Dědičné poruchy glykosylace

Různé proteiny jsou glykosylovány stromovitými nebo lineárními oligosacharidovými strukturami, zvanými také glykany, připojenými k polypeptidovému řetězci. Většina extracelulárních proteinů, jako jsou sérové proteiny (transferin, koagulační faktory), většina membránových proteinů a mnoho intracelulárních proteinů (jako jsou lysosomální enzymy) jsou glykoproteiny.

Glykany jsou definovány svou vazbou k proteinu. N-glykany jsou vázány k amidové skupině asparaginu a O-glykany jsou vázány k hydroxylové skupině serinu nebo threoninu. Syntéza N-glykanů probíhá ve třech stupních: tvorba nukleotidů s navázanými sacharidy, assemblace, cílení. Syntéza O-glykanů zahrnuje assemblaci, ale ne cílení a probíhá hlavně v Golgiho aparátu. Vytváří různorodost struktur, jako jsou O-xylosylglykany, O-manosylglykany a O-N-acetylgalaktosaminylglykany.

V posledních letech byla zjištěna řada poruch syntézy oligosacharidových řetězců glykoproteinů , zvaných dědičné poruchy glykosylace (congenital disorders of glycosylation, CDG) .

V současné době je známo 12 poruch assemblace N-glykanů ( skupina CDG-I ), označených CDG-Ia až CDG-Il . 

Je známo šest poruch transportu N-glykanů ( skupina CDG-II ), jsou označeny CDG-IIa až CDG-IIf .

Bylo zjištěno pět poruch 0-glykosylace.

Poruchy transportu oligosacharidového řetězce, které vedou k deficitu manóza-6-fosfátu, rozpoznávacího markeru lysosomálních enzymů, a způsobují mukolipidózu II a III, jsou diskutovány v Kapitole 39. Deficity lysosomálních enzymů, které degradují vedlejší oligosacharidové řetězce a způsobují oligosacharidózy, jsou diskutovány také v této kapitole.

Pacienti s CDG tvoří rychle rostoucí skupinu s velmi širokým spektrem klinických projevů. Jejich objevení otevřelo nové cesty v této oblasti. V roce 2004 byla publikována kombinovaná porucha N- a O-glykosylace . Je způsobena deficitem podjednotky, COG7 , v proteinovém komplexu, který se účastní transportu a funkcí glykosylačního procesu. Také v roce 2004 byla publikována první porucha glykosylace lipidu , zvaná deficit GM3 syntázy , enzymu, který se účastní syntézy gangliosidů.

Vzhledem k velkému počtu CDG syndromů budou v této kapitole podrobně uvedeny pouze nejčastější publikované typy: CDG-Ia, CDG-Ib a CDG-Ic. Krátce bude diskutován dědičný syndrom s mnohočetnými exostózami, Walker-Warburgův syndrom, choroba s postižením svalů, očí a mozku (muscle-eye-brain disease) a budou také krátce diskutovány nově objevené poruchy. 

CDG by měly být zvažovány jako možná diagnóza u jakéhokoliv nevysvětleného klinického stavu . Zdůvodnění pro toto doporučení je dvojí: jednak extrémně široké klinické spektrum, které pokrývá 25 známých CDG a jelikož se glykosylace účastní 1 % lidského genomu, je více než pravděpodobné, že většina CDG bude teprve objevena. Předpokládáme, že budou zahrnovat také choroby způsobené poruchou orgánově specifické glykosylace (CDG mozku, CDG ledvin atd.). Jak to již bylo ukázáno u dědičného syndromu s mnohočetnými exostózami, Walker-Warburgova syndromu a dalších, bezpochyby budou jako CDG identifikovány známé choroby s neznámou etiologií. CDG by měly být zvažovány zvláště u multiorgánových chorob s neurologickým postižením .

Izoelektrická fokuzace sérového transferinu je stále screeningovou metodou volby, ale je důležité vědět, že je schopná detekovat pouze omezený počet CDG, zvláště poruchy N-glykosylace, spojené s deficitem kyseliny sialové. (Částečný) deficit kyseliny sialové u těchto forem CDG způsobuje jeden ze dvou typů katodového posunu. Typ I znamená poruchu assemblace a nejdříve by měly být zvažovány CDG-Ia a CDG-Ib. Jsou-li tyto typy CDG vyloučeny, dalším krokem je analýza glykanů s navázaným dolicholem, která obvykle lokalizuje místo defektu.

Typ II znamená poruchu transportu . Ke zjištění defektního kroku by poté měla být provedena analýza glykanu, navázaného na protein.

Autor: Redakce

Literatura: 

Fernandes, J., Saudubray, J.M., Berghe, G., Walter, J. Diagnostika a léčba dědičných metabolických poruch. Praha: Triton 2008https://www.medicabaze.cz/index.php?&sec=term_detail&termId=2572&tname=D%C4%9Bdi%C4%8Dn%C3%A9+poruchy+glykosylace