S KoA. a, R-COOH + ATP + CoA R C

вуглеводного

Порушення вуглеводного обміну 2. Д-р Zsuzsanna Neogrády Доктор Gábor Mátis Університет ветеринарної медицини Будапешт Кафедра біохімії

Спадкова недостатність ферментів у вуглеводному обміні

Успадкований дефіцит ферменту Відсутність або недостатність ферменту: фермент не виробляється або виявляє знижену біологічну активність Деякі процеси проміжного обміну порушуються Розвиток генералізованого захворювання клітин, органів або всього організму Хвороби зберігання: розпад макромолекули (наприклад, глікогену ) речовина пошкоджується, а проміжні продукти його розпаду накопичуються в клітинах і тканинах

Спадкові дефіцити ферментів: успадкування Зазвичай аутосомно-рецесивно (дефектний алель повинен виникати в обох гомологічних хромосомах = аутосом, щоб з’явилася хвороба), рідше вони успадковуються у поєднанні з хромосомою X. Хвороба фенотипово виникає лише у рецесивних гомозигот .! Доказ рецесивної гомозиготності Встановлення точного діагнозу Скринінг гетерозигот Виключення з розведення

Спадкова недостатність ферментів: Діагностика Симптоми, як правило, не є специфічними Діагностувати хвороби важко без спеціальних тестів. Рання (навіть пренатальна) діагностика особливо важлива через складність роботи Біохімічні тести: 1. Дослідження певних реакційно-специфічних метаболітів у крові та сечі Ферментативний метаболізм 2 Залучена метаболічна ідентифікація відповідного ферменту та визначення ступеня дефіциту за допомогою імуноферментних аналізів або імунологічних методів (наприклад, ІФА)

Спадковий дефіцит ферментів: 3. ДНК-тести: діагностика Алель, що переносить захворювання, створюється шляхом делеції, інсерції або замісної мутації, і в більшості випадків може бути діагностований за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). Переваги: ​​потрібна швидка, невелика кількість зразка, тварини-носії можуть проходити скринінг Загальні захворювання спеціальні швидкі тести точний генетичний діагноз: 1-й безкоштовно, 2-й носій, 3-й пацієнт

Спадкова недостатність ферментів: лікування Специфічна причинно-наслідкова терапія більшості захворювань - це не просто симптоматичне лікування: синтетичне заміщення ферментів із обнадійливими результатами

Спадкова недостатність ферментів у метаболізмі вуглеводів Дефіцит піруваткінази Мукополісахаридози Глікогеноз I типу: хвороба Герке II. тип глікогенозу: хвороба Помпе III. глікогеноз 2 типу: хвороба Корі-Форбса IV. глікогеноз 2 типу: хвороба Андерсена VII. типи глікогенозу: хвороба Таруі Хвороби м’язів мітохондрій Прогресуюча атрофія сітківки

Дефіцит піруваткінази Біохімічна роль піруваткінази (ФК): Фермент у гліколізі, який каталізує наступну реакцію:

Етапи гліколізу PK-фермент Рентгенокристалографічне зображення піруват-кінази Зображення отримано з http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momid=50

Дефіцит піруваткінази: Ізоферменти 4 ізоферменти (4 субодиниці): 1. ПК-М1, поперечно-смугастий м’яз, серцевий м’яз, мозок, селезінка, білі кров’яні клітини, тромбоцити, легені, нирки 2. ПК-М2 переважно тканини плоду 3. ПК-Л печінка 4 PK-R еритроцити M1 і M2 і L і R ізоферменти кодуються в одному локусі попарно

Дефіцит піруваткінази Спадщина: ген аутосомно-рецесивних ізоферментів L та R порушує метаболічні розлади в печінці та еритроцитах Поява у собак: вісті, бігль, чихуахуа Поява у котів: абіссін, сомалі

Дефіцит піруваткінази Наслідки дефіциту ферментів у печінці: накопичення глікогену в клітинах печінки гепатомегалія, гепатопатія Інтенсивне β-окислення через зменшення продукції АТФ

Рентген: гепатомегалія через дефіцит ФК Печінка збільшена, край виходить за лінію ребер (собака). http://www.lbah.com/word/liver-disease-diagnosis/

Дефіцит піруваткінази Червоні кров’яні клітини: джерело енергії VVS для анаеробного гліколізу Дефіцит АТФ у клітині сильно пошкоджений Нездатність захищатися від окисного стресу та вільних радикалів мембрана стає крихким гемолізом гемолітична анемія

Еритроцити з дефіцитом піруваткінази (мазок крові) Характерні ураження: еритроцити трикутної або неправильної форми з невеликими голкоподібними виступами (так звані клітини Бура)

Можливі причини утворення клітин Burr, їх роль у диференціальній діагностиці Можливі причини утворення клітин Burr: Штучний продукт: Може траплятися в зразках крові, інгібованих ЕДТА під час старіння еритроцитів in vitro, наприклад у перелитій крові через дефіцит АТФ та утворення лізолецитину Ниркова недостатність Гемоліз Хвороба печінки Гіпофосфатемія та гіпомагніємія Дефіцит піруват-кінази Важкі опіки

Дефіцит піруваткінази: симптоми Різноманітні та неспецифічні: гемолітичні анемії інших захворювань! Депресія, втрата апетиту Слизові оболонки бліді Жовтяниця (передпечінкова) Симптоми посилюються за відсутності лікування

Дефіцит піруваткінази: симптоми Загальна млявість Накопичення певних проміжних речовин метаболізму в крові: 1,3-бісфосфогліцерат та/або глюкоза-6-р.

Лікування: Дефіцит піруваткінази: Лікування, Прогноз симптоматичної терапії Спленектомія: хірургічне видалення селезінки (для запобігання важкій анемії) Прогноз трансфузії: не завжди несприятливий стан, хворі тварини можуть добре жити роками при відповідному симптоматичному лікуванні

Дефіцит ПК (дефіцит піруваткінази) http://www.laboklin.co.uk/laboklin/showgenetictest.jsp?testid=8015 Генотип носія: Н/ПК [гетерозиготний] Собака несе одну копію мутантного гена та одну копію нормальний ген. у собаки ніколи не розвинеться дефіцит ПК (дефіцит піруват-кінази), але оскільки він несе мутантний ген, він може передати його своїм нащадкам із ймовірністю 50%. Носіїв слід розводити лише для очищення собак. Уникайте розмноження носія до носія, оскільки передбачається, що це буде уражено 25% їхнього потомства (див. Таблицю вище) Постраждалий Генотип: PK/PK [гомозиготний мутант] Собака несе дві копії мутантного гена, і тому вона передаватиме мутантний ген усьому своєму Потомство. собака розвине дефіцит ФК (дефіцит піруват-кінази) і передасть мутантний ген усьому своєму потомству Вимоги до зразків Ціла кров у пробірці ЕДТА (0,5-1 мл) або щічних тампонах. Оборот протягом 7 робочих днів Ціна 55,00 (з ПДВ)

Піруваткіназа М2 (ПКМ2) в пухлинних клітинах Низькоактивна (димерна) ПКМ2 зустрічається в пухлинних клітинах. Гліколіз пригнічується перетворенням PEP. Тому проміжні сполуки гліколізу надходять у синтез нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, амінокислот. -Молекула/препарат, що посилює фермент, робить ізофермент подібним до високоактивної форми ПКМ2 (типової для здорової клітини). -Підвищена активність ФК наближає метаболізм пухлинної клітини до метаболізму здорової клітини, тобто розвивається протипухлинний ефект.

Мукополісахаридози. дефіцит α-лідуронідази (тип I, короткошерсті і Ragdoll-коти), арилсульфатаза = цереброзид-сульфатаза B (тип VI, сіамські та Ragdoll-коти), дефіцит β-глюкуронідази (тип VII, німецька вівчарка) (цереброзид = церамід + галактоза)

Мукополісахаридози Мукополісахаридоз: накопичення MPS і продуктів їх розпаду в сполучній тканині Спадкова недостатність ферментів погіршує деградацію MPS. Сім типів: різні лізосомні деградаційні ферменти через відсутність ваги. рецесивний тип, пов’язаний з хромосомою типу X, інші захворювання є аутосомно-рецесивними Поява: у котів, собак, різних порід за типом

Мукополісахаридози III.: Симптоми Збільшення печінки та селезінки Потовщення шкіри та підшкірної сполучної тканини Симптоми центральної нервової системи Порушення розвитку, остеопенія, нерухомість, спазми задньої кінцівки Кількість MPS у сечі у деяких типів збільшується. також виникає атрофія обличчя Ці симптоми також спостерігаються у хворих тварин і людей

Мукополісахаридоз (тип I) американські короткошерсті коти, і з 2008 року ми знаємо, що коти Ragdoll можуть успадкувати рецесивно успадковане смертельне захворювання: мукополісахаридоз MPS1 (хвороба лізосомного зберігання). Дефіцит α-l-ідуронідази Регдолл: суміш перських та бірманських котів

Мукополісахаридоз (тип VI, сіамські та регдоллівські коти) http://cal.vet.upenn.edu/projects/saortho/chapter_57/57mast.htm Бічний рентген грудної клітки (5-річна сіамська кішка, мукополісахаридоз Vl). Остеопороз, склероз хребців. нестача арилсульфатази B.

Мукополісахаридоз (тип VI) http://blog.rollingdogranch.org/rolling_dog_ranch_animal_/2005/week49/ У віці трьох років мукополісахаридоз VI. кішка знищена через. Нестача ферменту арилсульфатази B.

3-місячна самка кішки: VI. тип мукополісахаридозу, відсутність ферменту арилсульфатази B (деформація піднебіння, носа, очей стопи, однак, споживає лише активну та веселу рідку/пастоподібну їжу http://messybeast.com/gene-anomalies.htm

Мукополісахаридози: лікування, прогноз Терапія все ще знаходиться на стадії експерименту, але результати обнадійливі: лікування генною терапією. Трансплантація кісткового мозку. Заміна ферменту. При відсутності лікування прогноз несприятливий.

Лікування генної терапії обох собак VII. мукополісахаридоз 1 типу. 5-місячна тварина праворуч не може встати через порушення опорно-рухового апарату, тоді як собака ліворуч практично безсимптомна через лікування генною терапією, яке отримували у віці 3 днів. Нестача β-глюкуронідази

Заміна ферменту глюкуронідази (виробляється рекомбінантною методикою): кілька тижнів лікування може призвести до результатів (людина: експериментальна стадія) http://www.ultragenyx.com/index.php?ht=d/sp/i/15813/pid/15813

MPS (мукополісахаридоз VII типу) Порода німецька вівчарка. Мукополісахаридоз типу VII належить до групи рідкісних генетичних порушень катаболізму глікозамінглікану, що призводить до зберігання лізосом. Клінічними ознаками є помутніння рогівки та важкі деформації скелета. Постраждалі собаки не можуть робити амбулаторію у віці від кількох тижнів до місяців. Ознака успадкування Мукополісахаридоз VII типу є спадковою аутосомно-рецесивною ознакою. Це означає, що собака може бути чіткою (гомозиготна норма), ураженою або носієм (гетерозиготною). Носії можуть поширювати хворий ген серед популяції. Тому достовірна інформація про не уражених собак є ключем до боротьби з цією хворобою.