متابولیسم قندها و بیماری های ناشی از اختلالات آنها

متابولیسم قندها و بیماری های ناشی از اختلالات آنها

فرمت: Pdf تعداد صفحات: 4

مسیر پنتوز فسفات

سرنوشت اصلی گلوکز در پستانداران، ورود به سیکل گلیکولیز و تولید پیروات و ورود به سیکل کربس و در نهایت تولید ATP می باشد. مسیر پنتوز فسفات (که فسفوگلوکونات و یا هگزوز منوفسفات نیز نامیده می شود)، نیز یکی از راه های متابولیسمی گلوکز بوده که به دلیل تولید NADPH (در مرحله اکسیداتیو بازگشت ناپذیر) و ریبوز (در مرحله غیراکسیداتیو بازگشت پذیر)، دارای اهمیت می باشد. از NADPH به عنوان یک احیا ء کننده در  مسیرهای آنابولیک (مانند بافت های فعال در سنتز اسیدهای چرب و استروئیدها مانند غدد پستان، قسمت قشری غده فوق کلیوی، کبد و بافت چربی) و همچنین در احیاء گلوتاتیون اکسیده به فرم احیاء استفاده می شود. از ریبوز نیز در سنتز اسیدهای نوکلئیک استفاده می شود. بافت های دارای فعالیت کمتر در سنتز اسیدهای چرب (نظیر عضله اسکلتی)، فاقد مسیر پنتوز فسفات هستند.

کمبود گلوکز 6- فسفات دهیدروژناز (Glucose 6-phosphate dehydrogenase)

کمبود آنزیم گلوکز- 6- فسفات دهیدروژناز (G6PD) شایع ترین بیماری ناشی از کمبود آنزیم در دنیا بوده و تقریباً 400 میلیون نفر در سراسر جهان به این بیماری مبتلا هستند. موتاسیون های ژن کدکننده G6PD می توانند موجب تولید آنزیمی با فعالیت کمتر  و یا پایداری کمتر شوند. تاکنون بیش از 440 واریانس مختلف در ژن G6PD شناسایی شده که با درجات مختلفی از نقص در  عملکرد این آنزیم همراه هستند.

انرژی مورد نیاز گلبول های قرمز که در فعالیت غشاء سلول و محافظت از اجزای داخلی آن نقش دارند از طریق متابولیسم گلوکز تأمین می شود که 90 درصد آن به صورت متابولیسم بی هوازی و از مسیر امبدن میرهوف (گلیکولیز) به انجام می رسد.

10 درصد باقیمانده نیز به صورت هوازی و با استفاده از مسیر پنتوز فسفات حاصل می شود. G6PD یک آنزیم کلیدی در چرخه متابولیسم گلوکز بوده که در طی تبدیل گلوکز 6 فسفات به 6 فسفو گلوکونولاکتون، موجب تولید NADPH نیز می شود. در حالت عادی، در هنگام مواجهه گلبول های قرمز با داروها و سموم تولیدکننده رادیکال های اکسیژن، فعالیت آنزیم G6PD نیز تا چندین برابر افزایش یافته و بدین طریق از تخریب هموگلوبین و غشای گلبول های قرمز توسط این مواد، جلوگیری می نماید.

اين آنزيم به عنوان یک آنزيم محافظ براي گلبول های قرمز و طول عمر طبيعي آ نها ضروري بوده و كاهش و یا فقدان آن، سبب تخريب گلبول های قرمز و در نتيجه، ایجاد یک نوع از کم خونی موسوم به آنمي هموليتک می شود. از آن جایی که آلل ژن این آنزیم روی کرموزوم X قرار دارد، بنابراین کمبود G6PD اختلال وابسته به جنس محسوب می شود.

تخريب گلبول های قرمز معمولاً در اثر خوردن باقلا و برخی از داروهای اکسیدان و یا ابتلا به برخی از عفونت های باکتریایی و یا ویروسی، آغاز مي شود. در برخی از گزارش های موردی، نشان داده شده است که قرار گرفتن برخی از بیماران فاویسمی در معرض بوی حنا نیز باعث ایجاد همولیز در آنها شده است. همچنین
نشان داده شده است که برخی از بیماران دچار کمبود و یا فقدان G6PD، پس از مصرف باقلا و یا داروهای اکسیدان، دچار همولیز ، نمی شوند. بررسی ها نشان داده است که این افراد دارای مقادیر بالایی از آنزیم کاتالاز بوده و سطوح بالای این آنزیم، کمبود و یا فقدان آنزیم G6PD را جبران می نماید.

در طی یک بررسی، بین سطوح بالاتر بیل یروبین در نوزادان متولد شده، با کمبود G6PD یک ارتباط مستقیم مشاهده شده است.

مکانیسم عمل آنزیم G6PD

مکانیسم عمل آنزیم G6PD

در شرایط طبیعی، مواد اکسیدان به سرعت توسط گلوتاتیون احیاء (GSH) و با فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز، غیرفعال می شوند که منجر به تبدیل گلوتاتیون احیاء (GSH) به گلوتاتیون اکسیده (GSSG) می شوند. گلوتاتیون اکسیده (GSSG) از طریق گلوتاتیون ردوکتاز و با کمک NADPH مجدداً به گلوتاتیون احیاء (GSH) تبدیل می شود. گلوتاتیون پراکسیداز به سلنیوم به عنوان کوفاکتور احتیاج دارد. ارتباط بین برخی سرطا نها با میزان پایین سلنیوم و کاهش فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز در خون گزارش شده است.

در کمبود G6PD گلبول های قرمز نمی توانند در هنگام مواجهه با مواد اکسیدان NADPH کافی تولید نموده و موجب بازیابی گلوتاتیون احیاء (GSH) از گلوتاتیون اکسیده (GSSG) شوند. لذا قابلیت سلول در حذف H2O2 یا رادیکال های آزاد از بین رفته و هموگلوبین، اکسیده شده و به صورت اجسام هاینز (Heinz body) در داخل گلبول های قرمز رسوب می نماید؛ در نتیجه، گلبول های قرمز در طحال تخریب شده و موجب ایجاد کم خونی می گردند.

انواع G6PD

در زیر به اختصار به برخی از انواع مهم تر G6PD اشاره می گردد:

1. G6PD B نوع طبیعی آنزیم G6PD به نام G6PD-B نامیده می شود.
2. +G6PD A : در 20٪ از سیاه پوستان دیده میشود. این نوع از آنزیم دارای عملکرد طبیعی می باشد.
3. -G6PD A دسته دیگری هستند که فقط 15% آنزیم طبیعی G6PD، فعالیت داشته و در 11% از سیاه پوستان آمریکایی دیده می شود. در این نوع از آنزيم، فعالیت آنزیمی G6PD در گلبولهای قرمزی که عمرشان به 40 روز می رسد، به سرعت کاهش می یابد در صورتی که فعالیت G6PD طبیعی پس از 120 روز عمر گلبول قرمز، به میزان 50% خود، کاهش می یاید.
4. G6PD Med که در ناحیه مدیترانه مشاهده شده و شدیدتر از سایر انواع می باشد.
5. G6PD Canon که یک ژنوتایپ غیرطبیعی بوده و در تایلنده ویتنام و سایر جمعیت های آسیایی مشاهده می شود.
6. سایر انواع G6PD: در جمعیت مدیترانه ای و چینی، شایع تر

بیشترین شیوع این بیماری، در آفریقا و سپس در آسیا و به ویژه در تاحیه مدیترانه دیده میشود

انواع G6PD بر اساس طبقه بندی WHO

سازمان جهانی بهداشت (WHO)، به طبقه بندی انواع G6PD های مختلف بر اساس میزان کمبود آنزیم و شدت همولیز پرداخته است.

• کلاس I: تادر بوده و کاهش آنزیم در آنها شدید (کمتر از ۱۰٪ فعالیت طبیعی آنزیم) می باشد. این افراد دارای آنمی همولیتیک مزمن هستند.
• کلاس II: در این دسته نیز کاهش آنزیم شدید بوده، اما اغلب دارای همولیز متوسطی (intermittent hemolysis) می باشند.
• کلاس III: دارای کاهش آنزیم با شدت متوسط (۱۰ تا ۶۰ فعالیت طبیعی آنزیم) بوده و در صورت مواجهه با عفونت و یا مصرف داروهای اکسیدان، همولیز متوسطی (intermittent hemolysis) پیدا می کنند
• کلاس IV: فاقد کاهش آنزیم و با همولیز هستند.
• کلاس V: در این دسته، فعالیت آنزیمی افزایش یافته است.
• کلاس های IV و V: از نظر کلینیکی فاقد اهمیت هستند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ قارچ ها در مواد غذایی