Patogeneze glykogenez

Glykogenóza typu 0

Glykogen syntáza je klíčový enzym syntézy glykogenu. U pacientů je koncentrace glykogenu v játrech snížena, což vede k hypoglykémii nalačno, ketonomii a mírné hyperlipidémii. Koncentrace laktátu na prázdný žaludek se nezvyšuje. Po zažívacím potíží se často objevuje inverzní metabolický profil s hyperglykemií a zvýšenou hladinou laktátu.

Glykogenóza typu I

Glukóza-6-fosfatáza katalyzuje finální reakce a glukoneogenezi a glykogenu hydrolýzu a provádí hydrolýza glukóza-6-fosfátu na glukózu a anorganického fosfátu. Glukóza-6-fosfatáza je zvláštní enzym mezi játry, který se podílí na metabolismu glykogenu. Aktivní místo na glukóza-6-fosfatázy se nachází v lumen endoplazmatického retikula, což vyžaduje transport substrátů a produktů v reakční membrány. Proto je selhání enzymu nebo substrátu transportní protein vést k podobným klinických a biochemických účinků: hypoglykémie i při sebemenším hladovění v důsledku blokády glykogenolýzy a glukoneogenezi a akumulaci glykogenu v játrech, ledvinách a střevní sliznici, což vede k dysfunkci těchto orgánů. Zvýšení krevního laktátu spojená s přebytkem glukóza-6-fosfátu, které nemohou být metabolizovány na glukózu a tak vstupuje do glykolýzy, který konečných produktů - pyruvátu a laktátu. Tento proces je dále stimulován hormony, neboť do krve nedochází k příjmu glukózy. Další substráty, jako je například galaktóza, fruktóza a glycerol, na metabolismus glukózy také třeba glukóza-6-fosfatázy. V tomto ohledu je dodávka sacharózy a laktózy také vede ke zvýšení hladiny krevního laktátu, pouze mírně zvyšuje hladinu glukózy. Stimulace glykolýzy což vede ke zvýšené syntéze glycerolu a acetyl-CoA - důležitých substráty a kofaktory triglyceridů syntézu v játrech. Laktát - kompetitivní inhibitor renální tubulární sekrece kyseliny močové, čímž se zvyšuje jeho obsah vede ke hyperurikémií a gipourikozurii. Kromě toho, v důsledku vyčerpání intrahepatální fosfátu a urychlené degradaci adeninových nukleotidů dochází nadprodukci kyseliny močové.

Glykogenóza typu II

Lysosomální a-glukosidáza se podílí na hydrolýze glykogenu ve svalech a játrech; jeho selhání vede k ukládání glykogenu v lysozomu negadrolizovannogo sval - srdeční svalové buňky a kosterní postupně uvolňuje metabolismus a vede k jejich smrti, který je doprovázen obrazem progresivní muskulární dystrofie.

Glykogenóza typu III

Amylo-1,6-glukosidáza se podílí na metabolismu glykogenu na větvích stromového stromu glykogenu, čímž rozvětvenou strukturu přemění na lineární. Enzym bifunktsionalen: na jedné straně, nese tok glykosylových zbytků, vzájemně od sebe na vnější větve (oligo-1,4 ‚1,4-glyukantransferaznaya aktivita), a na druhé straně - provádí hydrolýza a-1,6-glykosidických vazeb. Snížení aktivity enzymu je doprovázeno porušením glykogenolýzy procesu, což vede k akumulaci v tkáních (svaly, játra) molekul abnormální glykogen struktury. Morfologické vyšetření jater odhaluje vedle glykogenových usazenin i nevýznamné množství tuku a fibrózy. Porušení procesu glykogenolýzy je doprovázeno hypoglykemií a hyperketonemií, které jsou nejvíce citlivé u dětí mladších jednoho roku. Mechanizmy pro tvorbu hypoglykemie a hyperlipidemie jsou stejné jako u glykogeneze typu I. Na rozdíl od glykogenózy typu I, u glykogenózy typu III, je koncentrace laktátu u mnoha pacientů v normálním rozmezí.

Glykogenóza typu IV

Amylo-1,4: 1,6-glukantransferáza nebo rozvětvovací enzym se podílí na metabolismu glykogenu na větvích stromu glykogenu. Spojuje segment nejméně šesti a-1,4-vázaných glukosidových zbytků vnějších řetězců glykogenu s glykogenovou "stromovou" a-1,6-glykosidickou vazbou. Mutace enzymu narušuje syntézu normálního glykogenu - relativně rozpustných sférických molekul. Pokud je enzym nedostatečný, relativně nerozpustný amylopektin se usazuje v játrech a svalových buňkách, což vede k poškození buněk. Specifická aktivita enzymu v játrech je vyšší než u svalů, takže když je nedostatečná, převažují příznaky poškození jaterních buněk. Hypoglykemie s touto formou glykogenózy je extrémně vzácná a je popsána pouze v terminálním stádiu onemocnění s klasickou jaterní formou.

Glykogenóza typu V

Jsou známy tři isoformy glykogen fosforylázy - vyjádřené v srdečním / nervovém tkáni, játrech a svalové tkáni; jsou kódovány různými geny. G glykogenóza je spojena s nedostatečností svalové isoformy enzymu-myofosforylázy. Nedostatek tohoto enzymu vede k poklesu syntézy ATP ve svalech kvůli porušení glykogenolýzy.

Glykogenóza typu VII

PFK je tetramerní enzym řízený třemi geny. Gen PFK-M je mapován na chromozomu 12 a kóduje svalovou podjednotku; gen PFK-L je mapován na chromozomu 21 a kóduje jaterní podjednotku; gen PFK-P na chromozómu 10 kóduje podjednotku červených krvinek. V lidských svalů vyjádřeny pouze podjednotky M isoformu PFK a zástupci homotetramer (M4), zatímco v erytrocytech, které obsahují M- a L-podjednotky pět isoformy: dvě homotetramer (M4 L4) a tři izoformy hybridní ( M1L3; M2L2; M3L1). Pacienti s klasickou selhání PFK mutací v PFK-M vést k celkovému snížení enzymatické aktivity ve svalech a částečné snížení aktivity v červených krvinkách.

Typ glykogenózy IX

Štěpení glykogenu je kontrolováno ve svalové tkáni a játre kaskádou biochemických reakcí, které vedou k aktivaci fosforylázy. Tato kaskáda zahrnuje enzymy adenylátcyklázu a fosforylasinkasu (RNA). RNA je dekahexamerický protein sestávající z podjednotek a, beta, gamma, sigma; alfa a beta podjednotky - regulační, gama podjednotky - katalytické, sigma podjednotky (calmodulin) jsou odpovědné za citlivost enzymu na ionty vápníku. Procesy glykogenolýzy v játrech regulují glukagon a ve svalech - adrenalin. Aktivují vázaný na membránu adenylátcyklázu, který přeměňuje ATP na cAMP a interaguje s regulační podjednotka cAMP-dependentní proteinkinázy, což vede k fosforylaci fosforylázykinázy. Aktivovaná fosforyláza kináza pak převádí glykogen fosforylázu na její aktivní konformaci. Tento proces je ovlivněn v průběhu glykogeneze typu IX.