Pathogenese und Differentialdiagnose der Glykogenosen

Zusammenfassung

Das schwer lösliche, osmotisch inaktive Glykogen dient als Reservekohlenhydrat im menschlichen und tierischen Organismus. Es besteht aus D(+)-Glucopyranose-Einheiten, die in den Hauptketten in α-glucosidischen 1—4-Bindungen miteinander verknüpft sind. Es weist im Gegensatz zur Stärke einen sehr hohen Verzweigungsgrad auf; etwa alle vier Glucose-Einheiten zweigen Seitenketten ab, die in 1—6-Bindungen mit den Hauptketten verbunden sind. Der Glykogenaufbau wird durch eine Reihe spezifischer Enzyme katalysiert (UDPG-Pyrophosphorylase, UDPG-Glykogen-Transferase, Amylo- [1,4→1,6-] Transglucosidase). Am physiologischen Glykogenabbau nehmen aktive Phosphorylasen, Amylo-1,6-Glucosidase und eine α-Amylase teil. Die Aktivierungs- und Inaktivierungsreaktionen der Phosphorylase in der Muskulatur und Leber unterscheiden sich, sie werden durch Adrenalin oder Glucagon in Gang gesetzt. Leber- und Muskelphosphorylase differieren auch immunologisch. Bisher gibt es sechs verschiedene biochemisch definierte Formen von Glykogenspeicherkrankheit. Typ I: hepato-renale Glykogenose infolge Glucose-6-Phosphatase-Mangels (van Gierkesche Krankheit), Typ II: generalisierte Glykogenose, wahrscheinlich infolge α-Glucosidase-Mangels (Pompesche Krankheit), Typ III: Leber-Muskel-Glykogenose oder Grenzdextrinose infolge Amylo-1,6-Glucosidase-Mangels, Typ IV: Leberzirrhose-Typ oder „Amylopectinose” durch Bildung eines wenig verzweigten Amylopectins, Typ V: muskuläre Glykogenose infolge Mangels an Muskelphosphorylase, Typ VIa: Leber-Glykogenose durch Leberphosphorylase-Mangel, Typ VIb: Herz-Muskel-Leber-Glykogenose infolge generalisierten Phosphorylase-Mangels.

Summary

The osmotically inactive and poorly soluble glycogen acts as a reservoir carbohydrate, both in man and in animals. It consists of units of D(+)-glucopyranose, which in main chains are connected with one another by α-glucoside 1—4 linkages. Contrary to starch it has very many branchings. About every fourth glucose unit has side chains which, via 1—6 linkages, are connected with the main chain. Glycogen is built up with the help of a series of specific enzymes (uridine-diphosphate-glucose [UDPG] pyrophosphorylase, UDPG-glycogen transferase, amylo-[1,4→ 1,6] transglucosidase). Active phosphorylases, amylo-1, 6-glucosidase and α-amylase take part in physiological glycogen breakdown. Activation and inactivation reactions of phosphorylase in muscle and liver differ in that they are initiated by adrenaline or glucagon. Liver and muscle phosphorylases also differ immunologically. — Six different, biochemically definable, forms of glycogen-storage disease have been identified so far: (I) hepato-renal type due to glucose-6-phosphatase deficiency (van Gierke's disease); II generalized type, probably the result of α-glucosidase deficiency (Pompe's disease); (III) liver-muscle type, the result of amylo-1,6 glucosidase deficiency; (IV) liver cirrhosis type or “amylopectinosis”, the result of formation of less amylopectins with fewer; (V) muscle type, due to muscle-phosphorylase deficiency; (VI a) liver-phosphorylase deficiency type; (VI b) heart-muscle-liver type, the result of generalized phosphorylase deficiency.

Resumen

Patogénesis y diagnóstico diferencial de las glucogenosis

El glucógeno, difícilmente soluble y osmóticamente inactivo, sirve como glúcido de reserva en el organismo humano y animal. Consta de unidades de D(+)-glucopiranosa, las cuales están engarzadas unas con otras en enlaces 1—4 α-glucosídicos en las cadenas principales. Muestra, en contraste con el almidón, un grado de ramificación muy intenso; aproximadamente, cada cuatro unidades de glucosa se ramifican en cadenas laterales, que están ligadas en los enlaces 1—6 con las cadenas principales. La anabolia glucogénica se cataliza mediante una serie de enzimas específicos (UDPG-pirofosforilasa, UDPG-glucógeno-transferasa, amilo-[1,4→ 1,6]-glucosidasa). En la catabolia glucogénica fisiológica intervienen fosforilasas activas, amilo-1,6-glucosidasa y una -amilasa. Las reacciones de activación e inactivación de la fosforilasa en la musculatura e hígado difieren; son puestas en marcha mediante adrenalina o glucagón. Fosforilasas hepática y muscular divergen también inmunológicamente. Hasta ahora hay seis formas diferentes, bioquímicamente definidas, de enfermedad de almacenamiento de glucógeno. Tipo I: glucogenosis hepato-renal a consecuencia del déficit de glucosa-6-fosfatasa (enfermedad de van Gierke). Tipo II: glucogenosis generalizada, probablemente debida al déficit de α-glucosidasa (enfermedad de Pompe). Tipo III: glucogenosis hepato-muscular o dextrinosis límite debida al déficit de amilo-1,6-glucosidasa. Tipo IV: de tipo cirrótico-hepático o “amilopectinosis” mediante formación de una amilopectina poco ramificada. Tipo V: glucogenosis muscular debida al déficit de fosforilasa muscular. Tipo VI a: glucogenosis hepática por déficit de fosforilasa hepática. Tipo VI b: glucogenosis hepato-muscular debida a déficit generalizado de fosforilasa.