Glykogenózy/Otázky a kazuistiky

Z WikiSkript
Tip.png
Tip: Rozbalte si autorské odpovědi!
  • Klikněte na modré tlačidlo „ukázat“ v zeleném rámečku
  • vesele kontrolujte...
Tip.png
Tip: Rozbalte si autorské odpovědi!

Otázky[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. Biosyntéza glykogenu
    • A – vyžaduje anorganický fosfát jako jeden ze substrátů
    • B – zahrnuje tvorbu α-1→6 odvětvení přenosem glukanové jednotky z α-1→4 vazeb
    • C – zahrnuje syntézu UDP–glukózy přímo z uridintrifosfátu a glukóza–6–fosfátu
    • D – zahrnuje přenos glukózylového zbytku u UDP–glukózy na redukovaný konec "primeru" glykogenu
  2. Glukagon působí tak, že:
    • A – inhibuje cAMP dependentní proteinovou kinázu v játrech
    • B – stimuluje glykolýzu v játrech
    • C – stimuluje glukoneogenezu ve svalech
    • D – stimuluje fosforylaci glykogen–fosforylázy b v játrech
    • E – stimuluje defosforylaci glykogensynthasy v játrech
  3. Glykogenózu typu I (Gierkeho choroba) způsobuje:
    • A – deficit glukóza–6–fosfátdehydrogenázy v játrech
    • B – deficit glukóza–6–fosfatasy v játrech a ledvinách
    • C – abnormální struktura jaterního glykogenu
    • D – deficit amylo–1→6–glukosidasy v játrech a ve svalech
    • E – deficit jaterní fosforylázy
Odpovědi
Otázka 1.
  • A – Špatně. Tvorba glykogenu začíná z glukóza-1-fosfátu a nevyžaduje přítomnosti anorganického fosfátu; ten je potřeba pro fosforylaci glukózy na glukóza- 6-fosfát.
  • B – Špatně. Větvení řetězce glykogenu [1→6] α-glykosidickou vazbou se neděje přenosem glukanové jednotky z [1→4] α-glykosidické vazby. Děje se tak pomocí "větvícího enzymu" (amylo [1→4]→[1→6]–transglukosidasy).
  • C – Špatně. Při této reakci se nevychází z glukóza–6–fosfátu, ale z glukóza–1–fosfátu.
  • D – Správně. Glukosa–1–fosfát reaguje s uridindifosfátglukózou (za katalýzy UDP–glu–pyrofosforylázou). Působením glykogensynthasy dochází ke glykosidické vazbě mezi uhlíky C1 a C4 aktivního nukleotidu (UDP–glu). Podmínkou tvorby skeletu polysacharidu je přítomnost malého množství "glykogenového primeru".

Otázka 2.

  • A – Špatně. Glukagon naopak navozuje sled reakcí vedoucí k aktivaci cAMP-dependentní proteinové kinázy v játrech.
  • B – Špatně. Stimulaci glykolýzy v játrech nedělá glukagon, ale insulin. Glukagon působí inhibičně na enzymy glykolýzy (fosfofruktokinázou a pyruvátkinázou).
  • C – Špatně. Glukoneogeneze probíhá hlavně v játrech ev. v ledvině, nikoliv v kosterním svalstvu. Ten je producentem laktátu, ale ten je metabolizován na glukózu v játrech (Coriho cyklus).
  • D – Správně. Glukagon v játrech (podobně jako adrenalin v játrech a ve svalech) navozují nejprve zvýšenou tvorbu cAMP v buňce ("druhého poslíčka"), což aktivuje cAMP-dependentní proteinovou kinázu;tato aktivuje enzym fosforyláza-kinázu b na aktivní fosforyláza-kinázu a; tato zase aktivuje fosforylázu b na aktivní fosforylázu a. Tento enzym zahajuje glykogenolýzu.

Otázka 3.

  • A – Špatně. Deficit glukóza–6–fosfát dehydrogenázy znemožňuje metabolizaci glukózy v pentosovém cyklu.
  • B – Správně. Glykogenóza typu I je způsobena deficitem glukóza–6–fosfatasy v játrech a ledvinách.
  • C – Špatně. Glykogenóza typu I nespočívá v abnormální struktuře glykogenu. To je u typu IIIa, IIIb, IV.
  • D – Špatně. Deficit α–[1→4]–glukosidasy způsobuje glykogenózu typu IIa (Pompeho choroba).
  • E – Špatně. Deficit jaterní fosforylázy způsobuje glykogenózu typu VIa (Hers).

Kazuistiky[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Novorozenec mírně hypotrofický, s cyanózou a s výraznou hypoglykemií[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jde o novorozence porozeného v 38. týdnu gestace, 2 100g (adekvátní hmotnost: 3 300g), délky 47 cm, mírně cyanotický (pro hypoxii), s tachykardií (35/min). Glykemie: 0,8 mmol/l (dolní limit pro novorozence: 2,5 mmol/l). Matka 35 roků. V posledním trimestru měla mírnou hypertenzi a dále opakující se infekce močového ústrojí, zvracela a velmi málo jedla.

Otázky:

  1. Jaká je příčina tak nízké hladiny u novorozence?
  2. V čem je odlišný energetický metabolismus fétu od novorozence?
Odpovědi
  1. Nedostatek glykogenu v játrech novorozence. V posledních 9 – 10 týdnech gestace se glukóza z krve matky (procházející placentární bariérou do cirkulace plodu) taktéž ukládá v játrech plodu ve formě glykogenu. To je dáno účinkem převažujícího vlivu insulinu v tomto období. Po porodu, kdy dojde náhle k přerušení dodávky glukózy od matky, je v prvních hodinách zdrojem glukózy glykogen uložený v játrech. Nepřijímá-li matka v posledních týdnech před porodem dostatek potravy, nemůže se vytvořit dostatečná zásoba glykogenu ve fetálních játrech, protože hypoglykemie brzdí aktivaci glykogensynthasy.
  2. Jediným zdrojem energie fétu v děloze je plynulý přísun glukózy z mateřské cirkulace. Hladina glukózy ve fetální krvi činí asi 75% mateřské glykemie. Fetální tkáně jsou z hlediska energetického metabolismu pod dominatním hormonálním účinkem insulinu, který podporuje růst plodu. V posledních 10ti týdnech těhotenství se začíná tvořit energetická zásoba pro první hodiny po porodu ve formě jaterního glykogenu. Porodem končí plynulá dodávka glukózy z mateřské cirkulace a zdrojem glukózy před přijetím první potravy je jaterní glykogenolýza. Novorozenec se musí adaptovat na přerušovanou dodávku živin (tuk, glukózu a galaktosu z laktosy v mléce). Potřeba glukózy u novorozence je relativně větší než u dospělého člověka, protože hmotnost mozkové tkáně je větší než hmotnost jater. Novorozenec proto obtížněji udržuje homeostázu glukózy a při větší zátěži může snadno upadnou do hypoglykemie. Uzávěrem pupečníku se musí novorozenec vyrovnat velmi rychle s dominujícím fetálním hyperinsulinismem. To je umožněno sekrecí “protihormonů”: adrenalinu a glukagonu, které zabraňují progresivnímu propadu glykemie stimulací glykogenolýzy a glukoneogeneze.

Kojenec s opakujícími se stavy hypoglykemie[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

U kojence s opakujícími se stavy hypoglykemie už od narození byl proveden test s aplikací glukagonu as 1 hodinu po stravě bohaté na sacharidy. Glykemie stoupla z 3,9 mmol/l na 6,1 mmol/l. Za 3 hodiny poté klesla glykemie na 2,5 mmol/l. Po další aplikaci glukagonu však nebyl zaznamenán žádný vzestup glykemie.

Otázka: Jaká je příčina této formy odpovědi na aplikaci glukagonu?

  • A – Deficience jaterní glykogenfosforylázy nebo “odvětvovače” glykogenu
  • B – Deficience glukóza-6-fosfatasy.
  • C – Defekt v receptoru pro glukagon.
  • D – Neschopnost secernovat adekvátní množství glukagonu.
  • E – Problém v glukoneogeneze.
Odpovědi

Jde pouze o problém v glukoneogeneze. Pacient rychle odpovídá adekvátním zvýšením glykemie po dodávce sacharidů a dalším zvýšením glykemie za 1 hod po aplikaci glukagonu. Znamená to, že je schopen normálně tvořit i odbourávat jaterní glykogen. Rovněž jeho glukóza–6–fosfatasa uvolňuje glukózu z glukóza–6–fosfátu v hepatocytu. Rovněž musí být funkční receptor pro glukagon a proteinkináza a. Hladina glukózy však při lačnění rychle klesá na podnormální hodnoty. Zásoby glykogenu nejsou schopny na delší dobu udržet normální hladinu glykemie, i přestože glukagon funguje správně. Chyba je tedy v alternativním zdroji glukózy – v glukoneogeneze. Může jít o deficienci některého z klíčových enzymů glukoneogeneze jako kupř. pyruvátdehydrogenázy, pyruvátkarboxylasy, fosfoenolpyruvát karboxykinázy nebo fruktóza–1,6–bisfosfatasy, glukóza–6–fosfatasa je v pořádku.

Pacient s glykogenózou typu V (McArdleho choroba) a pacient s glykogenózou typ VI (Hersova choroba)[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Příčinou obou stavů je dědičně podmíněný deficit klíčového enzymu degradace glykogenu: glykogenfosforylázy.

Otázka:

  1. Který z těchto typů má závažnější klinické příznaky a proč?
Odpovědi
  1. Jaterní a svalová glykogenfosforyláza jsou geneticky odlišné formy. Deficience jaterní glykogenfosforylázy se klinicky projevuje jako Hersova choroba. Hlavním příznakem je hypoglykemie v době lačnění, protože nefunguje jaterní glykogenolýza. Pokud je v pořádku glukoneogeneze z jiných zdrojů, hypoglykemie bývá mírná. Může však být fatální, když tento zdroj glukózy nefunguje.

Naproti tomu deficience svalové glykogenfosforylázy (McArdleho choroba) se projevuje pouze při zvýšené svalové námaze (svalová únavnost, svalové křeče, dále myoglobinurie a vyplavení kreatinkinázy do krevní plasmy). V klidu je pacient prakticky bez příznaků.

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Další kapitoly z knihy MASOPUST, J., PRŮŠA, R.: Patobiochemie metabolických drah:

Zdroj[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • MASOPUST, Jaroslav a Richard PRŮŠA. Patobiochemie metabolických drah. 1. vydání. Praha : Univerzita Karlova, 1999. 182 s. s. 38- 40. ISBN 80-238-4589-6.