Pyruvaatkinasedeficiëntie
Invoering
Inleiding tot pyruvaatkinase-tekort Pyruvatekinase (PK) -deficiëntie is een rode bloedcel-enzym dat alleen optreedt na G-6-PD-deficiëntie. Basiskennis Het aandeel van de ziekte: 0,0005% - 0,001% Gevoelige mensen: geen specifieke mensen Wijze van infectie: niet-infectieus Complicaties: cholelithiasis
Pathogeen
Oorzaak van pyruvaatkinase-tekort
(1) Oorzaken van de ziekte
1. Biochemische variant PK is een tetrameer met een molecuulgewicht van 60 kD bestaande uit identieke of nagenoeg identieke subeenheden Er zijn vier isomerasen in zoogdierweefsels: L, R, M1 en M2, isomerie van het R-type. Het enzym (R-PK) is alleen aanwezig in rijpe rode bloedcellen. R-PK wordt in twee componenten gescheiden door polyacrylamidegelelektroforese. Rl-PK is een homotetramer (L2L2) en R1-PK is voornamelijk aanwezig in het origineel. Rode bloedcellen en reticulocyten, terwijl R2-PK voornamelijk wordt gevonden in volwassen rode bloedcellen, L-type PK is aanwezig in de lever, zeer vergelijkbaar maar niet identiek aan R-PK, M1-type is aanwezig in spieren, hart en hersenen, M2-PK bestaat in Witte bloedcellen en bloedplaatjes, M2-PK in naïeve cellen en de aanwezigheid van M2-PK in rode bloedcellen van sommige patiënten met PK-deficiëntie, de heterogeniteit van PK-mutanten kan het brede scala van variabiliteit van PK-deficiëntie-fenotype verklaren, Het "klassieke" PK-tekort, behalve de vermindering van de enzymactiviteit, vertoont geen afwijkingen in de kenmerken van de andere enzymen. Eerst werd gedacht dat alleen de enzymen met normale structuur te weinig werden geproduceerd, maar verder onderzoek heeft aangetoond dat er structurele veranderingen in de enzymmoleculen zijn die alleen de katalytische activiteit beïnvloeden, uiteraard De meeste PK-mutaties gaan gepaard met structurele abnormale eiwitten, en Deze eiwitten verschillen in elektroforese snelheid, restactiviteit, substraataffiniteit, kinetische eigenschappen, thermische stabiliteit, nucleotide-specificiteit, ATP-remming, allosterische activering of optimale pH.
2. Genetisch patroon PK-deficiëntie is autosomaal recessief, maar wordt af en toe gerapporteerd als autosomaal dominante familie.In het algemeen zullen alleen homozygote of complexe heterozygoten hemolytische ziekte ontwikkelen, heterozygote patiënten ondanks rode bloedcellen Er is een verandering in glucosetussenproducten, maar geen bloedarmoede. Het detectiegraad van heterozygote PK-deficiëntie is 0,24% tot 2,20%. De meeste patiënten met PK-deficiëntie zijn samengestelde heterozygoten en er zijn weinig echte homozygoten.
3. Moleculaire biologie Het PK-gen van het M2-type is gelokaliseerd op 15q22-qter en de PK-genen van het L-type en R-type bevinden zich op 1q21. L en R zijn isovormen gereguleerd door hetzelfde gen met twee weefselspecifieke promoters. Het gecodeerde L-type en het R-type verschillen alleen in de eerste twee exons; M1 en M2 worden ook gecodeerd door hetzelfde gen en twee mRNA's die respectievelijk in deze PK worden vertaald worden geproduceerd vanwege verschillende splitsing. Het cDNA van het humane R-type PK-gen bestaat uit 2060 bp en codeert voor een eiwit dat bestaat uit 574 aminozuren PK-deficiëntie wordt veroorzaakt door puntmutatie van PK-gen Tot nu toe zijn meer dan 130 verschillende mutaties gevonden, voornamelijk missense-mutaties. Een klein percentage patiënten presenteert zich met een deletie of insertie.
(twee) pathogenese
Het exacte hemolyse-mechanisme van patiënten met PK-deficiëntie is onduidelijk. Wanneer PK deficiëntie is, is de ATP-productie verminderd. ATP-deficiëntie is de belangrijkste oorzaak van hemolyse bij PK-deficiëntie. Vanwege ATP-tekort veroorzaakt het verlies van K en water in rode bloedcellen en krimpen de rode bloedcellen. Ruggenmergcellen, die verminderde vervormbaarheid hebben en in de milt worden vastgehouden, die worden vernietigd, wat leidt tot het optreden van sputumanemie, PK-deficiëntie, erytrocytenadenosinedifosfaat (ADP) en geoxideerde co-enzym I (NAD) synthese verstoord, ADP en NAD Het zal de afname van het glucosemetabolisme veroorzaakt door PK-tekort verergeren, waardoor PK wordt verergerd, hemolyse ontbreekt bij patiënten en accumulatie van 2,3-difosfoglyceraat (2,3-DPG) in rode bloedcellen van PK-tekort, en 2, 3-DPG is een remmer van hexokinase, die ook de afname van de hoeveelheid glucosemetabolisme veroorzaakt door PK-deficiëntie verergert en de hoeveelheid ATP die wordt geproduceerd om hemolyse te verergeren bij patiënten met PK-deficiëntie verder verlaagt.
Het voorkomen
Preventie van pyruvaatkinase-deficiëntie
Voer genetische counseling uit, controleer op dragers van ziekteverwekkende genen en geef medische richtlijnen over vruchtbaarheidskwesties.
Complicatie
Pyruvate complicaties van kinase-deficiëntie Complicaties cholelithiasis
1. Cholelithiasis is een meer voorkomende complicatie.
2. Minder vaak voorkomende complicaties zijn bilirubine encefalopathie, chronische beenulcera, acute pancreatitis secundair aan galwegenaandoening, miltabces, compressie van het ruggenmerg van extramedullair hematopoëtisch weefsel en migrerende flebitis.
3. Acute infectie of zwangerschap kan het chronische hemolyseproces verergeren, en zelfs een "hemolytische crisis", waarvoor mogelijk bloedtransfusie nodig is.
Symptoom
Symptomen van pyruvaatkinasetekort Vaak voorkomende symptomen Rode bloedcel urineweg galwegen verhoogd hemolytische anemie Astragalus bilirubine verhoogd
Vooral chronische hemolyse en zijn comorbiditeit, de ernst van de ziekte kan ernstige neonatale geelzucht zijn, een klein aantal patiënten tot een volwassen of ouderdom bloedarmoede heeft gevonden, en sommige vanwege volledige compensatie van de beenmergfunctie, is meestal niet voor de hand liggend Bloedarmoede en andere manifestaties, maar hebben vaak geelzucht en milt tijdens het onderzoek, in het algemeen treedt bloedarmoede of geelzucht voor het eerst op bij zuigelingen of kinderen, in tegenstelling tot patiënten met G-6-PD-deficiëntie, gaan kinderen met PK-tekort altijd gepaard met bloedarmoede wanneer geelzucht optreedt En hebben vaak splenomegalie, de mate van bloedarmoede is meestal ernstiger dan patiënten met erfelijke sferocytose, die vaak bloedtransfusie vereisen.
De diagnose is afhankelijk van de activiteit van erytrocyten PK. Voorzichtigheid is geboden bij het overwegen van de diagnose PK-deficiëntie:
1 Standaardisatie van fluorescente vlekbepalingen voor het screenen van PK-activiteit;
2 Behalve de mogelijkheid van secundaire PK-deficiëntie, zijn de volgende diagnostische criteria voor PK-deficiëntie.
Onderzoeken
Onderzoek naar pyruvaatkinasetekort
1. Perifeer bloedhemoglobine is over het algemeen hoger dan 50 ~ 60 g / l, het aantal reticulocyten is meestal 2,5% ~ 15,0%, nadat de milt zo hoog kan zijn als 40% ~ 70%, kan worden gezien in perifeer bloed, rode bloedcellen en kernvormige rode bloedcellen De autologe hemolyse-test is niet-specifiek en deze test wordt niet langer gebruikt als een experimenteel diagnostisch hulpmiddel voor erytrocyten-enzymziekte Sommige tussenproducten van de glycolyse-route in rode bloedcellen hebben karakteristieke veranderingen, zoals 2,3-DPG is twee keer zo groot. De bovengenoemde toename, ATP nam af, 3-PG nam toe en dergelijke.
2. De PK-substraatactiviteitstestmethode omvat de fluorescentie-spotmethode, PK-activiteitstest en kwantitatieve bepaling van PK-activiteit aanbevolen door de International Hematology Standardization Committee Het principe van PK-fluorescentiepunttest is het verminderen van de productie van gereduceerd co-enzym I (NADH) in het ultraviolet. Fluorescentie kan worden uitgezonden onder licht. Wanneer getest, fosfoenolpyruvaat, NADH en lactaatdehydrogenase (LDH) worden gemengd met het te testen bloed op het filterpapier, en de fluorescentie-intensiteit wordt gedetecteerd. Als het bloedmonster ontbreekt, is NADH Als het niet wordt gebruikt, wordt er geen pyruvinezuur geproduceerd, de fluorescentie duurt 45-60 minuten, het normale bloedmonster verdwijnt na 15 minuten en de bloedtransfusie leidt tot vals-positief. Bij de toepassing van PK-fluorescentievlektest moet de test eerst worden gestandaardiseerd, dat wil zeggen gekwantificeerd. De resultaten van de kalibratiemethode zijn betrouwbaarder.De kwantitatieve bepaling van PK-activiteit wordt bepaald door kwantitatief meten van de hoeveelheid NADH omgezet in NAD door spectrofotometer bij standaardtemperatuur, pH en substraatconcentratie. Indien nodig is het noodzakelijk om witte bloedcellen zoveel mogelijk te verwijderen, omdat witte bloedcellen M1- en M2-type PK-enzymen bevatten en de PK-activiteit in witte bloedcellen 300 keer die van normale rode bloedcellen is. Leukocyten aanwezig in het testmonster zou leiden tot vals positieve, het in het algemeen vereist leukocytengehalte van <1,5 x 109 / L
3. PK-substraatactiviteit, inositol-1,6-difosfaatactivatie en warmtestabiliteitstest Het merendeel van de homozygote of complexe heterozygoot met bloedarmoede vertoonde een enzymactiviteitsniveau van 5% tot 40% van de normale waarde, en klinische De normale heterozygoot heeft een enzymatische activiteit van ongeveer 50% van normaal.Voor gevallen van onverklaarde niet-sferische erytrocyten hemolytische anemie, als de PK-activiteit normaal is, moet de activiteit van PK-substraat verder worden onderzocht en moet de glycoside-1,6-II Fosforzuuractivering en hittestabiliteitstests kunnen afwijkingen aan het licht brengen.
Volgens klinische manifestaties, symptomen, tekenen kunnen ECG, B-echografie, röntgenonderzoek en andere tests kiezen.
Diagnose
Diagnose en identificatie van pyruvaatkinasetekort
Diagnostische criteria
1. Normale referentiewaarde voor PK-activiteitsbepaling
(1) Fluorescentie vlekmethode PK activiteitentest:
1PK-activiteit was normaal: fluorescentie verdween binnen 25 minuten.
2PK-activiteitsgemiddelde waarde ontbreekt (hybride waarde): fluorescentie verdwenen na 25 tot 60 minuten.
3PK-activiteit was ernstig deficiënt (homozygote waarde): fluorescentie verdween niet na 25 minuten.
(2) Kwantitatieve bepaling van PK-activiteit [International Hematology Standardization Committee (ICSH)] Aanbevolen Blume-methode:
1 Normale waarde: (15,0 ± 1,99) U / gHb (37 ° C).
2 Normale waarde lage substraatconcentratie (PEP): 14,9% ± 3,71% (37 ° C) van normale activiteit.
3 Normale waarde na lage PEP + PDP-stimulatie: 43,5% ± 2,46% (37 ° C) van normale activiteit.
4 homozygote waarde is minder dan 25% van de normale activiteit, en heterozygootwaarde is 25% tot 50% van de normale activiteit.
(3) Normale waarde van intermediaire metabolieten (37 ° C):
1ATP: (4,23 ± 0,29) mol / g Hb, PK-tekort is meer dan 2 standaarddeviaties lager dan normaal.
22,3-difosfoglyceraat (2,3-DPG): (12,27 ± 1,87) mol / g Hb, PK-tekort nam meer dan 2 keer toe dan normaal.
3 fosfoenolpyruvaat (PEP): (12,2 ± 2,2) mol / LRBC, PK-defecten toegenomen met meer dan 2 standaardafwijkingen dan normaal.
42-fosfoglyceraat (2-PG): (7,3 ± 2,5) mol / LRBC, PK-defecten toegenomen met 2 standaarddeviaties dan normaal.
2. Experimentele diagnostische criteria voor PK-tekort aan erytrocyten
(1) De PK-fluorescentievlektest is een ernstig gebrek aan waardebereik.
(2) De PK-fluorescentievlektest is een intermediair gebrek aan waardebereik met een duidelijke familiegeschiedenis en / of een 2x toename van 2,3-DPG-gehalte of andere tussenproductveranderingen.
(3) Kwantificering van PK-activiteit is een homozygoot bereik.
(4) Kwantificering van PK-activiteit is een heterozygoot bereik: vergezeld van een duidelijke familiegeschiedenis en / of intermediaire metabolietveranderingen.
In overeenstemming met een van de bovenstaande 4 items, kan de experimentele diagnose van PK-deficiëntie worden vastgesteld.Als de klinisch zeer vermoede PK-deficiëntie aanwezig is en de PK-activiteit normaal is, moet de PK-activiteit met laag substraat kwantitatief worden bepaald om de aanwezigheid of afwezigheid van PK-activiteit te bepalen. verminderd.
3. Diagnostische criteria voor hemolytische anemie veroorzaakt door PK-tekort
(1) Neonatale hyperbilirubinemie veroorzaakt door PK-tekort aan erytrocyten:
1 In de vroege postnatale periode (meestal binnen 1 week) verscheen geelzucht.Het serum totale bilirubine van volwassen kinderen overschreed 205,2 mol / L (12 mg%) en de onvolwassen kinderen overschreden 256,5 mol / L (15 mg%), voornamelijk indirecte bilirubine. toegenomen;
2 ander bewijs van hemolyse (zoals bloedarmoede, verhoogd reticulair rood, verhoogde galwegen, enz.);
3 De diagnostische criteria voor PK-deficiëntie voldoen aan de bovenstaande drie criteria, en sluiten andere oorzaken van geelzucht uit, kunnen worden gediagnosticeerd; degenen die de bovenstaande 2 niet hebben en / of andere redenen hebben, moeten worden verdacht van erytrocyt PK-deficiëntie Hemolyse veroorzaakt door het.
(2) PK-tekort veroorzaakt aangeboren niet-sferische cellulaire hemolytische anemie (CNSHA):
1 is een chronisch hemolyseproces, met splenomegalie, geelzucht, bloedarmoede;
2 experimentele diagnostische criteria in overeenstemming met PK-defecten;
3 andere ziekten van erytrocyten en hemoglobinopathie uitsluiten;
4 Uitsluiting van secundaire PKD, consistent met de bovenstaande 4 items, kan worden gediagnosticeerd als erfelijke PKD veroorzaakt door congenitale niet-sferische hemolytische anemie.
PK-waarden lager dan normaal omvatten acute leukemie, MDS, vuurvaste ijzer granulocyten bloedarmoede en post-chemotherapie status. De oorzaak van verworven enzymtekort kan multifactorieel zijn. In sommige gevallen kan dit gepaard gaan. Beenmergstamcellen met abnormale eiwitsynthese zijn beschadigd, terwijl ze in andere gevallen kunnen worden veroorzaakt door post-translationele modificaties van het enzym.
PK-deficiëntie moet worden onderscheiden van andere erytrocytenzymziekten zoals G-6-PD-deficiëntie en hemoglobineziekte, leukemie, aplastische anemie, myelodysplastisch syndroom en chemotherapie kunnen secundaire PK-deficiëntie veroorzaken, dus erfelijk PK-deficiëntie (meestal heterozygoot) moet worden onderscheiden van secundaire PK-deficiëntie, maar soms is de identificatie van de twee vrij moeilijk, omdat de PK-activiteit van erytrocyten mild tot matig verminderd is, in het algemeen geen duidelijke hemolyse Prestaties, moeten soms worden opgevolgd en zorgvuldig worden geanalyseerd.
