Bất thường của các con đường giáng hóa (degradative pathway)

Hầu hết các phân tử sinh học đều liên tục được hoàn hồi trong quá trình chuyển hóa bình thường của một tế bào. Các phân tử bị giáng hóa để tạo ra các cơ chất dùng cho việc kiến tạo nên các phân tử mới. Hơn nữa các phó phẩm (by-product) của các quá trình sản sinh năng lượng, chuyển đổi của các cơ chất và đồng hóa cần phải được xử lí và loại thải. Những sai sót trong các con đường giáng hóa này có thể dẫn đến tích lũy các chất chuyển hóa mà lẽ ra...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bất thường của các con đường giáng hóa (degradative pathway)Bất thường của các con đường giáng hóa (degradative pathway)Hầu hết các phân tử sinh học đều liên tục được hoàn hồi trong quá trìnhchuyển hóa bình thường của một tế bào.Các phân tử bị giáng hóa để tạo ra các cơ chất dùng cho việc kiến tạo nên cácphân tử mới. Hơn nữa các phó phẩm (by-product) của các quá trình sản sinhnăng lượng, chuyển đổi của các cơ chất và đồng hóa cần phải được xử lí vàloại thải. Những sai sót trong các con đường giáng hóa này có thể dẫn đếntích lũy các chất chuyển hóa mà lẽ ra đã được loại thải hoặc hoàn hồi và gâyra các hậu quả bệnh lý.Rối loạn tồn trữ ở lysosomeCác rối loạn tồn trữ ở lysosome là những khuyết tật chuyển hóa bẩm sinhđiển hình. Bệnh xảy ra do kết quả của sự tích lũy các cơ chất. Các enzymetrong các lysosome xúc tác cho quá trình giáng hoá bậc thang của cácsphingolipid, glycosaminoglycan (mucopolysaccharide), glycoprotein vàglycolipid. Sự tích lũy các phân tử không bị giáng hóa sẽ làm rối loạn chứcnăng của tế bào, mô và cơ quan. Hầu hết các rối loạn của lysosome gây ra dokhiếm khuyết của các enzyme. Mặc dù một số trường hợp xảy ra do sự bấthoạt khả năng hoạt hóa một enzyme hoặc vận chuyển một enzyme tới mộtcấu phần ở dưới mức tế bào (sub-cellular compartment) mà ở đó nó có thểthực hiện chức năng một cách chính xác.Các rối loạn chuyển hóa mucopolysaccharidose (muco-polysaccha- ridoses :MPS disorders) là một nhóm các rối loạn gây ra do giảm khả năng giáng hóacủa một hoặc vài glycosaminoglycan (như dermatan sulfate, heparan sulfate,keratan sulfate and chondroitin sulfate). Các glycosaminoglycan này là cácsản phẩm thoái hoá của các proteoglycan được thấy trong dịch ngoại bào. Tấtcả các rối loạn MPS được đặc trưng bởi sự hư hỏng tiến triển và mãn tính củanhiều hệ thống gây ra những rối loạn chức năng nghe, nhìn, khớp, và hệ timmạch.Các rối loạn của các quá trình chuyển hóaCác phân tử sinh học được phân thành 4 nhóm chính: các nucleic acid, cácprotein, các carbohydrat và các lipid. Các con đường chuyển hóa chính đểchuyển hóa các phân tử này gồm có:quá trình glycolysis (chuyển đường D-glucose thành lactic acid), chu trìnhcitric acid, chu trình pentose phosphate, quá trình gluconeogenesis (tạoglycogen từ các phân tử không phải carbonhydrate như protein, chất béo),tổng hợp và dự trữ glycogen và acid béo, các quá trình giáng hóa, tạo nănglượng và các hệ thống vận chuyển. Chúng ta sẽ xét xem bằng cách nào màcác khuyết tật trong mỗi quá trình chuyển hóa lại có thể gây bệnh cho conngười.1. Chuyển hóa carbohydrateDo đảm nhiệm nhiều chức nhiệm vụ khác nhau trong tất cả mọi loại sinh vậtnên cacbohydrate là loại chất hữu cơ nỗi trội nhất trên Trái Đất. Cáccarbohydrate đóng vai trò cơ chất cho việc sản xuất và dự trữ năng lượng, canthiệp vào các quá trình chuyển hóa và tham gia vào cấu trúc của DNA vàRNA. Do đó các carbonhydrate chiếm một tỷ lệ lớn trong khẩu phần ăn củacon người và được chuyển hóa thành ba loại monosaccharide chính làglucose, galactose và fructose.Galactose và fructose được chuyển thành glucose trước khi đi vào quá trìnhglycolysis. Sự thất bại trong việc sử dụng các loại đường này một cách hiệuquả giải thích cho đại đa số các các khuyết tật chuyển hóa carbohydrate bẩmsinh ở người.Tăng galactose máu (galactosemia) Vai trò của enzyme galactose 1 - phosphate uridyl transferase (GAL-1-P uridyl transferase)Đây là rối loạn đơn gene phổ biến nhất của quá trình chuyển hóacarbohydrate. Bệnh tăng glactose máu do thiếu enzyme transferase (tănggalactose máu loại cổ điển) chiếm tỷ lệ 1/55.000 trẻ sơ sinh. Bệnh này xảy rado các đột biến trên gene mã hóa cho enzyme galactose 1 - phosphate uridyltransferase (GAL-1-P uridyl transferase) (hình 1). Do thiếu hoạt tính củaenzyme này nên những người mắc bệnh không thể chuyển thành cônggalactose thành glucose, hậu quả là galactose sẽ được chuyển hóa theo mộtcon đường khác để thành galactitol và galactonate. Các dấu hiệu lâm sàngphổ biến của bệnh này gồm có suy gan, đục thủy tinh thể và chậm phát triển.Về lâu dài, khuyết tật này sẽ dẫn đến chậm phát triển trí tuệ, phát triển kémvà suy giảm buồng trứng ở người nữ.Chương trình sàng lọc sơ sinh của bệnh này được thực hiện phổ biến và rộngrãi thông qua việc đo hoạt tính của enzyme GAL-1-P uridyl transferase huyếttương trên giọt máu khô. Việc xác định sớm giúp cho việc điều trị được thựchiện sớm, chủ yếu là loại galactose ra khỏi khẩu phần ăn và do đó giảm đượcnguy cơ bệnh lí xảy ra do bất thường trong quá trình chuyển hóa galactose.2. Chuyển hóa amino acidCác protein đóng những vai trò hết sức khác nhau trong cơ thể. Đơn vị cấutrúc cơ bản của protein là các amino acid. Một số amino acid có thể được cơthể tổng hợp, đây là những amino acid không thiết yếu và một số amino acidcơ thể không tổng hợp được mà phải do môi trường cung cấp, đây là nhữ ...