25.Биохимическая диагностика митохондриальных и лизосомальных болезней.

Митохондриа́льные заболева́ния — группа наследственных заболеваний, связанных с дефектами в функционировании митохондрий, приводящими к нарушениям энергетических функций в клетках эукариотов, в частности — человека. Основные биохимические маркеры митохондриальных заболеваний следующие: наличие ацидоза;

• повышенные уровни лактата и пирувата в крови, увеличение индекса лактат/ пируват более 15, особенно усиливающиеся при нагрузке глюкозой или физическими упражнениями;

• гиперкетонемию;

• гипогликемию;

• гипераммониемию;

• повышение концентрации ацетоацетата и 3-оксибутирата;

• увеличение соотношения 3-гидроксимасляной кислоты/ацетоуксусной кислоты в крови;

• повышенное содержание аминокислот в крови и моче (аланина, глутамина, глутаминовой кислоты, валина, лейцина, изолейцина);

• повышенные уровни жирных кислот в крови;

• гиперэкскрецию органических кислот с мочой;

• снижение уровня карнитина в крови;

• увеличение содержания миоглобина в биологических жидкостях;

• снижение активности митохондриальных ферментов в миоцитах и фибробластах.

Лизосомальные болезни.

Обширный класс наследственных болезней обмена, мало известных отечественным педиатрам, - лизосомные болезни накопления (ЛБН) - включает около 40 нозологических единиц.

Мутации соответствующих генов могут нарушать синтез, созревание или транспорт самих лизосомных ферментов, белков-активаторов, солюбилизирующих нерастворимые субстраты (гликолипиды), белка, стабилизирующего некоторые лизосомные ферменты, белков, контролирующих транспорт субстратов, подлежащих гидролизу. Патогенетическим следствием мутаций является внутрилизосомное накопление негидролизованного субстрата блокированной ферментной реакции. Это сопровождается увеличением числа лизосом в клетках тканей-мишеней (морфологически выявляются «пенистые» клетки), нарушением нормального функционирования клеток и клеточной гибелью. Чем сильнее нарушена мутацией функция фермента, тем быстрее наступает гибель клеток в тканях-мишенях, тем быстрее прогрессирует заболевание (инфантильные формы).

Основной является биохимическая диагностика, направленная на выявление специфических патологических метаболитов в тканях и жидкостях организма (например, гликозаминогликанов), определение активности ферментов, исследование меченого радиоизотопами субстрата в фибробластах кожи, а также молекулярно-генетическая диагностика, позволяющая выявить каузальные мутации в соответствующих генах.

болезни:

• МУКОПОЛИСАХАРИДОЗЫ (МПС)

• МУКОЛИПИДОЗЫ (МЛ)

• ГЛИКОПРОТЕИНОЗЫ

• СФИНГОЛИПИДОЗЫ

26.Изоферменты лдг в диагностике оценке качества лечения заболеваний.

Лактатдегидрогеназа - олигомерный белок с молекулярной массой 134 000 Д, состоящий из 4 субъединиц 2 типов: М (от англ, muscle - мышца) и Н (от англ, heart - сердце). Комбинация этих субъединиц лежит в основе формирования 5 изоформ лактатдегидрогеназы (рис. 2-35, А). ЛДГ₁ и ЛДГ₂ наиболее активны в сердечной мышце и почках, ЛДГ4 и ЛДГ5 - в скелетных мышцах и печени. В остальных тканях имеются различные формы этого фермента.

ЛДГ существует в виде 5 изоформ, каждая из которых состоит из 4-х протомеров (субъединиц) 2 типов М (muscle) и Н (heart). Синтез протомеров М и Н типа кодируется двумя разными генетическими локусами. Изоферменты ЛДГ различаются на уровне четвертичной структуры: ЛДГ₁ (НННН), ЛДГ₂ (НННМ), ЛДГ₃ (ННММ), ЛДГ₄ (НМММ), ЛДГ₅ (ММММ).

Полипептидные цепи Н и М типа имеют одинаковую молекулярную массу, но в составе первых преобладают карбоновые аминокислоты, последних – диаминокислоты, поэтому они несут разный заряд и могут быть разделены методом электрофореза.

Кислородный обмен в тканях влияет на изоферментный состав ЛДГ.  Где доминирует аэробный  обмен, там преобладают ЛДГ₁, ЛДГ₂ (миокард, надпочечники), где анаэробный обмен - ЛДГ₄, ЛДГ₅ (скелетная мускулатура,  печень). В процессе индивидуального развития организма в тканях происходит изменение содержания кислорода и изоформ ЛДГ.  У  зародыша преобладают ЛДГ₄, ЛДГ₅. После рождения в некоторых тканях происходит увеличение содержания ЛДГ₁, ЛДГ₂.

Существование изоформ  повышает адаптационную возможность тканей, органов, организма в целом к меняющимся условиям. По изменению изоферментного состава оценивают метаболическое состояние органов и тканей.

Локализуется в цитозоле, обеспечивает взаимопревращения ПВК и лактата.

ЛДГ: ПВК+ НАДН₂ ↔ лактат + НАД⁺. ЛДГ₁ и ЛДГ₂ наиболее активны в сердечной мышце и почках, ЛДГ₄ ЛДГ₅ - в скелетных мышцах и печени. Активность в сыворотке крови 55-140МЕ/л.

При инфаркте миокарда в сыворотке крови резко повышается активность ЛДГ₁ и ЛДГ₂, а при поражениях скелетной мускулатуры и печени (гепатит, отравления хлорорганическими соединениями) повышается активность ЛДГ₄ ЛДГ₅.