Нарушения превращения галактозы

Нарушения обмена галактозы у детей могут быть вызваны генетическим дефектом одного из ферментов:

· галактокиназы, частота дефекта 1:500000,

· галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы, частота дефекта 1:40000,

· эпимеразы, частота дефекта реже 1:1000000.

Заболевание, возникающее при этих нарушениях, получило название галактоземия.

Диагностика. Дети отказываются от еды. Концентрация галактозы в крови возрастает до 11,1-16,6 ммоль/л (норма 0,3-0,5 ммоль/л), в крови появляется галактозо-1-фосфат. К лабораторным критериям относятся также билирубинемия, галактозурия, протеинурия, гипераминоацидурия, накопление гликозилированного гемоглобина.

Патогенез. Избыток галактозы превращается в спирт галактитол (дульцитол), накапливающийся в хрусталике и осмотически привлекающий сюда воду. Изменяется солевой состав, нарушается конформация белков хрусталика, что приводит к катаракте в молодом возрасте. Катаракта возможна даже у плодов матерей с галактоземией, употреблявших молоково время беременности.

При дефекте галактозо-1-фосфат-уридил-трансферазы АТФ постоянно расходуется на

фосфорилирование галактозы и дефицит энергии угнетает активность многих ферментов,"токсически" действуя на нейроны, гепатоциты, нефроциты. Как результат возможны задержка психомоторного развития, умственная отсталость, некроз гепатоцитов и цирроз печени. В почках и кишечнике избыток галактозы и ее метаболитов ингибирует всасывание аминокислот.

Основы лечения. Исключение из рациона молока и других источников галактозы позволяет предотвратить развитие патологических симптомов. Однако сохранность интеллекта может быть достигнута только при ранней, не позднее первых 2 месяцев жизни, диагностике и вовремя начатом лечении.

Галактозурия развивается вследствие галактоземии — содержания в крови больших количеств (до 200 мг%) галактозы. Галактоземия наблюдается у грудных детей при недостаточности фермента галактозофосфатуридилтрансферазы.
У родителей страдающих галактоземией детей часто выявляется снижение активности этого фермента, что свидетельствует о наследственной природе данного заболевания.
При дефиците галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы обмен галактозы задерживается на уровне галактозо-1-фосфата и он не переходит в глюкозу (рис. 56). Нарушается обмен глюкозы, так как галактозо-1-фосфат оказывает тормозящее действие на фосфоглюкомутазу печени. Содержание глюкозы в крови падает.

Галактозо-1-фосфат накапливается в хрусталике, печени и других органах и тканях, чему в норме препятствует наличие в них активной галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы. В результате развивается катаракта, увеличивается селезенка и печень с последующим ее циррозом. Наблюдается исхудание, задержка развития. Резко выражена умственная отсталость, так как из-за недостатка глюкозы страдает головной мозг и особенно его кора. Если не исключить галактозу из пищи ребенка, он умирает в течение нескольких месяцев. С возрастом непереносимость галактозы проходит, так как появляется отсутствующий у новорожденных фермент — уридиндифосфатгалактозопирофосфорилаза, при посредстве которого галактоза включается в обычный цикл превращений.

56. Регуляция обмена углеводов. Клеточные механизмы регуляции. Эффект Пастера. Влияние адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов, инсулина, йодтиронинов.
Эффект Пастера – это снижение потребления глюкозы и прекращение продукции молочной кислоты клеткой в присутствии кислорода. Биохимический механизм эффекта Пастера заключается в конкуренции между пируватдегидрогеназой, превращающей пируват в ацетил-SКоА, и лактатдегидрогеназой, пре- вращающей пируват в лактат.

При отсутствии кислорода внутримитохондриальные процессы дыхания не идут, моментально накапливающийся НАДН тормозит цикл трикарбоновых кислот и накапливающийся ацетил-SКоА дополнительно ингибирует ПВК-дегидрогеназу. В этой ситуации пировиноградной кислоте не остается ничего иного как превращаться в молочную.

При наличии кислорода ингибирование ПВК-дегидрогеназы прекращается и она, обладая большим сродством к пирувату, выигрывает конкуренцию.

Регуляция обмена углеводов.

Инсулин – единственный гормон гипогликемического действия (снижает уровень глюкозы).

Механизм действия инсулина

1.Повышает проницаемость клет-х мембран для глюкозы, способствуя переходу ее из крови в ткани;

2. Ув. поступление глюкозы в инсулинзависимые ткани (мышцы, жировая ткань и др.), акт-я ГЛЮТ-4  

3. В печени усил. с-з гликогена – гликогенез: активирует гликогенсинтетазу, ингибирует фосфорилазу

4. Подавляет синтез ферментов ГНГ, препятствует избыточному катаболизму Б и Ж и переходу их в У.

5.Повышает окисление глюкозы в тканях по дихотомическому и апотомическому путям: индуцирует синтез и активирует ключевые ферменты:

-гликолиза: гексокиназу, фосфофруктокиназу, пируваткиназу.

-пентозофосфатного пути: глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу, 6-фосфоглюконатдегидрогеназу, транскетолазу
-гликогенеза (синтез гликогена): гликогенсинтазу.

-ЦТК: цитратсинтазу

6. Усиливает биосинтез гликозаминогликанов