כניסה 
עקבו אחרינו בפייסבוק קרטן סולפט - Keratan sulfate
| מדריך בדיקות מעבדה | |
| קרטן סולפט | |
|---|---|
| Keratan sulfate | |
| שמות אחרים | MPS IVA, N-acetylgalactosamine-6-sulfate sulfatase |
| מעבדה | כימיה בשתן |
| תחום | אחד ה-glycosaminoglycans (GAG) במחלת אגירה ממשפחת המוקופוליסכרידוזות (MPS) |
 | |
| טווח ערכים תקין | 0-12 months: < or =2.50 mg/mmol creatinine; 13-24 months: < or =2.00 mg/mmol creatinine; 25 months-4 years: < or =1.50 mg/mmol creatinine; 5-10 years: < or =1.00 mg/mmol creatinine; -18 years: < or =0.80 mg/mmol creatinine11; >18 years: < or = 0.50 mg/mmol creatinine |
| יוצר הערך | פרופ' בן-עמי סלע |
מטרת הבדיקה
ניטור של ההשפעות הפרמאקו-דינמיות של תוספי האנזים החסר במחלת Morquio A (MPS IVA) .
מידע קליני
המוקופוליסכריזודות (MPS) היא קבוצה של מפגעים הנגרמים כתוצאה מפגם באחד מהאנזימים המשתתפים בפירוק של ה-GAGs הבאים: dermatan sulfate, heparan sulfate, keratan sulfate או chondroitin sulfate. GAGs שאינם מתפרקים או שהם מפורקים באופן חלקי בלבד, נאגרים בליזוזומים ומופרשים בשתן. אגירה של GASGs בליזוזומים מפריעה לתפקוד התקין של תאים, רקמות ואיברים, מה שגורם לתסמינים קליניים המאפיינים את מפגעי MPS. ידוע על 11 חסרים אנזימטיים העלולים לגרום ל-MPS.
תסמונת Morquio או mucopolysaccharidosis IV נגרמת על ידי פגיעה בפירוק של keratan sulfate בגין החסר של האנזים N-acetylgalactosamine 6-sulfatase ב-MPS IVA, או בגין חסר שלβ-galactosidase ב-MPS.IVB Keratan sulfate , וכן chondroitin-6-sulfate במקרה של MPS IVA, מצטברים בתאים והעודף מופרש בשתן. מאפיינים קליניים של Morquio A ו-B, כוללים גמדוּת, דיספלזיה של השלד (spondyloepiphyseal) השונה מזו שמוצאים ב-MPS אחרים, קרנית עכורה, פגיעה בשיניים, נגעים לבביים, hepatomegaly, ועם זאת אינטליגנציה תקינה. דרגת החומרה מגוונת מאוד ב-2 סוגי המחלה, וכללית חומרת התסמינים מתונה יותר ב-Morquio B. השכיחות של תסמונות MPS IVA ו- MPS IVB נעה בין מקרה אחד לכל 200,000-300,000 לידות-חי. תרפיה על ידי מתן האנזים החסר (enzyme replacement therapy) זמינה במקרים של Morquio A, אם כי במקרים של Morquio B יעילותה מוגבלת. טיפול אנזימטי זה נמצא מפחית את רמת keratan sulfate בשתן של המטופלים עם Morquio A, אך היעילות הקלינית שנויה במחלוקת.
שבעה עשורים של keratin sulfate
Keratan sulfate (להלן KS) זוהה לראשונה בשנת 1939 על ידי Suzuki בתמצית של קרנית העין מה שדווח ב-J Biochem באותה שנה. בשנות ה-50 היו אלה Karl Meyer ואחרים שאפיינו את התרכובת כפולימר ליניארי של lactosamine (3Galβ1–4GlcNAcβ1) שעבר סולפציה בעמדה C6 של שתי מולקולות ה-hexose (Meyer וחב' ב-J Biol Chem משנת 1953). במרוצת העשורים שחלפו העניין ב-KS הלך והתגבר, ומספר הפרסומים עליו גדל פי-5 משנות ה-70 ועד סוף שנות ה-90. בין המאמרים המכוננים על המבנה והביוסינתזה של KS נזכיר את אלה של Hascall ב- Prog. Clin. Biol. Res משנת 1982, Nieduszynski וחב' ב- Biochem. Soc. Trans משנת 1990, ו-Funderburgh וחב' ב- Biochem. Soc. Trans. משנת 1991.
סוגי KS
במקור ההגדרות של KSI ו-KSII היו מבוססות על ההבדלים בין KS ממקור קרנית העין ו-KS ממקור סחוס. KS בקרנית קשור בקשר N לשייר aspargine בחלבון הליבה, בעוד ש-KS בסחוס קשור בקשר O לשיירי serine או threonine. שני קשרים אלה אינם ספציפיים לרקמה זו או אחרת מבחינת מיקומם. ההגדרות הנמצאות בשימוש הן KSI הכולל את כל מולקולות KS הקשורות לאספרגין, ו-KSII מתייחס לכל מולקולות KS הקשורות לחלבון בקשר GalNAc-O-Ser/Thr. סוג שלישי של קשר KS זוהה אף הוא כאשר הסוכר mannose קשור ל-serine בקשר O - גליקוזידי, והוא מוגדר כ-KSIII (Krusius וחב' ב-J Biol Chem משנת 1986).
KSI של קרנית העין
סוג זה של KS בקרנית העין הוא הפרוטוטיפ של KSI והוא גם הסוג הנחקר ביותר. כמות ה-KS בקרנית גדולה פי-10 ויותר מכמות KS בסחוס, והיא גדולה ב-2-4 סדרי גודל מאשר כמותו ב רקמות אחרות (Funderburgh וחב' ב-J Biol Chem משנת 1987). הקשר בין KSI לחלבון בקרנית העין הוא מורכב, בו האוליגוסכריד במבנה biantennary קשור בקשר N לאספרגין בחלבון הליבה (Oeben וחב' ב-Biochem J משנת 1987 כפי שמודגם בתמונה למטה).
דיווחים אחדים מראים שהסתעפות C3 בקשר האוליגוסכרידי יכולה להיות ארוכה יותר בדומה להסתעפות C6. אכן אנליזה מבנית של KS מקרנית של קופים לא מצאה כל הוכחה לכך שהסתעפות היא קצרה ומסתיימת כמקובל על ידי חומצה סיאלית טרמינאלית (Nilsson וחב' ב-J Biol Chem משנת 1983).
ראיות להארכה של מזלג דו-שרשרתי (biantennary) של הקשר האוליגוסכרידי, מגיעות גם בהשוואת המשקל המולקולארי של KS ממקור בקר המשתחרר על ידי האנזים N-glycanase לזה של השרשרת המלאה של KS (על פי Tai וחב' ב-J Biol Chem משנת 1996). בנוסף, הסינתזה KS ממקור קרנית או זו של KS על fibromodulin (שהוא פרוטאוגליקן ממקור סחוס בו KS קשור בקשר N-type 1), לא נחסמה באופן מלא על ידי swainsonine, שהוא מעכב של העיבוד של זרוע C6 של הקודמן (precursor) של האוליגוסכריד, מה שמצביע על כך ש-KS חייב להתארך על זרוע C3 של הליבה המכילה mannose (על פי Ziegler ו-Mersmann ב-Biochim Biophys Acta משנת 1984, ו-Plaas ו-Wong-Palms ב-J Biol Chem משנת 1993).
ההוכחה להתארכות biantennary של הקשר של KSI מגיעה מניסויים בהם פרוטאוגליקן קשור ל-KS ממקור קרנית בקר, שטופל על ידי endo-beta-galactosidase, סומן בשייר GlcNAc שנבקע, וכן סומן בשיירי חומצה סיאלית בטיפול מתון של periodate (על פי Funderburgh וחב' ב-J Biol Chem משנת 1991). פפטידים תוצרי ביקוע טריפטי מחלבונים מסומנים אלה זוהו בהם הסימון הופיע כצפוי ב-KS ובשיירי חומצה סיאלית. מחקרים אלה מראים שההתארכות המונו- והבי-אנטנרי עשויה להופיע ב-KSI, ומיקום הקשר על פני החלבון עשוי להשפיע על סוג ההתארכות. הטרוגניות מוצאים גם באזור הקשר של המבנה הסוכרי לחלבון ZP3, המופיע ב-zona pellucida בו הקשר הוא מסוג N. ב-ZP3, ה-KS יכול לשנות את C3, או את C6 או את 2 הזרועות של המבנה האוליגו-סכרידי הבי-אנטנרי (Noguchi ו-Naakno ב-Eur J Biochem משנת 1992).
Oeben וחב' ב-Biochem J משנת 1987, גילו שהסולפציה של KS ממקור קרנית של חזיר, מופיעה באתרים מוגדרים ולא אקראיים. דיסכרידים הקרובים ביותר לקצה המחזר של החלבון לא הכילו שיירי סולפאט, ומרוחקים מהם מוצאים דיסכרידים עם שיירי סולפאט רק על הסוכר GlcNAc. הקצה הלא מזר של שרשרות KS מקרנית חזיר, הכילו מקטעים באורכים שונים (8-34 יחידות) של דיסכרידים שעברו סולפציה. יש גם השערה שה-N-sulfation של GlcN, יכולה להתרחש במקטעים עשירים בסולפאט של KS מהקרנית (Tang וחב' ב-Eur J Biochem משנת 1986). ב-KS מקרנית בקר בערך 70% מהשרשרות מסתיימות עם חומצה סיאלית, אשר השרשרות החרות מסתיימות עם alfagal או עם betaGalNAc (על פי Tai וחב' ב-J Biol Chem מהשנים 1996 ו-1997).