Лекция 5.3 Ферменты в медицине (часть II) Энзимопатии

Энзимопатии (энзимопатологии) – общее название патологических состояний, развивающихся в результате отсутствия или снижения активности некоторых ферментов.

По основной классификации все энзимопатии делят на два типа:

1. Врождённые (наследственные) энзимопатии – заболевания, в основе которых лежит генетически обусловленное отсутствие, остаток или дефектная структура какого-либо фермента.

2. Приобретённые энзимопатии – заболевания, при которых энзимные нарушения наступают вторично, в ходе патологического процесса.

Кроме этого, в зависимости от клинического проявления, энзимопатии делят на три группы:

1. Энзимопатии с клиническими проявлениями;

2. Относительно бессимптомные энзимопатии;

3. Бессимптомные энзимопатии.

Врождённые (наследственные) энзимопатии

В настоящее время насчитывают около 1500 патологических состояний, начиная от нарушений до тяжёлых состояний с летальным исходом. Частота встречаемости составляет от 1:1000 до 1:1 млн новорожденных. С практической точки зрения наибольшее значение имеют заболевания с летальным исходом, которые встречаются чаще, чем бессимптомные энзимопатии.

До настоящего времени нет единой классификации наследственных энзимопатий, но все их делят в зависимости от типа нарушения обмена веществ:

1. Наследственные болезни обмена аминокислот;

2. Наследственные болезни обмена углеводов;

3. Наследственные болезни обмена липидов;

4. Наследственные болезни пуринового и пиримидинового обменов;

5. Наследственные болезни стероидного обмена;

6. Наследственные болезни обмена билирубина;

7. Наследственные болезни обмена металлов;

8. Наследственные болезни порфиринового обмена;

9. Наследственные болезни обмена соединительной ткани;

10. Наследственные болезни обмена крови и кроветворных тканей;

11. Наследственные болезни обмена, обусловленные нарушением (дефектом) канальцев почек;

12. Наследственные болезни обмена, обусловленные дефектом ферментов желудочно-кишечного тракта;

13. Наследственные болезни обмена, вызванные дефектом синтеза белков плазмы и иммуноглобулинов.

Механизм возникновения наследственных энзимопатий

С генетической точки зрения при всех врожденных энзимопатиях синтез энзимов с анормальной структурой и свойствами рассматривается как последствие мутаций. Доказаны мутации только структурных генов, но не исключено существование и мутаций гена-регулятора или гена-оператора. Мутации проявляются характерными изменениями в активности соответствующих энзимов. В одних случаях (у гомозигот по мутантному гену) энзимная активность отсут­ствует полностью или почти полностью. В других случаях (чаще у гетерозигот) активность энзима снижена незначительно, а в редких случаях даже может быть увеличена. Оценка этих изменений производится путем определения активности энзима в гомогенате некоторых органов (печени) или клетках (эритроциты, лейкоциты) и иногда из сыворотке.

Следует иметь в виду и комплекс факторов, могущих оказать влияние на определяемую активность. Ген-мутант может причинить описанные изменения энзимной активности по нескольким механизмам.

1. Путем синтеза энзима с измененной структурой и измененными каталитическими свойствами. Замена только одной аминокислоты в активном центре энзима может привести к снижению или отсутствию активности вопреки тому, что количество энзимного белка не изменено.

2. Путем синтеза энзима с измененной структурой, неизмененной каталитической активностью и сниженной стабильностью. Энзим денатурируется быстрее и сокращается время его полураспада, из-за чего снижается его активность.

3. Путем изменения скорости синтеза энзимного белка по причине мутации структурного гена или гена-регулятора. При сниженной скорости биосинтеза энзимная активность снижается, при увеличенной – повышается.

4. Путем влияния гена-мутанта на внутриклеточную концентрацию некоторых активаторов или ингибиторов.

Эти механизмы нередко комбинируются и это усиливает изменения в энзимной активности. Раскрытие точного механизма измененной энзимной активности при врожденных энзимопатиях часто связано с большими техническими трудностями из-за невозможности изолировать в достаточном количестве и охарактеризовать энзим при низкой активности его у данного индивидуума.