Введение
Класс генетических заболеваний
Врожденные нарушения метаболизма составляют обширный класс генетических заболеваний, включающих в себя врожденные дефекты ферментной активности. В большинстве случаев они обусловлены дефектами отдельных генов, кодирующих ферменты, которые облегчают превращение различных веществ (субстратов) в другие (продукты). В большинстве расстройств проблемы возникают из-за накопления токсичных веществ или веществ, мешающих нормальному функционированию, либо из-за сниженной способности синтезировать необходимые соединения. Врожденные нарушения метаболизма часто называют врожденными метаболическими заболеваниями или наследственными нарушениями обмена веществ. Другим термином для обозначения этих расстройств является "энзимопатии". Этот термин был введен после изучения биодинамической энзимологии – науки, основанной на изучении ферментов и их продуктов. Впервые врожденные нарушения метаболизма были изучены британским врачом Арчибальдом Гарродом (1857–1936) в 1908 году. Он известен работами, предвосхитившими гипотезу "один ген – один фермент", основанную на его исследованиях природы и наследственности алкаптонурии. Его основополагающий труд "Врожденные ошибки метаболизма" был опубликован в 1923 году.
Inborn errors of metabolism form a large class of genetic diseases involving congenital disorders of enzyme activities. The majority are due to defects of single genes that code for enzymes that facilitate conversion of various substances (substrates) into others (products). In most of the disorders, problems arise due to accumulation of substances which are toxic or interfere with normal function, or due to the effects of reduced ability to synthesize essential compounds. Inborn errors of metabolism are often referred to as congenital metabolic diseases or inherited metabolic disorders. Another term used to describe these disorders is "enzymopathies". This term was created following the study of biodynamic enzymology, a science based on the study of the enzymes and their products. Finally, inborn errors of metabolism were studied for the first time by British physician Archibald Garrod (1857–1936), in 1908. He is known for work that prefigured the "one gene one enzyme" hypothesis, based on his studies on the nature and inheritance of alkaptonuria. His seminal text, Inborn Errors of Metabolism, was published in 1923.
Классификация и симптомы метаболических заболеваний
Традиционно наследственные метаболические заболевания классифицировались как нарушения углеводного обмена, обмена аминокислот, обмена органических кислот или лизосомные болезни накопления. В последние десятилетия были открыты сотни новых наследственных нарушений обмена веществ, что привело к увеличению числа категорий. Ниже представлены некоторые из основных классов врожденных метаболических заболеваний с наиболее яркими примерами для каждого класса. В связи с огромным количеством этих заболеваний и широким спектром поражаемых систем, практически любая жалоба, с которой пациент обращается к врачу, может быть обусловлена врожденным метаболическим заболеванием, особенно в детском и подростковом возрасте. Далее приведены примеры возможных проявлений, затрагивающих основные системы органов.
Лечение
В середине 20-го века основным методом лечения некоторых аминокислотных нарушений было ограничение потребления белка в диете, а вся остальная помощь сводилась к купированию осложнений. За последние двадцать лет для многих ранее неизлечимых заболеваний стали доступны и эффективны новые лекарственные препараты, ферментозаместительная терапия, генная терапия и трансплантация органов. Ниже приведен список некоторых из наиболее распространенных или перспективных методов лечения:
Эпидемиология
В исследовании, проведенном в Британской Колумбии, общая заболеваемость врожденными ошибками метаболизма была оценена в 40 случаев на 100 000 живорожденных, или 1 случай на 2500 рождений, что в совокупности составляет более 15% от всех одногенных заболеваний в популяции. Тип врожденной ошибки метаболизма Заболеваемость Заболевания, связанные с аминокислотами (например, фенилкетонурия, тирозинемия), органическими кислотами, первичным лактат-ацидозом, галактоземией или нарушениями цикла мочевины 24 на 100 000 живорожденных 1 на 4200 Лизосомные болезни накопления 8 на 100 000 живорожденных 1 на 12 500 Пероксисомные нарушения ~3-4 на 100 000 живорожденных ~1 на 30 000 Митохондриальные заболевания, связанные с нарушениями дыхательной цепи ~3 на 100 000 живорожденных 1 на 33 000 Заболевания накопления гликогена 2,3 на 100 000 живорожденных 1 на 43 000