أمراض تخزين الجليكوجين

أمراض تخزين الجليكوجين هي اضطرابات وراثية يؤدي فيها عيب إنزيمي في تخليق الجليكوجين أو تحلله إلى كمية أو بنية غير طبيعية للجليكوجين في الأنسجة، وخاصة الكبد والعضلات. تُصنف هذه الأمراض تقليديًا حسب النوع (على سبيل المثال النوع الأول / فون جيركه، النوع الثاني / بومبي، النوع الخامس / ماكاردل) وفقًا للإنزيم المعني، وتنقسم بشكل عام إلى أشكال كبدية تُخل بتوازن جلوكوز الدم وأشكال عضلية تُضعف إمداد الطاقة للعضلات العاملة.

Definition

مرض تخزين الجليكوجين هو اضطراب وراثي ناتج عن نقص إنزيم من إنزيمات تخليق الجليكوجين، أو تحلله، أو تنظيم تحلل الجلوكوز، مما يؤدي إلى تراكم زائد أو غير طبيعي هيكليًا للجليكوجين، غالبًا في الكبد، أو العضلات الهيكلية، أو كليهما.

Scope

يغطي هذا المدخل المفهوم المشترك لوجود خلل في استقلاب الجليكوجين، والتمييز بين الأنماط الظاهرية الكبدية والعضلية، والعيوب الإنزيمية الرئيسية، والتفكير الكيميائي الحيوي المستخدم لتحديد مواقعها. يتم وصف الأنواع الفرعية الفردية للمرض فقط لتوضيح الفئات. هذه نظرة عامة مرجعية وليست دليلاً لإدارة أي مرض جليكوجيني محدد.

Key concepts

• تخليق الجليكوجين وتحلل الجليكوجين
• نقص جلوكوز-6-فوسفاتاز (النوع الأول، فون جيركه)
• نقص ألفا-جلوكوزيداز الحمضي (النوع الثاني، بومبي)
• نقص الميوفوسفوريلاز (النوع الخامس، ماكاردل)
• الأنماط الظاهرية الكبدية مقابل العضلية
• نقص سكر الدم الصومي وتضخم الكبد
• عدم تحمل الجهد وظاهرة "الرياح الثانية"
• تراكم الجليكوجين في الجسيمات الحالة مقابل السيتوسول

Mechanisms

الجليكوجين هو بوليمر الجلوكوز المتفرع المخزن؛ يتم التحكم في تخليقه وتحلله بواسطة سلسلة من الإنزيمات، وينتج عن أي خلل في أي خطوة اضطراب مميز. في الأشكال الكبدية مثل النوع الأول، يمنع نقص إنزيم جلوكوز-6-فوسفاتاز الكبد من إطلاق الجلوكوز الحر أثناء الصيام، مما يسبب تضخم الكبد ونقص سكر الدم الصومي مع الحماض اللبني؛ وقد ربط إثبات كوري وكوري لغياب نشاط جلوكوز-6-فوسفاتاز الكبدي لأول مرة مرضًا جليكوجينيًا سريريًا بعيب إنزيمي محدد. في الأشكال العضلية مثل النوع الخامس، يمنع نقص إنزيم الميوفوسفوريلاز تعبئة الجليكوجين أثناء التمرين، مما ينتج عنه عدم تحمل الجهد وظاهرة "الرياح الثانية" المميزة. يتميز النوع الثاني (بومبي) بتراكم الجليكوجين داخل الجسيمات الحالة بسبب نقص إنزيم ألفا-جلوكوزيداز الحمضي، مما يجعله مرضًا جليكوجينيًا واضطرابًا في تخزين الجسيمات الحالة.

Clinical relevance

تربط أمراض تخزين الجليكوجين عيبًا إنزيميًا واحدًا بأنماط يمكن التعرف عليها - نقص سكر الدم الصومي مع تضخم الكبد، أو أعراض عضلية مرتبطة بالجهد - وبالتالي توضح كيف يوجه منطق المسارات التصنيف. تنظم المبادئ التوجيهية للممارسة مثل تلك الصادرة عن الكلية الأمريكية لعلم الوراثة الطبية والجينوم كيفية تشخيص ومراقبة النوع الأول. يلخص هذا المدخل هذا المشهد كمرجع ولا يقدم توصيات تشخيصية أو علاجية فردية.

Epidemiology

أمراض تخزين الجليكوجين نادرة بشكل فردي؛ النوع الأول والنوع الثاني هما من الأشكال الأكثر وصفًا، ويمكن الآن الكشف عن العديد منها من خلال فحص الإنزيمات، أو الاختبارات الكيميائية الحيوية، أو، بالنسبة لمرض بومبي، فحص حديثي الولادة في بعض البرامج. يختلف معدل الإصابة الدقيق حسب السكان وطريقة الكشف.

History

كانت أمراض تخزين الجليكوجين من أوائل الاضطرابات الأيضية التي تم تعريفها إنزيميًا. وصف فون جيركه مرض الجليكوجين الكبدي الكلوي الذي يحمل اسمه في عشرينيات القرن الماضي، وقدم تحديد جيرتي وكارل كوري عام 1952 لغياب نشاط جلوكوز-6-فوسفاتاز الكبدي أحد أقدم الروابط المباشرة بين اضطراب سريري وإنزيم مفقود محدد، مما رسخ تصنيف النوع الأول. أضافت العقود اللاحقة عيب فوسفوريلاز العضلات في مرض ماكاردل والعيب الليزوزومي في مرض بومبي، وتُقنن المبادئ التوجيهية الحديثة الآن التشخيص والمتابعة.

Key figures

• Gerty Cori
• Carl Cori
• Edgar von Gierke
• Joannes Pompe
• Brian McArdle
• Priya Kishnani

Seminal works

• cori-cori-1952
• kishnani-2014
• labrune-2002

Frequently asked questions

لماذا تسبب بعض أمراض تخزين الجليكوجين نقص سكر الدم بينما تسبب أخرى أعراضًا عضلية؟

تُضعف الأشكال الكبدية (مثل النوع الأول) قدرة الكبد على إطلاق الجلوكوز أثناء الصيام، مما يؤدي إلى انخفاض سكر الدم وتضخم الكبد، بينما تمنع الأشكال العضلية (مثل النوع الخامس) تحلل الجليكوجين في العضلات، مما يؤدي إلى عدم تحمل الجهد بدلاً من نقص سكر الدم.

لماذا يُصنف مرض بومبي ضمن أمراض تخزين الجليكوجين واضطرابات الجسيمات الحالة على حد سواء؟

في مرض بومبي، يعمل الإنزيم المفقود، ألفا-جلوكوزيداز الحمضي، عادةً داخل الجسيمات الحالة، لذلك يتراكم الجليكوجين داخل هذه العضيات. هذا يجعله مرضًا جليكوجينيًا ومرضًا في تخزين الجسيمات الحالة.