Pathogenese af glycogeneser

Glykogenose af type 0

Glycogensyntase er nøgle enzymet af glycogensyntese. Hos patienter reduceres koncentrationen af glycogen i leveren, hvilket fører til fastende hypoglykæmi, ketonomi og moderat hyperlipidæmi. Lactatkoncentrationen på tom mave øges ikke. Efter en fødevarebelastning forekommer der ofte en invers metabolisk profil med hyperglykæmi og forhøjet laktatniveau.

Glycogenose type I

Glucose-6-phosphatase katalyserer den endelige reaktion af både gluconeogenese og glycogenhydrolyse og udfører hydrolysen af glucose-6-phosphat til glucose og uorganisk phosphat. Glucose-6-phosphatase er et specielt enzym blandt leveren involveret i metabolisme af glycogen. Det aktive centrum af glucose-6-phosphatase er placeret i lumen i det endoplasmatiske retikulum, hvilket nødvendiggør transport af alle substrater og reaktionsprodukter gennem membranen. Derfor, svigt af enzymet eller et substrat-transportørproteinet fører til lignende kliniske og biokemiske virkninger: hypoglykæmi selv ved den mindste sult på grund af blokade af glycogenolyse og gluconeogenese og glycogenakkumulering i leveren, nyren og tarmslimhinden, hvilket fører til dysfunktion af disse organer. Øget blodlactat forbundet med et overskud af glucose-6-phosphat, som ikke kan metaboliseres til glucose og således indgår glycolyse, som slutprodukter - pyruvat og lactat. Denne proces stimuleres yderligere af hormoner, da der ikke indtages glukose i blodet. Andre substrater, såsom galactose, fructose og glycerin, kræver også glucose-6-phosphatase til glucosemetabolismen. I denne henseende levering af saccharose og lactose fører også til en stigning i blod laktat niveau, kun vokser glucoseniveauet. Stimuleringen af glycolyse fører til forøget syntese af glycerol og acetyl-CoA - vigtige substrater og cofaktorer triglyceridsyntese i leveren. Lactat - kompetitiv inhibitor af renal tubulær sekretion af urat, og dermed øge dens indhold fører til hyperurikæmi og gipourikozurii. Som et resultat af udtømning intrahepatisk phosphat og accelereret nedbrydning af adeninnukleotider opstår overproduktion af urinsyre.

Glykogenose type II

Lysosomal aD-glucosidase er involveret i hydrolysen af glycogen i muskler og lever; dens manglende fører til aflejring af glykogen i lysosomet negadrolizovannogo muskel - hjerte- og skeletmuskelceller er gradvist at bryde stofskiftet og fører til deres død, som er ledsaget af et billede af progressiv muskelsvind.

Glykogenose type III

Amylo-1,6-glucosidase er involveret i metabolismen af glycogen ved grenpunkterne i glycogen "træet", der transformerer den forgrenede struktur til en lineær. Enzym bifunktsionalen: på den ene side bærer strømmen af glycosylrester fra hinanden på den ydre gren (oligo-1,4 '1,4-glyukantransferaznaya aktivitet), og på den anden - udfører hydrolyse af en-1,6-glucosidbindinger. Reduktion af enzymaktiviteten er ledsaget af brud på glycogenolyse proces, der fører til akkumulering i væv (muskel, lever) molekyler unormal glycogen struktur. Morfologisk undersøgelse af leveren afslører foruden glykogenaflejringer ubetydelige mængder af fedt og fibrose. Overtrædelse af glycogenolyseprocessen ledsages af hypoglykæmi og hyperketonæmi, hvor børn under 1 år er mest følsomme. Mekanismer til dannelse af hypoglykæmi og hyperlipidæmi er de samme som for type I glycogenese. I modsætning til type I glycogenose, med type III glycogenose, er koncentrationen af lactat hos mange patienter inden for det normale område.

Glykogenose type IV

Amylo-1,4: 1,6-glucantransferase, eller forgreningsenzym, er involveret i glykogenes metabolisme ved grenstofferne i glykogen "træet". Det forbinder et segment af mindst seks a-1,4-bundne glucosidrester af glykogen ydre kæder med en glycogen "tree" a-1,6-glycosidbinding. Mutationen af enzymet forstyrrer syntesen af normalt glykogen - relativt opløselige sfæriske molekyler. Når enzymet er mangelfuldt, deponeres relativt uopløseligt amylopektin i leveren og muskelcellerne, hvilket fører til celleskader. Den specifikke aktivitet af enzymet i leveren er højere end i musklerne, så når det er mangelfuldt, hersker symptomerne på skader på leverceller. Hypoglykæmi med denne form for glycogenose er yderst sjælden og beskrives kun i sygdommens terminale fase med klassisk leverform.

Glykogenose af type V

Tre isoformer af glycogenphosphorylase er kendt - udtrykt i hjerte / neurale væv, lever og muskelvæv; de er kodet af forskellige gener. G-type glycogenose er forbundet med insufficiens af muskelisoformen af enzym-myophosphorylasen. Dette enzyms utilstrækkelighed fører til et fald i syntesen af ATP i muskelen på grund af en overtrædelse af glycogenolyse.

Glycogenose type VII

PFK er et tetramer enzym kontrolleret af tre gener. PFK-M- genet er kortlagt på kromosom 12 og koder for en muskelunderenhed; PFK-L genet er kortlagt på kromosom 21 og koder for en hepatisk underenhed; PFK-P genet på kromosom 10 koder for en underenhed af røde blodlegemer. I human muskel kun udtrykkes underenhed M isoform af PFK og repræsenterede homotetramer (M4), mens i erythrocytterne, som indeholder M- og L-underenheder er fem isoformer: to homotetramer (M4 L4) og tre isoformer hybrid ( M1L3; M2L2; M3L1). Patienter med klassisk svigt PFK mutationer i PFK-M fører til en samlet reduktion i enzymaktiviteten i muskler og en delvis reduktion af aktivitet i de røde blodlegemer.

Glycogenosis IX type

Spaltningen af glycogen styres i muskelvæv og lever ved en kaskade af biokemiske reaktioner, som fører til aktivering af phosphorylase. Denne kaskade omfatter enzymer adenylatcyclase og phosphorylase kinase (RNA). RNA er et decahexamerisk protein bestående af underenheder a, beta, gamma, sigma; alfa- og beta-underenheder - regulatoriske, gamma-underenheder - katalytiske, sigma-underenheder (calmodulin) er ansvarlige for enzymets følsomhed over for calciumioner. Processerne for glycogenolyse i leveren regulerer glucagon og i muskler - adrenalin. De aktiverer membranbundet adenylatcyclase, der omdanner ATP til cAMP og interagerer med en regulatorisk underenhed af cAMP-afhængig proteinkinase, hvilket fører til phosphorylering af phosphorylasekinase. Den aktiverede phosphorylase-kinase omdanner derefter glycogenphosphorylase til dens aktive konformation. Det er denne proces, der er påvirket i løbet af glycogenese af IX typen.