Обмен фруктозы и галактозы, нарушения

Тема: «Обмен фруктозы и галактозы, нарушения»

План:

1.Обмен фруктозы в печени.

2.Фруктоземия.

3.Обмен галактозы в печени. Галактоземия.

4.Пути нарушения обмена углеводов в организме человека: гипер- и гипогликемия: причины, компенсация.

5.Глюкозотолерантный тест.

1. Обмен фруктозы в печени.

Реакции перехода фруктозы в глюкозу достаточно просты. Сначала происходит активация фруктозы посредством фосфорилирования 6-го атома углерода. В печени реакцию катализируют ферменты – гексокиназа и фруктокиназа, но гексокиназа имеет гораздо более низкое сродство к фруктозе.

Фруктозо-6-фосфат далее изомеризуетсяв глюкозо-6-фосфат и глюкозо- 6-фосфатаза отщепляет уже ненужный фосфат.

Особенностью метаболизма фруктозы является то, что фермент фруктокиназа является инсулин-независимым. В результате превращение фруктозы в пировиноградную кислоту и ацетил-SКоА происходит быстрее, чем для глюкозы. Это объясняется "игнорированием" лимитирующей реакции метаболизма глюкозы, катализируемой фосфофруктокиназой. Дальнейший метаболизм ацетил-SКоА в данном случае может привести к избыточному образованию жирных кислот и триацилглицеролов.

Рис.1 Обмен фруктозы в печени

2.Наследственные нарушения обмена фруктозы.

Врожденные аномалии обмена фруктозы могут быть связаны с генетическими дефектами ферментов фруктокиназы и фрутозо-1- фосфатальдолазы.

Существует доброкачественная эссенциальная фруктоземия,

встречается с частотой 1:130 000 и протекающей безо всяких отрицательных симптомов.Связанасврожденнымнедостаткомферментафруктокиназы,т.е. в организме не образуется фруктозо-1-фосфат. В результате обмен фруктозы возможен только путем фосфорилирования до фруктозо-6-фосфата, но эта реакция тормозится глюкозой, вследствие чего фруктоза накапливается в крови. «Почечный порог» для фруктозы очень низок, поэтому фруктозурия обнаруживается уже при концентрации фруктозы в крови 0,73 ммоль/л.

Наследственная непереносимость фруктозы, возникающая при генетически обусловленном дефекте фруктозо-1-фосфатальдолазы, не проявляется, пока ребёнок питается грудным молоком, т.е. пока пища не содержитфруктозы.Симптомывозникают,когдаврациондобавляютфрукты, соки, сахарозу. Рвота, боли в животе, диарея, гипогликемия и даже кома и судороги возникают через 30 мин после приёма пищи, содержащей фруктозу. У маленьких детей и подростков, продолжающих принимать фруктозу, развиваются хронические нарушения функций печени и почек.

Дефект альдолазы фруктозо-1-фосфата сопровождается накоплением фруктозо-1-фосфата, который ингибирует активность фосфоглюкомутазы, превращающей глюкозо-1-фосфат в глюкозо-6-фосфат и обеспечивающей включение продукта гликогенфосфорилазной реакции в метаболизм. Поэтому происходит торможение распада гликогена на стадии образования глюкозо-1- фосфата, в результате чего развивается гипогликемия. Как следствие, ускоряется мобилизация липидов и окисление жирных кислот. Следствием ускорения окисления жирных кислот и синтеза кетоновых тел, замещающих энергетическую функцию глюкозы, может быть метаболический ацидоз, так как кетоновые тела являются кислотами и при высоких концентрациях снижают рН крови.

Лечение фруктоземии заключается в исключении из рациона соков, ягод, фруктов и овощей. При своевременном выключении фруктозы ребенок развивается нормально и проявления заболевания приобретают обратное развитие.

3.Обмен галактозы в печени. Галактоземия.

Галактоза сначала подвергается фосфорилированию по 1-му атому углерода. Отличием от обмена фруктозы является превращение в глюкозу не напрямую, а через синтез УДФ-галактозы, которая впоследствии изомеризуется в глюкозу.

Галактоземия возникает при нарушении обмена галактозы, обусловленном наследственным дефектом любого из трёх ферментов, включающих галактозу в метаболизм глюкоз:

галактокиназы, частота дефекта 1:500000,

галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы, частота дефекта

1:40000,

эпимеразы, частота дефекта реже 1:1000000.

Рис.2 Обмен галактозы в печени

Это заболевание проявляется очень рано, и особенно опасно для детей, так какосновным источникомуглеводов для них служит материнское молоко, содержащее лактозу.

Патогенез. Избыток галактозы превращается в спирт галактитол (дульцит), накапливающийся в хрусталике и осмотически привлекающий сюда воду. Изменяется солевой состав, нарушается конформация белков хрусталика,чтоприводитккатарактевмолодомвозрасте.Катарактавозможна даже у плодов матерей с галактоземией, употреблявших молоко во время беременности.

При дефекте галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы АТФ постоянно расходуется на фосфорилирование галактозы и дефицит энергии угнетает активность многих ферментов, "токсически" действуя на нейроны, гепатоциты, нефроциты. Как результат возможны задержка психомоторного развития, умственная отсталость, некроз гепатоцитов и цирроз печени.

Ранние симптомы галактоземии: рвота, диарея, дегидратация,

уменьшениемассытела,желтуха.Онипоявляютсявскорепослерождения,как толькоребёнокначинаетполучатьмолоко.Вкрови,мочеитканяхповышается концентрация галактозы.

Основы лечения. Исключение из рациона молока и других источников галактозы позволяет предотвратить развитие патологических симптомов. Однако сохранностьинтеллектаможетбыть достигнута только приранней, не позднее первых 2 месяцев жизни, диагностике и вовремя начатом лечении.

4. Пути нарушения обмена углеводов в организме человека: гипер- и гипогликемия: причины, компенсация.

Гипергликемическим является состояние, при котором концентрация глюкозы в крови более 6 ммоль/л.

По происхождению выделяют две группы таких состояний: 1. Физиологические

алиментарные – связаны с приемом пищи и продолжаются в норме не более 2 часов после еды.

нейрогенные – нервное напряжение, стимулирующее секрецию адреналина и мобилизацию гликогена в печени,

гипергликемия беременных – связана с относительной недостаточностьюинсулинаприувеличениимассытелаипотребностью

плода в глюкозе.

2. Патологические:

Сахарный диабет

при заболеваниях гипофиза, коры и мозгового слоя

дпочечников, щитовидной железы, поджелудочной железы, при органических поражениях ЦНС.

5. Глюкозотолерантный тест

Глюкозотолерантный тест (ГТТ) — лабораторный метод исследования, применяемый в эндокринологии для диагностики нарушения толерантности к глюкозе (предиабет) и сахарного диабета.

Обследуемый принимает раствор глюкозы из расчёта 1 г на 1 кг массы тела (сахарная нагрузка).