Chuyển hóa glycogen rối loạn chuyển hóa glucid

BÁO CÁO HÓA SINH HỌC CHỦ ĐỀ CHUYỂN HÓA GLYCOGEN RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA GLUCID Nội Dung Bài Học A.CHUYỂN HĨA GLYCOGEN THỐI HĨA GLYCOGEN TỔNG HỢP GLYCOGEN B RỐI LOẠN CHUYỂN HĨA GLUCID 1.YẾU TỐ ĐIỀU HỊA 2.RỐI LOẠN SINH BỆNH + Đái tháo đường + Ứ đọng glycogen + Galactose niệu A.CHUYỂN HĨA GLYCOGEN I THỐI HĨA GLYCOGEN Xảy ra: chủ yếu gan Sản phẩm tạo: glucose G-1P Ở tổ chức cơ, tế bào hoạt động, tiêu hao lượng đòi hỏi phải cung cấp lượng lớn Glucose để thối hóa GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang Ở thời điểm sau bữa ăn (lúc đói), thối hóa glycogen gan có vai trò quan trọng điều hòa hàm lượng glucose máu 1.Thủy phân mạch thẳng phân tử glycogen Glycogen phosphorylase xúc tác phản ứng cắt gốc glucose tận đầu khơng khử mạch thẳng glycogen Đó phản ứng thủy phân liên kết α 1-4 glucosid với tham gia pphosphat vô (Pi ) tạo thành α D-glucose—1-phosphat (G1P) chuỗi mạch thẳng phân tử glycogen ngắn phân tử glucose Thối hóa Glycogen GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang Lặp lại nhiều lần, tách dần gốc glucose dạng G1P mạch dạng thối hóa lại đơn vị glucose điểm nhánh (α 1-6) dừng lại Enzyme cắt nhánh thể hoạt tính chuyển nhánh cắt đoạn gốc glucose đoạn lại, cách thủy phân liên kết α 1-4 glucosid gốc thứ gốc thứ hai tính từ gốc nhánh Chuyển đoạn có gốc glucose đến gắn vào đầu chuỗi thẳng khác cách tạo liên kết α 1-4-glucosid khác Phần mạch nhánh lại gốc glucose với liên kết α 1-6glucosid  Sản phẩm trình thủy phân mạch thẳng phân tử glycogen phân tử glucose phosphat (G1P) Giai đoạn cắt mặt nhánh nhánh glycogen 2.Giai đoạn cắt mặt nhánh nhánh glycogen GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang Chức vận chuyển: cắt liên kết α 1-4-glucosid sát gốc nhánh chuyển đoạn mạch thẳng đến gắn vào mạch khác cách tạo liên kết α 1-4-glucosid khác Chức cắt nhánh: thủy phân liên kết α 1-6 glucosid nhánh lại phân tử glucose, giải phóng phân tử glucose tự do.Chức gọi amylo 1-6 glycosidase Sản phẩm giai đoạn thối hóa glycogen G1P (chiếm 93%) glucose tự (khoảng 7%) Giai đoạn G-1P thành G-6P Kết quả: Thối hóa glycogen khoảng 90% sản phẩm Glucose-1phosphat, 10% glucose tự Tạo Glucose tự do: Xảy chủ yếu gan, gan có enzyme glucose phophatase giải phóng glucose tự vào máu, điều hòa đường máu trình hoạt động thể Cơ thể não giữ glucose phosphat để làm chất đốt cần cho tổng hợp ATP GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang Sự thối hóa glycogen tế bào tổ chức nói chung nhằm mục đích cung cấp glucose phosphat cho tế bào sử dụng II.TỔNG HỢP GLYCOGEN Hai tổ chức tổng hợp glycogen mạnh thể gan Trong thể glycogen dự trữ chủ yếu gan cơ, tỉ lệ cao 2-8% Cơ chứa 1-3% glycogen khối lượng lớn nên tổng lượng glycogen nhiều Glycogen gan dạng trữ chung cho toàn thể, ngược lại glycogen dự trữ riêng cho mà thơi Ngun liệu: • Ở gan: từ glucose, ms • Ở cơ: từ glucose Tổng hợp mạch thẳng mạch nhánh Gồm giai đoạn: 1.Tạo UDP-glucose: Enzym UDP-glucose pyrophosphorylase xúc tác tạo thành phân tử UDP-glucose từ G1P UTP UDP-glucose chất “năng lượng cao” GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang hoàn toàn cho phép chuyển phân tử glucose để gắn vào phân tử glycogen kéo dài phân tử Tạo mạch thẳng: Glycogen Syntethase xúc tác phản ứng Glycogen synthase vận chuyển UDP-G đến nhóm C4-OH phân tử glycogen có sẵn đầu khơng khử tạo thành liên kết 1-4 glucosid giải phóng phân tử UDP UDP tạo thành tác dụng với ATP tác dụng nucleosid diphosphokinase Tạo mạch nhánh: Là trình tạo liên kết α-1→6 glucosid phân tử glycogen Trong trình chuỗi thẳng dài eym amylose (1→4, 1→6) transglucosidase cắt đoạn đầu mạch thẳng (ít phân tử glucose) sau chuyển đến gắn vào OH C6 phân tử glucose chuỗi chuỗi khác Sau mạch nhánh tạo thành lại kéo dài B RỐI LOẠN CHUYỂN HÓA GLUCID 1.1.CÁC YẾU TỐ CẦN BẰNG ĐƯỜNG HUYẾT: Nguồn cung cấp: Glucid thức ăn, glycogen gan, glucose nhân tạo Nguồn tiêu thụ: GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang Đường phân, tổng hợp lipid acid amin thải qua thận Điều hòa đường huyết: 1.Gan 2.Thần kinh 3.Nội tiết Có hệ đối lập: Hệ giảm đường huyết: INSULIN Hệ tăng đường huyết: Hormone tuyến yên: Corticotropin, thyrotropin, GH Hormone vỏ thượng thận: Glucocorticoid Hormone tủy thượng thận: Nor adrenaline, adranaline Hormone tuyến giáp: Thyroxin Hormone tuyến tụy: Glucagon Rối loạn chuyển hoá glucid phản ánh lượng glucose máu: tăng giảm 2.1.RỐI LOẠN GLUCOSE MÁU 2.1.1.Giảm glucose máu Khi nồng độ 0,8g/1 Nguyên nhân: Cung cấp thiếu: phần hàng ngày thiếu lượng, giảm bổ sung Rối loạn khả hấp thu glucid: + Thiếu enzym tiêu glucid tụy ruột GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang + Giảm diện tích hấp thu ruột: cắt đoạn ruột, tắc ruột, viêm ruột, + Giảm q trình phosphoryl hố tế bào thành ruột: ngộ độc, viêm ruột mạn tính + Thiếu bẩm sinh enzym galactose uridyl transferase nên galactose không chuyển thành Glucose Trẻ không chịu sữa, nôn sau bú, tiêu chảy, suy dinh dưỡng Rối loạn khả dự trữ: + Gan giảm khả dự trữ glucid + Thiếu bẩm sinh số enzym gan như: phosphorylase, amylo-1-6glucosidase làm ứ đọng glycogen sản phẩm thoái hoá dở dang (dextrin giới hạn), gây hạ glucose máu đói + Gan giảm khả tân tạo glucid từ sản phẩm khác làm giảm lượng glucose máu Tăng mức tiêu thụ: tiêu thụ glucid tăng tất trường hợp đòi hỏi tăng lượng thể: co cơ, run (chống rét), sốt kéo dài Rối loạn điều hoà hệ thần kinh, nội tiết: Thận giảm khả tái hấp thu glucose Biểu hậu quả: -Thiếu GgP tế bào, kích thích não gây cảm giác đói -Run tay chân, tim nhanh, vã mồ -Ruột tăng co bóp (cồn cào), dày tăng tiết dịch, mắt hoa, rã rời chân tay, bị xỉu -Khi glucose máu giảm nặng (dưới 0,6 g/1), tế bào thiếu lượng, GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang chức phận bị rối loạn tế bào não, tim , người bệnh bị sây sẩm bị hôn mê Trường hợp giảm glucose máu nặng đột ngột bị co giật, mê, chết Cơ chế Khi đường huyết giảm 50mg% (2,5mmol/l), tế bào chịu ảnh hưởng đa số tế bào não hấp thu đường theo qui luật thẩm thấu khơng cần Insulin, ảnh hưởng đến hệ thần kinh thực vật Điều trị: Dùng ưu trương tiêm tĩnh mạch Tăng glucose máu Khi lượng glucose máu 1,2 g/1 Nguyên nhân: Do tăng bổ sung hay thiếu thần kinh nội tiết Biểu hậu quả: Đường huyết tăng thải nước tiểu kéo theo nước gây lợi tiểu thẩm thấu đưa đến rối loạn chuyển hóa nước điện giải làm nhiều lượng, đặc biệt lượng glucose máu cao vượt ngưởng hấp thu thận gây glucose niệu BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG Khái niệm: GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang Đái tháo đường tình trạng tăng đường huyết giảm insulin tuyệt đối hay tương đối đưa đến nước tiểu có đường kèm theo không triệu chứng ăn nhiều, uống nhiều, tiểu nhiều gầy nhanh Phân loại: Đái tháo đường: Đái tháo đường typ (đái tháo đường phụ thuộc insulin(IDDM) theo phân loại OMS 1980) Chiếm 5-10% tổng số bệnh nhân + Đái tháo đường typ 1A: Tổn thương tế bào beta tư miễn làm giảm sản xuất insulin + Đái tháo đường typ 1B: idiopathic category Đái tháo đường typ (đái tháo đường không phụ thuộc insulin (NIDDM) theo phân loại OMS 1980) Chiếm khoảng 90-95% tổng số bệnh nhân + Ở bệnh nhân mập phì GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 10 3) Giai đoạn tác dụng tế bào đích: Tại thụ thể: Đái tháo đường típ 1: Số lượng thụ thể tăng Đái tháo đường típ 2: Số lượng thụ thể giảm Trong typ B hội chứng kháng insulin có tự kháng thể kháng thụ thể insulin Khả gắn insulin vào tế bào giảm 20-30% 50-80% trường hợp Sự thay đổi số lượng thụ thể chế điều hòa giảm bớt Sau Thụ Thể: Đái tháo đường typ 1: thiếu insulin dẫn đến giảm vận chuyển glucose giảm chuyển hóa nội bào Đái tháo đường typ 2: tình trạng đề kháng insulin dẫn đến: Rối loạn vận chuyển glucose: giảm hoạt tính kinase thụ thể GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 14 Rối loạn chuyển hóa nội bào: Các tế bào mỡ đề kháng insulin có kích thước lớn làm giảm ngăn chặn phân giải lipid, acid béo tự tăng huyết tương, dẫn đến: -Tăng sản xuất glucose gan - Giảm sử dụng glucose mô gan, cơ, mỡ (cơ sử dụng 75-80% mô mỡ 1% nguồn glucose cung cấp) HẬU QUẢ CỦA RỐI LOẠN GLUCID 1) Giảm vận chuyển glucose 2) Giảm chuyển hóa gây giảm G6P nội bào, đưa đến: a) Giảm dự trữ glycogen b) Đường không vào chu trình Krebs, làm giảm lượng thể c) Giảm chuyển hóa theo đường Pentose làm giảm NADPH2 (Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) liên quan tổng hợp protid d) Tăng tân tạo glucid cách giáng hóa lipid, protid Giảm chuyển hóa glucid nói riêng thiếu insulin nói chung đưa đến rối loạn chuyển hóa lipid, protid, chủ yếu xảy đái tháo đường typ CƠ CHẾ BIỂU HIỆN CÁC TRIỆU CHỨNG BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG Đường huyết tăng: Do giảm sản xuất hay giảm sử dụng insulin, đường không vào nội bào nên tăng lên máu GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 15 +Tiểu nhiều: Ngưỡng đường thận 1,7g/l (8,5mmol/l) Khi đường huyết vượt ngưỡng đường thận, glucose bị thải nước tiểu, kéo theo nước gây lợi tiểu thẩm thấu +Uống nhiều: Do tiểu nhiều nên nước điện giải gây khô niêm mạc, giảm tiết nước bọt ảnh huởng đầu tận thần kinh niêm mạc kích thích trung tâm khát +Ăn nhiều: Do tế bào không sử dụng glucose, G6P nội bào thiếu nên tế bào ln bị đói gây kích thích trung tâm ăn +Gầy nhanh: Do ăn nhiều không bù lượng bị mất, kho dự trữ glucid, lipid, protid cạn, đồng thời khơng có khả tân tạo BIẾN CHỨNG BỆNH TIỂU ĐƯỜNG Biến chứng cấp: Nhiễm trùng Nhiễm toan Hôn mê tăng thẩm thấu (hyperosmolar coma) Trong bệnh cảnh kháng insulin: Tăng đường huyết, tăng insulin huyết Tăng nồng độ VLDL giảm HDL, cholesterol, bệnh mạch vành dễ xảy GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 16 Bệnh nhân tiểu đường typ có nồng độ plasminogen activator inhibitors (nhất PAI-1) fibrinogen cao làm tăng tiến trình đơng máu rối loạn tiêu fibrin thúc đẩy phát triển huyết khối • Biến chứng thần kinh: Rối loạn tiêu hóa/niệu sinh dục: tình trạng tăng đường huyết mãn rối loạn chức hệ thần kinh tự động Biến chứng chi (loét nhiễm trùng bàn chân): tương tác nhiều yếu tố: bệnh lý thần kinh, bất thường cơ-sinh học bàn chân, bệnh lý mạch máu ngoại biên vết thương khó lành Biến chứng tiểu đường ĐIỀU TRỊ GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 17 Các cơng trình nghiên cứu cho thấy có mối liên quan biến chứng tiểu đường nồng độ đường huyết nên điều trị, việc trì đường huyết gần mức bình thường tốt GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 18 Sinh hoạt hợp lý BỆNH Ứ ĐỌNG GLYCOGEN Định nghĩa: Một nhóm bệnh di truyền có ứ đọng glycogen (bình thường khơng bình thường) nhiều quan hay mô thiếu hụt bẩm sinh enzym tham gia vào q trình chuyển hố glycogen TRIỆU CHỨNG Ứ đọng glycogen chất chuyển hoá trung gian chủ yếu gây rối loạn gan typ III, IV VI; rối loạn typ II,V VII; rối loạn tim typ I GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 19 Chẩn đoán xác định sinh thiết phát enzym bị thiếu Chụp cộng hưởng từ cho phép thấy chỗ ứ đọng glycogen chất chuyển hoá Thể hay gặp typ I; thể nặng typ II ĐIỀU TRỊ Với typ I III: ăn nhiều bữa nhỏ, giàu hydrat carbon protein để tránh hạ đường huyết Với typ khác: điều trị triệu chứng MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP I: GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 20 GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 21 MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP II GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 22 MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP III: GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 23 MỘT SỐ BIỂU HIỆN LÂM SÀNG CỦA TYP IV: GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 24 GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 25 BỆNH GALACTOSE HUYẾT BẨM SINH Bệnh gây thiếu ba enzym chuyển hóa galactose là: Galactokinase Galactose -1-phosphat uridylyl transferase Uridin diphospat glucose – – epimerase bẩm sinh Bệnh kinh điển thiếu galactose -1- phosphat uridylyl transferase Trẻ em bị bệnh còi cọc, thường bị nơn mửa tiêu chảy sau ăn sữa, chậm phát triển trí óc, có galactose niệu, galactose máu tăng gây đục thuỷ tinh thể Bệnh điều trị chế độ ăn khơng có sữa GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 26 Bệnh galactose huyết bẩm sinh thuộc loại bệnh rối lọan chuyển hóa glucid Bình thường: Galactose vào gan qua tĩnh mạch cửa, qua trung gian UDP-galactose Trong bệnh galactose huyết bẩm sinh thiếu enzym Ga-1-P-Uridil transphotphat làm Ga-1-P không chuyển hóa, ứ đọng máu, tràn nước tiểu Tích tụ Ga-1-P gây tổn thương não (co giật, tinh thần bạc nhược) Gan to, nhiễm mỡ hoại tử xơ Đục nhân mắt, acid niệu Hạ đường huyết ức chế enzym phospho NHỮNG BIẾN CHỨNG DO GALACTOSE HUYẾT BẨM SINH GÂY RA DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 27 Trần Thị Cẩm Tiên Lê Thị Ngọc Mỹ Nguyễn Kiều Chinh Võ Thị Chúc Giang Cao Hoàng Phương Anh Tôn Thanh Thanh Huỳnh Nhựt Linh GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung Trang 28 ... CỦA RỐI LOẠN GLUCID 1) Giảm vận chuyển glucose 2) Giảm chuyển hóa gây giảm G6P nội bào, đưa đến: a) Giảm dự trữ glycogen b) Đường khơng vào chu trình Krebs, làm giảm lượng thể c) Giảm chuyển hóa. .. quan tổng hợp protid d) Tăng tân tạo glucid cách giáng hóa lipid, protid Giảm chuyển hóa glucid nói riêng thiếu insulin nói chung đưa đến rối loạn chuyển hóa lipid, protid, chủ yếu xảy đái tháo... trình chuyển hoá glycogen TRIỆU CHỨNG Ứ đọng glycogen chất chuyển hoá trung gian chủ yếu gây rối loạn gan typ III, IV VI; rối loạn typ II,V VII; rối loạn tim typ I GVHD: ThS Huỳnh Ngọc Trung Dung