Тема 17. Биохимический скрининг болезней обмена веществ

Существует группа заболеваний под общим названием – ферментопатии (или энзимопатии). Заболевания данной группы развиваются вследствие полного отсутствия того или иного фермента или снижения его активности. Ферменты (энзимы) являются специфическими катализаторами белковой природы, способные во много раз ускорять протекающие в живых организмах реакции. Благодаря ферментам все химические реакции упорядочены, строго согласованы, образуют единую систему, которую мы называем обменом веществ и энергии.

Энзимопатии подразделяются на наследственные и приобретенные. Наследственные - связаны с генетически обусловленной недостаточностью одного или нескольких ферментов. Первоначально заболевание носит скрытую форму, то есть выраженных клинических симптомов нет. Установить диагноз «энзимопатия» можно на основании биохимических исследований крови, мочи, реже кала или слюны. В идеале такие исследования должны проводиться в роддоме, так как ферментативный дефект способствует накоплению в организме промежуточных продуктов обмена веществ, которые повышая свою концентрацию, нарушают функции определенных органов. И лишь тогда появляются первые клинические симптомы болезни. Иногда это может обнаруживаться в подростковом возрасте.

Ферменты, в зависимости от типа катализируемой реакции, подразделяются на 6 основных классов. По этому же принципу выделяют и группы наследственных энзимопатий (смотря какой обмен веществ нарушается).

1. Наследственные болезни обмена аминокислот:

Фенилкетонурия. Фенилаланин превращается в тирозин под действием фермента фенилаланинмонооксигеназы. Это тяжелое наследственное заболевание (аутосомно-рецессивный характер наследования), встречается с частотой 1 случай на 12-15 тыс. детей (фенилпировиноградная олигофрения). Без соблюдения диеты и специального медикаментозного лечения у ребенка сразу после рождения быстро развивается умственная отсталость, физическое недоразвитие, поражаются внутренние органы (голова маленьких размеров). Если ребенок с самого рождения находится на диете с пониженным содержанием фенилаланина, он остается практически здоровым.

Алькаптонурия. Тирозин из-за отсутствия фермента не превращается в фенилаланин, в силу чего концентрация первого резко возрастает. Характер наследования – аутосомно-рецессивный. Частота больных составляет 1/1млн, но частота гетерозигот - 2/1тыс. Промежуточный продукт – гомогентизированная кислота, выделяясь с мочой, способствует быстрому ее потемнению с образованием на воздухе бурых пятен. Ребенок испытывает сильные боли в сосудах, на разных участках кожи появляются темные пятна, темнеют ушные раковины, появляются пятна на радужной оболочке глаз. Первым это заболевание описал Арчибальд Гэррод, он был первым ученым, который отметил связь между генами и ферментами в 1902 году, назвав патологии данного типа «врожденными ошибками метаболизма». Именно гены контролируют метаболизм клеток, кодируя информацию о структуре ферментов и других клеточных белков.

Гистидинемия. Отсутствует фермент, расщепляющий аминокислоту гистидин. Это приводит к нарушениям функций ЦНС, результатом чего являются: слабоумие, изменения мышечного тонуса, в силу чего у больных отмечаются частые судороги и др.