Enzymopatia

Ten artykuł należy dopracować: od 2022-07 → dodać przypisy do treści niemających odnośników do źródeł, → poprawić błędy językowe lub stylistyczne (pomoc: powszechne błędy językowe), → poprawić styl – powinien być encyklopedyczny, → rozbudować/poprawić wprowadzenie (lead), → dodać wiarygodne źródła medyczne w postaci przypisów (informacje medyczne muszą być poparte dowodami naukowymi). Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

Enzymopatia - zaburzenie, które powoduje brak lub uszkodzenie enzymów. Choroba ta jest często uważana za zaburzenie genetyczne, ponieważ osoby z enzymopatią często rodzą się z wadliwymi genami kodującymi konkretne enzymy. Gromadzące się szkodliwe produkty uboczne nieprawidłowych szlaków metabolicznych są przyczyną uszkodzeń narządów (mózg, nerki, układ pokarmowy, układ nerwowy, śledziona, szpik) lub całego organizmu. Występują dwa podłoża enzymopatii:

1. podłoże molekularne - jest spowodowane mutacjami w genach kodujących enzymy.
2. powstawanie zmutowanych reakcji enzymatycznych - zapotrzebowanie na enzym i kofaktor jest zwielokrotnione w reakcji enzymatycznej szlaku metabolicznego. Mutacja taka powoduje zmniejszenie powstawania produktów reakcji enzymatycznej.

Rodzaje enzymopatii

Wyróżnia się enzymopatie:

1. wrodzone - wrodzony niedobór ilości enzymu, będący przyczyną blokowania lub hamowania prawidłowego przebiegu reakcji enzymatycznej w szlaku metabolicznym. Dotyka wszystkich grup enzymów. Klinicznie enzymopatia objawia się, gdy nie są syntetyzowane substancje konieczne do prawidłowego funkcjonowania organizmu, a gromadzą się pośrednie produkty metabolizmu (które mogą się okazać szkodliwe dla organizmu lub wręcz toksyczne w stosunku do niego). Ujawniają się one dopiero po kontakcie z określonym środkiem chemicznym lub materią organiczną, np. białkiem lub tłuszczem, lub po podaniu leku lub suplementu diety zawierającego substancje szkodliwe dla określonej jednostki chorobowej^[1].
2. nabyte - są one nabywane podczas choroby niezwiązanej z chorobami o podłożu genetycznym. Mogą one powstawać po przebytej chorobie lub po spożyciu szkodliwych substancji. Uszkadzają one konkretne narządy lub komórki tych narządów (np. w wątrobie), które wydzielają określony enzym (np. cyklooksygenaza II) potrzebny do zmetabolizowania substancji na drodze szlaku metabolicznego.

Przykłady chorób

Przykłady chorób związanych z enzymopatią:

1. fenyloketonuria
2. hemofilia
3. glikogenozy
4. mukowiscydoza
5. lipidozy

Przykłady chorób i uszkodzeń narządowych/układowych

Diagnoza

Enzymopatię można zdiagnozować przeprowadzając reakcję enzymatyczną in vitro, z zastosowaniem barwników zmieniających kolor zależnie od przebiegu reakcji. Pozwala to zidentyfikować enzym, który uległ unieczynnieniu.

Do diagnozowania enzymopatii wykorzystywana jest łańcuchowa reakcja polimerazy (ang. polymerase chain reaction, PCR) i jej różne odmiany. Metoda ta polega na powieleniu materiału genetycznego pobranego od pacjenta. Powielenie odbywa się za pomocą termostabilnej polimerazy i specyficznych enzymów, które są komplementarne względem obszarów zawierających zmutowane kody genetyczne enzymów. Następnym krokiem po przeprowadzeniu reakcji PCR jest wizualizacja produktów reakcji PCR. Wykonuje się ją najczęściej na żelach agarozowych lub poliakrylamidowych z użyciem markerów wskaźnikowych. Spośród metod wizualizacji można wymienić MLPA-PCR (ang. Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification). Metoda ta pozwala na ligację i przeprowadzenie reakcji PCR w jednej próbce, co umożliwia wykrywanie delecji i duplikacji dzięki amplifikacji pojedynczych egzonów. Do tej reakcji wykorzystywane są sondy połówkowe, które po hybrydyzacji do danego obszaru ulegają ligacji i służą następnie jako matryca dla polimerazy DNA.

Kolejną metodą wykorzystywaną do diagnostyki enzymopatii jest metoda wykorzystująca sekwencjonowanie nowej generacji (ang. Next Generation Sequencing, NGS). W poprzednich latach wykorzystywano sekwencjonowanie Sangera, lecz nie uzyskiwano dość wiarygodnych wyników. Metoda NGS polega na prowadzeniu powielania matrycy (może to być DNA) ze zmodyfikowanymi chemicznie nukleotydami, zawierającymi znacznik fluorescencyjny i odwracalny terminator. Po przyłączeniu się nukleotydu barwnik fluorescencyjny wydziela uprzednio pochłonięte światło. Terminator zostaje usunięty za pomocą odpowiedniego enzymu, aby kolejny nukleotyd mógł wziąć udział w reakcji.

Leczenie

Skuteczną i powszechnie dostępną metodą leczenia enzymopatii jest zapobiegawcze ograniczenie spożywania określonych substancji lub suplementacja dodatkowymi lekami zawierającymi enzym potrzebny do szlaku metabolicznego. Innym z dostępnych rozwiązań jest zastosowanie specjalistycznego farmakologicznego leczenia objawów.

Przypisy

Bibliografia

• Łamczyńska I., ŁamczyńskiI Ł. METODA MLPA ORAZ JEJ ZASTOSOWANIE W DIAGNOSTYCE CHORÓB UWARUNKOWANYCH GENETYCZNIE. Postępy biologii komórki. 36(4), (2009): 555-563.
• Blau N., Shen N., Carducci C. Molecular genetics and diagnosis of phenylketonuria: state of the art. Expert review of molecular diagnostics, 14(6), (2014): 655-671.