Примерно 90% метаболизма глюкозы в организме происходит через гликолитический путь, а оставшиеся 10% — через гексозомонофосфатный путь. Шунт гексозо-монофосфата приводит к образованию пентоз, а также к выделению НАДН. Одним из метаболитов является рибозо-5-фосфат, который используется в биосинтезе рибонуклеотидов и дезоксирибонуклеотидов. Пентозофосфаты снова могут быть превращены во фруктозо-6-фосфат и глюкозо-6-фосфат через реакции транскетолазы и трансальдолазы.
а) Основная пентозурия. Эссенциальная пентозурия является доброкачественным заболеванием, встречающимся в основном у евреев-ашкенази, а также считается АуР-признаком. Моча содержит L-ксилулозу, которая выделяется в повышенных количествах из-за блокирования превращения L-ксилулозы в ксилит в результате недостаточности ксилитолдегидрогеназы. Это состояние обычно обнаруживается случайно при анализе мочи на восстановительные в-ва. Лечения не требуется.
б) Недостаточность трансальдолазы. Отдельные пациенты сообщали о таких симптомах, как цирроз печени, гепатоспленомегалия, тяжелая неонатальная гепатопатия и кардиомиопатия. Биохимические отклонения выявили повышенные уровни арабитола, рибитола и эритритола в моче.
Эритроновая кислота была идентифицирована с помощью ядерной магнитно-резонансной спектроскопии мочи как еще один отличительный метаболит. Ферментный анализ в лимфобластах и фибробластах продемонстрировал низкую трансальдолазную активность, о чем свидетельствовали патогенные варианты в гене трансальдолазы. Кроме того, для подтверждения диагноза также можно использовать измерение активности трансальдолазы в фибробластах, лимфобластах или ткани печени, а также оценку концентрации полиолов в моче.
Пентозофосфатный путь метаболизма глюкозы
в) Недостаточность рибозо-5-фосфат-изомеразы. Зарегистрирован только один случай подобного расстройства. У больного мужчины с раннего возраста наблюдалась задержка психомоторного развития, а в возрасте 4 лет развилась эпилепсия. После этого произошел медленный неврологический регресс с выраженной мозжечковой атаксией, некоторой спастичностью, атрофией зрительного нерва и легкой сенсомоторной невропатией.
МРТ ГМ в возрасте 11 и 14 лет показала обширные аномалии белого в-ва ГМ. Протонная магнитно-резонансная спектроскопия ГМ выявила повышенные уровни рибитола и D-арабитола. Эти пентитолы также были увеличены в моче и плазме, как и у пациента с дефицитом трансальдолазы. Ферментные анализы в культивируемых фибробластах показали недостаточную активность рибозо-5-фосфат-изомеразы, что было подтверждено молекулярным исследованием.
Данные результаты в сочетании с исследованием мышей с недостаточностью рибозо-5-фосфат-изомеразы продемонстрировали, что специфическое генетическое соединение нулевого аллеля с аллелем, кодирующим форму фермента, которая является только частично активной, позволяет определять тип клеток, а дефицит экспрессии является фактором, способствующим редкости заболевания. Недостаточность рибозо-5-фосфат-изомеразы может представлять собой пример заболевания с одним геном, которое проявляется редко из-за сложной молекулярной этиологии.
