אלפא-גלקטוזידאז - Alpha-galactosidase

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
אלפא-גלקטוזידאז
α galactosidase
שמות אחרים	α gal; Ceramide Trihexosidase
מעבדה	כימיה בדם
תחום	אבחון מחלת Fabry
טווח ערכים תקין	בדם מיובש על נייר פילטר- בזכרים, מעל 1.2 ננומול'/מיליליטר/שעה; בנקבות מעל 2.8 ננומול'/מיליליטר/שעה; בנסיוב-0.074-0.457 יחידות לליטר; בלויקוציטים-מעל 23.1 ננומול/מיליליטר/מיליגרם חלבון.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

לערכים נוספים הקשורים לנושא זה, ראו את דף הפירושים – מחלות אגירה

מטרת הבדיקה

בחינת אפשרות של מחלת Fabry בזכרים.

בסיס פיזיולוגי

α-galactosidase הוא אנזים עם אופי של glycoside hydrolase המבקע שיירי α-galactosyl טרמינאליים מהקצה הלא-מחזר של גליקוליפידים, מגליקופרוטאינים ומ-galactomannans. האנזים מקודד על ידי הגן GLA (על פי Calhoun α-galactosidase וחב' ב-Proc Natl Acad Sci USA משנת 1985). שתי הצורות הריקומביננטיות של α-galactosidase ידועות כ-agalsidase α ו-agalsidase β. האנזים הוא גליקופרוטאין הומודימרי, המבקע בעיקר את שייר הגלקטוזה הטרמינאלי של הגליקוליפיד ceramide trihexoside, והוא מקטלז את ההידרוליזה של melibiose לגלקטוזה וגלוקוזה. Melibiose כפי שנראה בתרשים הוא דו-סוכר מחזר, הנוצר על ידי קשר alpha-1,6 בין גלקטוזה וגלוקוזה (D-Gal-α(1→6)-D-Glc).

מגוון של מוטציות בגן משפיעות על הסינתזה, העיבוד והיציבות של האנזים, מה שעומד בבסיס מחלת Fabry. המחלה נובעת מהכישלון לבקע שיירי α-D-galactosyl מגליקוליפידים (Chamoles וחב' ב-Clin Chim Acta משנת 2001).

שתי תרפיות על ידי מתן האנזים החסר, זמינות כיום לפצות על חסר α-galactosidase, הידועות כ-Agalsidase α ו-β, שהן צורות ריקומביננטיות של האנזים האנושי α-galactosidase A. לשתי צורות אלו יש אותו רצף של חומצות אמינו, כמו האנזים הטבעי. Agalsidase α ו-Agalsidase β שונים ביניהם בשרשרות אוליגוסכרידיות הצידיות (Fervenza וחב' ב-Biologics משנת 2008, ו-Keating ב-BioDrugs משנת 2012).

Agalsidase α: חברת Shire מייצרת Agalsidase α תחת השם המסחרי Replagel כטיפול למחלת Fabry, וקיבלו את אישור ה-EA בשנת 2001. אך בשנת 2012 משכה חברה זו את בקשתה ל-FDA לאישור התכשיר בנימוק שהם זקוקים לניסויים קליניים נוספים (Grogan ב-PharmaTimes משנת 2012).

Agalsidase β: חברת Genezyme מייצרת agalsidase β סינתטית תחת השם Fabrazyme לטיפול במחלת Fabry.

עשרות תכשירים המכילים אלפא-גלקטוזידאזה כמרכיב פעיל וניתנים לרכישה OTC, כוללים בין השאר את Beano, Suntaqzyme, Bean-zyme ו-Gas-zyme, המשווקים הפחתת עודף גז בקיבה לאחר אכילת פריטי מזון המייצרים גז קיבתי. האנזים הוא בעל פעילות אופטימאלית בטמפרטורה של ºC‏55, עם תקופת מחצית חיים של 120 דקות.

מחלת Fabry

מחלת Fabry היא מפגע רצסיבי הקשור לכרומוזום X המאופיין על ידי אגירה ליזוזומאלית הנובעת מחסר פעילות של האנזים α-galactosidase (להלן α-Gal A), וכתוצאה מכך שקיעה ברקמות באזורי גוף שונים של glycosylsphingolipids, ובעיקר בכליות, בלב, ובמוח. הגליקוספינגוליפיד השכיח ביותר המצטבר כתוצאה מחסר האנזים הוא globotriaosylceramide (להלן GL-3). זו מחלת האגירה הליזוזמאלית של ספינגוליפידים השנייה בשכיחותה, עם תדירות מחלה של 1:3,100 עד 1:13,341 באוכלוסיות שונות. לפי גרסאות שונות בין 400 ל-630 מוטציות בגן GLA זוהו בבני אדם המאובחנים עם מחלת Fabry. כ-60% ממוטציות אלה הן מוטציות missence. מיקומו של הגן GLA הוא Xp22.1 דהיינו על הזרוע הארוכה של כרומוזום X בעמדה 22.1.

גיל ההופעה והחומרה של התסמינים תלויים בכמות הפעילות השארית של האנזים, כאשר הצורה הקלאסית של המחלה מתרחשת בזכרים עם פעילות הנמוכה מ-1% של פעילות נורמאלית של α-Gal A. התסמינים מתחילים להופיע כבר בילדות או בנערוּת, ויכולים לכלול acroparesthesias (משברי כאב באברי הקצה), אנגיוקרטומות רבות על פני העור, חוסר הזעה וערפול (opacity) של קרנית העין (cornea verticillata). בנוסף, מעורבות הולכת וגדלה של הכליות מובילה למחלת כליות סופנית (ESKD) המתבטאת בפרוטאינוריה עם תחלואה קרדיו- וצרברו-וסקולארית (Laney וחב' ב-Genet Med משנת 2014).

השכיחות המוערכת הממוצעת בעולם של מחלת Fabry היא של 1 לכל 10,000 זכרים. באלה עם פעילות שארית של α-Gal A, המחלה יכולה לבוא לביטוי באחד משני הוואריאנטים שלה, דהיינו מחלת כליות או מחלת לב, כאשר התסמינים יכולים להופיע בשלב מאוחר יותר של החיים. באלה עם הוואריאנט הכלייתי התסמינים מופיעים באופן אופייני בעשור החיים השלישי, ובסופו של דבר יגיע שלב ה-ESKD. בחולים אלה יכולים להופיע או שלא מופיעים תסמינים של צורת Fabry הקלאסית. באלה עם הוואריאנט הקרדיאלי לא מופיעים תסמינים עד להופעת הממצאים הקרדיאליים, כגון קרדיומיופתיה, אי-ספיקה מיטראלית, או אי-סדירות במוליכות שמופיעים בדרך כלל בעשור הרביעי. הוואריאנט הקרדיאלי אינו כרוך בכשל הכלייתי. וואריאנטים של מחלת Fabry עלולים לא להיות מאובחנים.

תרפיה על ידי אספקת האנזים החסר (replacement therapy) כטיפול במחלת Fabry החלה להיות זמינה בשנות ה-2000 המוקדמות, מה שהוביל לשיפור קליני ניכר אלא אם כן נזק בלתי-הפיך כבר נגרם לרקמות החיוניות. מסיבה זו, גילוי מוקדם של המחלה מבחני סקר של יילודים צפויה לשפר את התוצאות הטיפוליות של נפגעים במחלה, והחלה להיות מיושמת לאחרונה ב-2 מדינות בארה"ב. נשים, שיכולות להיות נשאיות של המחלה, יכולות גם כן ללקות בחלק מהתסמינים הקליניים, תלוי באחוז הפעילות האנזימטית השארית. לכן, מחקרים נוספים כולל אנליזה גנטית-מולקולארית של הגן GLA, מומלצים לצורך אבחון נשאיות אלה.

משמעות רמת האנזים

בנבדקים זכרים תוצאות פעילות אנזימטית הנמוכות מ-1.2 ננומול'/מיליליטר/שעה בדגימת נסיוב, מתאימות להגדרת מחלת Fabry. בנשים נבדקות, תוצאות נורמאליות> or =2.8 nmol/mL/hour) ) אינן תואמות סטאטוס של נשאיות של מחלת Fabry, אלא שאנליזה של פעילות האנזים באופן כללי אינן מספיק רגישות לגלות את כל הנשאיות, וכיוון שלא נקבע באופן ברור התחום של פעילות האנזים בנשאיות, יש לשקול אנליזה גנטית מולקולארית של הגן GLA, זאת כאשר פעילות האנזים נמוכה מ-2.9 ננומול'/מיליליטר/שעה, או אם יש אינדיקציה קלינית המחשידה לנוכחות המחלה. קיים גם תרחיש של pseudodeficiency בו רמת α-galactosidase A נמוכה, אך אין בו דמיון קליני למחלת Fabry.

בדיקת α-galactosicdase בלויקוציטים

בבדיקות סקר של יילודים השכיחות המוערכת של מחלת Fabry היא של 1:3,000 ואילו כאשר התסמינים מתגלים בזכרים השכיחות המוערכת היא 1:10,000. תוצאות הבדיקות הללו אינן מיועדות לקבוע את המעמד של נשאות המחלה. בנשאים מוצאים בדרך כלל רמות אנזים נורמאליות.

יתרונות בריאותיים של α-galactosicdase

באפונים, ירקות ממשפחת המצליבים כגון כרוב, כרובית וברוקולי, שעועית, וסוגי מזון אחרים יש ריכוז גבוה של גליקופרוטאינים וגליקוליפידים שאינם עוברים בקלות הידרוליזה במעי. חלקיקים אלה שעיכולם מוגבל, משמשים בהמשך מצעי מזון אידיאליים לחיידקי המעי, המתסיסים תוצרים בלתי נעכלים אלה ליצירת מימן ודו-תחמוצת הפחמן כתוצרי תסיסה. גז עודף הנוצר עקב כך, הוא בסיס לתחושת אי-נוחות לאחר צריכת מאכלים אלה, ואחד האנזימים שבתנאים נורמאליים מונע יצירת עודף גז הוא α galactosidase. כלומר, סיוע משמעותי לשבירת סוגי מזון עמילניים קשים לעיכול, ניתן על ידי האנזים האחרון ותלוי בכמות האנזים. אנזים זה נוצר בגוף על ידי בלוטת הלבלב ומוצאים אותו ברוק וכן במעי הדק לשם הוא מגיע מהפרשות הלבלב. עם הגיל הולכת ומתמעטת רמת האנזים במערכת העיכול. חסר אנזים הנובע מגיל מתקדם, או מסיבה גנטית גורם לאבי בטן, התכווצויות בטן, עודף גז ומסייע לצמיחת יתר של שמרים ושל Candida. מתן טיפול בתכשירים המכילים את האנזים האמור מסייע במקרים של אי-סבילות לקרבוהידראטים או יצירת עודף גז ונפיחנות.