Pyruvate Kinase บกพร่อง

• บทนำ
• เชื้อโรค
• การป้องกัน
• โรคแทรกซ้อน
• อาการ
• ตรวจสอบ
• การวินิจฉัยโรค

บทนำ

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการขาด kinase pyruvate การขาด Pyruvatekinase (PK) เป็นเอนไซม์เซลล์เม็ดเลือดแดงที่เกิดขึ้นที่สองเท่านั้นที่ขาด G-6-PD ความรู้พื้นฐาน สัดส่วนการเจ็บป่วย: 0.0005% - 0.001% คนที่อ่อนแอ: ไม่มีคนที่เฉพาะเจาะจง โหมดของการติดเชื้อ: ไม่ติดเชื้อ ภาวะแทรกซ้อน: cholelithiasis

เชื้อโรค

สาเหตุของการขาด kinase pyruvate

(1) สาเหตุของการเกิดโรค

1. ตัวแปรทางชีวเคมี PK เป็น tetramer ที่มีน้ำหนักโมเลกุล 60 kD ประกอบด้วยหน่วยย่อยที่เหมือนกันหรือเหมือนกันอย่างมีนัยสำคัญมีสี่ isomerases ในเนื้อเยื่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: L, R, M1 และ M2, R-type isomerism เอนไซม์ (R-PK) มีอยู่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงที่เป็นผู้ใหญ่เท่านั้น R-PK ถูกแยกออกเป็นสองส่วนโดย polyacrylamide gel electrophoresis Rl-PK เป็น homotetramer (L2L2) และ R1-PK ส่วนใหญ่จะอยู่ในสภาพดั้งเดิม เซลล์เม็ดเลือดแดงและ reticulocytes ในขณะที่ R2-PK พบส่วนใหญ่ในเซลล์เม็ดเลือดแดงผู้ใหญ่ L-type PK มีอยู่ในตับคล้ายกันมาก แต่ไม่เหมือนกับ R-PK ชนิด M1 มีอยู่ในกล้ามเนื้อหัวใจและสมอง M2-PK มีอยู่ใน เม็ดเลือดขาวและเกล็ดเลือด M2-PK ในเซลล์ไร้เดียงสาและการปรากฏตัวของ M2-PK ในเซลล์เม็ดเลือดแดงของผู้ป่วยบางรายที่มีการขาด PK, ความหลากหลายของการกลายพันธุ์ของการกลายพันธุ์ของ PK สามารถอธิบายความหลากหลายของฟีโนไทป์ขาด PK การขาด PK แบบ "คลาสสิก" ยกเว้นการลดลงของกิจกรรมของเอนไซม์ไม่มีความผิดปกติในลักษณะของเอนไซม์อื่น ๆ ในตอนแรกคิดว่ามีเพียงเอนไซม์ที่มีโครงสร้างปกติเท่านั้นที่ผลิตน้อยเกินไป แต่การศึกษาเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในโมเลกุลของเอนไซม์ การกลายพันธุ์ของ PK ส่วนใหญ่จะมาพร้อมกับโปรตีนที่ผิดปกติของโครงสร้างและ โปรตีนเหล่านี้มีความแตกต่างในความเร็วอิเล็กโตรโฟรีซิส, กิจกรรมตกค้าง, ความสัมพันธ์ของสารตั้งต้น, คุณสมบัติทางจลนศาสตร์, เสถียรภาพทางความร้อน, ความจำเพาะของนิวคลีโอไทด์, การยับยั้ง ATP, การกระตุ้นด้วย allosteric หรือค่า pH ที่เหมาะสม

2. รูปแบบทางพันธุกรรมที่ขาด PK เป็น autosomal ถอย แต่บางครั้งก็รายงานว่าเป็นครอบครัวที่โดดเด่น autosomal โดยทั่วไปเพียง heoo เดียวหรือซับซ้อน heterozygotes homozygous จะพัฒนาโรค hemolytic ผู้ป่วย heterozygous แม้เซลล์เม็ดเลือดแดง มีการเปลี่ยนแปลงในกลูโคสตัวกลาง แต่ไม่มีภาวะโลหิตจางอัตราการตรวจพบการขาด PK ของ heterozygous คือ 0.24% ถึง 2.20% ผู้ป่วยส่วนใหญ่ที่มีภาวะขาดฮอร์โมน PK เป็นสารประกอบ heterozygotes และมี homozygotes จริงเพียงไม่กี่ตัว

3. อณูชีววิทยาโมเลกุลยีน M2 ชนิด PK มีการแปลเป็น 15q22-qter และยีน PK ชนิด L-type และ R-type ตั้งอยู่ที่ 1q21 L และ R เป็นไอโซฟอร์มที่ควบคุมโดยยีนเดียวกันกับโปรโมเตอร์เฉพาะเนื้อเยื่อสองตัว การเข้ารหัส L-type และ R-type แตกต่างกันเฉพาะในสอง exons แรก M1 และ M2 ถูกเข้ารหัสโดยยีนเดียวกันและ mRNA สองอันที่ถูกแปลเป็น PK นี้ตามลำดับมีการผลิตเนื่องจากการต่อกันที่แตกต่างกันเมื่อเร็ว ๆ นี้ Kanno et al cDNA ของยีน PK ของมนุษย์ R-type ประกอบด้วย 2,060 bp และเข้ารหัสโปรตีนที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 574 การขาด PK เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนจุด PK จนถึงขณะนี้พบการกลายพันธุ์ที่แตกต่างกันมากกว่า 130 ส่วนใหญ่กลายพันธุ์ missense ร้อยละขนาดเล็กของผู้ป่วยที่มีการลบหรือการแทรก

(สอง) การเกิดโรค

กลไกการแตกของเม็ดเลือดแดงที่แน่นอนของผู้ป่วยที่มีการขาด PK ไม่ชัดเจนเมื่อขาด PK การผลิต ATP จะลดลงการขาด ATP เป็นสาเหตุหลักของการแตกของเม็ดเลือดแดงในการขาด PK เนื่องจากการขาด ATP ทำให้เกิดการสูญเสีย K และน้ำในเซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์กระดูกสันหลังที่มีการลดความผิดปกติและถูกเก็บไว้ในม้ามซึ่งถูกทำลายนำไปสู่การเกิดขึ้นของโรคโลหิตจางเสมหะ, การขาด PK, เม็ดเลือดแดง adenosine diphosphate (ADP) และ oxidized coenzyme I (NAD) บกพร่อง, ADP และ NAD มันจะซ้ำเติมการลดลงของการเผาผลาญกลูโคสที่เกิดจากการขาด PK จึงทำให้รุนแรงขึ้น PK ขาด hemolysis ในผู้ป่วยและการสะสม 2,3-diphosphoglycerate (2,3-DPG) ในเซลล์เม็ดเลือดแดงของการขาด PK และ 2, 3-DPG เป็นตัวยับยั้งของ hexokinase ซึ่งทำให้การเผาผลาญกลูโคสที่เกิดจากการขาดฮอร์โมนลดลงและทำให้ปริมาณ ATP ที่ผลิตซ้ำซ้อนกับเม็ดเลือดแดงแตกเพิ่มขึ้นในผู้ป่วยที่มีภาวะขาดฮอร์โมน

การป้องกัน

การป้องกันการขาด kinase pyruvate

ทำการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมตรวจสอบผู้ให้บริการของยีนที่ทำให้เกิดโรคและให้คำแนะนำทางการแพทย์เกี่ยวกับปัญหาความอุดมสมบูรณ์

โรคแทรกซ้อน

ภาวะแทรกซ้อนการขาด kinase pyruvate ภาวะแทรกซ้อน cholelithiasis

1. Cholelithiasis เป็นภาวะแทรกซ้อนที่พบบ่อยมากขึ้น

2. ภาวะแทรกซ้อนที่พบได้น้อย ได้แก่ โรคไข้สมองอักเสบบิลิรูบิน, แผลที่ขาเรื้อรัง, ตับอ่อนอักเสบเฉียบพลันรองจากโรคระบบทางเดินน้ำดี, ฝีในม้าม, การบีบอัดเส้นประสาทไขสันหลังของเนื้อเยื่อเม็ดเลือด

3. การติดเชื้อเฉียบพลันหรือการตั้งครรภ์สามารถทำให้รุนแรงขึ้นกระบวนการแตกของเม็ดเลือดแดงแตกเรื้อรังและแม้กระทั่ง "วิกฤต hemolytic" ซึ่งอาจต้องมีการถ่ายเลือด

อาการ

อาการของการขาด kinase pyruvate อาการที่ พบบ่อย เซลล์เม็ดเลือดแดงทางเดินน้ำดีทางเดินปัสสาวะเพิ่มขึ้นโรคโลหิตจาง hemolytic โรคโลหิตจาง Astragalus บิลิรูบินเพิ่มขึ้น

ภาวะเม็ดเลือดแดงแตกเรื้อรังส่วนใหญ่และโรคคอร์ดีซิตีความรุนแรงของโรคอาจเกิดอาการตัวเหลืองในทารกแรกเกิดจำนวนเล็กน้อยของผู้ป่วยจนกระทั่งผู้ใหญ่หรือวัยชราพบภาวะโลหิตจางและบางส่วนเกิดจากการชดเชยการทำงานของไขกระดูก โรคโลหิตจางและอาการอื่น ๆ แต่มักจะมีอาการตัวเหลืองและม้ามในการตรวจโดยทั่วไปโรคโลหิตจางหรือโรคดีซ่านเกิดขึ้นในทารกหรือเด็กเป็นครั้งแรกซึ่งแตกต่างจากผู้ป่วยที่ขาด G-6-PD, การขาด PK ทารกมักเกิดขึ้นพร้อมกับโรคดีซ่าน และมักจะมีม้ามโตระดับของโรคโลหิตจางมักจะรุนแรงกว่าผู้ป่วยที่มี spherocytosis ทางพันธุกรรมมักจะต้องถ่ายเลือด

การวินิจฉัยขึ้นอยู่กับกิจกรรมของเม็ดเลือดแดง PK ควรใช้ความระมัดระวังเมื่อพิจารณาการวินิจฉัยการขาด PK:

1 การกำหนดมาตรฐานของการตรวจหาจุดเรืองแสงเพื่อคัดกรองกิจกรรม PK;

2 ยกเว้นความเป็นไปได้ของการขาด PK รองต่อไปนี้เป็นเกณฑ์การวินิจฉัยสำหรับการขาด PK

ตรวจสอบ

การตรวจสอบการขาด kinase pyruvate

1. ฮีโมโกลบินเลือดโดยทั่วไปอยู่เหนือ 50 ~ 60g / L จำนวน reticulocyte เป็นส่วนใหญ่ 2.5% ~ 15.0% หลังจากม้ามสามารถสูงถึง 40% ~ 70% สามารถมองเห็นได้ในเลือดต่อพ่วงเซลล์เม็ดเลือดแดงและเซลล์เม็ดเลือดแดงนิวเคลียส การทดสอบภาวะเม็ดเลือดแดงแตกแบบ autologous hemolysis นั้นไม่เฉพาะเจาะจงและการทดสอบนี้ไม่ได้ใช้เป็นเครื่องมือในการวินิจฉัยเชิงทดลองสำหรับโรคเอนไซม์ erythrocyte อีกต่อไปผลิตภัณฑ์ขั้นกลางบางส่วนของทางเดิน glycolysis ในเซลล์เม็ดเลือดแดงมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะเช่น 2,3-DPG การเพิ่มขึ้นข้างต้น ATP ลดลงเพิ่มขึ้น 3-PG และสิ่งที่คล้ายกัน

2. วิธีการทดสอบกิจกรรมของสารตั้งต้น PK ประกอบด้วยวิธีจุดเรืองแสง, การทดสอบการตรวจคัดกรองกิจกรรม PK และการกำหนดเชิงปริมาณของกิจกรรม PK ที่แนะนำโดยคณะกรรมการมาตรฐานโลหิตวิทยาระหว่างประเทศหลักการของการทดสอบจุดเรืองแสง PK คือการลดการผลิตโคเอ็นไซม์ I เรืองแสงสามารถเปล่งออกมาภายใต้แสงเมื่อทดสอบฟอสฟอโนลินไพฟรูวาเนต, NADH และแลคเตทดีไฮโดรจีเนส (LDH) ผสมกับเลือดเพื่อทดสอบบนกระดาษกรองและตรวจพบความเข้มของฟลูออเรสเซน หากไม่ได้ใช้กรด pyruvic จะไม่เกิดขึ้นการเรืองแสงจะอยู่ที่ 45-60 นาทีตัวอย่างเลือดปกติจะหายไปหลังจาก 15 นาทีและการถ่ายเลือดจะทำให้เกิดผลบวกปลอมในการใช้งานของการทดสอบจุดไฟฟลูออเรสเซนต์ PK การทดสอบควรเป็นมาตรฐานแรก ผลลัพธ์ของวิธีการสอบเทียบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นการกำหนดเชิงปริมาณของกิจกรรม PK ถูกกำหนดโดยการวัดปริมาณของ NADH ที่แปลงเป็น NAD เชิงปริมาณด้วยเครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ที่อุณหภูมิมาตรฐาน pH และความเข้มข้นของสารตั้งต้น เมื่อจำเป็นก็จำเป็นต้องกำจัดเซลล์เม็ดเลือดขาวให้มากที่สุดเนื่องจากเซลล์เม็ดเลือดขาวมีเอนไซม์ประเภท PK ประเภท M1 และ M2 และกิจกรรม PK ในเซลล์เม็ดเลือดขาวคือ 300 เท่าของเซลล์เม็ดเลือดแดงปกติ เม็ดเลือดขาวในปัจจุบันตัวอย่างการทดสอบจะนำไปสู่เนื้อหาในเชิงบวกของเม็ดเลือดขาวที่ผิดพลาดก็จะถูกต้องโดยทั่วไปของ <1.5 × 109 / ลิตร

3. กิจกรรมของสารตั้งต้น PK, การเปิดใช้งาน inositol-1,6-diphosphate และการทดสอบความคงตัวของความร้อนส่วนใหญ่ของ homozygous หรือซับซ้อน heterozygote กับโรคโลหิตจางพบว่าระดับกิจกรรมเอนไซม์ 5% ถึง 40% ของค่าปกติและทางคลินิก heterozygote ปกติมีกิจกรรมของเอนไซม์ประมาณ 50% ของปกติสำหรับกรณีของภาวะโลหิตจางเม็ดเลือดแดงที่ไม่ใช่ทรงกลมที่ไม่ได้อธิบายทรงกลมหากกิจกรรม PK เป็นปกติกิจกรรมของสารตั้งต้น PK ควรตรวจสอบเพิ่มเติมและ glycoside-1,6-II การเปิดใช้งานกรดฟอสฟอริกและการทดสอบความคงตัวของความร้อนอาจเปิดเผยความผิดปกติ

ตามอาการทางคลินิกอาการสัญญาณสามารถเลือกคลื่นไฟฟ้าหัวใจ B- อัลตราซาวนด์ X-ray และการทดสอบอื่น ๆ

การวินิจฉัยโรค

การวินิจฉัยและการบ่งชี้ของการขาด kinase pyruvate

เกณฑ์การวินิจฉัย

1. ค่าอ้างอิงปกติสำหรับการกำหนดกิจกรรม PK

(1) วิธีการเรืองแสงจุดทดสอบการตรวจคัดกรองกิจกรรม PK:

กิจกรรม 1PK เป็นปกติ: หายไปภายใน 25 นาที

2PK ค่ากลางขาดกิจกรรม (ค่าไฮบริด): หายไปเรืองแสงที่ 25 ถึง 60 นาที

กิจกรรม 3PK นั้นขาดอย่างรุนแรง (ค่า homozygous): การเรืองแสงไม่หายไปในเวลา 25 นาที

(2) การหาปริมาณกิจกรรม PK [คณะกรรมการมาตรฐานโลหิตวิทยานานาชาติ (ICSH)] วิธี Blume ที่แนะนำ:

1 ค่าปกติ: (15.0 ± 1.99) U / gHb (37 ° C)

2 ค่าความเข้มข้นพื้นผิวต่ำ (PEP) ค่าปกติ: 14.9% ± 3.71% (37 ° C) ของกิจกรรมปกติ

3 ค่าปกติหลังจากการกระตุ้น PEP + PDP ต่ำ: 43.5% ± 2.46% (37 ° C) ของกิจกรรมปกติ

4 ค่า homozygous น้อยกว่า 25% ของกิจกรรมปกติและค่า heterozygote เป็น 25% ถึง 50% ของกิจกรรมปกติ

(3) ค่าปกติของสารกลาง (37 ° C):

1ATP: (4.23 ± 0.29) μmol / g Hb, การขาด PK มากกว่า 2 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานต่ำกว่าปกติ

22,3-diphosphoglycerate (2,3-DPG): (12.27 ± 1.87) μmol / g Hb, การขาด PK เพิ่มขึ้นมากกว่า 2 เท่ากว่าปกติ

3 phosphoenolpyruvate (PEP): (12.2 ± 2.2) μmol / LRBC, PK บกพร่องเพิ่มขึ้นมากกว่า 2 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานมากกว่าปกติ

42-phosphoglycerate (2-PG): (7.3 ± 2.5) μmol / LRBC, PK บกพร่องเพิ่มขึ้น 2 เบี่ยงเบนมาตรฐานมากกว่าปกติ

2. เกณฑ์การวินิจฉัยทดลองสำหรับการขาด erythrocyte PK

(1) การทดสอบจุดเรืองแสง PK คือการขาดช่วงค่าอย่างจริงจัง

(2) การทดสอบจุดเรืองแสง PK เป็นการขาดช่วงค่ากลางที่มีประวัติครอบครัวที่ชัดเจนและ / หรือเพิ่มขึ้น 2 เท่าในเนื้อหา 2,3-DPG หรือการเปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ขั้นกลางอื่น ๆ

(3) การหาปริมาณของกิจกรรม PK เป็นช่วง homozygous

(4) ปริมาณของกิจกรรม PK เป็นช่วงที่แตกต่างกัน: มาพร้อมกับประวัติครอบครัวที่ชัดเจนและ / หรือการเปลี่ยนแปลงสารเมตาโบไลต์ระดับกลาง

ตามรายการใด ๆ ข้างต้น 4 รายการการวินิจฉัยการขาดยา PK สามารถกำหนดได้หากมีการขาดยาที่สงสัยว่ามีอาการทางคลินิกสูงและกิจกรรม PK เป็นเรื่องปกติกิจกรรม PK ที่มีสารตั้งต้นต่ำควรถูกกำหนดปริมาณเพื่อกำหนดว่ามีหรือไม่มีกิจกรรม PK ลดลง

3. เกณฑ์การวินิจฉัยโรคโลหิตจาง hemolytic ที่เกิดจากการขาด PK

(1) ภาวะบิลิรูบินในเลือดในทารกแรกเกิดที่เกิดจากการขาดเม็ดเลือดแดง PK:

1 ในช่วงหลังคลอดระยะแรก (ส่วนใหญ่ภายใน 1 สัปดาห์), ดีซ่านปรากฏบิลิรูบินรวมในซีรั่มของเด็กที่เป็นผู้ใหญ่เกิน 205.2 μmol / L (12 mg%), และเด็กที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะเกิน 256.5 μmol / L (15 mg%) เพิ่มขึ้น;

2 หลักฐานอื่น ๆ ของภาวะเม็ดเลือดแดงแตก (เช่นโรคโลหิตจางเพิ่มขึ้นตาข่ายไขว้กันเหมือนเดิมเพิ่มขึ้นทางเดินน้ำดีทางเดินปัสสาวะ ฯลฯ );

3 เกณฑ์การวินิจฉัยสำหรับการขาด PK เป็นไปตามเกณฑ์สามข้อข้างต้นและยกเว้นสาเหตุอื่น ๆ ของโรคดีซ่านสามารถวินิจฉัยได้ผู้ที่ไม่มี 2 และ / หรือมีเหตุผลอื่น ๆ ควรถูกสงสัยว่าเป็นข้อบกพร่องของเม็ดเลือดแดง PK ภาวะเม็ดเลือดแดงแตกเกิดจากมัน

(2) การขาด PK ทำให้เกิดโรคโลหิตจาง hemolytic มือถือที่ไม่ใช่ทรงกลม (CNSHA):

1 เป็นกระบวนการภาวะเม็ดเลือดแดงแตกเรื้อรังที่มีม้ามโต, ดีซ่าน, โรคโลหิตจาง;

2 เกณฑ์การวินิจฉัยทดลองตามข้อบกพร่องของ PK;

3 ไม่รวมโรคเอนไซม์เม็ดเลือดแดงอื่น ๆ และฮีโมโกลบิน

4 การยกเว้นของรอง PKD รอง, สอดคล้องกับ 4 รายการข้างต้นสามารถวินิจฉัยว่าเป็น PKD ทางพันธุกรรมที่เกิดจากการกำเนิด แต่กำเนิดที่ไม่ใช่ทรงกลม erythrocyte hemolytic โรคโลหิตจาง

ค่า PK ต่ำกว่าปกติ ได้แก่ มะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดเฉียบพลัน, MDS, โรคโลหิตจาง granulocyte ธาตุเหล็กและสถานะหลังการทำเคมีบำบัดสาเหตุของการขาดเอนไซม์ที่ได้รับอาจมีหลายปัจจัยในบางกรณีอาจมีผู้ป่วยมาด้วย เซลล์ต้นกำเนิดไขกระดูกที่มีการสังเคราะห์โปรตีนผิดปกติได้รับความเสียหายในขณะที่ในกรณีอื่น ๆ อาจเกิดจากการดัดแปลงของเอนไซม์

การขาด PK ควรจะแตกต่างจากโรคเอนไซม์ในเม็ดเลือดแดงอื่น ๆ เช่นการขาด G-6-PD และโรคฮีโมโกลบิน, โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว, โรคโลหิตจาง aplastic, โรค myelodysplastic และเคมีบำบัดสามารถทำให้เกิดการขาด PK รองดังนั้นทางพันธุกรรม การขาดเภสัชจลนศาสตร์ (ปกติ heterozygous) ควรจะแตกต่างจากการขาด PK รอง แต่บางครั้งการระบุของทั้งสองค่อนข้างยากเพราะกิจกรรมของเม็ดเลือดแดง PK อ่อนถึงปานกลางปานกลางโดยทั่วไปไม่มีภาวะเม็ดเลือดแดงแตกชัดเจน ประสิทธิภาพบางครั้งต้องติดตามและวิเคราะห์อย่างรอบคอบ