Эритроцит переносит кислород, но сам его не использует для образования собственной энергии, потому что к моменту созревания клетки он теряет митохондрии и рибосомы, в нем исчезают процессы, связанные с образованием энергии путем утилизации кислорода.
В настоящее время известно более 20 реакций в метаболизме эритроцитов, нарушение которых приводит к укорочению продолжительности их жизни, потере клетками резистентности к различным воздействиям (лекарственные препараты, пыльца цветов и др.) и преждевременному их разрушению.
Основные метаболические процессы (пути) в эритроцитах, обеспечивающие его функциональную активность: 1) гликолиз; 2) пентозофосфатный цикл; 3) путь Раппопорта-Либеринга - образования 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ); 4) глутатионовый путь; 5) ферменты катаболизма пуринов и пи- римидинов; 6) АТФ-зависимый катионный насос на мембране эритроцита; 7) ферменты, влияющие на состав фосфолипидов эритроцитарной мембраны; 8) метгемоглобинредуктаза, превращающая метгемоглобин (MetHb) в гемоглобин (НЬ).
Гемолитические анемии, обусловленные дефицитом ферментов эритроцитов (несфероцитарные гемолитические анемии), имеют рецессивный тип наследования. Клинические и гематологические проявления болезни зависят от локализации наследственного ферментного дефекта в эритроцитах. Эритроцитарные энзимопатии связаны с недостаточностью ферментов гликолиза (пируваткиназа, гексокиназа, глюкозофосфатизомераза, триозо- фосфатизомераза), пентозофосфатного пути или метаболизма глутатиона (шюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа и глута- тионредуктаза). Чаще всего энзимопатии связаны с дефектами глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы, пируваткиназы или глутатионредуктазы. Энзимопатии с дефектами других метаболических путей редки и не имеют практического значения в возникновении гемолитических анемий.
Лабораторное подтверждение эритроцитарных энзимопатий основано на биохимическом определении активности ферментов в гемолизате. Принцип определения активности ферментов типичный для биохимических исследований - сопряженные реакции с определением на длине волны 340 нм кинетики изменения кофакторов НАД/НАДН в реакционной смеси, в которую добавляется избыток субстратов, так чтобы скорость- лимитирующей реакцией была бы реакция с тестируемым ферментом. Референтные значения активности эритроцитарных ферментов представлены в табл. 16.
Таблица 16
Референтные значения активности ферментов гликолиза [PekrumA., Schroter W., 1994]
Гликолиз
ГГентозофосфатный путь и метаболизм глутатиона
В настоящее время известно более 20 реакций в метаболизме эритроцитов, нарушение которых приводит к укорочению продолжительности их жизни, потере клетками резистентности к различным воздействиям (лекарственные препараты, пыльца цветов и др.) и преждевременному их разрушению.
Основные метаболические процессы (пути) в эритроцитах, обеспечивающие его функциональную активность: 1) гликолиз; 2) пентозофосфатный цикл; 3) путь Раппопорта-Либеринга - образования 2,3-дифосфоглицерата (2,3-ДФГ); 4) глутатионовый путь; 5) ферменты катаболизма пуринов и пи- римидинов; 6) АТФ-зависимый катионный насос на мембране эритроцита; 7) ферменты, влияющие на состав фосфолипидов эритроцитарной мембраны; 8) метгемоглобинредуктаза, превращающая метгемоглобин (MetHb) в гемоглобин (НЬ).
Гемолитические анемии, обусловленные дефицитом ферментов эритроцитов (несфероцитарные гемолитические анемии), имеют рецессивный тип наследования. Клинические и гематологические проявления болезни зависят от локализации наследственного ферментного дефекта в эритроцитах. Эритроцитарные энзимопатии связаны с недостаточностью ферментов гликолиза (пируваткиназа, гексокиназа, глюкозофосфатизомераза, триозо- фосфатизомераза), пентозофосфатного пути или метаболизма глутатиона (шюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа и глута- тионредуктаза). Чаще всего энзимопатии связаны с дефектами глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы, пируваткиназы или глутатионредуктазы. Энзимопатии с дефектами других метаболических путей редки и не имеют практического значения в возникновении гемолитических анемий.
Лабораторное подтверждение эритроцитарных энзимопатий основано на биохимическом определении активности ферментов в гемолизате. Принцип определения активности ферментов типичный для биохимических исследований - сопряженные реакции с определением на длине волны 340 нм кинетики изменения кофакторов НАД/НАДН в реакционной смеси, в которую добавляется избыток субстратов, так чтобы скорость- лимитирующей реакцией была бы реакция с тестируемым ферментом. Референтные значения активности эритроцитарных ферментов представлены в табл. 16.
Таблица 16
Референтные значения активности ферментов гликолиза [PekrumA., Schroter W., 1994]
|
|
Активность |
|
|
Ферменты |
мкмоль субстрата / г НЪ в 1 мин |
мкмоль субстрата/ 1011 эритроцитов в 1 мин |
Гликолиз
|
Пируваткиназа |
20,2 ± 2,2 |
41 ±10 |
|
Гексокиназа |
1,0 ±0,1 |
2,3 ± 0,5 |
|
Глюкозофосфатизомераза |
44,7 ± 4,8 |
124 ± 13 |
|
Триозофосфатизомераза |
2180 ±254 |
6055 ± 705 |
ГГентозофосфатный путь и метаболизм глутатиона
|
Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа |
11,0 ± 1,6 |
30,6 ±4,5 |
|
6-фосфоглюконатдегидрогеназа |
9,5 ± 1,5 |
26,2 ±4,1 |
|
Глутатионредуктаза |
4,6 ± 0,8 |
25,7 ±3,0 |