Kepentingan klinikal Glukosa 6-fosfatase

Mutasi sistem glukosa 6-fosfatase, khususnya mutasi di subunit glukosa 6-fosfatase-α (glukosa 6-fosfatase-α), pengangkut glukosa 6-fosfat (G6PT) dan subunit glukosa 6-fosfatase-β (G6PC3), membawa kepada kekurangan dalam penyelenggaraan homeostasis glukosa interprandial dan fungsi serta homeostasis neutrofil.[10][11] Mutasi dalam kedua-dua glukosa 6-fosfatase-α dan G6PT membawa kepada penyakit simpanan glikogen jenis I (GSD 1, penyakit von Gierke).[12] Secara khusus, mutasi dalam glukosa-6-fosfatase-α membawa kepada penyakit simpanan glikogen jenis 1a yang dicirikan oleh pengumpulan glikogen dan lemak dalam hati dan buah pinggang, mengakibatkan hepatomegali dan renomegali.[13] GSD-1a membentuk kira-kira 80% daripada kes GSD-1 yang hadir secara klinikal.[14] Ketiadaan G6PT membawa kepada GSD-1b (GSD-1b), yang dicirikan oleh kekurangan G6PT dan mewakili 20% daripada kes yang hadir secara klinikal.[14][15]

Pecahan pelbagai juzuk kekurangan sistem glukosa 6-fosfatase

Punca khusus GSD-1a berpunca daripada mutasi bukan deria, sisipan/pemadaman dengan atau tanpa anjakan bingkai bacaan atau mutasi tapak sambatan yang berlaku di peringkat genetik.[6] Mutasi sala deria menjejaskan dua gelung lumen besar dan heliks transmembran glukosa 6-fosfatase-α, lalu melenyapkan atau mengurangkan aktiviti enzim secara ketara.[6] Punca khusus GSD-1b berpunca daripada mutasi "teruk" seperti mutasi sambatan, mutasi anjakan bingkai dan penggantian sisa yang sangat terpelihara yang memusnahkan aktiviti G6PT sepenuhnya.[6] Mutasi ini membawa kepada kelaziman GSD-1 dengan menghalang pengangkutan glukosa-6-fosfat (G6P) ke dalam bahagian lumen ER, dan juga menghalang penukaran G6P kepada glukosa untuk digunakan oleh sel.

Jenis ketiga kekurangan glukosa 6-fosfatase, kekurangan glukosa 6-fosfatase-β, dicirikan oleh sindrom neutropenia kongenital, di mana neutrofil menunjukkan tekanan ER yang dipertingkatkan, peningkatan apoptosis, homeostasis tenaga terjejas, dan kefungsian terjejas.[16] Ia juga boleh menyebabkan kecacatan jantung dan urogenital.[17] Kelas kekurangan ketiga ini juga dipengaruhi oleh kekurangan G6PT kerana glukosa-6-fosfatase-β juga terletak dalam lumen ER, dan dengan itu, boleh membawa kepada gejala kekurangan glukosa-6-fosfatase-β yang serupa dikaitkan dengan GSD-1b.[15] Tambahan pula, kajian baru-baru ini telah menjelaskan kawasan persamaan ini antara kedua-dua kekurangan dan telah menunjukkan bahawa penyimpangan Pengglikosilan berlaku dalam kedua-dua jenis kekurangan.[18] Glikosilasi neutrofil mempunyai kesan yang mendalam terhadap aktiviti neutrofil, dan oleh itu, juga boleh diklasifikasikan sebagai gangguan glikosilasi kongenital.[18]

Fungsi utama glukosa 6-fosfatase-β telah ditentukan untuk membekalkan glukosa kitar semula kepada sitoplasma neutrofil untuk mengekalkan fungsi normal. Gangguan nisbah glukosa kepada G6P akibat penurunan ketara paras glukosa intrasel menyebabkan gangguan glikolisis dan laluan pentosa fosfat yang ketara.[11] Melainkan ia diatasi dengan pengambilan glukosa ekstrasel, kekurangan ini membawa kepada penyahfungsian neutrofil.[11]

Sebatian vanadium seperti vanadil sulfate telah ditunjukkan dapat merencat enzim, dan dengan itu meningkatkan kepekaan insulin in vivo dalam pesakit kencing manis, seperti yang dinilai oleh teknik pengapit hiperinsulin yang mungkin mempunyai potensi implikasi terapeutik.[19][20]