Összegzés
A glikogenózisokat enzimhibával vagy szekvenciaszámokkal jelölik, amelyek tükrözik kimutatásuk történeti sorrendjét. Gerty és Carl Cori felfedezéseikkel járultak hozzá leginkább a cukoranyagcsere tisztázásához. Főként a sejtekben a glikogén lebontásának folyamatára összpontosítottak. Felfedték az ún A glükóz és a glikogén reverzibilis átalakulásának Cori-ciklusa a szervezetben. Felfedezték a glükóz-1-foszfátot és a foszforilázt, amelyek részt vettek a glikogén lebontásában. Megállapították, hogy a Gierke-betegséget máj glükóz-6-foszfatáz-hiány okozta, és glikogenózist III okozott. típus egy elágazó enzim, az amil-1,6, glükozidáz hiánya. A Cori házaspár befogadott 1947 Nobel-díj a glikogén katalitikus konverziójának felfedezéséért.
Kulcsszavak: glikogenózis - örökletes anyagcserezavarok története - szénhidrát anyagcsere - Gerty és Carl Coriovci - Cori ciklus.
Lek Obz, 59, 2010, sz. 12. o. 488 - 490.
Összegzés
A glikogén tároló betegségeket vagy hiányos enzimmel, vagy egy olyan típusszámmal jelöljük, amely tükrözi a felismerés történeti szekvenciáját. Gerty és Carl Cori számos jelentős felfedezést tett, amely tisztázta a szénhidrát anyagcserét. Munkájuk elősegítette a sejtekben a glikogén lebontásának és az anyagcsere szabályozásának megértését. Kiderítik a "Cori-ciklust", azt a folyamatot, amelynek során a test reverzibilisen átalakítja a glükózt és a glikogént. Felfedezték a glükóz-1-foszfátot (a "Cori-észter") és a foszforilázt, a glikogén lebontásában részt vevő enzimet. Megállapították azt is, hogy van Gierke-féle diszesz a máj glükóz-6-foszfatáz hiánya, a III-as típusú glikogén-tároló betegség pedig az elágazó amil-1,6-glükozidáz enzim hiánya. A Coris-k 1947-ben Nobel-díjat kaptak a glikogén katalitikus konverziójának felfedezéséért.
Kulcsszavak: Glikogén tárolási betegségek, az anyagcsere veleszületett hibái, a szénhidrát anyagcsere, Carl a Gerty Cori, Cori ciklus.
Lek Obz, 59., 2010., 12., o. 488 - 490.
A glikogenózisok az öröklődő anyagcserezavarok heterogén csoportja, amelyben a glikogén fokozottabban felhalmozódik a szövetekben vagy rendellenes szerkezetű. Több mint 12 típus ismert, amelyek az enzimhiba és a szöveti érintettség szerint vannak felosztva. Glikogenózis esetén a máj, az izmok és a szív a leggyakrabban érintett szervek (8).
A glikogenózisokat római számokkal azonosítják, amelyek tükrözik felfedezésük történelmi sorrendjét, vagy a szerző nevével, aki először leírta őket. Az első glikogenózisokat az 1920-as évek végén és az 1930-as évek elején írták le a glikogén egyes szervekben, leggyakrabban a májban és a szívben történő hatalmas felhalmozódás bizonyítékai alapján. A glikogén felhalmozódásának okait akkor még nem sikerült tisztázni, mivel a szénhidrát-anyagcserével kapcsolatos alapvető kérdésekre nem voltak válaszok. Hogyan szabályozzák a vér glükózkoncentrációját és hogyan metabolizálódik a cukor? A cukorbetegségről és az inzulinról tudni lehetett, hogy kordában tartják a betegséget. E folyamatok biokémiai mechanizmusai azonban nem voltak egyértelműek.
A cukor metabolizmusában a biokémiai folyamatok tisztázásának legfontosabb hozzájárulói Gerta és Carl Cori voltak (1. ábra), akik jelentős ismereteket vezettek be a glikogenózis kérdésében (17). Ők voltak az egyetlen diplomások a prágai Károly Egyetem orvosi karán (1947-ben) Nobel-díjat (7).
Kutatási munkájuk során kezdetben a cukor metabolizmusának "in vivo" és hormonális szabályozásának tanulmányozására összpontosítottak (20). Tökéletes analitikai módszereket dolgoztak ki a glükóz, glikogén, laktát, szervetlen és szerves foszfát mennyiségi meghatározására (15).
Megállapították, hogy az adrenalin csökkenti az izmok és a máj glikogénjét. Már ismert volt, hogy az izomglikogén nincs jelentős hatással a vércukorszintre. Ezekből a tényekből a Coris arra a következtetésre jutott, hogy az izom-glikogénnek olyan köztiterméket kell alkotnia, amely a véren keresztül jut a májba. Ez az anyag laktát volt (6). A glikogén izomban történő lebontása, azaz a glikogenolízis, felszabadítja a glükóz-6-foszfátot, amelyet glikolízis hasít el, és 2 ATP-molekula termelődik energiaforrásként. Oxigén hiányában energiát nyerünk a piruvátból, amelyet laktát-dehidrogenáz átalakít laktáttá. A felszabadult laktátot a máj veszi fel, ahol glükoneogenezis és glükóz alakítja piruváttá, amely az izmokat véráram segítségével látja el. Nagyon fontos felfedezés volt, amellyel a coriidák a glükóz felszabadulásának és a szervezetbe történő felvételének ötletes ciklusát tárták fel. A Cori-ciklus a glükóz és a glikogén és a laktáttermelés közötti kapcsolat kifejeződése az izom anerob glikolízise során (5).
A Coris felismerte, hogy a fiziológiai folyamatok ismerete nem elegendő a cukoranyagcsere szabályozási folyamatainak tisztázásához, de a szövetminták elemzésére szükség van. A békák vázizmaival végzett kísérleti munka sikerült 1936 egy különösen fontos glikogénbontási közbenső glükóz-1-foszfát elkülönítésére, ezek szerint Cori-észternek nevezik (17). Ez volt a glikogén glükózzá történő átalakításának első lépése. És mivel ez a reakció néhány esetben reverzibilis volt, ez volt a vércukor glikogénné történő átalakításának utolsó lépése is.
A glükóz-1-foszfát izolálása után a koriidák az enzimológiára koncentráltak. Számos enzimet azonosítottak és izoláltak a glikogenolízis és a glikogén szintézis során. Rendkívüli volt a glikogén glükóz-1-foszfáttá történő átalakulásának katalizálásáért felelős foszforilázok felfedezése. Megmutatták, hogy az izom-foszforiláz kétféle formában létezik: az "a" foszforiláz, amely könnyen kristályosodott és aktív volt AMP hozzáadása nélkül, és a "b" foszforilil, amely sokkal jobban oldódik, inaktív AMP nélkül. A foszforilázok tisztítása után (11) a korioviak képesek voltak szintetizálni a glikogént "in vitro". Ez volt az első kémcsőben szintetizált biológiai makromolekula.
Gerta Cori, miután Bécsben diplomázott 1920-ban gyermekgyógyászaton kezdett dolgozni, és a klinikai kutatásnak szentelte magát. A laboratóriumban végzett évekig tartó kutatómunka után a klinikai munkára vágyott. Gierke-kórra összpontosított. Elsőként írta le a glikogenózis egy típusát, amelyet egy német patológusról neveztek el egy 7 éves, extrém hepatomegáliában szenvedő lánynál, akinek a májban glikogén halmozódott fel (10).
A máj glükóz-6-foszfatázt 6 Gierke-kórban szenvedő betegnél mértük, két végzetes esetben az enzim gyakorlatilag hiányzott. A glükóz-6-foszfatáz enzim hiányát, mint ennek a betegségnek az oka Cori fedezte fel r. 1952 (5). Később kimutatták, hogy a Gierke-kórnak több altípusa van. Az Ib típus különbözik a klasszikus Ia formától a glükóz-6-foszfatáz transzport hibájával (14).
A glikogenózis II problémás volt. Pompe holland patológus által leírt típus egy olyan 7 hónapos gyermeknél, akinek halálának oka idiopátiás szívhipertrófia volt (16). A szívbetegség mellett a gyermek hipotóniás volt, jelentős izomgyengeséggel. G. Cori ezt a betegséget a glikogenózis II. típus. Viszonylag hosszú ideje rejtély, hogy miért nem befolyásolja ez a típus a köztes szénhidrát-anyagcserét (4). Csak miután Christian de Duv (1,2) felfedezte a lizoszómát a sejtben, H. G. Hers tisztázta ezt a rejtélyt azáltal, hogy felfedezte a hiányzó alfa-glükozidáz enzimet a lizoszómákban. A Pompe-betegség volt az első kimutatott lizoszómális rendellenesség (12).
A Cori-k sikeresen kimutatták a glycogenosis III enzimhibát is. típus. Az első glycogenosisos beteg III. típus, amelyet a Forbes ír le r. 1953 (9). A lány súlyos hepatomegalia volt. A koriidák Barbara Illingworth-szel (13) együttesen kimutatták az amil-1,6-glükozidáz elágazó enzim hiányát ebben a glikogenezisben.
A prágai őslakosok, Carl Ferdinand Cori (1896-1984) és Gerty Theresa Radnitzová-Cori (1896-1957) kitörölhetetlenül beléptek a biokémia és az orvostudomány történetébe a szénhidrát-anyagcsere tisztázásának felfedezéseivel (3). A Coricov-kutatás sajátossága a biokémia alkalmazása a klinikai orvostudományban, valamint a betegségek biokémiai változásainak ismerete és magyarázata volt. A Cori laboratórium évek óta az enzimológia világközpontja. Híres laboratóriumukban Niederland professzor is éves ösztöndíjat kapott, aki 1949-ben megalapította a Pozsonyi Comenius Egyetem Orvostudományi Karán az Általános és Klinikai Biokémiai Intézetet, amely az első a maga nemében Csehszlovákiában (18, 19).
A glikogén tárolási betegségek történeti vonatkozásai
(A Pozsonyi Gyermekegyetemi Kórház I. Gyermekklinikájáról és a pozsonyi LFUK-ról, vezetõ: Dr. Č. Červeňová docens, CSc.)