Причиной развития наследственных ферментопатий могут быть нарушения следующих ферментных систем эритроцитов.
1. Дефицит ферментов пентозного цикла. Наиболее распространенной ферментопатией является глюкозо-6-фосфатдегидрогеназодефицитная анемия, обусловленная полным отсутствием или значительным уменьшением активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Известно около 250 мутантных форм этого фермента (см. вопр. 26.1.37).
2. Дефицит ферментов гликолиза. Описаны наследственные дефекты 11 из 13 существующих ферментов гликолиза. Наиболее распространенным является дефицит пируваткиназы.
Основой патогенеза анемий, возникающих в результате нарушений реакций гликолиза, является дефицит АТФ, закономерно приводящий к нарушению энергообеспечения Na-K-насосов плазматических мембран. Следствием этого является увеличение концентрации ионов натрия и, как результат, осмотического давления внутри эритроцитов, что, в свою очередь, вызывает поступление воды в клетки. При этом эритроциты набухают и превращаются в сфероциты, которые подвергаются фагоцитозу макрофагами.
3. Дефицит ферментов цикла глутатиона (глутатионсинтетазы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы).
Нарушения цикла глутатиона приводят к угнетению работы глутатионпероксидазной антиоксидантной системы, следствием чего является активация процессов пероксидного окисления липидов в эритроцитах. Реакции свободнорадикального окисления липидов мембран нарушают их барьерные свойства и значительно увеличивают проницаемость эритроцитарной мембраны к ионам, в частности, к ионам натрия. Последние за градиентом концентрации поступают в клетки, увеличивая осмотическое давление внутри эритроцитов. Дальнейшие процессы аналогичны тем, которые развиваются при других описанных здесь ферментопатиях.
4. Дефицит ферментов утилизации АТФ. Примером этой группы ферментопатий является дефицит белковых компонентов Na-K-АТФ-азы эритроцитарной мембраны. Первичные нарушения работы Na-K-насосов эритроцитов приводят к увеличению концентрации ионов натрия в клетках со всеми вытекающими из этого последствиями.