Заболевания, обусловленные дефектами β-окисления жирных кислот
Жирные кислоты (ЖК) являются важным источником энергии, особенно в скелетных мышцах, сердце и печени.
Большинство ЖК окисляется в митохондриях и пероксисомах сходным путем через цепь из четырех ферментных реакций с образованием ацил-КоА-эфиров ЖК. Энзимы, участвующие в β-окислении, разделяются на ЖК с очень длинной, длинной, средней и короткой углеродной цепью. Большинство ЖК окисляется в митохондриях, причем транспорт длинных цепочечных ацетил-Ко А в митохондрии осуществляется с помощью карнитинового цикла. Система пероксисомного β-окисления определенных ЖК специфична и не может быть осуществлена в митохондриях.
Карнитин - аминокислота, синтезируемая в печени и почках из лизина и метионина путем гидроксилирования бутиро-бетаина. Необходима для функционирования сердца, головного мозга, скелетных мышц, печени, почек, 90% карнитина содержится в мышцах. При первичной недостаточности карнитина нарушен транспорт жирных кислот (ЖК) через мембрану митохондрий. Ген картирован на 5q.
Заболевание манифестируется в генерализованной форме дилатационной кардиомиопатией, мышечной слабостью, гипотонией, гипогликемией и комой или в виде изолированной миопатии. Может быть причиной синдрома внезапной смерти младенцев.
При морфологическом исследовании выявляется жировая дистрофия в скелетных мышцах (рабдомиоцитах I типа), сердце, печени. При электронной микроскопии обнаруживаются аномальные митохондрии.
Вторичная карнитиновая недостаточность сопряжена с рядом других первичных нарушений межуточного обмена, наблюдается при синдроме Фанкони, гемодиализе, тотальном парентеральном питании, длительном лечении антибиотиками.
Недостаточность дегидрогеназ ЖК обусловлена мутациями генов, кодирующих соответствующие энзимы. При нарушениях митохондриального β-окисления ЖК снижена активность коротко-, средне-, длинно- и очень длинноцепочечных ацил-КоА-дегидрогеназ. Тип наследования - аутосомно-рецессивный.
Клинические проявления очень сходны между собой и с болезнями обмена карнитинового цикла. Дебют заболевания отмечается в первые месяцы жизни: метаболические кризы с рвотой и диареей, энцефалопатия, гепатомегалия с печеночной недостаточностью, мышечная гипотония. В острой форме протекают в виде синдрома Рея, нередко как реакция на вирусные инфекции. Морфологические изменения отмечаются преимущественно в печени в виде диффузного, мелкокапельного ожирения гепатоцитов.