پرش به محتوا
چشم‌پزشکی کودکان و انحراف چشم

اختلال متابولیسم گالاکتوز (گالاکتوزمی)

1. اختلال متابولیسم گالاکتوز چیست

Section titled “1. اختلال متابولیسم گالاکتوز چیست”

گالاکتوزمی (galactosemia) گروهی از بیماری‌ها است که در اثر کمبود یا کاهش فعالیت مادرزادی آنزیم‌های مسئول متابولیسم گالاکتوز، منجر به تجمع گالاکتوز و متابولیت‌های آن می‌شود. این بیماری در اثر اختلال در هر یک از چهار آنزیم مسیر لولوار (Leloir pathway) ایجاد می‌شود. الگوی توارث اتوزومال مغلوب دارد.

فراوانی بروز در ژاپن 1 در 900,000 تا 1,000,000 نفر تخمین زده می‌شود. این بیماری جزو بیماری‌های غربالگری نوزادان است و میزان انجام غربالگری در ژاپن و ایالات متحده 100% و در اروپا حدود 39% است1). کمبود GALT به عنوان بیماری نادر تحت پوشش بیمه قرار دارد.

بر اساس تفاوت در آنزیم عامل، به چهار نوع زیر طبقه‌بندی می‌شود.

نوعآنزیم کمبودویژگی‌های اصلی
نوع I (کلاسیک)GALTشدیدترین. شروع در دوره نوزادی
نوع IIGALKتنها علامت آب مروارید است
نوع IIIGALEبه دو نوع مرکزی و محیطی تقسیم می‌شود
نوع IVGALMاولین بار در سال 2019 توصیف شد. مشابه GALK

شیوع گالاکتوزمی کلاسیک (نوع I) بسته به منطقه جغرافیایی بسیار متفاوت است: در اروپا 1 در 40,000 تا 60,000، در ایالات متحده 1 در 50,000، در ژاپن 1 در 100,000 و در تایوان 1 در 400,000 گزارش شده است1). نوع IV (کمبود GALM) یک نوع نسبتاً جدید است که اولین بار در سال 2019 توصیف شد و تاکنون 42 مورد گزارش شده است؛ برآورد میزان بروز آن 1 در 228,411 است2).

Q چه انواعی از اختلالات متابولیسم گالاکتوز وجود دارد؟
A

بر اساس تفاوت در آنزیم عامل، به 4 نوع طبقه‌بندی می‌شود. نوع I (کمبود GALT) شدیدترین نوع است و از دوره نوزادی با درگیری چندعضوی تظاهر می‌کند. نوع II (کمبود GALK) تنها علامتش آب مروارید است. نوع III (کمبود GALE) شامل نوع مرکزی شدید و نوع محیطی خفیف است. نوع IV (کمبود GALM) جدیدترین نوع شناسایی‌شده است و از نظر بالینی مشابه کمبود GALK می‌باشد.

2. علائم اصلی و یافته‌های بالینی

Section titled “2. علائم اصلی و یافته‌های بالینی”

نحوه بروز علائم بسته به نوع بیماری بسیار متفاوت است.

  • نوع I: در هفته اول پس از تولد، علائمی مانند تغذیه نامناسب، استفراغ، افزایش وزن ناکافی و زردی ظاهر می‌شود. پس از شروع مصرف شیر مادر یا شیر خشک حاوی لاکتوز، وضعیت عمومی به سرعت بدتر می‌شود.
  • نوع II: علائم عمومی مشاهده نمی‌شود و به صورت پنهان شروع می‌شود. ممکن است اولین بار با کاهش بینایی به پزشک مراجعه شود.
  • نوع III (مرکزی) : مانند نوع I، افت تون عضلانی، تغذیه نامناسب، استفراغ و کاهش وزن رخ می‌دهد.
  • نوع IV : اغلب بدون علامت است و در غربالگری نوزادان تشخیص داده می‌شود.

نوع I (کمبود GALT)

نارسایی کبد: زردی، بزرگ شدن کبد، اختلال انعقادی (INR 4.2). گزارش شده است AST 135، ALT 244، هیپرآمونمی (248 µg/dL) 4).

سپسیس اشریشیا کلی: گالاکتوز بالا رشد اشریشیا کلی را تسریع می‌کند.

آب مروارید: آب مروارید قطره‌روغنی (دو طرفه) مشاهده می‌شود 4).

سیتوپنی: ممکن است پان سیتوپنی گذرا با Hb 7g/dL، نوتروفیل 870/mm³، پلاکت 65,000/mm³ رخ دهد 4).

عوارض طولانی‌مدت: تأخیر گفتار، اختلال یادگیری، اختلال حرکتی، نارسایی تخمدان، آسیب مغزی (۸۵٪)، کاهش تراکم استخوان (۲۶.۵٪) 1).

نوع II (کمبود GALK)

آب مروارید: تنها علامت است. علائم سیستمیک وجود ندارد.

شروع پنهان: به صورت آب مروارید نوزادی و آب مروارید جوانی ظاهر می‌شود.

قابل برگشت: با شروع درمان در عرض ۲ تا ۳ هفته پس از تولد، آب مروارید ممکن است ناپدید شود.

نوع III (کمبود GALE) به دو نوع مرکزی و محیطی تقسیم می‌شود. نوع مرکزی با شروع شدید مشابه نوع I ظاهر می‌شود و باعث آب مروارید می‌شود. نوع محیطی خفیف است و عمدتاً گلبول‌های قرمز و سفید را تحت تأثیر قرار می‌دهد و ارتباطی با آب مروارید ندارد.

نوع IV (کمبود GALM) از نظر بالینی مشابه کمبود GALK است. خطر آب مروارید ۱۱.۹٪ (۵ از ۴۲ مورد) گزارش شده است2). ممکن است کلستاز گذرا (۲ از ۴۳ مورد) یا افزایش خفیف ترانس‌آمینازها (۱۰ از ۴۳ مورد) مشاهده شود2).

عوارض عصبی در بزرگسالی شامل راه رفتن آتاکسیک، لرزش، اختلال شناختی و کم شنوایی حسی-عصبی شناخته شده است. در MRI، تغییرات منتشر ماده سفید و آتروفی متوسط مخچه مشاهده می‌شود3).

آب مروارید یک عارضه چشمی شایع در اکثر انواع (به جز کمبود GALE محیطی و نوع Duarte) است.

  • پیشرفت کدورت: با کدورت قطره‌روغنی هسته عدسی شروع می‌شود، به آب مروارید لایه‌ای همراه با کدورت ناحیه استوایی تبدیل می‌شود و در صورت پیشرفت به آب مروارید کامل می‌رسد.
  • آب مروارید قطره‌روغنی: یافته مشخصه نوع I است که به صورت دوطرفه دیده می‌شود4).
  • قابل برگشت: محدودیت لاکتوز از اوایل شیرخوارگی باعث برگشت‌پذیری آب مروارید می‌شود. با این حال، حتی با محدودیت رژیم غذایی نیز احتمال بروز آب مروارید وجود دارد.
Q آب مروارید ناشی از گالاکتوزمی چه شکلی است؟
A

آب مروارید به صورت کدورت قطره‌روغنی در هسته عدسی (آب مروارید قطره‌روغنی) شروع می‌شود و به آب مروارید لایه‌ای همراه با کدورت در ناحیه استوایی پیشرفت می‌کند. در مراحل بعدی به آب مروارید کامل تبدیل می‌شود. محدودیت لاکتوز در اوایل شیرخوارگی باعث برگشت‌پذیری آن می‌شود، اما حتی با محدودیت رژیم غذایی نیز ممکن است بروز کند. برای جزئیات به بخش «روش‌های درمان استاندارد» مراجعه کنید.

همه انواع این گروه از بیماری‌ها به صورت اتوزومال مغلوب به ارث می‌رسند.

  • ژن GALT: در کروموزوم 9p13 قرار دارد، حدود 4.3 کیلوباز و شامل 11 اگزون است. یک هومودایمر از 379 اسید آمینه تشکیل می‌دهد و در محل فعال خود دارای موتیف His-Pro-His است1).
  • تنوع جهش‌ها: در پایگاه داده HGMD، 319 نوع جهش GALT ثبت شده است (251 جهش از نوع میس‌سنس و نانسنس، 27 جهش در محل پیرایش، 24 حذف کوچک، 5 درج و 8 حذف بزرگ)1).
  • تفاوت‌های قومیتی: Q188R حدود 70% در اروپا، K285N حدود 54% در آلمان و اتریش، و S135L حدود 50% از فراوانی آللی را در آمریکایی‌های آفریقایی‌تبار تشکیل می‌دهد1).
  • ازدواج فامیلی: ازدواج فامیلی خطر هموزیگوت بودن را افزایش می‌دهد و ممکن است منجر به ترکیب چندین بیماری نادر شود5).

4. روش‌های تشخیص و آزمایش

Section titled “4. روش‌های تشخیص و آزمایش”

در ژاپن، این بیماری جزو بیماری‌های غربالگری نوزادان است و مقادیر گالاکتوز خون، گالاکتوز-1-فسفات (Gal-1-P) و فعالیت GALT گلبول قرمز اندازه‌گیری می‌شود. به محض تشخیص، محدودیت مصرف لاکتوز بلافاصله آغاز می‌شود.

روش آزمایشویژگینکات مهم
فعالیت GALT گلبول قرمزاستاندارد طلاییپس از تزریق خون، کاذب طبیعی
تجزیه و تحلیل ژنتیکیقابلیت شناسایی جهشمفید برای تعیین نوع
تجزیه و تحلیل کل اگزوم (WES)مفید برای موارد دیررس در بزرگسالیتشخیص موارد تشخیص‌داده‌نشده
  • فعالیت GALT گلبول قرمز: مقدار طبیعی بالای 3.5 U/g Hb است. کاهش به 2.3 U/g Hb گزارش شده است4). این روش استاندارد طلایی برای تشخیص قطعی است.
  • تجزیه و تحلیل ژنتیکی: شناسایی جهش‌ها امکان تعیین نوع و پیش‌آگهی را فراهم می‌کند1)2).
  • WES (تجزیه و تحلیل کل اگزوم): مواردی از گالاکتوزمی کلاسیک که برای اولین بار در سن ۳۴ سالگی تشخیص داده شده‌اند گزارش شده است و این روش برای تشخیص دیرهنگام در بزرگسالی نیز مفید است3).
  • الکتروفورز ایزوالکتریک ترانسفرین (TfIEF): الگوی غیرطبیعی سیالوترانسفرین را تشخیص می‌دهد. برای تشخیص افتراقی و ارزیابی پایبندی به رژیم غذایی مفید است3)4).

تشخیص افتراقی از بیماری‌هایی که در دوره نوزادی آسیب کبدی مشابه ایجاد می‌کنند مهم است. هپاتیت مادرزادی، تیروزینمی نوع I، سیترولینمی نوع II و سندرم فانکونی-بیکل از جمله تشخیص‌های افتراقی هستند4).

Q آیا امکان نادیده گرفته شدن در غربالگری نوزادان وجود دارد؟
A

در ژاپن و ایالات متحده، نرخ غربالگری ۱۰۰٪ است، اما در اروپا تنها حدود ۳۹٪ است 1). همچنین، پس از تزریق خون، فعالیت GALT گلبول قرمز ممکن است کاذباً طبیعی نشان داده شود که می‌تواند باعث نادیده گرفته شدن تشخیص شود 5). مواردی نیز گزارش شده است که در بزرگسالی و با علائم عصبی برای اولین بار تشخیص داده شده‌اند 3).

رژیم غذایی محدود از گالاکتوز (لاکتوز) اساس درمان است.

  • پس از تشخیص NBS: بلافاصله محدودیت مصرف لاکتوز آغاز شود. از شیر خشک بدون لاکتوز و گالاکتوز استفاده کنید.
  • راهکار بر اساس فعالیت GALT: اگر فعالیت GALT گلبول قرمز کمتر از 10٪ باشد، محدودیت مادام‌العمر لاکتوز ضروری است. در نوع Duarte، درمان لازم نیست 1).
  • کمبود GALM: در موارد بدون علامت، پیگیری امکان‌پذیر است 2).
  • شروع محدودیت لاکتوز در اوایل شیرخوارگی باعث برگشت‌پذیری آب مروارید می‌شود.
  • حتی با رژیم غذایی محدود نیز ممکن است آب مروارید ایجاد شود.
  • در صورت اختلال شدید بینایی، جراحی آب مروارید متناسب با سن ضروری است.
  • به‌ویژه در نوع II، نیاز به مشاهده طولانی‌مدت بروز و پیشرفت آب مروارید وجود دارد.

در فاز حاد نوع I، درمان‌های علامتی زیر انجام می‌شود.

  • هیپرآمونمی: سدیم بنزوات ۲۵۰ میلی‌گرم/کیلوگرم/روز، فنیل بوتیرات ۲۵۰ میلی‌گرم/کیلوگرم/روز4)
  • عفونت: درمان آنتی‌بیوتیکی برای سپسیس ناشی از اشریشیا کلی
  • نارسایی کبد: جایگزینی فاکتورهای انعقادی، مدیریت الکترولیت‌ها

برای مدیریت طولانی‌مدت، ارزیابی‌های دوره‌ای زیر ضروری است.

  • اندازه‌گیری سطح گالاکتوز خون، Gal-1-P، و گالاکتیتول گلبول قرمز
  • معاینات منظم چشم برای ارزیابی تشکیل آب مروارید
  • پایش عوارض سیستمیک (رشد عصبی، عملکرد تخمدان، تراکم استخوان و غیره)
Q آیا با محدودیت غذایی نیز آب مروارید ایجاد می‌شود؟
A

محدودیت لاکتوز در اوایل شیرخوارگی می‌تواند آب مروارید را برگشت‌پذیر کند، اما گاهی با وجود محدودیت غذایی نیز آب مروارید ایجاد می‌شود. مکانیسم آن کاملاً شناخته نشده است. به‌ویژه در نوع II، پیگیری طولانی‌مدت اهمیت دارد.

۶. پاتوفیزیولوژی و مکانیسم دقیق بروز

Section titled “۶. پاتوفیزیولوژی و مکانیسم دقیق بروز”

گالاکتوز از طریق مسیر لولوار متابولیزه می‌شود. چهار آنزیم این مسیر به‌ترتیب عمل می‌کنند.

  1. GALM (گالاکتوز موتاروتاز): تبدیل ساختاری β-D-گالاکتوز به α-D-گالاکتوز.
  2. GALK (گالاکتوکیناز): فسفریله کردن α-D-گالاکتوز به گالاکتوز-1-فسفات.
  3. GALT (گالاکتوز-1-فسفات اوریدیل ترانسفراز): کاتالیز جایگزینی گالاکتوز-1-فسفات با UDP-گلوکز و تولید گلوکز-1-فسفات و UDP-گالاکتوز.
  4. GALE (UDP-گالاکتوز-4-اپیمراز): کاتالیز تبدیل متقابل UDP-گلوکز و UDP-گالاکتوز.

هنگامی که یکی از آنزیم‌ها دچار کمبود شود، متابولیت‌های بالادست محل جهش تجمع یافته و به مسیرهای جایگزین هدایت می‌شوند.

مکانیسم تشکیل آب مروارید

Section titled “مکانیسم تشکیل آب مروارید”

مسیر جایگزین مهم از نظر چشم‌پزشکی مسیر آنزیم آلدوز ردوکتاز است. گالاکتوز تجمع‌یافته توسط آلدوز ردوکتاز به گالاکتیتول تبدیل می‌شود. گالاکتیتول دارای فعالیت اسمزی است و به دلیل غلظت بالای آلدوز ردوکتاز در جلوی عدسی، به راحتی در سلول‌های فیبری عدسی تجمع می‌یابد. این تجمع منجر به تورم عدسی، لیز سلولی و در نهایت تشکیل آب مروارید می‌شود.

سایر مکانیسم‌های پاتولوژیک

Section titled “سایر مکانیسم‌های پاتولوژیک”
  • تاخوردگی نادرست پروتئین GALT: ناهنجاری ساختاری پروتئین GALT جهش‌یافته یکی از دلایل کاهش فعالیت آنزیم است1).
  • ناهنجاری گلیکوزیلاسیون: تجمع Gal-1-P باعث کاهش UDP-گالاکتوز شده و گلیکوزیلاسیون گلیکوپروتئین‌ها و گلیکولیپیدها را مختل می‌کند. این امر به صورت افزایش سیالوترانسفرین قابل تشخیص است3)4).
  • نارسایی مغز استخوان: گلیکوزیلاسیون برای خون‌سازی طبیعی ضروری است و اختلال در آن باعث کاهش گذرای سلول‌های خونی می‌شود4).
  • تأثیر بر بافت مغز: بافت مغز به ویژه به تجمع متابولیت‌ها حساس است و باعث عوارض عصبی طولانی‌مدت می‌شود3).

Lucas و همکاران (2021) موردی را گزارش کردند که در سن 34 سالگی با توالی‌یابی کامل اگزوم برای اولین بار با گالاکتوزمی کلاسیک تشخیص داده شد3). بیمار هتروزیگوت مرکب (Q188R + K285N) بود و با آتاکسی راه رفتن، لرزش، اختلال شناختی و کم‌شنوایی حسی-عصبی مراجعه کرد. MRI تغییرات منتشر ماده سفید و آتروفی متوسط مخچه را نشان داد. پس از شروع رژیم کم‌گالاکتوز، سیالوترانسفرین 75% کاهش یافت.


7. تحقیقات جدید و چشم‌اندازهای آینده (گزارش‌های در مرحله تحقیق)

Section titled “7. تحقیقات جدید و چشم‌اندازهای آینده (گزارش‌های در مرحله تحقیق)”

در مدل‌های حیوانی، درمان جایگزینی ژن در دوره نوزادی با استفاده از ناقل AAV9 موفقیت‌آمیز بوده است و انتظار می‌رود به زودی به کار بالینی برسد1). درمان با mRNA نیز به عنوان یک گزینه امیدوارکننده در حال تحقیق است.

توسعه شپرون‌های دارویی که ساختار پروتئین GALT تا شده نادرست را تثبیت می‌کنند، در حال بررسی است1).

مفید بودن β-گالاکتوزیداز به عنوان یک کاندید درمانی برای کمبود GALM پیشنهاد شده است2).

Lucas و همکاران (2021) گزارش کردند که سیالوترانسفرین و پروفایل N-گلیکان به عنوان نشانگرهای جایگزین فعالیت بیماری مفید هستند 3). از آنجایی که سیالوترانسفرین پس از شروع رژیم غذایی کم گالاکتوز 75% کاهش یافت، می‌توان از آن برای پایش اثربخشی درمان نیز استفاده کرد.


  1. Wang YC, Lan LC, Yang X, et al. A case report of classic galactosemia with a GALT gene variant and a literature review. BMC Pediatr. 2024;24:352.
  2. Sánchez-Pintos P, Camba-Garea MJ, Martin López-Pardo B, et al. Clinical and biochemical evolution after partial dietary liberalization of two cases of galactosemia due to galactose mutarotase deficiency. BMC Pediatr. 2024;24:620.
  3. Lucas-Del-Pozo S, Moreno-Martinez D, Camprodon-Gomez M, et al. Galactosemia diagnosis by whole exome sequencing later in life. Mov Disord Clin Pract. 2021;8(S1):S37-S39.
  4. Gianniki M, Nikaina I, Avgerinou G, et al. Transient cytopenias as a rare presentation of classic galactosemia. Cureus. 2022;14(3):e23101.
  5. Dogulu N, Kose E, Tuna Kirsaglioglu C, et al. Co-occurring atypical galactosemia and Wilson disease. Mol Syndromol. 2022;13:454-458.

متن مقاله را کپی کنید و در دستیار هوش مصنوعی دلخواه خود بچسبانید.