Bất thường của của các hệ thống vận chuyển - Rối loạn chuyển hóa

Sự vận chuyển hiệu quả của các phân tử giữa các bào quan trong tế bào và giữa tế bào với môi trường chung quanh thông qua các màng ngăn thường đòi hỏi sự có mặt của các đại phân tử đóng vai trò nối kết giữa các thành phần liên quan lại với nhau và đóng vai trò trung gian trong việc vận chuyển qua các màng đó. Những bất thường trong các hệ thống vận chuyển này sẽ gây ra vô số hậu quả khác nhau, tùy thuộc vào việc chúng đã làm các màng ngăn này đã...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bất thường của của các hệ thống vận chuyển - Rối loạn chuyển hóaBất thường của của các hệ thống vận chuyển - Rối loạn chuyển hóaSự vận chuyển hiệu quả của các phân tử giữa các bào quan trong tế bào vàgiữa tế bào với môi trường chung quanh thông qua các màng ngăn thườngđòi hỏi sự có mặt của các đại phân tử đóng vai trò nối kết giữa các thànhphần liên quan lại với nhau và đóng vai trò trung gian trong việc vận chuyểnqua các màng đó.Những bất thường trong các hệ thống vận chuyển này sẽ gây ra vô số hậu quảkhác nhau, tùy thuộc vào việc chúng đã làm các màng ngăn này đã bị thayđổi như thế nào hoặc sự tích lũy của các cơ chất đã ảnh hưởng như thế nàođến các hoạt động sinh lý bình thường của màng.Sự vận chuyển bất thường của cystine: bệnh cystine niệu (cystinuria) Cystinelà một dẫn suất disulfide của amino acid cysteine. Sự vận chuyển bất thườngcủa cysteine có thể gây ra hai bệnh cystinuria (cystine niệu) và bệnhcystinosis (nhiễm cystine), cả hai loại bệnh này đều di truyền theo kiểu genlặn NST thường.Sự vận chuyển bất thường của cystine giữa tế bào và dịch ngoại bào gậy rabệnh cystinuria, một trong những bệnh chuyển hóa di truyền phổ biến nhất.Mặc dù đây là một bệnh gây chết nhưng thường không gây chết sớm. Bệnhcystinuria là một bệnh di truyền dị nguyên (heterogeneous) gây ra bởi mộtkhiếm khuyết của quá trình vận chuyển amino acid dibasic (dibasic: có hainguyên tử hydrogen có thể thay thế được) ở các tế bào biểu mô dạ dày - ruộtvà các ống thận.Do khiếm khuyết này mà cystine, lysine, arginine, và ornithine được bài tiếttrong nước tiểu với số lượng cao hơn bình thường. Cystine là loại amino acidkhông tan nhất trong nước, vì vậy sự gia tăng cystine trong nước tiểu dẫn đếnviệc hình thành sỏi thận. Tình trạng này sẽ dẫn đến các biến chứng nhiễmtrùng, cao huyết áp và suy thận. Việc điều trị bệnh cystinuria bao gồm việcgiảm sản xuất và bài tiết cystine, làm thay đổi khả năng hòa tan của cystinevà chuyển cystine thành một phức hợp có khả năng hòa tan cao hơn.Bất thường trong các quá trình sản xuất năng lượngNăng lượng cần cho hoạt động sống của tế bào được sản xuất từ nhiều cơchất khác nhau như glucose, các ketone, các amino acid và các acid béo.Quá trình chuyển hóa các cơ chất này đòi hỏi cắt dần chúng thành nhữngphân tử nhỏ hơn (qua các quá trình như chu trình citric acid hay beta oxyhóa) cùng với việc chuyển các ion hydrogen qua hệ thống phosphoryl oxyhóa (oxidative phosphorilation: OXPHOS). Một vài cơ chất được chuyển hóatheo con đường kỵ khí.Trên 20 loại rối loạn khác nhau liên quan tới các khuyết tật của hệ thốngOXPHOS gây ra do các đột biến thay, thêm hoặc mất nucleotide tronggenome của ty thể và được di truyển theo dòng mẹ (maternal inheritance).Tuy nhiên các gene trong nhân có thể gây mất đoạn mtDNA đã được phânlập và chúng được di truyền theo kiểu gene lặn trên NST thường. Đột biếncủa các gene ảnh hưởng đến hệ OXPHOS gây ra những biểu hiện kiểu hìnhphức tạp như là kết quả của sự khác biệt trong như cầu chuyển hóa ở các tổchức khác nhau và các hệ thống khác nhau ở các giai đoạn phát triển khácnhau.Bất thường của các con đường giáng hóa (degradative pathway)Hầu hết các phân tử sinh học đều liên tục được hoàn hồi trong quá trìnhchuyển hóa bình thường của một tế bào.Các phân tử bị giáng hóa để tạo ra các cơ chất dùng cho việc kiến tạo nên cácphân tử mới. Hơn nữa các phó phẩm (by-product) của các quá trình sản sinhnăng lượng, chuyển đổi của các cơ chất và đồng hóa cần phải được xử lí vàloại thải. Những sai sót trong các con đường giáng hóa này có thể dẫn đếntích lũy các chất chuyển hóa mà lẽ ra đã được loại thải hoặc hoàn hồi và gâyra các hậu quả bệnh lý.Rối loạn tồn trữ ở lysosomeCác rối loạn tồn trữ ở lysosome là những khuyết tật chuyển hóa bẩm sinhđiển hình. Bệnh xảy ra do kết quả của sự tích lũy các cơ chất. Các enzymetrong các lysosome xúc tác cho quá trình giáng hoá bậc thang của cácsphingolipid, glycosaminoglycan (mucopolysaccharide), glycoprotein vàglycolipid. Sự tích lũy các phân tử không bị giáng hóa sẽ làm rối loạn chứcnăng của tế bào, mô và cơ quan. Hầu hết các rối loạn của lysosome gây ra dokhiếm khuyết của các enzyme. Mặc dù một số trường hợp xảy ra do sự bấthoạt khả năng hoạt hóa một enzyme hoặc vận chuyển một enzyme tới mộtcấu phần ở dưới mức tế bào (sub-cellular compartment) mà ở đó nó có thểthực hiện chức năng một cách chính xác.Các rối loạn chuyển hóa mucopolysaccharidose (muco-polysaccha- ridoses :MPS disorders) là một nhóm các rối loạn gây ra do giảm khả năng giáng hóacủa một hoặc vài glycosaminoglycan (như dermatan sulfate, heparan sulfate,keratan sulfate and chondroitin sulfate). Các glycosaminoglycan này là cácsản phẩm thoái hoá của các proteoglycan được thấy trong dịch ngoại bào. Tấtcả các rối loạn MPS được đặc trưng bởi sự hư hỏng tiến triển và mãn tính củanhiều hệ thống gây ra những rối loạn chức năng nghe, nhìn, khớp, và hệ timmạch. ...