Дефицит фермента гликогеновой разветвленности ( GBED ) — наследственное заболевание накопления гликогена, поражающее американских лошадей породы квотерхорс и американских пейнтхорс . Оно приводит к абортам, мертворождению или ранней смерти пораженных животных. Человеческая форма заболевания известна как заболевание накопления гликогена типа IV .
Гликоген — это молекулярный полимер глюкозы , используемый для хранения энергии. Он важен для обеспечения энергией сокращения скелетных и сердечных мышц, а также для поддержания гемостаза глюкозы в крови. Молекулы глюкозы связаны в линейные цепи α-1,4- гликозидными связями . Кроме того, ветви глюкозы образуются вне цепи посредством α-1,6-гликозидных связей. 2 молекулы глюкозы соединяются в α-1,4-гликозидные связи ферментом, известным как гликогенсинтаза . Эта связь может быть разорвана амилазой , когда организм хочет расщепить гликоген на глюкозу для получения энергии. Фермент ветвления гликогена отвечает за требуемые α-1,6-гликозидные связи, необходимые для начала ответвления этих линейных цепей. Эти ветви важны, так как они обеспечивают дополнительные «свободные концы» для линейных цепей α-1,4-гликозидных связей, которые затем могут быть разорваны амилазой. Это позволяет удалять глюкозу с большей скоростью, чем если бы все молекулы глюкозы находились в одной цепи только с двумя свободными концами, к которым могла бы прикрепиться амилаза.
GBED вызывается аутосомно-рецессивной мутацией гена GBE1, которая приводит к снижению активности фермента ветвления гликогена до ее отсутствия. [1] Впоследствии молекулы гликогена производятся с небольшим количеством ответвлений, что значительно снижает количество невосстанавливающих концов, резко замедляя скорость, с которой молекула может быть синтезирована или разрушена. Это приводит к низкому уровню мышечного гликогена, который очень устойчив к амилазе. [2]
Из-за отсутствия надлежащего запаса гликогена мозг лошади, сердечная мышца и скелетные мышцы не могут функционировать, что приводит к быстрой смерти. Большинство жеребят с GBED абортируются (обычно во втором триместре) или рождаются мертвыми, а те, кто выживают, живут всего несколько месяцев. Симптомы включают общую слабость, контрактуры сухожилий, гипогликемические припадки, остановку сердца и внезапную смерть. [1]
Было показано, что у лошадей, гетерозиготных по аллелю GBED, уровень активности фермента гликогенового ветвления составляет половину от уровня у здоровых лошадей. [1] Однако у этих гетерозиготных носителей нет аномального фенотипа . [2]
Это состояние можно диагностировать с помощью биопсии мышц у пораженных животных. Лечения не существует.
Поскольку заболевание аутосомно-рецессивное, пораженные жеребята должны быть гомозиготными по летальному аллелю GBED, то есть оба родителя должны быть гетерозиготными по аллелю. Анализ крови на этот аллель был разработан Колледжем ветеринарной медицины Университета Миннесоты и с 2005 года [обновлять]лицензирован Лабораторией ветеринарной генетики Калифорнийского университета в Дэвисе . Используя это, заводчики могут избегать скрещиваний, которые могут производить жеребят GBED, и в конечном итоге выборочно выводить его. Частота носительства была оценена в 7,1% у лошадей породы квотерхорс, 8,3% у лошадей породы пейнтхорс и до 26% у лошадей породы вестерн-плезур. [3]
Это генетическое заболевание было связано с основателем породы квотерхорс Кингом П-234 . [4]
«Тестирование на генетические заболевания» Equus 353 , стр. 40–41.
