Penyakit Penimbunan Glikogen

Penyakit penimbunan glikogen adalah kelainan bawaan di mana defek enzim dalam sintesis atau pemecahan glikogen menyebabkan kuantitas atau struktur glikogen yang abnormal dalam jaringan, terutama hati dan otot. Penyakit ini secara klasik diberi nomor berdasarkan jenisnya (misalnya tipe I / von Gierke, tipe II / Pompe, tipe V / McArdle) sesuai dengan enzim yang terlibat, dan secara luas terbagi menjadi bentuk hepatik yang mengganggu homeostasis glukosa darah dan bentuk otot yang mengganggu pasokan energi ke otot yang bekerja.

Definition

Penyakit penimbunan glikogen adalah kelainan bawaan yang disebabkan oleh defisiensi enzim sintesis glikogen, degradasi, atau regulasi glikolitik, yang mengakibatkan akumulasi glikogen berlebih atau abnormal secara struktural, paling sering di hati, otot rangka, atau keduanya.

Scope

Entri ini mencakup konsep bersama tentang hambatan dalam metabolisme glikogen, perbedaan antara fenotipe hepatik dan otot, defek enzim utama, dan penalaran biokimia yang digunakan untuk melokalisasinya. Subtipe penyakit individu hanya dijelaskan untuk mengilustrasikan kategori. Ini adalah tinjauan referensi dan bukan panduan untuk mengelola glikogenosis spesifik apa pun.

Key concepts

• Sintesis glikogen dan glikogenolisis
• Defisiensi glukosa-6-fosfatase (tipe I, von Gierke)
• Defisiensi alfa-glukosidase asam (tipe II, Pompe)
• Defisiensi miofosforilase (tipe V, McArdle)
• Fenotipe hepatik versus otot
• Hipoglikemia puasa dan hepatomegali
• Intoleransi olahraga dan fenomena "second-wind"
• Akumulasi glikogen lisosom versus sitosol

Mechanisms

Glikogen adalah polimer penyimpanan glukosa bercabang; sintesis dan pemecahannya dikendalikan oleh rantai enzim, dan defek pada setiap langkah menghasilkan kelainan yang berbeda. Pada bentuk hepatik seperti tipe I, defisiensi glukosa-6-fosfatase mencegah hati melepaskan glukosa bebas selama puasa, menyebabkan hepatomegali dan hipoglikemia puasa dengan asidosis laktat; demonstrasi Cori dan Cori tentang tidak adanya aktivitas glukosa-6-fosfatase hepatik pertama kali mengaitkan glikogenosis klinis dengan defek enzim spesifik. Pada bentuk otot seperti tipe V, defisiensi miofosforilase menghambat mobilisasi glikogen selama berolahraga, menghasilkan intoleransi olahraga dan fenomena "second-wind" yang khas. Tipe II (Pompe) bersifat khas karena glikogen terakumulasi di dalam lisosom karena defisiensi alfa-glukosidase asam, menjadikannya baik glikogenosis maupun kelainan penyimpanan lisosom.

Clinical relevance

Penyakit penimbunan glikogen menghubungkan defek enzim tunggal dengan pola yang dapat dikenali – hipoglikemia puasa dengan hepatomegali, atau gejala otot akibat aktivitas – dan dengan demikian mengilustrasikan bagaimana logika jalur memandu klasifikasi. Pedoman praktik seperti yang dikeluarkan oleh American College of Medical Genetics and Genomics mengatur cara diagnosis dan pemantauan tipe I. Entri ini merangkum gambaran tersebut sebagai referensi dan tidak memberikan rekomendasi diagnostik atau pengobatan yang bersifat individual.

Epidemiology

Penyakit penimbunan glikogen secara individual jarang terjadi; tipe I dan tipe II termasuk di antara bentuk yang lebih sering dijelaskan, dan beberapa di antaranya kini dapat dideteksi melalui uji enzim, pengujian biokimia, atau, untuk penyakit Pompe, skrining bayi baru lahir dalam beberapa program. Insiden yang tepat bervariasi berdasarkan populasi dan penentuan.

History

Penyakit penimbunan glikogen termasuk di antara kelainan metabolik pertama yang didefinisikan secara enzimatik. Von Gierke menjelaskan glikogenosis hepatorenal yang menyandang namanya pada tahun 1920-an, dan identifikasi Gerty dan Carl Cori pada tahun 1952 tentang tidak adanya aktivitas glukosa-6-fosfatase hepatik memberikan salah satu hubungan langsung paling awal antara kelainan klinis dan enzim spesifik yang hilang, yang menjadi dasar klasifikasi tipe I. Dekade-dekade berikutnya menambahkan defek fosforilase otot pada penyakit McArdle dan defek lisosom pada penyakit Pompe, dan pedoman modern kini mengkodifikasi diagnosis dan tindak lanjut.

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

Mengapa beberapa penyakit penimbunan glikogen menyebabkan hipoglikemia dan yang lainnya menyebabkan gejala otot?

Bentuk hepatik (seperti tipe I) mengganggu kemampuan hati untuk melepaskan glukosa selama puasa, menyebabkan gula darah rendah dan hati membesar, sedangkan bentuk otot (seperti tipe V) menghambat pemecahan glikogen di otot, menyebabkan intoleransi olahraga daripada hipoglikemia.

Mengapa penyakit Pompe dikelompokkan dengan penyakit penimbunan glikogen dan lisosom?

Pada penyakit Pompe, enzim yang hilang, alfa-glukosidase asam, biasanya bekerja di dalam lisosom, sehingga glikogen terakumulasi di dalam organel ini. Hal ini menjadikannya baik glikogenosis maupun penyakit penyimpanan lisosom.