Болезни обмена веществ. Они подразделяются на наследственные дефекты обмена углеводов, аминокислот, жиров, нуклеиновых кислот

Они подразделяются на наследственные дефекты обмена углеводов, аминокислот, жиров, нуклеиновых кислот. Патологические процессы при болезнях накопления развертываются в связи с нарушением активности ферментов лизосом. Так, накопление в клетках, а затем в основном межклеточном веществе гликозоаминогликанов (мукополисахариды) приводит к развитию тяжелейшего заболевания муковисцидоза. Существует масса похожих заболеваний.

Большую группу генных болезней с выясненным биохимическим дефектом составляют энзимопатии (старое название фермента). Болезни обмена веществ, связанные с уменьшением, или полным подавлением активности фермента.

Для наследственных энзимопатий, не смотря на их общее образование, имеют признаки. 1. Наследственные ферментопатии клинически проявляются только у гомозигот.

2. У гетерозигот носителей мутантного фермента может быть только снижена.

3. У гетерозигот недостаточная активность фермента может быть обнаружена путем непосредственного определения активности фермента или по измененному количеству метаболита.

4. Болезни обмена веществ наследуются, как правило, по аутосомно-рецессивному или сцепленному с Х-хромосомой рецессивному типу.

5. Утрата активности ферментов приводит к блокаде на пути превращения одного вещества в другое. Накапливающиеся при этом вещества могут сами обладать токсическим эффектом, или оказывать токсическое действие.

Примером болезни, связанной с нарушением углеводного обмена, является галактоземия (распространенное заболевание). Развитие этого заболевания связано с недостаточностью или полной потерей активности фермента галактоза-1-фосфатуридилтрансферазы, катализирующей один из этапов превращения галактозы в глюкозу. Заболевание развивается после рождения, когда с молоком начинает поступать лактоза. Клиническим проявлением заболевания является понос, рвота, желтуха, нарастающая потеря веса, позднее развивается умственная отсталость. Лечение осуществляется только с помощью диеты, исключающей молочный сахар.

Самую большую группу наследственных болезней обмена составляет нарушение обмена аминокислот. Эти заболевания называются аминоацидопатями. У человека их порядка 60. Общим признаком служит рН в кислую сторону и выведение соответствующих аминокислот или продуктов их метаболитов с мочой. К наиболее распространённым болезням относятся фенилкетонурия, тирозинэмия, альбинизм и аукаптонурия. Эти болезни в человеческом организме связаны между собой общими путями обмена соответствующих аминокислот. (в наших родильных домах при рождении определяют только 2 наследственные болезни, фенилкетонурия, гиподинуклеоз, а в США определяют 14 болезней, и определение этих болезней – важная часть профилактики)

Фенилкетонурия – болезнь, которая клинически была описана только в 1934 году. Спустя 19 лет, удалось установить её причину – недостаточность активности фермента фенилаланин-4-гидроксилазы. Частота фенилкетонурии среди европеоидных популяций составляет 1/10000. После завершения программы геном, вопрос об европеоидных популяций совершенно изменился. Программа геном, определяющая геном русских людей, выяснила, что ни одного монгольского у нас нет, более того, волжские булгары и даже чуваши не содержат генов монголов, а содержат их башкиры. Поэтому, определение геномов современных популяций перепишет историю. + еще открытие, евреи, палестинцы, ливийцы, арабы и сирийцы имеют одного предка, и их геном совпадает на 99%.

В результате дефекта фермента, превращение фенилаланина в тирозин, вместо тирозина образуется токсическая фенилпировиноградная кислота, которая выделяется с мочой. Токсическое действие высоких концентраций фенилаланила, атакже продуктов его превращений лежит, в первую очередь, в основе развития болезни. Это ведет к нарушению последующих звеньев биохимической цепи реакций, в ходе которых должны образовываться такие важные соединения, как адреналин, норадреналин и меланин. Ребенок с фенилкетонурией рождается здоровым, но в первые же недели жизни, если он находится на грудном вскармливании, развиваются симптомы болезни: повышенная возбудимость, судорожные эпилептические припадки, позже разивается умственная отсталость, уменьшение окраски волос, кожи, радужной оболочки глаза.

Биохимические аномалии могут привести к нарушению скоординированности функций клеток на молекулярном и надмолекулярном уровнях, поэтому, они могут затрагивать и струтктуру хромосом. Структура хромосом (надмолекулярная), в условиях естественного и индуцированного мутагенеза, может нарушаться. Поэтому, хромосомные мутации лежат в основе хромосомных болезней. Хромосомные мутации, в результате которых нарушается структура хромосом, называются хромосомными аберрациями. Хромосомные мутации, связанные со структурными перестройками, подразделяются на две группы:

1. Мутации, приводящие к избытку материала части хромосом (дупликации и несбалансированные транслокации).

2. Мутации, приводящие к недостатку части генетического материала по данной хромосоме (делеции, дефишенси, транслокации)

Необходимым условием возникновения структурной хромосомной перестройки любого типа является нарушение порядка расположения нуклеотидов. У человека известны транслокационные синдромы: Дауна, Патау, Эдвардса. Синдром Дауна самый распространенный, причины две – изменения 23 хромосомы.

В последнее время в отдельную группу выделены синдромы, обусловленные незначительными делециями или дупликацияии. Большинство таких синдромов встречается редко: 1/100000. Отнсительно часто встречается синдром кошачьего крика: делеция 5 хромосомы (1 /45). Характеризуется малым весом, гиперцелоризмом, микроцефалией, лунообразным лицом, косоглазием и своеобразным плачем, напоминающем мяуканье кошки. Потеря хромосомы более губительна, нежели удвоение, и чаще приводят к преждевременным абортам, хотя, продолжительность жизни таких больных относительно невелика. Смерть наступает от выраженных нарушений деятельности всех органов.

В результате расхождения хромосом во время гаметогенеза, и на первых этапах дробления зиготы, могут развиваться заболевания, связанные с изменением числа хромосом в клетках.

Клинически, хромосомные болезни выражаются множественными ВПР, более выражены аномалии возникают при нарушении числа крупных хромосом. По моносомии, или полисиомии по A B C группам хромосом приводит к смерти на первых стадиях развития. Из полных моносомий, совместимых с жизнью, известна нехватка Х-хромосомы, синдром Шерешевского-Тернера (кариотип 45 Х0) Полные моносомии описаны по большинству хромосом.

Трисомия по 13 хромосоме (синдром Патау). Встречается в 1/6000 случаев. Соотношение полов 1/1. При данном синдроме характерны следующие проявления: скошенный лоб, расщелина верхнего нёба, микроофтальмия (узкие глазные щели), полидактилия (6 пальцев), башенный вытянутый череп, низкорасположенные ушные раковины, маленький нос, плоская спина. У таких детей пороки сердца и мочеполовой системы. Понятно, что такие дети не выживают.