Основы биохимии Том 2 - А. Ленинджер 1985

Биоэнергетика и метаболизм
Биосинтез углеводов в животных тканях
Существуют генетические болезни, при которых обмен гликогена нарушен

У человека известен ряд генетических болезней, связанных с нарушением синтеза или распада гликогена. Одним из первых был описан случай хронического увеличения печени - у 8-летней девочки, у которой наблюдались также различного рода нарушения обмена. Девочка умерла от гриппа. Вскрытие показало, что ее печень была в 3 раза больше нормы; в ней содержалось огромное количество гликогена: на долю его приходилось почти 40% сухого веса органа. Выделенный из печени гликоген в химическом отношении оказался вполне нормальным, однако, когда кусочек ткани печени гомогенизировали и инкубировали в буфере, этот гликоген так и остался интактным - ни лактат, ни глюкоза не образовались. Когда же к гликогену добавили суспензию, приготовленную из ткани нормальной печени, то очень быстро произошло его расщепление до глюкозы. На основании этой биохимической проверки исследователи пришли к выводу, что у больной был нарушен процесс расщепления гликогена (эту болезнь часто называют болезнью Гирке по имени описавшего ее врача). Сначала предполагалось, что дефектным ферментом была в этом случае глюкозо-6-фосфатаза, поскольку больная печень не образовывала глюкозы; однако отсутствие образования лактата указывало на то, что дефект затрагивал либо гликоген-фосфорилазу, либо дебранчинг-фермент [а(1→6)-глюкозидазу]. Позже исследователи укрепились в мнении, что в этом классическом случае была затронута именно а(1→6)-глюкозидаза. Вследствие этого в молекулах гликогена, находящихся в печени, могли расщепляться с образованием глюкозы или лактата только внешние боковые цепи и, значит, накапливалось много молекул гликогена, которые уже не могли расщепляться дальше; в сущности, от молекулы оставалась ее «сердцевина» (или «остаточный декстрин»), но в этом случае необычно крупная.

Таблица 20-3. Врожденные нарушения обмена гликогена и глюконеогенеза у человека

К настоящему времени известно не менее 12 различных видов врожденных нарушений синтеза или расщепления гликогена. В каждом из таких случаев затронут определенный фермент (табл. 20-3). Особо серьезные нарушения, обычно приводящие к смерти, связаны с недостаточностью глюкозо-6-фосфатазы, а (1→6)-глюкозидазы и ветвящего фермента. Летальны также генетические дефекты, затрагивающие пируваткарбоксилазу и фосфоенолпируват-карбоксикиназу, т е. ферменты, катализирующие ранние этапы глюконеогенеза.