Наследственные нарушения мембранного транспорта

Многие вещества способны проникать через клеточную мембрану только с помощью транспортных систем.

Эти системы обладают специфичностью благодаря мембранным рецепторам или белкам-переносчикам, которые распознают молекулы определенной структуры и переносят их через мембрану.

Все описанные в этой главе болезни вызваны нарушением транспорта одного или нескольких веществ в результате дефекта мембранного белка и являются моногенными с рецессивным или доминантным типом наследования. Некоторые из болезней основательно изучены с физиологической и генетической точек зрения, причем выявлены вызывающие их мутантные гены.

Всего описано более 20 наследственных нарушений мембранного транспорта аминокислот, моносахаридов, дисахаридов, ионов, витаминов и воды. Большинство из них затрагивают только кишечник или почки. Многие болезни описаны в других статьях, а здесь в качестве примера описаны нарушения транспорта аминокислот, гексоз, уратов и хлора.

Наследственные нарушения мембранного транспорта

Классы веществ и отдельные болезни

Субстрат

Ткани, в которых нарушен транспорт

Предполагаемая молекулярная основа болезни, клиническая картина

Цистинурия: Цистин, лизин, аргинин, орнитин. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект переносчика диаминомоно-карбоновых аминокислот и цистина. Цистиновые мочевые А-Р камни.

Диаминомонокарбоновая аминоацидурия: Лизин, аргинин, орнитин. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект переносчика диаминомоно-карбоновых аминокислот. Тип I: доброкачественное А-Р течение. Тип II: непереносимость белка, гипераммониемия, задержка развития.

Изолированная цистинурия: Цистин. Проксимальные канальцы почек. Дефект переносчика цистина.Возможно появление А-Р цистиновых мочевых камней.

Лизинурия: Лизин. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект переносчика лизина Эпилептические припадки, задержка роста, умственная отсталость.

Хартнуповская болезнь: Моноаминомонокарбоновые  аминокислоты. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект переносчика моноаминомонокарбоновых аминокислот. Стойкая моноаминомонокарбоновая аминоацидурия, у части больных — симптомы пеллагры.

Изолированное нарушение всасывания триптофана: Триптофан. Слизистая тощей кишки. Дефект переносчика триптофана. Индолурия, гиперкальциемия, нефрокальциноз.

Нарушение всасывания метионина: Метионин. Слизистая тощей кишки. Дефект переносчика метионина. Наличие α-гидроксимасляной кислоты в моче, седые волосы, умственная отсталость, судороги, приступы гиперпноэ, отеки.

Гистидинурия: Гистидин. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект переносчика гистидина. Умственная отсталость.

Иминоглицинурия: Глицин, пролин, гидроксипролин. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект переносчика глицина и иминокислот. Бессимптомное течение

Моноаминодикарбоновая аминоацидурия: Глутаминовая и аспарагиновая кислоты. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект переносчика моноаминоди-карбоновых аминокислот. Бессимптомное течение.

Цистиноз: Цистин. Мембраны лизосом. Дефект переносчика цистина. Почечная недостаточность, гипотиреоз, слепота.

Почечная глюкозурия: Глюкоза. Проксимальные канальцы почек. Дефекты переносчиков глюкозы Глюкозурия при нормальной концентрации глюкозы в крови.

Нарушение всасывания глюкозы и галактозы: Глюкоза, галактоза. Слизистая тощей кишки, проксимальные канальцы почек. Дефект переносчика, обеспечивающего котранспорт глюкозы (или галактозы) и натрия (SGLT1). Водянистый понос при кормлении молоком или смесями, содержащими глюкозу, лактозу, сахарозу или галактозу.

Семейная гиперхолестеринемия (гиперлипопротеидемия типа II): Холестерин. Фибробласты, клетки лимфоидного ряда, лейкоциты. Дефект рецептора ЛПНП. Гиперхолестеринемия, сухожильные ксантомы, липоидная дуга роговицы, ИБС.

Наследственная почечная гипоурикемия: Мочевая кислота. Проксимальные канальцы почек. Дефект переносчика мочевой кислоты. Гипоурикемия, гиперурикозурия, гиперкальциурия.

Х-сцепленный гипофосфатемический рахит: Фосфат. Проксимальные канальцы почек, слизистая тощей кишки. Дефект Na+/P1-переносящего белка. Гипофосфатемия, фосфатурия, рахит или остеомаляция.

Врожденная хлоридорея: Хлор. Слизистая подвздошной и ободочной кишки. Дефект Сl-/HCO3-обменника. Многоводие, водянистый понос, повышенное содержание хлора в кале и пониженное — в моче, метаболический алкалоз, гиповолемия, гиперальдостеронизм.

Муковисцидоз: Хлор. Легкие, поджелудочная железа, потовые железы. Дефект белка — регулятора мембранной проводимости. Хронические легочные инфекции, нарушение экзокринной функции поджелудочной железы, бесплодие.

Первичный гипотиреоз: вследствие нарушения транспорта йода. Йо.д Щитовидная железа, слюнные железы, слизистая желудка. Дефект переносчика йода. Врожденный гипотиреоз, кретинизм, зоб.

Почечный дистальноканальцевый ацидоз (почечный канальцевый ацидоз I типа): Хлор и бикарбонат. Дистальные канальцы почек. Дефект Сl-/HCO3-обменника. Гиперхлоремический ацидоз, гипокалиемия, со временем — нефрокальциноз и гиперкальциурия.

Почечный проксимальноканальцевый ацидоз (почечный канальцевый ацидоз II типа): Натрий и бикарбонат. Проксимальные канальцы почек. Дефект белка, обеспечивающего котранспорт Na+-HCO3-. Гиперхлоремический ацидоз, потеря бикарбоната.

Болезнь курчавых волос (синдром Менкеса): Медь. Большинство тканей, за исключением печени. Дефект Сu2+-АТФазы, переносящей медь (ген АТР7А). Тяжелая умственная отсталость, курчавые волосы, типичная внешность, извитость артерий, многочисленные вормиевы кости, нарушения терморегуляции.

Болезнь Вильсона: Медь. Печень и почки. Дефект  Сu2+-АТФазы, переносящей медь (ген АТР7В) Двигательные и психические расстройства, кольца Кайзера—Флейшера, поражение печени.

Врожденный понос натриевого типа: Натрий. Клетки эпителия тощей кишки. Дефект Na+/H+-обменника. Водянистый понос, тяжелая гипонатриемия, ацидоз.

Нефрогенный несахарный диабет: Вода. Дистальные канальцы почек. Дефект рецепторов АДГ .Полиурия, полидипсия, гипостенурия.

Синдром Имерслунд—Гресбека: Витамин В12. Слизистая подвздошной кишки. Дефект рецептора к внутреннему фактору Касла. Мегалобластная анемия.

Врожденное нарушение всасывания фолиевой кислоты: Фолиевая кислота. Тонкая кишка. Дефект переносчика фолата. Мегалобластная анемия.

Сиалурия: Сиаловая кислота (моносахарид). Лизосомы. Дефект переносчика сиаловой кислоты. Умственная отсталость.

Первичный дефицит карнитина, генерализованная форма: Карнитин. Мышцы, почки, лейкоциты, фибробласты. Дефект переносчика карнитин.а Гипогликемия без усиления кетогенеза, дилатационная или гипертрофическая кардиомиопатия, мышечная гипотония.