Pathogenese av glykogeneser

Glykogenose av type 0

Glykogsyntase er nøkkelenzymet av glykogensyntese. Hos pasienter reduseres konsentrasjonen av glykogen i leveren, noe som fører til fastende hypoglykemi, ketonomi og moderat hyperlipidemi. Konsentrasjonen av laktat på tom mage øker ikke. Etter en legemiddelbelastning oppstår ofte en invers metabolsk profil med hyperglykemi og forhøyet laktatnivå.

Glykogenose type I

Glukose-6-fosfatase katalyserer den endelige reaksjonen av både glukoneogenese og glykogenhydrolyse og utfører hydrolysen av glukose-6-fosfat til glukose og uorganisk fosfat. Glukose-6-fosfatase er et spesielt enzym i leveren som er involvert i metabolismen av glykogen. Det aktive sentrum av glukose-6-fosfatase er lokalisert i lumen av endoplasmatisk retikulum, hvilket nødvendiggjør transport av alle substrater og reaksjonsprodukter gjennom membranen. Derfor er svikt i den enzym eller substrat-transporterproteinet fører til lignende kliniske og biokjemiske virkninger: hypoglykemi, selv ved den minste sult på grunn av blokkering av glykogenolyse og glukoneogenese og glykogen akkumulering i lever, nyre og intestinal mucosa, noe som fører til dysfunksjon av disse organene. Økt blodlaktat forbundet med et overskudd av glukose-6-fosfat, som ikke kan metaboliseres til glukose og således trer i glykolysen, hvilke sluttprodukter - pyruvat og laktat. Denne prosessen stimuleres ytterligere av hormoner, siden det ikke er inntak av glukose i blodet. Andre substrater, slik som galaktose, fruktose og glycerol, for metabolisme til glukose også behov for glukose-6-fosfatase. I denne forbindelse, levering av sukrose og laktose fører også til en økning i blodlaktat nivå, bare marginalt økte glukosenivå. Stimulering av glykolyse som fører til økt syntese av glycerol og acetyl-CoA - viktige substrater og kofaktorer triglycerid-syntese i leveren. Laktat - kompetitiv inhibitor av renal tubulær sekresjon av urat, og dermed øke dens innhold fører til hyperurikemi og gipourikozurii. Videre, som et resultat av utarming intrahepatisk fosfat og akselerert degradering av adeninnukleotider oppstår overproduksjon av urinsyre.

Glykogenose type II

Lysosomal aD-glukosidase er involvert i hydrolyse av glykogen i muskler og lever; unnlatelse fører til avleiring av glykogen i lysosomen negadrolizovannogo muskel - hjerte- og skjelettmuskelceller er gradvis bryte metabolismen og fører til deres død, som er ledsaget av et bilde av progressiv muskeldystrofi.

Glykogenose type III

Amylo-1,6-glukosidase er involvert i metabolismen av glykogen ved grenpunktene i glykogen "treet", og transformerer den forgrenede strukturen til en lineær. Enzym bifunktsionalen: på den ene side bærer strømmen av glykosylrester fra hverandre på den ytre gren (oligo-1,4 '1,4-glyukantransferaznaya aktivitet), og på den andre - gjennomfører hydrolyse av a-1,6-glukosidiske bindinger. Reduksjon av enzymaktiviteten er ledsaget av brudd av glykogenolyse prosess, som fører til akkumulering i vev (muskel, lever) molekyler unormal glykogen struktur. Morfologisk undersøkelse av leveren avslører, i tillegg til glykogenavsetninger, ubetydelige mengder fett og fibrose. Brudd på prosessen med glykogenolyse er ledsaget av hypoglykemi og hyperketonemi, som barn under 1 år er mest sensitive. Mekanismer for dannelse av hypoglykemi og hyperlipidemi er de samme som for type I glykogenese. I motsetning til type I glykogenose, med type III glykogenose, er konsentrasjonen av laktat hos mange pasienter innenfor det normale området.

Glykogenose type IV

Amylo-1,4: 1,6-glucantransferase, eller forgreningsenzym, er involvert i metabolismen av glykogen ved grenpunktene i glykogen-treet. Det forbinder et segment av minst seks a-1,4-koblede glukosidrester av glykogen ytre kjeder med en glykogen "tre" a-1,6-glykosidbinding. Mutasjonen av enzymet forstyrrer syntesen av normalt glykogen - relativt oppløselige sfæriske molekyler. Når enzymet er mangelfull, legges relativt uoppløselig amylopektin i leveren og muskelcellene, noe som fører til celleskader. Den spesifikke aktiviteten til enzymet i leveren er høyere enn i musklene, så når det er mangelvis, virker symptomene på skade på leverceller. Hypoglykemi med denne form for glykogenose er ekstremt sjelden og beskrives kun i den terminale fasen av sykdommen med klassisk leverform.

Glykogenose av type V

Tre isoformer av glykogen fosforylase er kjent - uttrykt i hjerte / nervevev, lever og muskelvev; de er kodet av forskjellige gener. G-type glykogenose er assosiert med mangel på muskelisoformen av enzymet-myofosforylasen. Mangelfullheten av dette enzymet fører til en reduksjon i syntese av ATP i muskelen på grunn av et brudd på glykogenolyse.

Glykogenose type VII

PFK er et tetramerisk enzym kontrollert av tre gener. PFK-M- genet er kartlagt på kromosom 12 og koder for en muskelunderenhet; PFK-L- genet er kartlagt på kromosom 21 og koder for en leverunderenhet; PFK-P- genet på kromosom 10 koder for en underenhet av røde blodceller. I human muskel som bare uttrykkes enheten M isoform av PFK og representerte homotetramer (M4), mens i erytrocytter som inneholder M- og L-subenheter er fem isoformer: to homotetramer (M4 L4) og tre isoformer hybrid ( M1L3; M2L2; M3L1). Pasienter med klassisk feil PFK mutasjoner i PFK-M fører til en samlet reduksjon i enzymaktiviteten i muskel og en delvis reduksjon av aktivitet i røde blodceller.

Glykogenose IX type

Spaltningen av glykogen styres i muskelvevet og leveren ved en kaskade av biokjemiske reaksjoner som fører til aktivering av fosforylase. Denne kaskade inkluderer enzymer adenylat-syklase og fosforylase-kinase (RNA). RNA er et dekahexamerisk protein bestående av underenheter a, beta, gamma, sigma; alfa- og beta-underenheter - regulatoriske, gamma-underenheter - katalytiske, sigma-underenheter (calmodulin) er ansvarlige for følsomheten til enzymet til kalsiumioner. Prosessene for glykogenolyse i leveren regulerer glukagon, og i muskler - adrenalin. De aktiverer membranbundet adenylatsyklase, som konverterer ATP til cAMP og samvirker med et regulatorisk subenhet av cAMP-avhengig proteinkinase, noe som fører til fosforylering av fosforylase-kinase. Den aktiverte fosforylase-kinasen omdanner deretter glykogenfosforylase til dens aktive konformasjon. Det er denne prosessen som påvirkes i løpet av glykogenese av IX-typen.