Нарушения обмена сфинголипидов
Сфинголипидозы – группа
врожденных, генетически обусловленных заболеваний, в основе которых лежит наследственный дефект ферментов, обеспечивающих катаболизм сфинголипидов. Заболевания сопровождаются накоплением сфинголипидов в том или ином органе, нарушающим функции этого органа.
Сфинголипидозы относятся к лизосомным болезням – болезням накопления.
Заболевание |
Дефект |
Накапливается |
Проявление заболевания |
|
фермента |
сфинголипид |
|
Лейкодис- |
Сульфатаза |
Сульфатид |
Умственная отсталость, |
трофия |
|
|
психические нарушения, |
|
|
Ганглиозид |
демиелинизация |
Болезнь |
Гексо- |
Пугливость, апатия, |
|
Тея-Сакса |
аминидаза |
|
судороги, нарушение |
|
(нейрами- |
|
зрения, акта глотания. |
|
нидаза) |
|
Аторофия зрительного |
|
|
|
нерва. Смерть к 2 годам, |
|
|
|
кахексия, декортикация |
Болезнь |
Цереброз- |
Церброзид |
Поражения печени, |
Гоше |
идаза |
|
селезѐнки, РЭС, нервной |
|
|
|
ткани, костей, анемия. |
|
|
|
Регидность мышц, |
|
|
|
нарушение координации, |
|
|
|
судороги, умственная |
|
|
|
отсталость |
|
|
|
|
Заболевание |
Дефект |
Накапливается |
Проявление заболевания |
||
|
|
фермента |
сфинголипид |
|
|
|
|
|
|
||
Болезнь |
Галакто- |
Олигоцерам |
Почечная |
||
Фабри |
зидаза |
ид |
недостаточность. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Болеют мальчики. |
|
|
|
|
|
Поражение костной |
|
|
|
|
|
ткани, кожная сыпь, |
|
|
|
|
|
дистрофия роговицы, |
|
|
|
|
|
частые кровоизлияния |
|
|
|
|
|
||
Болезнь |
Церамид- |
Церамид |
Дерматиты, |
||
Фарбера |
аза |
|
деформация скелета, |
||
|
|
|
|
умственная отсталость, |
|
|
|
|
|
ранняя смерть |
|
|
|
|
|
||
Болезнь |
Сфинго- |
Сфингомиел |
Спленомегалия, |
||
Нимана-Пика |
миелин- |
ин |
гепатомегалия, |
||
|
|
аза |
|
умственная отсталость, |
|
|
|
|
|
ранняя смерть |
|
|
|
|
|
|
|
Уровни взаимосвязи
Обменные процессы в организме находятся в тесной взаимосвязи, причѐм взаимосвязь эта осуществляется на разных уровнях:
Переход одних классов органических веществ в другие (белки, точнее, аминокислоты способны превращаться углеводы и через углеводы – в липиды, из углеводов образуются липиды и безазотистые скелеты аминокислот и т.д.)
Энергетическая взаимосвязь (в процессы окисления с образованием энергии включаются и углеводы, и жиры, и белки, а образованная при окислении энергия используется на метаболизм углеводов, жиров и белков)
Взаимная регуляция (обмен одних классов веществ регулируется веществами других классов: обмен углеводов – инсулином, глюкагоном (белками) и кортизолом (липидом); обмен липидов – инсулином, глюкагоном (белками)
Использование белков в обмене веществ других классов
Белки не могут включаться в энергетический обмен или обмен углеводов и липидов в исходном виде: аминокислоты сначала должны утратить аминогруппу. Потеря аминогруппы происходит путѐм трансаминирования или непрямого дезаминирования (для глутамата – путѐм прямого окислительного дезаминирования).
Катаболизм безазотистого остатка происходит индивидуально для каждого, но в конечном итоге образуется всего несколько метаболитов.
Часть аминокислот при катаболизме превращается в пируват, сукцинил-КоА, альфа-кетоглутарат, оксалоацетат и фумарат, которые могут быть использованы на синтез глюкозы (гликонеогенез) сразу (ПВК, ЩУК) или через превращения в цикле Кребса. Такие аминокислоты называются гликогенными.
Аминокислоты, дающие при катаболизме ацетил-КоА, называются кетогенными, поскольку ацетил-КоА – сырьѐ для синтеза кетоновых тел и других компонентов липидного обмена. Чисто кетогенных аминокислот всего две – лизин и лейцин, остальные смешанного типа, но с преобладанием или одних, или других метаболитов.
Использование безазотистого остатка аминокислот
Превращение аминокислот в липиды
кетогенные
аминокислоты
АТФ |
глюкоза |
|
|
|
Взаимосвязь |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
АДФ |
Gl-6-P |
|
Н3РO4 |
|
гликолиза и |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
АТФ |
Fr-6-P |
|
|
|
|
гликонеогенеза |
|
|
|
|
|
|
|
АДФ |
Fr-1,6-P |
Н3РO4 |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
диоксиацетон- |
||
|
глицеральдегид- |
|
|
фосфат |
Как было сказано выше, |
|
|
|
|
|
пируват и оксалоацетат – |
||
|
фосфат |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
АДФ |
АДФ |
|
|
|
вещества, которые могут |
|
АТФ |
АТФ |
|
|
|
образовываться из |
|
1,3-дифосфоглицерат |
|
|
аминокислот, т.е. на этом |
||
|
|
|
слайде представлено |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
3-фосфоглицерат |
|
|
|
превращение белков в |
|
|
|
|
|
углеводы. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2-фосфоглицерат |
|
|
|
На синтез одной молекулы |
|
|
|
|
|
глюкозы используется две |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
фосфоенолпируват |
СO2 |
АДФ |
молекулы ПВК (или ЩУК), а |
||
|
|
энергии затрачивается 6 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
АТФ |
|
|
|
|
|
|
АТФ (или 4 АТФ) |
|
АДФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оксалоацетат |
||
|
|
|
|
|
||
АТФ |
|
|
|
АДФ |
|
|
|
пируват |
|
|
|
||
|
|
|
АТФ |
|
|
|
|
|
СO2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
