Нарушения на метаболизма на въглехидратите 2
S KoA. a, R-COOH + ATP + CoA RC
Нарушения на метаболизма на въглехидратите 2. Д-р Zsuzsanna Neogrády Д-р Gábor Mátis Университет по ветеринарна медицина Будапеща Катедра по биохимия
Наследен ензимен дефицит в метаболизма на въглехидратите
Наследен ензимен дефицит Липса или недостатъчност на ензим: ензимът не се произвежда или показва намалена биологична активност Някои процеси на междинен метаболизъм са нарушени Развитие на генерализирано заболяване на клетките, органите или цялото тяло Болести на съхранение: разпадане на макромолекула (напр. Гликоген ) веществото е повредено и неговите междинни продукти на разграждане се натрупват в клетките и тъканите
Унаследени ензимни дефицити: Наследяване Обикновено по автозомно-рецесивен начин (дефектният алел трябва да се появи и на двете хомоложни хромозоми = автозоми, за да се появи болестта), по-рядко те се унаследяват във връзка с Х-хромозомата. Болестта фенотипно се проявява само при рецесивни хомозиготи .! Доказателство за рецесивна хомозиготност Установяване на точна диагноза Скрининг на хетерозиготи Изключване от разплод
Наследен ензимен дефицит: Диагноза Симптомите обикновено не са специфични Заболяванията са трудни за диагностициране без специални тестове Ранната (дори пренатална) диагностика е особено важна поради трудното боравене Биохимични тестове: 1. Изследване на някои специфични за реакцията метаболити в кръвта и урината Ензимен метаболизъм 2 Включен метаболитен процес, идентифициране на съответния ензим и определяне степента на дефицита чрез ензимно-свързани имуносорбентни анализи или имунологични методи (напр. ELISA)
Наследствен ензимен дефицит: 3. ДНК тестове: Диагностика Алелът, пренасящ болестта, се създава чрез делеция, инсерция или заместителна мутация и в повечето случаи може да бъде диагностициран чрез полимеразна верижна реакция (PCR). Предимства: изисква бързо, малко количество проба, животни-носители могат да бъдат скринирани Чести заболявания специални бързи тестове точна генетична диагноза: 1-ви безплатен, 2-ри носител, 3-ти пациент
Наследствен ензимен дефицит: Лечение Специфичната причинно-следствена терапия за повечето заболявания не е просто симптоматично лечение Истинско решение: скрининг на носители и изключване от културата Резултати от скорошни изследвания: Генна терапия: почти нормално производство на ензима в неонаталната възраст Очарование при новороденото: синтетично заместване на ензими с обнадеждаващи резултати
Наследен ензимен дефицит в метаболизма на въглехидратите Дефицит на пируват киназа Мукополизахаридози Тип I гликогеноза: болест на Герке II. тип гликогеноза: болест на Помпе III. гликогеноза тип 2: болест на Кори-Форбс IV. гликогеноза тип 2: болест на Андерсен VII. видове гликогеноза: болест на Тару Митохондриални мускулни заболявания Прогресивна атрофия на ретината
Дефицит на пируват киназа Биохимичната роля на пируват киназата (ПК): Ензим в гликолизата, който катализира следната реакция:
Стъпки в гликолизата PK ензим Рентгеново кристалографско изображение на пируват киназа Изображение, получено от http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momid=50
Дефицит на пируват киназа: Изоензими 4 изоензима (4 субединици): 1. ПК-М1, набразден мускул, сърдечен мускул, мозък, далак, бели кръвни клетки, тромбоцити, бял дроб, бъбрек 2. ПК-М2 главно фетални тъкани 3. ПК-L черен дроб 4 PK-R еритроцитите M1 и M2 и L и R изоензимите се кодират в един и същ локус по двойки
Дефицит на пируват киназа Наследство: ген на автозомно-рецесивни L и R изоензими нарушава метаболитното разстройство в черния дроб и червените кръвни клетки Поява при кучета: westie, бигъл, чихуахуа Поява при котки: абисин, сомалийски
Дефицит на пируват киназа Последствия от ензимен дефицит в черния дроб: Натрупване на гликоген в чернодробните клетки хепатомегалия, хепатопатия Интензивно β-окисляване поради намаленото производство на АТФ
Рентгенова снимка: хепатомегалия поради дефицит на ПК Черният дроб е увеличен, ръбът се простира отвъд линията на ребрата (куче). http://www.lbah.com/word/liver-disease-diagnosis/
Дефицит на пируват киназа Червени кръвни клетки: VVS енергиен източник за анаеробна гликолиза Дефицит на АТФ в клетката сериозно увреден Неспособност за защита срещу оксидативен стрес и мембраната на свободните радикали става крехка хемолиза хемолитична анемия
Червени кръвни клетки с дефицит на пируват киназа (кръвна намазка) Характерни лезии: Триъгълни или неправилно оформени червени кръвни клетки с малки иглевидни издатини (така наречените Burr клетки)