Patogenia de glicogenesis

Glycogenosis de tipo 0

La glucógeno sintasa es la enzima clave de la síntesis de glucógeno. En pacientes, la concentración de glucógeno en el hígado se reduce, lo que conduce a hipoglucemia en ayunas, cetonomia e hiperlipidemia moderada. La concentración de lactato con el estómago vacío no aumenta. Después de una carga alimentaria, a menudo se produce un perfil metabólico inverso con hiperglucemia y un nivel elevado de lactato.

Glicogenosis tipo I

La glucosa-6-fosfatasa cataliza la reacción final y la gluconeogénesis, y la hidrólisis del glucógeno y lleva a cabo la hidrólisis de la glucosa-6-fosfato en glucosa y fosfato inorgánico. La glucosa-6-fosfatasa es una enzima especial entre el hígado involucrada en el metabolismo del glucógeno. El sitio activo de la glucosa-6-fosfatasa se encuentra en el lumen del retículo endoplasmático, lo que requiere el transporte de sustratos y productos de la membrana de reacción. Por lo tanto, el fracaso de la enzima o sustrato-transportador proteína conducen a efectos clínicos y bioquímicos similares: hipoglucemia incluso a la menor inanición debido al bloqueo de la glucogenolisis y la gluconeogénesis y la acumulación de glucógeno en el hígado, riñón y mucosa intestinal, lo que conduce a la disfunción de estos órganos. El aumento de lactato en sangre asociado con un exceso de glucosa-6-fosfato, que no puede ser metabolizado a la glucosa y por lo tanto entra en la glucólisis, que los productos finales - piruvato y lactato. Este proceso es estimulado aún más por las hormonas, ya que no hay consumo de glucosa en la sangre. Otros sustratos, como galactosa, fructosa y glicerina, también requieren glucosa-6-fosfatasa para el metabolismo de la glucosa. En este sentido, la ingesta de sacarosa y lactosa también conduce a un aumento en el nivel de lactato en la sangre, aumentando solo ligeramente el nivel de glucosa. La estimulación de la glicólisis que conduce a aumento de la síntesis de glicerol y acetil-CoA - sustratos importantes y cofactores la síntesis de triglicéridos en el hígado. El lactato es un inhibidor competitivo de la secreción tubular renal de uratos, por lo que aumentar su contenido conduce a hiperuricemia e hipouricosuria. Además, como resultado del agotamiento del fosfato intrahepática y la degradación acelerada de los nucleótidos de adenina se produce la sobreproducción de ácido úrico.

Glucogenosis tipo II

La aD-glucosidasa lisosómica está involucrada en la hidrólisis del glucógeno en los músculos y el hígado; su fracaso conduce a la deposición de glucógeno en el músculo del lisosoma negadrolizovannogo - las células del músculo cardíaco y esquelético están rompiendo poco a poco el metabolismo y conduce a su muerte, que se acompaña de una imagen de la distrofia muscular progresiva.

Glucogenosis tipo III

La amilo-1,6-glucosidasa está involucrada en el metabolismo del glucógeno en los puntos de ramificación del "árbol" del glucógeno, transformando la estructura ramificada en una lineal. Enzyme bifunktsionalen: por un lado, lleva el flujo de residuos de glicosilo una de otra en la rama exterior (actividad 1,4-glyukantransferaznaya oligo-1,4'), y por el otro - lleva a cabo hidrólisis de los enlaces a-1,6-glucosídicos. La disminución de la actividad de la enzima se acompaña de una violación del proceso de glucogenólisis, que conduce a una acumulación de estructura anormal en los tejidos (músculo, hígado) de las moléculas de glucógeno. El examen morfológico del hígado revela, además de los depósitos de glucógeno, cantidades insignificantes de grasa y fibrosis. La violación del proceso de glucogenólisis se acompaña de hipoglucemia e hipercetonemia, a las que los niños menores de 1 año son más sensibles. Los mecanismos para la formación de hipoglucemia e hiperlipidemia son los mismos que para la glucogénesis tipo I. A diferencia de la glucogenosis tipo I, con glucogenosis tipo III, la concentración de lactato en muchos pacientes se encuentra dentro del rango normal.

Glycogenosis tipo IV

Amylo-1,4: 1,6-glucantransferasa, o enzima de ramificación, está involucrada en el metabolismo del glucógeno en los puntos de ramificación del "árbol" de glucógeno. Conecta un segmento de al menos seis restos glucosídicos a-1,4-ligados de las cadenas externas de glucógeno con un enlace glucógeno de "árbol" a-1,6-glicosídico. La mutación de la enzima interrumpe la síntesis de glucógeno normal - moléculas esféricas relativamente solubles. Cuando la enzima es deficiente, se deposita amilopectina relativamente insoluble en el hígado y las células musculares, lo que conduce a daño celular. La actividad específica de la enzima en el hígado es más alta que en los músculos, por lo que cuando es deficiente, prevalecen los síntomas de daño a las células hepáticas. La hipoglucemia con esta forma de glucogenosis es extremadamente rara y se describe solo en la etapa terminal de la enfermedad con la forma hepática clásica.

Glycogenosis del tipo V

Se conocen tres isoformas de glucógeno fosforilasa, expresadas en tejido cardíaco / neuronal, hígado y tejido muscular; están codificados por diferentes genes. La glucogenosis tipo G se asocia con insuficiencia de la isoforma muscular de la enzima-miofosforilasa. La insuficiencia de esta enzima conduce a una disminución en la síntesis de ATP en el músculo debido a una violación de la glucogenólisis.

Glucogenosis tipo VII

PFK es una enzima tetramérica controlada por tres genes. El gen PFK-M se mapea en el cromosoma 12 y codifica una subunidad muscular; el gen PFK-L está mapeado en el cromosoma 21 y codifica una subunidad hepática; el gen PFK-P en el cromosoma 10 codifica una subunidad de glóbulos rojos. En el músculo humano expresa sólo M subunidad isoforma de PFK y representó homotetrámero (M4), mientras que en los eritrocitos que contienen M- y L subunidades son cinco isoformas: dos homotetrámero (M4 L4) y tres isoformas híbrido ( M1L3; M2L2; M3L1). Los pacientes con insuficiencia clásico mutaciones PFK en plomo PFK-M a una reducción total en la actividad de la enzima en el músculo y una reducción parcial de la actividad en las células rojas de la sangre.

Glycogenosis IX type

La división del glucógeno se controla en el tejido muscular y el hígado mediante una cascada de reacciones bioquímicas que conducen a la activación de la fosforilasa. Esta cascada incluye enzimas adenilato ciclasa y fosforilasa cinasa (ARN). El ARN es una proteína decahexámera que consta de las subunidades a, beta, gamma, sigma; subunidades alfa y beta - subunidades reguladoras, gamma - subunidades sigma catalíticas (calmodulina) son responsables de la sensibilidad de la enzima a los iones de calcio. Los procesos de la glucogenólisis en el hígado regulan el glucagón y en los músculos, la adrenalina. Se activan la adenilato ciclasa unida a membrana, que convierte ATP en cAMP e interactúa con una subunidad reguladora de cAMP dependiente de la proteína quinasa, que conduce a la fosforilación de la fosforilasa quinasa. La fosforilasa cinasa activada luego convierte la glucógeno fosforilasa a su conformación activa. Es este proceso el que se ve afectado en el curso de la glucogénesis del tipo IX.