Гликоген - это запасенная форма глюкозы, которая служит депо для удовлетворения потребностей в глюкозе. Он состоит из длинных полимеров, состоящих из 1-4 связанных глюкоз, прерываемых 1-6 связанными ветвями через каждые 4-10 остатков. Гликоген образуется в периоды углеводной нагрузки на организм и распадается, когда потребность в глюкозе высока или ее количество в рационе снижается.

Существует ряд врожденных нарушений метаболизма гликогена, которые являются результатом патогенных вариантов генов практически всех белков, участвующих в синтезе, деградации или регуляции гликогена. Те нарушения, которые приводят к аномальному хранению гликогена, известны как болезни накопления гликогена (GSD). Они в основном классифицируются по номерам, в соответствии с хронологией распознавания дефекта ответственного фермента. Возраст начала заболевания варьирует от внутриутробного до взрослого.

Наибольшее количество гликогена содержится в печени и мышцах, которые наиболее подвержены этим нарушениям. Физиологическое значение того или иного фермента в печени и мышцах определяет клинические проявления заболевания.

Основная роль гликогена в печени заключается в хранении глюкозы для высвобождения в тканях, которые не способны синтезировать ее в значительных количествах во время голодания. Основными проявлениями нарушений метаболизма гликогена в печени являются гипогликемия и гепатомегалия.

Гликоген является основным источником энергии для высокоинтенсивной мышечной активности, обеспечивая субстраты для образования аденозинтрифосфата (АТФ). Основными проявлениями нарушений метаболизма гликогена в мышцах являются мышечные судороги, низкая толерантность к физическим нагрузкам и быстрая утомляемость, а также прогрессирующая слабость.

Дефицит фермента, разветвляющего гликоген (GBE) (GSD IV, MIM #232500) также известен как болезнь Андерсена. 

Гликогенветвящий фермент (GBE, амило [1,4 → 1,6] трансглюкозидаза) катализирует присоединение коротких глюкозных цепей к свободной периферической цепи новообразующегося гликогена. Его дефицит приводит к аномальной структуре гликогена (подобной амилопектину), известной как полиглюкозан, с меньшим количеством точек ветвления и более длинными альфа-1-4-связанными полимерами глюкозы.

Генетика

Дефицит GBE - это аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное патогенными вариантами гена GBE1, расположенного в 3p14. Несмотря на широкую экспрессию фермента, конкретные механизмы, обусловливающие различные клинические проявления, остаются неясными. Однако полное отсутствие активности фермента ассоциируется с тяжелой формой заболевания, в то время как более легкие фенотипы характеризуются остаточной активностью фермента [1]. Множество патогенных вариантов гена GBE было связано с нервно-мышечной формой заболевания [2,3]. Усеченные патогенные варианты GBE1 вызывают заболевания различной степени тяжести: от внутриутробной водянки плода до фатальной перинатальной гипотонии и кардиомиопатии, приводящих к смерти в первые месяцы жизни [4].