При дослідженні крові у хворого виявлена виражена гіпоглюкоземія натщесерце. При дослідженні біоптату печінки виявилося, що в клітинах печінки НЕ відбувається синтез глікогену. Недостатність якого ферменту є причиною захворювання?

Чому це правильна відповідь

У цій ситуації порушення стосується обміну вуглеводів, зокрема синтезу глікогену в гепатоцитах. Глікогенсинтетаза є ключовим ферментом, що каталізує утворення α-1,4-глікозидних зв’язків у growing-ланцюгу глікогену, використовуючи УДФ-глюкозу як активований донор глюкозного залишку. Цей фермент функціонує виключно в цитозолі та є основною лімітуючою ланкою глікогенезу. При його дефекті гепатоцити не можуть депонувати глюкозу у вигляді глікогену, тому печінкове депо стає критично порожнім. Глікогенсинтетаза контролюється шляхом ковалентної модифікації: у дефосфорильованій формі вона активна (інсулін стимулює її через активацію фосфопротеїнфосфатаз), а у фосфорильованій – неактивна (адреналін та глюкагон пригнічують її через активацію цАМФ-залежної протеїнкінази А). Навіть при нормальній регуляції гормонами фермент повинен бути структурно справним, інакше синтез глікогену неможливий. При відсутності або різкому зниженні активності глікогенсинтетази гепатоцити не можуть накопичувати глікоген після прийому їжі. У нормі це депо використовується для підтримання глікемії між прийомами їжі та особливо натщесерце, коли запускається глікогеноліз. Якщо синтез глікогену не відбувається, то й глікогеноліз запускати просто нема з чого, тому гіпоглікемія натщесерце стає закономірним наслідком. Відсутність глікогену в печінці означає, що єдиним доступним шляхом підтримання глюкози стає глюконеогенез, але він не здатний забезпечувати швидке та достатнє підвищення глюкози у стані між їжею, особливо при тривалому голодуванні. Тому клінічно прояв домінує як виражена гіпоглікемія. Такий стан є прямим наслідком саме дефекту синтезу глікогену, а не його розщеплення. Саме тому правильним варіантом є дефіцит глікогенсинтетази – єдиного ферменту, чия недостатність повністю пояснює і відсутність глікогену в біоптаті печінки, і гіпоглікемію натщесерце, і неможливість гепатоцитів утримувати нормальний рівень глюкози між прийомами їжі.