Metabolické choroby; Časopis Galenus

Špecialista na rodinné lekárstvo

choroby

Klinika Medicover Oregon Park, Bukurešť

Metabolické choroby sú charakterizované abnormálnymi chemickými reakciami, ktoré môžu spôsobiť zmeny v metabolickom procese. Tieto choroby sú zväčša dedičné, majú genetický determinizmus, ale môžu sa vyskytnúť počas života a v dôsledku iných chorôb, ktoré spôsobujú sekundárne poškodenie pečene alebo pankreasu. Dedičné metabolické choroby sú spôsobené enzymatickými nedostatkami a genetickými poruchami v intracelulárnych reakciách, ktoré sú zodpovedné za jednu alebo viac metabolických dráh. Niektoré stavy je možné identifikovať už pri narodení, iné po objavení sa špecifických príznakov. Liečba zvyčajne súvisí so zmenami v životnom štýle pacienta a je prispôsobená jeho metabolickým zmenám. Musí sa tiež vziať do úvahy metabolické poruchy, ktoré možno diagnostikovať pri narodení z dôvodu ich dlhodobých dôsledkov.

Kľúčové slová: metabolické choroby, metabolický proces, genetické poruchy

Metabolické poruchy sú charakterizované abnormálnymi chemickými reakciami, ktoré môžu spôsobiť určité zmeny v metabolickom procese. Väčšina metabolických porúch je dedičná, ale môže sa prejaviť aj počas života v dôsledku iného ochorenia ovplyvňujúceho pankreas a pečeňové funkcie. “ Dedičné metabolické poruchy sú spôsobené určitým nedostatkom enzýmov a genetickými zmenami v intracelulárnom procese, ktorý je zodpovedný za jednu alebo viac metabolických dráh. Niektoré z týchto metabolických porúch možno diagnostikovať od narodenia, iné, keď sa objavia špecifické príznaky. Liečba zvyčajne predpokladá zmeny výživy a životného štýlu prispôsobené každému pacientovi a tiež jeho metabolické zmeny. Je dôležité uvedomiť si niektoré metabolické poruchy, ktoré je možné identifikovať od narodenia, a to z dôvodu celoživotných dôsledkov alebo komplikácií, ktoré môžu tieto choroby spôsobiť.

Kľúčové slová: metabolické choroby, metabolický proces, genetické zmeny

Obsah článku

  1. Definícia
  2. Etiológia
  3. Historické
  4. prevalencia
  5. Druhy metabolických porúch
  6. Špecifiká metabolických chorôb
  7. Genetický prenos
  8. Porušenie metabolizmu aminokyselín
  9. Porušenie metabolizmu uhľohydrátov
  10. Porušenie ukladania lyzozómov
  11. Peroxizomálne poruchy
  12. Mitochondriálne poruchy
  13. Porušenie metabolizmu purínov a pyrimidínov
  14. Bibliografia

Definícia

Metabolické choroby sú zmeny normálneho metabolického procesu na bunkovej úrovni ovplyvňujúce chemické reakcie špecifické pre transport bielkovín, sacharidov a lipidov. Metabolický proces závisí od enzýmovej palety špecifickej pre každú chemickú reakciu a zmena jedného alebo viacerých enzýmov môže viesť k významným metabolickým zmenám.

Existujú aj geneticky tolerované chyby, takže poškodenie jedného enzýmu môže zostať nepovšimnuté, niekedy je potrebné ovplyvniť niekoľko enzýmov alebo zmeny v niektorých enzýmoch s kľúčovými úlohami, aby sa dosiahol zreteľný účinok [3]. V iných situáciách je zásah choroby nevyhnutný na to, aby sa choroba prejavila.

Etiológia

Doteraz bolo identifikovaných množstvo metabolických chorôb, ktoré sa vyskytujú v dôsledku genetických chýb. Aj keď väčšina metabolických porúch má genetický determinizmus, niektoré je možné identifikovať až po objavení sa príznakov.

Medzi typy mutácií patria:

  • ovplyvnenie enzýmov priamo zapojených do metabolického procesu;
  • poškodenie enzýmov zodpovedných za intracelulárny transport;
  • poškodenie regulačných enzýmov.

Historické

Prvýkrát sa o metabolických chorobách zmienil v roku 1908 Sir Archibald Garrod, pôvodne číslo 4 - alkaptonúria, pentosúria, albinizmus a cystinúria - ako dedičné stavy spôsobené poklesom alebo nedostatkom špecifického enzýmu. V tom čase sa im hovorilo „vrodené chyby metabolizmu“. Následne sa výskum rozšíril a po objavení ľudského genómu bolo možné identifikovať a zvýrazniť gény zodpovedné za existenciu alebo aktivitu génov podieľajúcich sa na metabolizme.

prevalencia

Metabolické choroby môžu postihnúť medzi 1: 1 000 a 1: 2 500 novorodencami. Ak vezmeme osobitne, incidencia je dosť nízka a je možné ju zvýšiť v určitých populáciách ohraničených špecifickými kritériami (príbuzenská kríženie) alebo izolovaných, kde je ľahké identifikovať zachovanie genetickej zmeny. Prenos dedičnej metabolickej poruchy je zvyčajne autozomálne recesívny. Rodičia teda môžu mať genetickú modifikáciu na recesívnom géne, ale bez klinických prejavov, a dieťa môže zdediť oba recesívne gény, čo povedie k prejavu choroby.

Typy dedičných metabolických porúch v závislosti od postihnutej metabolickej cesty

  • Porušenie metabolizmu aminokyselín;
  • Zhoršený metabolizmus lipidov;
  • Porušenie metabolizmu uhľohydrátov;
  • Mitochondriálne poruchy;
  • Peroxizomálne poruchy;
  • Lyzozomálne poruchy;
  • Porušenie metabolizmu purínov a pyrimidínov;
  • porfýria

Špecifiká metabolických chorôb

Enzymatické poškodenie spôsobuje nedostatky v rôznych biochemických procesoch, ktoré sú zodpovedné za premenu nutričných kategórií na biologicky aktívne zlúčeniny. To môže viesť k blokovaniu metabolických procesov a hromadeniu metabolických produktov buď neúplne metabolizovaných, alebo toxických produktov, ktoré môžu zasiahnuť orgány, v ktorých sa hromadia, napríklad pečeň, pankreas, obličky, svaly. Genetický substrát enzýmov zapojených do metabolizmu, či už sú to štrukturálne proteíny, transportné proteíny alebo enzýmy zodpovedné za intracelulárne biochemické reakcie, predstavuje nukleárna DNA a mitochondriálna DNA.

Teória postulovaná v roku 1945 genetikmi Georgeom Beadlem a Edwardom Tatumom sa odvolávala na princíp, že gén je zodpovedný za syntézu jedného enzýmu („teória jeden gén-jeden enzým“). Následne boli identifikované proteíny alebo enzýmy so zložitými štruktúrami, ktorých zložky môžu byť geneticky dané niekoľkými génmi. Prvým jednoznačne identifikovaným metabolickým ochorením spôsobeným enzymatickým defektom s genetickým determinizmom bola methemoglobinúria v roku 1948 [1,5].

Genetický prenos

  • Je do značnej miery autozomálne recesívny;
  • Autozomálne dominantné - sú choroby s veľkým potenciálom a identifikáciou jasnej rodinnej anamnézy;
  • Choroby spojené s X - prenášané prevažujúcou materskou líniou;
  • Mitochondriálne poruchy - charakterizované zmenami v mitochondriálnej DNA.

Porušenie metabolizmu aminokyselín

Metabolizmus spočíva v použití 20 aminokyselín, z ktorých 9 nie je možné syntetizovať v tele a musí sa získať pomocou stravy. Úloha aminokyselín v tele je mimoriadne zložitá. Hlavné choroby, ktoré sa vyskytujú v dôsledku zhoršeného metabolizmu aminokyselín, sú fenylketonúria, tyrozinémia, homocystinúria, neketogenetická hyperglykémia. Všetky z nich sa prenášajú autozomálne recesívne.

tyrozinémia

Vyznačuje sa nedostatkom fumaryl-acetoacetáthydroxylázy (FAH), posledného enzýmu zapojeného do katabolizmu tyrozínu. Klinické prejavy zahŕňajú poškodenie pečene, poškodenie obličiek, neuspokojivé zvýšenie hmotnosti, poškodenie nervov.

fenylketonúria

Charakterizovaný nedostatkom fenylalanínhydroxylázy so sekundárnou akumuláciou fenylalanínu vedúcou k progresívnej mentálnej retardácii v dôsledku toxického účinku na CNS.

homocystinúria

Je to spôsobené porušením syntézy cystácií v metabolizme metionínu, čo vedie k akumulácii homocysteínu v tele. Medzi ďalšie poruchy metabolizmu aminokyselín patrí porucha cyklu močoviny, porucha transportu aminokyselín, organická acidóza, leukinóza.

Zhoršený metabolizmus lipidov

Môžu spôsobiť zmeny v degradačnom procese a/alebo použitie lipoproteínov s ich ukladaním a výskytom aterosklerózy. Príkladom môže byť familiárna hypercholesterolémia s autozomálnym dominantným prenosom, ktorá spočíva v zmene LDL receptora na povrchu bunky, takže LDL-cholesterol už nie je zabudovaný v bunke a mechanizmus spätnej väzby na zníženie syntézy cholesterolu už nie je aktivovaný. Ďalším variantom je zmena oxidácie mastných kyselín, ktorá vedie k výskytu klinických prejavov od detstva s hypoglykémiou, kŕčmi, poškodením pečene, kardiomyopatiou a syndrómom náhleho úmrtia dojčiat.

Porušenie metabolizmu uhľohydrátov

galaktozémia

Príznaky sa objavujú pri zavedení mlieka do stravy dieťaťa a zahŕňajú progresívnu žltačku, apatiu, poškodenie pečene, zlyhanie obličiek, spomalenie rastu a poškodenie intelektu, ak sa nezistia a neliečia.

Porušenie ukladania glykogénu

Môže viesť k hromadeniu a blokovaniu glykogénu v pečeni alebo svaloch so sekundárnou hypoglykémiou, hepatomegáliou, zníženým rastom, poškodením CNS, svalovými kŕčmi a zníženou toleranciou záťaže.

Porucha glykozylácie

Najznámejšia forma je charakterizovaná zmeneným spracovaním manózy, ktoré vedie k sekundárnym prejavom v mozgu i mimo neho. Medzi príznaky patrí znížený svalový tonus, gastrointestinálne príznaky, nevoľnosť, vracanie, hnačka, hypoglykémia, záchvaty a fenotypicky abnormálne rozloženie adipozity v suprapubickej a bedrovej oblasti.

Porušenie ukladania lyzozómov

Môže spôsobiť akumuláciu toxických metabolických produktov.

Hurlerov syndróm - prejavujúca sa abnormálnou štruktúrou kostí a oneskoreným psychosomatickým vývojom;

Niemannov-Pickov syndróm - sa prejavuje od narodenia hepatomegáliou, ťažkosťami s prisatím a poškodením nervov;

Tay-Sachsov syndróm - prejavujúce sa od narodenia s progresívnou slabosťou začínajúcou v niekoľkých mesiacoch veku s progresiou k závažnému poškodeniu periférnych nervov a zníženej strednej dĺžke života po 4 - 5 rokoch;

Gaucherova choroba - vyskytuje sa tiež v detstve alebo sa môže prejaviť v dospelosti bolesťou kostí, hepatomegáliou a trombocytopéniou;

Fabryho choroba - má nástup v detstve, prejavuje sa iba u mužov a prejavuje sa prevažne chronickou osteoartikulárnou bolesťou a zlyhaním obličiek alebo srdca;

Krabbeho choroba - vedie k narušeniu neuro-psychomotorického vývoja u detí s progresívnym poškodením nervov.

Peroxizomálne poruchy

Peroxizómy hrajú zásadnú úlohu pri katabolizme mastných kyselín s dlhým reťazcom a pri syntéze zložiek bunkovej membrány a žlčových kyselín. Príklady peroxizomálnych ochorení - Zelwegerov syndróm, adenoleukodystrofia.

Mitochondriálne poruchy

Závisia od toho, ako rozsiahla je mutácia, s mitochondriálnym poškodením vedúcim k indukcii bunkovej apoptózy s vážnym poškodením náhodného tkaniva alebo orgánu, ku ktorému môže dôjsť kedykoľvek počas života jednotlivca.

Príznaky závisia od postihnutého tkaniva alebo orgánu:

  • nízky svalový tonus, kŕče, porucha rovnováhy;
  • zmyslové postihnutie - hluchota, katarakta;
  • poškodenie srdca;
  • hepatálna, pankreatická, renálna insuficiencia;
  • rôzne tráviace prejavy - hnačka, zvracanie;
  • cukrovka;
  • endokrinné poruchy;
  • kožné prejavy.

Porušenie metabolizmu purínov a pyrimidínov

Puríny a pyrimidín sa priamo podieľajú na energetickom metabolizme a reakciách intracelulárnej biosyntézy. Príznaky môžu začať v detstve a môžu sa pohybovať od porúch autistického spektra, obličkových kameňov, zvýšenej náchylnosti k infekciám, poruchy intelektu.

Porfyríny sa podieľajú na syntéze hemu v erytrocytoch. Porfýria spôsobuje príznaky v dospievaní, hormonálne zmeny, požitie alkoholu alebo drog.

V súčasnosti je k dispozícii len niekoľko liečebných metód pre genetické poruchy. Metabolická korekcia sa zvyčajne pokúša niekoľkými metódami:

  • zníženie príjmu potravinových zásad, ktoré môžu mať nepriaznivé účinky;
  • náhrada chýbajúcich alebo neaktívnych enzýmov;
  • uľahčenie eliminácie toxických metabolických produktov, ktoré sa môžu hromadiť [2].

Terapeutické opatrenia: špecifická strava, enzýmové náhrady alebo doplnky výživy, špecifické detoxikačné kúry.

Pozor na prípady ohrozenia života!

U novorodencov existujú určité život ohrozujúce metabolické poruchy, ktoré pri absencii špecifickej vhodnej diagnózy a liečby môžu viesť k možným, niekedy závažným komplikáciám.