БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 7. ЕНЗИМОЛОГІЯ

7.8.Ензимопатії

Причиною багатьох захворювань є порушення функціонування ферментів у клітині - ензимопатії. Розрізняють первинні (спадкові) і вторинні (набуті) ензимопатії. Останні, як і взагалі протеїнопатії, напевне, спостерігають при всіх хворобах.

Унаслідок первинних ензимопатій ферменти спадкуються головним чином за аутосомно-рецесивним типом. Гетерозиготи найчастіше не мають фенотипічних відхилень. Первинні ензимо- патії в основному належать до метаболічних хвороб, оскільки відбувається порушення певних метаболічних шляхів. При цьому розвиток захворювання може відбуватися за одним із наведених нижче "сценаріїв". Розглянемо умовну схему метаболічного шляху:

Речовина А в результаті послідовних ферментативних реакцій перетворюється на продукт Р. Унаслідок спадкової недостатності якого-небудь ферменту, наприклад ферменту Е₃, можливі різні порушення метаболічних шляхів:

Порушення утворення кінцевих продуктів. Нестача кінцевого продукту цього метаболічного шляху (Р) (за відсутності альтернативних шляхів синтезу) може викликати розвиток клінічних симптомів, характерних для даного захворювання:

Як приклад можна розглянути альбінізм. При цьому захворюванні в меланоцитах порушений синтез пігментів - меланінів. Цей пігмент міститься у шкірі, волоссі, радужці, пігментному епітелії сітківки ока і впливає на їхнє забарвлення. При альбінізмі спостерігають слабку пігментацію шкіри, світле волосся, червонуватий колір радужки внаслідок просвічування капілярів. Прояв альбінізму пов'язаний з недостатністю ферменту тирозин- гідроксилази (тирозинази) - одного з ферментів, що каталізує метаболічний шлях утворення меланінів.

Накопичення субстратів-попередників. Через недостатність ферменту Е₃ буде накопичуватись речовина С, а також в багатьох випадках і передуючі їй сполуки. Збільшення кількості субстратів - попередників дефектного ферменту - ключова ланка розвитку багатьох захворювань:

Є таке захворювання - алкаптонурія, унаслідок якого порушується окиснення гомогентизинової кислоти в тканинах (ця кислота є проміжним метаболітом перетворення тирозину). У таких хворих спостерігають недостатність ферменту окиснення гомогентизинової кислоти - діоксигенази гомогентизинової кислоти, що приводить до розвитку захворювання. У результаті збільшується концентрація гомогентизинової кислоти й виведення її із сечею. У присутності кисню гомогентизинова кислота перетворюється на сполуку чорного кольору - алкаптон. Тому сеча таких хворих на повітрі забарвлюється в чорний колір. Алкаптон також утворюється і в біологічних рідинах, осідаючи в тканинах, шкірі, сухожиллях, суглобах. При значних відкладах алкаптону в суглобах порушується їхня рухливість.

Порушення утворення кінцевих продуктів і накопичення субстратів попередників. Визначають захворювання, коли одночасно нестача продукту й накопичення вихідного субстрату викликають клінічні прояви.

Наприклад, у людей із хворобою Гірке (глікогеноз І типу) спостерігають зниження концентрації глюкози в крові (гіпоглікемія) під час перерви між прийомами їжі. Це пов'язано з порушенням розкладу глікогену в печінці та виходом із неї глюкози внаслідок дефекту ферменту глюкозо-6-фосфатфосфатази. Одночасно у таких людей збільшуються розміри печінки (гепатомегалія) унаслідок накопичення в ній глікогену.