Lysozomální střádavá nemoc - Lysosomal storage disease - Wikipedia

Lysozomální střádavá nemoc
Gaucherova choroba - velmi vysoká mag.jpg
Mikrograf z Gaucherova choroba, s buňkami, které mají charakteristiku zmačkané hedvábný papír -jako cytoplazma. H&E skvrna.
SpecialitaEndokrinologie  Upravte to na Wikidata

Lysozomální střádavé choroby (LSD; /ˌlaɪsəˈsoʊm.l/) jsou skupina asi 50 vzácných zděděných metabolické poruchy které jsou výsledkem poruch lysozomální funkce.[1] Lyzozomy jsou vaky enzymů v buňkách, které štěpí velké molekuly a předávají fragmenty do dalších částí buňky k recyklaci. Tento proces vyžaduje několik kritických enzymů. Pokud je jeden z těchto enzymů vadný kvůli mutaci, velké molekuly se hromadí v buňce a nakonec ji zabijí.[2]

Poruchy skladování lyzozomů jsou způsobeny lysozomální dysfunkcí, obvykle v důsledku nedostatku jediného enzymu potřebného pro metabolismus z lipidy, glykoproteiny (bílkoviny obsahující cukr), nebo tzv mukopolysacharidy. Jednotlivě se LSD vyskytují s výskytem menším než 1: 100 000; jako skupina je však výskyt přibližně 1: 5 000 - 1: 10 000.[3][4] Většina těchto poruch je autozomálně recesivně zděděné jako např Niemann – Pickova choroba, typ C., ale několik jich je X-vázaný recesivně zděděné, jako např Fabryho choroba a Hunterův syndrom (MPS II).

Lysozom se běžně označuje jako recyklační centrum buňky, protože zpracovává nežádoucí materiál na látky, které buňka může použít. Lysosomy tuto nežádoucí hmotu rozkládají enzymy, vysoce specializovaný bílkoviny nezbytné pro přežití. Lysozomální poruchy se obvykle spouštějí, když konkrétní enzym existuje v příliš malém množství nebo chybí úplně. Když k tomu dojde, látky se hromadí v buňce. Jinými slovy, když lysozom nefunguje normálně, přebytečné produkty určené k rozpadu a recyklaci se ukládají v buňce.

Jako ostatní genetické poruchy, jednotlivci dědí lysozomální střádavá onemocnění po rodičích. Ačkoli každá porucha je výsledkem různých genových mutací, které se promítají do deficitu enzymové aktivity, všechny mají společnou biochemickou charakteristiku - všechny lysozomální poruchy pocházejí z abnormální akumulace látek uvnitř lysozomu.

LSD postihují většinou děti a často umírají v mladém věku, mnoho během několika měsíců nebo let po narození.

Klasifikace

Standardní klasifikace

LSD jsou obecně klasifikovány podle povahy použitého primárního skladovaného materiálu a lze je obecně rozdělit na: (ICD-10 kódy jsou k dispozici, pokud jsou k dispozici)

Taky, glykogenová skladovací choroba typu II (Pompeho choroba) je také vadou v lysozomálním metabolismu,[5] ačkoli je jinak klasifikován do E74.0 v ICD-10. Cystinóza je LSD charakterizovaný abnormální akumulací aminokyseliny cystinu.

Podle typu defektního proteinu

Alternativně k proteinovým cílům mohou být LSD klasifikovány podle typu proteinu, který je deficitní a způsobuje hromadění.

Typ defektního proteinuPříklady nemocíNedostatek bílkovin
Lysozomální enzymy předevšímTay – Sachsova choroba, I-buněčná choroba,[6] Sfingolipidózy (např., Krabbeho choroba, gangliosidóza: Gaucher, Niemann – Pickova choroba a glykolipidy: Metachromatická leukodystrofie ), Nedostatek lysozomální kyselé lipázyRozličný
Posttranslační modifikace enzymůMnohočetný nedostatek sulfatázyNěkolik sulfatáz
Membránové transportní proteinyMukolipidóza typu II a IIIAN-acetylglukosamin-1-fosfát transferáza
Proteiny chránící enzymyGalaktosialidózaKatepsin A
Rozpustné neenzymatické proteinyNedostatek GM2-AP, varianta AB, Niemann – Pickova choroba, typ C2GM2-AP, NPC2
Transmembránové proteinyNedostatek SAPSfingolipidové aktivátorové proteiny
Niemannova – Pickova choroba, typ C1NPC1
Salla nemocSialin
Pokud není v polích uvedeno jinak, je použitelný odkaz:[7]

Lysozomální poruchy ukládání

Jedná se o LSD:

Mukopolysacharidózy

Mukolipidóza

Lipidózy

Oligosacharid

Lysozomální transportní nemoci

Nemoci z ukládání glykogenu

jiný

Lysozomální onemocnění

Příznaky a symptomy

Příznaky LSD se liší v závislosti na konkrétní poruše a dalších proměnných, jako je věk nástupu, a mohou být mírné až závažné. Mohou zahrnovat zpoždění vývoje, poruchy pohybu, záchvaty, demence, hluchota a / nebo slepota. Někteří lidé s LSD mají zvětšená játra nebo sleziny, plicní a srdeční problémy a kosti, které abnormálně rostou.[9]

Diagnóza

Většina pacientů je zpočátku vyšetřována enzymatickým testem, který je nejúčinnější metodou k dosažení konečné diagnózy.[9] V některých rodinách, kde jsou známy mutace způsobující onemocnění, a u určitých genetických izolátů lze provést mutační analýzu. Kromě toho po stanovení diagnózy biochemickými prostředky lze u určitých poruch provést mutační analýzu.

Léčba

Nejsou známy žádné léky na lysozomální střádavé choroby a léčba je většinou symptomatická transplantace kostní dřeně a enzymová substituční terapie (ERT) byly vyzkoušeny s určitým úspěchem.[10][11] ERT může minimalizovat příznaky a zabránit trvalému poškození těla.[12] Navíc, pupečníková krev transplantace se provádí ve specializovaných centrech pro řadu těchto onemocnění. Navíc, terapie redukcí substrátu, metoda používaná ke snížení produkce skladovacího materiálu, je v současné době hodnocena u některých z těchto onemocnění. Dále chaperonová terapie U některých z těchto poruch se zkoumá technika používaná ke stabilizaci defektních enzymů produkovaných pacienty. Experimentální technika genová terapie může v budoucnu nabízet léky.[13]

Ambroxol bylo nedávno prokázáno, že zvyšuje aktivitu lysozomálního enzymu glukocerebrosidázy, takže může být užitečným terapeutickým činidlem jak pro Gaucherovu chorobu, tak pro Parkinsonova choroba.[14][15] Ambroxol spouští sekreci lysozomy z buněk indukcí závislou na pH uvolňování vápníku z kyselých zásob vápníku.[16] Zbavení buňky od akumulace produktů degradace je tedy navrhovaným mechanismem, kterým může tento lék pomoci.

Dějiny

Tay – Sachsova choroba byla první z těchto poruch, která byla popsána, v roce 1881, po níž následovala Gaucherova choroba v roce 1882. Na konci 50. a počátku 60. let de Duve a kolegové pomocí technik frakcionace buněk cytologické studie a biochemické analýzy identifikovaly a charakterizovaly lysozom jako buněčnou organelu odpovědnou za intracelulární trávení a recyklace makromolekuly. Jednalo se o vědecký průlom, který by vedl k pochopení fyziologického základu LSD. Pompeho choroba byla první chorobou identifikovanou jako LSD v roce 1963, přičemž L. Hers hlásil příčinu jako nedostatek α-glukosidázy. Její také navrhl, že další nemoci, jako je mukopolysacharidóza, může být způsobeno nedostatkem enzymů.

Viz také

Reference

  1. ^ Winchester B, Vellodi A, Young E (2000). "Molekulární podstata lysozomálních skladovacích chorob a jejich léčba". Biochem. Soc. Trans. 28 (2): 150–4. doi:10.1042 / bst0280150. PMID  10816117.
  2. ^ Reece, Jane; Campbell, Neil (2002). Biologie. San Francisco: Benjamin Cummings. str.121–122. ISBN  0-8053-6624-5.
  3. ^ Meikle, P. J .; Hopwood, J. J .; Clague, A. E .; Carey, W. F. (20. ledna 1999). "Prevalence poruch ukládání lysozomů". JAMA. 281 (3): 249–254. doi:10.1001 / jama.281.3.249. ISSN  0098-7484. PMID  9918480.
  4. ^ M, Fuller; PJ, Meikle; JJ, Hopwood (1. ledna 2006). "Epidemiologie lysozomálních střádavých chorob: přehled". PMID  21290699. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  5. ^ Specializace eMedicine> Neurologie> Dětská neurologie> Lysozomální skladovací choroba Autor: Noah S Scheinfeld, MD, JD, FAAD. Spoluautoři: Rowena Emilia Tabamo, MD; Brian Klein, MD. Aktualizováno: 25. září 2008
  6. ^ Lékařská fyziologie (2. vydání) - W. Boron a E. Boulpaep, Saunders Press
  7. ^ Tabulka 7-6 v:Mitchell, Richard Sheppard; Kumar, Vinay; Abbas, Abul K .; Fausto, Nelson (2007). Robbinsova základní patologie. Philadelphia: Saunders. ISBN  978-1-4160-2973-1. 8. vydání.
  8. ^ „Danonova nemoc“.
  9. ^ A b Navarrete-Martínez, Juana Inés; Limón-Rojas, Ana Elena; Gaytán-García, Maria de Jesús; Reyna-Figueroa, Jesús; Wakida-Kusunoki, Guillermo; Delgado-Calvillo, Ma. del Rocío; Cantú-Reyna, Consuelo; Cruz-Camino, Héctor; Cervantes-Barragán, David Eduardo (květen 2017). „Novorozenecký screening šesti poruch skladování lysozomů v kohortě mexických pacientů: tříleté nálezy ze screeningového programu v uzavřeném mexickém zdravotním systému“. Molekulární genetika a metabolismus. 121 (1): 16–21. doi:10.1016 / j.ymgme.2017.03.001. PMID  28302345.
  10. ^ Clarke JT, Iwanochko RM (2005). „Enzymová substituční léčba Fabryho choroby“. Mol. Neurobiol. 32 (1): 043–050. doi:10,1385 / MN: 32: 1: 043. PMID  16077182.
  11. ^ Bruni S, Loschi L, Incerti C, Gabrielli O, Coppa GV (2007). „Aktualizace týkající se léčby lysozomálních chorob“. Acta Myol. 26 (1): 87–92. PMC  2949325. PMID  17915580.
  12. ^ „Substituční léčba enzymů pro Gaucherovu chorobu“. Národní Gaucherova nadace. Citováno 2017-06-08.
  13. ^ Ponder KP, Haskins ME (2007). "Genová terapie pro mukopolysacharidózu". Expert Opin Biol Ther. 7 (9): 1333–1345. doi:10.1517/14712598.7.9.1333. PMC  3340574. PMID  17727324.
  14. ^ McNeill, Alisdair; Magalhaes, Joana; Shen, Chengguo; Chau, Kai-Yin; Hughes, Derralyn; Mehta, Atul; Foltynie, Tom; Cooper, J. Mark; Abramov, Andrey Y. (2014-05-01). „Ambroxol zlepšuje lysozomální biochemii v buňkách Parkinsonovy choroby vázaných na mutaci glukocerebrosidázy“. Mozek. 137 (5): 1481–1495. doi:10.1093 / brain / awu020. ISSN  0006-8950. PMC  3999713. PMID  24574503.
  15. ^ Albin, Roger L .; Dauer, William T. (2014-05-01). „Magická brokovnice na Parkinsonovu chorobu?“. Mozek. 137 (5): 1274–1275. doi:10.1093 / brain / awu076. ISSN  0006-8950. PMID  24771397.
  16. ^ Fois, Giorgio; Hobi, Nina; Felder, Edward; Ziegler, Andreas; Miklavc, Pika; Walther, Paul; Radermacher, Peter; Haller, Thomas; Dietl, Paul (2015). „Nová role staré drogy: Ambroxol spouští lysozomální exocytózu uvolňováním Ca2 + závislého na pH z kyselých zásob Ca2 +“. Buněčný vápník. 58 (6): 628–637. doi:10.1016 / j.ceca.2015.10.002. PMID  26560688.

externí odkazy

Klasifikace