Лизосомная болезнь накопления - Lysosomal storage disease - Wikipedia

Лизосомная болезнь накопления
Болезнь Гоше - очень высокий mag.jpg
Микрофотография из Болезнь Гоше, с ячейками, имеющими характерный мятый бумажные салфетки -подобно цитоплазма. H&E пятно.
СпециальностьЭндокринология  Отредактируйте это в Викиданных

Лизосомные болезни накопления (LSD; /ˌлаɪsəˈsoʊмəl/) представляют собой группу из около 50 редких наследуемых метаболические нарушения которые возникают в результате нарушения функции лизосом.[1] Лизосомы представляют собой мешочки ферментов внутри клеток, которые переваривают большие молекулы и передают фрагменты другим частям клетки для повторного использования. Для этого процесса требуется несколько критических ферментов. Если один из этих ферментов неисправен из-за мутации, большие молекулы накапливаются внутри клетки, в конечном итоге убивая ее.[2]

Нарушения лизосомального накопления вызваны дисфункцией лизосом, как правило, в результате дефицита одного фермента, необходимого для метаболизм из липиды, гликопротеины (сахаросодержащие белки), или так называемые мукополисахариды. По отдельности ЛСД встречаются с частотой менее 1: 100 000; однако, как группа, заболеваемость составляет примерно 1: 5 000 - 1: 10 000.[3][4] Большинство этих расстройств аутосомно-рецессивно унаследовано, например, Болезнь Ниманна – Пика, тип C, но некоторые из них Х-сцепленный рецессивно унаследовано, например Болезнь Фабри и Синдром Хантера (MPS II).

Лизосому обычно называют центром переработки клеток, потому что она перерабатывает нежелательный материал в вещества, которые клетка может использовать. Лизосомы разрушают это нежелательное вещество за счет ферменты, узкоспециализированный белки необходим для выживания. Лизосомные расстройства обычно возникают, когда определенный фермент присутствует в слишком малом количестве или отсутствует совсем. Когда это происходит, в клетке накапливаются вещества. Другими словами, когда лизосома не функционирует нормально, избыточные продукты, предназначенные для разложения и повторного использования, хранятся в клетке.

Как и другие генетические нарушения, люди наследуют лизосомные болезни накопления от своих родителей. Хотя каждое заболевание возникает в результате различных генных мутаций, которые приводят к дефициту активности ферментов, все они имеют общую биохимическую характеристику - все лизосомные расстройства возникают из-за аномального накопления веществ внутри лизосомы.

ЛСД поражают в основном детей, и они часто умирают в молодом возрасте, многие в течение нескольких месяцев или лет после рождения.

Классификация

Стандартная классификация

LSD обычно классифицируются по природе первичного хранимого материала и в целом могут быть разбиты на следующие: (МКБ-10 коды предоставляются там, где они доступны)

Также, болезнь накопления гликогена типа II (Болезнь Помпе) также является дефектом лизосомального метаболизма,[5] хотя в остальном он классифицируется как E74.0 в МКБ-10. Цистиноз ЛСД, характеризующийся аномальным накоплением аминокислоты цистина.

По типу дефектного белка

В качестве альтернативы белкам-мишеням LSD можно классифицировать по типу белка, который является дефицитным и вызывает накопление.

Тип дефектного белкаПримеры болезнейНедостаток белка
Лизосомальный ферменты в первую очередьБолезнь Тея – Сакса, I-клеточная болезнь,[6] Сфинголипидозы (например., Болезнь Краббе, ганглиозидоз: Гоше, Болезнь Ниманна – Пика и гликолипиды: Метахроматическая лейкодистрофия ), Дефицит липазы лизосомальной кислотыРазные
Посттрансляционная модификация ферментовМножественный дефицит сульфатазыМножественные сульфатазы
Мембранные транспортные белкиМуколипидоз тип II и IIIAN-ацетилглюкозамин-1-фосфаттрансфераза
Белки, защищающие ферментыГалактосиалидозКатепсин А
Растворимые неферментативные белкиДефицит GM2-AP, вариант AB, Болезнь Ниманна – Пика, тип C2GM2-AP, NPC2
Трансмембранные белкиДефицит SAPБелки-активаторы сфинголипидов
Болезнь Ниманна – Пика, тип С1NPC1
Болезнь СаллыСиалин
Если иное не указано в полях, применимая ссылка:[7]

Лизосомные нарушения накопления

Это ЛСД:

Мукополисахаридозы

Муколипидоз

Липидозы

Олигосахарид

Лизосомальные транспортные болезни

Болезни накопления гликогена

Другой

Лизосомная болезнь

Признаки и симптомы

Симптомы ЛСД варьируются в зависимости от конкретного расстройства и других переменных, таких как возраст начала, и могут быть от легких до тяжелых. Они могут включать задержку развития, двигательные нарушения, припадки, слабоумие, глухота, и / или слепота. У некоторых людей с ЛСД есть увеличенная печень или же селезенка, легочный и сердечный проблемы и кости, которые ненормально растут.[9]

Диагностика

Большинство пациентов сначала проходят скрининг с помощью ферментного анализа, который является наиболее эффективным методом для постановки окончательного диагноза.[9] В некоторых семьях, где известны мутации, вызывающие заболевание, и в некоторых генетических изолятах может быть проведен анализ мутаций. Кроме того, после того, как диагноз установлен биохимическим методом, для некоторых нарушений может быть проведен анализ мутаций.

Уход

Лекарства от лизосомальных болезней накопления не известны, и лечение в основном симптоматическое, хотя трансплантация костного мозга и заместительная ферментная терапия (ERT) были опробованы с некоторым успехом.[10][11] ФЗТ может минимизировать симптомы и предотвратить необратимое повреждение организма.[12] Кроме того, пуповинная кровь Трансплантация проводится в специализированных центрах по лечению ряда этих заболеваний. Кроме того, субстратная терапия, метод, используемый для уменьшения производства материала для хранения, в настоящее время оценивается для некоторых из этих заболеваний. Более того, шаперонная терапия метод, используемый для стабилизации дефектных ферментов, производимых пациентами, исследуется на предмет некоторых из этих нарушений. Экспериментальная методика генная терапия может предложить лекарства в будущем.[13]

Амброксол недавно было показано, что он увеличивает активность лизосомального фермента глюкоцереброзидазы, поэтому он может быть полезным терапевтическим средством как при болезни Гоше, так и при болезнь Паркинсона.[14][15] Амброксол вызывает секрецию лизосомы из клеток путем индукции рН-зависимой высвобождение кальция из кислых запасов кальция.[16] Следовательно, освобождение клетки от накопления продуктов разложения - это предложенный механизм, с помощью которого может помочь это лекарство.

История

Болезнь Тея – Сакса был первым из этих расстройств, описанных в 1881 г., за которым последовали Болезнь Гоше в 1882 году. В конце 1950-х - начале 1960-х годов де Дюв и его коллеги, используя методы фракционирования клеток, цитологический исследования и биохимические анализы идентифицировали и охарактеризовали лизосому как клеточную органеллу, ответственную за внутриклеточный переваривание и переработка макромолекулы. Это был научный прорыв, который привел к пониманию физиологической основы ЛСД. Болезнь Помпе было первым заболеванием, которое было идентифицировано как ЛСД в 1963 году, при этом Л. Херс сообщил, что причиной этого является дефицит α-глюкозидазы. Она также предположила, что другие болезни, такие как мукополисахаридоз, может быть связано с недостаточностью ферментов.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Винчестер Б., Веллоди А., Янг Е. (2000). «Молекулярные основы лизосомальных болезней накопления и их лечение». Biochem. Soc. Транс. 28 (2): 150–4. Дои:10.1042 / bst0280150. PMID  10816117.
  2. ^ Рис, Джейн; Кэмпбелл, Нил (2002). Биология. Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. стр.121–122. ISBN  0-8053-6624-5.
  3. ^ Meikle, P.J .; Hopwood, J. J .; Clague, A.E .; Кэри, У. Ф. (20 января 1999 г.). «Распространенность лизосомных нарушений накопления». JAMA. 281 (3): 249–254. Дои:10.1001 / jama.281.3.249. ISSN  0098-7484. PMID  9918480.
  4. ^ М, Фуллер; PJ, Meikle; JJ, Хопвуд (1 января 2006 г.). «Эпидемиология лизосомальных болезней накопления: обзор». PMID  21290699. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  5. ^ eMedicine Specialities> Неврология> Детская неврология> Лизосомная болезнь накопления Автор: Ной С. Шейнфельд, доктор медицины, доктор медицинских наук, FAAD. Соавтор (и): Ровена Эмилия Табамо, доктор медицины; Брайан Кляйн, доктор медицины. Обновлено: 25 сентября 2008 г.
  6. ^ Медицинская физиология (2-е издание) - W. Boron & E. Boulpaep, Saunders Press
  7. ^ Таблица 7-6 в:Митчелл, Ричард Шеппард; Кумар, Винай; Аббас, Абул К .; Фаусто, Нельсон (2007). Базовая патология Роббинса. Филадельфия: Сондерс. ISBN  978-1-4160-2973-1. 8-е издание.
  8. ^ «Болезнь Данона».
  9. ^ а б Наваррете-Мартинес, Хуана Инес; Лимон-Рохас, Ана Елена; Гайтан-Гарсия, Мария де Хесус; Рейна-Фигероа, Хесус; Вакида-Кусуноки, Гильермо; Delgado-Calvillo, Ma. дель Росио; Канту-Рейна, Консуэло; Крус-Камино, Эктор; Сервантес-Барраган, Давид Эдуардо (май 2017 г.). «Скрининг новорожденных на шесть лизосомных нарушений накопления в когорте мексиканских пациентов: результаты трехлетней программы скрининга в закрытой мексиканской системе здравоохранения». Молекулярная генетика и метаболизм. 121 (1): 16–21. Дои:10.1016 / j.ymgme.2017.03.001. PMID  28302345.
  10. ^ Кларк Дж. Т., Иваночко Р. М. (2005). «Заместительная ферментная терапия болезни Фабри». Мол. Нейробиол. 32 (1): 043–050. Дои:10.1385 / МН: 32: 1: 043. PMID  16077182.
  11. ^ Бруни С., Лоши Л., Инсерти С., Габриелли О., Коппа Г. В. (2007). «Последняя информация о лечении лизосомных болезней накопления». Acta Myol. 26 (1): 87–92. ЧВК  2949325. PMID  17915580.
  12. ^ «Ферментно-заместительная терапия болезни Гоше». Национальный фонд Гоше. Получено 2017-06-08.
  13. ^ Вдумайтесь К.П., Хаскинс М.Э. (2007). «Генная терапия мукополисахаридоза». Мнение эксперта Biol Ther. 7 (9): 1333–1345. Дои:10.1517/14712598.7.9.1333. ЧВК  3340574. PMID  17727324.
  14. ^ Макнил, Алисдэр; Magalhaes, Joana; Шен, Чэнго; Чау, Кай-Инь; Хьюз, Дерралин; Мехта, Атул; Фолтыние, Том; Купер, Дж. Марк; Абрамов, Андрей Юрьевич (2014-05-01). «Амброксол улучшает биохимию лизосом в клетках болезни Паркинсона, связанных с мутацией глюкоцереброзидазы». Мозг. 137 (5): 1481–1495. Дои:10.1093 / мозг / awu020. ISSN  0006-8950. ЧВК  3999713. PMID  24574503.
  15. ^ Альбин, Роджер Л .; Дауэр, Уильям Т. (01.05.2014). "Волшебное ружье от болезни Паркинсона?". Мозг. 137 (5): 1274–1275. Дои:10.1093 / мозг / awu076. ISSN  0006-8950. PMID  24771397.
  16. ^ Фуа, Джорджио; Хоби, Нина; Фелдер, Эдвард; Зиглер, Андреас; Миклавц, Пика; Вальтер, Пол; Радермахер, Питер; Халлер, Томас; Дитль, Пол (2015). «Новая роль старого препарата: амброксол запускает лизосомный экзоцитоз за счет pH-зависимого высвобождения Ca2 + из кислых запасов Ca2 +». Клеточный кальций. 58 (6): 628–637. Дои:10.1016 / j.ceca.2015.10.002. PMID  26560688.

внешняя ссылка

Классификация