 gadu. Hipoglikēmijas un hiperlipidēmijas veidošanās mehānismi ir tādi paši kā I tipa glikogēnēzei. Atšķirībā no I tipa glikogēnozes, ar III tipa glikogenozi, daudzu pacientu laktāzes koncentrācija ir normālā diapazonā.

IV tipa glikogēns

Amilo-1,4: 1,6-glikantransferāze vai atšķaidošais enzīms ir iesaistīts glikogēna metabolismā glikogēna "koka" zaru vietās. Tas savieno segmentu ar vismaz sešiem a-1,4 saistītajiem glikozīda atlikumiem no glikogēna ārējām ķēdēm ar glikogēna "koku" a-1,6-glikozīdu saiti. Enzīma mutācija traucē normālu glikogēna - salīdzinoši šķīstošo sfērisko molekulu - sintēzi. Ja ferments ir nepilnīgs, relatīvi nešķīstošais amilopektīns tiek nogulsnēts aknu un muskuļu šūnās, kas izraisa šūnu bojājumus. Enzīma specifiskā aktivitāte aknās ir augstāka nekā muskuļos, tādēļ, ja tā ir nepietiekama, aknu šūnu bojājuma simptomi dominē. Hipoglikēmija ar šo glikogēnozes formu ir ārkārtīgi reta un aprakstīta tikai slimības terminālā stadijā ar klasisko aknu formu.

V tipa glikogēnoze

Ir zināmi trīs glikogēna fosforilāzes izoformas - izteiktas sirds un nervu audos, aknās un muskuļu audos; tos kodē dažādi gēni. G tipa glikogenozi saistās ar enzīma-miofosforilāzes muskuļu izoforma nepietiekamību. Šī fermenta nepietiekamība samazina ATP sintēzi muskuļos sakarā ar glikogenolīzes neievērošanu.

VII tipa glikogēns

PFK ir tetrameerisks ferments, ko kontrolē trīs gēni. PFK-M gēns ir saistīts ar 12. Hromosomu un kodē muskuļu subvienību; PFK-L gēns ir saistīts ar 21. Hromosomu un kodē aknu subvienību; gēns PFK-P hromosomā 10. Kodē apakšvienību sarkano asins šūnu. In cilvēka muskuļu izteikts tikai M apakšvienībā izoformas PFK un pārstāv homotetramer (M4), bet eritrocītu, kas satur M- un L-apakšvienībām ir pieci izoformas: divi homotetramer (M4 L4) un trīs izoformas hibrīds ( M1L3; M2L2; M3L1). Pacienti ar klasisko atteices PFK mutācijām PFK-M novest pie kopējā samazinājuma fermentu aktivitātes muskuļu un daļēju samazināšanu aktivitāte eritrocītos.

IX tipa glikogenoze

Kontrolē sašķelšanos glikogēna muskuļu un aknu kaskādi bioķīmisko reakciju, kas noved pie aktivizēšanu fosforilāzes. Šajā kaskādē ietilpst enzīmi adenilāta ciklāze un fosforilāzes kināze (RNS). RNS ir decahexameric proteīns, kas sastāv no subvienībām a, beta, gamma, sigma; alfa un beta subvienību - regulatīvā gamma apakšvienība - katalītiskā sigma subvienības (calmodulin), kas atbild par fermentu jutību pret kalcija joniem. Glikogenolīzes procesi aknās regulē glikagonu, bet muskuļos - adrenalīnu. Tās aktivizēt membrānas saistās adenilātciklāzi, kas pārvērš ATP vērā, ka cAMP un mijiedarbojas ar pārvaldes apakšvienībā cAMP atkarīgo proteīnkināzi, kas noved pie fosforilēšanos fosforilāzes kināzes. Aktivizētā fosforilāzes kināze pēc tam pārvērš glikogēna fosforilāzi tā aktīvajai konformācijai. Tas ir šis process, kas tiek ietekmēts IX tipa glikogenezē.