Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дефицит пируваткиназы
Другие именаДефицит пируваткиназы эритроцитов [1]
Фосфоенолпировиноградная кислота.svg
Фосфоенолпируват
СпециальностьГематология Отредактируйте это в Викиданных
СимптомыАнемия, тахикардия [2]
ПричиныМутация в гене PKLR [3]
Диагностический методФизический осмотр, CBC [4]
УходПереливание крови [4]

Дефицит пируваткиназы - это наследственное нарушение метаболизма фермента пируваткиназы, которое влияет на выживаемость красных кровяных телец . [4] [5] При этом заболевании наблюдались как аутосомно- доминантное, так и рецессивное наследование; классически и чаще это наследование аутосомно-рецессивное . Дефицит пируваткиназы является второй наиболее частой причиной ферментодефицитной гемолитической анемии после дефицита G6PD . [6]

Признаки и симптомы [ править ]

Камни в желчном пузыре

У людей, страдающих дефицитом пируваткиназы, симптомы могут быть самыми разными. Большинство страдающих этим заболеванием выявляются при рождении, в то время как у некоторых симптомы проявляются только во время сильного физиологического стресса, такого как беременность, или при острых заболеваниях ( вирусных заболеваниях). [7] Симптомы ограничены или наиболее выражены в детстве. [8] Среди симптомов недостаточности пируваткиназы: [2]

Повышается уровень 2,3-бисфосфоглицерата: повышается уровень 1,3-бисфосфоглицерата, предшественника фосфоенолпирувата, который является субстратом для пируваткиназы, и поэтому путь Люберинга-Рапопорта сверхактивен. Это привело к сдвигу вправо кривой диссоциации кислорода гемоглобина (то есть снижает сродство гемоглобина к кислороду): как следствие, пациенты могут удивительно хорошо переносить анемию. [9]

Причина [ править ]

Дефицит пируваткиназы вызван мутацией в гене PKLR . Существует четыре изофермента пируваткиназы , два из которых кодируются геном PKLR (изоферменты L и R, которые используются в печени и эритроцитах соответственно). Таким образом, мутации в гене PKLR вызывают дефицит фермента пируваткиназы. [3] [10]

В гене, кодирующем изоферменты L и R, обнаружено 180 различных мутаций, 124 из которых являются однонуклеотидными миссенс-мутациями . [11] Дефицит пируваткиназы чаще всего является аутосомно-рецессивным признаком . [12] Хотя в основном гомозиготы демонстрируют симптомы заболевания, [2] сложные гетерозиготы также могут проявлять клинические признаки. [11]

Патофизиология [ править ]

АТФ-3D

Пируваткиназа - последний фермент, участвующий в гликолитическом процессе , переносящий фосфатную группу от фосфенолпирувата к ожидающей молекуле аденозиндифосфата (АДФ), в результате чего образуются как аденозинтрифосфат (АТФ), так и пируват . Это второй этап процесса производства АТФ и третья регуляторная реакция. [7] [13] Дефицит пируваткиназы в красных кровяных тельцах приводит к недостаточному количеству или полному отсутствию фермента, блокируя завершение гликолитического пути . Следовательно, все продукты, прошедшие блокировку, будут дефицитными по эритроцитам. Эти продукты включают АТФ и пируват. [2]

Зрелые эритроциты лишены ядра и митохондрий . Без ядра они лишены способности синтезировать новые белки, поэтому, если что-то случится с их пируваткиназой, они не смогут генерировать замещающие ферменты на протяжении всей остальной части своего жизненного цикла. Без митохондрий эритроциты сильно зависят от анаэробной генерации АТФ во время гликолиза почти для всех своих энергетических потребностей. [14]

При недостатке АТФ в эритроците все активные процессы в клетке прекращаются. Насосы для натрий-калиевой АТФазы останавливаются первыми. Поскольку клеточная мембрана более проницаема для калия, чем для натрия , калий просачивается наружу. Внутриклеточная жидкость становится гипотонической , вода движется вниз по градиенту своей концентрации из клетки. Клетка сжимается, и происходит клеточная гибель, это называется «обезвоживание на клеточном уровне». [2] [15] [16] Вот как дефицит пируваткиназы приводит к гемолитической анемии, организм испытывает дефицит эритроцитов, поскольку они разрушаются из-за недостатка АТФ с большей скоростью, чем создаются. [17]

Диагноз [ править ]

Диагноз дефицита пируваткиназы может быть поставлен на основе общего анализа крови (дифференциального анализа крови) и количества ретикулоцитов . [18] Другие методы включают прямые ферментные анализы, которые могут определять уровни пируваткиназы в эритроцитах, разделенных центрифугированием плотности, а также прямое секвенирование ДНК. По большей части, когда речь идет о дефиците пируваткиназы, эти два диагностических метода дополняют друг друга, поскольку оба содержат свои собственные недостатки. Прямые ферментные анализы могут диагностировать заболевание, а молекулярное тестирование подтверждает диагноз, или наоборот. [6] Кроме того, тесты для определения солей желчных кислот (билирубина) могут быть использованы для определения состояния желчного пузыря.был скомпрометирован. [18]

Лечение [ править ]

Большинство больных с дефицитом пируваткиназы не нуждаются в лечении. Люди с более тяжелым поражением могут умереть в утробе матери от анемии или могут нуждаться в интенсивном лечении. В этих тяжелых случаях дефицита пируваткиназы в красных кровяных тельцах лечение является единственным вариантом, лечения нет. Тем не менее, лечение обычно эффективно снижает выраженность симптомов. [13] [19]

Наиболее распространенное лечение - переливание крови , особенно у младенцев и маленьких детей. Это делается, если количество эритроцитов упало до критического уровня. [12] трансплантации костного мозга также была проведена как вариант лечения. [10]

Есть естественный способ, которым организм пытается лечить эту болезнь. Это увеличивает продукцию эритроцитов ( ретикулоцитоз ), потому что ретикулоциты - это незрелые эритроциты, которые все еще содержат митохондрии и поэтому могут производить АТФ посредством окислительного фосфорилирования . [14] Таким образом, в крайне тяжелых случаях одним из вариантов лечения является спленэктомия . Это не останавливает разрушение эритроцитов, но помогает увеличить количество ретикулоцитов в организме, поскольку большая часть гемолиза происходит, когда ретикулоциты оказываются в ловушке в гипоксической среде селезенки. Это снижает тяжелую анемию и потребность в переливании крови. [8]

Эпидемиология [ править ]

Дефицит пируваткиназы встречается во всем мире, однако в Северной Европе и Японии есть много случаев. Распространенность дефицита пируваткиназы составляет около 51 случая на миллион населения (по частоте генов ). [13] [20]

См. Также [ править ]

  • Список гематологических состояний

Ссылки [ править ]

  1. ^ Интернет Менделирующее наследование в человеке (OMIM): 266200
  2. ^ a b c d e «Клиническая презентация дефицита пируваткиназы: история болезни и физикальное обследование» . emedicine.medscape.com . Проверено 11 ноября 2015 .
  3. ^ a b «Дефицит пируваткиназы» . Домашний справочник по генетике . 2015-11-09 . Проверено 11 ноября 2015 .
  4. ^ a b c «Дефицит пируваткиназы: Медицинская энциклопедия MedlinePlus» . www.nlm.nih.gov . Проверено 11 ноября 2015 .
  5. ^ «Дефицит пируваткиназы | Заболевания | Обзор | Информационный центр по генетическим и редким заболеваниям (GARD) - программа NCATS» . rarediseases.info.nih.gov . Проверено 11 ноября 2015 .
  6. ^ a b Галлахер, Патрик Дж .; Глэдер, Бертил (01.05.2016). «Диагностика недостаточности пируваткиназы». Детская кровь и рак . 63 (5): 771–772. DOI : 10.1002 / pbc.25922 . ISSN 1545-5017 . PMID 26836632 .  
  7. ^ а б Гордон-Смит, EC (1974). «Недостаток пируваткиназы» . Журнал клинической патологии . s3-8 (1): 128–133. DOI : 10.1136 / jcp.27.suppl_8.128 . PMC 1347209 . PMID 4536359 .  
  8. ^ a b «Дефицит пируваткиназы: основы практики, предыстория, патофизиология» . 2016-08-23. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  9. ^ др.], [отредактированный] Рональдом Хоффманом ... [и др. (2013). Основные принципы и практика гематологии (6-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders / Elsevier. п. 703. ISBN. 9781455740413.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  10. ^ a b Занелла, Альберто; Фермо, Элиза; Бьянки, Паола; Валентини, Джованна (01.07.2005). «Дефицит пируваткиназы красных клеток: молекулярные и клинические аспекты» . Британский журнал гематологии . 130 (1): 11–25. DOI : 10.1111 / j.1365-2141.2005.05527.x . ISSN 1365-2141 . PMID 15982340 .  
  11. ^ a b Кристенсен, Роберт Д.; Yaish, Hassan M .; Джонсон, Шарлотта Б.; Бьянки, Паола; Занелла, Альберто (октябрь 2011 г.). «Шесть детей с дефицитом пируваткиназы из одного маленького городка: молекулярная характеристика гена PK-LR». Журнал педиатрии . 159 (4): 695–697. DOI : 10.1016 / j.jpeds.2011.05.043 . PMID 21784452 . 
  12. ^ a b Zanella, A .; Bianchi, P .; Фермо, Э. (01.06.2007). «Недостаток пируваткиназы» . Haematologica . 92 (6): 721–723. DOI : 10,3324 / haematol.11469 . ISSN 0390-6078 . PMID 17550841 .  
  13. ^ a b c «Дефицит пируваткиназы. Информация о PKD | Пациент» . Пациент . Проверено 11 ноября 2015 .
  14. ^ а б Вейк, Ричард ван; Солинг, Воутер В. ван (2005-12-15). «Энергетические эритроциты теряются: ферментативные нарушения гликолиза эритроцитов». Кровь . 106 (13): 4034–4042. DOI : 10.1182 / кровь-2005-04-1622 . ISSN 0006-4971 . PMID 16051738 .  
  15. ^ «Дефицит пируваткиназы: основы практики, фон, патофизиология» . 2018-08-09. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  16. ^ Гематология стала проще . АвторДом. 2013-02-06. п. 181. ISBN. 9781477246511.
  17. ^ Якобаш, Гизела; Рапопорт, Сэмюэл М. (1996-04-01). «Глава 3 Гемолитические анемии из-за недостаточности ферментов эритроцитов». Молекулярные аспекты медицины . 17 (2): 143–170. DOI : 10.1016 / 0098-2997 (96) 88345-2 . PMID 8813716 . 
  18. ^ a b Заболевания, Национальная организация по редким заболеваниям (01.01.2003). Руководство NORD по редким заболеваниям . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 496. ISBN. 9780781730631.
  19. ^ Дэйви, Патрик (01.02.2010). Кратко о медицине . Джон Вили и сыновья. п. 341. ISBN. 9781405186162.
  20. ^ Бейтлер, Эрнест; Гелбарт, Терри (2000). «Оценка распространенности дефицита пируваткиназы по частоте гена в общей белой популяции» (PDF) . Кровь . 95 (11): 3585–3588. DOI : 10.1182 / blood.V95.11.3585 . Архивировано из оригинального (PDF) 21 августа 2017 года . Проверено 25 ноября 2016 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Хоффман, Рональд; Младший, Эдвард Дж. Бенц; Зильберштейн, Лесли Э .; Хеслоп, Хелен; Вайц, Джеффри; Анастаси, Джон (12 февраля 2013 г.). Гематология: диагностика и лечение . Elsevier Health Sciences. ISBN 978-1455776887.
  • Баронциан, Лучано (1994). «Пренатальная диагностика недостаточности пируваткиназы» (PDF) . Кровь . 84 (7): 2354–2356. DOI : 10.1182 / blood.V84.7.2354.2354 . Архивировано 3 января 2018 года из оригинального (PDF) . Проверено 12 ноября 2015 года .

Внешние ссылки [ править ]

Классификация
D
  • МКБ - 10 : D55.2
  • МКБ - 9-СМ : 282,3
  • OMIM : 266200
  • MeSH : C564858
  • ЗаболеванияDB : 11090
Внешние ресурсы
  • MedlinePlus : 001197
  • eMedicine : med / 1980 г.
  • Пациент Великобритания : дефицит пируваткиназы