Pathogenes av glykogeneser

Glykogenos av typ 0

Glykogensyntas är nyckel enzymet av glykogensyntes. Hos patienter minskar koncentrationen av glykogen i levern, vilket leder till fastande hypoglykemi, ketonomi och måttlig hyperlipidemi. Laktatkoncentrationen i en tom mage ökar inte. Efter en matarbelastning uppträder ofta en invers metabolisk profil med hyperglykemi och en förhöjd laktatnivå.

Glykogenos typ I

Glukos-6-fosfatas katalyserar den slutliga reaktionen och glukoneogenes och glykogen hydrolys och utför hydrolys av glukos-6-fosfat till glukos och oorganiskt fosfat. Glukos-6-fosfatas är ett speciellt enzym bland levern som är involverad i glykogenes metabolism. Det aktiva stället på den glukos-6-fosfatas är beläget i lumen av det endoplasmatiska retiklet, vilket nödvändiggör transport av substrat och produkter i reaktionsmembranet. Därför, misslyckandet av enzymet eller substratet-transportprotein leder till liknande kliniska och biokemiska effekter: hypoglykemi även vid minsta svält på grund av blockad av glykogenolys och glukoneogenes och glykogen ackumulering i lever, njure och tarmslemhinnan, vilket leder till dysfunktion av dessa organ. Ökad blod laktat associerad med ett överskott av glukos-6-fosfat, som inte kan metaboliseras till glukos och sålunda träder i glykolysen, som slutprodukter - pyruvat och laktat. Denna process stimuleras ytterligare av hormoner, eftersom det inte finns något intag av glukos i blodet. Andra substrat, såsom galaktos, fruktos och glycerol, för metabolismen till glukos också behöva till glukos-6-fosfatas. I detta avseende leder även leverans av sackaros och laktos till en ökning av blod laktat nivå, endast marginellt ökar glukosnivån. Stimuleringen av glykolys vilket leder till ökad syntes av glycerol och acetyl-CoA - viktiga substrat och kofaktorer triglycerid syntes i levern. Laktat - kompetitiv hämmare av tubulär utsöndring av urat, vilket ökar dess innehåll leder till hyperurikemi och gipourikozurii. Vidare, som ett resultat av utarmning intrahepatisk fosfat och accelererad nedbrytning av adeninnukleotider inträffar överproduktion av urinsyra.

Glykogenos typ II

Lysosomalt aD-glukosidas är involverat i hydrolys av glykogen i muskler och lever. Dess misslyckande leder till deposition av glykogen i lysosomen negadrolizovannogo muskeln - hjärt- och skelettmuskelceller successivt bryter ämnesomsättningen och leder till deras död, vilket åtföljs av en bild av progressiv muskeldystrofi.

Glykogenos typ III

Amylo-1,6-glukosidas är inblandad i glykogenets metabolism vid grenpunkten i glykogen "träd", omvandlar den grenade strukturen till en linjär. Enzym bifunktsionalen: å ena sidan, bär flödet av glykosylrester från varandra på den yttre grenen (oligo-1,4 '1,4-glyukantransferaznaya aktivitet), och å andra sidan - utför hydrolys av a-1,6-glukosidbindningar. Reduktion av enzymaktiviteten åtföljs av brott av glykogenolys processen, vilket leder till ackumulering i vävnader (muskler, lever) molekyler onormal glykogen struktur. Morfologisk undersökning av levern avslöjar, förutom glykogenavsättningar, obetydliga mängder fett och fibros. Brott mot processen med glykogenolys åtföljs av hypoglykemi och hyperketonemi, där barn under 1 år är mest känsliga. Mekanismer för bildande av hypoglykemi och hyperlipidemi är desamma som för typ I glykogenes. I motsats till typ I glykogenos, med typ III glykogenos är koncentrationen av laktat hos många patienter inom det normala området.

Glykogenos typ IV

Amylo-1,4: 1,6-glucantransferas eller förgreningsenzym är involverat i glykogenets metabolism vid grenpunkten i glykogen-trädet. Den förbinder ett segment av minst sex a-1,4-bundna glukosidrester av yttre glykogener med en glykogen "träd" a-1,6-glykosidbindning. Mutationen av enzymet stör syntesen av normal glykogen - relativt lösliga sfäriska molekyler. När enzymet är bristfälligt deponeras relativt olösligt amylopektin i levern och muskelcellerna, vilket leder till cellskador. Den specifika aktiviteten hos enzymet i levern är högre än i musklerna, så när det är brist, råder symptomen på skador på leverceller. Hypoglykemi med denna form av glykogenos är extremt sällsynt och beskrivs endast i sjukdomens slutstadium med klassisk leverform.

Glykogenos av typ V

Tre isoformer av glykogenfosforylas är kända - uttryckta i hjärt / neuralvävnad, lever och muskelvävnad; de kodas av olika gener. G-typ glykogenos är associerad med insufficiens av muskelisoformen av enzymet-myofosforylaset. Otillräckligheten av detta enzym leder till en minskning av syntesen av ATP i muskeln på grund av ett brott mot glykogenolys.

Glykogenos typ VII

PFK är ett tetrameriskt enzym kontrollerat av tre gener. PFK-M- genen kartläggs på kromosom 12 och kodar för en muskelunderenhet; PFK-L- genen kartläggs på kromosom 21 och kodar för en hepatisk subenhet; PFK-P- genen på kromosom 10 kodar för en underenhet av röda blodkroppar. I human muskel endast uttrycks M underenhetsisoformen av PFK och representerade homotetramer (M4), medan det i erytrocyterna som innehåller M- och L-subenheterna är fem isoformer: två homotetramer (M4 L4) och tre isoformer hybrid ( M1L3; M2L2; M3L1). Patienter med klassisk misslyckande PFK mutationer i PFK-M leder till en total minskning av enzymaktiviteten i muskel och en partiell reduktion av aktivitet i röda blodkroppar.

Glykogenos IX-typ

Klyvningen av glykogen styrs i muskelvävnad och lever genom en kaskad av biokemiska reaktioner som leder till aktivering av fosforylas. Denna kaskad innefattar enzymer adenylatcyklas och fosforylaskinas (RNA). RNA är ett dekohexameriskt protein bestående av subenheter a, beta, gamma, sigma; alfa- och beta-subenheter - regulatoriska, gamma-subenheter - katalytiska, sigma-subenheter (kalmodulin) är ansvariga för enzymets känslighet mot kalciumjoner. Processerna av glykogenolys i levern reglerar glukagon och i muskler - adrenalin. De aktiverar membranbundet adenylatcyklas, som omvandlar ATP till cAMP och interagerar med den regulatoriska subenheten av cAMP-beroende proteinkinas, vilket leder till fosforylering av fosforylaskinas. Det aktiverade fosforylaskinaset omvandlar sedan glykogenfosforylas till dess aktiva konformation. Det är denna process som påverkas i samband med glykogenes av IX-typen.