Группа гормональных форм гликозурии включает гликозурию диабетического, гипофизарного и надпочечникового происхождения, а также тиреогенную гликозурию, которая встречается очень редко.
Диабетическая гликозурия (наиболее частая из гормональных) является результатом значительного повышения концентрации глюкозы в крови вследствие абсолютной или относительной инсулярной недостаточности (см. Диабет сахарный). Утрата или ослабление регулирующего действия инсулина на углеводный обмен приводит к замедлению транспорта глюкозы из крови и межклеточных пространств в клетки тканей, а также к ускорению глюкозообразования из неуглеводных веществ в печени и корковом слое почек (глюконеогенез). Следствием избытка глюкозы в кровяном русле является Г. При тяжелой форме диабета концентрация глюкозы в крови может превысить 1000 мг%, а выделение при этом глюкозы почками может быть более 100 г за сутки.
Гипофизарная гликозурия наблюдается при опухолях гипофиза, сопровождающихся усилением инкреции соматотропного (СТГ) и адренокортикотропного (АКТГ) гормонов. СТГ стимулирует инкрецию глюкагона, процессы глюконеогенез а и при длительной избыточной секреции тормозит образование инсулина. Усиленная инкреция АКТГ приводит к повышению продукции глюкокортикоидов, стимулирующих глюконеогенез и усиление глюкозообразования в печени и почках. Гликозурия может возникнуть при опухолях мозгового слоя надпочечников вследствие усиления секреции катехоламинов, стимулирующих фосфоролитическое расщепление гликогена в печени и поступления глюкозы в кровь.
Почечная глюкозурия возникает при нормальной концентрации глюкозы в крови вследствие нарушения функции ферментативных систем, обеспечивающих обратное всасывание глюкозы из первичной мочи в почечных канальцах. Почечная гликозурия-- генетически детерминированное заболевание, по-видимому, обусловленное единичным доминантным геном, не связанным с полом.
Однако почечная Г. может возникнуть при токсикозах беременности и заболеваниях почек (гломерулонефрит, нефроз и др.), при некоторых бактериальных интоксикациях.
Очень редка печеночная гликозурии, обусловленная функциональной неспособностью печени регулировать гомеостаз глюкозы в крови.
5. Гликогенозы
Гликогеноз -- типовая (наследственная или врожденная) форма патологии углеводного обмена; характеризуется накоплением избытка гликогена в клетках организма и гипогликемией. Гликогеноз сопровождается нарушением функций органов и систем организма.
Причины гликогенозов. Причина гликогенозов -- мутации генов, которые кодируют синтез ферментов, участвующих в гликогенолизе (реже -- синтезе гликогена). Чаще гликогенозы имеют аутосомно-рецессивный тип наследования. Недостаточность практически любого фермента, участвующего в метаболизме гликогена, может вызвать различные варианты гликогенозов. Дифференцировка гликогенозов (по классификации Кори) приведена на рис. 6. Гликоген накапливается преимущественно в гепато- и миоцитах. В связи с этим признаки нарушений зависят от локализации поражения и вида ферментопатии. Основным проявлением печеночных гликогенозов в связи с невозможностью быстро использовать гликоген в качестве источника глюкозы становится гипогликемия. Слабость, мышечные судороги и миопатия -- основные проявления мышечных форм гликогенозов.
Типы гликогенозов. Наиболее часто у детей встречаются гликогенозы I-IV типов. Гликогеноз I типа (болезнь Гирке). Причина этой формы патологии -- мутации генов, кодирующих синтез глюкозо-6-фосфатазы (Ia тип) и глюкозо-6- фосфат транслоказы (Ib тип). Оба фермента участвуют в процессе гликогенолиза. Заболевание обычно проявляется уже в раннем возрасте. У детей обнаруживают гипогликемию, лактатацидоз, гиперлипидемию и гепатомегалию. Гликогеноз Ib типа близок по симптоматике к Ia, однако при типе Ib могут также наблюдаться нейтропения и дисфункция нейтрофилов. В организме развиваются выраженные метаболические нарушения, аденомы печени с последующей их малигнизацией, гепатоцеллюлярные карциномы. При болезни Гирке аденомы могут продуцировать гепсидин, что сопровождается анемией. При гликогенозе I типа наблюдаются нарушения функций почек, почечная недостаточность.
Гликогеноз II типа (Болезнь Помпе). Причина этой формы патологии -- мутации в гене, кодирующем синтез -глюкозидазы (кислой мальтазы). Дефект этого фермента приводит к накоплению избытка гликогена в лизосомах клеток различных тканей, наиболее часто -- в клетках миокарда и скелетных мышц. Гликогеноз II типа относят к лизосомным болезням накопления. Это единственный гликогеноз, при котором нарушение гликогенолиза связано с дефектом лизосом. Болезнь Помпе рассматривают также и как нейромышечное заболевание, и как метаболическую миопатию.
Гликогеноз III типа (болезнь Кори, болезнь Форбса). Главное звено патогенеза -- недостаточность фермента амило-1,6-глюкозидазы. В результате этого в клетках пораженных тканей накапливается аномальный гликоген. У большинства пациентов с гликогенозом III типа поражаются мышечная ткань и печень (гликогеноз IIIa типа) и только у некоторых из них органом-мишенью является печень (гликогеноз IIIb типа). Гипогликемия при данном заболевании менее выражена, чем при болезни Гирке, т. к. на фоне ограничения гликогенолиза сохраняется глюконеогенез. Частым проявлением болезни Кори у детей бывает фиброз печени (цирроз развивается редко). Гликогеноз IV типа (болезнь Андерсена) -- редкое заболевание, в основе развития которого лежит генетический дефект амило-(1,4-1,6)-трансглюкозилазы. Нарушается превращение 1,4-связей в молекуле гликогена в 1,6-связи, что изменяет ветвление молекулы полисахарида. При этом образуется аномальный гликоген. Этот гликоген активно накапливается в клетках печени, сердца, мышц, головного, спинного мозга и кожи. Печеночная форма болезни Андерсена проявляется у детей в первый месяц жизни. Основными проявлениями данной патологии становятся гепатомегалия и острая печеночная недостаточность. Цирроз печени приводит к смерти, как правило, до пятого года жизни.
Лечение больных с гликогенозами. Современными подходами к лечению больных с гликогенозами считают два -- трансплантацию печени (однако внепеченочные проявления гликогенозов могут нивелировать преимущества трансплантации) и заместительную терапию ферментами гликогенолиза.
Агликогеноз (гликогеноз 0-го типа) -- типовая форма патологии углеводного обмена, как правило, наследуемого или врожденного генеза. Причина агликогеноза -- мутации генов, кодирующих синтез ферментов, наиболее часто -- уридиндифосфат-глюкозо-гликогентрансферазы (гликогенсинтазы), обеспечивающих синтез гликогена в клетках. Наследуется агликогеноз обычно аутосомно-рецессивно.
Типичные проявления агликогеноза:
* дефицит или отсутствие гликогена в клетках (преимущественно в гепато-, а также в миоцитах);
* значительная гипогликемия натощак;
* лактатацидоз;
* судороги скелетных мышц; * дистрофические изменения в тканях и органах; * задержка физического и психомоторного развития (вплоть до умственной отсталости) ребенка;
* существенные расстройства жизнедеятельности организма
Гексоземии
Гексоземия -- типовая форма патологии углеводного обмена, характеризующаяся увеличением содержания в крови гексоз выше нормы. Галактоземия (галактозный диабет) Наследственная форма галактоземии имеет аутосомно-рецессивный тип наследования. Может иметь врожденное происхождение, клинические проявления развиваются у новорожденных через несколько дней или недель после рождения.
Причины галактоземии -- генетически обусловленный дефект и/или недостаточность эффектов ферментов метаболизма галактозы. В связи с этим в плазме крови чрезмерно нарастает концентрация галактозы и ее метаболитов, оказывающих токсическое воздействие на нервную ткань, печень, почки, кишечник, клетки крови. Галактоземия связана с нарушением метаболизма галактозы вследствие недостаточности трех ферментов -- галакто зо1- фос фа туридилтрасферазы (галактоземия I типа), галакто киназы (галактоземия II типа) и уридиндифосфат-галактозо-4-эпимиразы (галактоземия III типа). Все эти ферменты участвуют в превращении галактозы (входящей в состав «молочного сахара» лактозы) в глюкозу. При недостаточности указанных ферментов в организме в избытке накапливаются галактоза и ее метаболиты (галактозо-1-фосфат, галактотиол и др.). Они оказывают токсическое влияние на клетки головного мозга, печени, почек.
Фруктоземия, в т. ч. Врожденная непереносимость фруктозы
Характеризуется недостаточностью фермента фрукто- 1-фосфатальдолазы и накоплением в клетках печени, почек, кишечника и других фруктозо-1-фосфата. Вследствие этого развиваются фруктозурия, недостаточность функций печени и почек. Дефицит фрукто- 1-фосфатальдолазы в гепатоцитах, клетках коркового вещества почек, энтероцитах приводит к нарушению превращения фруктозы в гликоген или включению ее в энергетический цикл. Избыточное количество фруктозо-1-фосфата угнетает трансформацию гликогена в глюкозу, что приводит к гипогликемии, а также фруктоземии и фруктозурии.
Заключение
Углеводы -- обязательный и наиболее емкий компонент пищи. Они включены практически во все виды обмена веществ: нуклеиновых кислот (в виде рибозы и дезоксирибозы), белков (например, гликопротеинов), липидов (например, гликолипидов), нуклеозидов (например, аденозина), нуклеотидов (например, АТФ, АДФ, АМФ), ионов (например, обеспечивая энергией их трансмембранный перенос и внутриклеточное распределение). Как один из основных источников энергии, углеводы необходимы для обеспечения оптимальной жизнедеятельности организма, в особенности для функции нервной системы: ткань мозга использует примерно 2/3 глюкозы, находящейся в кровотоке.
Описано большое число конкретных болезней, патологических реакций и состояний, основу которых составляют расстройства метаболизма углеводов. Все эти расстройства могут быть объединены в несколько типовых форм патологии -- гипогликемии, гипергликемии, гликогенозы, агликогенозы, гексоз- и пентоземии. Заболевания, входящие в эти группы патологии углеводного обмена, имеют общие этиологические факторы, звенья патогенеза и проявления.