Г. Гликогенозы, обусловленные дефектами системы фосфорилазы

1. Патогенез. Фосфорилаза последовательно отщепляет остатки глюкозы от концов боковых цепей гликогена. Количество глюкозы, образующееся таким путем, составляет 92% общего количества глюкозы, образующегося при гликогенолизе. В печени, мышцах и других тканях и клетках есть две формы фосфорилазы — неактивная (фосфорилаза b) и активная (фосфорилаза a). Фосфорилаза b превращается в фосфорилазу a под действием киназы фосфорилазы. Активатором киназы фосфорилазы является протеинкиназа A. В свою очередь, активность протеинкиназы A регулируется глюкагоном и другими контринсулярными гормонами. Гликогеноз может быть обусловлен дефектом любого из перечисленных ферментов, но чаще всего причиной болезни служит дефект фосфорилазы или киназы фосфорилазы. При всех гликогенозах этой группы содержание гликогена в печени повышено, но структура его нормальная.

Классификация

а. Гликогеноз типа VI (дефект фосфорилазы в печени). Активность фосфорилазы в печени, эритроцитах и лейкоцитах не выявляется; в скелетных мышцах и в миокарде активность фермента нормальная. Наследование аутосомно-рецессивное.

б. Гликогеноз типа IXa (дефект киназы фосфорилазы в печени и мышцах). Активность киназы фосфорилазы в печени, эритроцитах и лейкоцитах не выявляется; в мышцах не выявляется или снижена. Наследование аутосомно-рецессивное.

в. Гликогеноз типа IXb (дефект альфа-субъединицы киназы фосфорилазы). Активность киназы фосфорилазы в печени не выявляется, в эритроцитах и лейкоцитах не выявляется или снижена. В мышцах активность фермента нормальная. Болезнь наследуется сцепленно с X-хромосомой. Гликогеноз типа IXb — один из самых распространенных типов гликогеноза.

3. Клиническая картина. У грудных детей гипогликемия возникает только при длительном голодании. Кетонемия натощак менее выражена, чем при гликогенозе типа III. Лактацидоз бывает редко. Первые и наиболее характерные проявления заболевания — гепатомегалия и увеличение живота. Если ферментный дефект затрагивает мышцы, то из-за мышечной гипотонии задерживаются рост и психомоторное развитие. С возрастом клинические и биохимические нарушения постепенно исчезают.

4. Лабораторная диагностика. Гипогликемия нехарактерна, уровни лактата и мочевой кислоты в плазме нормальные. Иногда отмечаются умеренная гипертриглицеридемия, гиперхолестеринемия и повышение активности АлАТ и АсАТ. При голодании отмечается кетоацидоз. Введение глюкагона после ночного голодания повышает уровень глюкозы, а уровень лактата не изменяется. Дефект киназы фосфорилазы нельзя отличить от дефекта фосфорилазы по выраженности реакции на глюкагон, поэтому для дифференциальной диагностики гликогенозов типа VI и IXa или IXb нужно измерить активность киназы фосфорилазы в эритроцитах или лейкоцитах. Биопсия печени не требуется.

5. Лечение. Большинству больных лечение не требуется. Если у ребенка отмечается гипогликемия утром натощак, рекомендуют прием небольших количеств богатой углеводами пищи непосредственно перед сном. Способы терапии, направленные на устранение ферментных дефектов, пока не разработаны. Предполагают, что для устранения гепатомегалии, снижения уровня триглицеридов и ускорения роста у больных с дефектом фосфорилазы можно использовать декстротироксин (так как он активирует киназу фосфорилазы в печени). Такое лечение назначили нескольким детям с дефектом фосфорилазы. После длительного приема декстротироксина в дозе 0,165 мг/кг/сут у больных исчезла гепатомегалия, снизился уровень триглицеридов и нормализовалась скорость роста. Однако этот метод лечения не получил широкого распространения. Гепатомегалия обычно проходит без лечения в пубертатном периоде.

САХАР КРОВИ

В результате сложного взаимодействия описанных выше процессов создается тонко сбалансированное равновесие, обеспечивающее постоянный уровень глюкозы в циркулирующей крови. Если глюкоза не поступает с пищей, то у здорового человека в крови поддерживается постоянная концентрация глюкозы от 70 до 90 мг/100 мл. После приема содержащей углеводы пищи концентрация глюкозы на короткое время возрастает примерно до 150 мг/ 100 мл, но через 2 ч она обычно возвращается к норме.

Печень действует как первая буферная система; она удаляет поступающие по воротной вене моносахариды, образующиеся при переваривании пищи, и превращает их в глюкозу, а затем в гликоген. Поступление избытка глюкозы приводит к повышению ее концентрации в общем кровотоке, что в свою очередь стимулирует поглощение глюкозы периферическими тканями (мышцы, жировая клетчатка и другие). Достигая поджелудочной железы, избыточная концентрация глюкозы крови стимулирует выделение инсулина клетками островков Лангерганса; инсулин вызывает дальнейшее усиление поглощения глюкозы периферическими тканями.

Как было отмечено выше, инсулин также стимулирует использование глюкозы для синтеза гликогена и подавляет образование глюкозы в ходе реакций глюконеогенеза; инсулин представляет собой главный действующий по принципу отрицательной обратной связи агент, участвующий в снижении содержания глюкозы в крови до нормальных величин после гипергликемии. При сахарном диабете нарушение образования инсулина приводит к недостаточному использованию и чрезмерному образованию глюкозы, что сопровождается стойкой гипергликемией.

Если такой больной принимает богатую углеводами пищу, то концентрация глюкозы в крови повышается настолько резко, что почки не справляются с ее обратным всасыванием из гломерулярного фильтрата (примерно 220 мг/100 мл) и глюкоза начинает выводиться с мочой (глюко-зурия).

Во время длительного голодания клетки почек также вносят значительный вклад в поддержание постоянного уровня глюкозы в крови. Другие ткани участвуют лишь в удалении глюкозы из внеклеточных жидкостей, поскольку в этих тканях отсутствует глюкозо-6-фосфатаза, необходимая для превращения других углеводных соединений в свободную глюкозу. Снижение концентрации глюкозы в крови, достигающей поджелудочной железы, стимулирует выделение островковыми клетками глюкагона. Этот гормон оказывает избирательное действие на печень, ускоряя гликогенолиз и способствуя повышению уровня глюкозы в крови.

Таков кратковременный и быстро действующий ответ на лишение организма пищи, но он не обеспечит поддержания уровня глюкозы более чем на 24 ч; по истечении этого времени запасы гликогена в печени оказываются истощенными. Вторую линию обороны держит кора надпочечников, которая включается в эти процессы при длительном голодании, выделяя глюкокортикоиды. Эти гормоны стимулируют более медленный синтез ферментов глюконеогенеза в печени и усиливают распад белков в других тканях, что обеспечивает процесс глюконеогенеза углеродсодержащими субстратами.

Поскольку этим эффектам в норме противодействует инсулин, реагирующий на гипергликемию, и поскольку при диабете этот инсулиновый ответ отсутствует, избыточный глюконеогенез при диабете можно рассматривать как результат неконтролируемого действия глюкокортикоидов. Наоборот, гипергликемию можно обнаружить при нормально функционирующей поджелудочной железе, когда гиперфункция коры надпочечников (например, при синдроме Кушинга) приводит к повышению уровня глюкокортикоидов относительно уровня инсулина. К числу других агентов, вызывающих усиленное выделение глюкозы, т. е. к числу гипергликемизирующих агентов, относится адреналин, усиливающий гликогенолиз как в печени, так и в мышцах при стрессе, а также гормон роста, подавляющий использование глюкозы и благоприятствующий сдвигу в сторону перехода на катаболизм жиров в ответ на резко выраженную гипогликемию. Очевидно, что именно сочетание и согласованность действия этих взаимосвязанных факторов, определяющих совершенство регуляции уровня глюкозы в крови, обеспечивает приспособление обмена углеводов в целом организме к изменяющимся условиям питания, роста, активности и другим физиологическим функциям.