81480

Нарушение обмена нейтрального жира (ожирение), фосфолипидов и гликолипидов. Сфинголипидозы

Доклад

Биология и генетика

Сфинголипиды метаболизм: заболевания сфинголипидозы таблица Заболевание Фермент недостаточностькоторого обусловливает заболевание Накапливающийся :липид : Клинические симптомы Фукозидоз альфаФукозидаза CerGlcGlNcCl:Fuc НИзоантиген Слабоумие спастическое состояние мышц утолщение кожи Генерализованный ганглиозидоз GM1бетаГалактозидаза CerGlcGlNeucGlNc:Gl Ганглиозид GM1 Умственная отсталость увеличениепечени деформация скелета Болезнь ТеяСакса Гексозаминидаза А CerGlcGlNeuc:GlNc Ганглиозид GM2 Умственная отсталость...

Русский

2015-02-20

124.68 KB

1 чел.

Нарушение обмена нейтрального жира (ожирение), фосфолипидов и гликолипидов. Сфинголипидозы

Ожирением считают состояние, когда масса тела превышает 20% от "идеальной" для данного индивидуума. Образование адипоцитов происходит ещё во внутриутробном состоянии, начиная с последнего триместра беременности, и заканчивается в препубертатный период. После этого жировые клетки могут увеличиваться в размерах при ожирении или уменьшаться при похудании, но их количество не изменяется в течение жизни.

Первичное ожирение. Первичное ожирение характеризуется множеством гормональных и метаболических особенностей у лиц, страдающих этим заболеванием. В самом общем виде можно сказать, что первичное ожирение развивается в результате алиментарного дисбаланса - избыточной калорийности питания по сравнению с расходами энергии. Суточные потребности организма в энергии складываются из:

  1.  основного обмена - энергии, необходимой для поддержания жизни; основной обмен измеряют по поглощению кислорода или выделению тепла человеком в состоянии покоя утром, после 12-часового перерыва в еде;
  2.  энергии, необходимой для физической активности.

Затраты энергии, необходимые для физической активности, разделяют на 3 уровня:

  1.  I - 30% энергии от основного обмена (у людей, ведущих сидячий образ жизни);
  2.  II - 60-70% от энергии основного обмена (у людей, которые 2 ч в день имеют умеренную физическую нагрузку);
  3.  III - 100% и более от энергии основного обмена (у людей, которые в течение нескольких часов в день занимаются тяжёлой физической работой).

В зависимости от интенсивности нагрузки и возраста суточная потребность в энергии колеблется у женщин от 2000 до 3000 ккал в день, а у мужчин - от 2300 до 4000 ккал. Количество потребляемой пищи определяется многими факторами, в том числе и химическими регуляторами чувства голода и насыщения. Эти чувства определяются концентрацией в крови глюкозы и гормонов, которые инициируют чувство насыщения: холецистокинина, нейротензина, бомбезина, лептина.

Причины первичного ожирения:

  1.  генетические нарушенвся (до 80% случаев ожирения - результат генетических нарушений);
  2.  состав и количество потребляемой пищи, метод питания в семье;
  3.  уровень физической активности;
  4.  психологические факторы.

Генетические факторы в развитии ожирения. Метаболические различия между тучными и худыми людьми до настоящего времени не могут быть определены однозначно. Существует несколько теорий, объясняющих эти различия:

  1.  генетически детерминированная разница в функционировании "бесполезных" циклов (субстратных циклов, раздел 7). Эти циклы состоят из пары метаболитов, превращаемых друг в друга с помощью двух ферментов. Одна из этих реакций идёт с затратой АТФ. Например:

  1.  если эти субстраты превращаются друг в друга с одинаковой скоростью, то происходит "бесполезный" расход АТФ и, соответственно, источников энергии, например жиров;
  2.  у людей, склонных к ожирению, вероятно, имеется более прочное сопряжение дыхания и окислительного фосфорилирования, т.е. более эффективный метаболизм;
  3.  возможно, разное соотношение аэробного и анаэробного гликолиза. Анаэробный гликолиз (как менее эффективный) "сжигает" гораздо больше глюкозы, в результате снижается её переработка в жиры;
  4.  у отдельных ивдивидуумов имеется различие в активности Nа+/К+-АТФ:азы, работа которой требует до 30% энергии, потребляемой клетками.

У человека и животных имеется "ген ожирения" - obese gene (ob). Продуктом экспрессии этого гена служит белок лептин, состоящий из 167 аминокислот, который синтезируется и секретируется адипоцитами и взаимодействует с рецепторами гипоталамуса. В результате его действия снижается секреция нейропептида Y. Нейропептид Y стимулирует пищевое поведение, поиск и потребление пищи у животных. Другие пептиды, участвующие в регуляции чувства сытости, например холецистокинин, также влияют на секрецию нейропептида Y. Таким опосредованным путём лептин выступает регулятором жировой массы, необходимой для роста и репродукции. Уровень лептина у больных ожирением может быть различным. У 80% больных концентрация лептина в крови тучных людей больше в 4 раза, чем у людей с нормальной массой тела. В этих случаях имеется генетический дефект рецепторов лептина в гипоталамусе, поэтому, несмотря на продукцию лептина, центр голода в гипоталамусе продолжает секрецию нейропептида Y. 20% больных имеют изменения в первичной структуре лептина. К настоящему времени описаны 5 одиночных мутаций в гене лептина, которые приводят к развитию ожирения. У этих больных наблюдают повышение отложения жиров в жировой ткани, чрезмерное потребление пищи, низкую физическую активность и развитие сахарного диабета типа II. Патогенез ожирения при дефекте генаob может быть следующим: низкий уровень лептина в крови служит сигналом недостаточного количества запаса жиров в организме; этот сигнал включает механизмы, приводящие к увеличению аппетита и в результате к увеличению массы тела. Следовательно, можно сделать вывод о том, что первичное ожирение - не просто следствие переедания, а результат действия многих факторов, т.е. ожирение - полигенное заболевание.

Вторичное ожирение - ожирение, развивающееся в результате какого-либо основного заболевания, чаще всего эндокринного. Например, к развитию ожирения приводят гипотиреоз, синдром Иценко-Кушинга, гипогонадизм и многие другие заболевания

Ген ожирения

м-РНК

лептин

лептин + рецепторы гипоталамуса

Химические факторы

(глюкоза, ХЦК и др.)

Центр голода

Нейропептид Y

Стимуляция пищевого поведения

Потребление пищи

 

 

 

Генетический дефект сфингомиелиназы - причина болезни Ниманна-Пика. Дети с таким дефектом погибают в раннем возрасте. Симптомы заболевания: увеличение печени и селезёнки (гепатоспленомегалия), в лизосомах которых накапливается сфингомиелин; умственная отсталость. Генетический дефект другого фермента (церамидазы) приводит к развитию болезни Фарбера, симптомами которой также являются гепато- и спленомегалия, а также поражение суставов (болезненность, отёчность).

Генетические дефекты лизосомных ферментов катаболизма гликосфинголипидов. В норме синтез и катаболизм гликосфинголипидов сбалансированы таким образом, что количество этих компонентов в мембранах постоянно. Если имеется генетический дефект какого-либо лизосомного фермента, участвующего в катаболизме гликосфинголипида, то в лизосомах накапливается не-деполимеризованный субстрат, так называемые "остаточные тельца", размеры лизосом увеличиваются, их мембрана может разрушаться, ферменты выходят в цитозоль, и функции клеток нарушаются. Генетические заболевания вследствие дефекта какого-либо из ферментов катаболизма гликосфинголипидов называют сфинголипидоза-ми, или лизосомными болезнями. Эти заболевания редки, но среди некоторых популяций людей их частота очень высока. Так, болезнь Гоше вследствие дефекта фермента β-глюкрзидазы у евреев встречается с частотой 166:100 000, болезнь Тея-Сакса (дефект фермента β-гексозаминидазы) - с частотой 33:100 000. Сфинголипидозы обычно приводят к смерти в раннем возрасте, так как происходит поражение клеток нервной ткани, где сконцентрированы гликосфинголипиды. Однако при болезнях Гоше и Фабри больные живут, относительно долго.

Сфинголипиды, метаболизм: заболевания сфинголипидозы, таблица

Заболевание

Фермент, недостаточностькоторого обусловливает заболевание

Накапливающийся :липид :

Клинические симптомы

Фукозидоз

альфа-Фукозидаза

Cer-Glc-GalNAc-Cal-:-Fuc Н-Изоантиген

Слабоумие, спастическое состояние мышц, утолщение кожи

Генерализованный ганглиозидоз

GM1-бета-Галактозидаза

Cer-Glc-Gal(NeuAc)-GalNAc-:-Gal Ганглиозид GM1

Умственная отсталость, увеличениепечени, деформация скелета

Болезнь Тея-Сакса

Гексозаминидаза А

Cer-Glc-Gal-(NeuAc)-:-GalNAc Ганглиозид GM2

Умственная отсталость, слепота, мышечная слабость

Вариант болезни Тея-Сакса, или болезнь Сандхоффа

Гексозаминидазы А и В

Cer-Glc-Gal-Gal-:-GalNAc Глобозид + ганглиозид GM2

Те же, что и в случае болезни Тея-Сакса, но развиваются быстрее

Болезнь Фабри

(сильно выражена только у мужчин);

рецессивный генетический признак,

связан с X-хромосомой

альфа-Галактозидаза

Cer-Glc-Gal-:-Gal Глоботриаозилцерамид

Кожная сыпь, почечная недостаточность

Церамидлактозидлипидоз

Церамидлактозидаза (бета-галактозидаза)

Cer-Glc-:-Gal Церамидлактозид

Прогрессирующее поражение мозга,увеличение печени и селезенки

Метахроматическая лейкодистрофия

Арилсульфатаза

Cer-Gal-:-OSO3 3-Сульфогалактозилцерамид

Умственная отсталость и психические нарушения у взрослых;демиелинизация

Болезнь Краббе

бета-Галактозидаза

Cer-:-Gal Галактозилцерамид

Умственная отсталость, почти полное отсутствие миелина

Болезнь Гоше

бета-Глюкозидаза

Cer-:-Glc

Глюкозилцерамид

Увеличение печени и селезенки, эрозия трубчатых костей, умственная отсталость у детей

Болезнь Нимана-Пика

Сфингомиелиназа

Cer-:-P-холин

Сфингомиелин

Увеличение печени и селезенки, умственная отсталость; фатальна в раннем возрасте

Болезнь Фарбера

Церамидаза

Ацил-:-Сфингозин

Церамид

Хрипота, дерматит, деформация скелета, умственная отсталость; фатальна в раннем возрасте

Обозначения: NeuAc - N-ацетилнейраминовая кислота ; Cer - церамид ; Glc - глюкоза ; Gal - галактоза ; Fuc - фукоза