Нарушение тканевого обмена углеводов.

Фруктоземия, галактоземия (см. раньше)

К тканевым дефектам относят различные гликогенозы. Это врожденные заболевания, при которых наблюдается снижение активности ферментов распада или синтеза гликогена. Для многих из них характерны гипогликемия, мышечная слабость, увеличение печени. Различают более десяти разновидностей гликогеновых болезней. Примерами их могут служить:

· болезнь Гирке – отсутствие фермента глюкозо-6-фосфатазы,

· болезнь Помпе – отсутствие фермента 1,4-α-гликозидазы,

· болезнь Андерсена – отсутствие фермента 1,6-α-гликозидазы.

Снижение активности пентозо - фосфатного пути при уменьшении активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Это ведёт к снижению образования НАДФН₂, снижению восстановления глютатиона- SН. В результате снижается устойчивость эритроцитов, развивается анемия.

Нарушение обмена мукополисахаридов (мукополисахаридозы) характеризуются врождённым отсутствием некоторых ферментов распада ГАГ. Они проявляются нарушением костно-хрящевой ткани, ЦНС. Выделяется около 12 мукополисахаридов. Их примерами могут служить:

· болезнь Гурлера – дефект фермента идуронидазы,

· болезнь Слая – дефект фермента β - гликозидазы.

Сахарный диабет - эндокринное заболевание. В настоящее время принято выделять две его формы: диабет первого типа, инсулинозависимый, связанный с недостатком инсулина и диабет второго типа, инсулинонезависимый, связанный со снижением чувствительности тканевых рецепторов к инсулину. При сахарном диабете основные клинические симптомы объясняются усилением катаболических процессов белков, жиров, углеводов. В большей степени страдает углеводный обмен. Недостаток инсулина сопровождается снижением проницаемости тканей для глюкозы, в результате чего увеличивается уровень глюкозы в крови – гипергликемия. Ткани испытывают «голод среди изобилия», в них компенсаторно активируется глюконеогенез, который увеличивает уровень глюкозы в крови. На фоне гипергликемии происходит потеря глюкозы через почки, возникает глюкозурия. Дефицит глюкозы в тканях усиливает распад белков и жиров, что сопровождается усилением образования кетоновых тел, развивается кетонурия. Глюкоза и ацетоновые тела осмотически активны, их выведение с мочой приводит к усиленной потере воды, развивается симптом полиурия. В результате повышенной потери воды из организма происходит обезвоживание тканей, и это сопровождается повышением чувства жажды, усилением аппетита. Осложнения сахарного диабета связаны с усилением процессов гликозилирования белков и выработкой к ним антител, вследствие чего активируются аутоиммунные процессы. Гликозилирование гемоглобина ведёт к развитию анемии. Гликозилирование белков базальных мембран сопровождается ангиопатиями, ретинопатией, тромбозами.

Тесты

1. Повышают уровень глюкозы в крови гормоны:

Адреналин. Тироксин. Глюкокортикоиды. Инсулин. Глюкагон.

2. Распад гликогена усиливают гормоны:

Глюкагон. Инсулин. Глюкокортикоиды. Адреналин. Минералкортикоиды.

3. Коферментом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы является:

НАД. ФМН. НАДФ. Тиаминдифосфат. ФАД.

4. Для сахарного диабета наиболее типичны биохимические сдвиги:

Гипергликемия. Гипогликемия. Глюкозурия. Ацетонурия. Гипопротеинемия.

5. При галактоземии «дефектен» фермент:

Фруктозо-1,6-дифосфатальдолаза. Галактокиназа. Гексозо-1-фосфатуридилтрансфераза. Фосфогексоизомераза. Фосфорилаза.

6. Уровень глюкозы в крови снижает гормон:

Адреналин. Тироксин. Глюкокортикоиды. Инсулин. Глюкагон.

7. Пентозофосфатный путь расщепления глюкозы выполняет функции:

Обеспечивает организм энергией. Служит источником пентоз в тканях. Способствует утилизации ацетил-КоА. Обеспечивает клетки НАДФН. Служит источником метаболитов цикла Кребса.

8. При непереносимости фруктозы «дефектен» фермент:

Гексокиназа. Фосфофруктокиназа. Фосфорилаза. Фруктозо-1-фосфатальдолаза. Фруктозо-1,6-дифосфатальдолаза.

9. При фруктозурии снижена активность фермента:

Кетогексокиназа. Фрутозо-1-фосфатальдолаза. Глюкозо-6-фосфатаза.

Фруктозо-1,6 –дифосфатальдолаза

10. Пентозо - фосфатный путь распада глюкозы состоит в следующем:

Превращение глюкозы в триозы. Превращение глюкозы в пентозо-фосфаты. Окисление глюкозы в глюкуроновую кислоту

11. Наиболее активен пентозо - фосфатный путь в тканях:

Жировая ткань. Эритроциты. Головной мозг. Надпочечники. Лактирующая молочная железа

12. При снижении активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах развивается:

Гипогликемия. Анемия. Гиперпротеинемия

Ситуационные задачи

1. Мать 5-ти летнего ребёнка обратилась к врачу с жалобами на повышенную жажду у него и увеличенный диурез.

При обследовании на толерантность к глюкозе получены следующие результаты: уровень глюкозы крови натощак -5,0 ммоль/л, через 30 минут после нагрузки глюкозой – 10 ммоль/л, через 2 часа – 8 ммоль/л.

Каково заключение о характере гликемической кривой?

2. У ребёнка установлена врожденная энзимопатия - не активна гликогенсинтетаза. Опасно ли ему вводить гормональные препараты, такие как инсулин, адреналин?

3. В качестве субстрата окислительного этапа пентозного цикла использовали глюкозу с радиоактивной меткой в 1 положении. Будет ли метка обнаруживаться в пентозе?

4. Родители жалуются на постоянное чувство жажды у ребёнка 10 лет, на сниженную сопротивляемость организма. Лабораторные данные анализа сыворотки крови: глюкоза - 11,2 мМ/л (3,3-5,5), холестерин - 5,0 мМ/л (3,4-5,2), кетоновые тела - 5,0 мМ/л (до 0,6 мМ/л). В моче обнаружены кетоновые тела

О каком заболевании могут свидетельствовать полученные данные?

5. У здоровой 2-х месячной девочки, находившейся на грудном вскармливании, возникла рвота после того, как ей дали подслащенное коровье молоко. Аналогичная реакция возникала после приёма фруктового сока. Мать научилась избегать продуктов, которые ребёнок плохо переносил. Дочь выросла, но отвращение к сладкой пище сохранилось. Тест на толерантность к фруктозе привел к гипогликемии.

О каком врождённом ферментном дефекте можно думать?

6. С возрастом у ребёнка развилась умственная отсталость и помутнение хрусталика. В крови и в моче у него обнаружено высокое содержание галактозы.

О каком нарушении идет речь? Какова тактика педиатра?

7. Основная и дополнительная литература к теме

Основная

Биохимия. Под ред. Е.С. Северина. 2003. С. 297- 369

Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. 2001. С. 131-162

А.Я. Николаев Биологическая химия. 2004. С. 256-260

О.Д. Кушманова. Руководство к лабораторным занятиям по биологической химии. 1983. С. 138-140.

Лекционный материал

Дополнительная

Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. Биологическая химия. 1990. С. 268-275

Марри Р. Биохимия человека. М. «Мир». 1993. С. 196-211 (1), 221-227, 247-266 (2)

Ю.Е. Вельтищев, М.В. Ермолаев, А.А. Ананенко, Ю.А. Князев. «Обмен веществ у детей». М.: Медицина. 1983. 462 с.

Р.М. Кон, К.С. Рот. Ранняя диагностика болезней обмена веществ. М. «Медицина».- 1986.

Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методические пособия «Биохимические особенности детского организма». Смоленск. 2001. 2007.

Макаренко Т.Г., Стунжас Н.М. Учебно-методическое пособие «Особенности обмена веществ у новорожденных и грудных детей» (Рекомендовано УМО). Смоленск. 2012.

Гусина Н.Б. Биохимическая диагностика лизосомных болезней в условиях медико-генетического центра. 1. Мукополисахаридозы, муколипидозы. //Лаб. дело -1990.- №8.- С. 12-18

Семячкина А.Н. Нарушения процессов клеточной биоэнергетики и методы их терапевтической коррекции у детей с мукополисахаридозами //Росс. вестник перинатологии. -2009.-№1-. С. 18-21

Семячкина А.Н. Мукополисахаридозы у детей //Росс. вестник перинатологии.- 2007.- №4.- С. 22-29

Сухоруков В.С. Диагностика болезни Помпе // Росс. вестник перинатологии. -2010.- № 6.- С. 23-24

Занятие № 16.