اضطراب أيضي

اضطراب أيضي Metabolic disorder
مثال لمرض المتقدرة mitochondrial disease
التخصص	علم الغدد الصماء
الأنواع	اضطرابات أيض الكالسيوم، عدم اتزان الأحماض والقواعد، أمراض المخ الأيضية
الطريقة التشخيصية	فحص الدنا DNA test
العلاج	يعتمد على النوع (انظر الأنواع)

الاضطراب الأيضي أو الاضطراب الاستقلابي Metabolic disorder يمكن حدوثه حين تقوم تفاعلات كيميائية شاذة في الجسم بتغيير العملية الأيضية metabolic process. كما يمكن تعريفها بأنها شذوذ جين منفرد موروث، معظمه يكون صفة متنحية autosomal recessive.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 أمراض الاستقلاب

البروتين المشارك في اضطراب أيض الحديد (HFE)

هي مجموعة من الأمراض تتسبب عن خلل في قدرة الجسم على القيام بفعالياته الكيمياوية السوية ، ومن ثم إنتاج الطاقة اللازمة وبناء أنسجة الجسم وتجددها. وهذه الاضطرابات إما أن تكون خلقية وراثية ، إذ تحدث أمراض استقلابية عدة بسبب عوامل وراثية تؤدي إلى إحصار أو تبدل في سبل الاستقلاب الكيمياوية الحيوية في الجسم يطلق عليها «أخطاء الاستقلاب الخلقية الوراثية» ، وإما أن تكون مكتسبة تنتج من عوز اغتذائي أو مرض في الغدد الصم أو الكبد أو المعثكلة (البنكرياس).

 العوز الغذائي

تحدث عدة أمراض استقلابية لنقص الوارد من الحريرات و البروتينات أو الفيتامينات أو المعادن أو الدهون. و لما كانت كميات الغذاء في الأقطار الفقيرة قليلة فإن الأطفال يصابون بسوء التغذية ولا سيما في مراحل ما بعد الفطام التي يكون النمو فيها سريعاً.

 أنواع العوز الغذائي

في الشكل الأول من العوز الغذائي ، ينقص المتناول من الحريرات والبروتينات بقدر متساوٍ تقريباً، فيصاب الطفل في هذه الحالة بالسَغَل (الهزال) marasmus فيتدنى وزنه مع كثرة تعرضه للأمراض ، وقد يشكو الطفل المصاب من تكرر الإسهال و التجفاف. يموت كثير من هؤلاء المصابين في السنتين أو الثلاث الأولى من العمر.

في الشكل الثاني يقل المتناول من البروتين في حين تكون الحريرات كافية فيصاب الطفل بالكُواَشَرْكُور kwashiorkor الذي ينقص فيه تركيز البروتين في الدم ويتورم الوجه واليدان والقدمان مع تبدلات في الجلد ولون الشعر الذي يصبح أحمر أو رمادياً. و تتطلب هذه الحالة معالجة عاجلة عن طريق الأحماض الأمينية.

 الفيتامينات وأمراض الإستقلاب

أما الفيتامينات فهي مركبات عضوية تفيد في الاستقلاب الخلوي ونمو الجسم ، فإذا نقصت كمياتها أو ازدادت أصيب الجسم باضطرابات في بنيته أو وظائفه. ففي عوز فيتامين أ يحدث جفاف العين (نقص إفراز الدمع وجفاف الملتحمة ومن ثم جفاف القرنية وتلينها) و العمى الليلي وجفاف الجلد وثخانة الأغشية المخاطية. وفي نقص فيتامين ب1 تحدث اضطرابات قلبية (ضخامة القلب واسترخاؤه )، وعصبية (التهاب الأعصاب المحيطية). وفي عوز فيتامين ب2 يحدث اضطراب في الرؤية والتهاب في الجلد وفي ملتقى الشفتين مع فقر الدم.

وفي نقص فيتامين ب6 تحدث الحساسية irritability. وفي نقص فيتامين ب12 يحدث فقر الدم الضخم الأرومات megaloblastic anemia واضطرابات في الجملة العصبية. وفي نقص فيتامين ث يحدث داء الإسقربوط scurvy ، أي تورم اللثة ونزفها والآلام العضلية والمفصلية. وفي نقص فيتامين د يصاب المريض بالكساح rickets (تشوهات في الهيكل العظمي مع ضعف القوة العضلية واضطراب النمو، وفي الحالات الشديدة قد يحدث تكزز عضلي ونوبات تشنجية). وفي عوز فيتامين ك يحدث نزيف عند حديثي الولادة. وإن لبعض الشوارد والمعادن الزهيدة أيضاً أهميتها في المحافظة على استتباب الجسم. ويؤدي عوز الصوديوم إلى الغثيان و الإسهال والشد العضلي cramp و الجفاف في حين تؤدي زيادة البوتاسيوم إلى إحصار القلب وتوقفه.

 أمراض الغدد الصم

تؤدي أمراض الغدد الصم إلى اضطرابات الاستقلاب إذا زادت كمية الهرمونات التي تفرزها الغدة المعنية أو نقصت. ففي قصور الغدة الدرقية مثلاً تنقص شدة الاستقلاب وتؤدي إلى اضطرابات جلدية وقلبية وعقلية، ونقص في النمو إذا حدثت الإصابة باكراً، في حين يزداد الاستقلاب في فرط نشاط الغدة الدرقية ويؤدي إلى اضطرابات قلبية وجلدية ونقص الوزن. كما تتدخل الغدد الصم الأخرى كالغدة النخامية وقشر الكظر والدريقات و الخصية و المبيض في الاستقلاب فتؤدي أمراضها إلى اضطراباته.

تؤدي أمراض الكبد و الصفراء إلى اضطرابات استقلابية، من هذه الأمراض التهاب الكبد بالفيروسات وتشمع الكبد وتليفه الذي يتلو التسمم بالمركبات الهالوجينية وكذلك بالكحولية المزمنة التي تؤثر في الكبد مباشرة إضافة إلى نقص المتناول من البروتينات. كما تؤدي أمراض المرارة والطرق الصفراوية إلى تشكل حصيات مرارية تعيق جريان الصفراء إلى الأمعاء.

تؤدي أمراض الكلية إلى اضطرابات استقلابية، من هذه الأمراض التهاب الكبب والكلية وتشوهات الكلية والطريق البولي المفرغ الذي يؤدي إلى إعاقة جريان البول وبالتالي إلى تخريب النسيج الكلوي. تفرز غدة البنكرياس عدداً من الهرمونات أهمها الأنسولين ، الذي يؤدي نقصه إلى حدوث الداء السكري. وهو مرض استقلابي جهازي يصيب جميع الأعمار من الجنسين، يحدث فيه ارتفاع سكر الدم وظهور السكر في البول ، ويؤدي فيما بعد إلى مضاعفات تصيب شبكية العين وأوعية الدماغ و القلب و الكلية والطرفين السفليين. كما تفرز البنكرياس عدداً من الإنزيمات التي تفرز في الأمعاء فتساعد على استقلاب السكريات و الدهون و البروتينات ويؤدي نقصها إلى إسهالات دهنية متكررة.

 أخطاء الاستقلاب الخلقية الوراثية

انظر أيضاً: خطأ استقلابي خلقي

في عام 1908 صاغ العالم أ. جارود نظريته حول أخطاء الاستقلاب الخلقية الوراثية ووضع الأسس العامة لهذه الاضطرابات. يبدأ الاضطراب الاستقلابي في الأيام أو الأسابيع الأولى من العمر وتميل الإصابة إلى أن تكون عائلية ويكثر حدوثها في الزواج بين الأقارب. وتنشأ هذه الاضطرابات عن إحصارات وراثية محددة في سبل الاستقلاب. فإذا افترض أن مركب (أ) يتحول في خطوات متتالية إلى مركبات (ب) و(ج) و(د) فإن أي خطوة في هذا التحول تحتاج إلى جملة إنزيمية خاصة. فإذا غاب أحد هذه الإنزيمات أو كان غير فعال (إحصار إنزيمي) تراكم المركب الذي يسبق موضع الإحصار مباشرة ونقص المركب الذي يلي الإحصار مباشرة. ويضبط إنشاء كل هذه الإنظيمات السابقة وعمله جينة مفردة خاصة. ولقد وصف ما يقرب من مئتي اضطراب خلقي وراثي، وعلى الطبيب أن يحدد: أعراض المرض وعلاماته السريرية، وطبيعة الخلل الكيمياوي فيه، ونمط الوراثة في هذا الاضطراب ومنها إمكان كشف حَمَلَةِ المرض في عائلة المصاب، والفحوص المخبرية المناسبة لتأكيد التشخيص، ووضع المعالجة المناسبة.

وتذكر الجلاكتوزيمية (زيادة جلاكتوز الدم) مثالاً على هذه الاضطرابات، فهي مرض وراثي يتميز بعجز خلقي عن تحويل الجلاكتوز إلى جلوكوز بسبب نقص إنزيم جلاكتوز 1 فسفات بريديل ترانسفراز مما يؤدي إلى تراكم مركب جلاكتوز 1 فوسفات (المركب الذي يسبق موضع إحصار الأنزيم مباشرة) الذي يحدث أمراض في العين و الكبد. كما ينقص تركيز الجلوكوز في الدم الذي يحدث تخلفاً عقلياً. تنتقل الجلاكتوزيمية صفةً جسمية متنحية recessive. فإذا تزاوج حاملان لهذه الصفة فأنجبا أربعة أطفال، أصيب أحدهم بالمرض وحمل اثنان هذه الصفة وبقي الرابع سوياً.

والدلالة المخبرية في هذا المرض وجود الجلاكتوز في البول وارتفاعه في الدم. ويؤكد التشخيص بإجراء اختبار كمي لإنظيم غلاكتوز ـ1ـ فسفات بريديل ترانسفراز في كرات الدم الحمراء. وقد وضعت برامج ماسحة للتحري عن عوز هذا الإنزيم في الأطفال لكشف المرض وتدبيره قبل ظهور الأعراض السريرية، بحذف اللاكتوز والجلاكتوز من طعام المصابين (حليب خال من اللاكتوز).

 الأحماض الأمينية وأمراض الإستقلاب

 اضطراب استقلاب الأحماض الأمينية

وصفت عدة اضطرابات لاستقلاب الأحماض الأمينية في البشر ، منها ما يصيب كامل الجسم و منها مايصيب آلية النقل في الأغشية السطحية للأنابيب الكلوية أو الأمعاء. وقد عرف موضع الإحصار الاستقلابي وحدد نمط الوراثة فيه وكشف حَمَلة هذه الصفة وطورت الفحوص المخبرية الماسحة لمعرفة الأطفال المصابين وكشف الاضطراب في كرات الدم البيضاء. وقد بين استخدام هذه الفحوص على نطاق واسع بين الأطفال أن اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية لا تترافق جميعها بمرض سريري أو اضطراب عقلي. ونأخذ الفينيل كيتون و التيروزين مثالاً على هذا الاضطراب ، فقد كشفت الدراسات الكيمياوية عن طبيعة اضطراب استقلاب الحمض الأميني فينيل ألانين إلى تيروزين ، وأن غياب إنزيم فينيل ألانين هيدروكسيلاز يؤدي إلى الفينيل كيتون.

 اضطراب نقل الأحماض الأمينية

إن الخلايا الحية قادرة على أن تحافظ على تركيبها الداخلي مختلفاً عن محيطها الخارجي، فتنتقل الأملاح و السكريات و الأحماض الأمينية بحرية إلى داخل [الخلية] وخارجها عبر غشائها بنقل فاعل بحسب متدرج يتطلب طاقة تأتي من الفعالية الاستقلابية للخلية. وتقوم جينات خاصة بضبط آليات النقل النوعية لمواد الاستقلاب، أي إن جينة معينة تضبط مجموعة معينة من الأحماض الأمينية. ويشمل الضبط الجيني مجموعات مختلفة من الخلايا، فاضطراب نقل الأحماض الأمينية في السستين مثلاً يصادف في أنابيب الكلية وغشاء الأمعاء المخاطي. ومن الأمثلة المهمة على اضطراب نقل الأحماض الأمينية: السستين التي يضطرب فيها نقل عدة أحماض أمينية ، وبيلة الأمينوجليسين الناجمة عن عيب في نقل الجليسين و البرولين و الهيدروكسي برولين.

 اضطراب استقلاب السكريات

Gut microbiota

تعد الجلاكتوزيمية و البنتوز و الفركتوز ومشكلات خزن الجليكوجين و فقر الدم الانحلالي واضطراب استقلاب السكريات المعوي من أهم اضطرابات استقلاب السكريات الخلقية الناجمة عن نقص إنزيمي.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 الجليكوجين

مجموعة اضطرابات خلقية وعائلية تتصف بتوضع كميات كبيرة من الجليكوجين الشاذ في الأنسجة. فالجليكوجين هو الشكل الرئيسي لخزن السكريات في الجسم، تتألف جزيئاته من سلاسل من وحدات ألفا ـ جلوكوز تصطف بشكل متفرع كأغصان الشجر. يتم تركيب الجليكوجين وتفككه في سلسلة متتالية من خطوات إنزيمية. يكون تركيب الجليكوجين سوياً في مرض خزن الجليكوجين فيما يعرف بالنمط الأول والثاني والخامس والسادس، في حين يكون شاذاً فيما يعرف بالنمطين الثالث والرابع. يشكو المصاب في النمط الثاني من الضعف واسترخاء القلب ويموت قبل سن السنتين، في حين يصاب الأطفال في النمط الأول والثالث والرابع والسادس بتضخم في الكبد ، أما في النمط الخامس فلا يستطيع المريض القيام بأي جهد إذ إن الجليكوجين لا يقوم بتزويد الجسم بالطاقة.

 اضطراب استقلاب السكريات المعوي

تحوي الأمعاء الدقيقة عدداً من الأنزيمات الخاصة تقوم بتحطيم السكريات المضاعفة إلى سكريات أحادية، فإذا غابت إحدى هذه الأنزيمات أصيب الطفل بإسهال مزمن ولا يزيد وزنه في طفولته الباكرة. يقسم هذا المرض إلى نمطين: سوء امتصاص اللاكتوز الوراثي، وعدم تحمل ثنائي السكاريد الوراثي. يحدث في الأول نقص في إنزيم اللاكتاز المعوي يؤدي إلى عدم تحمل الأطفال المصابين حليب الأم أو البقر في حين يتحسن المصاب بتناول مشتقات الحبوب ( قمح ، ذرة ) وإنقاص المتناول من السكر. وفي النمط الثاني يغيب إنزيم السكاراز (انفرتاز) و الايزومالتاز في الأمعاء فيصاب الطفل بالأعراض السابقة نفسها إلا أن السكر الذي لا يستطيع امتصاصه هو السكاروز .

 كثيرات السكاريد المخاطية

يوجد صنفان من المركبات المعقدة هما: البروتيوكليكان و الجليكوبروتينات ، تتضمن جزيئاتها فروعاً سكرية منغرسة على جذع بروتيني. تقوم الجليكوبروتينات بوظائف مختلفة في الجسم إذ تدخل في تركيب جدر الخلايا و العظام و افرازات المخاط ، كما يسهل بعضها نقل الفيتامينات والدهون والمعادن و يتدخل بعضها الآخر في عمل الجملة المناعية. توجد عدة أمراض لهذه المعقدات تدعى أمراض كثيرات السكاريد المخاطية تنجم عن عيوب في الإنظيمات التي تدخل في تقويض الغليكوبروتين والبروتيوكليكان .

 اضطراب استقلاب مواد أخرى

 الدهون

تقع اضطرابات استقلاب الدهون في مجموعتين ، تتناول الأولى الدهون في الدم في حين تتناول الثانية الدهون المختزنة في مختلف أعضاء الجسم ونسجه.

تنتقل معظم مواد الاستقلاب (سكريات ، أحماض أمينية ، معادن...) من مكان إلى آخر في الجسم بوساطة الدم الذي تنحل فيه، في حين لاتستطيع الدهون المرتبطة التي لا تنحل في الماء أو في المصورة الدموية (بلازما) plasma أن تنتقل إلا إذا تشاركت مع حامل بروتيني. توجد عدة أصناف من هذه المركبات المشاركة تدعى البروتينات الدهنية (ليبوبروتينات) يتميز بعضها من بعض بخصائصه الفيزيائية وطريقة تشكله ونقله وتخربه النهائي. يتعرض استقلاب هذه المركبات إلى عيوب استقلابية عدة أصبحت معروفة بوصفها أسباباً لأمراض استقلابية نوعية.

ومن بين الشحوم المختزنة توجد كميات كبيرة من الشحميات السكرية (جليكوليبيد) والدهون الفسفورية (فوسفوليبيد) لها تركيب خاص يدعى السيراميد ceramide. وقد تحدث أمراض استقلابية خلقية بسبب عوز الإنزيمات التي تدخل في تقويض مركبات السيراميد و السفنفوزين و الدهون فتؤدي إلى اختزانها، ومن بين هذه الأمراض: داء جوشر Gaucher’s disease وهو مرض وراثي يبدأ في سن الطفولة ويترقى ببطء شديد. من أعراضه ضخامة الطحال وتلوّن اللحف بلون أصفر و فقر الدم وتأخر النمو النفسي الحركي، وداء نيمان ـ بيك Niemann -Pick وهو آفة ولادية أسرية في غالب الأحيان، تصيب الرضع في الشهر الثالث أو الرابع من العمر، وتتصف بضخامة الكبد والطحال والعقد اللمفية وتوقف النمو وظهور اضطرابات هضمية ونفسية، وداء تاي ـ ساكس Tay-Sachs، وهو مرض وراثي تظهر أعراضه في الشهر الخامس من العمر وتتسم بتأخر عقلي وحركي متدرج وفقدان الرؤية وحدوث نوبات تشنجية، وداء فابري Fabry، ويسمى أيضاً التقرن keratosis الوعائي الجسمي المنتشر وهو علة وراثية تصيب الذكور وتتصف بظهور حطاطات papules صغيرة في منطقة الحوض مع تشوش الحس paresthesia وآلام عظمية عضلية واضطرابات عينية وآفات حشوية خطرة، وغيرها من الأمراض.

 البرفيرية والأصبغة الصفراوية

توجد في الجسم عدة مواد تتدخل في نقل الأكسجين واستهلاكه، منها الخضاب (هيموگلوبين) و الگلوبين العضلي (ميوجلوبين) وإنزيمات تنفسية أخرى هي البرفيرينات. فالبرفيرينات مركبات معقدة تحوي ذرة معدنية هي الحديد في العادة. تتشكل هذه المركبات في سلسلة من التحولات الكيمياوية الحيوية تحتاج كل مرحلة منها إلى إنزيم خاص، فإذا اكتمل إنشاء البرفيرين وقام بعمله تماماً عاشت الكرة الحمراء مايقرب من ثلاثة أشهر ثم تتحطم بفعل إنزيمات أخرى متحولةً إلى بيلروبين وأصبغة أخرى تطرح خارج الجسم. أما إذا حدث عوز في الإنظيمات التي تتوسط هذه السبل الاستقلابية حدثت البرفيرية أو اليرقان. فعوز إنزيم جلوكورونيل ترانسفراز سبب لإخفاق تحول صباغ البيلروبين إلى نواتجه فيرتفع مقداره في الدم ويحدث يرقاناً دائماً. وتوجد حالات أكثر شدة تدعى اليرقان الولادي اللاانحلالي (داء غريغلر ـ نجار) تؤدي إلى يرقان شديد منذ الأيام الأولى للولادة وتميت الطفل في السنة الأولى من العمر.

اضطراب استقلاب البورين purine و البريميدين pyrimidine: تقوم النوجليوتيدات مثل الأدينوزين ثلاثي الفسفات ATP بوظائف لا تحصى في الجسم. وقد يطرأ على استقلاب الحموض النووية إحصارات تتسبب عن عوز أي من الإنظيمات التي تتواسط هذا الاستقلاب فيؤدي إلى اضطرابات فيزيولوجية. تعد النوكليوتيدات مشتقات للبورين والبريميدين.

يؤدي اضطراب استقلاب البورين إلى متلازمة ليش نيهان Lesch- Nyhan syndrome (وهي علة وراثية تشاهد في الذكور وحدهم ، وأوضح اضطراباتها تشويه المريض لذاته بعضّه لسانه وشفتيه وأصابعه، وظهور حركات لا إرادية في الأطراف والوجه إضافة إلى التخلف العقلي) وإلى بيلة الكزانتين. في حين يؤدي اضطراب استقلاب البريميدين إلى بيلة حمض الأوروتي orotic aciduria. فالنقرس يتسبب عن اضطراب إنظيمي يؤدي إلى زيادة تركيب البورين الذي يحدث هجمات من التهاب مفصلي حاد وحيد المفصل يصيب الرجال عادة، وأكثر المفاصل إصابة المفصل المشطي السلامي الأول للقدم وكذلك الكاحل والعقب والركبة. تتحرض الهجمات بالرض والكحول وإفراط الطعام والأخماج. وقد يكون هذا المرض تالياً لنقص إطراح حمض البول في الكلية كما في القصور الكلوي المزمن واستعمال المدرات الثيازيدية وغيرها.

 وصلات خارجية

• المنتدى الطبي العربي

 المصادر

• الموسوعة العربية

 وصلات خارجية

External links

معلومات عامة

• Interactive Flow Chart of the Major Metabolic Pathways
• Metabolism, Cellular Respiration and Photosynthesis The Virtual Library of Biochemistry and Cell Biology at biochemweb.org
• The Biochemistry of Metabolism
• Advanced Animal Metabolism Calculators/ Interactive Learning Tools
• Microbial metabolism Simple overview. School level.
• Metabolic Pathways of Biochemistry Graphical representations of major metabolic pathways.
• Chemistry for biologists Introduction to the chemistry of metabolism. School level.
• Sparknotes SAT biochemistry Overview of biochemistry. School level.
• MIT Biology Hypertextbook Undergraduate-level guide to molecular biology.
• Article on metabolism at The Encyclopœdia Britannica Concentrates on human metabolism (Free access).

معاجم وقواميس

• Glossary of biochemical terms
• Glossary of biochemical terms
• On-line biology dictionary

الأيض البشري

• Topics in Medical Biochemistry Guide to human metabolic pathways. School level.
• THE Medical Biochemistry Page Comprehensive resource on human metabolism.

قواعد بيانات

• The BioCyc Collection of Pathway/Genome Databases
• Flow Chart of Metabolic Pathways at ExPASy
• The KEGG PATHWAY Database
• IUBMB-Nicholson Metabolic Pathways Chart
• Reactome - a knowledgebase of biological processes

السبل الأيضية

• Guide to Glycolysis School level.
• The Nitrogen cycle and Nitrogen fixation at the Internet Archive
• Downloadable guide to photosynthesis School level.
• What is Photosynthesis? Collection of photosynthesis articles and resources.

قائمة العائلات الكيميائية الحيوية
النشويات	الكحول الگليپروتينات الگليكوسيدات
الدهون	الإيكوسانويدات الأحماض الدهنية الوسائط الگليسريدات الدهون الفسفورية الدهون سفينجولية السترويدات
الأحماض الأمينية	العناصر الأساسية الوسائط
الپروتينات	الأحماض الأمينية الوسائط
أخرى	الترپينات الوسائط

قالب:Endocrine, nutritional and metabolic pathology