המסלול על שם ללואר - Leloir pathway
לאחר כניסתו אל זרימת הדם הפורטלית, גלקטוז מועבר אל תאי הכבד. הכבד הינו האיבר העיקרי בו גלקטוז עובר מטבוליזם במסלול על שם ללואר - Leloir pathway. קיימים שני סטריאואיזומרים לגלקטוז – צורת האלפא וצורת הבטא; α-D-galactose ו- β-D-galactose.
צורת ה- α היא זו שעוברת מטבוליזם במסלול Leloir. המרה של צורת β של גלקטוז לצורת α מחייבת את פעילות האנזים גלקטוז מוטארוטאז.
התגובה הבאה במסלול ללואר הינה זרחון של α-D-galactose על ידי האנזיםגלקטוקינאז Galactokinase - GALK ויצירת גלקטוז – 1 פוספט - Galactose-1-phosphate. מחסור באנזים גלוקוקינאז קשור להתפתחות גלקטוזמיה לא קלאסית מסוג 2.
עיכוב במסלול ללואר גורם להצטברות גלקטוז ולהמרה מוגברת של גלקטוז לגלקטיטול על יד האנזים אלדוז רדוקאטז – Aldose reductase. גלקטיטול מצטבר ברקמות הגוף ומופרש בשתן של חולים גלקטוזמיים. הצטברות לקטיטול קשורה לחלק מהסימפטומים הקשורים לגלקטוזמיה.
השלב הבא במסלול הינו המרת גלקטוז – 1 פוספט לגלוקוז – 1 פוספט על ידי האנזים גלקטוז – 1 פוספט יורידילטרנפראז - Galactose-1-phosphate uridyltransferase – GALT. בתגובה זו מוחלפת מולקולת גלקטוז – 1 פוספט במולקולת גלוקוז – 1 פוספט אשר קשורה לנוקלאוטיד יורידין דיפוספט - Uridine diphosphate - UDP. בתגובה זו מתקבלת מולקולת גלוקוז – 1 פוספט ומולקולת UDP-Galactose.
מולקולת הגלוקוז – 1 פוספט שנוצרה עשויה לעבור המרה לגלוקוז – 6 פוספט על ידי האנזים פוספוגלוקומוטאז – Phosphoglucomutase או המרה לגליקוגן - בעיקר בכבד.
הפרעות במטבוליזם של גלקטוז - גלקטוזמיה
גלקטוזמיה קלאסית: סוג 1
גלקטוזמיה קלאסית מתייחסת להפרעה הנובעת ממחסור באנזים גלקטוז-1-פוספט יורידילטרנספרז Galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT).
גלקטוזמיה קלאסית הינה מחלה רצסיבית אוטוזומלית אשר תסמיניה באים לידי ביטוי כבר לאחר הלידה, במידה ולא אובחנה. שכיחותה של גלקטוזמיה מסוג 1 הינה בין 1: 40,000 ל - 60,000 לידות חי בארצות המערב.
תסמינים
תסמיני גלקטוזמיה קלאסית התסמינים מתבטאים כבר בימיו הראשונים של הנולד לאחר הנקה או הזנה בחלב אם או בפורמולות הזנה אשר מכילות לקטוז. התסמינים המוקדמים כוללים ישנוניות, שלשולים, הקאות, עייפות מוגברת, צהבת, היפוגליקמיה, כבד מוגדל, הופעת חלבון בשתן, בעיות דימום וספסיס הקשור ל- E. coli, קטרקט וכישלון של ילודים לשגשג. לעיתים תינוקות מאובחנים בטעות באי סובלניים ללקטוז. עם זאת, ההבחנה הקלינית בין אי סבילות ללקטוז לבין גלקטוזמיה קלאסית קלה יחסית וכוללת בדיקת פעילות האנזים Galactose-1-phosphate uridylyltransferase - GALT באריתרוציטים וכן רמת גלקטוז-1-פוספט בתאים אלו. חלק מהבדיקות לפני הלידה מודדות רק את רמות הגלקטוז בדם. ייתכן שיהיה צורך בבדיקה גנטית למוטציות של GALT כדי לאשר אבחנה.
במידה ולא ניתן טיפול מוקדם וקיימת הזנה בחלב אם או בפורמולות הזנה אשר מכילות לקטוז, התסמינים בשלב מתקדם כוללים פגיעה בתפקודי הכבד (אשר אם לא מטפלים בה מובילה לשחמת חמורה), היפוגליקמיה, היפרבילירובינמיה, רמת גלקטוז גבוהה בדם, היפרגלקטוזמיה, חמצת מטבולית היפר-כלורמית, הפרשת גלקטיטול והפרשה מוגברת של חומצות אמינו בשתן. סימפטומים אלו, ללא מתן טיפול עשויים להחריף לאי ספיקת כבד, נזק מוחי ועיוורון אשר נובע מהמרה של גלקטוז במחזור לאלכוהול הסוכר גלקטיטול, על ידי האנזים אלדוז רדוקטאז תלוי NADPH הקיים ברקמות העצביות ובעדשת העין.
טיפול
הטיפול העיקרי בתינוקות הסובלים מגלקטוזמיה קלאסית, שפעילות ה- GALT של אריתרוציטים שלהם היא <10% מהרגיל, הינו סילוק הלקטוז מהתזונה על ידי הימנעות מצריכת חלב אם ושאר מוצרי החלב. אפילו בתזונה מוגבלת של גלקטוז, אנשים הסובלים מגלקטוזמיה קלאסית מציגים הפרשת גלקטיטול בשתן ורמות גבוהות של גלקטוז -1 פוספט באריתרוציטים. למרות הגבלת גלקטוז ממקור תזונתי, חולים אלו עשויים לפתח סיבוכים רציניים ארוכי טווח, כולל פגמים בדיבור, ליקוי קוגניטיבי ובעיות פוריות בנשים. בשל סיבוכים קליניים מתמשכים אלו, מומלץ לאנשים הסובלים מגלקטוזמיה קלאסית לעבור בדיקות שגרתיות כגון: הצטברות גלקטוז -1 פוספט באריתרוציטים, הפרשה מוגברת של גלקטוז בשתן, עיכוב התפתחותי, בעיות דיבור והיווצרות קטרקט.
גלקטוזמיה לא קלאסית: סוג 2
הצורה השנייה של גלקטוזמיה, המכונה סוג 2, נובעת ממחסור באנזיםGalactokinase - GALK . גלקטוזמיה סוג 2 נדירה ושכיחותה הינה פחות מ- 1: 100,000 לידות. בתינוקות שממשיכים לצרוך חלב אם או פורמולות הזנה אשר מכילות לקטוז, מוצאים רמות גבוהות באופן חריג של גלקטוז בדם וברקמות הגוף, במידה ולא ניתן טיפול, בדומה לתינוקות עם גלקטוזמיה קלאסית, בתינוקות אלו לעיתים קרובות מופיע עם קטרקט אשר ניתן לטיפול על ידי הגבלה תזונתית של גלקטוז. עם זאת, בניגוד לחולים עם גלקטוזמיה קלאסית, חולי גלקטוזמיה מסוג 2 אשר מקבלים טיפול על ידי צריכת תזונה מוגבלת גלקטוז, אינם חווים סיבוכים ארוכי טווח.
גלקטוזמיה סוג 3
גלקטוזמיה מסוג 3, נובעת ממחסור באנזים ב- UDP-galactose-4-epimerase - GALE. נמצאו שתי צורות שונות של מחסור זה. המחסור הנפוץ יותר משפיע רק על כדוריות דם אדומות ולבנות והוא שפיר יחסית. הצורה האחרת של מחסור ב- GALE הינה נדירה ביותר ומאופיינת בפגיעה ברקמות מרובות ומתבטאת בתסמינים דומים לאלה שנראים עם מחסור ב- GALT (גלקטוזמיה קלאסית).
גלקטוז - Galactose
גלקטוז הינו חד סוכר בעל שישה פחמנים נוסחתו C6H12O6.
גלקטוז מצוי בטבע בסלק הסוכר, אבוקדו וכמרכיב של הדו סוכרלקטוז המצוי בחלב ומוצריו. לקטוז הינו דו סוכר המורכב מגלוקוז + גלקטוז.
בגוף האדם גלקטוז עשוי לעבור המרה לגלוקוז, מסלול ההמרה אינו ישיר וכרוך בהמרה של גלקטוז ל- UDP-galactose ול - UDP-glucose ורק לאחר מכן לגלוקוז.
גלקטוז מיוצר בגוך האדם מגלוקוז בבלוטות החלב לשם יצירת חלב האם אשר מכיל לקטוז.
גלקטוזמיה הינה מחלה גנטית בה אין לאדם את היכולת לפרק את הגלקטוז.
