Дефицит фруктозо-1,6-бисфосфатазы: причины, симптомы и лечение.
Fructose bisphosphatase deficiency
Дефицит фруктозобисфосфатазы: причины, симптомы (гипогликемия при голодании). Исследования начались в 1970 году. Глюконеогенез нарушен, гликолиз – нет.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
При дефиците фруктозобисфофатазы недостаточно фермента фруктозобисфофатазы для нормального протекания глюконеогенеза. Гликолиз (расщепление глюкозы) при этом продолжает функционировать, поскольку не использует этот фермент.
In fructose bisphosphatase deficiency, there is not enough fructose bisphosphatase for gluconeogenesis to occur correctly. Glycolysis (the breakdown of glucose) will still work, as it does not use this enzyme.
История
Первое известное описание пациента с этим заболеванием было опубликовано в 1970 году в журнале The Lancet. Первоначальные исследования этого расстройства проводились группой под руководством Энтони С. Паглиары и Барбары Иллингворт Браун в Медицинском центре Вашингтонского университета, основываясь на случае с младенческой девочкой из Оук-Ридж, штат Миссури.
The first known description of a patient with this condition was published in 1970 in The Lancet journal. Early research into the disorder was conducted by a team led by Anthony S. Pagliara and Barbara Illingworth Brown at Washington University Medical Center, based on the case of an infant girl from Oak Ridge, Missouri.
Презентация
Без эффективного глюконеогенеза (ГНГ) гипогликемия наступит примерно через 12 часов голодания. Это время, когда запасы гликогена в печени истощены, и организм вынужден полагаться на ГНГ. При введении дозы глюкагона (который обычно повышает уровень глюкозы в крови) эффекта не будет, поскольку запасы исчерпаны, а ГНГ не функционирует. (Фактически, у пациента уже будет повышенный уровень глюкагона.) Метаболизм глюкозы или галактозы не нарушен, но печень не может использовать фруктозу и глицерин для поддержания уровня глюкозы в крови. При поступлении фруктозы или глицерина происходит накопление фосфорилированных трехуглеродных сахаров. Это приводит к истощению фосфатов как внутри клеток, так и в крови. Без фосфатов невозможно синтезировать АТФ, и многие клеточные процессы останавливаются. Высокий уровень глюкагона способствует высвобождению жирных кислот из жировой ткани, которые, в сочетании с неиспользованным в печени глицерином, образуют триацилглицериды, вызывая жировую печень. Поскольку трехуглеродные молекулы не могут быть использованы для синтеза глюкозы, они превращаются в пируват и лактат. Эти кислоты снижают pH крови, вызывая метаболический ацидоз. Ацетил-КоА (ацетил-коэнзим А) также накапливается, что приводит к образованию кетоновых тел.
Without effective gluconeogenesis (GNG), hypoglycaemia will set in after about 12 hours of fasting. This is the time when liver glycogen stores have been exhausted, and the body has to rely on GNG. When given a dose of glucagon (which would normally increase blood glucose) nothing will happen, as stores are depleted and GNG doesn't work. (In fact, the patient would already have high glucagon levels.) There is no problem with the metabolism of glucose or galactose, but fructose and glycerol cannot be used by the liver to maintain blood glucose levels. If fructose or glycerol are given, there will be a buildup of phosphorylated three carbon sugars. This leads to phosphate depletion within the cells, and also in the blood. Without phosphate, ATP cannot be made, and many cell processes cannot occur. High levels of glucagon will tend to release fatty acids from adipose tissue, and this will combine with glycerol that cannot be used in the liver, to make triacylglycerides causing a fatty liver. As three carbon molecules cannot be used to make glucose, they will instead be made into pyruvate and lactate. These acids cause a drop in the pH of the blood (a metabolic acidosis). Acetyl CoA (acetyl co enzyme A) will also build up, leading to the creation of ketone bodies.
Диагноз
Диагноз ставится на основании измерения активности FDPase в культивируемых лимфоцитах и подтверждается выявлением мутации в гене FBP1, кодирующем FDPase.
Diagnosis is made by measurement of FDPase in cultured lymphocytes and confirmed by detection of mutation of FBP1, encoding FDPase.
Лечение
Для лечения людей с дефицитом этого фермента необходимо избегать ситуаций, требующих глюконеогенеза для выработки глюкозы. Этого можно достичь, избегая длительного голодания и употребляя продукты с высоким содержанием углеводов. Следует избегать продуктов, содержащих фруктозу (а также сахарозу, которая расщепляется на фруктозу). Как и при всех моногенных нарушениях обмена веществ, всегда существует надежда на генную терапию, заключающуюся во введении здоровой копии гена в клетки печени.
To treat people with a deficiency of this enzyme, they must avoid needing gluconeogenesis to make glucose. This can be accomplished by not fasting for long periods, and eating high carbohydrate food. They should avoid fructose containing foods (as well as sucrose which breaks down to fructose). As with all single gene metabolic disorders, there is always hope for genetic therapy, inserting a healthy copy of the gene into existing liver cells.