Pathogenèse des glycogénèses

Glycogénose de type 0

La glycogène synthase est l'enzyme clé de la synthèse du glycogène. Chez les patients, la concentration de glycogène dans le foie est réduite, ce qui entraîne une hypoglycémie à jeun, une kétonomie et une hyperlipidémie modérée. La concentration de lactate sur un estomac vide n'est pas augmentée. Après une charge alimentaire, il se produit souvent un profil métabolique inverse avec hyperglycémie et un taux élevé de lactate.

Glycogénose de type I

La glucose-6-phosphatase catalyse la réaction finale de la gluconéogenèse et de l'hydrolyse du glycogène et réalise l'hydrolyse du glucose-6-phosphate en glucose et en phosphate inorganique. La glucose-6-phosphatase est une enzyme spéciale du foie impliquée dans le métabolisme du glycogène. Le centre actif de la glucose-6-phosphatase est situé dans la lumière du réticulum endoplasmique, ce qui nécessite le transport de tous les substrats et produits de réaction à travers la membrane. Par conséquent, l'échec de la protéine enzyme ou substrat transporteur conduire à des effets cliniques et biochimiques similaires: hypoglycémie, même à la moindre famine en raison du blocus de la glycogénolyse et la néoglucogenèse et l'accumulation de glycogène dans la muqueuse du foie, les reins et l'intestin, ce qui conduit à un dysfonctionnement de ces organes. Augmentation de lactate sanguin associé à un excès de glucose-6-phosphate, qui ne peut être métabolisée en glucose et entre ainsi dans la glycolyse, qui produit final - le pyruvate et lactate. Ce processus est en outre stimulé par les hormones, car il n'y a pas de consommation de glucose dans le sang. D'autres substrats, tels que le galactose, le fructose et le glycérol, pour le métabolisme au glucose ont également besoin de glucose-6-phosphatase. À cet égard, la livraison de saccharose et le lactose conduit également à une élévation du niveau de lactate sanguin, augmentant légèrement le seul niveau de glucose. La stimulation de la glycolyse conduisant à une synthèse accrue de glycérol et de l'acétyl-CoA - substrats importants et cofacteurs synthèse des triglycérides dans le foie. Lactate - inhibiteur compétitif de la sécrétion tubulaire rénale d'urate, augmentant ainsi son contenu conduit à hyperuricémie et gipourikozurii. En outre, en raison de l'épuisement du phosphate intrahépatique et la dégradation accélérée des nucléotides d'adénine se produit une surproduction d'acide urique.

Glycogénose de type II

L'aD-glucosidase lysosomiale est impliquée dans l'hydrolyse du glycogène dans les muscles et le foie; son échec conduit au dépôt de glycogène dans le muscle du lysosome - cellules musculaires cardiaques et squelettiques sont progressivement le métabolisme briser et conduit à leur mort, qui est accompagné d'une photo de la dystrophie musculaire progressive.

Glycogénose de type III

Amilo-1,6-glucosidase impliquée dans le métabolisme du glycogène dans les points de branchement du glycogène « arbre », transformant une structure ramifiée linéaire. Enzyme bifunktsionalen: d'une part, porte le flux de résidus glycosyle les uns des autres sur la branche extérieure (oligo-1,4 « activité 1,4-glyukantransferaznaya), et de l'autre - réalise l'hydrolyse des liaisons a-1,6-glucosidiques. La réduction de l'activité de l'enzyme est accompagnée d'une violation du processus de la glycogénolyse, ce qui conduit à l'accumulation dans les tissus (muscles, le foie) des molécules structure de glycogène anormal. L'examen morphologique du foie révèle, en plus des dépôts de glycogène, des quantités insignifiantes de graisse et de fibrose. La violation du processus de glycogénolyse s'accompagne d'une hypoglycémie et d'une hypercétonémie, auxquelles les enfants de moins de 1 an sont les plus sensibles. Les mécanismes de formation de l'hypoglycémie et de l'hyperlipidémie sont les mêmes que pour la glycogénèse de type I. Contrairement à la glycogénose de type I, avec la glycogénose de type III, la concentration de lactate chez de nombreux patients se situe dans la plage normale.

Glycogénose de type IV

L'amylo-1,4: 1,6-glucantransférase, ou enzyme de ramification, est impliquée dans le métabolisme du glycogène aux points de ramification de «l'arbre» du glycogène. Il relie un segment d'au moins six résidus glucosidiques liés a-1,4 de chaînes externes de glycogène avec une liaison a-1,6-glycosidique «arbre» glycogène. La mutation de l'enzyme perturbe la synthèse de glycogène normal - des molécules sphériques relativement solubles. Lorsque l'enzyme est déficiente, l'amylopectine relativement insoluble est déposée dans le foie et les cellules musculaires, ce qui conduit à des dommages cellulaires. L'activité spécifique de l'enzyme dans le foie est plus élevée que dans les muscles, donc quand il est déficient, les symptômes de dommages aux cellules du foie prévalent. L'hypoglycémie avec cette forme de glycogénose est extrêmement rare et n'est décrite que dans le stade terminal de la maladie avec la forme hépatique classique.

Glycogénose de type V

Trois isoformes de la glycogène phosphorylase sont connues - exprimées dans le tissu cardiaque / neural, le foie et le tissu musculaire; ils sont codés par des gènes différents. La glycogénose de type G est associée à une insuffisance de l'isoforme musculaire de l'enzyme myophosphorylase. L'insuffisance de cette enzyme entraîne une diminution de la synthèse de l'ATP dans le muscle en raison d'une violation de la glycogénolyse.

Glycogénose type VII

PFK est une enzyme tétramérique contrôlée par trois gènes. Le gène PFK-M est cartographié sur le chromosome 12 et code pour une sous-unité musculaire; le gène PFK-L est cartographié sur le chromosome 21 et code pour une sous-unité hépatique; le gène PFK-P sur le chromosome 10 code pour une sous-unité de globules rouges. Dans le muscle humain exprimé seulement isoforme de la sous - unité M de PFK et représenté homotétramère (M4), tandis que dans les erythrocytes qui contiennent M- et L-unités sont cinq isoformes: deux homotétramère (M4 L4) et trois isoformes hybride ( M1L3; M2L2; M3L1). Les patients souffrant d'insuffisance classique mutations PFK en plomb PFK-M à une réduction totale de l'activité enzymatique dans les muscles et une réduction partielle de l' activité dans les cellules rouges du sang.

Glycogénose type IX

Le clivage du glycogène est contrôlé dans le tissu musculaire et le foie par une cascade de réactions biochimiques qui conduisent à l'activation de la phosphorylase. Cette cascade comprend des enzymes adénylate cyclase et phosphorylase kinase (ARN). L'ARN est une protéine décahexamérique constituée de sous-unités a, bêta, gamma, sigma; les sous-unités alpha et bêta - régulatrices, les sous-unités gamma - catalytiques, les sous-unités sigma (calmoduline) sont responsables de la sensibilité de l'enzyme aux ions calcium. Les processus de glycogénolyse dans le foie régulent le glucagon et dans les muscles - l'adrénaline. Ils activent l'adénylate cyclase liée à la membrane, qui convertit l'ATP en AMPc et interagit avec une sous-unité régulatrice de la protéine kinase dépendante de l'AMPc, ce qui conduit à la phosphorylation de la Phosphorylase kinase. La phosphorylase kinase activée convertit ensuite la glycogène phosphorylase en sa conformation active. C'est ce processus qui est affecté au cours de la glycogénèse du type IX.