Lysosomální dědičná onemocnění: patobiochemie Gaucherovy choroby

Abstract

Gaucherova choroba se řadí do skupiny lysosomálních střádavých onemocnění, které se týkají dědičných poruch katabolismu sfingolipidů. Tyto poruchy jsou způsobené mutacemi v genech příslušných hydrolas nebo jejich proteinových aktivátorů. Následkem je lysosomální hromadění nedegradovaných sfingolipidů, které vede u pacientů k závažným zdravotním problémům. V případě Gaucherovy choroby se jedná o nedostatečnou aktivitu lysosomální β- glukocerebrosidasy (GBA1). Neodbourávanými glykolipidy jsou glukosylceramid (GlcCer) a jeho lysoderivát glukosylpsychosin (lyso-GlcCer). Hromadění těchto látek je spjato s buňkami makrofágového původu označovanými jako Gaucherovy buňky, které se vyskytují především v játrech, slezině či plicích. Tato práce je zaměřena na patobiochemii těchto glykolipidů. Náplní této práce byla optimalizace hmotnostně spektrometrické metody pro měření aktivity β-glukocerebrosidasy s přirozeným substrátem. Metoda byla úspěšně optimalizována a může být efektivně využita pro diagnostické účely namísto používaných syntetických substrátů. V další fázi práce byl analyzován pH profil aktivity lysosomální β-glukocerebrosidasy za účelem zjistit přítomnost nelysosomálního enzymu, který by mohl degradovat glukosylceramid. Vyhodnocení pH profilu existenci takového enzymu v kožních fibroblastech...

Gaucher disease is one of the lysosomal storage disorders belonging to inherited defects of catabolism of sphingolipids. These defects are caused by mutation in genes of sphingolipid hydrolases or their protein activators. Subsequent storage of non-degraded sphingolipids leads to severe clinical phenotypes in patients. Gaucher disease is caused by deficiency of lysosomal β-glucocerebrosidase (GBA1) activity. Non-degraded glycosphingolipids are glucosylceramide (GlcCer) and glucosylpsychosine (lyso-GlcCer). Accumulation of these glycosphingolipids is related to Gaucher cells which are derived from macrophages and are abundant in spleen, liver or lung. The objective of the diploma thesis is pathobiochemistry of above mentioned glycosphingolipids. One of the topics of this work was optimization of mass spectrometry method for determination of activity of lysosomal β-glucocerebrosidase, using a natural substrate. The method was successfully optimized and can be effectively used for diagnostic purpose, instead of methods utilizing artificial substrates. In the next step, we performed analysis of pH profiles of lysosomal β-glucocerebrosidase activity focusing to search for non-lysosomal enzyme, which is able to degrade glucosylceramide. Evaluation of pH profiles did not confirm the existence of such an...