Patogeneze

Základním patogenetickým mechanismem u DMP je buď hromadění substrátů enzymové reakce nad blokem, nebo chybění produktů pod blokem, či kombinace obou těchto mechanismů. Analogické změny lze pozorovat u postižení transportu látky mezi dvěma kompartmenty oddělenými membránou. Následkem poruchy enzymu/transportéru může docházet k nedostatku funkčně významného produktu, k hromadění substrátu, k hromadění vzdálenějších prekurzorů nebo k tvorbě alternativních produktů (Obr. 1).

U prvního typu onemocnění dominuje relativní nebo úplný nedostatek biologicky významné látky díky defektu, který postihuje její syntézu. Příkladem tohoto typu poruchy je vrozený defekt syntézy hormonů štítné žlázy, jejichž nedostatek se projeví jako kretenismus.

U některých onemocnění je převažujícím mechanismem hromadění substrátů postižené reakce. Významnou skupinou onemocnění tohoto typu jsou lipidózy, při nichž je porušeno odbourávání některého složeného lipidu. Vytvářejí se stále nové molekuly lipidu, které nejsou odbourávány, hromadí se a postupně utlačují životně důležité struktury (zejm. v nervovém systému). Chybění produktů štěpení přitom organismu nevadí, protože nejsou biologicky významné.

Někdy může v patogenezi onemocnění dominovat hromadění vzdálenějších prekurzorů substrátu postižené reakce. K tomu dochází v případě, že jsou reakce předcházející defektu vratné. Příkladem může být glykogenóza typu I (von Gierkova nemoc), která je způsobena defektem glukosa-6-fosfatasy v játrech a ledvinách. Mezi následky tohoto defektu vyniká hromadění glykogenu, který je vzdálenějším prekurzorem substrátu postižené reakce.

Jestliže může substrát postižené reakce podléhat jiným reakcím, projeví se blok jedné cesty přeměny zvýšenou nabídkou pro ostatní cesty. V důsledku poruchy dochází ke zvýšení koncentrací alternativních produktů. Někdy se alternativní cesty defektem hlavní dráhy pouze zvýrazní, jindy je jejich existence spojena pouze se zmíněným defektem. Charakteristickým příkladem DMP s tvorbou alternativních produktů je fenylketonurie, u níž je defekt fenylalaninhydroxylasy, která přeměňuje fenylalanin na tyrosin, provázen tvorbou fenylacetátu, fenylpyruvátu a fenyllaktátu.

Obr. 1. Možné následky enzymového defektu (upraveno z Dršata 1983)