Patogeneza glicogenelor

Glicogenă de tip 0

Glicogen sintaza este enzima cheie a sintezei glicogenului. La pacienți, concentrația de glicogen în ficat este redusă, ceea ce duce la hipoglicemia postproductivă, ketonomia și hiperlipidemia moderată. Concentrația de lactat pe stomacul gol nu este crescută. După o sarcină alimentară, apare adesea un profil metabolic invers cu hiperglicemie și un nivel ridicat de lactat.

Glicogenoză de tip I

Glucoza-6-fosfatazei catalizează reacția finală și gluconeogeneza, și hidroliza glicogen și realizează hidroliza glucoză-6-fosfat la glucoză și fosfat anorganic. Glucoza-6-fosfatază este o enzimă specială din ficat implicată în metabolizarea glicogenului. Centrul activ al glucozo-6-fosfatazei este localizat în lumenul reticulului endoplasmatic, care necesită transportul tuturor substraturilor și produselor de reacție prin membrană. Prin urmare, eșecul enzimei sau substrat-transportor de proteine conduce la efecte clinice si biochimice similare: hipoglicemie chiar și la cea mai mică foame din cauza blocării glicogenoliza și gluconeogeneza și acumularea de glicogen în ficat, rinichi și mucoasa intestinală, ceea ce duce la disfunctii ale acestor organe. A crescut de lactat de sange asociate cu un exces de glucoză-6-fosfat, care nu poate fi metabolizat în glucoză și astfel intră în glicoliză, care produsele finite - piruvat și lactat. Acest proces este stimulat în continuare de hormoni, deoarece nu există un aport de glucoză în sânge. Alte substraturi, cum ar fi galactoză, fructoză și glicerină, pentru metabolismul glucozei, de asemenea, nevoie la glucoză-6-fosfatazei. În acest sens, livrarea de zaharoză și lactoză, de asemenea, duce la o creștere a nivelului de lactat din sânge, crescând doar marginal nivelul de glucoză. Stimularea glicolizei care duce la creșterea sintezei de glicerol și acetil-CoA - substraturi importante și cofactori sinteza a trigliceridelor în ficat. Lactatul - inhibitor competitiv al secreției tubulare renale de urati, crescând astfel conținutul său duce la hiperuricemie și gipourikozurii. Mai mult, ca urmare a epuizării fosfat intrahepatic și degradare accelerată a nucleotidelor adenina are loc supraproducție de acid uric.

Glicogenoză de tip II

Lysosomal aD-glucosidaza este implicată în hidroliza glicogenului în mușchi și ficat; eșecul său conduce la depunerea de glicogen în mușchi Lizozom negadrolizovannogo - celulele musculare cardiace si ale scheletului sunt de rupere treptat metabolismul și duce la moartea lor, care este însoțită de o imagine de distrofie musculara progresiva.

Glicogenoza de tip III

Amilo-1,6-glucozidaza este implicată în metabolizarea glicogenului la punctele de ramificație ale "copacului" de glicogen, transformând structura ramificată într-una liniară. Enzima bifunktsionalen: pe de o parte, transportă fluxul de resturile glicozil una de alta pe ramura exterioară (activitate 1,4-glyukantransferaznaya oligo-1,4“), iar pe de altă parte - realizează hidroliza legăturilor a-1,6-glicozidice. Reducerea activității enzimei este însoțită de o încălcare a procesului glicogenolizei, ceea ce duce la acumularea în țesuturi (mușchi, ficat), moleculele de structura anormala a glicogenului. Examinarea morfologică a ficatului arată, pe lângă depozitele de glicogen, cantități nesemnificative de grăsime și fibroză. Încălcarea procesului de glicogenoliză este însoțită de hipoglicemie și hiper-ketonemie, la care copiii sub vârsta de 1 an sunt cei mai sensibili. Mecanismele de formare a hipoglicemiei și a hiperlipidemiei sunt aceleași ca și pentru glicogenizarea de tip I. Spre deosebire de glicogenoza de tip I, cu glicogenoză de tip III, concentrația de lactat la mulți pacienți este în limitele normale.

Glicogenă tip IV

Amilo-1,4: 1,6-glucantransferaza sau enzimă de ramificare este implicată în metabolizarea glicogenului la punctele de ramificație ale "copacului" de glicogen. Acesta leagă un segment de cel puțin șase resturi de glucozidă legat de a-1,4 legate de lanțurile externe de glicogen cu o legătură "ghilimer" a-1,6-glicozidică a glicogenului. Mutația enzimei perturbă sinteza glicogenului normal - molecule sferice relativ solubile. Când enzima este deficitară, amilopectina relativ insolubilă este depozitată în ficat și celulele musculare, ceea ce duce la deteriorarea celulelor. Activitatea specifică a enzimei în ficat este mai mare decât în mușchi, deci atunci când este deficitară, predomină simptomele afectării celulelor hepatice. Hipoglicemia cu această formă de glicogenoză este extrem de rară și este descrisă numai în stadiul terminal al bolii cu formă hepatică clasică.

Glicogenoza de tip V

Sunt cunoscute trei izoforme de glicogen fosforilază - exprimate în țesut cardiac / neuronal, ficat și țesut muscular; ele sunt codificate de gene diferite. Glicogenoza de tip G este asociată cu insuficiența izoformei musculare a enzimei-miofosforilazei. Inadecvarea acestei enzime duce la o scădere a sintezei ATP din mușchi din cauza unei încălcări a glicogenolizei.

Glicogenoza de tip VII

PFK este o enzimă tetramerică controlată de trei gene. Gena PFK-M este mapată pe cromozomul 12 și codifică o subunitate musculară; gena PFK-L este cartografiată pe cromozomul 21, codifică și subunitatea hepatică; gena PFK-P de pe cromozomul 10 codifică o subunitate de celule roșii din sânge. În mușchi uman exprimat doar M subunitatea izoenzimei a PFK și a reprezentat homotetrmer (M4), în timp ce în eritrocitele care conțin M și L-subunități sunt cinci izoforme: două homotetrmer (M4 L4) și trei izoforme hibride ( M1L3; M2L2; M3L1). Pacientii cu insuficienta clasic mutatii PFK in PFK-M conduc la o reducere totală a activității enzimei în mușchi și o reducere parțială a activității în celulele roșii din sânge.

Tipul glicogenic IX

Scindarea glicogenului este controlată în țesutul muscular și în ficat printr-o cascadă de reacții biochimice care conduc la activarea fosforilazei. Această cascadă include enzime adenilat ciclază și fosforilază kinază (ARN). ARN este o proteină decahexamerică formată din subunități a, beta, gamma, sigma; subunitățile alfa și beta - subunitățile de reglaj, gama - subunitățile catalitice, sigma (calmodulină) sunt responsabile de sensibilitatea enzimei la ionii de calciu. Procesele de glicogenoliză din ficat reglează glucagonul, iar în mușchi - adrenalina. Ele activează legate de membrană adenilat ciclaza, care transformă ATP în cAMP și interacționează cu o subunitate regulatoare a cAMP dependente de protein kinază, ceea ce conduce la fosforilarea fosforilazei kinazei. Fosforylaza kinaza activată convertește apoi fosforilaza glicogenului la conformația sa activă. Acest proces este afectat în timpul glicogenezei tip IX.