РАЗДЕЛ 9. ЭНЗИМОПАТИИ (ФЕРМЕНТОПАТИИ) Энзимопатии (ферментопатии) - наследственные заболевания, обусловленные отсутствием какого-либо фермента или изменением его активности. Энзимопатии (ферментопатии) - это заболевания, характеризующиеся нарушением содержания ферментов в организме. Они подразделяются на: 1. Наследственные. Связаны с нарушение биосинтеза ферментов. 2. Токсические. Обусловлены избирательным угнетением активности отдельных ферментов. 3. Алиментарные (пищевые, трофические). Связаны с дефицитом пищевых веществ. 4. Вызванные нарушением нейрогуморальной регуляции. Наследственные заболевания обусловлены мутациями, преимущественно хромосомными или генными, в соответствии с этим условно выделяют хромосомные и собственно наследственные (генные) болезни. К последним относятся, например, гемофилия, дальтонизм, многие пороки развития, так называемые "молекулярные" болезни. Одной из причин наследственных дефектов обмена углеводов, аминокислот, белков, липидов, нуклеиновых кислот в организме является ферментопатия. 9.1. Наследственные заболевания, связанные с нарушением углеводного обмена Фруктоземия – ферментопатия, связанная с отсутствием или недостаточностью фермента фруктокиназы, катализирующей превращение фруктозы в фруктозо-1-фосфат. Следствие – накопление фруктозы из-за невозможности включения ее в метаболизм. Симптомы – судороги, потеря сознания, поражения печени, почек. Галактоземия – вызывается отсутствием или недостаточностью одного из трех ферментов: - глюкозо-1-фосфата УДФ-галактозы; - галактокиназы, превращающей галактозу за счет АТФ в галактозо-1 -фосфат; - УДФ-галактозо-4-эпимеразы. Гликогенозы – ферментопатии, связанные с недостаточностью или полным отсутствием ферментов распада гликогена. Следствие – нарушение мобилизации гликогена, в результате чего он накапливается в клетках печени или мышц в больших количествах и не может быть использован для покрытия энергетических потребностей организма. Наиболее общие симптомы – увеличение печени или мышц, мышечная слабость, гипоглюкоземия натощак. Агликогенозы –ферментопатии, связанные: - с дефектом гликогенсинтазы; - с недостаточностью фермента УДФ-глюкозопирофосфорилазы. Следствие - нарушение синтеза гликогена, снижение содержания гликогена в клетках печени и мышц. Симптомы - резкая глюкоземия натощак (как следствие постоянное голодание мозга, что приводит к отставанию в умственном развитии, обморокам), рвота, судороги, потеря сознания. Гликозидозы - наследственное отсутствие в лизосомах клеток гликозидаз — ферментов расщепления гетерополисахаридов. Следствие — накопление в клетках гетерополисахаридов. Существует несколько форм гликозидозов. Наиболее распространенными являются: - болезнь Слaя – дефект β-глюкуронидазы, в результате чего в клетках организма накапливаются хондроитинсульфаты; - болезнь Моркио-Ульриха – отсутствие фермента хондроитинсульфат-N-ацетилгалактазамин-6-сульфатсульфатазы, в результате чего в клетках организма накапливаются кератан-6-сульфат и хондроитин-6-сульфат. Симптомы у этих заболеваний общие – ороговение эпителия кожи, накопление хондроитинсульфатов в хрящах дисков позвоночника, роговице. Врожденное отсутствие фермента, обеспечивающего пенто-зофосфатный путь распада глюкозы – глюкозо-6-фосфатдегидроге-назы НАДФ+-зависимой (НАДФ+-ДГ-синдром), в результате чего не образуются НАДФН+ + Н+. Следствие – нарушение целостности мембран эритроцитов, в результате чего имеют место гемолиз и гемолитическая анемия. 9.2. Наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена аминокислот и белков Фенилкетонурия – молекулярная болезнь, связанная с дефектом фермента фенилаланингидроксилазы, превращающей фенилаланин в тирозин. Следствие – накопление в крови и моче фенилаланина и продуктов его превращений (фенилпирувата, фениллактата и фенилацетата), которые токсичны для клеток мозга. В результате у детей развивается тяжелое отставание в умственном развитии (фенилпиро-виноградная олигофрения). Альбинизм – молекулярная болезнь, связанная с дефектом тирозиназы (нарушено превращение тирозина в диоксифенилаланин (ДОФА) и ДОФА-хинон), что приводит к нарушению биосинтеза пигмента меланина (пигмента черного цвета). Альбинизм (от лат. аlbus –белый) – врожденное отсутствие пигментации кожи, волос, радужной оболочки глаз у человека и животных; у растений – отсутствие зеленой окраски. Характерные признаки: - слабая пигментация кожи и волос; - красные зрачки глаз, так как нет пигментов в радужной оболочке и просвечивают кровеносные сосуды глазного дна. Алкаптонурия – ферментопатия, связанная с дефектом оксидазы гомогентизиновой кислоты. При этой болезни нарушено окисление гомогентизиновой кислоты в тканях, вследствие чего содержание ее в жидкостях организма и выделение с мочой повышается. В присутствии кислорода гомогентизиновая кислота полимеризуется с образованием черного пигмента – алкаптона. Симптомы – общая пигментация соединительной ткани (охроноз), темная моча, темные пятна на коже. Болезнь Хартнупа – наследственное заболевание, связанное с дефектом фермента триптофандиоксигеназы, превращающим триптофан в формилкинуренин, в результате чего нарушается синтез НАД+. Симптомы – так называемый комплекс трех Д: дерматит, демен-ция (слабоумие), диарея (симптомы пеллагры, так как не синтезируется витамин РР); расстройство психики; отрицательный азотистый баланс. Цистинурия – заболевание, связанное с нарушением процесса обратного всасывания в канальцах почек лизина, аргинина, орнитина и цистина, при этом экскреция цистина с мочой в 20–50 раз превышает норму. Симптомы – образование цистиновых камней в почечных канальцах, так как цистин слаборастворим. Цистиноз – наследственная болезнь, связанная с полным блокированием реабсорбции в канальцах почек почти всех аминокислот и особенно цистина, а также с нарушением функции лизосом. Следствия: - формирование кристаллов цистина во многих тканях и органах, особенно в РЭС; - увеличение экскреции цистина и цистеина с мочой в 20—30 раз, других АК — в 5—10 раз. Симптомы – общая аминоацидурия, нарушение функции почек. 9.3. Наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена липидов К лизосомным болезням, вызванным отсутствием или недостаточностью лизосомных ферментов, в результате чего идет накопление гликолипидов в клетках, чаще всего в нервных, относятся следующие. Болезнь Ниманна-Пика – ферментопатия, связанная с дефектом расщепления сфингомиелина в клетках РЭС, головного мозга, костного мозга, печени и других внутренних органов. Симптомы – слабоумие, постепенная потеря слуха и зрения, поражение печени. Болезнь Тея-Сакса – ферментопатия, связанная с отсутствием или недостаточностью одного или трех ферментов, расщепляющих ганглиозиды. Следствие – накопление ганглиозидов в лизосомах клеток центральной нервной системы (особенно головного мозга). Симптомы – умственная отсталость, слепота, мышечная слабость, параличи. 9.4. Наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена холестерина и липопротеинов Одним из основных заболеваний данной группы является гипер-холестеринемия (ГХС), которая может быть обусловлена: - Генетическим недостатком белков-рецепторов липопротеидов в плазматических мембранах клеток внепеченочных тканей. Следствие – клетки внепеченочных тканей не получают холестерина, поэтому в них происходит усиленный его биосинтез, т. е. накопление холестерина в крови. - Генетическим недостатком апобелка В, следствием чего является накопление холестерина в крови. - Генетическим недостатком апобелка А, в результате чего холестерин не выносится из клеток внепеченочных тканей в печень. - Генетическим дефектом апобелка С2 (активатора внепеченочной липопротеинлипазы), что также ведет к увеличению холестерина в крови, отложению холестерина в тканях и отложению жиров в тканях (ксантоматозы). Общим следствием гиперхолестеринемии является развитие атеросклероза, приводящее к ишемической болезни сердца (ИБС), инсультам и другим тяжелым заболеваниям. 9.5. Наследственные заболевания, связанные с нарушением обмена нуклеиновых кислот К этой группе заболеваний относится синдром Леша-Нихана –наследственная болезнь, связанная с дефектом фермента гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы (ГГФТ), катализирующего превращение гипоксантина и гуанина в инозинмонофосфат (ИМФ) и гуанозинмонофосфат (ГМФ). Следствие – гипоксантин и гуанин не используются повторно для синтеза нуклеотидов, а превращаются в мочевую кислоту, что ведет к гиперурикемии и образованию кристаллов мочевой кислоты. Симптомы – агрессивность, церебральные параличи, нарушение интеллекта, попытки наносить себе раны (укусы губ, пальцев). |