Pyruvat Kinase mangel

Introduktion til pyruvat kinase mangel Pyruvatekinase (PK) -mangel er et enzym med røde blodlegemer, der kun forekommer anden for G-6-PD-mangel. Grundlæggende viden Andelen af ​​sygdom: 0,0005% - 0,001% Modtagelige mennesker: ingen specifikke mennesker Infektionsmåde: ikke-smitsom Komplikationer: cholelithiasis

Årsag til pyruvat kinase mangel

(1) Årsager til sygdommen

1. Biokemisk variant PK er en tetramer med en molekylvægt på 60 kD bestående af identiske eller i det væsentlige identiske underenheder. Der er fire isomeraser i pattedyrs væv: L, R, M1 og M2, R-type isomeri. Enzymet (R-PK) er kun til stede i modne røde blodlegemer R-PK adskilles i to komponenter ved polyacrylamidgelelektroforese. Rl-PK er en homotetramer (L2L2), og R1-PK er hovedsageligt til stede i originalen. Røde blodlegemer og reticulocytter, mens R2-PK hovedsageligt findes i modne røde blodlegemer, er L-type PK til stede i leveren, meget lignende, men ikke identisk med R-PK, M1-typen er til stede i muskler, hjerte og hjerne, M2-PK findes i Hvide blodlegemer og blodplader, M2-PK i naive celler, og tilstedeværelsen af ​​M2-PK i røde blodlegemer hos nogle patienter med PK-mangel, kan heterogeniteten af ​​PK-mutanter forklare den brede vifte af variationer i PK-mangelfenotype, Den "klassiske" PK-mangel bortset fra reduktionen af ​​enzymaktivitet har ingen abnormiteter i egenskaberne for de andre enzymer. Først troede man, at kun enzymer med normal struktur blev produceret for lidt, men yderligere undersøgelser har vist, at der er strukturelle ændringer i enzymmolekylerne, der kun påvirker den katalytiske aktivitet, åbenlyst De fleste PK-mutationer ledsages af strukturelle abnorme proteiner og Disse proteiner adskiller sig i elektroforesehastighed, restaktivitet, substrataffinitet, kinetiske egenskaber, termisk stabilitet, nukleotidspecificitet, ATP-hæmning, allosterisk aktivering eller pH-optimal

2. Genetisk mønster PK-mangel er autosomal recessiv, men rapporteres lejlighedsvis som autosomal dominerende familie. Generelt er det kun homozygote eller komplekse heterozygoter, der udvikler hæmolytisk sygdom, heterozygote patienter trods røde blodlegemer Der er en ændring i glukosemellemprodukter, men ingen anæmi. Detektionshastigheden for heterozygot PK-mangel er 0,24% til 2,20%. De fleste patienter med PK-mangel er sammensatte heterozygoter, og der er få rigtige homozygoter.

3. Molekylærbiologi M2-typen PK-genet er lokaliseret til 15q22-qter, og L-typen og R-typen PK-generne er lokaliseret ved 1q21. L og R er isoformer reguleret af det samme gen med to vævsspecifikke promotorer. Den kodede L-type og R-type adskiller sig kun i de første to eksoner; M1 og M2 kodes også af det samme gen, og to mRNA'er, der henholdsvis er oversat til denne PK, produceres på grund af forskellige splejsninger. For nylig Kanno et al. CDNA fra humant R-type PK-gen består af 2060 bp og koder for et protein bestående af 574 aminosyrer. PK-mangel er forårsaget af punktmutation af PK-gen. Indtil videre er der fundet mere end 130 forskellige mutationer, hovedsageligt missense-mutationer. En lille procentdel af patienter, der er til stede med en sletning eller indsættelse.

(to) patogenese

Den nøjagtige hæmolysemekanisme hos patienter med PK-mangel er uklar. Når PK er mangelfuld reduceres ATP-produktion ATP-mangel er den vigtigste årsag til hæmolyse i PK-mangel. På grund af ATP-mangel forårsager det tab af K og vand i røde blodlegemer, og de røde blodlegemer skrumper ned. Rygmarvsceller, som har reduceret deformerbarhed og er tilbageholdt i milten, som ødelægges, hvilket fører til forekomst af sputumanæmi, PK-mangel, erythrocytt adenosindiphosphat (ADP) og oxideret coenzym I (NAD) syntese, ADP og NAD Det vil forværre faldet i glukosemetabolismen forårsaget af PK-mangel og derved forværre PK, mangle hæmolyse hos patienter og akkumulering af 2,3-diphosphoglycerat (2,3-DPG) i røde blodlegemer af PK-mangel og 2, 3-DPG er en hæmmer af hexokinase, der også forværrer faldet i mængden af ​​glukosemetabolisme forårsaget af PK-mangel og nedsætter yderligere mængden af ​​ATP produceret for at forværre hæmolyse hos patienter med PK-mangel.

Pyruvat kinase-mangelforebyggelse

Lav genetisk rådgivning, kontroller for bærere af sygdomsfremkaldende gener, og giv lægevejledning om fertilitetsproblemer.

Pyruvat kinase mangel komplikationer Komplikationer kolelithiasis

1. Cholelithiasis er en mere almindelig komplikation.

2. Mindre almindelige komplikationer inkluderer bilirubin encephalopati, kroniske bensår, akut pancreatitis sekundær til galdesygdomme, miltabcesser, rygmarvskomprimering af ekstramedullær hæmatopoietisk væv og migrerende flebitt.

3. Akut infektion eller graviditet kan forværre den kroniske hæmolyseproces og endda en "hæmolytisk krise", som kan kræve blodtransfusion.

Symptomer på pyruvat-kinase-mangel Almindelige symptomer Røde blodlegemer i urinvejene øgede hæmolytisk anæmi Astragalus bilirubin øgede

Hovedsagelig kronisk hæmolyse og dens komorbiditeter, sygdommens sværhedsgrad kan være svær neonatal gulsot, et lille antal patienter, indtil en voksen eller alderen fandt anæmi, og nogle på grund af komplet kompensation af knoglemarvsfunktion, er normalt måske ikke åbenlyse Anæmi og andre manifestationer, men har ofte gulsot og milt i undersøgelsen, almindeligvis forekommer anæmi eller gulsot hos spædbørn eller børn for første gang, i modsætning til patienter med G-6-PD-mangel, ledsages babyer med PK-mangel altid af anæmi, når gulsot opstår Og ofte har splenomegali, graden af ​​anæmi er normalt mere alvorlig end patienter med arvelig sfærocytose, der ofte kræver blodtransfusion.

Diagnose afhænger af aktiviteten af ​​erythrocyt PK. Der skal udvises omhu, når man overvejer diagnosen PK-mangel:

1 Standardisering af fluorescerende pletanalyser til screening af PK-aktivitet;

2 Bortset fra muligheden for sekundær PK-mangel er følgende de diagnostiske kriterier for PK-mangel.

Undersøgelse af pyruvat kinase mangel

1. Perifert blodhemoglobin er generelt over 50 ~ 60 g / L, reticulocytantal er for det meste 2,5% ~ 15,0%, efter milt kan være så højt som 40% ~ 70%, kan ses i perifert blod kan ses røde blodlegemer og nukleare røde blodlegemer Den autologe hemolysetest er ikke-specifik, og denne test bruges ikke længere som et eksperimentelt diagnostisk værktøj til erythrocytenzymsygdomme.Nogle mellemprodukter af glycolysebanen i røde blodlegemer har karakteristiske ændringer, såsom 2,3-DPG er dobbelt så stor. Ovenstående stigning, ATP faldt, 3-PG steg, og lignende.

2. PK-substrataktivitetsassaymetoden inkluderer fluorescens-spot-metode, PK-aktivitetsscreeningstest og kvantitativ bestemmelse af PK-aktivitet, der er anbefalet af International Hematology Standardization Committee. Princippet med PK-fluorescenspunktprøve er at reducere produktionen af ​​reduceret coenzym I (NADH) i ultraviolet. Fluorescens kan udsendes under lys. Ved test blandes phosphoenolpyruvat, NADH og lactatdehydrogenase (LDH) med blodet, der skal testes på filterpapiret, og fluorescensintensiteten detekteres. Hvis blodprøven mangler, er NADH Hvis den ikke bruges, produceres pyruvinsyre ikke, fluorescensen vil vare i 45-60 minutter, den normale blodprøve forsvinder efter 15 minutter, og blodtransfusionen vil føre til falsk positiv. Ved anvendelse af PK fluorescerende plottest skal testen først standardiseres, dvs. kvantificeres. Resultaterne af kalibreringsmetoden er mere pålidelige Den kvantitative bestemmelse af PK-aktivitet bestemmes ved kvantitativ måling af mængden af ​​NADH omdannet til NAD ved hjælp af spektrofotometer ved standardtemperatur, pH og substratkoncentration. Når det er nødvendigt, er det nødvendigt at fjerne hvide blodlegemer så meget som muligt, fordi hvide blodlegemer indeholder M1- og M2-type PK-enzymer, og PK-aktiviteten i hvide blodlegemer er 300 gange den for normale røde blodlegemer. Leukocytter stede i testprøven ville føre til falske positive, er det generelt nødvendigt indhold på <1,5 × 109 / L. leukocyt

3. PK-substrataktivitet, inositol-1,6-diphosphataktivering og varmestabilitetstest. De fleste af den homozygote eller komplekse heterozygote med anæmi viste et enzymaktivitetsniveau på 5% til 40% af den normale værdi og klinisk Den normale heterozygote har en enzymatisk aktivitet på ca. 50% af det normale. I tilfælde af uforklarlig ikke-sfærisk erythrocyt-hemolytisk anæmi, hvis PK-aktiviteten er normal, bør aktiviteten af ​​PK-underlag undersøges yderligere, og glycosid-1,6-II Test af fosforsyreaktivering og varmestabilitet kan afsløre abnormiteter.

Ifølge kliniske manifestationer, symptomer, tegn kan vælge EKG, B-ultralyd, røntgen og andre tests.

Diagnose og identifikation af pyruvat kinase mangel

Diagnostiske kriterier

1. Normal referenceværdi til bestemmelse af PK-aktivitet

(1) Fluorescens-spotmetode PK-aktivitetsscreeningstest:

1PK-aktivitet var normal: fluorescens forsvandt inden for 25 minutter.

2PK aktivitet mellemliggende mangelværdi (hybridværdi): fluorescens forsvandt efter 25 til 60 minutter.

3PK-aktivitet var alvorligt mangelfuld (homozygot værdi): fluorescens forsvandt ikke efter 25 minutter.

(2) Kvantitativ bestemmelse af PK-aktivitet [International Hematology Standardization Committee (ICSH)] Anbefalet Blume-metode:

1 Normal værdi: (15,0 ± 1,99) U / gHb (37 ° C).

2 Lav substratkoncentration (PEP) normal værdi: 14,9% ± 3,71% (37 ° C) af normal aktivitet.

3 Normal værdi efter lav PEP + PDP-stimulering: 43,5% ± 2,46% (37 ° C) af normal aktivitet.

4 homozygot værdi er mindre end 25% af normal aktivitet, og heterozygote værdi er 25% til 50% af normal aktivitet.

(3) Normal værdi af mellemliggende metabolitter (37 ° C):

1ATP: (4,23 ± 0,29) μmol / g Hb, PK-mangel er mere end 2 standardafvigelser lavere end normalt.

22,3-diphosphoglycerat (2,3-DPG): (12,27 ± 1,87) μmol / g Hb, PK-mangel steg mere end 2 gange end normalt.

3 phosphoenolpyruvat (PEP): (12,2 ± 2,2) μmol / LRBC, PK-defekter steg med mere end 2 standardafvigelser end normalt.

42-phosphoglycerat (2-PG): (7,3 ± 2,5) μmol / LRBC, PK-defekter steg med 2 standardafvigelser end normalt.

2. Eksperimentelle diagnostiske kriterier for erythrocyt PK-mangel

(1) PK-lysstofrørstesten er en alvorlig mangel på værdiområde.

(2) PK-fluorescens-spot-testen er en mellemliggende mangel på værdiområde med en klar familiehistorie og / eller en 2x stigning i 2,3-DPG-indhold eller andre mellemliggende produktændringer.

(3) Kvantificering af PK-aktivitet er et homozygot interval.

(4) Kvantificering af PK-aktivitet er et heterozygot interval: ledsaget af en klar familiehistorie og / eller mellemliggende metabolitændringer.

I overensstemmelse med en af ​​de ovennævnte 4 punkter kan den eksperimentelle diagnose af PK-mangel etableres, hvis den klinisk stærkt mistænkte PK-mangel er til stede, og PK-aktiviteten er normal, bør PK-aktiviteten med lavt substrat bestemmes kvantitativt for at bestemme tilstedeværelsen eller fraværet af PK-aktivitet. reduceret.

3. Diagnostiske kriterier for hæmolytisk anæmi forårsaget af PK-mangel

(1) Neonatal hyperbilirubinæmi forårsaget af erythrocyt PK-mangel:

1 I den tidlige postnatal periode (for det meste inden for 1 uge) optrådte gulsot, og det samlede serumbilirubin hos modne børn overskred 205,2 μmol / L (12 mg%), og de umodne børn overskred 256,5 μmol / L (15 mg%), hovedsageligt indirekte bilirubin. forøges;

2 andre tegn på hæmolyse (såsom anæmi, forøget retikulær rød, forøget urinvejsgalier osv.);

3 Diagnostiske kriterier for PK-mangel opfylder de ovennævnte tre kriterier og udelukker andre årsager til gulsot, kan diagnosticeres; de, der ikke har ovennævnte 2 og / eller har andre grunde, bør mistænkes for erytrocyt PK-mangel Hemolyse forårsaget af den.

(2) PK-mangel forårsager medfødt ikke-sfærisk cellulær hæmolytisk anæmi (CNSHA):

1 er en kronisk hæmolyseproces med milten, gulsot, anæmi;

2 eksperimentelle diagnostiske kriterier i overensstemmelse med PK-defekter;

3 udelukker andre erythrocyttenzymsygdomme og hæmoglobinopati;

4 Ekskludering af sekundær PKD, der er i overensstemmelse med de ovennævnte 4 punkter, kan diagnosticeres som arvelig PKD forårsaget af medfødt ikke-sfærisk erythrocyt-hemolytisk anæmi.

PK-værdier, der er lavere end normalt, inkluderer akut leukæmi, MDS, ildfast granulocytanæmi og post-kemoterapistatus Årsagen til erhvervet enzymmangel kan være multifaktoriel. I nogle tilfælde kan det ledsages. Knoglemarvsstamceller med unormal proteinsyntese er beskadiget, mens de i andre tilfælde kan være forårsaget af post-translationelle modifikationer af enzymet.

PK-mangel skal differentieres fra andre erytrocyttenzymsygdomme såsom G-6-PD-mangel og hæmoglobinsygdom, leukæmi, aplastisk anæmi, myelodysplastisk syndrom og kemoterapi kan forårsage sekundær PK-mangel, så arvelig PK-mangel (sædvanligvis heterozygot) bør differentieres fra sekundær PK-mangel, men nogle gange er identifikationen af ​​de to ganske vanskelig, fordi erytrocyt-PK-aktiviteten er mild til moderat reduceret, generelt ingen åbenbar hæmolyse Ydeevne, nogle gange nødt til at følge op og nøje analysere.

Materialet på dette sted er beregnet til generel informativ brug og er ikke beregnet til at udgøre medicinsk rådgivning, sandsynlig diagnose eller anbefalede behandlinger.