X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Некоторые первичные иммунодефицитные состояния находятся на стыке нескольких специальностей, и нередко больные с тем или иным дефектом наблюдаются не только иммунологом, но и гематологом. Например, к группе дефектов фагоцитоза относится врождённый дефицит глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы (Г6ФД). Эта наиболее часто встречающаяся ферментативная недостаточность является причиной целого спектра синдромов, включая гипербилирубинемию новорождённых, гемолитическую анемию и повторные инфекции, характерные для патологии фагоцитарного звена. У отдельных больных эти синдромы могут быть выражены в разной степени.

Актуальность проблемы: Недостаточность активности фермента снижает энергетические запасы клетки и приводит к развитию гемолиза, тяжесть которого зависит от количества и варианта глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. В зависимости от тяжести дефицита выделяют 3 класса вариантов Г-6-ФД. Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы сцеплен с Х-хромосомой, наследуется рецессивно. Больные мужского пола всегда гетерозиготны, женского - гомозиготны.

Цель работы: Изучить причины возникновения недостаточности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, диагностику и лечение данного цитозольного фермента.

Задачи:

Изучить фермент глюкозо-6-дегидрогеназы.

Определить диагностику глюкозо-6-дегидрогеназы.

Рассмотреть возможные пути лечения.

Глюкозо-6-дегидрогеназа

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (Г6ФД; G6PD) — цитозольный фермент, входящий в пентозофосфатный путь, метаболический путь, обеспечивающий образование клеточного НАДФ-H из НАДФ+. НАДФ-H необходим для поддержания уровня восстановленного глутатиона в клетке, синтеза жирных кислот и изопреноидов. У человека наследственное нарушение активности Г6ФД, или недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, приводит к гемолитической несфероцитарной анемии.

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа - первый фермент пентозофосфатного гликолиза. Основная функция фермента заключается в восстановлении НАДФ до НАДФН, необходимого для перехода окисленного глутатиона (GSSG) в восстановленную форму. Восстановленный глутатион (GSH) требуется для связывания активных форм кислорода (перекисей). Пентозофосфатный гликолиз обеспечивает клетку энергией.

Недостаточность глюкозо-6-дегидрогеназы

Недостаточность активности фермента снижает энергетические запасы клетки и приводит к развитию гемолиза, тяжесть которого зависит от количества и варианта глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. В зависимости от тяжести дефицита выделяют 3 класса вариантов Г-6-ФД. Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы сцеплен с Х-хромосомой, наследуется рецессивно. Больные мужского пола всегда гетерозиготны, женского - гомозиготны.

Важная функция пентозного цикла состоит в обеспечении достаточного образования восстановленного никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ) для превращения окисленной формы глутатиона в восстановленную. Этот процесс необходим для физиологической дезактивации соединений окислителей, таких как перекись водорода, накапливающихся в эритроците. При снижении уровня восстановленного глутатиона или активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, необходимого для поддержания его в восстановленной форме, под влиянием перекиси водорода происходит окислительное денатурирование гемоглобина и белков мембраны.

Причины недостаточности глюкозо-6-дегидрогеназы

Причина дефицита глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы – передающееся по наследству нарушение в структуре генов (носителей наследственной информации). Дефектные гены могут передаться по наследству от одного или от обоих родителей – в этом случае заболевание будет протекать тяжелее.

Факторы риска гемолитических кризов (резкого усиления разрушения эритроцитов – красных клеток крови).

Физические:

длительное пребывание под солнечными лучами;

переохлаждение;

перегревание.

Под их воздействием этих факторов эритроциты начинают разрушаться сильнее.

Химические:

производственые (продукты переработки нефти и газа, лаки, краски, бензин и др.) — опасным может стать вдыхание паров этих веществ, попадание их на кожу, проникновение внутрь организма с пищей и водой;

лекарственные (обезболивающие средства, противомикробные средства, витамин К (необходим для синтеза печенью факторов свертывания) и др. Лекарственные препараты являются факторами риска только для некоторых людей, имеющих особенности строения организма (какие именно, пока неизвестно), в том числе при необоснованном приеме медикаментов.

Все эти факторы усиливают снижение активности глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы (особого фермента эритроцитов), что приводит к повышенному их разрушению и большему, чем обычно, снижению уровня гемоглобина (особого вещества эритроцитов, переносящего кислород).

Симптомы дефицита глюкозо-6-дегидрогеназы

Все симптомы дефицита глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы объединены в 5 синдромов (устойчивая совокупность симптомов, объединенных единым развитием).

Анемический (то есть со стороны системы крови):

слабость, снижение работоспособности;

головокружение;

обморочные состояния;

шум в ушах, мелькание « мушек» перед глазами;

одышка (учащенное дыхание) и сердцебиение при незначительной физической нагрузке;

колющие боли в грудной клетке.

Гемолитический синдром. Эритроциты (красные клетки крови) разрушаются внутри сосудов с выделением гемоглобина или гемосидерина (продукт разрушения гемоглобина) через почки.

Симптомы:

изменение окраски мочи (она становится красной, бурой, черной);

боли в поясничной области;

отеки (преимущественно лица).

Тромботический синдром – образование тромбов (сгустков крови), преимущественно внутри мелких сосудов в результате стимуляции свертывания крови при разрушении эритроцитов. Выделяют несколько симптомов.

Боли:

в костях;

в кончиках пальцев;

в кончиках ушей и носа.

Образование язв (глубоких дефектов) передней поверхности голеней.

Синдром гемолитических кризов (резкого усиления разрушения эритроцитов).

Симптомы:

повышение температуры тела;

сильные боли в поясничной области;

потемнение мочи (она становится темнее, чем обычно).

Синдром аномалий (нарушений) развития. Появляется с момента рождения, усиливается в детском возрасте.

Симптомы:

башенный (то есть вытянутый в высоту) череп;

выступающие скуловые дуги;

узкие глазницы;

утолщение участков ребер в месте их прикрепления к грудине (центральной кости передней поверхности грудной клетки);

укорочение пальцев;

искривление голеней и т. д.

Формы. По степени тяжести, в зависимости от содержания гемоглобина (особого вещества эритроцитов (красных клеток крови), переносящего кислород) в крови, различают:

легкую анемию (гемоглобин от 90 до 110 г/л, то есть граммов гемоглобина на 1 литр крови);

анемию средней тяжести (гемоглобин от 90 до 70 г/л);

тяжелую анемию (гемоглобин менее 70 г/л).

Самочувствие пациента зависит не столько от уровня гемоглобина, сколько от особенностей его организма, наличия хронических заболеваний, скорости снижения уровня гемоглобина.

В норме у мужчин содержание гемоглобина в крови 130/160 г/л. Ситуации, при которых гемоглобин крови составляет от 110 до 130 г/л, являются промежуточными между нормой и анемией.

Диагностика

Анализ анамнеза заболевания и жалоб (когда (как давно) появились общая слабость, боли в костях и пальцах, снижение аппетита, одышка и др., с чем пациент связывает возникновение этих симптомов).

Анализ анамнеза жизни. Есть ли у пациента какие-либо хронические заболевания, отмечаются ли наследственные (передающиеся от родителей к детям) заболевания, имеет ли пациент вредные привычки, принимал ли какие-нибудь препараты, контактировал ли он с токсическими (отравляющими) веществами, было ли длительное пребывание пациента под прямыми солнечными лучами, переохлаждение или перегревание и др.

Физикальный осмотр. Определяется цвет кожных покровов (для анемии характерна бледность), осматривается передняя поверхность голеней (возможное наличие язв – глубоких дефектов), пульс может быть учащенным, артериальное давление — сниженным.

Анализ крови. При развитии анемии (снижение уровня гемоглобина крови – особого вещества эритроцитов – красных клеток крови – переносящего кислород) определяется снижение количества эритроцитов и ретикулоцитов (клеток-предшественников эритроцитов) с увеличением их размера, уменьшение уровня гемоглобина, снижение количества тромбоцитов (кровяных пластинок). Форма и размер клеток крови остаются нормальными. Цветной показатель (отношение уровня гемоглобина, умноженного на 3, к первым трем цифрам количества эритроцитов) не изменяется: в норме этот показатель 0,86-1,05.

Анализ мочи. В моче, преимущественно во время гемолитического криза (резкого усиления разрушения эритроцитов) определяется свободный гемоглобин (то есть вне эритроцитов) и гемосидерин (продукт распада гемоглобина), которых в норме быть не должно.

Биохимический анализ крови. Определяется уровень холестерина (жироподобное вещество), глюкозы (простого углевода), креатинина (продукт распада белка), мочевой кислоты (продукт распада веществ из ядра клетки) для выявления сопутствующего поражения органов, электролиты (калий, натрий, кальций).

Определение активности глюкозо-6-фосфат-дегидрозеназы – точный метод постановки диагноза.

Исследование костного мозга, полученного при помощи пункции кости, чаще всего грудины. В костном мозге при дефиците глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы определяется усиленное образование эритроцитов нормальных размеров и формы.

Электрокардиография (ЭКГ). Определяется увеличение частоты сердечных сокращений, нарушение питания мышцы сердца, реже – нарушения ритма сердца.

Генетическое обследование (исследование наследственных свойств организма) родственников пациента с дефицитом глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, а также определение у них активности данного фермента позволяет выявить людей со снижением активности данного фермента и дать им рекомендации по профилактике гемолитических кризов (резкого усиления разрушения эритроцитов).

Лечение дефицита глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы

Лечение недостаточности глюкозо-6-дегидрогеназы не устанвлено. Проводятся генетические исследования, т.е. исследования генов – носителей наследственной информации для внедрения в организма пациента генов, обеспечивающих нормальный уровень глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы.

Трансплантация костного мозга проводится в тяжелых случаях недостаточности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Трансплантация костного мозга позволяет частичную замену костного мозга пациента с нарушенной структурой клеток на здоровый донорский костный мозг. Появление в кровотоке полноценных эритроцитов значительно снижает риск возникновения гемолитических кризов.

Быстрое восполнение количества эритроцитов (красных клеток крови) – переливание эритроцитарной массы (эритроцитов, выделенных из донорской крови) или (предпочтительнее) отмытых эритроцитов (донорских эритроцитов, лишенных потенциально опасных белков донора на их поверхности) по жизненным показаниям (то есть при угрозе для жизни пациента). Угрозой для жизни пациента с анемией являются два состояния:

анемическая кома (утрата сознания с отсутствием реакции на внешние раздражители вследствие недостаточного поступления кислорода к головному мозгу в результате значительного или быстро развившегося снижения количества эритроцитов);

тяжелая степень анемии (то есть уровень гемоглобина крови ниже 70 г/л).

Осложнения дефицита глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы.

Анемия (снижение уровня гемоглобина – особого вещества эритроцитов – красных клеток крови – переносящего кислород) – основное осложнение дефицита глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы. У некоторых пациентов может никогда не возникнуть. Анемическая кома – утрата сознания с отсутствием реакции на внешние раздражители вследствие недостаточного поступления кислорода к головному мозгу в результате значительного или быстро развившегося снижения количества эритроцитов. Хроническая почечная недостаточность (нарушение всех функций почек) развивается при повреждении почек продуктами распада эритроцитов. Ухудшение состояния внутренних органов, особенно при наличии хронических заболеваний (например, сердца, почек и др.).

Заключение

Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа – фермент, который встречается во всех аэробных клетках. Ферментативная недостаточность наиболее ярко проявляется в эритроцитах, однако у пациентов с дефицитом Г6ФД страдают не только эритроцитарные функции. Нейтрофилы используют активные формы кислорода для внутри- и внеклеточного киллинга инфекционных агентов. Поэтому для нормального функционирования нейтрофилов необходимо достаточное количество НАДФН для обеспечения антиоксидантной защиты активированной клетки. При недостаточности НАДФН наблюдается раннее апоптозирование нейтрофилов, что в свою очередь ведёт к неадекватному ответу на некоторые инфекции.

Список литературы

Педиатрия - под руководством Баранова А.А. - Краткое руководство. 2014

Недостаточной длинноцепочечной 3-гидроксиацил-КоА-дегидрогеназы: важность ранней диагностики/ Н.Л Печатникова (и др.) //Педиатрия: научно-практический медицинский журнал. – Москва: OOO «Педиатрия». – 2017. Том 96. – С. 121-127.

Хват Н.С. Закономерности изменений иммунологических показателей и активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов крови у больных почечноклеточным раком в динамике послеоперационного периода и в зависимости от типа клеточной чувствительности к интерферону: афтореферат к.б.н: Н.С. Хват. – Иркутск, 2012. – 26с.

Шевченко Ю.Н. Особенности состояния системы гемостаза и активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ тромбоцитов у женщин при гестозе: автореферат дис. к.б.н: 14.00.16/Ю.Н Шевченко. – Иркутск, 2009. -26 с.

Патофизиология. Основные понятия. Ефремов А.В., Самсонова Е.Н. 2010. - 256 с.

Код для цитирования: Скопировать