VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Согласно проведенным исследованиям в основе многих заболеваний лежат нарушения функционирования ферментов в клетке - энзимопатии. Различают первичные (наследственные) и вторичные (приобретённые) энзимопатии.

Генетически детерминированные нарушения обмена веществ в результате ферментопатии лежат в основе многих наследственных болезней. При этом может полностью отсутствовать ген, контролирующий синтез белковой молекулы фермента, либо апофермент синтезируется, но активность фермента отсутствует или резко снижена. Вследствие генных мутаций может изменяться последовательность аминокислот в структуре активного центра фермента или в области связывания апофермента с коферментом. Также, могут синтезироваться нестабильные легко распадающиеся молекулы ферментов.

Отсутствие каталитической функции фермента создает метаболический блок соответствующей биохимической реакции. Патологические проявления блока могут быть связаны с накоплением веществ, образующихся до блока, или с недостатком продуктов реакции, которые синтезируются в процессе воздействия фермента.

Ферментопатии могут быть связаны с патологическими изменениями клеточных рецепторов. Например, наследственный дефицит мембранных рецепторов липопротеинов низкой плотности приводит к нарушению регулирования активности ферментов синтеза холестерина и гиперхолестеринемии. Некоторые ферментопатии проявляются нарушениями активного мембранного транспорта (транспорта аминокислот и цистина при цистинурии, глюкозы при гликогеновой болезни, глюкуроновой кислоты при врожденной гипербилирубинемии).

По принципу частых нарушений обмена веществ наследственные ферментопатии разделяют на следующие типы:

1. ферментопатии обмена аминокислот (алкаптонурия, альбинизм, гипервалинемия, гистидинемия, гомоцистинурия, гиперлизинемия, лейциноз, тирозиноз, фенилкетонурия, цистатионинурия, цистиноз);

2. обмена углеводов (галактоземия, гликогенозы, лактат-ацидоз, непереносимость фруктозы);

3. обмена липидов (липидозы) — плазматические (наследственная гиперлипидемия, гиперхолестеринемия, недостаточность лецитин-холестеринацилтрансферазы) и клеточные (ганглиозидозы, муколипидозы, сфингомиелинозы, цереброзидозы);

4. обмена пуринов и пиримидинов (подагра, синдром Леша — Найхана, оротоваяацидурия);

5. биосинтеза кортикостероидов (адреногенитальный синдром, гипоальдостеронизм);

6. порфиринового (порфирии) и билирубинового) обмена (см. Гепатозы);

7. соединительной ткани (Марфана синдром, Элерса — Данлоса синдром),

8. обмена металлов — гепатоцеребральная дистрофия и болезнь Менкеса (обмен меди), гемохроматоз (обмен железа), семейный периодический паралич (обмен калия);

9. ферментопатии эритрона — гемолитические анемии, недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы и глютатионредуктазы в эритроцитах, анемия Фанкони (недостаточность супероксиддисмутазы);

10. ферментопатии лимфоцитов и лейкоцитов — иммунодефицитные состояния при недостаточности аденозин-деаминазы, пурин-нуклеотид-фосфорилазы, септическийгранулематоз;

11. ферментопатии транспортных систем почек (тубулопатии) — почечный канальцевый ацидоз, болезнь де Тони —Дебре — Фанкони, фосфат-диабет;

12. ферментопатии желудочно-кишечного тракта — мальабсорбции синдром при недостаточности дисахаридаз, патология кишечного транспорта глюкозы и галактозы, врожденная хлоридная диарея.

Многие энзимопатии проявляются уже в периоде новорожденности. Но врачи нередко констатируют их как последствия пре- и постнатальной гипоксии, внутричерепной родовой травмы, фетального респираторного дистресса. Отличительной особенностью наследственных ферментопатий у новорожденных служит наличие бессимптомного периода (2—3 сут. после рождения). Состояние ухудшается внезапно с проявлениями энцефалопатии (нейродистресс-синдрома).

Большинство ферментопатий наследуется по аутосомно-рецессивному типу (за исключением отдельных форм подагры, синдрома Леша — Найхана, гемолитичсской анемии, обусловленной дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, мукополисахаридоза типа Гунтера, наследуемых в сцеплении с полом).

Учеными разработаны методы дородовой диагностики наследственных ферментопатий, которые основаны на определении активности ферментов в клетках хориона или амниотической жидкости, полученной при амниоцентезе на 16-й неделе беременности. Для диагностики также используютсягеноспецифические зонды или непрямые методы, если структура гена соответствующего фермента не установлена, — исследования полиморфизма длин рестриктов ДНК, предположительно включающих этот ген, или пограничных с ним участков.

Прямые методы генно-инженерной диагностики уже разработаны для таких ферментопатий, как септический гранулематоз, синдром Леша — Найхана, недостаточность орнитин-транскарбамилазы, сцепленный с полом ихтиоз, семейная гиперхолестеринемия. Непрямые методы используются для диагностики фенилкетонурии, адренолейкодистрофии, адреногенитального синдрома.

Методы генно-инженерной диагностики ферментопатий охватывают все более широкий спектр заболеваний и в скором будущем займут ведущее место, хотя и не отрицают необходимость исследования активности ферментов биохимическими приемами.