Zaburzenia metabolizmu aminokwasów u dzieci. Zaburzenia metabolizmu białek

Jest to najliczniejsza grupa dziedzicznych chorób metabolicznych. Prawie wszystkie są dziedziczone w sposób autosomalny recesywny. Przyczyną chorób jest niedobór jednego lub drugiego enzymu odpowiedzialnego za syntezę aminokwasów. Chorobie towarzyszą wymioty i odwodnienie, letarg lub pobudzenie i drgawki. W późny wiek objawia się upadek psychiczny i rozwój fizyczny.

Choroby dziedziczne z upośledzonym metabolizmem aminokwasów obejmują fenyloketonurię, bielactwo itp.

Fenyloketonuria (PKU) został po raz pierwszy opisany przez A. Fehlinga w 1934 r. U pacjentów konwersja aminokwasu fenyloalaniny do tyrozyny jest upośledzona z powodu gwałtownego spadku aktywności enzymu hydroksylazy fenyloalaniny. W rezultacie znacznie wzrasta zawartość fenyloalaniny we krwi i moczu pacjentów. Następnie fenyloalanina przekształca się w kwas fenylopirogronowy, który jest trucizną neurotropową i zakłóca tworzenie osłonki mielinowej wokół aksonów ośrodkowego układu nerwowego. system nerwowy.

Fenyloketonuria występuje średnio na całym świecie z częstotliwością 1 na 1000 urodzeń. Istnieją jednak znaczne różnice między populacjami w tym wskaźniku: 1:2600 w Turcji, 1:4500 w Irlandii, 1:30 000 w Szwecji, 1:119 000 w Japonii. Częstotliwość nosicielstwa heterozygotycznego w większości populacji europejskich wynosi 1:100.

Locus (fenylohydroksylazy) znajduje się w długie ramię 12. chromosom. Obecnie w większości rodzin możliwa jest molekularna diagnostyka genetyczna i identyfikacja nosicielstwa heterozygotycznego. Choroba jest dziedziczona w sposób autosomalny dominujący. Istnieje kilka postaci fenyloketonurii, które różnią się stopniem ciężkości choroby. Wynika to z obecności 4 alleli genu i ich kombinacji.

Dziecko chore na fenyloketonurię rodzi się zdrowe, jednak już w pierwszych tygodniach, w wyniku przyjmowania do organizmu fenyloalaniny z mlekiem matki, zwiększonej pobudliwości, zespołu konwulsyjnego i skłonności do zapalenia skóry, mocz i pot pacjentów mają charakterystyczną „mysi” zapach, ale głównymi objawami PKU są drgawki i upośledzenie umysłowe.

Większość pacjentów to blondynki o jasnej karnacji i niebieskich oczach, co jest spowodowane niewystarczającą syntezą pigmentu melaniny. Rozpoznanie choroby ustala się na podstawie danych klinicznych oraz wyników analizy biochemicznej moczu (dla kwasu fenylopirogronowego) i krwi (dla fenyloalaniny). W tym celu kilka kropel krwi na bibule filtracyjnej poddaje się chromatografii i oznacza zawartość fenyloalaniny. Czasami stosuje się próbę Fellinga - 10 kropli 5% roztworu chlorku żelaza i kwasu octowego dodaje się do 2,5 ml świeżego moczu dziecka. Pojawienie się niebiesko-zielonego koloru wskazuje na obecność choroby.

Leczenie fenyloketonurii jest obecnie dobrze rozwinięte. Polega na przepisaniu pacjentowi diety (warzywa, owoce, dżem, miód) oraz specjalnie przetworzonych hydrolizatów białkowych z dodatkiem niska zawartość fenyloalanina (lofelak, ketonyl, minafen itp.). Obecnie opracowano metody diagnostyki prenatalnej. Wczesna diagnoza i leczenie zapobiegawcze zapobiegają rozwojowi choroby.

Albinizm (oczno-skórny) opisano w 1959 r. Choroba jest spowodowana brakiem syntezy enzymu tyrozynazy. Charakteryzuje się przebarwieniami skóry, włosów, oczu, niezależnie od rasy i wieku. Skóra pacjentów jest różowoczerwona i w ogóle się nie opala. Ma predyspozycję do nowotworów złośliwych. Włosy są białe lub żółtawe. Tęczówka ma kolor szaroniebieski, ale może być również różowawa w wyniku odbicia światła od dna oka. Pacjenci charakteryzują się ciężką światłowstrętem, ich wzrok jest ograniczony i nie poprawia się wraz z wiekiem.

Albinizm występuje z częstością 1 na 39 000 i jest dziedziczony w sposób autosomalny recesywny. Gen zlokalizowany jest na długim ramieniu chromosomu 11.

Choroby dziedzicznezwiązane z naruszeniem

metabolizm węglowodanów

Wiadomo, że węglowodany są częścią wielu substancji biologicznie czynnych - hormonów, enzymów, mukopolisacharydów, które pełnią funkcje energetyczne i strukturalne. W wyniku zaburzonego metabolizmu węglowodanów rozwija się choroba magazynowania glikogenu, galaktozemia itp.

Choroba spichrzania glikogenu związane z naruszeniem syntezy i rozkładu glikogenu - skrobi zwierzęcej. Glikogen powstaje z glukozy podczas postu; Zwykle zamienia się z powrotem w glukozę i jest wchłaniany przez organizm. Kiedy procesy te zostaną zakłócone, u człowieka rozwijają się poważne choroby - różne rodzaje glikogenozy. Należą do nich choroba Gierkego, choroba Pompego itp.

Glikogenoza (typ I - choroba Gierkego). U pacjentów duże ilości glikogenu gromadzą się w wątrobie, nerkach i błonie śluzowej jelit. Jej przemiana w glukozę nie następuje, gdyż brakuje enzymu gluko-6-fosfatazy, który reguluje poziom glukozy we krwi. W rezultacie u pacjenta rozwija się hipoglikemia, a glikogen gromadzi się w wątrobie, nerkach i błonie śluzowej jelit. Choroba Gierkego jest dziedziczona w sposób autosomalny recesywny.

Zaraz po urodzeniu głównymi objawami choroby są drgawki glikemiczne i hepatomegalia (powiększenie wątroby). Od pierwszego roku życia obserwuje się opóźnienie wzrostu. Wygląd pacjenta jest charakterystyczny: duża głowa, „twarz lalki”, krótka szyja i wystający brzuch. Ponadto obserwuje się krwawienia z nosa, opóźniony rozwój fizyczny i seksualny oraz niedociśnienie mięśni. Inteligencja jest normalna. Poziom kwasu moczowego we krwi wzrasta, dlatego dna moczanowa może rozwijać się wraz z wiekiem.

W leczeniu stosuje się terapię dietetyczną: częste posiłki, zwiększoną zawartość węglowodanów i ograniczoną ilość tłuszczu w diecie.

Glikogenoza (typ II - Choroba Pompego) występuje w cięższej postaci. Glikogen gromadzi się zarówno w wątrobie, jak i mięśniach szkieletowych, mięśniu sercowym, płucach, śledzionie, nadnerczach, ścianach naczyń i neuronach.

U noworodków po 1-2 miesiącach pojawia się osłabienie mięśni, niedobór 1,4-glukozydazy w wątrobie i mięśniach. W tym samym okresie dochodzi do kardiomegalii (powiększenia serca) i makroglosji (patologicznego powiększenia języka). Często u pacjentów rozwija się ciężka postać zapalenia płuc z powodu gromadzenia się wydzieliny w drogach oddechowych. Dzieci umierają w pierwszym roku życia.

Choroba jest dziedziczona w sposób autosomalny recesywny. Gen zlokalizowany jest na długim ramieniu chromosomu 17. Rozpoznanie choroby jest możliwe jeszcze przed urodzeniem dziecka. W tym celu określa się aktywność enzymu 1,4-glukozydazy płyn owodniowy i jego komórki.

Galaktozemia. W przypadku tej choroby galaktoza gromadzi się we krwi pacjenta, co prowadzi do uszkodzenia wielu narządów: wątroby, układu nerwowego, oczu itp. Objawy choroby pojawiają się u noworodków po wypiciu mleka, ponieważ galaktoza jest składnikiem cukru mlecznego, laktozy . Hydroliza laktozy wytwarza glukozę i galaktozę. Ten ostatni jest niezbędny do mielinizacji włókien nerwowych. Kiedy w organizmie występuje nadmiar galaktozy, zwykle jest ona przekształcana w glukozę przy użyciu enzymu galaktozo-1-fosforano-urydylotransferazy. Kiedy aktywność tego enzymu spada, gromadzi się galaktozo-1-fosforan, który jest toksyczny dla wątroby, mózgu i soczewki oka.

Choroba objawia się już od pierwszych dni życia zaburzeniami trawienia i zatruciami (biegunka, wymioty, odwodnienie). U pacjentów następuje powiększenie wątroby, rozwija się niewydolność wątroby i żółtaczka. Wykrywa się zaćmę (zmętnienie soczewki oka) i upośledzenie umysłowe. U dzieci zmarłych w pierwszym roku życia podczas sekcji zwłok stwierdzono marskość wątroby.

Najdokładniejszą metodą diagnozowania galaktozemii jest oznaczenie aktywności enzymu galaktozo-1-fosforano-urydylotransferazy w krwinkach czerwonych oraz galaktozy we krwi i moczu, gdzie jej stężenie jest podwyższone. Jeśli z diety wykluczy się mleko (źródło galaktozy) i dietę rozpocznie się wcześnie, chore dzieci mogą rozwijać się prawidłowo.

Rodzaj dziedziczenia galaktozemii jest autosomalny recesywny. Gen zlokalizowany jest na krótkim ramieniu chromosomu 9. Choroba występuje z częstością 1 na 16 000 noworodków.

Choroby dziedziczne związane z zaburzeniem

metabolizm lipidów

Dziedziczne choroby metabolizmu lipidów (lipidozy) dzielą się na dwa główne typy:

1) wewnątrzkomórkowy, w którym lipidy gromadzą się w komórkach różnych tkanek;

2) choroby z zaburzonym metabolizmem lipoprotein zawartych we krwi.

Do najczęściej badanych chorób dziedzicznych metabolizmu lipidów pierwszego typu zalicza się chorobę Gauchera, chorobę Niemanna-Picka i idiotyzm amaurotyczny (choroba Tay-Sachsa).

Choroba Gauchera charakteryzuje się nagromadzeniem cerebrozydów w komórkach układu nerwowego i siateczkowo-śródbłonkowego, spowodowanym niedoborem enzymu glukocerebrozydazy. Prowadzi to do gromadzenia się glukocerebrozydu w komórkach układu siateczkowo-śródbłonkowego. W komórkach mózgu, wątroby, węzły chłonne znaleziono duże komórki Gauchera. Nagromadzenie cerebrozydu w komórkach układu nerwowego prowadzi do ich zniszczenia.

Wyróżnia się postacie dziecięce i młodzieńcze choroby. Choroba dziecięca objawia się w pierwszych miesiącach życia opóźnieniem rozwoju umysłowego i fizycznego, powiększeniem brzucha, wątroby i śledziony, trudnościami w połykaniu i skurczem krtani. Możliwa jest niewydolność oddechowa, infiltracja (zgrubienie płuc przez komórki Gauchera) i drgawki. Śmierć następuje w pierwszym roku życia.

Najczęstszą postacią choroby Gauchera jest postać młodzieńcza. Dotyka dzieci w każdym wieku i ma charakter przewlekły. Choroba pojawia się zwykle w pierwszym roku życia. Występują pigmentacja skóry (brązowe plamy), osteoporoza (zmniejszona gęstość kości), złamania i deformacja kości. Tkanki mózgu, wątroby, śledziony i szpiku kostnego zawierają duże ilości glukocerebrozydów. W leukocytach, komórkach wątroby i śledziony aktywność glukozydazy jest zmniejszona. Rodzaj dziedziczenia jest autosomalny recesywny. Gen zlokalizowany jest na długim ramieniu chromosomu 1.

Choroba Niemanna-Picka spowodowane spadkiem aktywności enzymu sfingomielinazy. W rezultacie sfingomielina gromadzi się w komórkach wątroby, śledzionie, mózgu i układzie siateczkowo-śródbłonkowym. Z powodu zwyrodnienia komórek nerwowych aktywność układu nerwowego zostaje zakłócona.

Istnieje kilka postaci choroby, które różnią się klinicznie (czas wystąpienia, przebieg i nasilenie objawów neurologicznych). Istnieją jednak również objawy wspólne dla wszystkich postaci.

Choroba często objawia się we wczesnym wieku. U dziecka węzły chłonne, brzuch, wątroba i śledziona są powiększone; Odnotowuje się wymioty, odmowę jedzenia, osłabienie mięśni, pogorszenie słuchu i wzroku. U 20-30% dzieci na siatkówce oka stwierdza się wiśniową plamkę (objaw „wiśniowej pestki”). Uszkodzenie układu nerwowego prowadzi do opóźnienia rozwoju neuropsychicznego, głuchoty i ślepoty. Odporność na choroby zakaźne gwałtownie spada. Dzieci umierają we wczesnym wieku. Dziedziczenie choroby jest autosomalne recesywne.

Rozpoznanie choroby Niemanna-Picka opiera się na wykryciu podwyższonego poziomu sfingomieliny w osoczu krwi i płynie mózgowo-rdzeniowym. We krwi obwodowej wykrywa się duże ziarniste komórki piankowate Picka. Leczenie jest objawowe.

Idiotyzm amaurotyczny (choroba Tay-Sachsa) odnosi się także do chorób związanych z zaburzeniami metabolizmu lipidów. Charakteryzuje się odkładaniem lipidów gangliozydowych w komórkach mózgu, wątroby, śledziony i innych narządów. Powodem jest spadek aktywności enzymu heksozominidazy A w organizmie. W rezultacie aksony komórek nerwowych ulegają zniszczeniu.

Choroba objawia się w pierwszych miesiącach życia. Dziecko staje się ospałe, bierne i obojętne na innych. Opóźnienie rozwój mentalny prowadzi do spadku inteligencji aż do idiotyzmu. Na siatkówce występuje hipotonia mięśni, skurcze i charakterystyczny objaw „wiśniowej pestki”. Pod koniec pierwszego roku życia następuje ślepota. Przyczyna: atrofia nerwy wzrokowe. Później rozwija się całkowity bezruch. Śmierć następuje po 3-4 latach. Rodzaj dziedziczenia choroby jest autosomalny recesywny. Gen zlokalizowany jest na długim ramieniu chromosomu 15.

Choroby dziedzicznetkanka łączna

Tkanka łączna w organizmie pełni funkcje podporowe, troficzne i ochronne. Złożona budowa tkanki łącznej jest uwarunkowana genetycznie. Patologia w jego organizmie jest przyczyną różnych chorób dziedzicznych i jest spowodowana w mniejszym lub większym stopniu zaburzeniami w strukturze białek strukturalnych - kolagenów.

Większość chorób tkanki łącznej wiąże się z wadami narządu ruchu i skóry. Należą do nich zespół Marfana i mukopolisacharydozy.

zespół Marfana jest jedną z dziedzicznych chorób metabolicznych i charakteryzuje się ogólnoustrojowym uszkodzeniem tkanki łącznej. Jest dziedziczona w sposób autosomalny dominujący, z dużą penetracją i różnym stopniem ekspresji. Jest to związane ze znacznym polimorfizmem klinicznym i związanym z wiekiem. Zespół ten po raz pierwszy opisał V. Marfan w 1886 roku. Przyczyną choroby jest mutacja w genie odpowiedzialnym za syntezę białka włókien tkanki łącznej – fibryliny. Zablokowanie jego syntezy prowadzi do zwiększenia rozciągliwości tkanki łącznej.

Pacjenci z zespołem Marfana wyróżniają się wysokim wzrostem, długimi palcami, deformacją klatki piersiowej (lejkowatą, przekrzywioną, spłaszczoną) i płaskimi stopami. Często występują przepukliny udowe i pachwinowe, hipoplazja (niedorozwój) mięśni, hipotonia mięśni, niewyraźne widzenie, zmiany kształtu i wielkości soczewki, krótkowzroczność (aż do odwarstwienia siatkówki), heterochromia (różne zabarwienie obszarów tęczówki); podwichnięcie soczewki, zaćma, zez.

Oprócz tego zespół Marfana charakteryzuje się wrodzonymi wadami serca, poszerzeniem aorty z rozwojem tętniaka. Często występują zaburzenia układu oddechowego, zmiany chorobowe przewód pokarmowy i układu moczowego.

Leczenie ma głównie charakter objawowy. Pozytywny wpływ mają masaże, fizykoterapia, a w niektórych przypadkach interwencja chirurgiczna. Wczesne rozpoznanie choroby ma ogromne znaczenie. Częstość występowania zespołu Marfana w populacji wynosi 1:10 000 (1:15 000).

Na zespół Marfana cierpieli prezydent USA Abraham Lincoln oraz wielki włoski skrzypek i kompozytor Nicolo Paganini.

Mukopolisacharydozy reprezentowana przez całą grupę chorób dziedzicznych tkanka łączna. Charakteryzują się naruszeniem metabolizmu kwaśnych glikozaminoglikanów w organizmie, co jest związane z niedoborem enzymów lizosomalnych. W efekcie patologiczne produkty przemiany materii odkładają się w tkance łącznej, wątrobie, śledzionie, rogówce i komórkach ośrodkowego układu nerwowego. Pierwsze informacje o mukopolisacharydozach pojawiły się w roku 1900, a następnie w latach 1917-1919.

Mukopolisacharydozy wpływają na układ mięśniowo-szkieletowy, narządy wewnętrzne, oczy i układ nerwowy. Objawy kliniczne choroby to: wolniejszy wzrost, krótka szyja i tułów, deformacja kości, obniżona inteligencja, grube rysy twarzy z dużymi wargami i językiem, przepukliny pępkowe i pachwinowe, wady serca, zaburzenia rozwoju umysłowego z opóźnieniem w stosunku do normy.

Rodzaj dziedziczenia choroby jest autosomalny recesywny. Gen jest mapowany na krótkim ramieniu chromosomu 4.

W sumie istnieje 8 głównych rodzajów mukopolisacharydoz, w zależności od zmniejszenia aktywności różnych enzymów i charakterystyki objawów klinicznych. Aby określić rodzaj choroby, bada się parametry biochemiczne kwaśnych glikozaminoglukanów we krwi i moczu pacjentów.

Leczenie: dietoterapia, fizjoterapia (elektroforeza, magnetoterapia, masaże, fizykoterapia itp.), leki hormonalne i sercowo-naczyniowe.

Choroby dziedzicznewymianę w czerwonych krwinkach

Niedokrwistość hemolityczna obejmują choroby spowodowane spadkiem poziomu hemoglobiny i skróceniem żywotności czerwonych krwinek. Ponadto przyczyną choroby może być:

Uszkodzenie błony krwinek czerwonych.

Naruszenie aktywności enzymów erytrocytów (enzymy, glikoliza cyklu pentozofosforanowego itp.).

Naruszenie struktury lub syntezy hemoglobiny.

Najczęstszą postacią dziedzicznej niedokrwistości hemolitycznej u ludzi jest dziedziczna mikrosferocytoza. - niedokrwistość hemolityczna Minkow Ski-Shoffar. Choroba została opisana w 1900 r. W około połowie przypadków występuje u noworodków. Diagnozę stawia się w wieku 3-10 lat. Choroba jest spowodowana nieprawidłowościami genetycznymi czerwonych krwinek i jest związana z wrodzonym niedoborem lipidów w ich błonie. W wyniku zwiększonej przepuszczalności błony jony sodu dostają się do komórki i następuje utrata ATP. Czerwone krwinki przyjmują kształt kulisty. Zmienione czerwone krwinki ulegają zniszczeniu w śledzionie, tworząc toksyczne białko – bilirubinę.

W przypadku tej choroby obserwuje się żółtaczkę, niedokrwistość, powiększenie śledziony (pęknięcie śledziony) i zmiany w kośćcu. Choroba może występować w dwóch postaciach - przewlekłej i ostrej, w której wzrasta hemoliza, powodując anemię.

Dzieci w pierwszych miesiącach życia często doświadczają „ kernicterus" Powodem jest uszkodzenie jąder mózgu ze względu na wysoką zawartość bilirubiny. W starszym wieku wysoki poziom bilirubiny prowadzi do tworzenia się kamieni i rozwoju kamicy żółciowej.

Pacjenci charakteryzują się powiększoną śledzioną i wątrobą, deformacją szkieletu i nieprawidłowym ustawieniem zębów.

Rodzaj dziedziczenia – autosomalny dominujący z nie pełna penetracja. Gen jest mapowany na krótkim ramieniu chromosomu 8.

Dziedziczne anomaliekrążące białka.Hemoglobinopatie- są to choroby związane z dziedzicznym zaburzeniem syntezy hemoglobiny. Istnieją formy ilościowe (strukturalne) i jakościowe. Te pierwsze charakteryzują się zmianami w strukturze pierwszorzędowej białek hemoglobiny, co może prowadzić do zakłócenia jej stabilności i funkcji. W postaciach wysokiej jakości struktura hemoglobiny pozostaje normalna, zmniejsza się jedynie szybkość syntezy łańcuchów globiny.

Talasemia. Patologia ta jest spowodowana spadkiem szybkości syntezy łańcuchów polipeptydowych normalnej hemoglobiny A. Chorobę po raz pierwszy opisano w 1925 roku. Jej nazwa pochodzi od greckiego „Talas” – Morze Śródziemne. Uważa się, że pochodzenie większości nosicieli genów talasemii wiąże się z regionem śródziemnomorskim.

Talasemia występuje w postaci homo- i heterozygotycznej. Zgodnie z obrazem klinicznym zwyczajowo rozróżnia się formy duże, pośrednie, małe i minimalne. Skupmy się na jednym z nich.

Homozygotyczna (duża) talasa Mia, czyli anemia Cooleya spowodowane gwałtownym spadkiem tworzenia hemoglobiny HbA 1 i wzrostem ilości hemoglobiny F.

Klinicznie choroba objawia się pod koniec pierwszego roku życia dziecka. Charakteryzuje się mongoloidalną twarzą, czaszką typu wieżowego i opóźnionym rozwojem fizycznym. W przypadku tej patologii we krwi pacjenta stwierdza się docelowe erytrocyty o niskiej zawartości HB, krótszej oczekiwanej długości życia i zwiększonej oporności osmotycznej. Pacjenci mają powiększoną śledzionę i rzadziej wątrobę.

W zależności od ciężkości choroby istnieje kilka postaci talasemii. Ciężka talasemia kończy się szybką śmiercią w pierwszych miesiącach życia dziecka. W przypadkach przewlekłych chore dzieci żyją do 5-8 lat, a w łagodnych postaciach pacjenci dożywają dorosłości.

Anemia sierpowata - najczęstsza choroba dziedziczna spowodowana zmianą struktury cząsteczki hemoglobiny. Osoby chore na anemię sierpowatokrwinkową zwykle umierają przed osiągnięciem dorosłości. W warunkach niskiego ciśnienia parcjalnego tlenu ich czerwone krwinki przybierają sierpowaty kształt. Czerwone krwinki rodziców pacjentki mają nieco zmieniony kształt, ale nie cierpią na anemię.

Chorobę tę po raz pierwszy odkrył w 1910 r. J. Herrick u studenta cierpiącego na ciężką anemię. We krwi pacjenta zidentyfikował czerwone krwinki o nietypowym sierpowatym kształcie.

W 1946 roku laureat Nagrody Nobla L. Pauling wraz ze współpracownikami przeprowadził analizę biochemiczną i genetyczną hemoglobiny pochodzącej od osób chorych i zdrowych i wykazał, że hemoglobiny erytrocytów prawidłowych i sierpowatokrwinkowych różnią się ruchliwością w polu elektrycznym i rozpuszczalnością. Okazało się, że hemoglobina u osób z cechami anemii sierpowatokrwinkowej jest mieszaniną równych ilości hemoglobiny normalnej i zmutowanej. Stało się jasne, że mutacja powodująca anemię sierpowatokrwinkową jest związana ze zmianą struktury chemicznej hemoglobiny. Dalsze badania wykazały, że w przypadku anemii sierpowatokrwinkowej kwas glutaminowy zostaje zastąpiony waliną w szóstej parze nukleotydów genu kodującego łańcuch beta ludzkiej hemoglobiny. U heterozygot zmieniona hemoglobina wynosi 20-45%, u homozygot - 60-99% całkowitej hemoglobiny.

W przypadku tej patologii obserwuje się bladość skóry i błon śluzowych oraz żółtaczkę. 60% dzieci ma powiększoną wątrobę. Występują również szmery w okolicy serca itp. Choroba występuje w postaci naprzemiennych kryzysów i remisji.

Nie ma specjalnych metod leczenia. Ważne jest, aby chronić pacjenta przed narażeniem na czynniki wywołujące rozwój choroby (niedotlenienie, odwodnienie, przeziębienie itp.).

Choroby chromosomowe człowieka

Choroby chromosomowe to tzw duża grupa wrodzone choroby dziedziczne z wieloma wadami wrodzonymi. Opierają się na mutacjach chromosomowych lub genomowych. Te dwa różne typy mutacji nazywane są w skrócie „nieprawidłowościami chromosomalnymi”.

Identyfikacji co najmniej trzech chorób chromosomowych jako zespołów klinicznych wrodzonych zaburzeń rozwojowych dokonano przed ustaleniem ich chromosomalnego charakteru.

Najczęstsza choroba, trisomia 21, została klinicznie opisana w 1866 roku przez angielskiego pediatrę L. Downa i nazwana została „zespołem Downa”. Następnie przyczyna zespołu była wielokrotnie poddawana analizie genetycznej. Sugerowano obecność dominującej mutacji, wrodzonej infekcji lub natury chromosomalnej.

Pierwszego opisu klinicznego zespołu monosomii chromosomu X jako odrębnej postaci choroby dokonał rosyjski lekarz N.A. Szereszewskiego w 1925 r. i w 1938 r. G. Turner również opisał ten zespół. Na podstawie nazwisk tych naukowców monosomia na chromosomie X nazywa się zespołem Shereshevsky'ego-Turnera.

Anomalie w układzie chromosomów płciowych u mężczyzn (trisomia XXY) zostały po raz pierwszy opisane jako zespół kliniczny przez G. Klinefeltera w 1942 r. Wymienione choroby stały się przedmiotem pierwszych badań klinicznych i cytogenetycznych przeprowadzonych w 1959 r.

Czynnikami etiologicznymi patologii chromosomowej są wszystkie typy mutacji chromosomowych i niektóre mutacje genomowe. Chociaż mutacje genomowe w świecie zwierząt i roślin są zróżnicowane, u ludzi występują tylko 3 typy mutacji genomowych: tetraploidalność, triploidia i aneuploidia. Ze wszystkich wariantów aneuploidii stwierdza się tylko trisomię dla autosomów, polisomię dla chromosomów płciowych (tri-, tetra- i pentasomię), a w przypadku monosomii stwierdza się tylko monosomię X.

Jeśli chodzi o mutacje chromosomowe, u ludzi stwierdzono wszystkie ich typy (delecje, duplikacje, inwersje, translokacje). Choroby chromosomowe obejmują choroby spowodowane mutacjami genomowymi lub zmianami strukturalnymi w poszczególnych chromosomach.

Klasyfikacja patologii chromosomalnej opiera się na 3 zasadach, które umożliwiają dokładne scharakteryzowanie postaci patologii chromosomalnej.

Pierwsza zasada jest etiologiczna - charakterystyczny dla chromosomów lub genomu mutacje (triploidalność, prosta trisomia na chromosomie 21, częściowa monosomia itp.) z uwzględnieniem konkretnego chromosomu. Dla każdej formy patologii chromosomalnej ustalono, która struktura jest zaangażowana proces patologiczny(chromosom, segment) i na czym polega zaburzenie genetyczne (brak lub nadmiar materiału chromosomalnego). Różnicowanie patologii chromosomalnej na podstawie obrazu klinicznego nie jest znaczące, ponieważ jest różne nieprawidłowości chromosomalne charakteryzuje się dużą wspólnością zaburzeń rozwojowych.

Druga zasada - określenie rodzaju komórek, w których powstał la mutacja (w gametach lub zygocie). Mutacje gametyczne prowadzą do pełnych postaci chorób chromosomalnych. U takich osób wszystkie komórki są nosicielami nieprawidłowości chromosomalnych odziedziczonych z gamet. Jeśli w zygocie lub we wczesnych stadiach podziału wystąpi aberracja chromosomowa (takie mutacje nazywane są somatycznymi, a nie gametowymi), wówczas organizm rozwija się z komórek o różnej budowie chromosomów (dwa typy lub więcej). Takie formy chorób chromosomowych nazywane są mozaiką. Do pojawienia się form mozaikowych, których obraz kliniczny pokrywa się z postaciami pełnymi, potrzebne jest co najmniej 10% komórek z nieprawidłowym zestawem.

Trzecia zasada brzmi zidentyfikować pokolenie, w którym się pojawiło la mutacja : pojawiła się na nowo w gametach zdrowych rodziców (sporadyczne przypadki) lub u rodziców występowała już taka anomalia (formy dziedziczne lub rodzinne). Nie więcej niż 3-5 jest przekazywanych z pokolenia na pokolenie % z nich. Zaburzenia chromosomalne są odpowiedzialne za około 50% poronień samoistnych i 7% wszystkich porodów martwych.

Wszystkie choroby chromosomalne dzieli się zwykle na dwie grupy.

Choroby związane z nieprawidłowościamiliczba chromosomów

Grupa ta obejmuje trzy podgrupy:

Choroby spowodowane zaburzeniami liczbowymi

Choroby związane ze wzrostem lub spadkiem liczby chromosomów płci X i Y.

3. Choroby spowodowane poliploidią

Wielokrotny wzrost haploidalnego zestawu chromosomów.

Choroby związane ze strukturąnaruszenia

(aberracje)chromosomy

Ich powody to:

Translokacje to rearanżacje polegające na wymianie między chromosomami niehomologicznymi.

Delecje to utrata części chromosomu.

Inwersje to obrót odcinka chromosomu o 180 stopni.

Duplikacje - podwojenie odcinka chromosomu

Izochromosomia - chromosomy z powtarzającym się materiałem genetycznym w obu ramionach.

Pojawienie się chromosomów pierścieniowych (połączenie dwóch końcowych delecji w obu ramionach chromosomu).

Obecnie znanych jest ponad 700 chorób spowodowanych nieprawidłowościami strukturalnymi chromosomów u człowieka. Z dostępnych danych wynika, że ​​około 25% przypadków jest wynikiem trisomii autosomalnych, a 46% – patologii chromosomów płciowych. Dostosowania strukturalne stanowią 10,4%. Wśród rearanżacji chromosomowych najczęstsze są translokacje i delecje.

Choroby związane z aberracjami chromosomowymi

Zespół Downa (trisomia 21 chromosom). Najczęstszą chorobą z ilościowym zaburzeniem chromosomowym jest trisomia 21 (obecność 47 chromosomów zamiast 46 z powodu dodatkowego chromosomu w 21. parze). Trisomia 21 lub Zespół Downa, występuje z częstością 1 na 700-800 urodzeń i nie ma żadnych różnic czasowych, etnicznych ani geograficznych, jeśli rodzice są w tym samym wieku. Choroba ta jest jedną z najczęstszych i najbardziej zbadanych patologii człowieka. Częstotliwość urodzeń dzieci z zespołem Downa zależy od wieku matki i w mniejszym stopniu od wieku ojca.

Wraz z wiekiem prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z zespołem Downa znacznie wzrasta. Tak więc u kobiet w wieku 45 lat jest to około 3%. Dużą częstość występowania dzieci z zespołem Downa (ok. 2%) obserwuje się u kobiet, które rodziły wcześnie (przed 18. rokiem życia). Dlatego do porównań populacyjnych częstości urodzeń dzieci z zespołem Downa należy wziąć pod uwagę rozkład kobiet rodzących według wieku (odsetek kobiet rodzących po 30-35 latach w ogólnej liczbie kobiet rodząc). Rozkład ten czasami zmienia się w ciągu 2-3 lat dla tej samej populacji (na przykład z gwałtowną zmianą sytuacji gospodarczej w kraju). Wiadomo, że częstość występowania zespołu Downa wzrasta wraz ze wzrostem wieku matki, jednak większość dzieci z zespołem Downa nadal rodzi się z matek w wieku poniżej 30 lat. Wynika to z większej liczby ciąż w tej grupie wiekowej w porównaniu do kobiet starszych.

W literaturze opisuje się „łączenie” urodzeń dzieci z zespołem Downa w określonych okresach czasu w niektórych krajach (miastach, województwach). Przypadki te można wyjaśnić bardziej stochastycznymi fluktuacjami spontanicznego poziomu nondysjunkcji chromosomów niż wpływem przypuszczalnych czynników etiologicznych (infekcja wirusowa, niskie dawki promieniowania, chlorofos).

Klinicznie zespół Downa opisano w 1866 r. Jego genetyczną naturę odszyfrowano znacznie później – w 1959 r., kiedy Lejeune i jego współpracownicy odkryli w kariotypie tych pacjentów dodatkowy chromosom 21. Występują także rzadsze cytogenetyczne warianty zespołu Downa – translokacja i mozaika. został opisany. Wariant translokacji stanowi około 3% przypadków. Liczba chromosomów w kariotypie takich pacjentów jest prawidłowa - 46, ponieważ dodatkowy 21. chromosom ulega translokacji (przeniesieniu) do innego autosomu. Warianty mozaikowe stanowią 2% wszystkich przypadków choroby.

Stosunek chłopców do dziewcząt z zespołem Downa wynosi 1:1.

Objawy kliniczne zespołu Downa są różnorodne: obejmują wady wrodzone, zaburzenia poporodowego rozwoju układu nerwowego, wtórne niedobory odporności itp. Dzieci z zespołem Downa rodzą się o czasie, ale z umiarkowaną hipoplazją prenatalną (8-10% poniżej średniej). Wiele objawów zespołu Downa jest zauważalnych już po urodzeniu, a później stają się bardziej widoczne. Instaluje wykwalifikowany pediatra prawidłowa diagnoza Zespół Downa w szpitalu położniczym w co najmniej 90% przypadków. Dysmorfie czaszkowo-twarzowe obejmują mongoloidalny kształt oczu (z tego powodu zespół Downa od dawna nazywany jest mongoloidyzmem), brachycefalię, okrągłą, spłaszczoną twarz, płaską grzbiet nosa, nakątny, duży (zwykle wystający) język i zdeformowane uszy. Hipotonia mięśniowa łączy się z wiotkością stawów. Często występują wrodzone wady serca, typowe zmiany w dermatoglifach (czteropalczasty lub „małpi”, zgięcie dłoni, dwa fałdy skóry zamiast trzech na małym palcu). Wady żołądkowo-jelitowe są rzadkie.

Rozpoznanie zespołu Downa stawia się na podstawie połączenia kilku objawów. Obecność 4-5 z nich niezawodnie wskazuje na zespół Downa: 1) spłaszczenie profilu twarzy (90%); 2) brak odruchu ssania (85%); 3) hipotonia mięśniowa (80%); 4) Mongoloidalny odcinek szpary powiekowej (80%); 5) nadmiar skóry na szyi (80%); 6) wiotkość stawów (80%); 7) miednica dysplastyczna (70%); 8) uszy dysplastyczne (zdeformowane) (60%); 9) klinodaktylia małego palca (60%); 10) fałd zgięcia czteropalcowego (linia poprzeczna) dłoni (45%). Wzrost dorosłych pacjentów jest o 20 cm niższy od średniej.

Reakcja dzieci z zespołem Downa na wpływy środowiska jest często patologiczna ze względu na słabą odporność komórkową i humoralną, zmniejszoną naprawę DNA, niewystarczającą produkcję enzymów trawiennych i ograniczone możliwości kompensacyjne wszystkich układów. Z tego powodu dzieci z zespołem Downa często cierpią na zapalenie płuc i ciężkie infekcje u dzieci. Mają niedowagę i ciężką hipowitaminozę.

Wrodzone wady narządów wewnętrznych i obniżone zdolności adaptacyjne dzieci z zespołem Downa często prowadzą do śmierci w ciągu pierwszych 5 lat. Konsekwencją zaburzonej odporności i niewydolności systemów naprawczych (uszkodzonego DNA) są białaczki, które często występują u pacjentów z zespołem Downa.

Rozwój umysłowy pacjentów z zespołem Downa jest opóźniony. Bez specjalnych metod nauczania upośledzenie umysłowe może osiągnąć poziom imbecylu. Iloraz rozwoju umysłowego (IQ) różnych dzieci może wynosić od 25 do 75. Dzieci z zespołem Downa są czułe, uważne, posłuszne i cierpliwe podczas nauki.

Rozpoznanie tego zespołu nie powoduje żadnych szczególnych trudności. Ważnym problemem współcześnie jest radykalna zmiana opinii publicznej i opinii specjalistów na temat możliwości uczenia się tych dzieci, potrzeby edukacji rozwojowej i integracji ze środowiskiem zdrowych rówieśników, znaczenia opracowywania i wdrażania specjalnych programów dla ich dzieci. adaptacja społeczna i twórczy rozwój.

90% dzieci z zespołem Downa urodzonych w Rosji pozostaje pod opieką państwa. Rodzice często nie wiedzą, że przy odpowiednim szkoleniu takie dzieci mogą stać się pełnoprawnymi członkami społeczeństwa.

Opieka terapeutyczna nad dziećmi z zespołem Downa jest wieloaspektowa i niespecyficzna. Wrodzone wady serca są szybko eliminowane. Stale prowadzona jest ogólna kuracja wzmacniająca. Odżywianie powinno być kompletne. Konieczna jest uważna opieka nad chorym dzieckiem i ochrona przed szkodliwymi czynnikami środowiskowymi (przeziębienia, infekcje). Wielkie sukcesy w ratowaniu życia dzieci z zespołem Downa i ich rozwoju zapewniają specjalne metody nauczania, wzmacnianie zdrowia fizycznego od wczesnego dzieciństwa oraz niektóre formy terapii lekowej mające na celu poprawę funkcji ośrodkowego układu nerwowego. Wielu pacjentów z trisomią 21 może teraz prowadzić samodzielne życie, opanować proste zawody i założyć rodzinę.

Zespół Patau (trisomia 13 chromosom) opisany w 1960 r u dzieci z mnogimi wadami wrodzonymi. Występuje u noworodków z częstotliwością 1:5000 - 1:7000. U 80–85% pacjentów z zespołem Patau choroba jest spowodowana trisomią chromosomu 13. Nondysjunkcja chromosomów w mejozie występuje najczęściej u matki. Chłopcy i dziewczęta z zespołem Patau rodzą się w tym samym tempie.

Charakterystycznym powikłaniem ciąży u płodu z zespołem Pataua jest wielowodzie: występuje ono w niemal 50% przypadków. Zespołowi Patau towarzyszą liczne wrodzone wady rozwojowe mózgu i twarzy. Jest to patogenetycznie ujednolicona grupa wczesnych (a zatem ciężkich) zaburzeń tworzenia mózgu, gałek ocznych, kości mózgu i części twarzy czaszki. Obwód czaszki jest zwykle zmniejszony. Czoło jest pochylone, niskie; szpary powiekowe wąskie, grzbiet nosa zapadnięty, uszy niskie i zdeformowane. Typowym objawem zespołu Pataua jest rozszczep wargi i podniebienia (zwykle obustronny). Wady kilku narządów wewnętrznych zawsze występują w różnych kombinacjach: ubytki w przegrodzie serca, niepełna rotacja jelit, torbiele nerek, anomalie wewnętrznych narządów płciowych (u dziewcząt jest to zdwojenie macicy i pochwy, u chłopców – wnętrostwo – zatrzymanie jądro podczas schodzenia do moszny), wady trzustki, gruczoły. Z reguły obserwuje się polidaktylię (zwykle obustronną i na rękach). Głuchotę stwierdza się u 80–85% pacjentów. Chore dzieci w chwili urodzenia charakteryzują się niską wagą, choć rodzą się o czasie.

Z powodu ciężkich wad wrodzonych większość dzieci z zespołem Patau umiera w pierwszych tygodniach lub miesiącach życia (95% umiera przed 1. rokiem życia). Jednak niektórzy pacjenci żyją kilka lat. Ponadto w krajach rozwiniętych obserwuje się tendencję do wydłużania się średniej długości życia pacjentów z zespołem Patau do 5 lat (ok. 15% chorych), a nawet do 10 lat (2-3% chorych).

Opieka terapeutyczna nad dziećmi z zespołem Pataua jest niespecyficzna: operacje wad wrodzonych (ze względów zdrowotnych), leczenie naprawcze, staranna opieka, zapobieganie przeziębieniom i chorobom zakaźnym. Dzieci z zespołem Pataua są prawie zawsze głębokimi idiotami.

Zespół Edwardsa (trisomia) 18 chromosom). Opisany w 1960 r Edwardsa. Częstotliwość zachorowań wśród noworodków wynosi 1:5000 - 1:7000. Stosunek chłopców do dziewcząt z zespołem Edwardsa wynosi 1:3. Przyczyny przewagi chorych dziewcząt nie są jeszcze znane. Prawie we wszystkich przypadkach zespół Edwardsa jest spowodowany prostą formą trisomiczną (mutacja gametyczna u jednego z rodziców).

W przypadku zespołu Edwardsa występuje wyraźne opóźnienie rozwoju prenatalnego przy normalnym czasie trwania ciąży (poród w terminie). Najbardziej charakterystycznych cech tego zespołu jest wiele wady wrodzone rozwój części twarzowej czaszki, serca, układu kostnego, narządów płciowych. Czaszka ma kształt dolichocefaliczny (wydłużony); dolna szczęka i otwór gębowy są małe; szpary powiekowe są wąskie i krótkie; uszy są zdeformowane i nisko osadzone. Inne objawy zewnętrzne to zgięcie dłoni, nieprawidłowa stopa (wystająca pięta, zwisający łuk), pierwszy palec u nogi jest krótszy niż drugi. Rozszczep kręgosłupa i rozszczep wargi występują rzadko (5% przypadków zespołu Edwardsa).

Dzieci z zespołem Edwardsa umierają we wczesnym wieku (90% przed 1. rokiem życia) z powodu powikłań spowodowanych wadami wrodzonymi (uduszenie, zapalenie płuc, niedrożność jelit, niewydolność sercowo-naczyniowa).

Syndromy spowodowane przezwewnątrzchromosomalny

pieriestrojki

Ten typ rearanżacji chromosomów (wraz z delecjami, duplikacjami i inwersjami) obejmuje częściowe trisomie i monosomie autosomalne.

Syndrom płaczu kota związane z delecją krótkiego ramienia chromosomu 5. Po raz pierwszy opisał ją J. Lejeune w 1963 roku. Jej objawem jest niezwykły płacz dzieci, przypominający miauczenie lub płacz kota. Wynika to z patologii krtani lub strun głosowych. Jednak z wiekiem ten krzyk zanika.

Obraz kliniczny zespołu jest znacznie zróżnicowany. Najbardziej typowym, oprócz „krzyku kota”, jest niedorozwój umysłowy i fizyczny, małogłowie (nienormalnie mała głowa).

Wygląd pacjentów jest specyficzny: twarz w kształcie księżyca, mikrogenia (mały rozmiar górnej szczęki), nakąt (pionowy fałd skóry w wewnętrznym kąciku szpary powiekowej), wysokie podniebienie, płaska grzbiet nosa, zez. Uszy są niskie i zdeformowane. Odnotowuje się również wrodzone wady serca, patologię układu mięśniowo-szkieletowego, syndyktylię stóp (całkowite lub częściowe zespolenie sąsiadujących palców), płaskostopie, stopę końsko-szpotawą itp. oraz hipotonię mięśni.

Większość dzieci umiera we wczesnym wieku. Znane są jednak opisy pacjentów powyżej 50. roku życia. Częstość występowania zespołu „płacz kota” wynosi 1:40 000 - 1:50 000 noworodków. Rozmiar usunięcia różni się w zależności od przypadku.

Zespół Wolfa-Hirschhorna po raz pierwszy opisany w 1965 r. U 80% noworodków cierpiących na tę chorobę podstawą cytologiczną tego zespołu jest delecja krótkiego ramienia chromosomu 4. Należy zauważyć, że większość delecji powstaje od nowa, około 13% następuje w wyniku translokacji u rodziców. Rzadziej w genomie pacjentów oprócz translokacji występują także chromosomy pierścieniowe. Oprócz podziałów chromosomów patologię u noworodków mogą powodować inwersje, duplikacje i izochromosomy.

Choroba charakteryzuje się licznymi wadami wrodzonymi oraz opóźnionym rozwojem umysłowym i psychomotorycznym.

Noworodki w czasie normalnej ciąży mają niską masę ciała. Do objawów zewnętrznych zalicza się: małogłowie, dziobowaty nos, nakątny, antymongoloidalny kształt oczu (opadnięcie zewnętrznych kącików szpar powiekowych), nieprawidłowe uszy, rozszczep wargi i podniebienia, małe usta, zdeformowane stopy itp.

Częstość występowania tego zespołu jest niska – 1:100 000 urodzeń.

Żywotność dzieci jest znacznie zmniejszona, większość umiera przed ukończeniem 1 roku życia. Opisano tylko 1 pacjenta w wieku 25 lat.

Syndromy z liczbaminieprawidłowości chromosomów płciowych

Zespół Szereszewskiego-Turnera po raz pierwszy opisany przez N.A. Szereszewskiego w 1925 r., a później w 1938 r. Ch.Kh. Turner Przyczyną choroby jest naruszenie rozbieżności chromosomów płciowych. Chorują tylko kobiety, brakuje im jednego chromosomu X (45 XO).

Częstość występowania tego zespołu wynosi 1:3000 noworodków dziewcząt. Należy zauważyć, że tylko 20% kobiet pozostaje w ciąży z chorym płodem do końca i rodzi się żywe dziecko. W innych przypadkach dochodzi do samoistnej aborcji lub porodu martwego dziecka.

Zespół charakteryzuje się: niskim wzrostem, infantylizmem seksualnym, zaburzeniami somatycznymi. U dzieci opóźnienie wzrostu następuje już w pierwszym roku życia, co staje się najbardziej widoczne w wieku 9-10 lat. Średni wzrost chorych dorosłych kobiet wynosi 135 cm, mają anomalie w rozwoju układu kostnego: krótką szyję z bocznymi fałdami skórnymi, krótką i szeroką klatkę piersiową, nadmierną ruchomość stawów łokciowych i kolanowych, skrócenie palców IV-V. Wygląd pacjentów jest charakterystyczny: mikrognacja (niedorozwój żuchwy), nakąt, nisko osadzone zdeformowane uszy, wysokie podniebienie twarde itp. Zez, zaćma, wady słuchu, anomalie układu moczowego (podwojenie nerek, dróg moczowych ) są często zauważane.

Ważną cechą tej choroby jest infantylizm seksualny. Wewnętrzne i zewnętrzne narządy płciowe są słabo rozwinięte, w okresie dojrzewania drugorzędowe cechy płciowe są nieobecne lub słabo rozwinięte, pochwa i macica są słabo rozwinięte, nie ma miesiączki, pacjenci są niepłodni. Jednak w literaturze dostępne są dane dotyczące urodzeń dzieci u kobiet z zespołem Shereshevsky'ego-Turnera.

W 50% przypadków pacjenci cierpią na upośledzenie umysłowe, są bierni, podatni na reakcje psychogenne i psychozy.

Oczekiwana długość życia jest zbliżona do normy. Leczenie ma na celu stymulację wzrostu i zmniejszenie infantylizmu seksualnego (długie cykle hormonów płciowych itp.).

Zespół polisomii chromosomu X meh u kobiet. Zespół obejmuje trisomię (kariotyp 47, XXX), tetrasomię (48, XXXX), pentasomię (49, XXXXX). Najczęstsza jest trisomia – 1 na 1000 urodzonych dziewcząt. Obraz kliniczny jest dość zróżnicowany. Występuje niewielki spadek inteligencji, zwiększone prawdopodobieństwo rozwoju psychozy i schizofrenii z niekorzystnym typem przebiegu. Płodność takich kobiet cierpi w mniejszym stopniu.

W przypadku tetra- i pentasomii - X zwiększa się stopień upośledzenia umysłowego, obserwuje się anomalie somatyczne i niedorozwój narządów płciowych. Diagnostyka zespołu polisomii X obejmuje oznaczenie chromatyny płciowej oraz badanie kariotypu pacjenta. Nie ma racjonalnego leczenia.

Zespół Klinefeltera opisany w 1942 roku przez N. Klinefeltera. Chorują tylko chłopcy. Częstotliwość występowania wynosi 2 na 1000 noworodków chłopców. Ustalono, że pacjenci mają dodatkowy chromosom X (kariotyp 47, XXY, zamiast 46, XY). Oprócz tego istnieją warianty polisomii z dużą liczbą chromosomów X i Y, które są również klasyfikowane jako zespół Klinefeltera.

Choroba nie jest diagnozowana klinicznie przed urodzeniem. Nieprawidłowości genetyczne objawiają się w okresie dojrzewania w postaci niedorozwoju jąder i wtórnych cech płciowych.

Mężczyźni z zespołem Klinefeltera charakteryzują się wysokim wzrostem, eunuchoidalną budową ciała (szeroka miednica, wąskie ramiona), ginekomastią (więcej niż prawidłowy rozwój gruczołów sutkowych), słabym owłosieniem twarzy, pachy i na łonie. Jądra ulegają zmniejszeniu, obserwuje się infantylizm seksualny i skłonność do otyłości. W tym przypadku spermatogeneza u pacjentów jest upośledzona i są oni bezpłodni. Ich rozwój umysłowy jest opóźniony, jednak czasami inteligencja jest normalna.

Wzrostowi liczby chromosomów X w genotypie towarzyszy zwiększone upośledzenie umysłowe, zaburzenia psychiczne, zachowania aspołeczne i alkoholizm.

Zespół disomii Y -chromosom (47, XYY) opisano w 1961 roku. Występuje z częstością 1 na 1000 noworodków chłopców. Mężczyźni z zestawem chromosomów 47 XYY nie odbiegają od normy pod względem rozwoju fizycznego i psychicznego. Występuje niewielki wzrost wzrostu - około 185 cm, czasami występuje niewielki spadek inteligencji, tendencja do zachowań agresywnych i aspołecznych. Według niektórych danych w zakładach karnych przebywa 10 razy więcej mężczyzn z genotypem XYY niż mężczyzn z genotypem prawidłowym.

Czynniki zwiększające ryzyko posiadania dzieci

choroby chromosomalne

W ostatnich dziesięcioleciach wielu badaczy zwróciło się ku przyczynom chorób chromosomowych. Nie było wątpliwości, że powstawanie nieprawidłowości chromosomowych (zarówno mutacji chromosomowych, jak i genomowych) następuje samoistnie. Wyniki genetyki eksperymentalnej ekstrapolowano i założono mutagenezę indukowaną u człowieka (promieniowanie jonizujące, mutageny chemiczne, wirusy). Jednak faktyczne przyczyny występowania mutacji chromosomowych i genomowych w komórkach rozrodczych lub we wczesnych stadiach rozwoju zarodka nie zostały dotychczas rozszyfrowane.

Przetestowano wiele hipotez dotyczących nondysjunkcji chromosomów (sezonowość, pochodzenie rasowo-etniczne, wiek matki i ojca, opóźnione zapłodnienie, kolejność urodzeń, akumulacja rodziny, leczenie farmakologiczne matek, złe nawyki, antykoncepcja niehormonalna i hormonalna, choroby wirusowe u kobiet). W większości przypadków hipotezy te nie potwierdziły się, jednak nie można wykluczyć genetycznej predyspozycji do choroby. Choć większość przypadków nondysjunkcji chromosomów u ludzi ma charakter sporadyczny, to można przypuszczać, że jest ona w pewnym stopniu uwarunkowana genetycznie. Świadczą o tym następujące fakty:

potomstwo z trisomią pojawia się wielokrotnie u tych samych kobiet z częstotliwością co najmniej 1%;

krewni probanda z trisomią 21 lub innymi aneuploidiami mają nieznacznie zwiększone ryzyko urodzenia dziecka z aneuploidią;

pokrewieństwo rodziców może zwiększać ryzyko trisomii u potomstwa;

częstość zapłodnień z podwójną aneuploidią może być wyższa niż przewidywano, zgodnie z częstością występowania poszczególnych aneuploidii.

Czynnikami biologicznymi zwiększającymi ryzyko nondysjunkcji chromosomów jest wiek matki, chociaż mechanizmy tego zjawiska są niejasne. Ryzyko urodzenia dziecka z chorobą chromosomową spowodowaną aneuploidią stopniowo wzrasta wraz z wiekiem matki, ale szczególnie gwałtownie po 35. roku życia. U kobiet powyżej 45. roku życia co piąta ciąża kończy się urodzeniem dziecka z chorobą chromosomalną. Zależność od wieku jest najwyraźniej widoczna w przypadku trisomii 21 (choroba Downa). W przypadku aneuploidii chromosomów płciowych wiek rodziców albo nie ma żadnego znaczenia, albo jego rola jest bardzo niewielka.

Wraz z wiekiem zwiększa się także częstotliwość poronień samoistnych, która w wieku 45 lat wzrasta 3-krotnie lub więcej. Sytuację tę można wytłumaczyć faktem, że przyczyną poronień samoistnych (do 40-45%) są w dużej mierze nieprawidłowości chromosomalne, których częstotliwość jest zależna od wieku.

Choroby z dziedziczną predyspozycją

(wieloczynnikowe)

Choroby z predyspozycją dziedziczną, w przeciwieństwie do chorób genetycznych, są spowodowane zarówno czynnikami dziedzicznymi, jak i w dużej mierze środowiskowymi. Ta grupa chorób stanowi obecnie 92% ogólnej liczby dziedzicznych patologii człowieka. Wraz z wiekiem wzrasta częstość występowania chorób. W dzieciństwie odsetek pacjentów wynosi co najmniej 10%, oraz u osób starszych - 25-30%.

Do najczęstszych chorób wieloczynnikowych zalicza się: reumatyzm, chorobę niedokrwienną serca, nadciśnienie i wrzody trawienne, marskość wątroby, cukrzyca, astma oskrzelowa, łuszczyca, schizofrenia itp.

Choroby o predyspozycjach dziedzicznych są związane z działaniem wielu genów, dlatego nazywane są także wieloczynnikowymi.

Jako systemy wieloczynnikowe są trudne do analizy genetycznej. Dopiero niedawno postęp w badaniu ludzkiego genomu i mapowaniu jego genów otworzył możliwości identyfikacji predyspozycji genetycznych i głównych przyczyn rozwoju chorób wieloczynnikowych.

Dziedziczna predyspozycja może mieć charakter jedno- lub wielogenowy. W pierwszym przypadku jest to spowodowane mutacją jednego genu, której manifestacja wymaga pewnego czynnika zewnętrznego, a w drugim przypadku kombinacją alleli kilku genów i kompleksem czynników środowiskowych.

Obraz kliniczny i nasilenie wieloczynnikowych chorób człowieka są bardzo zróżnicowane w zależności od płci i wieku. Jednocześnie, przy całej ich różnorodności, wyróżnia się następujące wspólne cechy:

1. Wysoka częstość występowania chorób w populacji. Zatem około 1% populacji cierpi na schizofrenię, 5% na cukrzycę, choroby alergiczne - ponad 10%, nadciśnienie - około 30%.

Kliniczny polimorfizm chorób waha się od ukrytych form subklinicznych do wyraźnych objawów.

Cechy dziedziczenia chorób nie odpowiadają wzorcom mendlowskim.

Stopień manifestacji choroby zależy od płci i wieku pacjenta, intensywności pracy jego układu hormonalnego, niekorzystnych czynników zewnętrznych i środowisko wewnętrzne na przykład złe odżywianie itp.

Rokowanie genetyczne w przypadku chorób wieloczynnikowych zależy od następujących czynników:

im niższa częstotliwość choroby w populacji, tym większe ryzyko dla krewnych probanda;

Jak silniejszy stopień stopień zaawansowania choroby u probanda jest tym większy większe ryzyko rozwój choroby u jego bliskich;

ryzyko dla krewnych probanda zależy od stopnia pokrewieństwa z dotkniętym członkiem rodziny;

ryzyko dla krewnych będzie wyższe, jeśli probant należy do płci mniej dotkniętej chorobą;

Aby ocenić ryzyko patologii wieloczynnikowej, zbiera się dane empiryczne dotyczące częstości występowania każdej choroby lub wady rozwojowej w populacji i rodzinie.

Wielogenowy charakter chorób o dziedzicznej predyspozycji potwierdza się metodami genealogicznymi, bliźniaczymi i statystycznymi populacyjnymi. Metoda bliźniacza jest dość obiektywna i czuła. Przy jej zastosowaniu dokonuje się porównania zgodności bliźniąt jedno- i dwuzygotycznych lub porównania zgodności bliźniąt jednojajowych wychowywanych razem lub osobno. Wykazano, że zgodność bliźniąt jednojajowych jest większa niż u bliźniąt dwuzygotycznych w przypadku szeregu chorób układu sercowo-naczyniowego (nadciśnienie, zawał mięśnia sercowego, udar, reumatyzm). Wskazuje to na genetyczną predyspozycję do tych chorób. Badanie charakteru nowotworów złośliwych u bliźniąt jednojajowych wykazało niską zgodność (11%), ale jednocześnie 3-4 razy większą niż u bliźniąt dwuzygotycznych. Jest oczywiste, że znaczenie czynników zewnętrznych (zwłaszcza rakotwórczych) w powstaniu nowotworu jest znacznie większe niż dziedziczne.

Metodą bliźniaczą wykazano dziedziczną predyspozycję do niektórych chorób zakaźnych (gruźlica, polio) i wielu powszechnych chorób (choroba niedokrwienna serca, reumatyzm, cukrzyca, wrzód trawienny, schizofrenia itp.).

Rozmieszczenie chorób wieloczynnikowych w różnych populacjach ludzkich może się znacznie różnić, co jest związane z różnicami w czynnikach genetycznych i środowiskowych. W wyniku procesów genetycznych zachodzących w populacjach ludzkich (selekcja, mutacje, migracje, dryf genetyczny) częstość występowania genów determinujących predyspozycje dziedziczne może zwiększać się lub zmniejszać, aż do ich całkowitej eliminacji.

Sukcesy programu Human Genome, izolacja i dekodowanie molekularnej organizacji genów oraz badanie przyczyn ich patologii niewątpliwie przyczynią się do opracowania działań zapobiegawczych i identyfikacji grup ludzi podatnych na choroby wieloczynnikowe.

T E M A nr 8 Medyczne poradnictwo genetyczne

Obecnie liczba dzieci chorych na ciężkie choroby dziedziczne w krajach byłej WNP przekracza milion. Na ich leczenie wydawane są ogromne pieniądze. W związku z tym nabywa diagnostykę, profilaktykę i leczenie chorób dziedzicznych i wrodzonych u dzieci bardzo ważne.

Najskuteczniejszą metodą zapobiegania patologiom dziedzicznym jest medyczne poradnictwo genetyczne, którego głównym celem jest ustalenie rokowań w sprawie narodzin chorych dzieci w rodzinie, a także doradztwo w zakresie dalszego planowania rodziny.

Pierwszą medyczną konsultację genetyczną zorganizowano pod koniec lat 20. XX wieku. w Moskwie największy krajowy neurolog i genetyk S.N. Davidenkov w Instytucie Profilaktyki Neuropsychiatrycznej.

Pierwsze biuro medycznego poradnictwa genetycznego zostało zorganizowane w 1941 roku przez J. Neala na Uniwersytecie Michigan (USA). W Rosji w 1932 r pod kierownictwem S. G. Levita utworzono instytut genetyki medycznej.

Intensywny rozwój medycznej opieki genetycznej w naszym i innych krajach rozpoczął się w latach 60-70-tych. XX w., co wiązało się zarówno ze wzrostem odsetka chorób dziedzicznych, jak i postępem w badaniach nad patologią chromosomową i chorobami metabolicznymi. Według danych za 1995 rok na terenie Federacji Rosyjskiej działało 70 medycznych zakładów genetyki, z których usług korzystało około 80 tysięcy rodzin.

Główny cel poradnictwo lekarskie i genetyczne – zapobieganie urodzeniu chorego dziecka. Główny zadania medyczne poradnictwo genetyczne to:

Ustalenie dokładnej diagnozy patologii dziedzicznej.

Diagnostyka prenatalna (antenatalna) chorób wrodzonych i dziedzicznych różnymi metodami (USG, cytogenetyczna, biochemiczna, genetyczna molekularna).

Określenie rodzaju dziedziczenia choroby.

Ocena ryzyka posiadania chorego dziecka i pomoc w podjęciu decyzji.

Promocja wiedzy medycznej i genetycznej wśród lekarzy i społeczeństwa.

Okazja w przypadku medycznego poradnictwa genetycznego może być:

Narodziny dziecka z wadami wrodzonymi, upośledzeniem umysłowym i fizycznym, ślepotą i głuchotą, drgawkami itp.

Spontaniczne poronienia, poronienia, porody martwe.

Małżeństwa pokrewne.

Niekorzystny przebieg ciąży.

Małżonkowie pracują w niebezpiecznym przedsiębiorstwie.

Niezgodność małżeństwa w zależności od współczynnika Rh krwi.

Kobieta ma ponad 35 lat, a mężczyzna ponad 40 lat.

Medyczna konsultacja genetyczna obejmuje 4 etapy: diagnoza; prognoza; wniosek; rada.

Praca rozpoczyna się od wyjaśnienia diagnozy choroby. Warunkiem każdej konsultacji jest trafna diagnoza. W niektórych przypadkach lekarz może ustalić diagnozę dziedzicznej patologii przed skierowaniem na konsultację. Dotyczy to dobrze zbadanych i dość powszechnych chorób dziedzicznych, na przykład choroby Downa, cukrzycy, hemofilii, dystrofii mięśniowej itp. Częściej diagnoza jest niejasna.

W medycznych konsultacjach genetycznych diagnoza jest wyjaśniana poprzez zastosowanie nowoczesnych metod genetycznych, biochemicznych, immunogenetycznych i innych.

Jedną z głównych metod jest metoda genealogiczna, tj. sporządzenie rodowodu dla małżeństwa zgłaszającego się do konsultacji. Przede wszystkim dotyczy to małżonka, w którego rodowodzie występowała dziedziczna patologia. Dokładne zebranie rodowodu dostarcza pewnych informacji pozwalających na postawienie diagnozy choroby.

W bardziej skomplikowanych przypadkach, np. gdy dziecko rodzi się z wieloma wadami rozwojowymi, prawidłową diagnozę można postawić jedynie przy zastosowaniu specjalnych metod badawczych. W procesie diagnostycznym często zachodzi potrzeba zbadania nie tylko samego pacjenta, ale także pozostałych członków jego rodziny.

Po ustaleniu diagnozy ustala się rokowanie dla potomstwa, tj. wielkość ryzyka ponownego urodzenia chorego dziecka. Podstawą rozwiązania tego problemu są obliczenia teoretyczne z wykorzystaniem metod analizy genetycznej i statystyki zmienności lub empirycznych tablic ryzyka. Taka jest funkcja genetyka.

Przenoszenie chorób dziedzicznych jest możliwe na kilka sposobów, w zależności od cech przenoszenia dziedzicznej patologii. Na przykład, jeśli dziecko cierpi na chorobę taką jak jedno z rodziców, oznacza to dominujący typ dziedziczenia. W takim przypadku, przy całkowitej penetracji genu, chorzy członkowie rodziny przekażą chorobę połowie swoich dzieci.

Dziedziczna patologia u dziecka zdrowych rodziców wskazuje na recesywny typ dziedziczenia. Ryzyko urodzenia chorego dziecka u rodziców z chorobą recesywną wynosi 25%. Według danych z 1976 roku u człowieka znanych jest 789 chorób dziedziczonych recesywnie i 944 chorób dziedziczonych dominująco.

Patologię dziedziczną można powiązać z płcią (typ dziedziczenia sprzężony z chromosomem X). W tych warunkach ryzyko zachorowania u chłopców i nosicielstwa u dziewcząt wynosi 50%. Obecnie znanych jest około 150 takich chorób.

W przypadku chorób wieloczynnikowych poradnictwo genetyczne jest dość trafne. Choroby te są spowodowane interakcją wielu genów z czynnikami środowiskowymi. W większości przypadków liczba genów patologicznych i ich względny udział w chorobie są nieznane. Do obliczenia ryzyka genetycznego wykorzystuje się specjalnie opracowane tablice ryzyka empirycznego dla chorób wieloczynnikowych.

Ryzyko genetyczne wynoszące do 5% uważa się za niskie i nie stanowi przeciwwskazania do ponownego posiadania dziecka w rodzinie. Ryzyko od 6 do 20% uważa się za średnie i w tym przypadku zaleca się kompleksowe badanie w celu dalszego planowania rodziny. Powszechnie uważa się, że ryzyko genetyczne przekracza 20%. wysokie ryzyko. Nie zaleca się dalszego posiadania dzieci w tej rodzinie.

W przypadku chorób chromosomalnych prawdopodobieństwo ponownego urodzenia chorego dziecka jest niezwykle niskie i nie przekracza 1% (przy braku innych czynników ryzyka).

W przypadku translokacyjnej postaci choroby Downa przy obliczaniu ryzyka ważne jest określenie, który rodzic jest nosicielem translokacji zrównoważonej. Na przykład w przypadku translokacji (14/21) ryzyko wynosi 10%, jeśli nosicielem jest matka i 2,5%, jeśli nosicielem jest ojciec. Kiedy 21. chromosom ulegnie translokacji do swojego homologu, ryzyko urodzenia chorego dziecka wynosi 100%, niezależnie od tego, który z rodziców jest nosicielem translokacji.

Aby określić ryzyko ponownego urodzenia dziecka z patologią, ważne jest zidentyfikowanie heterozygotycznych nosicieli zmutowanego genu. Specjalne znaczenie dzieje się tak w przypadku dziedziczenia autosomalnego recesywnego, dziedziczenia powiązanego z płcią i małżeństw pokrewnych.

W niektórych przypadkach nosicielstwo heterozygotyczne ustala się na podstawie analizy rodowodu, a także badań klinicznych i biochemicznych. Tak więc, jeśli ojciec ma chorobę recesywną związaną z chromosomem X (na przykład hemofilię), to ze 100% prawdopodobieństwem jego córka będzie heterozygotą pod względem tego genu. Oprócz tego zmniejszenie stężenia globuliny antyhemofilowej w surowicy krwi u córek ojca chorego na hemofilię może służyć jako całkiem przekonujący dowód na heterozygotyczne nosicielstwo genu hemofilii.

Obecnie niektóre choroby dziedziczne diagnozuje się za pomocą diagnostyki DNA.

Heterozygotyczni nosiciele wadliwych genów powinni unikać małżeństw pokrewnych, które znacznie zwiększają ryzyko posiadania dzieci z dziedziczną patologią.

Zakończenie medycznego poradnictwa genetycznego i porady dla rodziców (dwa ostatnie etapy) można połączyć. W wyniku badań genetycznych genetyk wydaje opinię na temat istniejącej choroby, określa prawdopodobieństwo wystąpienia choroby w przyszłości i wydaje odpowiednie zalecenia. Uwzględnia się przy tym nie tylko ryzyko urodzenia chorego dziecka, ale także ciężkość choroby dziedzicznej lub wrodzonej, możliwość diagnostyki prenatalnej i skuteczność leczenia. Jednocześnie wszelkie decyzje dotyczące dalszego planowania rodziny podejmują wyłącznie małżonkowie.

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Dobra robota do serwisu">

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www. wszystkiego najlepszego. ru/

MOSKWA PAŃSTWOWY UNIWERSYTET TECHNICZNY

nazwany na cześć N.E. BAUMAN

Wydział Inżynierii Biomedycznej

Katedra Medycznych i Technicznych Technologii Informacyjnych

Niezależna praca

Choroby związane z zaburzeniami metabolizmu aminokwasów i ich istota biochemiczna

Student: Pirozhkova A.A. Grupa:BMT2-32

Kierownik: Ershov Yu.A.

Moskwa 2014

Koncepcja aminokwasów

Metabolizm aminokwasów

Choroby związane z zaburzeniami metabolizmu aminokwasów

Wniosek

Bibliografia

Koncepcja aminokwasów

dezaminacja metabolizmu aminokwasów

Aminokwasy to najważniejsze, a niektóre z nich niezbędne, związki organiczne, których cząsteczka zawiera jednocześnie grupy karboksylowe i aminowe.

Aminokwasy pełnią w organizmach żywych wiele funkcji. Są elementami strukturalnymi peptydów i białek, a także innych związków naturalnych. Do budowy wszystkich białek, czy to białek z najstarszych linii bakterii, czy też organizmów wyższych, wykorzystuje się ten sam zestaw 20 różnych aminokwasów, połączonych ze sobą kowalencyjnie w określonej sekwencji, charakterystycznej tylko dla danego białka. Naprawdę niezwykłą właściwością komórek jest ich zdolność do łączenia 20 aminokwasów w różne kombinacje i sekwencje, w wyniku czego powstają peptydy i białka o zupełnie odmiennych właściwościach i aktywności biologicznej. Z tych samych elementów konstrukcyjnych różne organizmy zdolne do wytwarzania tak różnorodnych produktów jak enzymy, hormony, białka soczewek, pióra, pajęczyny, białka mleka, antybiotyki, toksyczne substancje grzybów i wiele innych związków obdarzonych specyficznym działaniem. Ponadto niektóre aminokwasy są neuroprzekaźnikami lub prekursorami neuroprzekaźników, neuroprzekaźników lub hormonów.

Metabolizm aminokwasów

Najważniejszą i niezastąpioną rolę w życiu organizmów odgrywa metabolizm aminokwasów. Aminokwasy nieproteinogenne powstają jako produkty pośrednie podczas biosyntezy i degradacji aminokwasów proteinogennych lub w cyklu mocznikowym. Ponadto dla zwierząt i człowieka aminokwasy – elementy budulcowe cząsteczek białek – są głównym źródłem azotu organicznego, który wykorzystywany jest przede wszystkim do syntezy specyficzne dla organizmu białka i peptydy, a wśród nich - substancje zawierające azot o charakterze niebiałkowym (zasady purynowe i pirymidynowe, porfiryny, hormony itp.).

W razie potrzeby aminokwasy mogą służyć jako źródło energii dla organizmu, głównie poprzez utlenianie ich szkieletu węglowego.

Główne kierunki metabolizmu aminokwasów

Pozorna stałość składu chemicznego organizmu żywego utrzymywana jest dzięki równowadze pomiędzy procesami syntezy i niszczenia jego składników składowych, tj. równowaga między katabolizmem i anabolizmem. W rosnącym organizmie równowaga ta przesuwa się w stronę syntezy białek, czyli syntezy białek. funkcja anaboliczna przeważa nad kataboliczną. W organizmie osoby dorosłej w wyniku biosyntezy odnawia się dziennie nawet 400 g białka. Ponadto, różne białka zaktualizowano z przy różnych prędkościach- od kilku minut do 10 lub więcej dni, a białko takie jak kolagen praktycznie nie odnawia się przez całe życie organizmu. Ogólnie okres półtrwania wszystkich białek w organizmie człowieka wynosi około 80 dni. Spośród nich około jedna czwarta aminokwasów proteinogennych (około 100 g) rozkłada się nieodwracalnie, co musi być odnawiane przez białka żywności; pozostałe aminokwasy są częściowo syntetyzowane przez organizm.

Jeśli spożycie białka z pożywienia nie jest wystarczające, organizm wykorzystuje białka z niektórych tkanek (wątroby, mięśni, osocza itp.) do ukierunkowanej syntezy białek z innych ważnych narządów i tkanek: mięśnia sercowego itp. Biosynteza białek zachodzi tylko wtedy, gdy wszystkie 20 naturalnych aminokwasów występuje jako początkowe monomery, każdy w odpowiednią ilość. Do czego prowadzi długotrwały brak i niewystarczająca podaż choćby jednego z 20 aminokwasów nieodwracalne zmiany w organizmie.

Białka i aminokwasy są najważniejszymi związkami azotowymi organizmów zwierzęcych – stanowią ponad 95% azotu biogennego. Pojęcie bilansu azotowego (NA) jest nierozerwalnie związane z metabolizmem białek i aminokwasów, rozumianym jako różnica pomiędzy ilością azotu wprowadzonego do organizmu z pożywieniem (Nin) a ilością azotu wydalonego z organizmu ( Nex) w postaci końcowych produktów metabolizmu azotu, głównie mocznika:

AB = N wejście - N wyjście, [g dzień -1 ]

Przy dodatnim bilansie azotowym biosynteza białek przeważa nad procesami ich rozkładu, czyli tzw. Mniej azotu jest wydalane z organizmu niż dostaje się do niego. Dodatni bilans azotowy obserwuje się w okresie wzrostu organizmu, a także w okresie rekonwalescencji po wyniszczających chorobach. Przy ujemnym bilansie azotowym rozkład białek przeważa nad ich syntezą, a więcej azotu jest wydalane z organizmu, niż dostaje się do niego. Stan ten jest możliwy w przypadku starzenia się organizmu, głodu i różnych wyniszczających chorób. Zwykle praktycznie zdrowa osoba dorosła ma bilans azotowy, tj. ilość azotu wprowadzonego do organizmu jest równa ilości wydalonej. Normy białkowe w diecie po osiągnięciu bilansu azotowego średnio 100-120 g dziennie -1.

Wchłanianie wolnych aminokwasów powstałych w wyniku hydrolizy białek następuje głównie w jelicie cienkim. Proces ten polega na aktywnym transporcie cząsteczek aminokwasów, wymagającym energii i zależnym od stężenia jonów Na+. Więcej niż pięć konkretnych systemy transportowe, z których każdy transportuje aminokwasy najbliższe budową chemiczną. Różne aminokwasy mogą konkurować ze sobą o miejsca wiązania na białkach transportowych osadzonych w błonie (patrz rozdział 15 tej sekcji). Zatem wchłonięte w jelicie aminokwasy dostają się przez system wrotny do wątroby, a następnie do krwi.

Dalszy katabolizm aminokwasów do produktów końcowych to połączenie reakcji deaminacji, transaminacji i dekarboksylacji. Co więcej, każdy aminokwas ma swój własny, specyficzny szlak metaboliczny.

Deaminacja/Transdeaminacja/Dekarboksylacja

Deaminacja polega na usunięciu grup aminowych z aminokwasów w celu wytworzenia amoniaku. Katabolizm aminokwasów rozpoczyna się najczęściej w reakcjach deaminacji. W organizmach żywych możliwe są cztery rodzaje deaminacji aminokwasów.

Wspólnym produktem wszystkich czterech rodzajów deaminacji jest amoniak, związek dość toksyczny dla komórek i tkanek, dlatego jest neutralizowany w organizmie (patrz poniżej). W wyniku deaminacji, w wyniku „utraty” grup aminowych w postaci amoniaku, zmniejsza się całkowita ilość aminokwasów. Większość organizmów żywych, w tym człowiek, charakteryzuje się oksydacyjną deaminacją aminokwasów, natomiast inne rodzaje deaminacji występują tylko w niektórych mikroorganizmach.

Deaminacja oksydacyjna L-aminokwasów jest przeprowadzana przez oksydazy obecne w wątrobie i nerkach. Powszechnym koenzymem oksydazy L-aminokwasów jest FMN, który działa jako transporter wodoru z aminokwasu do tlenu. Ogólna reakcja oksydacyjnej deaminacji przebiega następująco:

R-CH(NH2)-COOH + FMN + H2O >

> R-CO-COOH + FMNN 2 + NH 3 + H 2 O 2

W wyniku reakcji powstaje związek pośredni, iminokwas, który następnie uwodnia się, tworząc ketokwas. Oprócz ketokwasu i amoniaku – jako główne produkty deaminacji, w tej reakcji powstaje także nadtlenek wodoru, który następnie przy udziale katalazy rozkłada się na wodę i tlen:

H 2 O 2 > H 2 O + SO 2

Deaminacja oksydacyjna, jako proces niezależny, odgrywa niewielką rolę w konwersji grup aminowych aminokwasów; dezaminuje tylko przy dużej prędkości Kwas glutaminowy. Reakcja ta jest katalizowana przez enzym dehydrogenazę glutaminianową, której koenzymem jest NAD lub NADH. Aktywność dehydrogenazy glutaminianowej jest regulowana przez modyfikatory allosteryczne, GTP i ATP działają jako inhibitory, a PKB i ADP działają jako aktywatory. Deaminację oksydacyjną kwasu glutaminowego można przedstawić za pomocą następującego schematu:

NOOS-CH 2-CH 2-CH(NH 2)-COOH + NAD >

> HOOC-CH 2 -CH 2 -CO-COOH + NH3 + (NADH + H+)

Ta reakcja jest odwracalna, ale w warunkach żywych komórek równowaga reakcji przesuwa się w kierunku tworzenia amoniaku. Inne, nieutleniające typy deaminacji są charakterystyczne dla seryny, cysteiny, treoniny i histydyny. Pozostałe aminokwasy ulegają transdeaminacji.

Główną drogą katabolicznego rozkładu aminokwasów jest transdeaminacja. Z nazwy procesu łatwo się domyślić, że przebiega on w dwóch etapach. Pierwsza to transaminacja, a druga to faktyczna deaminacja oksydacyjna aminokwasu. Transaminacja jest katalizowana przez enzymy aminotransferazy, zwane także po prostu transaminazami. Fosforan pirydoksalu (witamina B6) działa jako aminotransferaza koenzymowa. Istotą transaminacji jest przeniesienie grupy aminowej z b-aminokwasu do b-ketokwasu. Zatem reakcja transaminacji jest międzycząsteczkowym procesem redoks, w którym biorą udział atomy węgla nie tylko oddziałujących aminokwasów, ale także fosforanu pirydoksalu.

Dekarboksylacja to proces usuwania grupy karboksylowej z aminokwasu w postaci CO2. Niektóre aminokwasy i ich pochodne mogą ulegać dekarboksylacji w warunkach żywego organizmu. Dekarboksylacja jest katalizowana przez specjalne enzymy - dekarboksylazy, których koenzymem (z wyjątkiem dekarboksylazy histydynowej) jest fosforan pirydoksalu. Produktami dekarboksylacji są aminy wykazujące aktywność biologiczną – aminy biogenne. Do tej grupy związków należy większość neuroprzekaźników i lokalnych czynników regulacyjnych (mediatorów tkankowych regulujących metabolizm). Reakcję dekarboksylacji dowolnego aminokwasu można przedstawić w następujący sposób:

Dekarboksylaza Amina biogenna

Tworzenie biologicznie aktywnych amin

GABA jest neuroprzekaźnikiem układu nerwowego (kwas gamma-aminomasłowy).

glutaminian

Histamina jest mediatorem stanów zapalnych i reakcji alergicznych.

HistydynaHistamina

Tabela Przodkowie struktura chemiczna, biologiczna rola amin biogennych

Choroby związane z zaburzeniami metabolizmu aminokwasów

Metabolizm w organizmie jest bardzo ważnym procesem. Każde odstępstwo od normy może prowadzić do pogorszenia stanu zdrowia danej osoby. Wyróżnia się dziedziczne i nabyte zaburzenia metabolizmu aminokwasów. Największe tempo metabolizmu aminokwasów obserwuje się w tkance nerwowej. Z tego powodu w praktyce psychoneurologicznej różne dziedziczne aminoacidopatie są uważane za jedną z przyczyn demencji.

Zaburzenie metabolizmu tyrozyny.

Tyrozyna, oprócz swojej roli w syntezie białek, jest prekursorem hormonów nadnerczy: adrenaliny, noradrenaliny, mediatora dopaminy, hormonów tarczycy, tyroksyny, trójjodotyroniny i barwników. Istnieje wiele zaburzeń metabolizmu tyrozyny i nazywane są tyrozynemią.

Tyrozynemia typu I.

Etiologia.

Choroba występuje z powodu niedoboru hydrolazy fumaryloacetooctanu. W tym przypadku fumaryloacetooctan i jego metabolity kumulują się, wpływając na wątrobę i nerki.

Hydrolaza fumaryloaceto

Obraz kliniczny.

W większości przypadków postać ostra występuje w wieku od 2 do 7 miesięcy. i śmierć 90% pacjentów w wieku 1-2 lat z powodu niewydolności wątroby.

W postaci przewlekłej choroba rozwija się później i postępuje wolniej. Oczekiwana długość życia wynosi około 10 lat.

Podstawy leczenia.

Leczenie jest nieskuteczne. Stosuje się dietę ze zmniejszeniem ilości białka, fenyloalaniny i tyrozyny oraz zastrzyki z glutationu. Konieczny jest przeszczep wątroby.

Tyrozynemia typu 2.

Dużo rzadsza choroba.

Etiologia.

Choroba występuje z powodu niedoboru aminotransferazy tyrozynowej.

Obraz kliniczny.

Opóźniony rozwój umysłowy i fizyczny, małogłowie, zaćma i rogowacenie rogówki (rzekome opryszczkowe zapalenie rogówki), nadmierne rogowacenie skóry, samookaleczenia, zaburzenia koordynacji ruchów.

Dieta uboga w tyrozynę jest skuteczna, a zmiany skórne i rogówkowe szybko znikają.

Tyrozynemia noworodków.

Etiologia.

Tyrozynemia noworodkowa (typ 3) jest wynikiem niedoboru hydroksylazy hydroksyfenylopirogronianowej. Częściej obserwowane u wcześniaków.

Obraz kliniczny.

Zmniejszona aktywność i letarg. Anomalia jest uważana za nieszkodliwą. Niedobór kwasu askorbinowego poprawia obraz kliniczny.

Podstawy leczenia.

Dieta o obniżonej zawartości białka, fenyloalaniny, tyrozyny i dużych dawkach kwasu askorbinowego.

Alkaptonuria.

Etiologia.

Enzymopatia genetyczna autosomalna recesywna. Choroba polega na zmniejszeniu aktywności enzymu wątrobowego, oksydazy homogentyzynowej, w wyniku czego w organizmie gromadzi się kwas homogentyzynowy.

Obraz kliniczny.

Ponieważ homogentyzat polimeryzuje w powietrzu, tworząc związek podobny do melaniny, najczęściej spotykanym i stały objaw Jest ciemny mocz, na pieluszce i bieliźnie pozostają ciemnobrązowe plamy. Choroba nie objawia się w żaden inny sposób w dzieciństwie.

Z wiekiem kwas homogentyzynowy gromadzi się w tkankach łącznej, twardówce i skórze, powodując głęboki odcień ucha i chrząstki nosa, plamiąc miejsca na ubraniach, pocąc się na ciele (pod pachami).

Jednocześnie kwas homogentyzynowy hamuje hydroksylazę lizylową, zapobiegając syntezie kolagenu, co powoduje kruchość tworów chrzęstnych. Na starość dochodzi do zwyrodnieniowej artrozy kręgosłupa i dużych stawów, przestrzenie międzykręgowe zwężają się.

Podstawy leczenia.

Chociaż skuteczne sposoby nieznana, analogicznie do innych zaburzeń aminokwasowych, od najmłodszych lat zaleca się ograniczenie spożycia fenyloalaniny i tyrozyny, co powinno zapobiec rozwojowi ochronozy i schorzeń stawów. W celu ochrony aktywności oksydazy lizylowej przepisuje się duże dawki kwasu askorbinowego.

Bielactwo.

Etiologia. Choroba spowodowana jest całkowitym lub częściowym zaburzeniem syntezy enzymu tyrozynazy (częstotliwość 1:20000), niezbędnego do syntezy dioksyfenyloalaniny w komórkach barwnikowych.

Obraz kliniczny. W przypadku całkowitego braku enzymu następuje całkowita deligmentacja skóry, włosów, oczu, a kolor jest taki sam dla wszystkich grup rasowych i nie zmienia się wraz z wiekiem. Skóra nie opala się, nie ma żadnych znamion ani plam pigmentowych, rozwija się fotodermit. Ciężki oczopląs, światłowstręt, ślepota dzienna, zaczerwienienie odruch źreniczny. Przy częściowym niedoborze obserwuje się jasnożółte włosy, słabo zabarwione pieprzyki i bardzo jasną skórę.

Parkinsonizm.

Etiologia. Przyczyną parkinsonizmu (częstotliwość po 60 latach 1:200) jest niska aktywność hydroksylazy tyrozynowej lub dekaboksylazy DOPA w tkance nerwowej, co powoduje niedobór neuroprzekaźnika dopaminy i akumulację tyraminy.

Obraz kliniczny.

Najczęstsze objawy to sztywność mięśni, sztywność, drżenie i spontaniczne ruchy.

Podstawy leczenia.

Wymaga systematycznego wprowadzenia analogi lecznicze dopaminy i stosowanie inhibitorów monoaminooksydazy.

Acetooctan fumaranu

Acetooctan fumaranu

Fenyloketonuria

Etiologia. Niedobór hydroksylazy fenyloalaniny. Fenyloalanina przekształca się w fenylopirogronian.

Obraz kliniczny.

§ Zaburzenie mielinizacji nerwów

§ Masa mózgu jest poniżej normy.

§ Upośledzenie umysłowe i fizyczne.

Kryteria diagnostyczne:

§ poziom fenyloalaniny we krwi.

§ Test FeCl3.

§ Próbki DNA (prenatalne).

Wniosek

O znaczeniu aminokwasów dla organizmu decyduje przede wszystkim fakt, że służą one do syntezy białek, których metabolizm zajmuje szczególne miejsce w procesach metabolicznych zachodzących między organizmem a organizmem. otoczenie zewnętrzne. Ważna rola Hormony białkowe odgrywają rolę w koordynowaniu pracy wszystkich układów komórkowych. Metabolizm białek i aminokwasów odgrywa istotną i niezastąpioną rolę w życiu organizmów.

Bibliografia

1. Ershov YA, Zaitseva NI. Podstawy biochemii dla inżynierów. MSTU 2010

2. YA Ershov, współautor Chemia ogólna. M. 2011.

3. Belousova E.D., Nikanorova M.Yu. , Nikolaeva E.A. Dziedziczne choroby metaboliczne objawiające się w okresie noworodkowym // Rosyjski Biuletyn Perinatologii i Pediatrii, N6-2000, s. 12-19

4. Leninger A. Podstawy biochemii. M. Mir. 1985. 1055 s.

5. Blau N, Duran M, Blascovich ME, Gibson KM (red.) Przewodnik dla lekarzy po laboratoryjnej diagnostyce chorób metabolicznych (wydanie drugie). Nowy Jork: Springer, 1996

6. Nikolaev A. Ya., Chemia biologiczna, M. „Agencja Informacji Medycznej”, 2004.

7. Florentyev V.L., Biochemia. - M., 2004. - 464 s.

8. Berezov T.T., Korovkin B.F., Chemia biologiczna. M, Medycyna, 1998

9. Ershov Yu.A. i inne Chemia ogólna. 8 wyd. M. VSH. 2009. 560 s.

10. Ershov Yu.A. i inne Kinetyka i termodynamika procesów biochemicznych i fizjologicznych. M. Medycyna. 1990. 208 s.

11. Kolman J., Rem K.-G. Biochemia wizualna. M., Mir, 2004. 269 s.

12. http://biomed.science.ulster.ac.uk/bmsri/-Metabolomics-and-Proteomics-Unit-.html

13. http://biokhimija.ru/lekcii-po-biohimii/21-matrichnye-biosintezy.html

14. Biochemia: podręcznik. dla uniwersytetów, wyd. E.S. Severina., 2003. 779 s. ISBN 5-9231-0254-4

15. Veltishchev Yu. E., Kazantseva L. Z., Semyachkina A. N. Dziedziczne choroby metaboliczne. W książce Human Hereditary Pathology, wyd. Veltishchev Yu.E., Bochkov N.P.M. 1992, t. 1, s. 2-3 41-101.

16. Musil Ya., Novikova O., Kunz K. Nowoczesna biochemia w schematach: Tłum. z języka angielskiego - wyd. 2, poprawione - M.: Mir, 1984. - 216 s., il.

Opublikowano na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Definicja klasy aminokwasów jako związków heterofunkcyjnych zawierających dwie grupy funkcyjne (karboksylową i aminową) związane z rodnikiem węglowodorowym. Klasyfikacja, izomeria, właściwości, wytwarzanie i zastosowanie aminokwasów.

prezentacja, dodano 04.10.2013


Charakterystyka fizykochemiczna aminokwasy. Otrzymywanie aminokwasów podczas hydrolizy białek lub w wyniku reakcji chemicznych. Szereg substancji zdolnych do wykonywania pewnych funkcje biologiczne aminokwasy. Zdolność aminokwasów do polikondensatu.

prezentacja, dodano 22.05.2012


Wzór ogólny i charakterystyka aminokwasów jako pochodnych kwasów. Kwasy proteinogenne tworzące białka. Klasyfikacja aminokwasów według względnej pozycji i liczby grup funkcyjnych. Właściwości fizyczne i chemiczne aminokwasów.

prezentacja, dodano 22.01.2012


Typowe szlaki metabolizmu aminokwasów. Znaczenie i funkcje białek w organizmie. Wzorce białka i jego wartość biologiczna. Źródła i sposoby wykorzystania aminokwasów. Bilans azotowy. Enzym trzustkowy. Trawienie złożonych białek. Pojęcie transaminacji.

prezentacja, dodano 10.05.2011


Właściwości chemiczne i charakterystyka aminokwasów, izomeria. Klasyfikacja standardowych a-aminokwasów według grup R i grup funkcyjnych. Równowaga kwasowo-zasadowa w roztworze a-aminokwasów. Wykorzystanie reakcji ninhydrynowej do ich wykrywania.

streszczenie, dodano 22.03.2012


Białka to wielkocząsteczkowe białka zawierające azot materia organiczna, których cząsteczki zbudowane są z reszt aminokwasowych. Informacja dziedziczna jest skoncentrowana w cząsteczce DNA. Za pomocą białek realizowana jest informacja genetyczna. Klasyfikacja aminokwasów.

streszczenie, dodano 17.01.2009


Rola aminokwasów w życiu organizmu człowieka. Odmiany i skład chemiczny jabłka Technologia produkcji sok jabłkowy. Budowa wykresu kalibracyjnego. Metoda oznaczania aminokwasów. Optymalizacja warunków reakcji z ninhydryną.

praca magisterska, dodana 18.07.2014


Charakterystyka niezbędnych aminokwasów alifatycznych i aromatycznych, które nie mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka. Źródła pokarmowe waliny, izoleucyny, leucyny, lizyny, metioniny, trioniny, tryptofanu i argininy. Ich rola w organizmie.

prezentacja, dodano 10.10.2016


Klasyfikacja aminokwasów i rodzaje ich izomerii. Właściwości chemiczne aminokwasów w zależności od obecności grupy karboksylowej, aminowej oraz łącznej obecności grup karboksylowych i aminowych. Procesy redoks z udziałem kwasów.

streszczenie, dodano 22.06.2010


Właściwości biochemiczne aminokwasy - związki organiczne w cząsteczkach, w których jeden lub więcej atomów wodoru w łańcuchu węglowym zastąpiono grupą -NH2. Aminokwasy jako dodatek do żywności. Preparaty aminokwasowe. Biologiczna rola aminokwasów.

Największa grupa dziedzicznych chorób metabolicznych. Prawie wszystkie są dziedziczone w sposób autosomalny recesywny. Przyczyną chorób jest niedobór jednego lub drugiego enzymu odpowiedzialnego za syntezę aminokwasów. Obejmują one:

• fenyloketonuria – zaburzenie przemiany fenyloalaniny w tyrozynę na skutek Gwałtowny spadek aktywność hydroksylazy fenyloalaniny;
• alkaptonuria – zaburzenie metabolizmu tyrozyny spowodowane zmniejszona aktywność enzym homogentyzynaza i akumulacja kwasu homotentyzynowego w tkankach organizmu;
• Bielactwo oczno-skórne jest spowodowane brakiem syntezy enzymu tyrozynazy.

FENYLOKETONURIA (PKU) jest ciężką chorobą dziedziczną, która charakteryzuje się głównie uszkodzeniem układu nerwowego. W wyniku mutacji w genie kontrolującym syntezę hydroksylazy fenyloalaniny, na etapie konwersji fenyloalaniny do tyrozyny dochodzi do blokady metabolicznej, w wyniku której główną drogą konwersji fenyloalaniny staje się deaminacja i synteza toksyczne pochodne - kwas fenylopirogronowy, fenylomlekowy i fenylooctowy. We krwi i tkankach zawartość fnyloalaniny wzrasta znacząco (do 0,2 g/l i więcej, przy normie 0,01-0,02 g/l). W patogenezie choroby istotną rolę odgrywa niedostateczna synteza tyrozyny, która jest prekursorem katecholamin i melaniny. Choroba jest dziedziczona w sposób autosomalny recesywny.

ZABURZENIA METABOLIZMU AMINOKWASÓW. Do najczęstszych chorób związanych z zaburzeniami metabolizmu aminokwasów zalicza się fenyloketonurię i bielactwo.
Zwykle aminokwas fenyloalanina (PA) jest przekształcany przez enzym hydroksylazę fenyloalaniny w aminokwas tyrozynę, która z kolei pod działaniem enzymu tyrozynazy może zostać przekształcona w pigmentową melaninę. Kiedy aktywność tych enzymów zostaje zakłócona, rozwijają się dziedziczne choroby człowieka, fenyloketonurię i bielactwo.
Fenyloketonuria (PKU) występuje w różnych populacjach ludzkich z częstością 1:6000-1:10 000, na Białorusi - 1:6000. Dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny; pacjenci są homozygotami recesywnymi (aa). Zmutowany gen odpowiedzialny za syntezę enzymu hydroksylazy fenyloalaniny został zmapowany (12q22-q24), zidentyfikowany i zsekwencjonowany (oznaczono sekwencję nukleotydową).
Fenyloalanina jest jednym z niezbędnych aminokwasów. Tylko część FA jest wykorzystywana do syntezy białek; większość tego aminokwasu jest utleniana do tyrozyny. Jeśli enzym hydroksylaza fenyloalaniny nie jest aktywny, wówczas FA nie ulega przemianie w tyrozynę, ale gromadzi się w surowicy krwi w dużych ilościach w postaci kwasu fenylopirogronowego (PPVA), który jest wydalany z moczem i potem, powodując „mysi „zapach pacjentów”. Wysokie stężenie FPVC prowadzi do zakłócenia tworzenia osłonki mielinowej wokół aksonów w ośrodkowym układzie nerwowym. Dzieci chore na fenyloketonurię rodzą się zdrowe, jednak w pierwszych tygodniach życia rozwijają się u nich kliniczne objawy choroby. FPVK jest trucizną neurotropową, w wyniku której rozwija się pobudliwość i napięcie mięśniowe, hiperrefleksja, drżenie i konwulsyjne napady padaczkowe. Późniejsze naruszenia wyższych aktywność nerwowa, upośledzenie umysłowe, małogłowie. Pacjenci doświadczają słabej pigmentacji z powodu upośledzonej syntezy melaniny.
Istnieją trzy formy tej choroby. Fenyloketonuria I dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny i jest spowodowana mutacjami genu RAS, zlokalizowanego na długim ramieniu chromosomu 12 (12q24.1).
Fenyloketonuria //jest również dziedziczona autosomalnie recesywnie, defekt genu zlokalizowany jest w krótkim ramieniu chromosomu 4, region 4p15.3. Częstość występowania choroby wynosi 1:100 000. Z powodu niedoboru reduktazy dihydropterydyny powrót do zdrowia jest upośledzony aktywna forma tetrahydrobiopteryna, uczestnicząc jako kofaktor w hydroksylacji fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu, co prowadzi do akumulacji metabolitów i zakłócenia powstawania prekursorów neuroprzekaźników katecholaminowych i serotoninowych. W patogenezie choroby istotne jest także obniżenie poziomu folianów w surowicy krwi, czerwonych krwinkach i płynie mózgowo-rdzeniowym.
Fenyloketonuria III dziedziczona jest w sposób autosomalny recesywny i wiąże się z niedoborem syntazy 6-pirogoilo-tetrahydropteryny, która bierze udział w syntezie tetrahydrobiopteryny z trifosforanu dihydroneopteryny. Częstość występowania tej choroby wynosi 1:30 000. W genezie choroby główną rolę odgrywa niedobór tetrahydrobiopteryny.
Rozpoznanie choroby przeprowadza się metodami biochemicznymi: jeszcze przed rozwinięciem się obrazu klinicznego PPVC oznacza się w moczu, a we krwi wykrywa się wysoką zawartość fenyloalaniny. W szpitalach położniczych badanie przesiewowe w kierunku fenyloketonurii jest obowiązkowe.
Albinizm występuje w różnych populacjach z różną częstotliwością – od 1:5000 do 1:25 000. Jego najczęstsza postać – albinizm oczno-skórny ujemny pod względem tyrozyny – dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny.
Głównymi objawami klinicznymi albinizmu w każdym wieku są: brak melaniny w komórkach skóry (mlecznobiały kolor), bardzo jasne włosy, jasnoszara lub jasnoniebieska tęczówka oczu, czerwona źrenica, zwiększona wrażliwość na promieniowanie UV (powoduje zapalne choroby skóry). ). Pacjenci nie mają plam pigmentacyjnych na skórze, a ich ostrość wzroku jest zmniejszona. Rozpoznanie choroby nie jest trudne.

61. Choroby dziedziczne metabolizm węglowodanów(galaktozemia)

Do chorób dziedzicznych związanych z zaburzeniami metabolizmu węglowodanów zalicza się np. galaktozemia, w którym zostaje zakłócony proces enzymatycznej przemiany galaktozy w glukozę. W rezultacie galaktoza i jej produkty przemiany materii gromadzą się w komórkach i wywierają szkodliwy wpływ na wątrobę, ośrodkowy układ nerwowy itp. Klinicznie galaktozemia objawia się biegunką, wymiotami od pierwszych dni życia dziecka, uporczywą żółtaczką z powodu uszkodzenia i powiększenie wątroby, zmętnienie soczewki (zaćma), opóźniony rozwój umysłowy i fizyczny.

Dziedziczne zaburzenia metabolizmu węglowodanów obejmują cukrzyca(patrz Cukrzyca) i szereg innych chorób.

Patologia metabolizmu węglowodanów. Wzrost poziomu glukozy we krwi – hiperglikemia może wystąpić na skutek nadmiernie intensywnej glukoneogenezy lub w wyniku zmniejszenia zdolności wykorzystania glukozy przez tkanki, np. gdy zostaną zakłócone procesy jej transportu przez tkanki. błony komórkowe. Spadek poziomu glukozy we krwi - hipoglikemia - może być objawem różnych chorób i stanów patologicznych, a mózg jest pod tym względem szczególnie wrażliwy: konsekwencje hipoglikemii mogą być nieodwracalne szkody jego funkcje.

Genetycznie uwarunkowane defekty enzymów U. o. są przyczyną wielu choroby dziedziczne. Przykładem genetycznie uwarunkowanego dziedzicznego zaburzenia metabolizmu monosacharydów jest galaktozemia, rozwijający się w wyniku defektu w syntezie enzymu urydylotransferazy galaktozo-1-fosforanowej. Objawy galaktozemii obserwuje się również w przypadku defektu genetycznego UDP-glukozo-4-epimerazy. Charakterystyczne cechy galaktozemia to hipoglikemia, galaktozuria, pojawienie się i nagromadzenie galaktozo-1-fosforanu we krwi wraz z galaktozą, a także utrata masy ciała, zwyrodnienie tłuszczowe i marskość wątroby, żółtaczka, zaćma rozwijająca się w młodym wieku, opóźniony rozwój psychomotoryczny . W ciężkich postaciach galaktozemii dzieci często umierają w pierwszym roku życia z powodu upośledzenia funkcji wątroby lub zmniejszonej odporności na infekcje.

Przykładem dziedzicznej nietolerancji monosacharydów jest nietolerancja fruktozy, która jest spowodowana defektem genetycznym aldolazy fruktozofosforanowej, a w niektórych przypadkach zmniejszeniem aktywności aldolazy fruktozo-1,6-difosforanowej. Choroba charakteryzuje się uszkodzeniem wątroby i nerek. Obraz kliniczny charakteryzuje się drgawkami, czasami częstymi wymiotami śpiączka. Objawy choroby pojawiają się w pierwszych miesiącach życia, gdy dzieci przechodzą na żywienie mieszane lub sztuczne. Ładowanie fruktozy powoduje ciężką hipoglikemię.

Choroby spowodowane defektami w metabolizmie oligosacharydów polegają głównie na upośledzeniu rozkładu i wchłaniania węglowodanów zawartych w pożywieniu, co zachodzi głównie w jelicie cienkim. Maltoza i dekstryny o niskiej masie cząsteczkowej powstające ze skrobi i glikogenu spożywczego pod działaniem a-amylazy zawartej w ślinie i soku trzustkowym, laktozie mlecznej i sacharozie są rozkładane przez disacharydazy (maltaza, laktaza i sukraza) do odpowiednich monosacharydów, głównie w mikrokosmkach błonę śluzową jelita cienkiego, a następnie, jeśli proces transportu monosacharydów nie zostanie zakłócony, następuje ich wchłanianie. Służy brak lub zmniejszenie aktywności disacharydaz na błonę śluzową jelita cienkiego główny powód nietolerancja odpowiednich disacharydów, co często prowadzi do uszkodzenia wątroby i nerek oraz powoduje biegunkę i wzdęcia (patrz. Zespół złego wchłaniania ). Szczególnie nasilone objawy charakteryzują się dziedziczną nietolerancją laktozy, którą zwykle wykrywa się już od urodzenia dziecka. Do diagnozowania nietolerancji cukru zwykle stosuje się testy wysiłkowe z podaniem na pusty żołądek, w przypadku podejrzenia nietolerancji węglowodanów. Dokładniejszą diagnozę można postawić na podstawie biopsji błony śluzowej jelit i oznaczenia aktywności disacharydazy w otrzymanym materiale. Leczenie polega na wyeliminowaniu z żywności żywności zawierającej odpowiedni disacharyd. Większy efekt obserwuje się jednak w przypadku przepisywania preparatów enzymatycznych, co pozwala takim pacjentom spożywać regularne posiłki. Przykładowo w przypadku niedoboru laktazy wskazane jest dodanie do mleka przed jego spożyciem preparatu enzymatycznego zawierającego laktazę. Prawidłowa diagnostyka chorób wywołanych niedoborem disacharydazy jest niezwykle istotna. Najczęstszym błędem diagnostycznym w tych przypadkach jest postawienie fałszywej diagnozy czerwonki, innych infekcji jelitowych i leczenie antybiotykami, co prowadzi do szybkiego pogorszenia stanu chorych dzieci i poważnych konsekwencji.

Choroby spowodowane zaburzeniami metabolizmu glikogenu stanowią grupę enzymopatii dziedzicznych, zjednoczoną pod wspólną nazwą glikogenoza. Glikogenoza charakteryzuje się nadmiernym gromadzeniem glikogenu w komórkach, czemu może towarzyszyć także zmiana struktury cząsteczek tego polisacharydu. Glikogenoza zaliczana jest do tzw. choroby spichrzeniowej. Glikogenoza (choroba glikogenowa) jest dziedziczona w sposób autosomalny recesywny lub sprzężony z płcią. Prawie całkowita nieobecność w komórkach glikogenu obserwuje się aglikogenozę, której przyczyną jest całkowity brak lub zmniejszona aktywność syntetazy glikogenu wątrobowego.

Konsekwencją są w większości przypadków choroby spowodowane zaburzeniami metabolizmu różnych glikokoniugatów zaburzenia wrodzone rozkład glikolipidów, glikoprotein lub glikozaminoglikanów (mukopolisacharydów) w różnych narządach. Są to także choroby spichrzowe. W zależności od tego, który związek nieprawidłowo gromadzi się w organizmie, wyróżnia się glikolipidozy, glikoproteinody i mukopolisacharydozy. Wiele glikozydaz lizosomalnych, których defekt leży u podstaw dziedzicznych zaburzeń metabolizmu węglowodanów, występuje w postaci różnych form, tzw. form wielokrotnych, czyli izoenzymów. Choroba może być spowodowana defektem dowolnego izoenzymu. Na przykład. Choroba Tay-Sachsa jest konsekwencją defektu formy AN acetyloheksozominidazy (heksozominidazy A), natomiast defekt form A i B tego enzymu prowadzi do choroby Sandhoffa.

Większość chorób spichrzowych ma charakter niezwykle poważny, wiele z nich jest nadal nieuleczalnych. Obraz kliniczny, kiedy różne choroby kumulacja może być podobna i odwrotnie, ta sama choroba może objawiać się inaczej u różnych pacjentów. Dlatego w każdym przypadku konieczne jest ustalenie defektu enzymatycznego, który wykrywa się głównie w leukocytach i fibroblastach skóry pacjentów. Jako substraty stosuje się glikokoniugaty lub różne syntetyczne glikozydy. W innym mukopolisacharydozy, jak również w niektórych innych chorobach spichrzeniowych (na przykład z mannozydozą) oligosacharydy różniące się budową są wydalane z moczem w znacznych ilościach. Izolacja tych związków z moczu i ich identyfikacja przeprowadzana jest w celu diagnostyki chorób spichrzeniowych. Oznaczenie aktywności enzymatycznej w hodowanych komórkach wyizolowanych z płynu owodniowego uzyskanego podczas amniopunkcji w przypadku podejrzenia choroby spichrzeniowej umożliwia diagnostykę prenatalną.

W przypadku niektórych chorób poważne naruszenia U. o. powstają wtórnie. Przykładem takiej choroby jest cukrzyca, spowodowane albo uszkodzeniem komórek b wysp trzustkowych, albo defektami w strukturze samej insuliny lub jej receptorów na błonach komórkowych tkanek wrażliwych na insulinę. Hiperglikemia żywieniowa i hiperinsulinemia prowadzą do rozwoju otyłości, która nasila lipolizę i stosowanie nieestryfikowanych Kwasy tłuszczowe(NEFA) jako substrat energetyczny. Upośledza to wykorzystanie glukozy w tkance mięśniowej i stymuluje glukoneogenezę. Z kolei nadmiar NEFA i insuliny we krwi prowadzi do wzrostu syntezy trójglicerydów w wątrobie (patrz. Tłuszcze ) I cholesterole i odpowiednio do wzrostu stężenia we krwi lipoproteiny bardzo niska i niska gęstość. Jednym z powodów przyczyniających się do rozwoju takich poważne powikłania w cukrzycy, takiej jak zaćma, nefropatia, anglopatia i niedotlenienie tkanek, polega na nieenzymatycznej glikozylacji białek.

62. Dziedziczne choroby tkanki łącznej (mukopolisacharydozy)

Mukopolisacharydozy, w skrócie MPS, czyli MPS (od (mukopolisacharydy + -ōsis)) to grupa chorób metabolicznych tkanki łącznej związanych z zaburzeniami metabolizmu kwaśnych glikozaminoglikanów (GAG, mukopolisacharydów), spowodowanych niedoborem enzymów lizosomalnych metabolizmu glikozaminoglikanów . Choroby te wiążą się z dziedzicznymi zaburzeniami metabolicznymi, objawiają się jako „choroby spichrzeniowe” i prowadzą do różnorodnych defektów kości, chrząstki i tkanki łącznej.

Rodzaje chorób

W zależności od charakteru defektu enzymatycznego wyróżnia się kilka głównych typów mukopolisacharydoz:

• Typ I - zespół Hurlera (mukompolisacharydoza I H - Hurler), zespół Hurlera-Scheie (mukopolisacharydoza I H/S - Hurler-Scheie), zespół Scheiego (mukopolisacharydoza I S - Scheie). Spowodowane niedoborem alfa-L-iduronidazy (enzymu katabolizmu mukopolisacharydów). Choroba stopniowo prowadzi do gromadzenia się w tkankach siarczanu heparanu i siarczanu dermatanu. Istnieją trzy fenotypy: zespół Hurlera, zespół Scheiego i zespół Hurlera-Scheiego.
• Typ II – zespół Huntera
• Typ III - zespół Sanfilippo
• Typ IV – zespół Morquio
• Typ V – zespół Scheiego
• Typ VI – zespół Maroteaux-Lamy’ego
• Typ VII – zespół Sly’a, niedobór β-glukuronidazy

63. Cechy mendelizujące u człowieka

Postacie mendlowskie to te, których dziedziczenie następuje zgodnie z prawami ustanowionymi przez G. Mendla. Cechy mendlowskie są determinowane przez jeden gen monogenicznie (od greckiego monos - jeden), to znaczy, gdy o przejawie cechy decyduje interakcja geny alleliczne, z których jeden dominuje (tłumi) drugi. Prawa Mendla obowiązują dla genów autosomalnych o całkowitej penetracji (od łacińskiego penetrans - penetrujący, sięgający) i stałej ekspresji (stopień ekspresji cechy).
Jeśli geny są zlokalizowane w chromosomach płci (z wyjątkiem regionu homologicznego w chromosomach X i Y) lub są połączone na jednym chromosomie lub w DNA organelli, wówczas wyniki krzyżowania nie będą zgodne z prawami Mendla.
Ogólne prawa dziedziczności są takie same dla wszystkich eukariontów. Człowiek ma także cechy mendlowskie i charakteryzuje się wszystkimi typami dziedziczenia: autosomalnym dominującym, autosomalnym recesywnym, związanym z chromosomami płciowymi (z regionem homologicznym chromosomów X i Y).

Rodzaje dziedziczenia cech mendlowskich:
I. Autosomalny dominujący typ dziedziczenia. Niektóre cechy normalne i patologiczne dziedziczą się w sposób autosomalny dominujący:
1) biały lok nad czołem;
2) sierść jest szorstka, prosta (jeż);
3) włosy wełniste – końcówki krótkie, łatwo rozdwajające się, kręcone, puszyste;
4) skóra jest gruba;
5) możliwość zwinięcia języka w tubę;
6) Warga habsburska – dolna szczęka wąska, wysunięta do przodu, dolna warga opadająca, a usta półotwarte;
7) polidaktylia (od greckiego polus - liczne, daktylos - palec) - polidaktylia, gdy jest sześć lub więcej palców;
8) syndaktylia (z greckiego syn - razem) - połączenie tkanek miękkich lub kostnych paliczków dwóch lub więcej palców;
9) brachydaktylia (krótkie palce) – niedorozwój dalszych paliczków palców;
10) arachnodaktylia (od greckiego ahahna - pająk) - bardzo wydłużone palce „pająka”

II. Autosomalny recesywny typ dziedziczenia.
Jeśli geny recesywne są zlokalizowane w autosomach, mogą pojawić się podczas małżeństwa dwóch heterozygot lub homozygot pod względem allelu recesywnego.
W sposób autosomalny recesywny dziedziczone są następujące cechy:
1) włosy są miękkie, proste;
2) skóra jest cienka;
3) grupa krwi Rh-;
4) niemożność wyczucia gorzkiego smaku fenylomocznika;
5) niemożność złożenia języka w rurkę;
6) fenyloketonurię – zablokowana jest przemiana fenyloalaniny w tyrozynę, która przekształca się w kwas fenylopirogronowy, będący trucizną neurotropową (objawy – zespoły drgawkowe, upośledzenie umysłowe, impulsywność, pobudliwość, agresja);
7) galaktozemia – nagromadzenie galaktozy we krwi, co hamuje wchłanianie glukozy i powoduje efekt toksyczny na temat funkcji wątroby, mózgu, soczewki oka;
8) albinizm.
Częstość występowania recesywnych chorób dziedzicznych wzrasta zwłaszcza u izolatów i wśród populacji o wysokim odsetku małżeństw zawieranych między spokrewnionymi osobami.
Niektóre cechy od dawna uważane są za mendlowskie, ale sposób ich dziedziczenia prawdopodobnie opiera się na bardziej złożonym modelu genetycznym i może obejmować więcej niż jeden gen. Obejmują one:
kolor włosów
kolor oczu
Palec Mortona
zwijanie języka

64. Dziedziczne choroby białek krążących (talasemia)

Talasemia (niedokrwistość Cooleya) jest dziedziczona w sposób recesywny (układ bihaleliczny), który polega na zmniejszeniu syntezy łańcuchów polipeptydowych wchodzących w skład struktury prawidłowej hemoglobiny. Zwykle głównym wariantem hemoglobiny (97%) u osoby dorosłej jest hemoglobina A. Jest to tetramer składający się z dwóch monomerów o łańcuchu α i dwóch monomerów o łańcuchu β. 3% hemoglobiny u dorosłych reprezentowana jest przez hemoglobinę A2, składającą się z dwóch łańcuchów alfa i dwóch delta. Istnieją dwa geny HBA1 i HBA2 kodujące monomer alfa i jeden gen HBB kodujący monomer beta. Obecność mutacji w genach hemoglobiny może prowadzić do zakłócenia syntezy niektórych typów łańcuchów.

65. Kareotyp człowieka. Budowa i rodzaje chromosomów. Zobacz pytanie. 12 i 22

66. . Dziedziczne choroby białek krążących (anemia sierpowatokrwinkowa)

Anemia sierpowata to dziedziczna hemoglobinopatia związana z takim naruszeniem struktury białka hemoglobiny, w wyniku którego uzyskuje ono specjalną strukturę krystaliczną – tzw. hemoglobinę S. Czerwone krwinki przenoszące hemoglobinę S zamiast zwykłej hemoglobiny A pod mikroskopem mają charakterystyczny kształt półksiężyca (kształt sierpa), dla którego ta forma hemoglobinopatii nazywana jest anemią sierpowatokrwinkową.

Czerwone krwinki przenoszące hemoglobinę S mają zmniejszoną trwałość i zmniejszoną zdolność transportu tlenu, dlatego u pacjentów z anemią sierpowatokrwinkową zwiększa się niszczenie czerwonych krwinek w śledzionie, skraca się ich żywotność, nasila się hemoliza i często dochodzi do oznaki przewlekłego niedotlenienia ( niedobór tlenu) lub przewlekłe „nadmierne podrażnienie” linii erytrocytów szpiku kostnego.

Anemia sierpowatokrwinkowa jest dziedziczona w sposób autosomalny recesywny (z niepełną dominacją). U nosicieli heterozygotycznych pod względem genu anemii sierpowatokrwinkowej ich erytrocyty zawierają w przybliżeniu równe ilości hemoglobiny S i hemoglobiny A. Jednak w normalnych warunkach u nosicieli prawie nigdy nie występują objawy, a erytrocyty sierpowate są wykrywane przypadkowo podczas laboratoryjnego badania krwi. Objawy u nosicieli mogą pojawić się podczas niedotlenienia (na przykład podczas wspinaczki górskiej) lub silnego odwodnienia organizmu. Homozygoty pod względem genu anemii sierpowatokrwinkowej mają we krwi wyłącznie czerwone krwinki w kształcie sierpa, które przenoszą hemoglobinę S, a choroba jest ciężka.

Anemia sierpowatokrwinkowa jest bardzo powszechna w regionach świata, gdzie malaria jest chorobą endemiczną, a pacjenci z anemią sierpowatą mają zwiększoną (choć nie całkowitą) wrodzoną odporność na zakażenia różnymi szczepami Plasmodium falciparum. Sierpowate krwinki czerwone tych pacjentów są również odporne na zakażenie Plasmodium falciparum in vitro. Nosiciele heterozygot, którzy nie cierpią na anemię, mają również zwiększoną odporność na malarię (przewaga heterozygoty), co wyjaśnia wysoką częstotliwość występowania tego szkodliwego allelu w populacjach afrykańskich.

Hiperaminoacyduria. Mówi się, że hiperaminoacyduria występuje, gdy wydalanie jednego lub większej liczby aminokwasów z moczem przekracza wartości fizjologiczne.
W zależności od pochodzenia wyróżniamy: 1. aminoacydurię metaboliczną lub przednerkową oraz 2. aminoacydurię nerkową.

W przypadku aminoacydurii metabolicznej jeden lub więcej aminokwasów powstaje w większej ilości niż normalnie lub mniej jest metabolizowanych. Nadmiar przekracza zdolność resorpcyjną kanalików, dlatego aminokwasy „przelewają się” i są wydalane z moczem. W takich przypadkach, wraz ze zwiększoną aminoacydurią, wykrywa się zwiększone stężenie odpowiednich aminokwasów we krwi.

Objawowe formy aminoacydurii metabolicznych mogą wystąpić w przypadku ciężkiego uszkodzenia wątroby.

Jednak w większości przypadków aminoacydurie metaboliczne są enzymopatiami dziedzicznymi: śródmiąższowy metabolizm dowolnego aminokwasu zostaje zakłócony z powodu braku określonego enzymu. Produkty przemiany materii powstałe przed blokiem enzymatycznym gromadzą się we krwi i są wydalane w dużych ilościach z moczem.

W aminoacydurii nerkowej synteza aminokwasów odbywa się w: normalna ilość jednak z powodu wrodzonego lub nabytego uszkodzenia kanalików nerkowych są one wydalane w dużych ilościach z moczem. Nieprawidłowości te opisano szerzej w rozdziale poświęconym chorobom nerek. W tym miejscu omówione zostaną wyłącznie wrodzone aminoacydurie metaboliczne.

Fenyloketonuria. Oligofrenia fenylopirorogowa (choroba Völlinga). Enzymopatia dziedziczona autosomalnie recesywnie. Jego biochemiczną istotą jest niemożność przekształcenia fenyloalaniny w tyrozynę ze względu na brak enzymu oksydazy fenyloalaniny. Objawy kliniczne tej anomalii są związane z poważnym uszkodzeniem mózgu, któremu towarzyszy upośledzenie umysłowe. Ta powszechna choroba jest jedną z najczęstszych przyczyn upośledzenia umysłowego. Wśród populacji występuje z częstością 1:10 000-1:20 000.

Patogeneza. Ze względu na brak enzymu biorącego udział w metabolizmie fenyloalaniny – oksydaza fenyloalaniny, fenyloalanina i produkt jej metabolizmu – kwas fenylopirogronowy – kumulują się we krwi. Nagromadzenie tych substancji jest przyczyną wiodącego objawu klinicznego – uszkodzenia mózgu, najprawdopodobniej spowodowanego hamującym działaniem tych metabolitów na inne procesy enzymatyczne w mózgu. Ponadto pewną rolę w powstaniu choroby odgrywa również zaburzenie normalnej syntezy tyrozyny, która jest głównym materiałem do produkcji adrenaliny, noradrenaliny i dijodotyrozyny.

Obraz kliniczny. Wiodącym objawem fenyloketonurii jest upośledzenie umysłowe, które objawia się we wczesnym niemowlęctwie i szybko postępuje. Często występuje nadciśnienie mięśniowe, a w niektórych przypadkach obserwuje się drgawki przypominające padaczkę.

Wśród innych zmian związanych z defektami metabolicznymi należy wymienić niedostateczną pigmentację pacjentów. Wiele z nich ma niebieskie oczy, jasną skórę i blond włosy. Często występuje brachycefalia i hipertayloryzm. Ciśnienie tętnicze zwykle niski. Pot pacjentów ma nieprzyjemny („mysi”) zapach.

Diagnoza. W związku z możliwością leczenia choroby, ogromne znaczenie ma wczesne rozpoznanie nosicieli anomalii. Fenyloalaninę i jej produkty przemiany materii można znaleźć we krwi i moczu. Stężenie fenyloalaniny we krwi jest wielokrotnie wyższe niż górna granica normy (1,5 mg%). W moczu za pomocą testu Föllinga można jakościowo wykazać obecność kwasu fenylopirogronowego: po dodaniu roztworu chlorku żelaza mocz nabiera ciemnozielonego koloru.

Jednak test ten staje się pozytywny dopiero w wieku 3-4 tygodni, a ponadto nie jest swoisty. Test Guthriego daje dokładniejsze wyniki już pod koniec pierwszego tygodnia: metoda mikrobiologiczna, w oparciu o wpływ fenyloalaniny na wzrost Bacillus subtilis. Metoda ta jest oczywiście najbardziej odpowiednia do badania populacji niemowląt. Jej wadą jest konieczność pobierania krwi, co wciąż jest trudne do przeprowadzenia na dużą skalę. Dopóki ta analiza nie stanie się powszechna, należy w 3-4 tygodniu życia wykonać badanie żelazochlorków, a w podejrzanych przypadkach potwierdzić rozpoznanie poprzez badanie spektrum aminokwasów we krwi i moczu za pomocą chromatografii bibułowej. W przypadku wywiadu rodzinnego badanie krwi należy wykonać już w pierwszym tygodniu życia.

Leczenie . Jeśli terapię rozpoczniemy wcześnie, jeśli to możliwe już w okresie noworodkowym, sukces można osiągnąć ograniczając do minimum zawartość fenyloalaniny w diecie. Jednak stosowanie hydrolizatu kazeiny, który stanowi podstawę diety i zapewnia ograniczenie fenyloalaniny, jest trudne i kosztowne. Obecnie oferowane specjalne leki w leczeniu fenyloketonurii - berlofen, lofenalak, minafen, hipofenat, które są zadowalająco tolerowane przez pacjentów. Jeśli leczenie rozpocznie się w późnym okresie niemowlęcym, możliwe będzie jedynie zatrzymanie dalszego postępu idiotyzmu.

Alkaptonuria. Choroba charakteryzuje się ciemnobrązowym kolorem moczu, który pojawia się podczas stania w powietrzu. Dziedziczna enzymopatia, u pacjentów brakuje enzymu homogentyzynazy. Kwas homogentyzynowy, uwalniany w większych ilościach, utlenia się na powietrzu, uzyskując brązową barwę. Pieluszki i Bielizna dziecko jest również wybarwione, co ułatwia diagnozę.

Oprócz opisanych powyżej cech moczu, anomalia ta ma tylko dwa inne objawy: artropatię pojawiającą się w późniejszym wieku i niebieskawe zabarwienie chrząstki, łatwe do wykrycia na małżowinie usznej. Nie ma leczenia.

Bielactwo jest także dziedziczną nieprawidłowością metabolizmu aminokwasów aromatycznych. Jednocześnie nie ma enzymu tyrozynazy, który katalizuje przemianę tyrozyny w DOPA – dioksyfenyloalanol. Ponieważ DOPA jest podstawą syntezy melaniny, nosicielami anomalii są osoby o jasnej karnacji i włosach, u których przez tęczówkę widoczna jest czerwonawa sieć naczyniowa, która jest pozbawiona pigmentacji.

Albinizm jest nieuleczalny. Pacjenci powinni unikać bezpośredniego światła słonecznego.

Choroba syropu klonowego. Recesywnie dziedziczona rzadka enzymopatia. W tej chorobie nie ma specyficznej dekarboksylazy, która jest niezbędna do metabolizmu trzech ważne aminokwasy: walina, leucyna i izoleucyna. Aminokwasy te i ich metabolity kumulują się we krwi i są wydalane w znacznych ilościach z moczem. Produkty przemiany materii nadają moczowi specyficzny zapach, przypominający zapach syropu z soku klonowego.

Głównym objawem choroby jest uszkodzenie mózgu, któremu towarzyszą drgawki, rozwijające się w pierwszych tygodniach życia i kończące się śmiercią we wczesnym niemowlęctwie.

Przy postawieniu diagnozy istotny jest test Föllinga, gdyż jego pozytywny wynik wskazuje kierunek dalszych badań; Dokładną diagnozę ustala się na podstawie badania aminokwasów we krwi i moczu za pomocą chromatografii bibułowej.

Na leczenie Podejmowane są próby poprawy metabolizmu za pomocą diety syntetycznej.

choroba Hartnupa. Bardzo rzadka choroba dziedziczna, której towarzyszy hiperaminoacyduria nerek. Duża ilość indicanu stwierdzona w moczu wskazuje na zaburzenie metabolizmu tryptofanu. Charakteryzuje się klinicznie ataksja móżdżkowa i zmiany skórne przypominające pelagrę.

Oksaloza. Rzadka choroba dziedziczna. W wyniku enzymatycznej blokady metabolizmu glikolu powstaje duża ilość kwasu szczawiowego, który gromadzi się w organizmie i jest wydalany z moczem.

Klinicznie, wiodącymi objawami są ból spowodowany kamieniami nerkowymi, krwią i ropą w moczu. Oprócz nerek kryształy szczawianu wapnia odkładają się w mózgu, śledzionie, węzłach chłonnych i szpiku kostnym.

Diagnoza opiera się na wykryciu hiperoksalurii i kryształów szczawianu w szpiku kostnym i węzłach chłonnych.

W leczeniu- Wraz z leczeniem objawowym obiecujące wydaje się stałe przyjmowanie benzoesanu sodu, który wraz z glikolem tworzy kwas hipurowy i zmniejsza wytwarzanie kwasu szczawiowego.

Cystynoza. Dziedziczna choroba autosomalna recesywna, która polega na gromadzeniu się kryształów cystyny ​​w siateczce i śródbłonku poszczególne ciała i rozwijająca się w związku z tym ciężka nefropatia.

Patogeneza najwyraźniej choroba nie jest wystarczająco jasna mówimy o na temat bloku metabolicznego w katabolizmie cystyny.

Objawy kliniczne. Do początkowych zmian należy zwiększenie wielkości śledziony i wątroby, które rozwija się w pierwszych miesiącach życia. Nefropatia, która decyduje o losie pacjenta, objawia się w drugiej połowie życia. Pojawiają się objawy wskazujące na początkowe uszkodzenie kanalików: hiperaminoacyduria, cukromocz, białkomocz. Później sytuację pogarsza wielomocz, kwasica kanalików nerkowych, a także hipokaliemia i hipofosfatemia pochodzenia nerkowego. Wielomocz powoduje egzokozę i hipertermię, cukrzyca fosforanowa powoduje krzywicę i karłowatość, niedobór potasu objawia się paraliżem. W końcowej fazie choroby niewydolność kłębuszkowa łączy się z niewydolnością kanalików nerkowych i rozwija się mocznica.

Diagnoza. Niewydolność kanalików, cukromocz, kwasica, hiperaminoacyduria, hiperfosfaturia, którym towarzyszy osteopatia i karłowatość, w zaawansowanej fazie choroby dają razem charakterystyczny obraz. Zmiany te odpowiadają obrazowi zespołu De Toniego-Debreu-Fanconiego, który jednak może mieć inne podłoże.

Na diagnostyka różnicowa Kluczowe znaczenie ma wykrycie kryształów cystyny ​​w rogówce za pomocą lampy szczelinowej lub próbki biopsyjnej węzłów chłonnych.

Na leczenie przepisać dietę z ograniczeniem metioniny i cystyny. W celu leczenia objawowego stosuje się wysokie dawki witaminy D, wprowadzenie roztworów alkalicznych i uzupełnienie niedoborów potasu, zwiększenie ilości wody w diecie dziecka i wreszcie penicylaminę.

Prognoza zły.

Homocystynuria. Objawy kliniczne anomalii charakteryzują się upośledzeniem umysłowym w różnym stopniu, ektopią soczewek, a blond włosy przyciągają uwagę. Zwiększa się zawartość metioniny i homocystyny ​​we krwi za pomocą specjalne metody Homocystyna jest wykrywana w moczu.

Leczenie- dieta uboga w metioninę, ale jest mało skuteczna.
Magazyn dla kobiet www.

Jest to szczególna, bardzo duża grupa chorób, których wykrywanie i leczenie jest obecnie bardzo skomplikowane faktyczny problem ze względu na ich szeroką dystrybucję i poważne naruszenia rozwój fizyczny i intelektualny chorych dzieci. Badania umożliwiające postawienie prawidłowej diagnozy są zazwyczaj bardzo złożone i kosztowne. Można je wykonywać jedynie w dużych, wyspecjalizowanych ośrodkach. W związku z tym wyodrębniono specjalną grupę dzieci, dla których konieczne jest wykonanie tych badań. Do tych dzieci należą:

1. dzieci z połączeniem upośledzenia umysłowego i upośledzenia wzroku;
2. dzieci z upośledzeniem umysłowym i okresowymi doświadczeniami drgawki;
3. dzieci, u których od urodzenia wystąpiły zmiany w kolorze i zapachu moczu;
4. dzieci, których upośledzenie umysłowe łączy się z różnymi zmianami skórnymi.

Poniżej znajdują się główne choroby spowodowane zaburzeniami metabolizmu aminokwasów w organizmie.

Fenyloketonuria u dzieci

Fenyloketonuria wiąże się z naruszeniem metabolizmu aminokwasów wchodzących w skład hormonów tarczycy i nadnerczy. W efekcie powstaje w nadmiarze substancja fenyloalanina, która kumuluje się w organizmie i powoduje zaburzenia związane głównie z uszkodzeniem mózgu i rdzeń kręgowy. Chociaż choroba jest bardzo powszechna, prawie nigdy nie występuje u osób rasy czarnej i Żydów. Dziewczęta i chłopcy chorują równie często.

Bardzo często chore dziecko rodzi się całkowicie zdrowym rodzicom. Wynika to z faktu, że matka i ojciec dziecka, nie wiedząc o tym, są nosicielami dotkniętego genu. Prawdopodobieństwo pojawienia się chorego dziecka w rodzinie, w której zawierane są małżeństwa pomiędzy krewnymi, wzrasta bardzo gwałtownie.

Objawy fenyloketonurii

Nie pojawiają się natychmiast po urodzeniu. Do 2-6 miesiąca życia dziecko sprawia wrażenie całkiem zdrowego. Po osiągnięciu powyższego wieku, gdy w diecie dziecka pojawiają się pokarmy zawierające „zakazany” aminokwas, rodzice dziecka zaczynają zauważać, że stało się ono ospałe, jego aktywność fizyczna zainteresowanie zabawkami i otaczającymi mnie ludźmi zaczęło zanikać. W niektórych przypadkach dziecko wręcz przeciwnie, staje się niespokojne, agresywne, często czuje się źle i wymiotuje, a jego skóra ulega uszkodzeniu. Następnie pojawiają się drgawki. Po szóstym miesiącu życia zauważalne jest opóźnienie w rozwoju fizycznym i psychicznym, później następuje spadek inteligencji aż do głębokiego upośledzenia umysłowego, które obserwuje się u ponad połowy wszystkich pacjentów. Znane są jednak przypadki postępującej choroby przy zachowaniu normalnej inteligencji. Fakt ten interpretują eksperci jako konsekwencję tego, że za rozwój choroby odpowiadają zaburzenia w kilku różnych genach, dlatego też stopień nasilenia jej objawów może być bardzo zróżnicowany. Obraz różnych zaburzeń neurologicznych w tej chorobie jest bardzo bogaty.

Rozwój fizyczny dziecka również cierpi, ale nie tak bardzo, długość ciała jest nieco zmniejszona lub normalna. Bardzo charakterystyczne jest nieznaczne zmniejszenie wielkości głowy na skutek zaburzenia wzrostu kości czaszki, zęby u takich dzieci zaczynają wyrzynać się w bardzo późnym wieku. Często występują wady rozwojowe szkieletu i narządów wewnętrznych. Bardzo późno dziecko uczy się podstawowych umiejętności motorycznych: raczkowania, siedzenia, stania. W związku z tym chore dziecko ma bardzo osobliwą pozycję ciała i chód. Podczas chodzenia jego nogi są szeroko rozstawione i lekko ugięte stawy kolanowe, głowa i ramiona są opuszczone. Stopnie są bardzo małe, dziecko kołysze się z boku na bok. Pozycję chorego dziecka w pozycji siedzącej nazywa się „pozycją krawca” – jego nogi są przyciągnięte do ciała na skutek wzmożonego napięcia mięśni.

Bardzo charakterystyczny jest także wygląd chorego dziecka. Jego włosy i skóra są bardzo jasne, ponieważ jego ciało praktycznie nie zawiera pigmentów. Oczy są jasnoniebieskie. Wraz z moczem wydzielają się szkodliwe produkty przemiany materii, co powoduje wydzielanie się przez dziecko specyficznego, tzw. „mysiego” zapachu. U niektórych pacjentów występują napady przypominające epilepsję. Jednak w późniejszym wieku zanikają całkowicie. Ogólnie spektrum zaburzeń neurologicznych w przebiegu fenyloketonurii jest bardzo szerokie.

Najczęściej obserwowanymi objawami są: brak koordynacji ruchów, mimowolne ruchy obsesyjne, drżenie palców, drgawki różne grupy och, te mięśnie, ich drżenie. Odruchy w rękach i nogach są znacznie zwiększone, a czasami pojawiają się odruchy, których normalnie nie obserwuje się. Kiedy skóra jest podrażniona, pojawia się na niej jasny, długotrwały czerwony lub biały kolor. Dziecko często się poci, koniuszki palców u rąk i nóg mają niebieskawy kolor. Bardzo typowe dla fenyloketonurii są zaburzenia neurologiczne, znane klinicznie jako „napady Salaama”. Przejawiają się one w postaci okresowych ukłonów i ukłonów, podczas których dziecko rozkłada ręce na boki. Podczas takich ataków prawdopodobieństwo odniesienia obrażeń jest bardzo wysokie.

Na skórze dziecka obserwuje się liczne zmiany chorobowe, gdyż ze względu na brak pigmentów jest ona bardzo podatna na działanie czynników atmosferycznych. promienie słoneczne. Zmiany występują w postaci egzemy, zapalenia skóry i często pojawiają się różne wysypki. Naruszenia narządów wewnętrznych są wykrywane tylko w przypadkach, gdy występują wrodzone wady rozwojowe ich rozwoju. Ciśnienie krwi w większości przypadków ma bardzo niskie wartości. Często dochodzi do zaburzeń funkcji przewodu żołądkowo-jelitowego i pojawia się zaparcie.

Nasilenie tych objawów bezpośrednio związane ze stopniem zaburzeń metabolicznych. Podsumowując, objawy te ujawniają się dopiero wtedy, gdy w organizmie nie ma odpowiednich enzymów. Przy częściowym zakłóceniu enzymów objawy choroby są bardzo zróżnicowane. Z reguły zaburzenia rozwoju psychofizycznego dziecka, zaburzenia neurologiczne i rozwój łączą się w różnym stopniu. charakterystyczne przejawy po zjedzeniu posiłku zawierającego duże ilości fenyloalanina. Objawy mogą w ogóle nie występować, a wyniki badań biochemicznych wskazują na obecność choroby u dziecka.

Są to główne objawy postaci choroby zwanej fenyloketonurią typu 1. W drugim typie choroby opóźnienie w rozwoju intelektualnym dziecka jest znacznie wyraźniejsze, często występują drgawki, dziecko jest stale niespokojne, bardzo pobudliwe i agresywne. Odruchy rąk i nóg są znacznie zwiększone, napięcie mięśni jest osłabione i następuje całkowity paraliż mięśni rąk i nóg. Choroba rozwija się bardzo szybko, a po osiągnięciu wieku 2-3 lat dziecko umiera.

Istnieje również rodzaj choroby trzeciego typu, który w swojej charakterystyce jest bardzo podobny do drugiego typu, ujawnia się jedynie znacznie poważniejsze upośledzenie umysłowe, znaczne zmniejszenie wielkości czaszki i ruchy mięśni ręce i nogi są bardziej upośledzone.

W diagnozowaniu choroby różne testy laboratoryjne, zwłaszcza oznaczanie poziomu fenyloalaniny we krwi. Obecnie coraz częściej stosuje się różne metody badań genetycznych.

Leczenie fenyloketonurii u dzieci

Polega na zapobieganiu powikłaniom związanym z chorobą. Pełna kompensacja zaburzonych procesów metabolicznych możliwa jest tylko pod warunkiem postawienia prawidłowej diagnozy i rozpoczęcia odpowiedniego leczenia w możliwie najkrótszym czasie, najlepiej przed urodzeniem dziecka. Od pierwszych dni życia z diety dziecka wyklucza się wszelkie pokarmy zawierające „zakazany” aminokwas.

Tylko to wydarzenie może osiągnąć wynik pozytywny i dalej normalny rozwój dziecko. Dietę należy stosować bardzo długo, zwykle co najmniej 10 lat.

Z codziennej diety dziecka są całkowicie wyłączone wszystkie produkty spożywcze bogate w substancje białkowe: mięso, ryby, wędliny, jajka, twarożek, wypieki, płatki zbożowe, rośliny strączkowe, orzechy, czekolada itp. Dozwolone są produkty mleczne, warzywa i owoce, ale tylko w małych ilościach i biorąc pod uwagę zawartość fenyloalaniny.

Należy pamiętać, że aminokwas ten jest w dalszym ciągu niezbędny w organizmie i muszą być w pełni zaspokojone jego minimalne wymagania, w przeciwnym razie doprowadzi to do jeszcze głębszych zaburzeń w rozwoju dziecka niż sama choroba. Ponieważ większość pokarmów jest przeciwwskazana dla dziecka, przez bardzo długi czas jest ono skazane na samo jedzenie produkty specjalne, produkowany zarówno za granicą, jak i w Rosji. Od pierwszych dni życia dziecka zabrania się karmienia piersią, powinno ono otrzymywać wyłącznie preparaty specjalnie przeznaczone dla tych pacjentów.

Dieta dla starszych dzieci powinien być sporządzany wyłącznie przez lekarza specjalistę. Uwzględnia się przy tym nie tylko ilość fenyloalaniny w produkcie, ale także wiek, wzrost, wagę dziecka, indywidualne potrzeby żywieniowe i energetyczne.

Białka dostają się do organizmu dziecka niemal wyłącznie w ramach w/w specjalistycznych produktów spożywczych. Zapotrzebowanie na tłuszcze zaspokajane jest głównie przez kremy i oleje roślinne. Łatwiej podać wymagana ilość węglowodany. W tym celu dziecko może jeść różne owoce, warzywa, soki, cukier i żywność zawierającą skrobię. Minerały i mikroelementy dostają się do organizmu niemal wyłącznie poprzez specjalistyczne produkty.

Należy pamiętać, że ich smak i zapach mogą prowadzić do zmniejszenia apetytu dziecka. U niektórych dzieci występują nudności, wymioty i dalsze dziecko jest kapryśny i odmawia karmienia. W takich przypadkach możliwe jest wykluczenie mieszanki z diety na krótki okres czasu. Dieta dziecka staje się znacznie bardziej urozmaicona po ukończeniu trzeciego miesiąca życia, kiedy można już dawać soki owocowe po pół miesiąca wprowadza się przecier owocowy. Za kolejny miesiąc zbliża się czas wprowadzenia pierwszych pokarmów uzupełniających w postaci przecierów warzywnych lub konserw, ale bez nabiału. W wieku sześciu miesięcy dziecko może już jeść owsiankę, ale zrobioną z puree sago lub bezbiałkowych ziaren, galaretką. Następnie dietę rozszerza się wprowadzając musy.

U chorych dzieci w drugim roku życia sposób żywienia znacznie różni się od żywienia zdrowych. W dzienna racja główne miejsce należy do różnych warzyw i owoców. Stosuje się specjalne diety bezbiałkowe, które obejmują makarony bezbiałkowe, sago, płatki zbożowe bezbiałkowe, skrobię kukurydzianą, margarynę roślinną i kwaśną śmietanę. Wśród produktów zawierających cukier dozwolone są miód, dżem i dżem.

Warunkiem koniecznym przy stosowaniu odpowiedniej diety jest stałe monitorowanie poziomu fenyloalaniny we krwi. Jeżeli wzrasta, należy zrewidować zalecenia dietetyczne. W przypadku wykrycia choroby i dopiero rozpoczynającego się jej leczenia badania takie należy przeprowadzać przynajmniej raz w tygodniu, a w przyszłości, gdy stan dziecka się unormuje, przynajmniej raz w miesiącu. Gdy dziecko osiągnie starszy wiek i jego stan się ustabilizuje, badania laboratoryjne można wykonywać rzadziej.

Dietę można stopniowo odstawiać dopiero po ukończeniu przez dziecko dziesiątego roku życia. Następnie wszystkie te dzieci znajdują się pod opieką odpowiednich specjalistów w klinice. Okresowo oceniany jest ich rozwój psychiczny i fizyczny.

Oprócz zaleceń dietetycznych dziecku przepisuje się leki, które obejmują wapń, fosfor, żelazo, witaminy, zwłaszcza z grupy B, oraz leki poprawiające przekazywanie impulsów w układzie nerwowym i usprawniające procesy metaboliczne. Zalecany jest kompleks fizjoterapii. Praca z dzieckiem z objawami upośledzenia umysłowego prowadzona jest przy udziale doświadczonych nauczycieli.

W przypadku dziewcząt planujących w przyszłości ciążę dieta jest konieczna do momentu ciąży i w jej trakcie. Działania te znacząco zwiększają szansę na urodzenie zdrowego dziecka.

Prognoza. Jest to całkowicie zdeterminowane terminowością diagnozy i rozpoczęcia leczenia. Najbardziej niekorzystny jest drugi i trzeci typ choroby, ponieważ w nich dieta okazuje się praktycznie nieskuteczna.

Histydynemia

Najpierw podkreślone w formularzu niezależna choroba w 1961 r. Zaburzony zostaje metabolizm aminokwasu histydyny, który występuje głównie w skórze i wątrobie. Choroba może rozprzestrzeniać się wśród różne grupy dzieci z różnymi częstotliwościami.

Przyczyny i mechanizm rozwoju histydynemii

W wyniku upośledzonego rozkładu histydyny gromadzi się ona w narządach i tkankach, powodując głównie uszkodzenia mózgu. Istnieje kilka rodzajów tej choroby, z których najważniejsze to:

1) najczęstsza forma zaburzenia metabolizmu aminokwasów zarówno w skórze, jak i w wątrobie;

2) zaburzenia metaboliczne tylko w wątrobie, podczas gdy są one zachowane w skórze. Choroba w tym przypadku występuje w łagodniejszej postaci, ponieważ metabolizm jest częściowo zachowany;

3) niepełne zaburzenie metaboliczne wątroby i skóry. Choroba jest również stosunkowo łagodna.

Objawy histydynemii

Pierwsze oznaki choroby mogą pojawiać się w różnym wieku. Mogą wystąpić zarówno u noworodka, jak i w okresie dojrzewania. Choroba jest bardzo różnorodna w swoich objawach. Dziecko może mieć bardzo głębokie upośledzenie umysłowe, ale może nie dawać żadnych objawów i nie rozwijać się w przyszłości. Zaburzenia rozwoju psychicznego wykrywane są u dziecka już w bardzo wczesnym wieku. Przejawiają się one w postaci drgawek, utraty zdolności motorycznych, a dziecko przestaje wykazywać zainteresowanie zabawkami i otaczającymi go ludźmi. W przyszłości zawsze obserwuje się upośledzenie umysłowe. Może wyrażać się w znikomym stopniu lub osiągać wartości wręcz ekstremalne. Zaburzenia psychiczne objawiają się tym, że dziecko bardzo często doświadcza wahań nastroju, najczęściej jest pobudzone i agresywne, jego zachowanie i zdolność koncentracji na jakimkolwiek przedmiocie są upośledzone. Większość pacjentów ma zaburzenia mowy, często nawet przy prawidłowym rozwoju umysłowym.

Charakterystyczne jest, że wśród chorych dzieci częściej występują dzieci jasnowłose o niebieskich oczach niż ciemne o oczach brązowych. Dlatego lekarzom trudno jest odróżnić tę chorobę od fenyloketonurii.

Główny dodatkowe metody W postawieniu diagnozy pomocne są biochemiczne badania laboratoryjne. Diagnoza jest możliwa przed urodzeniem dziecka.

Leczenie histydynemii

Podobnie jak w przypadku innych chorób związanych z zaburzeniami metabolicznymi, najważniejszą metodą leczenia histydynemii jest dieta. Od urodzenia wszystkie pokarmy zawierające aminokwas histydynę są wyłączone z diety. Ale ponieważ ta substancja jest niezbędna ciało dziecka, to minimalne zapotrzebowanie musi być nadal zaspokojone.

Na szczęście produktem zawierającym niewielkie ilości histydyny i polecanym dla niemowląt jest mleko matki. Jeśli nie ma takiej możliwości, można podawać specjalne mieszanki do karmienia, mleko klaczy i mleko sojowe. Owoce i warzywa zawierają głównie węglowodany, dlatego są „bezpieczną” żywnością i można je podawać w taki sam sposób, jak zdrowym dzieciom. Warzywa preferowane są jako pierwsze dodatkowe danie dla dziecka. W drugiej połowie życia, kiedy dziecku zaczyna się podawać produkty mięsne, chore dzieci powinny otrzymywać je w bardzo ograniczonych ilościach. Prawidłowość diety oceniamy na podstawie samopoczucia dziecka i wyników badań laboratoryjnych.

Produkty takie jak wołowina, kurczak, jajka itp. są szczególnie niepożądane w diecie dziecka. krowie mleko, twarożek, ser, groszek, jęczmień, żyto, Mąka pszenna, Ryż.

Pod wpływem terapii dietetycznej napady bardzo szybko przestają dokuczać dziecku. Ale zaburzenia mowy i upośledzenie umysłowe nie są korygowane w ten sposób.

Możliwe jest również leczenie lekami, ale nie eliminuje ono przyczyny choroby, wpływając tylko na jeden lub drugi z jej objawów.

Rokowanie w większości przypadków jest korzystne i zależy od terminowej diagnozy i leczenia.

choroba Hartnupa

Otwarty w 1956 roku. Związany z upośledzonym wchłanianiem aminokwasu tryptofanu w jelitach. Jest dość powszechny, ale nie występuje u wszystkich pacjentów.

Objawy choroby Hartnupa

Przede wszystkim zmiany przyciągają uwagę skóra, podobne do tych z niedoborem witamin z grupy B. Często występują zmiany alergiczne skórę na działanie promieni słonecznych. Istnieje wiele różnych zaburzeń układu nerwowego. Podczas pracy występuje drżenie gałek ocznych, drżenie palców małe przedmioty, zaburzenia normalnego napięcia mięśni rąk i nóg, ruchy w nich, koordynacja ruchów związana z uszkodzeniem móżdżku.

Dokonując diagnozy, kierują się danymi z badań laboratoryjnych: analizą biochemiczną krwi i moczu.

Leczenie choroby Hartnupa

Leczenie polega głównie na stosowaniu diety terapeutycznej. Należy ograniczyć ilość produktów zawierających białko w diecie dziecka. Zwiększ ilość spożywanych owoców. Metody lecznicze obejmują podawanie preparatów witaminowych różnych grup. Należy chronić skórę dziecka przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.