Curs 3 - mg2seria2.files.wordpress.com · 1. Gluconeogeneza (GNG) – definiţie, localizare •...

62
Curs 3: GLUCONEOGENEZA •CALEA ACIDULUI GLUCURONIC (GLUCURONICĂ) CALEA PENTOZO-FOSFAT

Transcript of Curs 3 - mg2seria2.files.wordpress.com · 1. Gluconeogeneza (GNG) – definiţie, localizare •...

Curs 3: •GLUCONEOGENEZA

•CALEA ACIDULUI GLUCURONIC (GLUCURONICĂ)

•CALEA PENTOZO-FOSFAT

GLUCONEOGENEZA

1. Definiţie, localizare, generalităţi

2. Precursori (substraturi) ai gluconeogenezei

3. Etape şi reacţii

4. Bilanţ energetic

5. Reglarea gluconeogenezei

6. Aplicaţii medicale

1. Gluconeogeneza (GNG) – definiţie,

localizare

• Definiţie: sinteza Glu din compuşi non-glucidici

(ac. piruvic, ac. lactic, glicerol, aminoacizi glucogeni)

• Localizare:

– Citosol şi mitocondrie (faţă de glicoliză localizată doar în citosol)

– Ficatul şi rinichii sunt singurele organe capabile de a

sintetiza Glu din compuşi non-glucidici

• Importantă pentru ţesuturile glucodependente

• Ţesuturile glucodedependente: creier, hematii,

medulara renală, cristalin, cornee, testicule, fibre

musculare netede, leucocite

1. Gluconeogeneza – generalităţi

• 120 g Glu este folosită zilnic de creier în scopul de a satisface nevoia de ATP, dar necesarul total al organismului = 160 g

• Rezerva de Glu a organismului = 210 g:

– 20 g în fluidele corpului

– 190 g stocate în glicogen

• postprandial (10-18 ore absenţă de aport de glucide), glicogenoliza hepatică acoperă necesarul de Glu

Gluconeogeneza – generalităţi

• Noaptea (aport alimentar întrerupt)

– ~ 90% din GNG = în ficat

– ~ 10% din GNG = în rinichi

• Glu generată de celule renale tinde să-şi acopere doar

necesarul local de energie

• Totuşi, are importanţa în menţinerea glicemiei în

perioadele de post prelungit (~ 40% din Glu sanguină

produsă prin GNG)

• Aceste fapte explică necesitatea GNG care

asigură supravieţuirea în aport insuficient de

glucide / post prelungit

2. Precursori (substraturi) ai gluconeogenezei

– Lactat • = 40-50% din substraturile GNG;

• rezultă în anaerobioză din piruvat (Py)

– Aminoacizi glucogeni (AA → Glu). Ex:

• alanină (ALA) rezultată din degradarea proteinelor musculare, este → în Py prin transaminare (ALAT -alanin aminotransferaza)

• = 30-40% din toate substraturile pentru GNG

– Glicerol

• rezultă prin degradarea trigliceridelor din ţes. adipos (lipoliză), fiind transportat în ficat

• este fosforilat la glicerol-fosfat de glicerol-kinaza hepatică (care lipseşte în adipocite)

• înainte de intrarea în glicoliză, glicerol-fosfatul este → în DHAP de glicerol-fosfat-dehidrogenaza.

• Precursorii rezultaţi din catabolismul celular sunt eliberaţi în sânge și preluaţi de către ficat.

3. GNG din piruvat

– etape şi reacţii

• Are loc prin inversarea reacţiilor

glicolizei, excepţie fac reacţiile

catalizate de HK (hexokinaza), PFK-1

(posfofructokinaza), PK (piruvatkinaza)

care trebuie ocolite.

• Enzime implicate în ocolire (reacţii

specifice GNC = bariere energetice ale

GNG):

– PC (piruvat-carboxilaza)

– PEPCK (fosfoenolpiruvat carboxi-

kinaza)

– Fr-1,6-BP-aza (fructozo-1,6-

bifosfataza)

– G-6-P-aza (glucozo-6-fosfataza)

GNG din piruvat – etape şi reacţii

ETAPELE GNG :

A. Mitocondrială: conversia

Py → PEP

B. Citoplasmatică:

conversia PEP → G-6-P

C. Reticul endoplasmatic:

conversia G-6-P → Glu.

A. Etapa mitocondrială: Py → PEP

OAA

• nu poate traversa membrana mitocondriilor

• va fi eliberat în citoplasmă prin transport de către un sistem de tip navetă (suveică) malat-aspartat

• Enzima implicată este MDH (malat-dehidrogenaza)

• În citoplasmă, OAA → PEP prin decarboxilare sub acţiunea PEPCK (PEP carboxikinaza)

C O

C

O

OH

CH3

Piruvat

C O

C

O

OH

CH3

Piruvat

CITOSOL

PC

(biotinã)

C O P

C

O

OH

CH2

PEP

O C COOH

H2C COOH

MITOCONDRIE

OAA

HO CH COOH

CH2 COOH

Acid malic

NADH,H+

NAD+

HO CH COOH

CH2 COOH

Acid malic

O C COOH

H2C COOH

OAA

NAD+

NADH,H+MDH

MDH

PEPCK

GTP GDP

+ CO2

• Py = transportat în mitocondrii și → OAA (oxaloacetat) prin

carboxilare cu consum de ATP, sub acţiunea PC (piruvat carboxilazei):

– prezentă doar în mitocondriile din ficat şi rinichi (nu şi în muşchi)

– se leagă covalent de biotină

Etapa mitocondrială: Py → PEP

• Importanţa:

– Prima barieră energetică

– Asigură un substrat important pentru GNG

(OAA)

– Constituie o sursă de OAA pentru ciclul

Krebs

B. Etapa citoplasmatică: PEP → G-6-P

• Transformarea PEP → Fr-1,6-BP

urmează aceleaşi reacții ca în

glicoliză, dar în sens invers.

• Defosforilarea Fr-1,6-BP → Fr-6-P,

sub acţiunea fructozo-1,6

bifosfatazei (reacţie specifică

GNC, a doua barieră energetică)

• Izomerizarea Fr-6-P → G-6-P, sub

acţiunea glucozo-6-fosfat-

izomerazei.

C. Etapa din reticulul endoplasmatic:

G-6-P → Glu

• A treia barieră energetică

• Enzima implicată în defosforilare este G-6-fosfataza

• Prezentă doar în ficat şi medulara renală

G

G-6-P-azã

GK,HK

ATP ADP

Pa H2O

GLICOLIZÃ

GLUCONEOGENEZÃ

Mg2+

G 6 P

4. Bilanţ energetic

• Pentru sinteza unei

molecule Glu din 2 de

Py se consumă în total:

– 6 ATP

– 2 NADH + H+

5. Reglarea gluconeogenezei

• GNC este:

– dependentă de raportului insulină / glucagon

– în strânsă legătură cu glicoliza

– activată de foame

– produşii intermediari pot servi atât pentru GNG

cât și pentru glicoliză:

• atunci când o cale este activată, cealaltă este blocată,

prevenind un ciclu inutil

Reglarea gluconeogenezei

Alegerea uneia sau a celeilalte căi (GNC/glicoliză)

depinde de:

1. Disponibilitatea substraturilor

2. Inducerea / reprimarea enzimelor specifice sub

control hormonal a uneia din căi

3. Statusul energetic al celulei:

– GNC necesită energie (ATP accelerează GNG)

– glicoliza este generatoare de energie (ATP inhibă glicoliza)

Nivele de reglare ale GNG

• La nivelul celor 4 enzime specifice GNG:

– PC (Piruvat carboxilaza) = stimulată de

acetilCoA rezultat din beta-oxidarea

acizilor grași (lipoliza à jeun)

– PEPCK (Fosfo-enolpiruvat carboxikinaza) =

indusă de glucagon, adrenalina,

glucocorticosteroizi şi inhibată de

insulină

– F-1,6-BP-aza (Fructozo-1,6-bifosfataza) =

indusă între mese, fiind activată de citrat

şi inactivată de F-2,6-BP și AMPc

– G-6-P-aza (Glucozo- 6-fosfataza) =

sintetizată în principal între mese pentru

a elibera Glu din ficat către ţesuturile

glucodependente.

Reglarea hormonală a GNG

• Glucagonul stimulează GNG prin 3 mecanisme:

1. ↓ nivelul F-2,6-BP, ceea ce conduce la:

– activarea F-2,6-BP-azei

– inhibarea PFK-1

2. Inhibă activitatea piruvat-kinazei prin stimularea

conversiei în forma fosforilată (inactivă)

3. Stimulează transcripţia genei pentru PEPCK

(fosfoenolpiruvat carboxikinază)

Reglarea glicolizei şi GNG

• Glicoliza şi GNG = două căi antagoniste, funcţionând

alternativ, în funcţie de cerinţele nutriţionale:

– Imediat după ingestia alimentară:

• glicoliza = activată și GNC = blocată

– Între mese:

• GNG = activată și glicoliza = blocată

• 7 enzime reglează acest echilibru, fiind influenţate de

factori hormonali (în special de raportul insulină /

glucagon) şi statusul nutriţional al organismului:

Reglarea glicolizei şi GNG

Enzimele alosterice ale glicolizei, stimulate de insulina eliberată imediat postprandial:

1.Hexokinaza (HK) / Glucokinaza

2.Fosfofructokinaza-1 (PFK-1)

3.Piruvat kinaza (PK)

Enzime implicate în reacţiile specifice GNC, stimulate de glucagon între mese:

1.PC (piruvat-carboxilaza)

2.PEPCK (fosfoenolpiruvat carboxi-kinaza)

3.Fr-1,6-BP-aza (fructozo-1,6-bifosfataza)

4.G-6-P-aza (glucozo-6-fosfataza)

Reglarea glicolizei / gluconeogenezei

GNG din lactat – etape şi reacţii

• Transformarea lactatului în

Py este o reacţie reversibilă

catalizată de LDH (lactat

dehidrogenază).

• ! A se vedea ciclul Cori din

cursul 2 (glicoliza)

C O

C

O

OH

CH3

Acid piruvic

NAD+NADH,H+

LDH

H C OH

C

O

OH

CH3

Acid lactic

GNG din glicerol – etape şi reacţii

• Glicerol kinaza este absentă în adipocite,

deci glicerolul eliberat din hidroliza

trigliceridelor nu poate fi utilizat pentru

reesterificare, fiind un ”deşeu” eliberat în

circulaţia sanguină

• Glicerolul este preluat de ficat şi utilizat

după nevoi pentru GNC sau glicoliză

• Din acizii graşi liberi se vor sintetiza corpii cetonici la

nivel hepatic

GNG din aminoacizi – etape şi reacţii

• à jeun, AA eliberaţi din hidroliza proteinelor tisulare =

principala sursă de Glu

• α-cetoacizii (ex. OAA, α-cetoglutarat) sunt derivaţi din

metabolizarea AA glucogeni (formatori de Glu)

– AA glucogeni pătrund în ciclul Krebs → OAA (precursor direct al

PEP → Glu prin GNG)

• Există AA cetogeni (lizina şi leucina)

– formează acetil-CoA si nu participă direct la sinteza Glu (reacţia

Py→acetil-CoA este ireversibilă)

Aminoacizi gluco şi cetogeni A. AA glucoformatori (glucogeni):

1. Alanina

2. Glicina

3. Serina

4. Aspartat

5. Asparagina

6. Arginina

7. Cisteina

8. Prolina

9. Glutamat

10. Glutamina

11. Metionina

12. Histidina

13. Valina

14. Treonina

B. AA cetoformatori (cetogeni):

1.Leucina

2.Lizina

C. AA glucogeni şi cetogeni:

1. Izoleucina

2.Fenilalanina

3.Tirozina

4.Triptofan

GNG din aminoacizi – etape şi reacţii

GNG din alanină

• Alanina (Ala) = cel mai important AA glucoformator.

• În muşchi Ala este obţinută din Py prin transaminare, eliberată apoi în sânge şi transportată la ficat, unde este convertită la Py

• În ficat, Py → Glu prin GNG şi eliminata în sânge

• Glu este preluată de către muşchi şi → Py (prin glicoliză), care din nou poate fi transaminat la Ala.

Gluconeogeneza – de reţinut:

• Suplineşte aportul exogen de Glu în post prelungit

• Utilizează produşii de deşeu ai altor căi:

– Lactatul din muşchi şi eritrocite → ficat

– Glicerolul din ţesutul adipos → ficat şi rinichi

• Interferează cu ciclul Krebs la nivelul OAA

• Se formează şi pe seama a numeroşi AA glucogeni

6. Aplicaţii medicale • ↓ GNC este caracterizată prin hipoglicemie şi acidoză lactică.

– GNC este mult amplificată în diabetul zaharat, contribuind

la întreţinerea hiperglicemiei.

– GNC este o țintă de terapie în diabetul zaharat tip II

• metformin inhibă formarea Glu și stimulează absorbția Glu în

celulele

– Hipoxia prelungită duce la ↑ [acidului lactic]

– GNC este insuficientă în citopatiile mitocondriale (anomalie

a lanțului respirator mitocondrial), conducând la acidoza lactică

(asociată cu semne clinice neurologice, digestive și musculare).

Aplicaţii medicale

• GNG este adesea asociată cu cetoacidoza (sinteza

corpilor cetonici porneşte de la acetil-CoA)

• Consumul de alcool duce la oxidarea etanolului la

acetaldehidă sub acţiunea alcol dehidrogenazei. In

acest caz piruvatul se transformă în lactat → GNG.

• Deficitul de glucozo-6-fosfatază (enzimă specifică

GNG) conduce la boala von Gierke:

– glicogen se acumulează în ficat şi rinichi

– calea pentozo-fosfat şi metabolismul purinelor sunt

accelerate → hiperuricemie

• Calea acidului glucuronic (glucuronică)

– Definiţie, rol

– Reacţiile căii glucuronice

– Importanţa medicală

Calea acidului glucuronic (calea glucuronică)

• Definiţie: = cale metabolică importantă deoarece furnizează organismului acidul UDP-glucuronic.

• Rol: Acidul UDP-glucuronic = forma activă a acidului glucuronic şi poate fi folosit pentru:

1. Sinteza glicozaminoglicanilor

2. Conjugarea:

• bilirubinei

• unor steroizi

• unor medicamente

• unor toxine

3. Sinteza vitaminei C (în plante şi unele animale, dar nu şi în organismul uman)

4. Producerea xilulozo-5-fosfatului (produsul final al căii acidului glucuronic la om), care poate pătrunde apoi în calea pentozo-fosfat

Reacţiile căii

acidului

glucuronic

Xiluloza (generată din

acidul gulonic) este

produsă iniţial sub formă

de L-xiluloză, care, sub

acţiunea xilitol

dehidrogenazei, este

transformată în xilitol.

Xilitolul, sub acţiunea unei

reductaze, este convertită

la D-xiluloză, care ulterior

este → xilulozo-5-fosfat.

Importanţa medicală a căii acidului

glucuronic

• Deficienţa de xilitol dehidrogenază

generează o boală numită pentozuria

esenţială.

– Maladia este ereditară şi se caracterizează prin

apariţia în urină a L-xilulozei, datorită

imposibilităţii transformării L-xilulozei în xilitol

Aplicaţie medicală

• UDP glucuronil transferaza = enzima implicată în conjugarea bilirubinei

• Deficienţa enzimei determină cresterea nivelului de bilirubina neconjugată

• Sindromul Criegler-Najjar (deficienţă de UDP glucuronil transferază)

– Afecţiune rară a metabolismului bilirubinei

– Determină icterul non-hemolitic cauzat de nivelul ↑ de bilirubina neconjugată

– Tipul I de deficienţă este incompatibil cu viaţa

– Tipul II poate fi tratat cu barbiturice (stimulează sinteza UDP glucuronil transferazei)

CALEA PENTOZO-FOSFAT

1. Definiţie, localizare, generalităţi

2. Etape şi reacţii

3. Importanţa produşilor căii pentozo-fosfat

4. Reglarea căii pentozo-fosfat

5. Aplicaţii medicale

1. Calea pentozo-fosfat – definiţie,

localizare

• Definiţie (şuntul hexozo-fosfaţilor sau calea 6-fosfogluconatului):

cale biochimică complementară de metabolizare a

Glu, care generează:

– echivalenţi reducători:NADPH (nicotinamid-adenin-dinucleotid fosfatul redus)

– ribozo-5-fosfat

– intermediari ai glicolizei

• Localizare:

– citoplasma (procesele la care participă NADPH,H+)

– numeroase ţesuturi: ficat, glanda mamară, ţesut adipos,

corticosuprarenală, tiroidă, leucocite, testicule, eritrocite.

Calea pentozo-fosfat – generalităţi

• Fără rol energetic, dar cu importanţă funcţională deosebită (în ficat, 30% din Glu este catabolizată astfel)

• Importanţa căii pentozo-fosfat:

– Generează NADPH citoplasmatic = agent reducător necesar

pentru biosinteze reductive de acizi graşi şi colesterol

– Sursa de ribozo-5-fosfat necesară pentru sinteza ARN,

ribonucleotidelor sau coenzimelor nucleotidice

– Permite interconversiunea ozelor (prin conversia pentozelor,

tetrozelor şi triozelor → hexoze şi devine posibilă degradarea

ulterioară a acestora pe calea glicolizei în scop energetic)

• Cuprinde două faze importante:

- faza oxidativă

- faza neoxidativă

Căi de metabolizare ale glucocozei

prin intermediul G-6-P

G 6 P

Glucozã

Aport alimentar

ATP

ADP

Mg2+

HK, GKG 6 P -azã (ficat, rinichi)

Glicolizã

Acid lactic

anaerobã

aerobã

Acid piruvic

G 1 P Glicogen

Glicogenolizã

Glicogenogenezã

F "a"

GS

Decarboxilare

oxidativã

PDH

CH3 CO~SCoA

Ciclul

citric

3 NADH,H+

1 FADH2

Lant respirator

Fosforilare oxidativã

ATP

NADPH,H+ RIBOZA

Calea

pentozo-

fosforicã

Diverse

biosinteze

(colesterol,

acizi grasi)

Acizi nucleici,

coenzime,

ribonucleotide

Calea

uronicã

Acid

glucuronic

Detoxifiere

Vitamina C

Conjugarea

bilirubinei

MPZ

Conjugarea

unor hormoni

PGM

,

,

2. Calea pentozo-fosfat - etape şi reacţii

• Etapa oxidativă:

– reacţiile sunt ireversibile

– conduc la formarea de

NADPH şi ribulozo-5-fosfat

• Etapa non-oxidativă:

– reacţiile sunt reversibile

– ribulozo-5-fosfatul obţinut

este transformat în:

• ribozo-5-fosfat

• intermediari ai glicolizei

(Fr-6-P, gliceraldehid-3-P)

Calea pentozo-fosfat – etapa oxidativă

• 1. Formarea glucozo-6-fosfatului

– Enzima implicată: HK, GK

OH

CH2 OH

OHOH H

HHO

H

H

OH

Glucozo-6-fosfat

(G 6 P )

OH

CH2 O P

OHOH H

HHO

H

H

OH

ATP ADP

Mg2+

HK, GK

Glucozã

(G)

Calea pentozo-fosfat – etapa oxidativă

• 2. Formarea acidului-6-fosfogluconic

– Enzima implicată: G-6-PDH

– Se formează NADPH

– Reacţia este inhibată de sulfamide si antimalarice

Glucozo-6-fosfat

OH

CH2 O P

OHOH H

HHO

H

H

OH

Mg2+

G-6-PDH

NADP+ NADPH,H+

OH

CH2 O P

OH H

HHO

H OH

O

6-fosfo-gluconolactonã

H2O

Mg2+

(Ca2+, Mn2+)

6-fosfoglucono-

lactonaza

HO C H

H C OH

H C OH

CH2 O P

Acid 6-fosfo-gluconic

COOH

H C OH

Calea pentozo-fosfat – etapa oxidativă

• 3. Formarea ribulozo-5-fosfatului

– Enzima implicată: 6-fosfo-gluconat dehidrogenază

– Se formează NADPH

HO C H

H C OH

H C OH

CH2 O P

Acidul 6-fosfo-

gluconic

COOH

H C OH

C O

H C OH

H C OH

CH2 O P

Acidul 3-ceto-6-

fosfo-gluconic

COOH

H C OH

H C OH

H C OH

CH2 O P

Ribulozo-5-fosfat

CH2 OH

Mg2+

6-fosfo-gluconat-

dehidrogenaza

NADP+ NADPH,H+

C O

CO2

Calea pentozo-fosfat – etapa non-oxidativă

• Reactiile non-oxidative sunt:

– reversibile

– asigură interconversia glucidelor tri, tetra, penta,

hexa si hepta-carbonice

– Se obţine ribozo-5-fosfat şi intermediari ai

glicolizei (Fr-6-P şi GA-3-P)

Calea pentozo-fosfat – etapa non-oxidativă

4-5. Formarea pentozo-fosfaţilor

– Enzima: izomerază şi epimerază

– Permit conversia ribulozo-5-P în ribozo-5-P şi xilulozo-5-P

H C OH

H C OH

CH2 O P

Ribulozo-5-fosfat

CH2 OH

C OEpimerazeIzomeraze

H C OH

CH2 O P

CH2 OH

C O

HO C H

H C OH

H C OH

CH2 O P

O

H C OH

CH

Ribozo-5-fosfat Xilulozo-5-fosfat

Calea pentozo-fosfat – etapa non-oxidativă

• 6-7. Conversia pentozelor la hexoze include reacţii de

izomerizare, transcetolizare, transaldolizare

Calea pentozo-fosfat – etapa non-oxidativă – transcetolaza (transferă 2 C, dependentă de tiamin-pirofosfat),

– transaldolaza (transferă 3C)

Ele permit conversia ribozo-5-P în GAP şi Fr-6-P (intermediari glicolitici)

3. Importanţa produşilor căii pentozo-fosfat

• Evoluţia ulterioară a produşilor căii pentozo-

fosfat este influenţată de necesităţile celulei:

– când nevoia de NADPH > ribozo-5-fosfat,

transcetolaza şi transaldolaza vor converti ribozo-

5-fosfat → Fr-6-P şi GA-3-P (intermediari ai

glicolizei)

– când nevoile celulei de ribozo-5-fosfat > NADPH,

reacţiile din etapa non-oxidativă pot furniza ribozo-

5-fosfat din Fr-6-P şi GA-3-P în absenţa reacţiilor

din etapa oxidativă.

Importanţa produşilor căii pentozo-fosfat

A. NADPH (nicotinamid adenin dinucleotid fosfatul redus)

B. Ribozo-5-P

A. NADPH este folosit :

1. în diferite procese de sinteză:

– acizi graşi

– colesterolului

– hormoni steroizi

– aminoacizi (prin reacţia catalizată de glutamat dehidrogenază)

2. de către eritrocite pentru a menţine glutationul în formă redusă

– Glutationul redus = important în menţinerea integrităţii membranei

eritocitare, întrucât reacţionează cu peroxizi (ex. H2O2) şi radicali

liberi formaţi în celulă, care pot distruge membrana eritrocitară.

Importanţa produşilor căii pentozo-fosfat

– Glutationul redus (G-SH) este un tripeptid compus

din: glicină, cisteină şi acid glutamic.

Importanţa produşilor căii pentozo-fosfat

3. NADPH = folosit pentru meţinerea ionului de fier hemoglobinic

în forma redusă (Fe2+), prevenind acumularea de

methemoglobină

4. NADPH = utilizat în sinteza oxidului nitric (NO), compus care

îndeplineşte câteva roluri importante:

• vasodilatator prin relaxarea musculaturii netede a vaselor de sange

• previne agregarea plachetară

• acţionează ca neurotransmiţător

• mediază acţiunile tumoricidă şi bactericidă a macrofagelor

Importanţa produşilor căii pentozo-fosfat

B. Ribozo-5-fosfatul este folosit pentru:

– sinteza acizilor nucleici (ADN, ARN) şi ATP

– sinteza anumitor vitamine (B2, B12)

– intră în componenţa unor coenzime (de tipul NAD+,

FAD, HS-CoA)

– poate fi convertit în alte monozaharide cu 3, 4, 5, 6

sau 7 atomi de carbon.

4. Reglarea căii pentozo-fosfat

• Cel mai important element în reglare

= nivelul de NADP+

• Reacţia catalizată de G-6-PDH

(glucozo-6-fosfat dehidrogenază):

– etapa limitantă de viteză

– enzima este inhibată de NADPH

– stimulată de insulină (induce sinteza de

G-6-PDH)

• Etapa oxidativă este controlată de

nivelul de NADP+

• Etapa non-oxidativă este controlată

de necesităţile de pentoze

5. Calea pentozo-fosfat - aplicaţii medicale

Deficienţa de G-6-PDH

• este o boală ereditară frecventă (X-linkat

recesiv)

• cauzată de deficienţa G-6-PDH

(transformă G-6-P → 6-fosfo-glucono-lactonă)

• caracterizată prin apariţia anemie

hemolitice.

Deficienţa de G-6-PDH

Mecanismul apariţiei anemiei hemolitice:

• Deşi deficienţa G-6-PDH este omnicelulară, ea este mai severă

la nivelul eritrocitelor, unde calea pentozo-fosfat reprezintă

unica sursă de NADPH

– alte celule au căi alternative de producere a NADPH care să menţină

glutationul în formă redusă

• ↓ activitatea G-6-PDH → ↓ producţia NADPH → ↓ glutation redus

→ acumularea intraeritrocitară de peroxizi şi radicali liberi →

alterarea membranei eritrocitare → anemie hemolitică

Deficienţa de G-6-PDH

• Unele studii epidemiologice

şi in vitro în sugerează că

hemoliza din deficienţa de

G-6-PDH acţionează ca

protecţie împotriva malariei,

deoarece anumite specii de

protozoare ale malarie

(Plasmodium falciparum)

sunt foarte sensibile la

leziunile oxidative cauzate

de deficienţa de G-6-PDH.

Prevalenţa deficitului de G-6-PDH este ridicată în Orientul mijlociu, Africa tropicală şi Asia

Deficienţa de G-6-PDH • Cauze şi factori declanşatori: • Cauza bolii = numeroase mutaţii la nivelul genei ce codifică G-6-PDH.

• Doar unele din aceste mutaţii se manifestă clinic; majoritatea pacienţilor

cu deficienţă de G-6-PDH nu prezintă manifestări clinice.

• Unii dintre aceşti pacienţi pot dezvolta anemie hemolitică în prezenţa

unor factori declanşatori (precipitanţi):

1. tratament cu medicamente oxidante (mnemotehnică AAA):

• primaquina (antimalaric)

• sulfametoxazolul (antibiotic)

• acetanilida (antipiretic)

2. o infecţie severă (inflamaţia→eliberare radicali liberi din macrofage care

difuzează în eritrocite→leziuni oxidative)

3. Icterul neonatal – apare ca urmare a ↑sintezei de bilirubină

4. consum de boabe de fasole fava – aliment de bază în regiunea

mediteraneană

Favism

• Favismul reprezintă efectul hemolitic al ingestiei de boabe de

fasole fava.

• Nu este întâlnit la toţi indivizii cu deficit de G-6-PDH, însă toţi

pacienţii cu favism prezintă deficit de G-6-PDH

• Hematiile sunt fragile și la consumul de fasole fava pentru

prima dată în timpul copilăriei va avea loc o hemoliză severă.

• Atunci când se produce hemoliza, transfuzia rapidă de sânge

este esențială pentru a salva viaţa copilului.

Deficienţa de G-6-PDH

Clinic Laborator

Anemie acută/progresivă - oboseală ↓ [Hb] (grade diferite de anemie)

Icter Anizocitoză; corpi Heinz

Hapato / splenomegalie Reticulocitoză

Dureri abdominale ↑ [Fe seric]

Urini închise la culoare ↑ [Bil totală] pe seama ↑ [Bil indirecte]

Insuficienţă renală în hemoliza

masivă

Hb-urie (urini închise la culoare)

Diagnostic

Deficienţa de G-6-PDH

• Aspecte diagnostice la examinarea frotiului sanguin:

• 50% din eritrocite au centrul clar

• Anizocitoză - Bite cells (celule muşcate=

degmacite)

• Hematii total decolorate (ghost cells –

celule fantomă) sau jumătate decolorate

• Corpi Heinz

Deficienţa de G-6-PDH

• După criza hemolitică sau în absenţa factorilor

declanşatori: – Pacienţii nu prezintă semne

clinice

– Activitatea G-6-PDH este↓

• În criza hemolitică: – Anemie

– Reticulocitoză

– Corpi Heinz

– activitatea G-6-PDH este

frecvent N (enzima persistă în

reticulocite şi hematii tinere).

De asemenea activitatea

enzimei e cvasi-normală după

transfuzii

Diagnostic

Deficienţa de G-6-PDH

• Evoluţia după transfuzie

• Urina îşi revine la culoare

• Hb, bilirubina şi

reticulocitele îşi

reduc nivelele

Deficienţa de G-6-PDH

Concluzii

• Este mai frecventă la sexul masculin

• Clinic: anemie, icter, urină închisă la culoare

• Diagnostic diferenţial: paludism, leptospiroză, hepatită, sepsis, angiocolită

• Formă de icter neonatal marcat şi prelungit

• Nu se determină activitatea G-6-PDH în criza hemolitică şi după transfuzii

• Medicamente interzise: aspirină, vitamina C, sulfamide, acetanilidă, acid nalidixic, furantoină, primaquină