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 (БНГ). 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.

Описаны две изоформы гликогенсинтазы. Гликогенсинтаза 1 (GYS1) экспрессируется преимущественно в скелетных и сердечных мышцах, а гликогенсинтаза 2 (GYS2) - в печени. Болезнь накопления гликогена 0 типа (GSD 0; MIM #240600) вызвана дефектом в гене, кодирующем гликогенсинтазу печени (GYS2). Дефицит гликогенсинтазы печени влияет на этап, ограничивающий (лимитирующий) синтеза гликогена. Дефект в гене GYS1 связан с кардиомиопатией и непереносимостью физических нагрузок [1].

Дефект гликогенина-1 (GYG1), самогликозилирующегося белка, который служит для запуска синтеза гликогена, вызывает заболевание с недостатком гликогена в мышечных тканях и клиническими признаками, сходными с дефицитом GYS1 [2]. Дефект печеночной изоформы GYG2, обусловленный микроделецией Х-хромосомы у мужчин, по-видимому, не приводит к появлению каких-либо клинических симптомов [3].

Генетика

Дефицит гликогенсинтазы печени - аутосомно-рецессивный признак с пониженной пенетрантностью. Патогенные варианты в гене GYS2, расположенном в 12p12.2, были зарегистрированы в семейных случаях [4-7].