АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Галактолиз

Галактолиз — это катаболизм галактозы. Представляет собой метаболический процесс, в ходе которого галактоза расщепляется до производных глюкозы. Этот процесс в основном происходит в печени, где галактоза через метаболический путь Лелуара преобразуется в производные, которые затем в процессе гликолиза расщепляются с образованием энергии. Галактолизу подвергается пищевая галактоза, которая образуется при расщеплении лактозы, содержащейся в молоке и молочных продуктах. Нарушения в этом пути могут привести к редкому генетическому заболеванию — галактоземии[1], характеризующемуся токсическим накоплением галактозы.

Что важно знать
Галактолиз
Область использования Биология

Путь галактолиза

Галактоза — это шестиуглеродный сахар (гексоза), образующийся в процессе расщепления поступающей в организм лактозы, которая гидролизуется ферментом лактазой до глюкозы и галактозы. После этого галактоза всасывается в кровоток.

Основной путь галактолиза у человека известен как путь Лелуара. Этот путь был открыт Луисом Федерико Лелуаром, получившим Нобелевскую премию по химии в 1970 году. На первом этапе активная форма α-D-галактозы фосфорилируется ферментом галактокиназой (GALK1) с образованием α-D-галактозо-1-фосфата. Далее фермент галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза[2] (GALT) облегчает обмен фосфатной группы галактозо-1-фосфата на УДФ-группу (уридиндифосфат-группа) УДФ-глюкозы. В результате образуются УДФ-галактоза и глюкозо-1-фосфат.

Затем УДФ-галактоза преобразуется в УДФ-глюкозу за счёт изменения ориентации гидроксильной группы на четвёртом атоме углерода в процессе эпимеризации. Это помогает восстановить запас УДФ-глюкозы, использованной на втором этапе. Наконец, глюкозо-1-фосфат превращается в глюкозо-6-фосфат ферментом фосфоглюкомутазой[3][1][4].

Нарушения пути Лелуара могут привести к развитию редкого наследственного генетического заболевания, известного как галактоземия. Это состояние вызвано дефицитом галактокиназы, галактозо-1-фосфат-уридилилтрансферазы (УДФ-глюкозы) или УДФ-галактозо-4-эпимеразы. В результате происходит токсическое накопление галактозы в тканях организма.

Наименование Фермент
Тип I: Дефицит галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы Галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза
Тип II: Дефицит галактокиназы Галактокиназа
Тип III: Дефицит УДФ-галактозо-4-эпимеразы УДФ-галактозо-4-эпимераза

Метаболические расстройства

Существует 3 типа галактоземии:

Название Фермент Description
Тип I: Дефицит галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы Галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза Этот тип является наиболее неблагоприятным, поскольку безгалактозная диета неэффективна для лечения появляющихся нейрокогнитивных нарушений (в частности, речевых расстройств, таких как вербальная диспраксия) и недостаточности функции яичников. Однако при назначении безгалактозной диеты, катаракта и острые симптомы, такие как почечная и печёночная недостаточность, исчезают немедленно. Механизм образования катаракты аналогичен таковому при дефиците галактокиназы[5].
Тип II: Дефицит галактокиназы Галактокиназа Приводит к образованию катаракты, которая возникает из-за повышения уровня галактитола, накапливающегося при метаболизме галактозы по альтернативному пути, отличному от пути Лелуара[5]. Это состояние поддаётся лечению путём ограничения галактозы в рационе.
Тип III: Дефицит УДФ-галактозо-4-эпимеразы УДФ-галактозо-4-эпимераза Этот тип крайне редок (зарегистрировано всего 2 случая). Он вызывает нейросенсорную тугоухость. Тип III классифицируется как расстройство с широким спектром клинических проявлений, имеющее три формы: генерализованную, промежуточную и периферическую. Различие между этими формами заключается в уровне активности фермента в каждой ткани. У пациентов с периферической формой дефицит наблюдается только в эритроцитах и лейкоцитах. Промежуточная форма характеризуется дефицитом в некоторых типах тканей. Генерализованная форма является наиболее тяжёлой, в этом случае недостаток фермента наблюдается во всех тканях[1].

Большинство людей, страдающих галактоземией, нуждаются в довольно строгих ежедневных ограничениях и постоянном медицинском контроле. Большинству пациентов необходимо исключить молоко и молочные продукты, чтобы предотвратить накопление галактозы. Кроме того, у многих детей с первым типом галактоземии могут наблюдаться задержка речевого развития, нарушения моторной координации и трудности в обучении. Для поддержки развития ребёнка в таких случаях часто требуются логопедическая терапия и методы коррекционной педагогики[1].

Примечания