Гликогенез — это сложный биохимический процесс преобразования простого сахара глюкозы в полисахарид гликоген. Процесс в основном протекает в печени и мышцах и регулируется разными гормонами. Обратный процесс называют глюконеогенезом. Нарушение гликогенеза или глюконеогенеза — причина развития опасных заболеваний.
Синтез гликогена в печени
Гликогенез протекает в жидком содержимом клеток — цитозоле, преимущественно гепатоцитов (печень) и миоцитов (мышцы). Глюкагон и адреналин тормозят его, а инсулин стимулирует. Усвоение глюкозы и связанное с ним образование гликогена — важный механизм регулирования содержания сахара в крови. Гликогенез — косвенное следствие повышения ее концентрации, например, при употреблении продуктов с содержанием углеводов.
Биосинтез полисахарида — многоступенчатый процесс, представляющий собой цепь биохимических реакций с участием разных ферментов: глюкокиназы (гепатоциты) или гексокиназы (миоциты), фосфоглюкомутазы, УДФ-глюкозы-пирофосфорилазы, пирофосфатазы и некоторых других. В конце гликогенеза образуется сильно разветвленный полисахарид, обладающий способностью быстро распадаться.
Гликоген — это резерв углеводов. Здоровый человек извлекает глюкозу из накопленного в печени полисахарида, когда углеводы перестают поступать в организм вместе с пищей (в промежутках между трапезами и ночью), и таком образом поддерживает нормальный уровень этого вещества в крови.
Запасы в мышцах для получения сахара не используются по причине отсутствия гидролитического фермента глюкозо-6-фосфотазы, необходимого для выхода глюкозы из органа. Они служат резервом энергии.
Гликогеновые болезни
Гликогенозы, или гликогеновые болезни — это гетерогенная группа редких наследственных заболеваний, для которых характерно анормальное содержание гликогена в тканях организма. Причина их развития — полное отсутствие, недостаток или снижение активности определенных ферментов, что чаще всего приводит к нарушению гликогенеза или глюконеогенеза.
Как следствие, происходит аккумулирование гликогена с нормальной или нарушенной структурой в печени, сердце, скелетных мышцах или центральной нервной системе. Известно больше 10 типов заболевания, подразделяемых на смешанные (II), мышечные (V, VII) и печеночные (все остальные). Их симптомы и лечение в некоторых случаях сильно отличаются.
Типы гликогенеза
В таблице ниже представлены типы гликогенеза и сопутствующая каждому из них клиническая картина.
| Тип | Дефектный фермент | Клиническая картина |
| Iа (болезнь Гирке) | Глюкозо-6-фосфатаза | Гипогликемия, ацидоз, отставание роста, гепатомегалия, миастения |
| Iб | Глюкозо-6-фосфат-транслоказа | То же, что при Iа |
| II (б. Помпе) | Лизосомальная альфа-1,4-глюкозидаза (кислая мальтаза) | Кардиомегалия, макроглоссия, мышечная гипотония |
| III (б. Кори, Форбеса) | Амило-1 6-глюкозидаза (расщепляющий фермент) | Гипогликемия, отставание роста, гепатомегалия, гипотония, болезни миокарда |
| IV (б. Андерсена) | Амило-(1,4-1,6)-трансглюкозилаза (ветвящий фермент) | Цирроз печени со спленомегалией и портальной гипертензией, варикозное расширение вен пищевода, отставание роста |
| V (б. Мак-Ардля) | Мышечная фосфорилаза | Миастения, мышечные боли и спазмы, миоглобинурия вследствие рабдомиолиза, в тяжелых случаях — отказ почек |
| VI ( б. Херса) | Печеночная фосфорилаза | Гепатомегалия, задержка роста, гипотония, кетотическая гипогликемия |
| VII (б. Таруи) | мышечная фосфофруктокиназа | Непереносимость физических нагрузок (часто в сочетании с мышечными болями, тошнотой и рвотой), компенсированная гемолитическая анемия, гиперурикемия |
| IX (б. Хага) | Киназа фосфорилазы | Гепатомегалия, кетотическая гипогликемия, задержка роста, гиперлипидемия, мышечная гипотония |
| 0 (агликогеноз) | Гликогенсинтетаза | Гипогликемия с лактацидозом (после еды) и кетоацидозом (натощак утром), задержка психомоторного развития, малоумие |
| XI (б. Фанкони-Бикеля) | ГЛЮТ-1 | Гепатомегалия, нарушение функции почек и превращения галактозы в глюкозу, нарушение развития, полиурия, рахит, ренальная остеопатия, гепатоспленомегалия |
В зависимости от вида первые симптомы гликогеноза проявляются в разных возрастах. В основном диагностируются болезни Гирке (Iа) и Хага.
Гликогеноз I типа
При этом виде заболевания организм больного ребенка не в состоянии использовать гликоген, накопившийся в печеночных клетках, чтобы поддерживать в норме процент содержания сахара в крови. Поэтому в периоды, когда пища не употребляется, количество глюкозы постоянно снижается, что приводит к тяжелой гипогликемии. Она может развиться за одну ночь и сопровождается судорогами, потерей сознания и угрожающими жизни ситуациями.
Причина возникновения заболевания типа Iа, известного также как болезнь Гирке, — генетический дефект, локализованный в аутосоме. При гликогенозе Iб дополнительно наблюдается нехватка нейтрофильных гранулоцитов, образующих одну из подгрупп лейкоцитов. Снижение их количества связано с блокадой созревания в костном мозге — нейтропенией, степень которой у разных детей варьируется. Соответственно, варьируется также частота и тяжесть инфекций. В основном они поражают ЛОР-органы, желудочно-кишечный тракт и ротовую полость.
Лечение состоит в приеме гормона роста для поддержания иммунной системы и соблюдении специальной строгой диеты. Больному следует употреблять достаточно, но не слишком много углеводов.
Дома необходимо часто контролировать уровень сахара в крови. Если придерживаться рекомендаций, то большинство больных нормально растут и развиваются. Уменьшается риск появления отдаленных последствий.
Гликогеноз IX типа
Диагностируется в 25% случаев и подразделяется на четыре подтипа: IXa, IXb, IXc и IXd, которые проявляются по-разному. В зависимости от субтипа в первую очередь страдают мышцы, печень или и то и другое вместе. Раньше недуг нередко рассматривался как легкое нарушение обмена веществ, которое дети «,перерастают», к юношескому возрасту. Теперь известно, что гликогеноз этого типа бывает от умеренной до тяжелой степени тяжести, и симптомы нередко сохраняются даже у взрослых.
Предотвратить возникновение большинства проблем и улучшить качество жизни больных и в этом случае помогает диета, разработанная с учетом их особых потребностей. Отдаленные осложнения, например, изменение ткани печени, возможны также при умеренной форме заболевания.