1

Mechanizmy chorób dziedzicznych

Podział chorób dziedzicznych

• Choroby jednogenowe

– Autosomalne

• Dominujące – achondroplazja, neurofibromatoza
• Recesywne – fenyloketonuria, mukowiscydioza

– Sprzężone z płcią

• Dominujące – krzywica oporna na wit. D
• Recesywne – hemofilia, dystrofia mięśniowa Duchenne’a

• Choroby wieloczynnikowe

– Wady rozwojowe
– Schizofrenia
– Miażdzyca
– I inne

Choroby jednogenowe (dominujące)

• Zaburzenia w budowie białek strukturalnych
• Zmniejszenie ilości białek regulatorowych
• Zmniejszenie ilości białek receptorowych
• Delecja genów supresorowych
• Produkcja toksycznych białek
• Hemoglobinopatie dotyczące łąńcucha alfa hemoglobiny

Choroby jednogenowe (recesywne)

• Brak białek enzymatycznych
• Brak białek receptorowych
• Brak białek regulacyjnych
• Hemoglobinopatie dotyczące łańcucha beta

hemoglobiny

2

Bloki metaboliczne

• W organizmie funkcjonują szlaki metaboliczne

będące ciągiem przemian biochemicznych – jedna

substancja (A) przekształcana jest w drugą (Z)

poprzez szereg stadiów pośrednich (B, C, D, itd.).

• Każdy etap przekształcenia katalizowany jest przez

określony enzym.

• Brak enzymu katalizującego określoną reakcję szlaku

metabolicznego wywołuje tzw. blok metaboliczny.

• Blok metaboliczny powoduje nagromadzenie

substratu dla brakującego enzymu, przy

jednoczesnym braku produktu reakcji przez niego

katalizowanej.

Szlak metaboliczny

A

B

C

D

1

2

3

Bloki metaboliczne

A

B

C

D

1

2

3

Szlak przemian

fenyloalaniny

3

Fenyloketonuria

Albinizm

Alkaptonuria

Choroby spichrzeniowe

• Choroby spichrzeniowe wywołane są niedoborem enzymów

odpowiedzialnych za rozkład polimerów obecnych w
komórkach.

• Pierwszy typ chorób spichrzeniowych związany jest z

niezdolnością do rozkładu glikogenu. Niezdolność do rozkładu
tego związku prowadzi do szybkiego pojawienia się objawów
chorobowych związanych z niezdolnością (wiekszą lub
mniejszą) do uzyskiwania glukozy z glikogenu. W następnej
kolejności pojawiają się objawy wywoływane przez uszkodzenie
komórek przez zmagazynowany nadmiar glikogenu.

• Drugi typ chorób spichrzeniowych związany jest z niezdolnością

do rozkładania i usuwania z komórek związków „wycofanych z
obiegu”. W chorobach tych objawy ujawniają się później i
narastają w miarę gromadzenia się szkodliwych substancji w
komórkach.

4

Przemiany

glikogenu

Glikogenozy

• Synteza i rozkład glikogenu wymaga aktywności

wielu enzymów. Niedobór jednego z enzymów
prowadzi do zaburzeń w depolimeryzacji glikogenu, a
co za tym idzie, zaburzeń w uruchamianiu
magazynów glukozy.

• Glikogenoza typu I (von Gierkego) – komórki nerek i

wątroby sa przeładowane glikogenem. Adrenalina i
glukagon nie powodują uwalniania glukozy. U
chorych występuje ketoza i hyperlipidemia. U chorych
brak aktywności glukozo-6-fosfatazy.

Glikogenozy

• Glikogenoza typu II (Pompego) – brak alfa-1-4-

glukozydazy degradującej glikogen gromadzący się
w lizosomach. Choroba kończy się śmiercią.

• Glikogenoza typu IV (Andersena) – brak enzymu

rozgałęziającego. Gromadzi się polisacharyd mający
niewiele punktów rozgałęzienia. Choroba kończy się
śmiercią.

• Glikogenoza typu V (McArdle’a) – brak fosforylazy

mięśniowej – mała tolerancja na wysiłek.
Nienormalnie wysoka zawartość glikogenu w
mięśniach szkieletowych.

Glikogenozy

Glikogen w komórkach nerki

Glikogenoza typu V u cielęcia

5

Glikolipidy

Gangliozyd GM1

Patogeneza chorób spichrzeniowych

Patogeneza chorób spichrzeniowych

Patogeneza chorób spichrzeniowych

6

Lipidozy i polisacharydozy

• Mannozydoza – występuje w dwu formach – jako

alfa-mannozydoza i beta-mannozydoza. Zaburzenia
rozkładu oligosacharydów zawierających mannozę i
acetylo-glukozaminę. Występuje u człowieka. Alfa-
mannozydoza wystepuje u bydła Aberdeen-Angus.

Lipidozy i polisacharydozy

• Zespół Hurlera – brak alfa-iduronidazy – zaburzenia

rozpadu glikozaminoglikanów. Dochodzi do
gromadzenia związków macierzy pozakomórkowej.
Występuje u człowieka, ale była również stwierdzana
u psa i kota.

Lipidozy i polisacharydozy

• Choroba Gauchera – brak glukocerebrozydazy –

gromadzenie glukocerebrozydów w komórkach
wątroby i śledziony. Występuje również u psów.

Leukocyt ze złogami glukocerebrozydu

Hepatosplenomegalia