rezumat
Glicogenozele sunt desemnate prin defecte enzimatice sau numere de secvență, reflectând secvența istorică a detectării lor. Gerty și Carl Cori au contribuit cel mai mult la elucidarea metabolismului zahărului cu descoperirile lor. Aceștia s-au concentrat în principal pe procesul de degradare a glicogenului în celule. Au dezvăluit așa-numitul Ciclul Cori al conversiei reversibile a glucozei și glicogenului în organism. Au descoperit glucoza-1-fosfatul și fosforilaza, care au participat la degradarea glicogenului. Ei au descoperit că boala Gierke a fost cauzată de deficit hepatic de glucoză-6-fosfatază și a cauzat glicogenoză III. tipul este o deficiență a unei enzime ramificate, amilo-1,6, glucozidază. Cuplul Cori a primit în Premiul Nobel din 1947 pentru descoperirea conversiei catalitice a glicogenului.
Cuvinte cheie: de glicogenoză - antecedente de tulburări metabolice moștenite - metabolismul carbohidraților - Gerty și Carl Coriovci - ciclul Cori.
Lek Obz, 59, 2010, nr. 12, p. 488 - 490.
rezumat
Bolile de stocare a glicogenului sunt denotate fie de enzima deficitară, fie de un număr de tip care reflectă secvența istorică a elucidării. Gerty și Carl Cori au făcut multe descoperiri semnificative care au clarificat metabolismul glucidic. Munca lor a avansat înțelegerea defalcării glicogenului în celule și a reglării metabolice. Ele elucidează „ciclul Cori”, procesul prin care organismul transformă reversibil glucoza și glicogenul. Au descoperit glucoza-1-fosfatul („esterul Cori”) și fosforilaza, enzima implicată în descompunerea glicogenului. De asemenea, au descoperit că boala lui Van Gierke este o deficiență a glucozei hepatice-6-fosfatază și boala de depozitare a glicogenului de tip III este deficiența enzimei de ramificare amilo-1,6 glucozidază. Corisii au primit un premiu Nobel în 1947 pentru descoperirea cursului conversiei catalitice a glicogenului.
Cuvinte cheie: Boli de depozitare a glicogenului, antecedente de erori înnăscute de metabolism, metabolismul glucidelor, Carl a Gerty Cori, ciclul Cori.
Lek Obz, 59, 2010, 12, p. 488 - 490.
Glicogenozele sunt un grup eterogen de tulburări metabolice moștenite în care glicogenul se acumulează într-o măsură crescută în țesuturi sau are o structură anormală. Sunt cunoscute mai mult de 12 tipuri și sunt împărțite în funcție de defectul enzimei și implicarea țesuturilor. În cazul glicogenozei, ficatul, mușchii și inima sunt cele mai frecvent afectate organe (8).
Glicogenozele sunt identificate prin cifre romane care reflectă secvența istorică a descoperirii lor sau prin numele autorului care le-a descris prima dată. Primele glicogenoze au fost descrise la sfârșitul anilor 1920 și începutul anilor 1930 pe baza dovezilor acumulării masive de glicogen în organele individuale, cel mai adesea în ficat și inimă. Cauzele acumulării glicogenului nu au fost elucidate în acel moment, deoarece lipseau răspunsurile la întrebările de bază despre metabolismul glucidic. Cum este reglementată concentrația de glucoză din sânge și cum este metabolizat zahărul? Se știa că diabetul și insulina țin boala sub control. Cu toate acestea, mecanismele biochimice ale acestor procese nu erau clare.
Cel mai mare credit pentru elucidarea proceselor biochimice în metabolismul zahărului a revenit lui Gerta și Carl Cori (Fig. 1), care au introdus cunoștințe semnificative în problema glicogenozei (17). Au fost singurii absolvenți ai Facultății de Medicină a Universității Charles din Praga care au primit (în 1947) Premiul Nobel (7).
În lucrările lor de cercetare, ei s-au concentrat inițial pe studiul metabolismului zahărului „in vivo” și reglarea hormonală a acestuia (20). Au dezvoltat metode analitice perfecte pentru determinarea cantitativă a glucozei, glicogenului, lactatului, fosfatului anorganic și organic (15).
Au descoperit că adrenalina scade glicogenul muscular și hepatic. S-a știut deja că glicogenul muscular nu are niciun efect semnificativ asupra nivelului de glucoză din sânge. Din aceste fapte, Coris a concluzionat că glicogenul muscular trebuie să formeze un intermediar care pătrunde în ficat prin sânge. Această substanță a fost lactat (6). Defalcarea glicogenului în mușchi, adică glicogenoliza, eliberează glucoză-6-fosfat, care este scindat de glicoliză, producând 2 molecule de ATP ca sursă de energie. În absența oxigenului, energia se obține din piruvat, care este transformat în lactat de lactatul dehidrogenază. Lactatul eliberat este preluat de ficat, unde este transformat în piruvat prin gluconeogeneză și glucoză, care alimentează mușchii cu ajutorul unui flux sanguin. A fost o descoperire foarte importantă prin care Coriids a dezvăluit un ciclu ingenios de eliberare și absorbție a glucozei în organism. Ciclul Cori este o expresie a relației dintre glucoză și glicogen cu producția de lactat în glicoliza anaerobă în mușchi (5).
Coris și-a dat seama că cunoașterea proceselor fiziologice nu era suficientă pentru a elucida procesele de reglare a metabolismului zahărului, dar că este necesară analiza probelor de țesut. Lucrările experimentale cu mușchii scheletici de la broaște au reușit 1936 pentru a izola un intermediar de degradare a glicogenului deosebit de important glucoză-1-fosfat, numit ester Cori conform lor (17). A fost primul pas în conversia glicogenului în glucoză. Și pentru că această reacție a fost reversibilă în unele cazuri, a fost, de asemenea, ultimul pas în conversia glicemiei în glicogen.
După izolarea glucozei-1-fosfat, Coriids s-au concentrat pe enzimologie. Ei au identificat și izolat multe enzime din glicogenoliză și sinteza glicogenului. Descoperirea fosforilazelor responsabile de catalizarea conversiei glicogenului în glucoză-1-fosfat a fost extraordinară. Au arătat că fosforilaza musculară există în două forme, fosforilaza "a", care a cristalizat ușor și a fost activă fără adăugarea de AMP și fosforilaza "b", care este mult mai solubilă, inactivă fără AMP. După purificarea fosforilazelor (11), coriovienii au reușit să sintetizeze glicogenul "in vitro". A fost prima macromoleculă biologică sintetizată într-o eprubetă.
Gerta Cori, după absolvirea la Viena în În 1920 a început să lucreze în pediatrie și s-a dedicat cercetării clinice. După ani de muncă de cercetare în laborator, ea a tânjit după muncă clinică. S-a concentrat asupra bolii Gierke. Ea a fost prima care a descris un tip de glicogenoză, numită după un patolog german la o fată de 7 ani cu hepatomegalie extremă cu acumulare de glicogen în ficat (10).
Glucoza-6-fosfataza hepatică a fost măsurată la 6 pacienți cu boala Gierke. În două cazuri fatale, enzima a fost practic absentă. Deficitul enzimei de glucoză-6-fosfatază ca cauză a acestei boli a fost descoperit de Cori în r. 1952 (5). Ulterior, s-a arătat că boala Gierke are mai multe subtipuri. Tipul Ib diferă de forma clasică Ia printr-un defect în transportul glucozei-6-fosfatazei (14).
Glicogeneza II a fost problematică. de tipul descris de patologul olandez Pompe la un copil de 7 luni a cărui cauză de deces a fost hipertrofia cardiacă idiopatică (16). În plus față de afectarea inimii, copilul a fost hipoton cu slăbiciune musculară marcată. G. Cori a clasificat această boală drept glicogenoză II. tip. De mult timp a fost un mister de ce metabolismul intermediar al carbohidraților nu a fost afectat în acest tip (4). Abia după descoperirea lizozomului din celulă de către Christian de Duv (1,2), H. G. Hers a clarificat acest mister descoperind enzima alfa-glucozidază deficitară din lizozomi. Boala Pompe a fost prima tulburare lizozomală detectată (12).
Cori au avut, de asemenea, succes în detectarea defectului enzimei glicogenozei III. tip. Primul pacient cu glicogenoză III. tip descris de Forbes în r. 1953 (9). Fata avea hepatomegalie severă. Coriids, împreună cu Barbara Illingworth (13), au demonstrat o deficiență a enzimei de ramificare amilo-1,6-glucozidază în această glicogeneză.
Nativii din Praga, Carl Ferdinand Cori (1896-1984) și Gerty Theresa Radnitzová-Cori (1896-1957), au intrat de neșters în istoria biochimiei și medicinei cu descoperirile lor în elucidarea metabolismului glucidic (3). Specificitatea cercetării Coricov a fost aplicarea biochimiei la medicina clinică și cunoașterea și explicarea modificărilor biochimice ale bolilor. Laboratorul Cori a fost un centru mondial de enzimologie de mulți ani. În celebrul lor laborator, profesorul Niederland a fost, de asemenea, la o bursă anuală, care în În 1949 a fondat Institutul de Biochimie Generală și Clinică la Facultatea de Medicină a Universității Comenius din Bratislava, primul de acest gen din Cehoslovacia (18, 19).
Aspecte istorice ale bolilor de depozitare a glicogenului
(De la prima clinică pentru copii din Spitalul Universitar pentru Copii și LFUK din Bratislava, condusă de conf. Prof. O. Červeňová, MD, CSc.)