3.1. Генные болезни

Этиологическим фактором генных болезней являются генные мутации. При этом речь идет о моногенных формах, наследующихся в полном соответствии с законами Менделя. Ген осуществляет свою функцию через синтез полипептидов. В связи с этим всякая мутация гена ведет к изменению структуры белка или его количества. Большинство описанных наследственных болезней обусловлено мутациями в структурных генах. И лишь для некоторых из них предполагается возможность мутации в регуляторных участков ДНК (гены - регуляторы). Группа болезней обмена веществ, связанная с мутациями генов, контролирующих синтез тех или иных ферментов, носит название энзимопатий или ферментопатий.

По оценкам биохимиков, в организме человека должно функционировать около 10000 различных ферментов. К настоящему времени наследственные дефекты найдены приблизительно для 150 ферментов.

Как известно, обмен любых веществ в организме складывается из двух процессов - ферментативного расщепления молекул на более простые соединения (катаболизм) и ферментативного синтеза сложных молекул из более простых предшественников (анаболизм). Оказывается, что большинство мутаций связано с генами, кодирующими ферменты катаболических циклов аминокислот, Сахаров и более сложных полимеров. Не имеется сведений ' о мутациях генов, которые кодируют ферменты ключевых биосинтетических процессов клетки, связанных с клеточным делением - синтеза ДНК. гистоновых белков.

Энзимопатий можно диагностировать по состоянию доступных биологических жидкостей (кровь. моча, пищеварительные соки) или клеток (клетки крови, кожи, амниона, костного мозга и др.). По-видимому, дефекты большинства ферментов являются летальными и поэтому соответственно зиготы или эмбрионы с энзимопатиями погибают.

3.1.2. Наследственные дефекты обмена углеводов 3.1.3. Галактоземия

Одним из путей обмена моносахаридов является превращение D - галактозы до глюкозы. Последняя образуется в кишечнике при ферментативном гидролизе молочного сахара лактозы. Конечным продуктом этого превращения в норме должна быть глюкоза (Рис. 31).

Этот метаболический путь на втором этапе вследствие мутации гена гексозо-1-фосфатуридилтрансферазы может прерваться. Биохимический механизм патогенеза болезни включает накопление галактозы и галактозо-1-фосфата в разных тканях и в крови, а также накопление в некоторых тканях (хрусталик) производного глюкозы - галактиола. Вторичным эффектом является нарушение использования глюкозы в печени, в почках и головном мозге.

Лактоза пищевая

Галактиол д ■ -^Галактоза

•« Галакхокиназа

Галактозо-I-фосфат

^{: :}- Гексозо-1-фосфат-

уредаятрансфвраза

Ущцин-дифосфогалактоза

г

Урвдин-дифоефокнкоза

_I

Глхкозо-1-фосфат

Рис. 31. Последовательная цепь биохимических реакций галактозы до глюкозы

Заболевание развивается вскоре после рождения, поскольку с молоком матери лактоза поступает в организм ребенка. Основные клинические проявления - рвота и понос, желтуха, нарастающее

обезвоживание организма, постепенное развитие умственной отсталости, увеличение в размерах печени и селезенки (гепатоспленомегалия), катаракта, дистрофия. Если рано выявить заболевание и перевести ребенка на диету, лишенную молочного сахара, больной поправляется, а с возрастом усиливается активность другого фермента, неактивного у детей (гексозо-Г фосфатуридилтрансферазы), который и обеспечивает

компенсаторный эффект.