Az anyagcsere öröklött (veleszületett) zavarai Lovásová Eva, Rácz livér Miskolci Egyetem 21/03/2010 miskmet.ppt 1 Öröklött és veleszületett Öröklött monogénes betegségek Autoszomális recesszív (CF, HbS és ami most jön [AR]) Autoszomális domináns (a vese cystás elfajulása [AD]) X kromoszómához kötött (hemofília [XR]) Öröklött hajlam (kockázat) Magas vérnyomás, cukorbetegség, érelmeszesedés és következményei, Alzheimer, csontok és izületek 21/03/2010 miskmet.ppt 2 1
Öröklött és veleszületett Öröklött monogénes betegségek Autoszomális recesszív (CF, HbS és ami most jön) Autoszomális domináns (a vese cystás elfajulása) X kromoszómához kötött (hemofília) Öröklött hajlam (kockázat) Magas vérnyomás, cukorbetegség, érelmeszesedés és következményei, Alzheimer, csontok és izületek 21/03/2010 miskmet.ppt 3 Öröklött, nem veleszületett (nem jelentkezik születéskor) Öröklött monogénes betegségek Autoszomális recesszív (CF, HbS és ami most jön) Autoszomális domináns (a vese cystás elfajulása) X kromoszómához kötött (hemofília) Öröklött hajlam (kockázat) Magas vérnyomás, cukorbetegség, érelmeszesedés és következményei, Alzheimer, csontok és izületek 21/03/2010 miskmet.ppt 4 2
Veleszületett, nem öröklött Kromoszóma aberrációk Magzati károsodás terhesség alatt Dohányzás Alkohol, kábítószerek rvosságok (talidomid) Vírusok (rózsahimlő szív) Fólsav és más vitaminok, nyomelemek hiánya (spina bifida) Magzati károsodás a szülés alatt oxigénhiány 21/03/2010 miskmet.ppt 5 Anyagcsere, metabolizmus Tápanyagokból energia, fejlődés, raktározás, transzport (cukrok, zsírok) A sejtek és a szövetek felépítése (fehérjék, összetett cukrok) A bomlástermékek eltávolítása, méregtelenítés xigén és széndioxid, hőmérséklet, ph... Reguláció molekuláris, sejt és szervezeti szinten (idegek, hormonok, immunrendszer) 21/03/2010 miskmet.ppt 6 3
Anyagcsere, metabolizmus Tápanyagokból energia, fejlődés, raktározás, transzport (cukrok, zsírok) A sejtek és a szövetek felépítése (fehérjék, összetett cukrok) A bomlástermékek eltávolítása, méregtelenítés GYAKRLATILAG MINDEN LÉPÉST ENZIMEK (FEHÉRJÉK) KATALIZÁLNAK EZEK SZERKEZETÉT GÉNEK KÓDLJÁK 21/03/2010 miskmet.ppt 7 SZAHARIDK Cukrok, keményítő Glükóz GLIKLÍZIS ZSÍRK Zsírsavak + glicerin Koleszterin Lipoproteinek BETA XIDÁCIÓ FIEHÉRJÉK PRTELÍZIS Aminosavak ACETILKENZIM A KREBS CIKLUS VITAMÍNK (koenzimek) HIDRGÉN A TÁPLÁLÉKBÓL XIGÉN A LEVEGŐBŐ TERMINÁLIS XIDÁCIÓ ATP ELEKTRLITEK, NYMELEMEK Na, K, Ca, Mg Fe, Zn, Cu, Se, stb. 21/03/2010 miskmet.ppt 8 4
METABLIZMUS? 21/03/2010 miskmet.ppt 9 A METABLIZMUS NAGYN EGYSZERŰ (???) METABLIZMUS? 21/03/2010 evamet.ppt 2 H 2 + 0 2 = SEMMI 2 H 2 + 0 2 + SZIKRA = NAGY BUMM ÉS H 2 2 H 2 + 0 2 + ENZIMEK, 37 C = ENERGIA = ATP, GLIKGÉN, ZSÍRK ÉS VÍZ HNNAN VANNAK A HIDRGÉNEK? 21/03/2010 miskmet.ppt 10 5
A METABLIZMUS NAGYN EGYSZERŰ (???) METABLIZMUS? 21/03/2010 evamet.ppt C 6 H 12 6 = glükóz C 6 H 12 6 + 6 0 2 + ENZIMEK 6 H 2 + 6 C 2 + ENERGIA 100 g glükóz 33 liter víz, + 10 C HNNAN? 6 H 2 + 6 C 2 + NAPENERGIA C 6 H 12 6 = glükóz, fotoszintézis MÁSHGY? TEJSAV XIGÉNHIÁNY ESETÉN C 2 H 5 H + C 2 A PINCÉBEN 21/03/2010 miskmet.ppt 11 História 1908 - Sir Archibald Edward Garrod alkaptonúria, albinizmus, cysztinúria, pentozúria inborn errors of metabolism Archibald E. Garrod 21/03/2010 miskmet.ppt 12 6
MUTÁCIÓ HIBÁS ENZIM ANYAGCSEREZAVAR 21/03/2010 miskmet.ppt 13 Metabolikus utak enzim 1 enzim 2 enzim 3 enzim 4 A B C D E 21/03/2010 miskmet.ppt 14 7
Metabolikus utak B enzim 1 enzim 2 enzim 3 enzim 4 C A B C X D E X Y Hiányzik a D, E Sok a C Mellékút X,Y 21/03/2010 miskmet.ppt 15 Neonatális szűrés (screening) Az újszülöttek kivizsgálása, még mielőtt a betegség kliniakilag megnyilvánul Mikor? Gyógykezelés nélkül halálos vagy súlyos betesgégek Kezelhető betegségek Relatív gyakori betegségek Megbízható és megfizethető módszer Prenatális diagnosztika a modern genetika vizsgáló módszereinek segítségével (nem csak genetika Down) 21/03/2010 miskmet.ppt 16 8
Gyógyítás Eliminációs étrend A hiányzó anyagok pótlása A mérgező melléktermékek eltávolítása Tüneti kezelés Szervtranszplantáció Génterápia 21/03/2010 miskmet.ppt 17 A fenilalanín anyagcseréjének öröklött zavarai dijódtyrozín tyroxín fenylalanínhydroxyláza tyrozináza fenylalanín X tyrozín X 3,4-dihydroxy-L-fenylalanín (dopa) fenylketonúria albinizmus tyramín dopachinón fenylpyruvát p-hydroxyfenylpyruvát dopamín fenyllaktát kyselina homogentizová noradrenalín alkaptonúria X homogentizátdioxygenáza melanín fenylacetát maleylacetoacetát adrenalín fumarát + acetoacetát Bonyolult, sok fontos anyag prekurzora, pl. Adrenalín Melanín (bőr festékanyaga) 21/03/2010 miskmet.ppt 18 9
Fenylketonúria PKU (AR, 1/12000) A fenilalanín és 3 melléktermék felhalmozódása Születéskor még semmi 3. - 6. hónap hányás, bőrtünetek, kezdeti idegrendszeri tünetek 1 év súlyos agykárosodás mentális fejlődés retardációja, mozgászavarok, remegés, magas izomtónus, epilepszia... melanín, szőke haj, kék szem, fényérzékenység fenylacetát egérszagú vizelet DE AKKR MÁR KÉSŐ A DIAGNÓZIS! SZŰRÉS AZ ÉLET ELSŐ NAPJAIBAN A FENILALANIN KIHAGYÁSA A TÁPLÁLÉKBÓL ÁLLANDÓ ELLENŐRZÉS A KÉSŐBBI ÉLETKRBAN KEVÉSBÉ SZIGRÚ DIÉTA GÉNTERÁPIA, MÁJÁTÜLTETÉS, 21/03/2010 miskmet.ppt 19 Alkaptonúria (AR, 1/250000) A fenilalanín egyik bomlásterméke (alkapton) halmozódik Levegőn sötétedő vizelet Csak felnőttkorban okoz problémát A festékanyag lerakódik az izületekben, inakban Vesekárosodás KEZELÉS MINT A PKU-NÁL, KEVÉSBÉ SZIGRÚ 21/03/2010 miskmet.ppt 20 10
Albinizmus o A melanin szintézisének zavara o Nagyon világos, fényérzékeny bőr o Egészen szőke haj o Világos kék, fényérzékeny szemek, látási zavarok o Az állatvilágban is előfordul És a hatalmas individuális és etnikai különbségek a bőr, a haj és a szem színében??? Polimorfizmus, nem mutáció 21/03/2010 miskmet.ppt 21 A cukoranyagcsere zavarai tejérzékenység galaktóz intolerancia fruktóz intolerancia glikogenózisok 21/03/2010 miskmet.ppt 22 11
A cukrok ismétlés kémiából Édes cukrok, monoszaharidok (5 vagy 6 szénatom, diszaharidok ligoszaharidok pl. az A és B vércsoportot meghatározó molekulák Poliszaharidok keményítő, táplálékunk alapvető anyagai gabona és minden ami abból készül (kenyér, tészta, sütemények...), rizs, burgonya, kukorica, stb. 21/03/2010 miskmet.ppt 23 Példák Glükóz szőlőcukor, C6, aldehid Galaktóz C6, a glükóz izomérje Fruktóz gyümölcscukor, C6, keton Ribóz C5, a nukleinsavak alkotórésze Szaharóz glu-fru, répacukor Laktóz gal-glu, tejcukor 21/03/2010 miskmet.ppt 24 12
HC= HCH HCH HCH HCH CH 2 H H 2 CH C= HCH HCH HCH CH 2 H CH 2 0H GLÜKÓZ FRUKTÓZ Aldehid Keton C 6 H 12 6 21/03/2010 miskmet.ppt 25 CH 2 0H CH 2 0H CH 2 0H CH 2 0H CH 2 0H GLIKGÉN [Glu] n n = 2000 / 20000 21/03/2010 miskmet.ppt 26 13
A szaharidok sorsa a szervezetben A poliszaharidok már az emésztőrendszerben lebomlanak és átalakulnak glükózzá A tejcukor és a répacukor is, majd a sejtekben a fru és a gal is A glükóz a glikolízisben átalakul tejsavvá vagy piroszőlősavvá (C2) Vagy ecetsavvá, etilalkohollá A feleslegből glikogén keletkezik ( kisraktár máj, izom) A kétatomos molekulák a Krebs ciklusba kerülnek, egyesülnek a zsírok elégetésének a termékeivel, a hidrogének (koenzimekhez kötve) a mitochondriumokba jutnak 21/03/2010 miskmet.ppt 27 A szaharidok és más tápanyagok sorsa a szervezetben A kétatomos molekulák a Krebs ciklusba kerülnek, egyesülnek a zsírok elégetésének a termékeivel, a hidrogének (koenzimekhez kötve) a mitochondriumokba jutnak Terminális oxidáció, hidrogén + oxigén, sok energia = ATP Azonnali felhasználás, vagy a nagyraktár a zsírszövet Nem csak az hízik el, aki sok szalonnát eszik, de az is aki sok édességet! 21/03/2010 miskmet.ppt 28 14
Visszafelé forgatva A villanymotor áramot fogyaszt, a dinamó áramot termel Szükség van energiára, nincs táplálék Glikogélebontás Glukoneogenézis Zsírégetés 21/03/2010 miskmet.ppt 29 Cukor a vérben és a sejtekben A táplálékban alig van glükóz (szőlő) Minden szaharid glükózzá alakul a vérben 5 mmol/l (100 mg%) körül Kis ingadozások éhomra, evés után Kóros ingadozások Hipoglikémia rossz az agynak Hiperglikémia rossz minden szövetnek Fő szabályozó az inzulin 21/03/2010 miskmet.ppt 30 15
Az inzulin molekulája 21/03/2010 miskmet.ppt 31 Inzulin Hasnyálmirigy, Langerhans szigetek (nem a Csendes Óceánban vannak) B sejtek által termelt fehérje (51 as két láncban) Hatására a glükóz bekerül az izom- és a zsírszövetbe Vércukor le, glikolízis indul A másik oldalon az adrenalin és sok más hormon (emelik a vércukrot) 21/03/2010 miskmet.ppt 32 16
Cukor a vérben és a sejtekben A táplálékban alig van glükóz (szőlő) Minden szaharid glükózzá alakul a vérben 5 mmol/l (100 mg%) körül Kis ingadozások éhomra, evés után Kóros ingadozások Hipoglikémia rossz az agynak (arisztokrata) Túl sok az inzulin, vagy más ok Hiperglikémia rossz minden szövetnek Nincs inzulin, vagy nem hat (gyerekkori diabetes, kövérség) 21/03/2010 miskmet.ppt 33 Tejérzékenység (intolerancia) Hiányzik a laktózt bontó enzim Nem komoly betegség, gyakori - felnőttekben Emésztési zavarok, püffedés, hasmenés, görcsök Kihagyni a tejet, de a fermentált termékeket ehetik (sajt, jogurt, túró) 21/03/2010 miskmet.ppt 34 17
És a kisbabák? ez egy fordított mutáció (a kikapcsoló nem működik!) Az enzim aktivitása 4 éves korig magas Aztán a legtöbb emberben csökken nem bírják a tejet Akikben nem csökken, annyit ihatnak, amennyi beléjük fér ŐK A MUTÁNSK! Etnikai csoportok, amelyek a múltban állatokat tenyésztettek 21/03/2010 miskmet.ppt 35 A fruktóz lebontásának zavarai Fruktozúria semmi, ha gyümölcsöt eszik, a fruktóz kimegy a vizeletbe Fruktóz intolerancia súlyos betegség, a fruktóz elkezd átalakulni, de megakad és megzavarja a glükóz lebontását! AR, 1/20 000 Ha gyümölcsöt, mézet eszik hipoglikémia Májkárosodás, sárgaság, halálos lehet Kihagyni minden fruktózt tartalmazó ételt!!! 21/03/2010 miskmet.ppt 36 18
GALAKTZÉMIA A tejcukor lebomlik glu -ra és gal -ra A galaktóz nem megy tovább, halmozódik, súlyos kárododást okoz (neonatális szűrés) AR, 1/20 000 60 000 Agykárosodás Szürkehályog Májkárosodás, sárgaság 21/03/2010 miskmet.ppt 37 GALAKTZÉMIA A tejcukor lebomlik glu -ra és gal -ra A galaktóz nem megy tovább, halmozódik, súlyos kárododást okoz (neonatális szűrés) AR, 1/20 000 60 000 Kihagyni minden tejterméket és mindent, amiben tejcukor van!!! 21/03/2010 miskmet.ppt 38 19
Glikogenózisok Dedičné poruchy metabolizmu sacharidov, pri ktorých sa v rôznych orgánoch (ale najmä v pečeni a svaloch) hromadí nadmerné množstvo glykogénu normálnej štruktúry, alebo glykogén atypickej štruktúry. Príznaky pečeň - hepatomegália, hypoglykémia svaly - zvýšená únava a bolesti svalov iné - hyperlipidémia, ketoacidóza, poruchy rastu, hyperurikémia a dna, zväčšenie iných orgánov (slezina, srdce) 21/03/2010 miskmet.ppt 39 Glikogenózisok A glikogén lebontásának zavarai Étkezések közben a glikogén nem változik vissza glükózzá Nem túl ritka öröklött betegség, de sok formája van I XIII, Gierke, Pompe, Cori, McArlde... A lényeg: máj és izom 21/03/2010 miskmet.ppt 40 20
Glikogenózisok A glikogén lebontásának zavarai A lényeg: máj és izom A máj a glikogénből származó glükózt leadja a vérbe Ha itt a hiba, a akkor hipoglikémia a fő tünet Az izom önző, saját magának tartja a glükózt Ha itt a hiba, akkor izomgyengeség, fáradékonyság a fő tünet 21/03/2010 miskmet.ppt 41 C H 2 0 H C H 2 0 H C H 2 0 H C H 2 0 H C H 2 0 H G L IK G É N [G lu ] n n = 2000 / 200 00 Éhezés vagy izommunka 21/03/2010 miskmet.ppt 42 21
C H 2 0 H C H 2 0 H C H 2 0 H C H 2 0 H C H 2 0 H G L IK G É N [G lu ] n n = 2000 / 200 00 Hipoglikémia vagy izomgyengeség 21/03/2010 miskmet.ppt 43 22