Chuyển hóa glycogen rối loạn chuyển hóa glucid

RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA GLUCID 1.YẾU TỐ ĐIỀU HÒA 2.RỐI LOẠN SINH BỆNH + Đái tháo đường + Ứ đọng glycogen + Galactose niệu A.CHUYỂN HÓA GLYCOGEN I.. Ở các thời điểm sau bữa ăn lúc đói, sự tho

BÁO CÁO HÓA SINH HỌC

CHỦ ĐỀ 2

CHUYỂN HÓA GLYCOGEN RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA GLUCID

Nội Dung Bài Học

A.CHUYỂN HÓA GLYCOGEN

THOÁI HÓA GLYCOGEN

TỔNG HỢP GLYCOGEN

B RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA GLUCID

1.YẾU TỐ ĐIỀU HÒA

2.RỐI LOẠN SINH BỆNH

+ Đái tháo đường

+ Ứ đọng glycogen

+ Galactose niệu

A.CHUYỂN HÓA GLYCOGEN

I THOÁI HÓA GLYCOGEN

Xảy ra: chủ yếu ở gan và ở cơ

Sản phẩm tạo: glucose hoặc G-1P

Ở tổ chức cơ, khi tế bào hoạt động, sự tiêu hao năng lượng đòi hỏi phải được cung cấp một lượng lớn Glucose để thoái hóa

Ở các thời điểm sau bữa ăn (lúc đói), sự thoái hóa glycogen của gan có vai trò quan trọng trong sự điều hòa hàm lượng glucose trong máu.

1.Thủy phân mạch thẳng của phân tử glycogen

Glycogen phosphorylase xúc tác phản ứng cắt gốc glucose tận cùng ở đầu không khử của mạch thẳng glycogen Đó là phản ứng thủy phân liênkết α 1-4 glucosid với sự tham gia của pphosphat vô cơ (Pi ) tạo thành α D-glucose—1-phosphat (G1P) và chuỗi mạch thẳng của phân tử

glycogen ngắn đi một phân tử glucose

Thoái hóa Glycogen

Lặp lại nhiều lần, tách dần từng gốc glucose dưới dạng G1P cho tới khi mạch dạng thoái hóa chỉ còn lại 4 đơn vị glucose tại một điểm nhánh (α 1-6) thì dừng lại.

Enzyme cắt nhánh thể hiện hoạt tính chuyển nhánh sẽ cắt một đoạn 3 gốc glucose của đoạn còn lại, bằng cách thủy phân liên kết α 1-4

glucosid giữa gốc thứ nhất và gốc thứ hai tính từ gốc nhánh

Chuyển đoạn có 3 gốc glucose đó đến gắn vào đầu một chuỗi thẳng khácbằng cách tạo một liên kết α 1-4-glucosid khác

Phần mạch nhánh còn lại chỉ còn một gốc glucose với liên kết α 1-6- glucosid

 Sản phẩm của quá trình thủy phân mạch thẳng của phân tử glycogen làcác phân tử glucose 1 phosphat (G1P)

Giai đoạn cắt mặt nhánh nhánh của glycogen

2.Giai đoạn cắt mặt nhánh nhánh của glycogen

Chức năng vận chuyển: cắt liên kết α 1-4-glucosid ở sát gốc nhánh rồi

chuyển một đoạn mạch thẳng đó đến gắn vào một mạch khác bằng cách tạo ra một liên kết α 1-4-glucosid khác

Chức năng cắt nhánh: thủy phân liên kết α 1-6 glucosid của các nhánh

chỉ còn lại một phân tử glucose, giải phóng phân tử glucose tự do.Chức năng này gọi là amylo 1-6 glycosidase

Sản phẩm của 2 giai đoạn thoái hóa glycogen là G1P (chiếm 93%)

và glucose tự do (khoảng 7%)

Giai đoạn G-1P thành G-6P

Kết quả: Thoái hóa glycogen khoảng 90% sản phẩm là Glucose-1-

phosphat, 10% là glucose tự do

3 Tạo Glucose tự do:

Xảy ra chủ yếu ở gan, vì gan có enzyme glucose 6 phophatase giải

phóng glucose tự do vào máu, điều hòa đường máu trong quá trình hoạt động của cơ thể Cơ thể và não giữ glucose 6 phosphat để làm chất đốt cần cho sự tổng hợp ATP

Sự thoái hóa glycogen ở tế bào của tổ chức nói chung nhằm mục đích

cung cấp glucose 6 phosphat cho tế bào sử dụng.

hoàn toàn cho phép chuyển phân tử glucose để gắn vào phân tử

glycogen kéo dài phân tử này

2 Tạo mạch thẳng: Glycogen Syntethase xúc tác phản ứng.

Glycogen synthase vận chuyển UDP-G đến nhóm C4-OH của phân tử glycogen có sẵn ở đầu không khử tạo thành liên kết 1-4 glucosid và giải phóng phân tử UDP UDP được tạo thành sẽ tác dụng với ATP dưới tác dụng của nucleosid diphosphokinase

3 Tạo mạch nhánh:

Là quá trình tạo các liên kết α-1→6 glucosid trong phân tử glycogen Trong quá trình chuỗi thẳng đã khá dài eym amylose (1→4, 1→6)

transglucosidase sẽ cắt một đoạn đầu của mạch thẳng (ít nhất là 6 phân

tử glucose) sau đó chuyển đến gắn vào OH của C6 của phân tử glucose của cùng chuỗi hoặc chuỗi khác Sau đó mạch nhánh mới được tạo thànhlại được kéo dài

B RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA GLUCID

1.1.CÁC YẾU TỐ CẦN BẰNG ĐƯỜNG HUYẾT:

Nguồn cung cấp:

Glucid thức ăn, glycogen gan, glucose nhân tạo

Nguồn tiêu thụ:

Đường phân, tổng hợp lipid và acid amin thải qua thận.

Điều hòa đường huyết:

1.Gan

2.Thần kinh

3.Nội tiết

Có 2 hệ đối lập:

Hệ giảm đường huyết: INSULIN

Hệ tăng đường huyết:

Hormone tuyến yên: Corticotropin, thyrotropin, GH

Hormone vỏ thượng thận: Glucocorticoid

Hormone tủy thượng thận: Nor adrenaline, adranaline

Hormone tuyến giáp: Thyroxin

Hormone tuyến tụy: Glucagon

Rối loạn chuyển hoá glucid được phản ánh ở lượng glucose máu: tăng hoặc giảm

2.1.RỐI LOẠN GLUCOSE MÁU

2.1.1.Giảm glucose máu

Khi nồng độ dưới 0,8g/1

Nguyên nhân:

Cung cấp thiếu: khẩu phần hàng ngày thiếu về lượng, giảm bổ sung

Rối loạn khả năng hấp thu glucid:

+ Thiếu enzym tiêu glucid của tụy và ruột

+ Giảm diện tích hấp thu của ruột: cắt đoạn ruột, tắc ruột, viêm ruột, + Giảm quá trình phosphoryl hoá ở tế bào thành ruột: ngộ độc, viêm ruộtmạn tính.

+ Thiếu bẩm sinh enzym galactose uridyl transferase nên galactose

không chuyển được thành Glucose Trẻ không chịu được sữa, nôn sau khi bú, tiêu chảy, suy dinh dưỡng

Rối loạn khả năng dự trữ:

+ Gan giảm khả năng dự trữ glucid

+ Thiếu bẩm sinh một số enzym ở gan như: phosphorylase, amylo-1-6- glucosidase làm ứ đọng glycogen hoặc sản phẩm thoái hoá dở dang (dextrin giới hạn), gây hạ glucose máu khi đói

+ Gan giảm khả năng tân tạo glucid từ các sản phẩm khác cũng làm giảm lượng glucose máu

Tăng mức tiêu thụ: tiêu thụ glucid tăng trong tất cả các trường hợp đòi hỏi tăng năng lượng của cơ thể: co cơ, run (chống rét), sốt kéo dài

Rối loạn điều hoà của hệ thần kinh, nội tiết:

Thận giảm khả năng tái hấp thu glucose

Biểu hiện và hậu quả:

-Thiếu GgP trong tế bào, kích thích não gây cảm giác đói

-Run tay chân, tim nhanh, vã mồ hôi

-Ruột tăng co bóp (cồn cào), dạ dày tăng tiết dịch, mắt hoa, rã rời chân tay, có thể bị xỉu

-Khi glucose máu giảm nặng (dưới 0,6 g/1), các tế bào thiếu năng lượng,

các chức phận bị rối loạn nhất là tế bào não, tim , người bệnh bị sây sẩm và có thể bị hôn mê Trường hợp giảm glucose máu nặng và đột ngột có thể bị co giật, hôn mê, chết.

Cơ chế

Khi đường huyết giảm dưới 50mg% (2,5mmol/l), các tế bào chịu ảnh hưởng đầu tiên vì đa số tế bào não hấp thu đường theo qui luật thẩm thấukhông cần Insulin, do đó sẽ ảnh hưởng đến hệ thần kinh thực vật

Điều trị: Dùng ưu trương tiêm tĩnh mạch

Tăng glucose máu

Khi lượng glucose máu trên 1,2 g/1

Nguyên nhân:

Do tăng bổ sung hay thiếu thần kinh nội tiết

Biểu hiện và hậu quả:

Đường huyết tăng thải ra nước tiểu kéo theo nước gây lợi tiểu thẩm thấu đưa đến rối loạn chuyển hóa nước điện giải làm mất nhiều năng lượng, đặc biệt khi lượng glucose máu quá cao vượt quá ngưởng hấp thu của thận sẽ gây ra glucose niệu

BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG

Khái niệm:

Đái tháo đường là tình trạng tăng đường huyết do giảm insulin tuyệt đối hay tương đối đưa đến nước tiểu có đường và có thể kèm theo hoặc không các triệu chứng ăn nhiều, uống nhiều, tiểu nhiều và gầy nhanh.

Phân loại:

Đái tháo đường:

Đái tháo đường typ 1 (đái tháo đường phụ thuộc insulin(IDDM) theo

phân loại OMS 1980) Chiếm 5-10% tổng số bệnh nhân

+ Đái tháo đường typ 1A: Tổn thương tế bào beta do tư miễn làm giảm sản xuất insulin

+ Đái tháo đường typ 1B: idiopathic category

Đái tháo đường typ 2 (đái tháo đường không phụ thuộc insulin

(NIDDM) theo phân loại OMS 1980) Chiếm khoảng 90-95% tổng số bệnh nhân

+ Ở bệnh nhân mập phì

+ Ở bệnh nhận không mập phì.

Đái tháo đường thai kì:

3-5% phụ nữ có thai Đa số trở về bình thường sau khi sinh nhưng 60% phát triển thành tiểu đường sau đó

Các loại đái tháo đường khác:

Đái tháo đường của người trẻ khởi phát ở tuổi trưởng thành (MODY); bệnh tụy ngoại tiết; các bệnh nội tiết như bệnh to cực, Cushing; nhiễm siêu vi gây tổn thương tụy

Tiêu chuẩn chẩn đoán:

FPG<6,1 mmol/L (110mg/dL) được xem là bình thường

FPG>6,1 mmol/L (110mg/dL) nhưng < 7 mmol/L (126mg/dL) được xem là rối loạn dung nạp glucose

FPG>7 mmol/L (126mg/dL) là tiêu chuẩn chẩn đoán đái tháo đường

CƠ CHẾ BỆNH SINH BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG

Rối loạn chuyển hóa glucid:

1.Giai đoạn tổng hợp tại tụy:

Đái tháo đường típ 1: Tổng hợp và tiết insulin giảm hay mất

Đái tháo đường típ 2: Insulin kém tác dụng sinh học:

Insulin bất thường

Thừa Proinsulin

Giảm tiết insulin và tăng tiết glucagon 1 cách tương đối do giảm nhạy cảm với glucose huyết

2.Giai đoạn di chuyển trong máu:

Đái tháo đường típ 2:

Chất đối kháng insulin:

Hormone tăng đường huyết

Acid béo tự do (quan trọng)

3) Giai đoạn tác dụng tại tế bào đích:

Tại thụ thể:

Đái tháo đường típ 1: Số lượng thụ thể tăng.

Đái tháo đường típ 2: Số lượng thụ thể giảm Trong typ B hội chứng

kháng insulin còn có tự kháng thể kháng thụ thể insulin Khả năng gắn insulin vào tế bào giảm 20-30% trong 50-80% trường hợp

Sự thay đổi số lượng thụ thể do cơ chế điều hòa giảm bớt

Sau Thụ Thể:

Đái tháo đường typ 1: do thiếu insulin dẫn đến giảm vận chuyển

glucose và giảm chuyển hóa nội bào

Đái tháo đường typ 2: tình trạng đề kháng insulin dẫn đến:

Rối loạn vận chuyển glucose: do giảm hoạt tính kinase ở thụ thể

Rối loạn chuyển hóa nội bào: Các tế bào mỡ đề kháng insulin có kích thước khá lớn và làm giảm sự ngăn chặn phân giải lipid, do đó acid béo

tự do tăng trong huyết tương, dẫn đến:

-Tăng sản xuất glucose ở gan

- Giảm sử dụng glucose ở mô gan, cơ, mỡ (cơ sử dụng 75-80% và mô

mỡ 1% nguồn glucose được cung cấp)

HẬU QUẢ CỦA RỐI LOẠN GLUCID

1) Giảm vận chuyển glucose

2) Giảm chuyển hóa gây giảm G6P nội bào, đưa đến:

d) Tăng tân tạo glucid bằng cách giáng hóa lipid, protid

Giảm chuyển hóa glucid nói riêng và thiếu insulin nói chung đưa đến rối loạn chuyển hóa lipid, protid, chủ yếu xảy ra ở đái tháo đường typ 1

CƠ CHẾ BIỂU HIỆN CÁC TRIỆU CHỨNG BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG

Đường huyết tăng: Do giảm sản xuất hay giảm sử dụng insulin, đường

không vào nội bào nên tăng lên trong máu

+Tiểu nhiều: Ngưỡng đường của thận là 1,7g/l (8,5mmol/l) Khi đường

huyết vượt ngưỡng đường của thận, glucose sẽ bị thải ra nước tiểu, kéo theo nước gây lợi tiểu thẩm thấu

+Uống nhiều: Do tiểu nhiều nên mất nước điện giải gây khô niêm mạc,

giảm tiết nước bọt và ảnh huởng các đầu tận cùng thần kinh ở niêm mạc kích thích trung tâm khát

+Ăn nhiều: Do tế bào không sử dụng được glucose, G6P nội bào thiếu

nên tế bào luôn bị đói gây kích thích trung tâm ăn

+Gầy nhanh: Do ăn nhiều nhưng không bù được năng lượng bị mất,

các kho dự trữ glucid, lipid, protid cạn, đồng thời không có khả năng tântạo

BIẾN CHỨNG BỆNH TIỂU ĐƯỜNG

Tăng đường huyết, tăng insulin huyết

Tăng nồng độ VLDL và giảm HDL, cholesterol, bệnh mạch vành rất dễ xảy ra

Bệnh nhân tiểu đường typ 2 có nồng độ plasminogen activator inhibitors(nhất là PAI-1) và fibrinogen cao làm tăng tiến trình đông máu và rối loạn sự tiêu fibrin thúc đẩy phát triển huyết khối.

• Biến chứng thần kinh:

Rối loạn tiêu hóa/niệu sinh dục: do tình trạng tăng đường huyết mãn

và rối loạn chức năng hệ thần kinh tự động

Biến chứng chi dưới (loét và nhiễm trùng bàn chân): do tương tác

của nhiều yếu tố: bệnh lý thần kinh, bất thường cơ-sinh học ở bàn chân, bệnh lý mạch máu ngoại biên và vết thương khó lành

Biến chứng tiểu đường

ĐIỀU TRỊ

Các công trình nghiên cứu cho thấy có mối liên quan giữa biến chứng tiểu đường và nồng độ đường huyết nên trong điều trị, việc duy trì đường huyết càng gần mức bình thường càng tốt

BỆNH Ứ ĐỌNG GLYCOGEN Định nghĩa:

Một nhóm bệnh di truyền có ứ đọng glycogen (bình thường hoặc không bình thường) trong một hoặc nhiều cơ quan hay mô do thiếu hụt bẩm sinh một trong các enzym tham gia vào quá trình chuyển hoá glycogen

Chẩn đoán xác định bằng sinh thiết và phát hiện enzym bị thiếu Chụp cộng hưởng từ cho phép thấy các chỗ ứ đọng glycogen hoặc các chất chuyển hoá Thể hay gặp nhất là typ I; thể nặng nhất là typ II.

ĐIỀU TRỊ

Với typ I và III: ăn nhiều bữa nhỏ, giàu hydrat carbon và protein để

tránh hạ đường huyết

Với các typ khác: điều trị triệu chứng.

MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP I:

MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP II

MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP III:

MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP IV:

BỆNH GALACTOSE HUYẾT BẨM SINH

Bệnh gây ra do thiếu một trong ba enzym chuyển hóa galactose là:

Galactokinase

Galactose -1-phosphat uridylyl transferase

Uridin diphospat glucose – 4 – epimerase bẩm sinh

Bệnh kinh điển là thiếu galactose -1- phosphat uridylyl transferase

Trẻ em bị bệnh này sẽ còi cọc, thường bị nôn mửa và tiêu chảy sau khi

ăn sữa, chậm phát triển trí óc, có galactose niệu, galactose máu tăng gây đục thuỷ tinh thể

Bệnh được điều trị bằng chế độ ăn không có sữa

Bệnh galactose huyết bẩm sinh thuộc loại bệnh rối lọan chuyển hóa glucid.

Bình thường: Galactose vào gan qua tĩnh mạch cửa, qua trung gian là UDP-galactose

Trong bệnh galactose huyết bẩm sinh do thiếu enzym Ga-1-P-Uridil transphotphat làm Ga-1-P không được chuyển hóa, ứ đọng trong máu, tràn ra nước tiểu

Tích tụ Ga-1-P gây tổn thương não (co giật, tinh thần bạc nhược).Gan to, nhiễm mỡ hoại tử xơ

Đục nhân mắt, acid niệu

Hạ đường huyết do ức chế enzym phospho

NHỮNG BIẾN CHỨNG DO GALACTOSE HUYẾT BẨM SINH GÂY RA

DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 2

1 Trần Thị Cẩm Tiên

2 Lê Thị Ngọc Mỹ

3 Nguyễn Kiều Chinh

4 Võ Thị Chúc Giang

5 Cao Hoàng Phương Anh

6 Tôn Thanh Thanh

7 Huỳnh Nhựt Linh