У дитини спостерігається затримка фізичного та розумового розвитку, глибокі порушення з боку сполучної тканини внутрішніх органів, у сечі виявлено кератансульфати. Обмін яких речовин порушений?

Чому це правильна відповідь

Описана клінічна картина з затримкою фізичного та розумового розвитку, тяжкими ураженнями сполучної тканини та виведенням кератансульфатів із сечею відповідає групі спадкових ферментопатій — мукополісахаридозам (МПС), що є порушенням катаболізму глікозаміногліканів (ГАГ). Глікозаміноглікани (раніше називалися мукополісахаридами) — це довгі неразгалужені полісахаридні ланцюги, що складаються з повторюваних дисахаридних одиниць (глюкуронова/ідуронова кислота + N-ацетилглюкозамін або N-ацетилгалактозамін), часто сульфатовані. Основні ГАГ позаклітинного матриксу: дерматансульфат, хондроїтин-4- та -6-сульфати, гепарансульфат, кератансульфат і гіалуронова кислота. Деградація ГАГ відбувається в лізосомах за допомогою послідовної дії екзоглікозидаз, сульфатаз та ідуронат-2-сульфатази. Дефіцит будь-якого з цих ферментів (наприклад, при МПС І — α-L-ідуронідаза, МПС ІVА — галактозамін-6-сульфатаза, МПС ІVВ — β-галактозидаза) призводить до накопичення неповно розщеплених ГАГ у лізосомах гепатоцитів, фібробластів, хондроцитів, нейронів та їх екскреції із сечею у вигляді дерматан-, гепаран- і кератансульфатів. Накопичення ГАГ у позаклітинному матриксі та лізосомах порушує нормальну архітектоніку сполучної тканини, викликає деструкцію хряща, кісток, клапанів серця, рогівки, призводить до грубих диспластичних змін скелета (гаргоїлізм), гепатоспленомегалії, кардіоміопатії та компресії нервової тканини. В центральній нервовій системі накопичення гепарансульфату порушує сигнальні шляхи розвитку нейронів, що пояснює тяжку розумову відсталість при МПС І, ІІ, ІІІ, VII типах. Виявлення кератансульфатів у сечі є патогномонічним саме для МПС IV типу (синдром Моркіо), але загалом екскреція сульфатованих ГАГ характерна для всіх мукополісахаридозів, окрім МПС ІІІ (там переважно гепарансульфат). Регуляція катаболізму ГАГ здійснюється на рівні експресії лізосомальних гідролаз та їх посттрансляційної модифікації (додавання маннозо-6-фосфату для таргетингу в лізосоми). При спадковому дефіциті одного з ферментів весь ланцюг деградації блокується, і субстрати накопичуються. Саме порушення обміну глікозаміногліканів є єдиним механізмом, що пояснює одночасне накопичення кератансульфатів у сечі та системне ураження сполучної тканини з затримкою розвитку, тоді як порушення синтезу чи обміну колагену, еластину чи фібронектину не призводять до екскреції сульфатованих полісахаридів із сечею.