Врожденные нарушения углеводного обмена - Inborn errors of carbohydrate metabolism

Врожденные нарушения углеводного обмена
Специальность	Медицинская генетика

Врожденные нарушения углеводного обмена находятся врожденная ошибка обмена веществ которые влияют на катаболизм и анаболизм углеводы.

Примером является непереносимость лактозы.

Углеводы составляют основную часть рациона человека. Эти углеводы состоят из трех основных моносахаридов: глюкоза, фруктоза и галактоза; к тому же гликоген это форма хранения углеводов в организме человека. Неспособность эффективно использовать эти молекулы является причиной большинства врожденных ошибок углеводов человека. метаболизм.

По углеводам

Гликоген и глюкоза

Основная статья: Болезнь накопления гликогена

Болезни накопления гликогена - это недостаточность ферментов, которая ухудшает синтез гликогена, деградация гликогена или гликолиз. Наиболее часто поражаются два органа - это печень и скелетная мышца. Болезни накопления гликогена, поражающие печень, обычно вызывают гепатомегалия и гипогликемия; те, которые влияют на скелетные мышцы, вызывают непереносимость упражнений, прогрессирующую слабость и спазмы.^[1]

Глюкозо-6-фосфат-изомераза дефицит влияет на шаг 2 гликолиза. Дефицит триозофосфат-изомеразы влияет на шаг 5 гликолиза. Дефицит фосфоглицераткиназы влияет на шаг 7 гликолиза. Дефицит пируваткиназы влияет на 10-ю и последнюю ступень гликолиза.

Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы влияет на деградацию глюкозы в пентозофосфатном пути, что особенно важно в красных кровяных тельцах.

Для получения дополнительной информации о врожденные нарушения метаболизма глюкозы и врожденные нарушения метаболизма гликогена Смотри ниже.

Лактоза

Смотрите также: Непереносимость лактозы

Лактоза это дисахарид сахар состоит из галактоза и глюкоза, содержащаяся в молоке. Лактоза не может всасываться в кишечнике и должна расщепляться в тонком кишечнике на галактозу и глюкозу с помощью фермента, называемого лактаза; непоглощенная лактоза может вызвать боль в животе, вздутие живота, диарею, газы и тошноту.

У большинства млекопитающих выработка лактазы снижается после того, как младенцы отлучены от материнского молока. Однако от 5% до 90% человеческой популяции обладают выгодной аутосомной мутацией, при которой продукция лактазы сохраняется после младенчества. Географическое распределение персистенции лактазы соответствует регионам с высоким потреблением молока. Непостоянство лактазы распространено в тропических и субтропических странах. Люди с непостоянством лактазы могут испытывать тошноту, вздутие живота и диарею после употребления молочных продуктов.

Галактоза

Галактоземия, неспособность метаболизировать галактоза в клетках печени - наиболее частое моногенное нарушение углеводного обмена, поражающее 1 из каждых 55 000 новорожденных.^{[нужна цитата ]} Когда галактоза в организме не расщепляется, она накапливается в тканях. Наиболее частые признаки: неспособность процветать, печеночная недостаточность, катаракта и задержка развития. Длительная инвалидность включает плохой рост, умственная отсталость и недостаточность яичников у женщин.^[2]

Галактоземия вызывается мутации в ген что делает фермент галактозо-1-фосфат уридилилтрансфераза. Примерно 70% аллелей, вызывающих галактоземию, имеют один миссенс-мутация в экзоне 6. Более легкая форма галактоземии, называемая Дефицит галактокиназы, вызвано нехваткой фермента уридиндифосфат галактозо-4-эпимераза который расщепляет побочный продукт галактозы. Этот тип связан с катарактой, но не вызывает задержки роста, умственной отсталости или заболеваний печени. Снижение содержания галактозы в рационе также является лечением, но не таким серьезным, как у пациентов с классической галактоземией. Этот дефицит может быть системным или ограничиваться эритроцитами и лейкоцитами.

Скрининг проводится путем измерения активности GAL-1-P уридилтрансферазы. Раннее выявление обеспечивает быстрое лечение, которое в основном заключается в устранении галактозы с пищей.

Фруктоза

Мальабсорбция фруктозы расстройство пищеварения, при котором всасывание фруктоза нарушается из-за дефицита переносчиков фруктозы в энтероцитах тонкой кишки.

Нарушение трех аутосомно-рецессивных расстройств метаболизм фруктозы в клетках печени. Чаще всего это вызвано мутациями в гене, кодирующем печеночная фруктокиназа, фермент, который катализирует первый шаг в метаболизме диетической фруктозы. Инактивация фруктокиназы печени приводит к бессимптомному фруктозурия.

Наследственная непереносимость фруктозы (HFI) приводит к плохому кормлению, задержке роста, хроническим заболеваниям печени и хроническая болезнь почек, и смерть. HFI вызывается дефицитом фруктозо-1,6-бифосфатальдолазы в печени, коре почек и тонкой кишке. У младенцев и взрослых симптомы отсутствуют, если они не употребляют фруктозу или сахарозу.

Дефицит фруктозо-1,6-бифосфата (FBPase) в печени вызывает нарушение глюконеогенеза, гипогликемию и тяжелую метаболическую ацидемию. Если пациенты получают адекватную поддержку после детства, рост и развитие кажутся нормальными.

Эссенциальная фруктозурия это клинически доброкачественное состояние, характеризующееся неполным метаболизмом фруктозы в печени, что приводит к ее выведению с мочой.

По пораженной системе

Это динамический список и, возможно, никогда не сможет удовлетворить определенные стандарты полноты. Вы можете помочь добавление недостающих предметов с надежные источники.

Метаболизм глюкозы

Гликолиз

В метаболический путь гликолиз используется клетками для расщепления углеводов, таких как глюкоза (и другие простые сахара ), чтобы извлечь из них энергию. Во время гликолиза АТФ, НАДН (обе формы передачи энергии используются внутри клеток ) а также пируват производятся.

Гликолиз происходит в цитозоль, а созданный пируват необходимо транспортировать в митохондрия, где дополнительная энергия может быть извлечена через преобразование пирувата к лактат, и через цикл лимонной кислоты (CAC) (см. ниже, ср. биоэнергетические системы ).

Печень также может вырабатывать глюкозу (глюконеогенез, Смотри ниже); В периоды низкого поступления углеводов из пищеварительной системы печень вырабатывает глюкозу и поставляет ее в другие органы.^[3] Большинство ферментов гликолиза также участвуют в глюконеогенезе, поскольку это в основном обратный метаболический путь гликолиза; поэтому дефицит этих ферментов печени влияет как на гликолиз, так и на глюконеогенез. (Примечание: глюконеогенез происходит только в печени, а не в других клетках, таких как, например, мышечные).

Гликолитический шаг Фермент	Ген: Орган (ы) Болезнь (Синонимы)	Сообщенные симптомы. Формы (если применимо) Примечание: не у всех пациентов наблюдаются все симптомы; серьезность и проявление могут быть разными.	Диагностические тесты	Ведение и лечение	Рекомендации и ссылки
Гликолиз, шаг 1 Глюкокиназа	GCK: Бета-клетки поджелудочной железы Гиперинсулинемическая гипогликемия, семейная, 3 (HHF3, гиперинсулинизм из-за дефицита глюкокиназы)	Гипогликемия из-за гиперинсулинемии.			NLM / GHR:GCK OMIM:GCK OMIM:HHF3 ГАРД:HHF3 ОРФА:HHF3
Гликолиз, шаг 1 Глюкокиназа	GCK: Бета-клетки поджелудочной железы Зрелый диабет у молодых людей II типа (MODY2, GCK-MODY)	Сахарный диабет. Гипергликемия из-за гипоинсулинемии натощак, но некоторая толерантность к глюкозе при потреблении углеводов.			NLM / GHR:GCK OMIM:GCK OMIM:MODY2 ГАРД:MODY2 ОРФА:MODY2
2 этап гликолиза Глюкозо-6-фосфат-изомераза	GPI: Эритроциты Дефицит глюкозо-6-фосфат изомеразы (Дефицит GPI, GPID, гемолитическая анемия из-за дефицита глюкофосфат-изомеразы)	Гемолитическая анемия.			NLM / GHR:GPI OMIM:GPI NLM / GHR:GPID OMIM:GPID ОРФА:GPID
Гликолиз, шаг 3 Фосфофрукто-киназа 1 (Не участвует в гликонеогенезе)	ПФКМ: Мышцы, а также эритроциты ПФКЛ: Печень, а также эритроциты GSD тип VII (GSD 7, Болезнь Таруи, Дефицит фосфофруктокиназы )	Классическая форма: Симптомы обычно появляются в раннем детстве. Миопатия. Спазмы мышц, слабость, иногда рабдомиолиз, вызванные физической нагрузкой. Тошнота и рвота после физических упражнений. Часто встречаются миоглобинурия, гемолитическая анемия, гиперурикемия. Возможен высокий уровень билирубина и появление желтухи. Поздняя форма: Подарки позже в жизни. Миопатия, слабость и утомляемость. Непереносимость физических упражнений (больше, чем в GSD 5). Тяжелые симптомы по классическому типу отсутствуют. Инфантильная форма: Редкий. Часто синдром вялого младенца (гипотония), артрогрипоз, энцефалопатия, кардиомиопатия и респираторные проблемы. Возможны также проявления со стороны центральной нервной системы, обычно судороги. Гемолитическая форма: Определяющим признаком является гемолитическая анемия. Миопатия встречается не так часто. Рабдомиолиз / миоглобинурия может вызвать острую почечную недостаточность.	Тест с физической нагрузкой: Позднее увеличение лактата примерно в 3 раза (выше, чем у GSD 5, и ниже, чем у здоровых). Повышенный подъем аммиака.[4]	Специального лечения нет. Общий совет - избегать энергичных упражнений и пищи с высоким содержанием углеводов.	NLM / GHR:ПФКМ OMIM:ПФКМ OMIM:ПФКЛ NLM / GHR:GSD VII OMIM:GSD VII ГАРД:GSD VII ОРФА:GSD VII
Гликолиз, шаг 4 Альдолаза А	ALDOA: Мышцы, а также печень и эритроциты GSD типа XII (GSD 12, дефицит альдолазы A, дефицит ALDOA, дефицит альдолазы эритроцитов)	Мышечные симптомы: Миопатия. Непереносимость упражнений, судороги. При некоторых рабдомиолизе и миоглобинурии. Симптомы печени: При некоторых гепатомегалии Симптомы эритроцитов: Гемолитическая анемия. Рабдомиолиз / миоглобинурия может вызвать острую почечную недостаточность.	Тест с физической нагрузкой: ?	Информации о лечении в справочных материалах нет.	NLM / GHR:ALDOA OMIM:ALDOA OMIM:GSD XII ГАРД:GSD XII ОРФА:GSD XII
Гликолиз, шаг 4 Альдолаза B	ALDOB: Печень Наследственная непереносимость фруктозы (Дефицит альдолазы B, дефицит ALDOB)	Гипогликемия. Нарушение функции печени и почек.			NLM / GHR:ALDOB OMIM:ALDOB NLM / GHR:АЛДОБ Д OMIM:АЛДОБ Д ГАРД:АЛДОБ Д ОРФА:АЛДОБ Д
Гликолиз, шаг 4 Альдолаза C	АЛДОК: Мозг Неясная роль в: Болезнь Альцгеймера Легкие когнитивные нарушения Шизофрения	Нейродегенерация, неясная роль.	См. Соответствующие условия	См. Соответствующие условия	OMIM:АЛДОК
Гликолиз, шаг 5 Триозофосфат изомераза	TPI1: Эритроциты Дефицит триозофосфат-изомеразы (TPID)	Гемолитическая анемия. Часто встречаются ретикулоцитоз и гипербилирубинемия. Классическая обобщенная форма: Прогрессирующая неврологическая дисфункция с дистонией, тремором, дискинезией, признаками пирамидного тракта, кардиомиопатией и вовлечением спинномозговых мотонейронов с прогрессирующим нервно-мышечным нарушением (сильная слабость и мышечное истощение).			NLM / GHR:TPI1 OMIM:TPI1 NLM / GHR:TPID OMIM:TPID ГАРД:TPID ОРФА:TPID
Шаг 6 гликолиза Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа	GAPDH: Мозг Неясная роль в: Болезнь Альцгеймера Хантингтона Болезнь Паркинсона	Нейродегенерация, неясная роль.	См. Соответствующие условия	См. Соответствующие условия	OMIM:GAPDH
Гликолиз, шаг 7 Фосфоглицераткиназа	PGK1: Мышцы, эритроциты Дефицит фосфоглицераткиназы (PGK1D, дефицит PGK, GSD из-за дефицита фосфоглицераткиназы 1)	Миопатическая формаПрогрессирующая мышечная слабость, боль и спазмы, особенно при физических нагрузках. Возможна миоглобинурия. Миоглобинурия может вызвать острую почечную недостаточность. Гемолитическая форма: Гемолитическая анемия. Неврологическая форма: При некоторых проявлениях со стороны центральной нервной системы, включая гемиплегические мигрени, эпилепсию, атаксию и тремор. У некоторых прогрессирующие неврологические нарушения. Сообщалось о комбинациях 1, 2 или всех 3 форм.	Тест с физической нагрузкой: ?	Регулярные переливания крови при тяжелой хронической анемии; Было показано, что в некоторых случаях спленэктомия приносит пользу.	NLM / GHR:PGK1 OMIM:PGK1 NLM / GHR:PGK1D OMIM:PGK1D ГАРД:PGK1D ОРФА:PGK1D
Гликолиз, шаг 8 Фосфоглицерат мутаза	PGAM2: Мышцы GSD типа X (GSD 10, дефицит мышечной фосфоглицератмутазы, миопатия из-за дефицита PGAM, PGAMD)	Миопатия, непереносимость физических упражнений. Спазмы, вызванные физической нагрузкой, миоглобинурия и миалгия. Возможен рабдомиолиз. Рабдомиолиз / миоглобинурия может вызвать острую почечную недостаточность.	Тест с физической нагрузкой: ?	Информации о лечении в справочных материалах нет.	NLM / GHR:PGAM2 OMIM:PGAM2 NLM / GHR:GSD X OMIM:GSD X ГАРД:GSD X ОРФА:GSD X
Шаг 9 гликолиза Энолаза  1 (Альфа-енолаза, α-енолаза)	ENO1: Эритроциты Недостаточность энолазы (дефицит α-енолазы, дефицит α-енолазы)	Гемолитическая анемия.			OMIM:ENO1
Шаг 9 гликолиза Энолаза  1 (Альфа-енолаза, α-енолаза)	ENO1 Неясная роль в: Суровый астма Бехчета Энцефалопатия Хашимото Ювенильный артрит	Аутоиммунитет, неясная роль.	См. Соответствующие условия	См. Соответствующие условия	OMIM:ENO1
Шаг 9 гликолиза Энолаза  3 (Бета-енолаза, β-енолаза)	ENO3: Мышцы GSD типа XIII (GSD 13, дефицит β-энолазы, дефицит бета-энолазы, дефицит энолазы 3, дефицит мышечной энолазы)	Миопатия. Миалгии, вызванные физической нагрузкой, общая мышечная слабость и утомляемость.	Тест с физической нагрузкой: Нет повышения лактата. Биопсия: Очаговое накопление в саркоплазме бета-частиц гликогена. Иммуногистохимия и иммуноблоттинг показывают снижение уровня белка бета-енолазы.	Информация о лечении в справочных материалах отсутствует.	NLM / GHR:ENO3 OMIM:ENO3 OMIM:GSD XIII ГАРД:GSD XIII ОРФА:GSD XIII
Шаг 10 гликолиза Пируваткиназа	PKLR: Эритроциты, печень Дефицит пируваткиназы (Дефицит PK, PKD)	Гемолитическая анемия.			NLM / GHR:PKLR OMIM:PKLR NLM / GHR:ДОК OMIM:ДОК ГАРД:ДОК ОРФА:ДОК

Связано с гликолизом

В пируват создается гликолизом (в цитозоль ) транспортируется (вместе с протоном) в митохондрия для дальнейшего извлечения энергии.

Под анаэробные условия (без использования кислорода) большинство, если не все пируват превращается к лактат (кроме того, одновременно производя НАДН).

Под аэробные условия (с использованием кислорода) только часть пирувата превращается в лактат; непревращенный пируват питает цикл лимонной кислоты (CAC); как через пируватдегидрогеназа (PDC, с Ацетил-КоА как промежуточное звено) и через декарбоксилирование пирувата - это создаст дополнительные АТФ и НАДН для использования клеткой.

(Смотрите также биоэнергетические системы.)

Связанная ферментативная функция – Фермент (Связь)	Ген: Орган (ы) Болезнь (Синонимы)	Сообщенные симптомы. Формы (если применимо) Примечание: не у всех пациентов наблюдаются все симптомы; серьезность и проявление могут быть разными.	Диагностические тесты	Ведение и лечение	Рекомендации и ссылки
Дегидрирование / декарбоксилирование пирувата. – Пируватдегидрогеназный комплекс	PDHA1, PDHX, PDHB, DLAT, PDP1 Системные / различные Дефицит пируватдегидрогеназы (Дефицит PDHA, PDHAD, атаксия с лактоацидозом, перемежающаяся атаксия с дефицитом пируватдегидрогеназы, дефицит пируватдегидрогеназного комплекса, дефицит пируватдекарбоксилазы)	2 основных презентации: метаболическая и неврологическая. Широкий клинический спектр: от фатального лактоацидоза у новорожденного до хронической неврологической дисфункции со структурными аномалиями в центральной нервной системе без системного ацидоза. Наиболее частая причина первичного лактоацидоза у детей.			NLM / GHR:PDHA1 OMIM:PDHA1 NLM / GHR:PDHAD OMIM:PDHAD ГАРД:PDHAD ГАРД:PDHAD ОРФА:PDHAD ОРФА:PDHAD
Взаимное преобразование пируват и лактат. – Лактатдегидрогеназа А	LDHA: Мышцы GSD типа XI (GSD 11, дефицит лактатдегидрогеназы, дефицит ЛДГ)	Миопатия. Непереносимость физических упражнений. Примечание. Дефицит дегидрогеназы-B (ЛДГБ) протекает бессимптомно.	Тест с физической нагрузкой: Повышенное содержание пирувата, но не повышение лактата.	Информации о лечении в справочных материалах нет.	NLM / GHR:LDHA OMIM:LDHA NLM / GHR:GSD 11 OMIM:GSD 11 ОРФА:GSD 11 ОРФА:GSD 11

Дефицит митохондриального переносчика пирувата (MPYCD) - это нарушение обмена веществ, при котором нарушается транспорт пирувата из цистола в митохондрии (ген BRP44L / MPC1^[5]); дефицит характеризуется задержкой психомоторного развития и лактоацидозом с нормальным соотношением лактат / пируват в результате нарушения митохондриального окисления пирувата.^[6]

Глюконеогенез

Глюконеогенез шаг – Фермент	Ген: Орган (ы) Болезнь (Синонимы)	Сообщенные симптомы. Формы (если применимо) Примечание: не у всех пациентов наблюдаются все симптомы; серьезность и проявление могут различаться.	Диагностические тесты	Уход	Рекомендации и ссылки
Глюконеогенез шаг 8 – Фруктозо-1,6-бисфосфатаза	FBP1: Печень Дефицит фруктозобисфосфатазы (FBP1, болезнь Бейкера-Винеграда)	Гипогликемия натощак с лактоацидозом. Эпизоды гипервентиляции, апноэ и кетоза. Симптомы усиливаются при употреблении фруктозы, сахарозы и глицерина.			NLM / GHR:FBP1 OMIM:FBP1 OMIM:FBP1D ГАРД:FBP1D ОРФА:FBP1D
Шаг 10 глюконеогенеза (заключительный этап): Превращение G-1-P в глюкозу – Глюкозо-6-фосфатаза	G6PC: Печень SLC37A4 (G6PT1): Печень GSD типа I (GSD 1, болезнь фон Гирке, гепаторенальный гликогеноз, дефицит глюкозо-6-фосфата, нарушение транспорта глюкозо-6-фосфата)	Гипогликемия и гепатомегалия. Задержка роста, задержка полового созревания, молочная ацидемия, гиперлипидемия, гиперурикемия. У взрослых вероятны аденомы печени.	Тест с физической нагрузкой: Нормальный уровень лактата и аммиака.[7]		NLM / GHR:G6PC OMIM:G6PC NLM / GHR:SLC37A4 OMIM:SLC37A4 NLM / GHR:GSD 1 ОРФА:GSD 1 OMIM:GSD 1a ГАРД:GSD 1a ОРФА:GSD 1a OMIM:GSD 1b ГАРД:GSD 1b ОРФА:GSD 1b OMIM:GSD 1c / 1d
Шаг 10 глюконеогенеза (заключительный этап): Превращение G-1-P в глюкозу – Глюкозо-6-фосфатаза	G6PC3: Лейкоциты, сердце, другие Тяжелый врожденный нейтропения тип 4 (SCN4, врожденный агранулоцитоз, врожденная нейтропения, болезнь Костмана, тяжелая врожденная нейтропения-легочная гипертензия-поверхностная венозная ангиэктазия) Синдром Дурсуна (DURSS, легочная артериальная гипертензия-лейкопения-синдром дефекта межпредсердной перегородки)	SCN4: Нарушение кроветворения. Остановка созревания гранулопоэза на уровне промиелоцитов. Нейтропения. Остеопения, может привести к остеопорозу. Склонен к рецидивирующим инфекциям. При некоторых пороках сердца и половых органов, раковых заболеваниях крови, судорогах, задержке развития. Синдром Дурсуна: Легочная артериальная гипертензия, сердечные аномалии (включая дефект межпредсердной перегородки вторичного типа), перемежающаяся нейтропения, лимфопения, моноцитоз и анемия.			NLM / GHR:G6PC3 OMIM:G6PC3 NLM / GHR:SCN4 OMIM:SCN4 ОРФА:SCN4 ОРФА:DURSS

Метаболизм гликогена

Гликогенез

Гликогенез это метаболический путь в котором гликоген создано. Гликоген, состоящий из разветвленных длинные цепи сделан из простой сахар глюкоза, является формой накопления энергии для углеводы во многих клетках человека; это наиболее важно в печень, мышца и определенные клетки мозга.

Моносахарид глюкозо-6-фосфат (G-6-P) обычно вводимое вещество для гликогенеза. G-6-P чаще всего создается из глюкозы под действием ферменты глюкокиназа (см. этап гликолиза 1) или гексокиназа.

Гликоген накапливается под действием нескольких ферментов:

• Г-6-П превращается в глюкозо-1-фосфат (G-1-P) действием фосфоглюкомутаза (PGM), проходящий обязательный промежуточный глюкозо-1,6-бисфосфат.
• G-1-P превращается в UDP-глюкоза под действием фермента UDP-глюкозопирофосфорилаза (UGP).
• Фермент гликогенин (GYG) необходим для создания первоначальных коротких цепей гликогена, которые удлиняются и разветвляются другими ферментами гликогенеза.
• Как только восемь глюкозы были добавлены к цепи гликогена, тогда гликогенсинтаза (GYS) может связываться с растущей цепью гликогена и добавлять UDP-глюкозу для удлинения цепи гликогена.
• Филиалы производятся фермент разветвления гликогена (GBE), который переносит конец цепи на более раннюю часть, образуя ответвления; они продолжают расти за счет добавления новых единиц.

Об альтернативном метаболическом пути простой сахар галактоза (Gal, которое обычно происходит от лактоза ) превращается ферментом галактокиназа (GALK) в галактоза-1-фосфат (Gal-1-P), который, в свою очередь, превращается ферментом галактозо-1-фосфат уридилилтрансфераза (GALT) на глюкозо-1-фосфат (G-1-P), который также может служить входом для гликогенеза - это обходит первую стадию гликогенеза (фермент фосфоглюкомутаза PGM).

Ошибки гликогенеза могут иметь разные последствия на клеточном уровне:

• Вырабатывается слишком мало гликогена, например в GSD 0
• Гликоген плохо сформирован и недоступен, обычно накапливается в пораженных клетках (например, тельцах полиглюкозана).

В зависимости от пораженных клеток и степени дефицита результатом может быть широкий спектр симптомов и тяжести.

Гликогенез шаг – Фермент	Ген: Орган (ы) Болезнь (Синонимы)	Сообщенные симптомы. Формы (если применимо) Примечание: не у всех пациентов наблюдаются все симптомы; серьезность и проявление могут быть разными.	Диагностические тесты	Уход	Рекомендации и ссылки
Гликогенез шаг: Взаимное преобразование G-1-P и G-6-P – Фосфоглюкомутаза  1 (Также последний этап гликогенолиза)	PGM1: Печень, мышца, другое Синдром CDG введи это (CDG1T, PGM1-CDG, дефицит фосфоглюкомутазы 1, дефицит PGM1) ранее: GSD типа XIV (GSD 14)	Широкий спектр проявлений и степени тяжести. Обычно заячья губа и раздвоенный язычок, гепатопатия, перемежающаяся гипогликемия, низкий рост и непереносимость физических упражнений.			NLM / GHR:PGM1 OMIM:PGM1 OMIM:CDG 1T ОРФА:CDG 1T
Гликогенез шаг: UDP-глюкоза синтез – UDP-глюкозопирофосфорилаза	UGP2 Синдром Бараката-Перенталера, ЭПИЛЕПТИЧЕСКАЯ ЭНЦЕФАЛОПАТИЯ, РАННИЙ ДЕТСКИЙ, 83; EIEE83	тяжелое аутосомно-рецессивное расстройство нервного развития, проявляющееся в раннем возрасте трудноизлечимыми припадками, отсутствием практически всех этапов развития, нарушением зрения, прогрессирующей микроцефалией и незначительными дисморфическими особенностями[8]	-	-	OMIM:UGP2
Гликогенез шаг: Синтез праймера гликогена – Гликогенин	GYG1: Мышцы GSD тип XV (GSD 15, дефицит гликогенина) Миопатия тела полиглюкозана тип 2 (PGBM2)	GSD 15: Миопатия, кардиомиопатия. Редко. Мышечная слабость. PGBM2: Миопатия. Проксимальная мышечная слабость нижних конечностей, нарушение походки. У некоторых слабость верхних конечностей и / или дистальных мышц. Возраст начала сильно варьирует, медленно прогрессирует.	Тест с физической нагрузкой: ? Биопсия скелетных мышц: дефицит гликогена, преобладание медленных, окислительных мышечных волокон и митохондриальная пролиферация. Эндомиокардиальная биопсия: гипертрофические кардиомиоциты, увеличенные ядра и большие центрально расположенные вакуоли, содержащие Шиффо-положительный материал на периодическую кислоту (PAS) (но ультраструктурно отличается от гликогена). Истощение гликогена в остальной части цитоплазмы.	Информации о лечении в справочных материалах нет.	NLM / GHR:GYG1 OMIM:GYG1 OMIM:GSD 15 ОРФА:GSD 15 OMIM:PGBM2 ОРФА:PGBM2
Гликогенез шаг: Удлинение цепи глюкогена – Гликоген-синтаза	GYS1: Мышцы GSD тип 0b (GSD 0b, дефицит гликоген синтетазы)	Миопатия, кардиомиопатия, непереносимость физических упражнений.	Тест с физической нагрузкой: ?		NLM / GHR:GYS2 OMIM:GYS2 OMIM:GSD 0B ОРФА:GSD 0B
Гликогенез шаг: Удлинение цепи глюкогена – Гликоген-синтаза	GYS2: Печень GSD типа 0a (GSD 0a, дефицит гликоген синтетазы)	Младенчество или начало в раннем детстве. Утренняя утомляемость и гипогликемия натощак, гиперкетонемия. Без гепатомегалии, гипераланинемии или гиперлактацидемии. После еды большая гипергликемия, связанная с увеличением лактата и аланина, и гиперлипидемия.			NLM / GHR:GYS2 OMIM:GYS2 NLM / GHR:GSD 0 OMIM:GSD 0A ОРФА:GSD 0A
Гликогенез шаг: Разветвление цепи глюкогена – Фермент разветвления гликогена	GBE1: Печень, мышца GSD типа IV (GSD 4, болезнь Андерсена, амилопектиноз, дефицит ветвления гликогена, дефицит фермента ветвления гликогена, семейный цирроз печени с отложением аномального гликогена)	Были описаны разные формы: Детство комбинированной печеночной и миопатической формы Взрослая нервно-мышечная форма Нервно-мышечная форма в детстве Врожденная нервно-мышечная форма Прогрессирующая печеночная форма Фатальная перинатальная нервно-мышечная форма Непрогрессирующая печеночная форма	Активность ветвящего фермента в эритроцитах.	Высокобелковая диета. Пересадка печени при прогрессирующем заболевании печени. Кардиомиопатия может потребовать приема определенных лекарств.	NLM / GHR:GBE1 OMIM:GBE1 NLM / GHR:GSD 4 OMIM:GSD 4 ГАРД:GSD 4 ОРФА:GSD 4
Гликогенез шаг: Разветвление цепи глюкогена – Фермент разветвления гликогена	GBE1: Нервные клетки Полиглюкозановая болезнь тела взрослых (APBD)	Невропатия, поражающая центральную и периферическую нервную систему. Когнитивные нарушения, пирамидный тетрапарез, периферическая невропатия и нейрогенный мочевой пузырь.Периферическая невропатия и прогрессирующая мышечная слабость и ригидность (спастичность). Мозжечковая дисфункция и экстрапирамидные признаки у некоторых. Позднее начало, медленно прогрессирующее.			NLM / GHR:GBE1 OMIM:GBE1 NLM / GHR:APBD OMIM:APBD ГАРД:APBD ОРФА:APBD

Гликогенолиз

Чтобы получить доступ к энергии, хранящейся как гликоген, ячейки используют метаболический путь гликогенолиз (распад гликогена); это производит простой сахар глюкозо-6-фосфат (G-6-P), из которых клетки могут извлекать энергию или создавать другие вещества (например, рибозы ).

G-6-P (который также производится из глюкозы) действует как вводимое вещество для:

• Гликолиз (см. выше)
• В Пентозофосфатный путь (ППС)

(Смотрите также биоэнергетические системы.)

Альтернативой гликолизу является Пентозофосфатный путь (PPP): в зависимости от условий сотовой связи PPP может производить НАДФН (другой вид транспорта энергии в камере ) или синтезировать рибозы (важно для веществ на основе рибозы, например, РНК ) - например, PPP важен в красные кровяные тельца.

Если в печени происходит гликогенолиз, G-6-P может быть превращается в глюкозу ферментом глюкозо-6-фосфатаза (G6Pase); глюкоза, производимая в печени, затем попадает в кровоток для использования в других органах. Мышечные клетки, напротив, не имеют фермента глюкозо-6-фосфатазы, поэтому они не могут делиться своими запасами гликогена с остальным телом.

Помимо расщепления гликогена с помощью фермента, разветвляющего гликоген, и фермента гликогенфосфорилазы, клетки также используют фермент кислая альфа-глюкозидаза в лизосомы разлагать гликоген.

Дефицит вовлеченного фермента приводит к:

• Накопление гликогена в клетках
• Недостаток клеточной энергии отрицательно влияет на пораженные органы

Гликогенолиз шаг – Фермент	Ген: Орган (ы) Болезнь (Синонимы)	Сообщенные симптомы. Формы (если применимо) Примечание: не у всех пациентов наблюдаются все симптомы; серьезность и проявление могут быть разными.	Диагностические тесты	Уход	Рекомендации и ссылки
Гликогенолиз шаг: Выпуск G-1-P – Гликогенфосфорилаза	PYGL: Печень GSD типа VI (GSD 6, болезнь Hers, недостаточность гликогенфосфорилазы печени, синдром недостаточности фосфорилазы печени)	Гепатомегалия, нарушение роста, задержка роста. Никакой другой задержки в развитии, никакого мышечного поражения. Гипогликемия, лактоацидоз, гиперлипидемия и кетоз при длительном голодании. В младенчестве или детстве симптомы, как правило, улучшаются с возрастом.			NLM / GHR:PYGL OMIM:PYGL NLM / GHR:GSD 6 OMIM:GSD 6 ГАРД:GSD 6 ОРФА:GSD 6
Гликогенолиз шаг: Выпуск G-1-P – Гликогенфосфорилаза	PYGM: Мышцы GSD типа V (GSD 5, болезнь Макардла, дефицит мышечной фосфорилазы, дефицит миофосфорилазы, дефицит PYGM)	Миопатия: непереносимость физических упражнений, симптомы улучшаются после отдыха. Феномен «второго дыхания» в большинстве. Возможны рабдомиолиз и миоглобинурия. Прогрессирующая мышечная слабость усиливается у двух третей пораженных людей, однако у некоторых мышечная слабость остается стабильной. Начальные формы: младенческая, детская, взрослая. Наиболее тяжелая форма у младенцев (например, прогрессирующая дыхательная недостаточность), начало у взрослых может быть очень легкой (например, в основном плохая выносливость).	Тест с физической нагрузкой: Сильно нарушенный подъем лактата. Нормальный или повышенный уровень аммиака.[7][4][9]		NLM / GHR:PYGM OMIM:PYGM NLM / GHR:GSD 5 OMIM:GSD 5 ГАРД:GSD 5 ОРФА:GSD 5
Гликогенолиз шаг: Разветвление PLD – Фермент разветвления гликогена (GDE)	AGL: Печень, мышцы GSD типа III (GSD 3, болезнь Форбса, болезнь Кори, предельный декстриноз, дефицит дебранчеров гликогена, дефицит GDE, дефицит AGL)	Младенческий или детский возраст, часто в период полового созревания некоторые симптомы улучшаются. Печень: Гепатомегалия, задержка роста, гиперлипидемия, гипогликемия. Случайные припадки, связанные с гипогликемией. У некоторых взрослых цирроз. Мышцы: Миопатия, мышечная гипотония, мышечное истощение (дистальные, некоторые из конечностей, некоторые вместо проксимальных), гипертрофическая кардиомиопатия. Медленно прогрессирующая мышечная слабость. GSD IIIa / IIIc: Печень и мышцы. GSD IIIb / IIId: Только печень	Тест с физической нагрузкой: Сильно нарушенная реакция на лактат (поражение мышц). Нормальный или повышенный уровень аммиака.[7]		NLM / GHR:AGL OMIM:AGL NLM / GHR:GSD 3 OMIM:GSD 3 ГАРД:GSD 3 ОРФА:GSD 3

Связано с гликогенолизом

Нарушение ферментативной функции – Фермент (Отношение к гликогенолизу)	Ген: Орган (ы) Болезнь (Синонимы)	Сообщенные симптомы. Формы (если применимо) Примечание: не у всех пациентов наблюдаются все симптомы; серьезность и проявление могут быть разными.	Диагностические тесты	Уход	Рекомендации и ссылки
Заключительный этап гликогенолиза: Выпуск G-1-P – Киназа фосфорилазы, альфа 1 (Активация гликогенфосфорилазы печени, сравните GSD 6)	PHKA2: Печень (GSD 9a) PHKB: Печень, Мышца (GSD 9b) PHKG2: Печень (GSD 9c) GSD типа IX (GSD 9, дефицит киназы фосфорилазы b, дефицит PhK, гликогеноз печени) Ранее GSD типа VIII (GSD 8)	GSD 9a: Печеночная форма. Гепатомегалия, задержка роста, повышение уровня глутамат-пируваттрансаминазы и глутамат-оксалоацетаттрансаминазы, гиперхолестеринемия, гипертриглицеридемия и гиперкетоз натощак. Улучшается с возрастом, у большинства взрослых пациентов симптомы отсутствуют. GSD 9a1: Дефицит PhK в эритроцитах. GSD 9a2: Нормальная активность PhK в эритроцитах. GSD 9b: форма печени и мышц. Дополнительно легкая миопатия, такая как GSD 9d. Редко. GSD 9c: Подобен GSD 9a, но имеет тенденцию быть более серьезным. При фиброзе или циррозе печени.	Тест с физической нагрузкой: Вовлечение мышц см. GSD 9d.		NLM / GHR:PHKA2 OMIM:PHKA2 NLM / GHR:PHKB OMIM:PHKB NLM / GHR:PHKG2 OMIM:PHKG2 NLM / GHR:GSD 9 ОРФА:GSD 9 OMIM:GSD 9a1 / 9a2 ОРФА:GSD 9a / 9c OMIM:GSD 9b ОРФА:GSD 9b OMIM:GSD 9c
Заключительный этап гликогенолиза: Выпуск G-1-P – Киназа фосфорилазы, альфа 1 (Активация мышечной гликогенфосфорилазы, сравните GSD 5)	PHKA1: Мышцы GSD типа IXd (GSD 9d, дефицит киназы фосфорилазы b, дефицит PhK, мышечный гликогеноз) Ранее GSD типа VIII (GSD 8) Ранее GSD типа Vb (GSD 5b)[10]	Миопатия. Слабость или жесткость мышц, вызванная физическими упражнениями. Относительно легкая по сравнению с другими метаболическими миопатиями. Обычно начинается у взрослых, иногда бессимптомно в позднем взрослом возрасте. Печень не поражена.	Тест с физической нагрузкой: Наблюдается как пониженный, так и нормальный уровень лактата; возможное субмаксимальное / максимальное или аэробное / анаэробное несоответствие. Нормальная или повышенная реакция на аммиак.[11]		NLM / GHR:PHKA1 OMIM:PHKA1 NLM / GHR:GSD 9 OMIM:GSD 9d ОРФА:GSD 9d / 9e
Разложение гликогена до глюкозы в лизосомы – Кислая альфа-глюкозидаза (Альтернативный путь гликогенолизу)	GAA: Миопатия GSD типа II (GSD 2, болезнь Помпе, дефицит кислой мальтазы, дефицит лизосомальной альфа-глюкозидазы, cardiomegalia glycogenica)	Классическая детская форма (болезнь Помпе): Кардиомиопатия и мышечная гипотония. При некоторых поражениях органов дыхания. Юношеская и взрослая форма: Миопатия скелетных мышц. Некоторое сходство с дистрофией конечностей. При некоторых поражениях органов дыхания. Неклассическая инфантильная форма: Менее серьезный.			NLM / GHR:GAA OMIM:GAA NLM / GHR:GSD 2 OMIM:GSD 2 ГАРД:GSD 2 ОРФА:GSD 2

Мутации в гене PRKAG2 были связаны с фатальным врожденным нелизосомным сердечным гликогенозом; PRKAG2 - некаталитическая гамма-субъединица АМФ-активированная протеинкиназа (AMPK), который влияет на высвобождение G-1-P киназой фосфорилазы во время нелизосомного гликогенолиза.^[12]

Рекомендации

1. Jorde, et al. 2006. Углеводный обмен. Медицинская генетика. 3-е издание. Глава 7. Биохимическая генетика: нарушения обмена веществ. pp139-142.
2. Фредерик Дж. Сухи, Рональд Дж. Сокол, Уильям Ф. Балистрери (2007), Заболевания печени у детей, Cambridge University Press, стр. 598, г. ISBN  9781139464031
3. Вебстер, Кристофер Чарльз; Смит, Джеймс (2016). «Глюконеогенез во время упражнений на выносливость у велосипедистов, привыкших к длительной диете с низким содержанием углеводов и высоким содержанием жиров». Журнал физиологии. 594 (15): 4389–4405. Дои:10.1113 / JP271934. ЧВК  4967730. PMID  26918583.
4. Пиириля, Пайви; Ауранен, Мари (2016). «Уникальный профиль лактата при физической нагрузке при дефиците фосфофруктокиназы мышц (болезнь Таруи); разница по сравнению с болезнью Макардла». Фронт нейрол. 7: 82. Дои:10.3389 / fneur.2016.00082. ЧВК  4885106. PMID  27303362.
5. OMIM:BRP44L
6. OMIM:MPYCD
7. Ливингстон, Каллум; Чинери, Патрик Ф .; Тернбулл, Дуглас М. (2001). «Ишемический лактат-аммиачный тест». Энн Клин Биохим. 38 (4): 304–310. Дои:10.1258/0004563011900786. PMID  11471870. S2CID  23496022.
8. Перенталер Э., Никончук А., Юсефи С. и др. Потеря UGP2 в головном мозге приводит к тяжелой эпилептической энцефалопатии, подчеркивая, что биаллельные изоформ-специфичные мутации старт-потери основных генов могут вызывать генетические заболевания. Acta Neuropathol 139, 415–442 (2020). https://doi.org/10.1007/s00401-019-02109-6
9. Делани, Найджел Ф .; Мутха, Вамси К. (2017). «Метаболические профили упражнений у пациентов с болезнью Макардла или митохондриальной миопатией». PNAS. 114 (31): 8402–8407. Дои:10.1073 / pnas.1703338114. ЧВК  5547614. PMID  28716914.
10. GeneReviews: Дефицит фосфорилазы киназы
11. OMIM:GSD 9d
12. OMIM:ПРКАГ2

внешняя ссылка

• СМИ, связанные с Нарушения углеводного обмена в Wikimedia Commons

Классификация	D MeSH: D002239

Классификация	D МКБ -10: E73 -E74 МКБ -9-СМ: 271 MeSH: D002239