Галактолиз
Галактолиз — это катаболизм галактозы.
Описание[править]
Галактолиз 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.
Путь галактолиза[править]
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 счет изменения ориентации гидроксильной группы на четвертом 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[править]
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 печеночная 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 поддается лечению путем 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 тяжелой, 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[править]
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 (2018-06-01) «Hereditary galactosemia» (English). Metabolism: Clinical and Experimental 83: 188–196. DOI:10.1016/j.metabol.2018.01.025. ISSN 0026-0495. PMID 29409891.
- ↑ (December 2016) «The Leloir Pathway of Galactose Metabolism - A Novel Therapeutic Target for Hepatocellular Carcinoma». Anticancer Research 36 (12): 6265–6271. DOI:10.21873/anticanres.11221. ISSN 1791-7530. PMID 27919945.
- ↑ (7 November 2003) «Structure and Function of Enzymes of the Leloir Pathway for Galactose Metabolism» (en). Journal of Biological Chemistry 278 (45): 43885–43888. DOI:10.1074/jbc.R300025200. PMID 12923184.
- ↑ Frey, Perry A. (1996). «The Leloir pathway: a mechanistic imperative for three enzymes to change the stereochemical configuration of a single carbon in galactose» (en). The FASEB Journal 10 (4): 461–470. DOI:10.1096/fasebj.10.4.8647345. ISSN 1530-6860.
- ↑ 5,0 5,1 (June 2018) «Hereditary galactosemia» (en). Metabolism 83: 188–196. DOI:10.1016/j.metabol.2018.01.025. PMID 29409891.
Шаблон:Metabolism Шаблон:Fructose and galactose metabolism enzymes
 | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Галактолиз», расположенная по адресу:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
|---|