گالاکتوز، یک قند ساده است که عمدتاً در لاکتوز شیر و محصولات لبنی یافت میشود. متابولیسم صحیح گالاکتوز برای عملکرد طبیعی سلولها و بافتها حیاتی است. اختلالات ژنتیکی در آنزیمهای مرتبط با متابولیسم گالاکتوز منجر به بیماریهای مختلفی از جمله گالاکتوزمی میشوند که میتوانند پیامدهای شدید و طولانیمدت داشته باشند.
متابولیسم گالاکتوز
گالاکتوز پس از ورود به سلولها از طریق مسیرهای آنزیماتیک به خصوص تبدیل به گلوکز-1- فسفات تبدیل شده و انرژی مورد نیاز برای سوخت و ساز سلولی را فراهم مینماید. علاوه بر این، گالاکتوز در ساخت ترکیبات مهم زیستی مانند گلیکوپروتئینها، گلیکولیپیدها و گلیکوزآمینوگلیکانها نقش کلیدی دارد.
اختلالات متابولیسم گالاکتوز
گالاکتوزمی کلاسیک: نقص در گالاکتوز-1-فسفات یوریدیلترانسفراز
- یک بیماری ژنتیکی اتوزومال مغلوب با فراوانی حدود 1 در 47,000 تولد.
- نقص این آنزیم منجر به تجمع سمی گالاکتوز-1-فسفات در کبد، کلیه و مغز میشود.
- علائم در هفته اول زندگی شامل یرقان، استفراغ، هیپوگلیسمی، نارسایی کبدی و اختلالات نورولوژیک است.
- درمان اصلی حذف کامل گالاکتوز از رژیم غذایی است.
- مطالعات جدید نشان میدهد حتی پس از درمان موفق، بیماران ممکن است دچار عوارض مزمن متابولیکی و رشدی شوند که دلایل آن هنوز در دست بررسی است.
کمبود گالاکتوکیناز
- کمتر شایع است و عمدتا موجب تشکیل آب مروارید میشود.
- علائم جدی عصبی ندارد و برای تشخیص آن تست فعالیت آنزیمی در گلبولهای قرمز استفاده میشود.
- محدود کردن گالاکتوز در رژیم باعث کنترل بیماری میشود.
کمبود یوریدین دیفسفات گالاکتوز-4-اپیمرار
- شامل فرم خفیف بدون علامت و فرم شدید با ناتوانیهای عصبی و عضلانی است.
- در فرم شدید، محدودیت گالاکتوز در رژیم ضروری است اما حذف کامل آن باعث اختلالات عصبی میشود.
- تشخیص از طریق اندازهگیری فعالیت آنزیم در گلبولهای قرمز و مایع آمنیوتیک و همچنین بررسی ژنتیکی انجام میشود.
فناوریها و تحقیقات نوین
مطالعات جدید بر استفاده از روشهای پیشرفتهای مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و ردیابهای ایزوتوپی پایدار برای تشخیص دقیقتر و پیگیری درمان بیماران گالاکتوزمی تمرکز دارند. این ابزارها امکان ردیابی متابولیسم گالاکتوز و آنزیمهای مرتبط را در نقاط مختلف بدن فراهم میکنند.
تحقیقات تازه نشان دادهاند که عوامل متعدد دیگری مانند تجمع گالاکتیول (یک متابولیت گالاکتوز) و کاهش- UDP گالاکتوز در بروز عوارض بیماری نقش دارند. همچنین، ناهنجاریهای ژنتیکی متنوع با شدتهای مختلف میتوانند پیشآگهی بالینی را تحت تأثیر قرار دهند.
از سوی دیگر، پیشرفتهایی در زمینه ژندرمانی و درمان جایگزینی آنزیمی در حال توسعهاند که نوید درمانهای مؤثرتر و کاهش عوارض در آینده نزدیک را میدهند.
تشخیص و مراقبتهای بالینی
- غربالگری نوزادان با استفاده از تستهای آنزیمی و مولکولی جهت شناسایی به موقع بیماران
- اندازهگیری فعالیتهای آنزیمی در گلبولهای قرمز و نمونههای مایع آمنیوتیک
- مانیتورینگ سطح گالاکتوز و متابولیتهای مرتبط با متدهای حساس و دقیق
- اصلاح رژیم غذایی فراگیر با حذف کامل یا محدودیت متناسب گالاکتوز مطابق با نوع اختلال
- پیگیریهای طولانیمدت برای مدیریت اختلالات رشد، یادگیری، و عملکرد اندامهای حیاتی
شرایط نمونهگیری و متابولیتهای تشخیصی
نمونهگیری
- نمونه خون محیطی (معمولاً 1 تا 5 میلیلیتر) گرفته شده در لوله حاوی EDTA جهت تست آنزیمها و آزمایش ژنتیکی
- نمونه لکه خون خشکشده (Dried Blood Spot) از پاشنه پای نوزاد بهخصوص در غربالگری نوزادان پس از تولد (حدود 24 ساعت پس از تولد)
- نمونه مایع آمنیوتیک و نمونه بافت کوریونیک ولیلوس (CVS) برای تشخیصهای پیش از تولد
- نمونههای خون باید تازه و غیر لخته باشد و برای نگهداری طولانی در یخچال یا فریزر قرار گیرد.
متابولیتها و شاخصها
- سنجش سطح گالاکتوز آزاد و گالاکتوز-1- فسفات در خون
- اندازهگیری فعالیت آنزیم گالاکتوز-1- فسفات یوریدیلترانسفراز (GALT) در گلبولهای قرمز
- بررسی وجود مواد کاهشدهنده قندی (Reducing Substances) در ادرار که نشاندهنده تجمع گالاکتوز است (توجه: تستهای ادراری باید با تکنیکهایی مانند کروماتوگرافی تأیید شود چرا که ممکن است پاسخ غیر اختصاصی باشد)
- تستهای ژنتیکی جهت شناسایی جهشهای مرتبط در ژنهای GALT، GALK و GALE برای تشخیص دقیق نوع اختلال
- طول دوره نمونهگیری و آمادهسازی باید به دقت رعایت شود تا نتیجه دقیق و قابل اعتماد حاصل شود.
منابع
1- KAREN J. MARCDANTE, MD, ROBERT M. KLIEGMAN, MD, 2020, ( CHAPTER 1 0 5, Defects in metabolism of Carbohydrates,105.2 Defects in Galactose Metabolism
) Nelson Textbook of Pediatrics, Pages:3472-3477, Elsevier.
2- Fridovich-Keil JL, Walter JH. Galactosemia. The online metabolic & molecular bases of inherited disease . McGrawHill: New York; 2009 http://www.ommbid.com .
3- Potter NL, Nievergelt Y, Shriberg LD. Motor and speech disorders in classic galactosemia.
JIMD Rep . 2013;11:31–41.
4- Rimoin DL, Connor JM, Pyeritz RE, et al. Emery and Rimoin’s principles and practice of medical genetics . Churchill Livingstone Elsevier: New York; 2011.
5- Waisbren SE, Potter NL, Gordon CM, et al. The adult galactosemic phenotype. J Inherit Metab Dis . 2012;35(2):279–286.
نویسنده متن
دکتر زهره سلیمی، مسئول فنی بخش بیوشیمی و هورمون آزمایشگاه پاتوبیولوژی بصیر
