اختلالات متابولیسم پروتئین. متابولیسم یک تشنج صرعی است

(کمک آموزشی برای کار مستقل دانش آموزان)

شورای هماهنگی روش شناسی دانشگاه پزشکی دولتی کازان

آسیب شناسی متابولیسم پروتئین (یک کمک آموزشی برای کار مستقل دانش آموزان). کازان 2006. - 20 ص.

گردآورندگان: Prof. M.M.Minnebaev، F.I.Mukhutdinova، پروفسور. Boychuk SV، Assoc. L.D. Zubairova، Assoc. A.Yu.Teplov.

داوران: پروفسور پروفسور A.P. Tsibulkin L.N. ایوانف

با توجه به عملکردهای مختلف پروتئین ها، "حضور همه جانبه" عجیب آنها، متابولیسم پروتئین یک پیوند نسبتاً آسیب پذیر در متابولیسم است. بر این اساس، در بسیاری از فرآیندهای پاتولوژیک، اختلالات اولیه و ثانویه در بخش‌های مختلف متابولیسم پروتئین، جایگاه مهمی در پاتوژنز آن‌ها به خود اختصاص داده و در نهایت میزان اجرای واکنش‌های حفاظتی-تطبیقی ​​و مکانیسم‌های تطبیقی ​​را تعیین می‌کنند.

کتابچه راهنمای روش شناختی با در نظر گرفتن بخش مربوطه از برنامه فیزیولوژی پاتولوژیک تدوین شده است.

مقدمه

همه پروتئین ها در حالت متابولیسم فعال مداوم - پوسیدگی و سنتز هستند. متابولیسم پروتئین تمام جنبه پلاستیکی زندگی ارگانیسم را فراهم می کند. بسته به سن، تعادل نیتروژن مثبت و منفی وجود دارد. در سنین جوانی تعادل مثبت نیتروژن غالب می شود (افزایش رشد) و در سنین بالغ و پیر - حالت تعادل پویا نیتروژن ، یعنی سنتز تثبیت کننده که یکپارچگی مورفولوژیکی بدن را حفظ می کند. در سنین بالاتر - غلبه فرآیندهای کاتابولیک. سنتز احیا کننده موجود در پاتولوژی نیز نمونه ای از تعادل مثبت نیتروژن است. در طی یک دوره زمانی هفتگی، تا 50 درصد نیتروژن در کبد به روز می شود و تنها 2.5 درصد در عضلات اسکلتی در همان زمان به روز می شود.

آسیب شناسی متابولیسم پروتئین آسیب شناسی مطابقت بین فرآیندهای سنتز پروتئین و تجزیه است. آسیب شناسی اصلی متابولیسم پروتئین کمبود پروتئین عمومی است که با تعادل منفی نیتروژن مشخص می شود. همراه با احتمال ایجاد این شکل کلی از اختلالات متابولیسم پروتئین، همین اختلال می تواند در مورد انواع خاصی از پروتئین ها نیز رخ دهد (اختلال در سنتز هر نوع پروتئین در کل ارگانیسم یا در برخی از اندام ها).

یک پیوند میانی در متابولیسم پروتئین نقض متابولیسم اسید آمینه است. آسیب شناسی متابولیسم پروتئین همچنین شامل نقض تشکیل و دفع محصولات نهایی در متابولیسم پروتئین (یعنی آسیب شناسی متابولیسم نیتروژن خود) است.

کمبود پروتئین عمومی

ممکن است منشا گوارشی داشته باشد، یا به دلیل نقض مکانیسم های سنتز و پوسیدگی عصبی غدد، یا مکانیسم های سلولی سنتز و پوسیدگی باشد. وقوع کمبود پروتئین عمومی گوارشی با موارد زیر توضیح داده می شود:

1. هیچ فرم ذخیره ای از پروتئین در بدن وجود ندارد (همانطور که در متابولیسم کربوهیدرات و چربی وجود دارد).

نیتروژن توسط یک سلول حیوانی فقط به شکل گروه های آمینه، اسیدهای آمینه جذب می شود.

اسکلت های کربنی اسیدهای آمینه مستقل ساختار مشخصی دارند و نمی توانند در بدن سنتز شوند. از این رو، متابولیسم پروتئین به دریافت اسیدهای آمینه از خارج با غذا بستگی دارد. تبادل اسیدهای آمینه با تبادل مواد انرژی زا در ارتباط است. محصولات اسید آمینه همچنین می توانند به عنوان یک ماده انرژی مورد استفاده قرار گیرند - این اسیدهای آمینه گلوکوژنیک و کتوژنیک هستند. از طرفی سنتز پروتئین همیشه با استفاده از انرژی همراه است.

اگر دریافت مواد انرژی زا پاسخگوی نیاز بدن نباشد، از پروتئین ها برای نیازهای انرژی استفاده می شود. بنابراین، هنگامی که تنها 25٪ از کل مواد انرژی لازم (گلوکز، چربی) دریافت می شود، تمام پروتئین دریافتی با غذا به عنوان یک ماده انرژی زا استفاده می شود. در این حالت ارزش آنابولیک پروتئین ها صفر است. از این رو، مصرف ناکافی چربی ها، کربوهیدرات ها منجر به نقض متابولیسم پروتئین می شود. ویتامین های B6، B12، C، A کوآنزیم های آنزیم هایی هستند که فرآیندهای بیوسنتزی را انجام می دهند. از این رو - کمبود ویتامین همچنین باعث اختلال در متابولیسم پروتئین می شود.

با دریافت ناکافی پروتئین ها یا تغییر آنها به ریل های انرژی (در نتیجه دریافت ناکافی چربی ها یا کربوهیدرات ها)، پدیده های زیر رخ می دهد:

1. شدت فرآیندهای آنابولیک متابولیسم فعال ساختارهای پروتئینی به شدت محدود شده و مقدار نیتروژن آزاد شده کاهش می یابد.

2. توزیع مجدد نیتروژن درون زا در بدن. اینها عوامل سازگاری برای کمبود پروتئین هستند.

کمبود پروتئین انتخابی(گرسنگی پروتئین) - در این شرایط محدودیت دفع نیتروژن و توزیع مجدد آن در بدن نمایان می شود. در همان زمان، ناهمگونی اختلالات متابولیسم پروتئین در اندام های مختلف نشان داده می شود: فعالیت آنزیم های گوارشی

به شدت محدود است و سنتز فرآیندهای کاتابولیک مختل نمی شود. در عین حال، پروتئین های عضله قلب همچنان کمتر آسیب می بینند. فعالیت آنزیم های دآمیناسیون کاهش می یابد و آنزیم های ترانس آمیناسیون فعالیت خود را برای مدت طولانی تری حفظ می کنند. تشکیل گلبول های قرمز در مغز استخوان برای مدت طولانی حفظ می شود و تشکیل گلوبین در ساختار هموگلوبین خیلی زود مختل می شود. در غدد درون ریز - تغییرات آتروفیک ایجاد می شود. در کلینیک، گرسنگی ناقص پروتئین عمدتاً مواجه می شود.

علل گرسنگی ناقص پروتئین (نارسایی جزئی) عبارتند از: الف) اختلال در جذب پروتئین. ب) انسداد دستگاه گوارش؛ ج) بیماری های مزمن با کاهش اشتها. در عین حال، متابولیسم پروتئین هم در نتیجه دریافت ناکافی آنها و هم استفاده از پروتئین ها به عنوان یک ماده انرژی مختل می شود. در این زمینه، فرآیندهای تطبیقی ​​تا حدی کمبود پروتئین را جبران می کنند، بنابراین کاهش پروتئین برای مدت طولانی ایجاد نمی شود و تعادل نیتروژن برای مدت طولانی (البته، در سطح پایین) حفظ می شود. در نتیجه کاهش متابولیسم پروتئین، ساختار و عملکرد بسیاری از اندام ها مختل می شود (از بین رفتن پروتئین در ساختارهای کبد، پوست، ماهیچه های اسکلتی وجود دارد). لازم به ذکر است که در این حالت، حفظ نسبی سنتز برخی از پروتئین ها وجود دارد در حالی که سنتز انواع دیگر پروتئین ها مختل می شود. سنتز پروتئین های پلاسما، آنتی بادی ها، آنزیم ها محدود است (از جمله دستگاه گوارش، که منجر به نقض ثانویه جذب پروتئین ها می شود). در نتیجه نقض سنتز آنزیم های کربوهیدرات و متابولیسم چربی، فرآیندهای متابولیک در متابولیسم چربی ها و کربوهیدرات ها مختل می شود. سازگاری با گرسنگی ناقص پروتئین فقط نسبی است (به ویژه در موجودات در حال رشد). در موجودات جوان، کاهش تطبیقی

شدت متابولیسم پروتئین (کاهش متابولیک) کمتر از بزرگسالان است. در شرایط بازسازی و نقاهت، ترمیم کامل ساختار برای مدت طولانی مشاهده نمی شود و زخم ها برای مدت طولانی بهبود نمی یابند. بنابراین، با گرسنگی ناقص طولانی مدت، کاهش شدید پروتئین و مرگ ممکن است رخ دهد. گرسنگی ناقص پروتئین اغلب با اختلال در جذب یافت می شود

پروتئین ها، که با هر ترکیبی از تغییرات در سرعت هیدرولیز، افزایش توده های غذایی و جذب این محصولات رخ می دهد - اغلب با اشکال مختلف نقض عملکرد ترشحی دستگاه گوارش، فعالیت پانکراس و آسیب شناسی کوچک دیواره روده عملکرد معده در هیدرولیز پروتئین ها عبارتند از:

1. اندوپپتیداز - پپسین - پیوندهای پپتیدی داخلی را می شکند و در نتیجه پلی پپتیدها تشکیل می شود.

2. نقش ذخیره و دریافت قسمتی از توده غذا به بخش های زیرین دستگاه گوارش (این فرآیند با تسریع پریستالسیس مختل می شود). این دو عملکرد معده در شرایط آشیلیک با کاهش فعالیت پپسین (یا ترشح اندک پپسینوژن) مختل می شوند: تورم پروتئین های غذا کاهش می یابد و پپسینوژن ضعیف فعال می شود. در نهایت، نارسایی نسبی هیدرولیز پروتئین وجود دارد.

نقض جذب پروتئین در دستگاه گوارش فوقانی می تواند: با کمبود آب پانکراس (پانکراتیت). علاوه بر این، نقض فعالیت تریپسین می تواند اولیه یا ثانویه باشد. ممکن است فعالیت کافی و مقدار ناکافی آب روده وجود داشته باشد، زیرا حاوی انتروکیناز است که تبدیل تریپسینوژن به تریپسین، کیموتریپسینوژن به کیموتریپسین را فعال می کند. فعالیت یا مقدار ناکافی تریپسین به نوبه خود منجر به اختلال در عملکرد آنزیم های پروتئولیتیک روده می شود - اگزوپپتیدازهای آب روده: آمینو پلی پپتیدازها و دی پپتیدازها که اسیدهای آمینه منفرد را جدا می کنند.

با انتروکولیت، همراه با کاهش ترشح شیره، تحرک تسریع شده و سوء جذب مخاط روده کوچک، نارسایی پیچیده جذب پروتئین ایجاد می شود. از اهمیت ویژه ای تسریع پریستالسیس برخوردار است، زیرا تماس بین کیم و دیواره روده مختل می شود (این امر هضم جداری را مختل می کند که برای از بین بردن اسیدهای آمینه و جذب بعدی مهم است). فرآیند جذب در روده یک فرآیند فعال است: 1. جذب اسیدهای آمینه در سطح مخاط روده. غشای سلول های اپیتلیال شامل

مقدار زیادی لیپید، که بار منفی مخاط را کاهش می دهد. 2. آنزیم های دخیل در انتقال اسیدهای آمینه (فسفوآمیداز، احتمالاً ترانسفراز) از طریق اپیتلیوم روده احتمالاً وابستگی گروهی دارند (یعنی سیستم های انتقال متفاوتی برای گروه های مختلف اسیدهای آمینه وجود دارد، زیرا روابط رقابتی بین اسیدهای آمینه ایجاد می شود. در طول جذب). با انتروکولیت، حالت ادمای مخاط، تسریع حرکت و تضعیف انرژی فرآیند جذب، جذب در روده را مختل می کند. بنابراین، تعادل کیفی اسیدهای آمینه ورودی مختل می شود (جذب نابرابر اسیدهای آمینه فردی در زمان، نقض نسبت اسیدهای آمینه در خون - عدم تعادل). ایجاد عدم تعادل بین اسیدهای آمینه منفرد در آسیب شناسی جذب به این دلیل رخ می دهد که جذب اسیدهای آمینه فردی در زمان های مختلف در فرآیند هضم اتفاق می افتد زیرا اسیدهای آمینه حذف می شوند. به عنوان مثال، تیروزین و تریپتوفان در حال حاضر در معده جدا شده اند. کل انتقال به اسیدهای آمینه پروتئین های غذا در 2 ساعت انجام می شود (در این مدت آنها قبلاً در خون ظاهر می شوند) و در صورت آسیب شناسی این دوره طولانی تر می شود. اسیدهای آمینه از خون وارد سلول ها می شوند و در آنجا یا برای سنتز استفاده می شوند و یا دآمینه می شوند. و برای عبور از سنتز، لازم است که همه شرکای اسیدهای آمینه در یک زمان و به نسبت های معین با هم باشند. اگر فرآیندهای جذب مختل شود، این نسبت نقض می شود و اسیدهای آمینه به سمت سنتز پروتئین نمی روند، بلکه در مسیر دآمیناسیون و تخریب قرار می گیرند. عدم تعادل اسید آمینه وجود دارد. این پدیده در هنگام خوردن تنها یک نوع پروتئین غذایی (تغذیه یکنواخت) نیز رخ می دهد. وضعیت عدم تعادل و سنتز مختل می تواند خود را در ایجاد مسمومیت نشان دهد (زمانی که بدن با هر نوع اسید آمینه فردی بیش از حد بارگیری می شود، آنها اثر سمی دارند یا در نتیجه دآمیناسیون بیش از حد). اسیدهای آمینه منفرد به محصولات سمی تجزیه می شوند. در نهایت کمبود کلی پروتئین در نتیجه دریافت ناکافی یا اختلال در هضم و جذب و غیره وجود دارد. طرف دیگر عدم تعادل، نقض متابولیسم پروتئین در هنگام انتخابی است

ناکافی بودن اسیدهای آمینه فردی (به معنای ضروری) و در اینجا سنتز پروتئین عمدتاً مختل می شود که در آن این اسید آمینه غالب است. این کمبود اسید آمینه است. بنابراین، اختلالات گوارشی متابولیسم پروتئین می تواند با کمبود کمی، یکنواختی کیفی، کمبود کمی اسیدهای آمینه فردی، با غلبه کمی اسیدهای آمینه فردی همراه باشد - همه آنها در مفهوم عدم تعادل ترکیب می شوند.

نقض فرآیندهای عصبی-هومورال همچنین می تواند زمینه ساز نقض فرآیندهای سنتز و تجزیه پروتئین باشد. در حیوانات بسیار توسعه یافته، تنظیم سنتز پروتئین توسط سیستم عصبی و هورمون ها انجام می شود. تنظیم عصبی به دو صورت انجام می شود: 1. تأثیر مستقیم (تروفیک). 2. از طریق اثرات غیرمستقیم - از طریق هورمون ها (تغییر در عملکرد غدد درون ریز که هورمون های آنها مستقیماً با متابولیسم پروتئین مرتبط هستند).

طبقه بندی انواع سنتز پروتئین و هورمونی

پروتئینعملکرد مهمی در بدن دارد، زیرا یک ماده پلاستیکی است که سلول ها، بافت ها و اندام های بدن انسان از آن ساخته می شوند. علاوه بر این، پروتئین اساس هورمون ها، آنزیم ها و آنتی بادی هایی است که عملکردهای رشد موجودات را انجام می دهند و از آن در برابر عوامل منفی محیطی محافظت می کنند. با متابولیسم طبیعی پروتئین در بدن، فرد دارای ایمنی بالا، حافظه و استقامت عالی است. پروتئین ها بر تبادل کامل ویتامین ها و نمک های معدنی تأثیر می گذارند. ارزش انرژی 1 گرم پروتئین 4 کیلو کالری (16.7 کیلوژول) است.

با کمبود پروتئین در بدن، اختلالات جدی رخ می دهد: کاهش سرعت رشد و نمو کودکان، تغییرات در کبد بزرگسالان، فعالیت غدد درون ریز، ترکیب خون، تضعیف فعالیت ذهنی، کاهش کار. ظرفیت و مقاومت در برابر بیماری های عفونی

متابولیسم پروتئیننقش مهمی در زندگی ارگانیسم دارد. نقض متابولیسم پروتئین باعث کاهش فعالیت می شود و مقاومت در برابر عفونت ها نیز کاهش می یابد. با مقدار ناکافی پروتئین در بدن کودک، تاخیر رشد و همچنین کاهش غلظت رخ می دهد. باید درک کرد که نقض در مراحل مختلف سنتز پروتئین امکان پذیر است، اما همه آنها برای سلامتی و رشد کامل بدن خطرناک هستند.

مراحل سنتز پروتئین:

• جذب و سنتز؛
• متابولیسم اسید آمینه؛
• مرحله پایانی مبادله.

در تمام مراحل ممکن است تخلفاتی وجود داشته باشد که ویژگی های خاص خود را داشته باشد. بیایید آنها را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

مرحله اول: جذب و سنتز

مقدار اصلی پروتئینی که فرد از غذا دریافت می کند. بنابراین، هنگامی که هضم و جذب مختل می شود، کمبود پروتئین ایجاد می شود. برای سنتز طبیعی پروتئین، عملکرد صحیح سیستم سنتز ضروری است. اختلالات این فرآیند می تواند اکتسابی یا ارثی باشد. همچنین کاهش میزان پروتئین سنتز شده ممکن است با مشکلاتی در سیستم ایمنی بدن همراه باشد. مهم است بدانید که اختلال در فرآیند جذب پروتئین منجر به نارسایی تغذیه ای(دیستروفی بافت های روده، گرسنگی، ترکیب نامتعادل غذا از نظر جزء اسید آمینه). همچنین، نقض فرآیندهای سنتز پروتئین اغلب منجر به تغییر در مقدار پروتئین سنتز شده یا تشکیل پروتئینی با ساختار مولکولی تغییر یافته می شود. در نتیجه وجود دارد تغییرات هورمونی، اختلال در عملکرد سیستم عصبی و ایمنی، خطاهای ژنومی نیز امکان پذیر است.

مرحله دوم: تبادل اسید آمینه

اختلالات متابولیسم اسید آمینه نیز می تواند با عوامل ارثی مرتبط باشد. مشکلات در این مرحله اغلب در کمبود تیروزین ظاهر می شود. این، به ویژه، آلبینیسم مادرزادی را تحریک می کند. یک بیماری وحشتناک تر ناشی از کمبود تیروزین در بدن، تیروزنمی ارثی است. شکل مزمن بیماری با استفراغ مکرر، ضعف عمومی، لاغری دردناک (تا شروع بی اشتهایی) همراه است. درمان شامل پیروی از یک رژیم غذایی خاص سرشار از ویتامین D است. اختلالات متابولیسم اسیدهای آمینه منجر به عدم تعادل در فرآیندهای ترانس آمیناسیون (تشکیل) و تخریب اکسیداتیو اسیدهای آمینه می شود. گرسنگی، بارداری، بیماری کبد و انفارکتوس میوکارد می تواند بر پیشرفت منفی این فرآیند تأثیر بگذارد.

مرحله سوم: تبادل نهایی

در مراحل نهایی متابولیسم پروتئین، ممکن است آسیب شناسی فرآیند تشکیل محصولات نیتروژنی و دفع نهایی آنها از بدن رخ دهد. اختلالات مشابهی در هنگام هیپوکسی (گرسنگی اکسیژن بدن) مشاهده می شود. همچنین باید به عاملی مانند ترکیب پروتئین خون توجه کنید. نقض محتوای پروتئین در پلاسمای خون ممکن است نشان دهنده مشکلات کبد باشد. همچنین مشکلات کلیوی، هیپوکسی، لوسمی می تواند کاتالیزوری برای ایجاد این بیماری باشد. بازیابی متابولیسم پروتئین توسط یک درمانگر و همچنین یک متخصص تغذیه انجام می شود.

علائم اختلال متابولیسم پروتئین

با مقدار زیادی پروتئین در بدن، ممکن است مقدار زیادی از آن وجود داشته باشد. این در درجه اول به دلیل سوء تغذیه است، زمانی که رژیم غذایی بیمار تقریباً به طور کامل از محصولات پروتئینی تشکیل شده است. پزشکان علائم زیر را تشخیص می دهند:

• کاهش اشتها؛
• توسعه نارسایی کلیه؛
• رسوبات نمک؛
• اختلالات صندلی

پروتئین بیش از حد نیز می تواند منجر به نقرس و چاقییک عامل خطر برای نقرس ممکن است مصرف بیش از حد مقادیر زیاد گوشت، به ویژه همراه با شراب و آبجو باشد. نقرس در مردان مسن که با هیپراوریسمی مرتبط با سن مشخص می شود، شایع تر است.

علائم نقرس:

• تورم و قرمزی در ناحیه اولین مفصل متاتارسوفالانژیال؛
• هایپرترمی تا 39 درجه سانتیگراد؛
• پلی آرتریت نقرسی،
• گره های نقرسی (توفی) در آرنج، پا، گوش، انگشتان دست.

علائم چاقی:

• تنگی نفس مکرر؛
• افزایش قابل توجه وزن بدن؛
• شکنندگی استخوان ها؛
• فشار خون بالا (افزایش فشار هیدرواستاتیک در عروق).

در صورت وجود مشکلات فوق، کاهش مصرف محصولات پروتئینی، نوشیدن آب تمیز بیشتر، ورزش ضروری است. اگر برعکس، بدن پروتئین کافی برای سنتز نداشته باشد، به این وضعیت واکنش نشان می دهد: خواب آلودگی عمومی، کاهش وزن ناگهانی، ضعف عمومی عضلانی و کاهش هوش. توجه داشته باشید که "گروه خطر" شامل گیاهخواران و وگان هایی است که به دلایل اخلاقی پروتئین حیوانی مصرف نمی کنند. افرادی که از این سبک تغذیه پیروی می کنند باید علاوه بر این، مجتمع های ویتامین را در داخل خود مصرف کنند. به ویتامین توجه ویژه ای داشته باشید B12و D3.

اختلالات ارثی متابولیسم اسیدهای آمینه

مهم است بدانید که با نقض ارثی سنتز آنزیم ها، اسید آمینه مربوطه در متابولیسم گنجانده نمی شود، اما در بدن تجمع می یابد و در رسانه های بیولوژیکی ظاهر می شود: ادرار، مدفوع، عرق، مایع مغزی نخاعی. اگر به تصویر بالینی تظاهرات این بیماری نگاه کنید، در درجه اول با ظاهر مقدار زیادی از ماده ای که باید با مشارکت یک آنزیم مسدود شده متابولیزه می شد و همچنین کمبود یک ماده مشخص می شود. که باید تشکیل می شد.

اختلالات متابولیسم تیروزین

تیروزینوز -این یک بیماری ارثی است که ناشی از نقض متابولیسم تیروزین (برای زندگی ارگانیسم انسان و حیوان ضروری است، زیرا بخشی از مولکول های پروتئین ها و آنزیم ها است). این بیماری با آسیب شدید به کبد و کلیه آشکار می شود تیروزیندر بدن از چند جهت با تبدیل ناکافی اسید پاراهیدروکسی فنیل پیروویک تشکیل شده از تیروزین به اسید هموژنتیزیک، اولی و همچنین تیروزین از طریق ادرار دفع می شوند.

اختلالات پروتئین خون

همچنین لازم به ذکر است که نقض ترکیب پروتئین در خون وجود دارد. تغییرات در نسبت کمی و کیفی پروتئین های خون تقریباً در همه مشاهده می شود شرایط پاتولوژیککه بر بدن به عنوان یک کل و همچنین با ناهنجاریهای مادرزادیسنتز پروتئین. نقض محتوای پروتئین های پلاسمای خون را می توان با تغییر در مقدار کل پروتئین ها (هیپوپروتئینمی، هیپرپروتئینمی) یا نسبت بین بخش های پروتئین فردی (دیسپروتئینمی) با محتوای پروتئین کل طبیعی بیان کرد.

هیپوپروتئینمیبه دلیل کاهش میزان آلبومین رخ می دهد و می تواند اکتسابی (در زمان گرسنگی، بیماری کبدی، سوء جذب پروتئین) و ارثی باشد. آزاد شدن پروتئین ها از جریان خون (از دست دادن خون، از دست دادن پلاسما) و از دست دادن پروتئین در ادرار نیز می تواند منجر به هیپوپروتئینمی شود.

دانشمندان دریافته اند که افزایش تولید پروتئینی که در مکانیسم تشکیل حافظه بلندمدت نقش دارد از حملات صرع جلوگیری می کند. در طول این مطالعه، دانشمندان موفق شدند با استفاده از مهندسی ژنتیک سنتز پروتئین را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. eEF2در موش های آزمایشگاهی رابطه بین عمل این پروتئین و صرع قبلاً شناخته نشده بود، که امیدی به توسعه امکانات جدید در درمان این بیماری می دهد.

این مطالعه در دانشگاه حیفا (اسرائیل) به همراه دانشمندانی از میلان و تعدادی دیگر از دانشگاه های اروپایی انجام شد. پروفسور کوبی روزنبلوم، مدیر علمی این مطالعه، می‌گوید: «با تغییر کد ژنتیکی، ما توانستیم از بروز صرع در موش‌هایی که قرار بود با این بیماری متولد شوند، جلوگیری کنیم و همچنین موش‌هایی را که قبلاً از این بیماری رنج می‌بردند، درمان کنیم. مرض."

صرع یک ​​بیماری عصبی است که در آن یک فعالیت ناگهانی و کنترل نشده در سلول های عصبی قشر مغز وجود دارد که به صورت تشنج های صرعی با فرکانس و قدرت متفاوت بیان می شود. داروهایی که امروزه برای درمان صرع مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌توانند تنها در زیر مجموعه‌ای از بیماران تعداد تشنج‌ها را از بین ببرند یا کاهش دهند. در برخی موارد، آنها به عمل جراحی مغز و اعصاب کم تهاجمی متوسل می شوند که نتایج خوبی به همراه دارد. با این حال، آنها ممکن است برای همه بیماران نیز مناسب نباشند.

جالب اینجاست که در ابتدا دانشمندان اسرائیلی قصد داشتند مطالعه ای را برای مطالعه مکانیسم هایی که بر شکل گیری حافظه بلندمدت تأثیر می گذارد، انجام دهند. هدف دانشمندان مطالعه مکانیسم‌های مولکولی بود که به شکل‌گیری حافظه بلندمدت کمک می‌کنند و در هیپوتالاموس (بخشی از مغز) قرار دارند. برای انجام این کار، آنها بر روی مطالعه پروتئین تمرکز کردند eEF2که در فرآیندهای شکل گیری حافظه و تشکیل سلول های جدید سیستم عصبی شرکت می کند. با استفاده از روش‌های مهندسی ژنتیک، دانشمندان موفق به افزایش تولید پروتئین شدند که منجر به تغییر در فعالیت سلول‌های عصبی مسئول تشکیل تشنج‌های صرعی شد.

به منظور آزمایش چگونگی تأثیر تولید این پروتئین بر ایجاد حملات صرع، موش ها به دو گروه تقسیم شدند. گروه اول یک جهش ژنی داشتند و بر این اساس پروتئین به شدت تولید می شد eEF2و گروه دوم موش‌ها بدون هیچ گونه تغییر ژنتیکی بودند. به موش های هر دو گروه محلولی که باعث تشنج صرع می شود تزریق شد. این منجر به تشنج های صرع در موش های گروه کنترل شد و موش های دارای جهش ژنتیکی علائم صرع را ایجاد نکردند.

با این حال، دانشمندان به همین جا بسنده نکردند و تصمیم گرفتند تأثیر این جهش را در صرع ارثی آزمایش کنند. برای انجام این کار، آنها موش های دارای جهش ژنی را تلاقی کردند eEF2با موش هایی که دارای ژن مسئول ایجاد صرع بودند. بر اساس نتایج این آزمایش، موش هایی که دارای جهش پروتئینی بودند، تشنج صرع را تجربه نکردند. در طول مطالعه، موش ها در معرض متون مختلفی قرار گرفتند که عملکردهای حرکتی، شناختی و رفتاری را تعریف می کردند. همه آنها در موش هایی که دارای جهش این پروتئین بودند، طبیعی باقی ماندند.

پروفسور روزنبلوم می گوید: «نتایج مطالعه به ما درک بیشتری در مورد فرآیندهای تحریک و مهار در هیپوتالاموس می دهد، که نقض آن با آسیب شناسی های مختلف سیستم عصبی همراه است.» ما تحقیقات را در این جهت ادامه می دهیم تا بتوانیم علت بروز حملات صرع را بهتر درک کنید. این به ما امکان می دهد تا در آینده روش های جدیدی برای درمان این بیماری ایجاد کنیم.

شوک حرارتی در مغز در حال رشد و ژن هایی که صرع را تعیین می کنند

N. E. Chepurnova

دانشگاه دولتی مسکو M.V. لومونوسوف

اتیولوژی و پاتوژنز تشنج های ناشی از تب

هر مرحله جدید در حل مشکلات اساسی بیولوژیکی به درک مشکلات دیرینه بیماری های انسانی، ماهیت آنها کمک می کند و دوباره ما را به سمت عوامل ارثی سوق می دهد. وی پی افرومسون نوشت: "ناهمگنی بیوشیمیایی ارثی پایان ناپذیر نمی تواند مستلزم ناهمگنی ذهنی ارثی پایان ناپذیر باشد." این در مورد شدت بیماری های عصبی و روانی صادق است.

صرع خود را در جمعیت انسانی در 2-4٪ نشان می دهد، این بزرگترین خطر در دوران کودکی است. تشنج های تب (FS) تا 85 درصد از تمام تشنج های مشاهده شده در کودکان را تشکیل می دهند. تعداد کل کودکان 6 ماهه تا 6 ساله مبتلا به FS از 2 تا 5٪ است (9٪ در ژاپن)، بیشترین تعداد این کودکان در گوام مشاهده می شود - 15٪. بیش از نیمی از حملات FS در سال دوم زندگی کودک اتفاق می افتد و بیشترین میزان بروز آن بین 18 تا 22 ماهگی است. تشنج را می توان با بیماری هایی که با دمای بالای 39-41 درجه سانتیگراد رخ می دهد تحریک کرد، اما پزشکان همیشه وجود یک استعداد ژنتیکی پنهان در کودک را به شرایط حمله ای در صورتی که افزایش دما باعث FS شود، فرض کرده اند. پسرها چهار برابر بیشتر از دختران بیمار می شوند. فرضیاتی در مورد وراثت اتوزومال غالب، وراثت اتوزومال مغلوب FS مطرح شده است، اما وراثت چند ژنی یا چند عاملی مستثنی نیست. ناهمگونی ژنتیکی صرع در سطوح مختلف خود را نشان می دهد. در انواع ویژگی های بالینی فنوتیپ، صفات وراثتی (الگوها)، فرآورده های ژنی اولیه آشکار می شود که در میان آنها ممکن است عواملی برای ایجاد و تمایز نورون ها، آنزیم ها، پروتئین های گیرنده، پروتئین های کانال و در نهایت، محصولات یک ژن دیگر نقض کد ژنتیکی نیز یکسان نیست و چندین مکان در کروموزوم های مختلف ممکن است درگیر باشند.

بر اساس برنامه ملی ایالات متحده (برنامه جامع صرع کالیفرنیا)، از 2 تا 2.5 میلیون آمریکایی از صرع رنج می برند. بیش از 10 سال تحقیق بر روی خانواده های آمریکایی در بیماران مبتلا به صرع، شش جایگاه مختلف بر روی کروموزوم های مختلف شناسایی شده است. هنگام نقشه برداری کروموزوم ها، مرسوم است که شماره آن را با اولین رقم تعیین کنید. شانه های p یا q و به دنبال آن ارقام بخش های مناطق (برای جزئیات بیشتر، نگاه کنید به). مشخص شد که جایگاه‌های کروموزوم‌های 6p و 15q مسئول صرع میوکلونیک نوجوانان هستند. برای صرع نوجوانان کلاسیک با تشنج بزرگ و مخلوط با غیبت در کروموزوم 6p (غیبت ها خاموشی ناگهانی کوتاه مدت هوشیاری به مدت 2-15 ثانیه است). دو جایگاه برای صرع غایب دوران کودکی (پیکنولپسی) که با تشنج شدید رخ می دهد - در 8q24 و برای تبدیل شدن به صرع میوکلونیک نوجوانان - در ساعت 1 شناسایی شد. در بیماران خانواده های ایتالیایی، جایگاه های دیگری شناسایی شد: برای صرع ایدیوپاتیک (از یونانی. idios - خود؛ پاتوس - رنج؛ ایدیوپاتیک - عمدتاً بدون علل خارجی رخ می دهد) صرع عمومی - در کروموزوم 3p، و برای صرع عمومی همراه با تشنج و عدم وجود تب. - همچنین در کروموزوم 8q24.

مشخص شد ژنی که توسعه FS را تعیین می کند در سایر مناطق کروموزوم های 8 و 19 نسبت به آنچه قبلاً توسط نشانگرهای DNA تعیین شده بود وجود دارد. موقعیت آنها نشان دهنده ارتباط FS با سایر اشکال ژنتیکی تعیین شده صرع است.

مطالعه خانواده‌های دارای وراثت FS مؤلفه ژنتیکی و وراثت اتوزومال غالب را تعیین کرد. در آثار ژنتیک دانان ژاپنی، هنگام بررسی 6706 کودک سه ساله در استان فوچو توکیو با جمعیتی حدود 182000 نفر، نشان داده شد که 654 کودک مبتلا به FS هستند. حقایق جالب جدیدی توسط S. Berkovich در نتیجه سالها تحقیق روی خانواده ها در استرالیا به دست آمد. کشف شد که ژن اصلی PS در 8q13-21 قرار دارد و با سنتز پروتئین کانال Na + مرتبط است. ویژگی های وضعیت ایمنی در کودکان مصری که تحت FS قرار گرفتند نشان داد که FS تعیین شده ژنتیکی در کودکان دارای آنتی ژن HLA-B5، سطوح پایین ایمونوگلوبولین IgA و تعداد کم لنفوسیت های T مشاهده شد. همه اینها به ما امکان می دهد در مورد بازخورد صحبت کنیم: کودکان نه تنها مستعد ابتلا به FS بودند، بلکه حساسیت بیشتری به عفونت های حاد ناشی از تب داشتند که به علت فیزیولوژیکی تشنج تبدیل می شود. ترکیبی از سندرم های انسفالوپاتی داخل رحمی با سابقه خانوادگی ارثی صرع تنها نتیجه FS را تشدید می کند. از آنجایی که شرط اصلی بروز FS در کودک تب است، هیپرترمی باید به عنوان عاملی در ایجاد صرع در نظر گرفته شود.

نقش مرکز تنظیم حرارت هیپوتالاموس در شروع تشنج های ناشی از تب

چرا افزایش طولانی مدت دما برای رشد مغز کودک خطرناک است؟ تسهیل وقوع FS با سطح پایین واسطه مهاری - اسید گاما آمینوبوتیریک (GABA) و عدم وجود گیرنده های کامل برای آن و همچنین کاهش سطح ATP در مغز به یک دلیل تعیین می شود. یا دیگری، به ویژه تحت تأثیر هیپوکسی. سطح محصولات پراکسیداسیون لیپیدی در کودک افزایش می یابد، میکروسیرکولاسیون مغز مختل می شود، هیپرترمی مغز با ادم همراه است. تمام سیستم های عصبی شیمیایی مهار عصبی، به ویژه سیستم های هیپوتالاموس، نابالغ هستند. در مغز، ارتباطات بین سلول‌های مغزی که مسئول ثابت ماندن دمای بدن هستند، برقرار است.

مرکز کنترل دما در هیپوتالاموس قدامی قرار دارد. بیش از یک سوم نورون های این ناحیه گیرنده های حرارتی هستند؛ آنها همچنین اطلاعات را از گیرنده های حرارتی محیطی پوست و اندام های داخلی از طریق مسیرهای عصبی دریافت می کنند. تقریباً یک سوم این سلول ها گیرنده های گرما هستند، آنها با افزایش دمای خون، فرکانس تخلیه را افزایش می دهند (0.8 imp "s-1" ° C-1)، کمتر از 5٪ از سلول ها گیرنده های سرما هستند. اخیراً، در آزمایش‌هایی بر روی بخش‌های جدا شده مغز، نشان داده شد که افزایش دمای خون شستشو، سرعت دپلاریزاسیون عصبی را تغییر می‌دهد، که توسط ویژگی‌های کانال‌های Na+ غشاء تعیین می‌شود، در حالی که در همان زمان، فواصل interspike کاهش می یابد، که تا حدی به کانال های K+ بستگی دارد. در نتیجه، فرکانس تخلیه سلولی به شدت افزایش می یابد. با توسعه نیافتگی سیستم های بازدارنده، این منجر به تحریک پذیری بیش از حد، وقوع تحریکات حمله ای که قشر حرکتی را می پوشاند، و بروز تشنج می شود.

تولید گرما و انتقال حرارت دو مکانیسم فیزیولوژیکی مهم برای حفظ دما در محدوده بهینه برای بدن هستند. اما دقیقاً این مکانیسم‌های محیطی در کودک هستند که نابالغ هستند و نمی‌توانند هیپرترمی در حال رشد را متوقف کنند.

شبیه سازی تشنج ناشی از تب در حیوانات تازه متولد شده

مدل‌های توسعه‌یافته PS بر روی حیوانات تازه متولد شده - توله‌های موش - به شناسایی دوره‌های حساس و حساس رشد مغز، آستانه‌های دمایی که در آن PS رخ می‌دهد، به مطالعه اثرات طولانی‌مدت PS، و مطالعه اثر داروهای ضد تشنج کمک کرد. با کار با Park Jin-Kyu در Daejeon، کره جنوبی، دریافتیم که تجویز سیستمیک ترکیب خاصی از جین سنوزیدها، مواد فعال بیولوژیکی جدا شده از ریشه جینسنگ، فرصتی منحصر به فرد برای جلوگیری یا کاهش شدت FS در توله‌های موش صحرایی فراهم می‌کند. از بین تمام روش های توسعه یافته توسط فیزیولوژیست ها: هیپرترمی درون زا، گرمایش خارجی با هوا، مایکروویو، اشعه مادون قرمز، ما گرمایش ساده با یک لامپ رشته ای را انتخاب کردیم. با افزایش دمای بدن، علائم خارجی تشنج حرکتی به تدریج ایجاد می شود، که شدت آن با توجه به مقیاس عمومی شناخته شده P. Maresh و G. Kubova تعیین شد. هنگامی که تشنج های تونیک-کلونیک در موش های صحرایی با از دست دادن وضعیت ظاهر شد، و در غیاب PS، پس از 15 دقیقه، هایپرترمی متوقف شد. برای اندازه گیری تابش مادون قرمز از سطح دست نخورده پوست یک حیوان، از روش ترموویژن استفاده شد - آشکارساز مادون قرمز Inframetrics 522L.

تنظیم نورواندوکرین تشنج های ناشی از تب

هورمون عصبی آرژنین-وازوپرسین (AVP) در پاسخ مغز به هیپرترمی نقش دارد. حقایق زیر به نفع این فرضیه K. Pitman است: در موش های براتلبورو با کمبود ژنتیکی تعیین شده AVP و در موش هایی که به طور غیرفعال در برابر این پپتید ایمن شده اند، پاسخ تشنجی به دمای بالا در دماهای بالاتر نسبت به حیوانات با سطح طبیعی رخ می دهد. از سنتز آن تحریک الکتریکی نورون های سنتز کننده AVP به قطع تب کمک می کند. از یک سو، داده های بالینی نشان دهنده افزایش سطح AVP در پلاسمای خون در کودکان پس از تشنج تشنجی است، از سوی دیگر، پرفیوژن AVP از طریق سپتوم شفاف مغز در حیوانات منجر به کاهش دمای بدن می شود. . این فرضیه به ما اجازه می دهد تا در مورد کشف یک ضد تب درون زا (از یونانی pyretos - تب، تب، pyretica - دارویی که باعث تب می شود) صحبت کنیم. به طور متناقض، معلوم شد که عملکرد ضد تب در هورمون عصبی AVP با یک اثر تشنجی ترکیب می شود.

در آزمایشات ما با دانش آموز سوروس A.A. پونومارنکو، حقایق جدیدی در مورد اثر پیش صرع AVP بر روی مثال PS در انتوژنز اولیه پس از تولد مغز نوزادان موش به دست آمد. AVP در واقع به طور قابل توجهی زمان وقوع تشنج های ژنرالیزه و ناشی از هیپرترمال را در روزهای سوم و پنجم پس از تولد کوتاه می کند، مدت زمان آنها به وضوح در مقایسه با حیوانات گروه کنترل افزایش می یابد. در نهمین روز پس از زایمان، با ترکیب هیپرترمی و تجویز AVP در گروه آزمایش، صرع تب دار بیش از 2 ساعت به مرگ تمام موش های موش های تحت درمان با AVP ختم شد. چنین رویدادهای کشنده ای را نمی توان در سطوح هورمونی و عصبی کنترل کرد. لازم بود مشخص شود که کدام تنظیم کننده ها تأثیر دمای بالا را تشدید می کنند.

AVP یک هورمون ضد دیورتیک است که آب را در بدن حفظ می کند، بنابراین ترشح آن به تعادل آب و نمک بستگی دارد، اما علاوه بر این، ترشح آن توسط یک پپتید اخیرا کشف شده کنترل می شود که آدنیلیل سیکلاز هیپوفیز را فعال می کند (به اختصار با حروف اول لاتین - PACAP). اثر دومی به افزایش یا کاهش غلظت نمک در خون بستگی ندارد، فقط در سال 1999، Nomura ثابت کرد که PACAP رونویسی ژن AVP را در سلول‌های هسته‌های هیپوتالاموس تحریک می‌کند. تنظیم متابولیسم آب نمک و رفتار آشامیدنی آزمایش‌های ما نشان داده‌اند که وقتی PACAP به موش‌های صحرایی تجویز می‌شود، می‌تواند از طریق ترشح AVP در زمان هایپرترمی عمل کند (شکل 2 را ببینید). تغییرات چند جهته در تشنج های تجربی تب در نوزادان موش پس از استفاده از دوزهای بالا (0.1 میکروگرم در هر موش) و کم (0.01 میکروگرم در هر موش) PACAP مشاهده شد. تأثیر آن به سن موش، یعنی بلوغ هیپوتالاموس نیز بستگی دارد.

بنابراین، AVP عملکردهای یک عامل ضد تب درون زا و القاکننده یک واکنش حرکتی تشنجی را در طی افزایش سریع دمای بدن ترکیب می کند و یکی از تنظیم کننده های ترشح آن، PACAP، می تواند این فرآیندها را تسریع کند. به نظر می‌رسد که AVP و PACAP مستقیماً از طریق گیرنده‌هایشان بر روی غشای سلول‌های عصبی اثر می‌گذارند (شکل 3). اما راه های دیگر تنظیم را نمی توان حذف کرد، به عنوان مثال، از طریق عامل آزاد کننده هیپوتالاموس - کورتیکولیبرین. سلول های سنتز کننده PACAR آکسون های خود را به بدن سلول های ترشح کننده عصبی هیپوتالاموس می فرستند که کورتیکولیبرین را سنتز می کنند. ترشح کورتیکولیبرین در خون باعث تشنج صرع می شود.

حفاظت درون سلولی نورون ها - پروتئین های شوک حرارتی

در برخی موارد نوروپاتولوژی تعیین شده ژنتیکی، رویدادهای مولکولی ثانویه هستند. تشنج های ناشی از تب نیز از این قاعده مستثنی نیستند. بیش از حد قابل توجه دمای بدن منجر به بیان ژن های تعداد زیادی از پروتئین ها می شود که "پروتئین های شوک حرارتی" (HSPs) نامیده می شوند. رونویسی HSP چند دقیقه پس از گرم شدن شروع می شود. این واکنش همیشه به عنوان محافظ در برابر پیامدهای کشنده ناشی از شوک حرارتی در نظر گرفته شده است. آخرین تایید این نظریه از موسسه سرطان در کپنهاگ است. در کشت بافت نشان داده شده است که استرس گرمایی شدید باعث آپوپتوز می شود (از واژه یونانی آپوپتوز - ریزش برگ یا گلبرگ از گل - به طور ژنتیکی

مرگ برنامه ریزی شده یک یا چند سلول، جزئیات را ببینید)، اما استرس با قدرت متوسط ​​(و هایپرترمی به عنوان استرس با قدرت متوسط ​​شناخته می شود) به دلیل حفظ توانایی سلول برای سنتز HSP از آنها در برابر آپوپتوز و نکروز محافظت می کند. این خاصیت استفاده از HSP را در داخل بدن (در کلینیک) برای محافظت از قلب و مغز در برابر ایسکمی، ریه ها از سپسیس ممکن می کند، همچنین می توان از آنها در درمان ضد سرطان استفاده کرد. HSP همچنین می تواند برای محافظت فوری از مغز در صورت FS در کودکان استفاده شود.

سنتز HSP یک واکنش استرس غیراختصاصی است. در سلول ها و بافت های بدن، HSP ها علاوه بر هایپرترمی، توسط عوامل زیادی القا می شوند، از جمله: ایسکمی، پراکسیداسیون، عمل سیتوکین ها (سیتوکین ها تنظیم کننده های پروتئین درون زا هستند که در موثرترین تظاهرات پاسخ ایمنی نقش دارند)، استرس عضلانی. ، محرومیت از گلوکز، سطوح مختل Ca2 + و pH. فیزیولوژیست های هلندی در Nijmegen اخیراً نشان داده اند که واکنش های محافظتی به شکل بیان HSP در بیماران مبتلا به پارکینسونیسم در مراحل پایانی بیماری با ایجاد زوال عقل و در بیماری آلزایمر مشاهده می شود. ارتباط مستقیمی بین بیان HSP و شدت بیماری آلزایمر، به ویژه در ضایعات هیپوکامپ یافت شد.

بنابراین، ژن‌های HSP در FS بیان می‌شوند، اما چنین محافظت غیراختصاصی همیشه برای حفظ سلول‌های بازدارنده، به‌ویژه در هیپوکامپ کافی نیست. بنابراین، خطر عواقب طولانی مدت به شکل اسکلروز هیپوکامپ مزیال وجود دارد که باعث صرع لوب تمپورال می شود. اگر همزمان، استعداد ژنتیکی برای صرع لوب تمپورال با استعداد FS ترکیب شود، پیش آگهی بیماری به ویژه دشوار است.

سؤال از عواقب FS در قالب ایجاد صرع لوب تمپورال برای سرنوشت بعدی کودک مهم است. بحث اصلی در کلینیک در مورد این سوال مطرح شد که آیا سلول ها در نتیجه FS می میرند یا به دلایل دیگر می میرند (به عنوان مثال، در نتیجه نقض سنتز محافظتی HSP، ایجاد آپوپتوز). مطالعات بیولوژیکی مولکولی در آزمایشگاه C. Waterline در لس آنجلس نشان داده است که فرآیندهای تشنجی در مغز در حال رشد رشد آن و به ویژه رشد آکسون ها را به تاخیر می اندازد، زیرا اسپاسم بیان ژن نشانگر مخروط رشد آکسون، GAP را مختل می کند. -43 پروتئین.

جراحان گیجگاهی برای صرع لوب گیجگاهی خاطرنشان می‌کنند که بسیاری از بیماران آنها در دوران کودکی دچار FS شده‌اند. با این حال، این یک برآورد گذشته نگر است. آخرین تحقیقات در کانادا نشان داده است که سابقه خانوادگی مثبت و FS از عوامل جدایی ناپذیر در ایجاد صرع لوب تمپورال هستند. می‌توان فرض کرد که هر چه حملات FS طولانی‌تر باشد، تشنج‌های عمومی مغز کودک را بیشتر می‌پوشاند و سلول‌های عصبی بیشتری می‌میرند. هر چقدر هم که درصد چنین کودکانی کم باشد (فقط 1.5-4.6 درصد از کودکان مبتلا به FS متعاقباً به صرع مبتلا می شوند)، به دلیل مرگ سلول های بازدارنده هیپوکامپ در اثر گرمازایی، تا پایان عمر محکوم به رنج و درمان خواهند بود.

ژنتیک کانال های پتاسیم و سدیم و صرع

علل حالت‌های پراکسیسمال ممکن است تغییرات در ساختار و عملکرد کانال‌های Na+-، Ca2+-، Cl--، K+ باشد. کانال یک مولکول پروتئینی منفرد است، با توجه به نوع یونی که باید از آن عبور کند، با گزینش پذیری دقیق مشخص می شود، دارای یک دستگاه دروازه است که توسط پتانسیل روی غشاء کنترل می شود (شکل 4، a). وقوع و هدایت تکانه های عصبی به وضعیت کانال های یونی بستگی دارد. در ده سال گذشته، بیماری های ارثی سیستم عصبی مورد مطالعه قرار گرفته است که نام جدیدی دریافت کرده است - "channelopathy". نقض با محلی سازی ژن ها در کروموزوم ها همراه است: 19q13.1 (کانال Na+)، 12p13، 20q13.3، 8q24 (کانال K+)، 7q (کانال Cl). کشف ساختار مولکولی کانال ها به درک وراثت صرع کمک کرد.

یک تکانه عصبی نتیجه حرکت Na + به داخل سلول از طریق کانال های غشایی و K + از سلول است. یون های Na+ با بار مثبت که در امتداد گرادیان یونی وارد می شوند، جریان دپلاریزاسیون غشایی را ایجاد می کنند که پتانسیل غشا را به صفر می رساند و سپس غشا را تا + 50 میلی ولت شارژ می کند. از آنجایی که وضعیت این کانال ها به علامت بار روی غشا بستگی دارد، پتانسیل غشایی مثبت باعث غیرفعال شدن کانال های سدیم و باز شدن کانال های پتاسیم می شود. اکنون یون‌های K+ که از سلول خارج می‌شوند، جریانی را ایجاد می‌کنند که غشا را دوباره شارژ کرده و پتانسیل استراحت آن را بازیابی می‌کند. نقض کانال های Na + منجر به تغییر در دپلاریزاسیون سلولی می شود و نقض کانال های K منجر به نقض پلاریزاسیون می شود. کشف در سال 1980 توسط D. Brown و P. Adams جریان M-آستانه پایین از طریق کانال های غیرفعال KCNQ2/KCNQ3-پتاسیم به درک ماهیت استعداد ابتلا به صرع کمک کرد. جریان M تحریک پذیری سلول را تغییر می دهد و از بروز فعالیت صرعی نورون جلوگیری می کند. نقض ژن های KCNQ2/KCNQ3- کانال های پتاسیم منجر به بیماری "تشنج های خانوادگی نوزاد" می شود که در روز 2-3 پس از تولد در کودک رخ می دهد. داروی اخیراً سنتز شده رتیگابین با باز کردن کانال های KCNQ2/KCNQ3 در غشای عصبی به بیماران مبتلا به صرع کمک می کند. این نمونه ای از این است که چگونه مطالعه بنیادی کانال ها به سنتز داروهای جدید علیه کانالوپاتی ها کمک می کند.

ما قبلاً به دو مکان مسئول FS اشاره کردیم. مطالعات جدید دخالت ناحیه دیگری 19q13.1 را که مسئول سنتز زیرواحد b1 کانال Na+ است، نشان داده است. جهش در این ناحیه تعیین کننده وقوع تشنج ناشی از تب همراه با صرع عمومی است. کانال Na+ از یک a- (تشکیل منفذ) و دو زیرواحد b تشکیل شده است که دومی فرآیند غیرفعال شدن کانال، یعنی عملکرد زیرواحد a را تعدیل می کند (شکل 4a را ببینید). تأثیر زیرواحد a بر سیستم پورتال به ساختار حوزه خارج سلولی زیرواحد b1 بستگی دارد. ژن SCN1B مسئول زیرواحد b1 به طور منطقی برای تحقیق انتخاب شد، زیرا عمل ضد تشنج های اصلی فنی توئین و کاربامازپین غیرفعال کردن کانال های سدیم است. علاوه بر این، قبلاً مشخص شده بود که جهش های این ژن در سلول عضلانی منجر به تحریکات حمله ای (میتونی، فلج دوره ای) و در سلول های قلبی به افزایش فاصله QT در ECG می شود. در ناحیه پل دی سولفیدی است که جهش رخ می دهد و منجر به تخریب آن و تغییر در ساختار حوزه خارج سلولی b1 می شود (شکل 4b). انتقال ژن به تخمک Xenopus laevis و القای سنتز کانال معیوب، مطالعه الکتروفیزیولوژیک کانال جهش یافته و اثبات کندی غیرفعال شدن آن را ممکن ساخت (شکل 4b را ببینید). بسیار مهم است که در چنین بیمارانی تغییری در سلول های عضله قلب و ماهیچه های اسکلتی ایجاد نشود و جهش فقط برای ایزوفرم عصبی کانال های Na+ مشاهده شود. این جهش در نتیجه تحقیقات ژنتیک دانان استرالیایی شناسایی شد. شش نسل از خانواده ها (378 نفر) مورد مطالعه قرار گرفتند که عمدتاً در تاسمانی زندگی می کردند و دارای سابقه خانوادگی FS در ترکیب با صرع عمومی بودند. این آثار راه جدیدی را برای مطالعه اشکال ایدیوپاتیک صرع، که ممکن است نتیجه اشکال هنوز ناشناخته کانالوپاتی باشد، باز کرده است.

اختلال در سنتز پروتئین های گیرنده برای واسطه ها کم اهمیت نیست. توارث اتوزومال غالب صرع فرونتال شبانه با کروموزوم 20 (محلی سازی ژن در q13.2 - q13.3) همراه است و تظاهرات این شکل از صرع با جهش S248F کد ژنتیکی زیر واحد a4 H همراه است. - گیرنده کولینرژیک "دیوار" پروتئین کانال، بخش دوم غشایی آن، که در آن اسید آمینه سرین با فنیل آلانین جایگزین می شود، دستخوش تغییر می شود. همچنین اختلالاتی در تنظیم بیان ژن زیرواحد b پروتئین گیرنده NMDA به گلوتامات واسطه تحریکی، که آزادسازی آن توسط سلول‌های مغز باعث تشنج صرع می‌شود، مشاهده شد. اگر در طول ویرایش mRNA، گلوتامین با آرژنین در حوزه غشایی جایگزین شود، نقض در نتیجه پیوند جایگزین (برای جزئیات بیشتر مراجعه کنید) برای افزایش قابل توجه تحریک پذیری نورون های هیپوکامپ کافی است.

ارث بردن "صرع آب گرم"

در یکی از پوسترهای ارائه شده توسط متخصصان مغز و اعصاب هندی در کنگره صرع در اسلو در سال 1993، ناگهان چیزی را دیدیم که یادآور یک اعدام قرون وسطایی چینی بود: آب داغ روی سر یک موش بی حرکت می چکید تا اینکه یک تشنج شدید صرع رخ داد. مطالعه بی طرفانه این گزارش نشان داد که عذاب ایجاد شده توسط موش ناشی از میل به درک یک بیماری جدی است که در هند پرجمعیت تقریباً 7٪ از کل بیماران مبتلا به صرع را پوشش می دهد و به 60 مورد در هر 100 هزار بیماری می رسد. این پدیده نزدیک به تشنجات ناشی از هیپرترمالی است که در بالا مورد بحث قرار گرفت.

مورد ظهور تشنج هنگام شستن سر با آب داغ اولین بار در سال 1945 در نیوزیلند توصیف شد. یک فرد بیمار هنگام شستن سر خود (و در سنت هندوها این روش هر 3-15 روز تکرار می شود. ) با آب گرم در دمای 45-50 درجه سانتیگراد، اورا، توهمات منتهی به تشنج جزئی یا عمومی با از دست دادن هوشیاری را تجربه می کند (مردان 2-2.5 برابر بیشتر از زنان هستند). اندازه گیری دمای مغز با قرار دادن یک الکتروترمومتر مخصوص در داخل مجرای شنوایی نزدیک به پرده گوش امکان پذیر است. مشخص شد که در بیماران، دمای مغز در ابتدای شستشوی سر بسیار سریع (هر 2 دقیقه 2-3 درجه سانتیگراد) و بسیار آهسته افزایش می یابد.

پس از قطع شستشو کاهش می یابد. مغز آنها به آرامی (10-12 دقیقه) "خنک می شود"، در حالی که در داوطلبان سالمی که در چنین آزمایشاتی شرکت می کنند، مغز تقریباً بلافاصله پس از توقف حمام کردن "خنک می شود". این سوال به طور طبیعی مطرح شد: چه انحرافاتی در تنظیم حرارت عامل بیماری است و آیا آنها از نظر ژنتیکی تعیین می شوند؟ علت واقعی با مطالعات دوقلو و داده های تجزیه و تحلیل خانواده آشکار شد. مشخص شد که در هند، تا 23 درصد از کل موارد "صرع آب گرم" در نسل های بعدی عود می کند.

PS، همانطور که قبلاً گفتیم، نتیجه توارث اتوزومال غالب در یک مکان کروموزوم - 8q13-21 است. در "صرع آب گرم" تغییرات در یک مکان برای توضیح کل مجموعه بیماری کافی نیست. ظهور یک فنوتیپ بیمار (هر دو جنس) ممکن است با یک جهش اتوزومال مغلوب منجر به این بیماری همراه باشد. پیگیری پنج نسل از چندین خانواده در هند نشان داد که این بیماری در فرزندان والدین نزدیک به هم اتفاق می افتد، به عنوان مثال، در ازدواج بین برادرزاده ها. در جنوب هند، سنت های چنین ازدواج های نزدیک حفظ شده است، که، ظاهرا، می تواند درصد بالای بیماران را در مقایسه با سایر ایالت ها توضیح دهد.

نتیجه

رویکرد نوروژنتیک این امکان را فراهم کرد که در نهایت استعداد ژنتیکی برای تشنج های ناشی از تب ایجاد شود. به همین دلیل است که هر کودکی که برای مدت طولانی در دمای بسیار بالا (40-41 درجه سانتیگراد) است، تشنج حرکتی ندارد. ژن اصلی PS با مکانیسم های غشایی تحریک پذیری نورون، با کنترل سنتز یک کانال پروتئینی که یون های Na+ از آن عبور می کنند، مرتبط است. یک تحریک دپلاریزاسیون نورون ایجاد می شود. جای تعجب نیست که «ژن‌های» این اختلالات مربوط به FS تا حدودی از ژن‌های خاص مسئول سایر اشکال صرع «متفاوت» هستند. علت خارجی FS گرم شدن بیش از حد است که یا تحت تأثیر تب برهای درون زا (مثلاً در یک بیماری عفونی) یا در واقع تحت تأثیر افزایش دمای محیط رخ می دهد. در پاسخ به هایپرترمی، دفاع فیزیولوژیکی اولین چیزی است که روشن می شود - یک سیستم عملکردی برای حفظ دما در محدوده بهینه. هدف آن کاهش دمای بدن است. سیگنال های عصبی به مراکز رویشی می روند - دستوراتی با هدف انتشار گرما و کاهش تولید گرما. سلول های هیپوتالاموس با داشتن توانایی اندازه گیری دمای خون، خود نتایج این دستورات را از طریق مکانیسم های بازخورد دنبال می کنند. از آنجایی که آنها ترشح کننده عصبی هستند و لیبرین ها و استاتین ها را ترشح می کنند، می توانند همزمان با تنظیم ترشح هورمون های هیپوفیز باعث ایجاد تغییرات پیچیده بیوشیمیایی شوند. مکانیسم های غدد درون ریز و واکنش های دفاعی رفتاری تقریباً به طور همزمان با تنظیم خودکار مرتبط هستند. انتشار AVP سیناپسی به عنوان یک ماده ضد تب منجر به افزایش پاسخ تشنجی می شود. ترشح AVP به نوبه خود توسط نوروپپتید PACAP که انرژی سلول های هیپوفیز را فعال می کند، افزایش می یابد. متأسفانه، این تلاش دفاعی برای کاهش دمای بدن منجر به تشنج می شود. استعداد ژنتیکی، آستانه تشنج پایین منجر به توسعه غیرقابل برگشت حوادث می شود. یک فعالیت تشنجی پاتولوژیک حمله ای نورون ها، ابتدا در هیپوکامپ، آمیگدال، بخش های انجمنی قشر و سپس در قشر حرکتی وجود دارد. در همه انواع تشنج، علت اصلی نقض نسبت آزادسازی واسطه های تحریک کننده (گلوتامات) و مهار کننده (GABA) است. این نقض یک مکانیسم ماشه است. برانگیختگی نامحدود در شبکه های عصبی، نواحی مغز را که مسئول تن و حرکت هستند، می پوشاند و منجر به تشنج می شود. قبل از این، از دست دادن هوشیاری وجود دارد، زیرا تحریک پاتولوژیک ساختارهای ساقه مغز و تالاموس را پوشش می دهد. البته مغز مکانیسم‌های دفاعی دیگری نیز دارد، مانند بیان جبرانی انکوژن‌های اولیه (c-fos، c-jun)، تجمع cAMP، ترشح تیرولیبرین و آزادسازی طولانی‌مدت واسطه بازدارنده. با این حال، این سوال که چرا این مکانیسم ها در مورد استعداد ژنتیکی FS بی اثر هستند، نیاز به مطالعه بیشتر دارد.

مشخص است که پروتئین ها تحت تأثیر اندو و اگزوپپتیدازهای تشکیل شده در معده، پانکراس و روده ها تحت هیدرولیز قرار می گیرند. اندوپپتیدازها (پپسین، تریپسین و کیموتریپسین) باعث شکاف پروتئین در قسمت میانی آن به آلبوموز و پپتون می شوند. اگزوپپتیدازها (کاربوپپتیداز، آمینوپپتیداز و دی پپتیداز) که در لوزالمعده و روده کوچک تشکیل می‌شوند، تضمین می‌کنند که بخش‌های انتهایی مولکول‌های پروتئین و محصولات فروپاشی آن‌ها به اسیدهای آمینه که جذب آن در روده کوچک با مشارکت ATP.

نقض هیدرولیز پروتئین می تواند به دلایل زیادی ایجاد شود: التهاب، تومورهای معده، روده، پانکراس. برداشتن معده و روده؛ فرآیندهای عمومی مانند تب، گرمای بیش از حد، هیپوترمی؛ با افزایش پریستالسیس به دلیل اختلالات تنظیم نورواندوکرین. تمام علل فوق منجر به کمبود آنزیم های هیدرولیتیک یا تسریع پریستالسیس می شود، زمانی که پپتیدازها زمان لازم برای اطمینان از تجزیه پروتئین ها را ندارند.

پروتئین های تقسیم نشده وارد روده بزرگ می شوند، جایی که تحت تأثیر میکرو فلورا، فرآیندهای پوسیدگی شروع می شود که منجر به تشکیل آمین های فعال (کاداورین، تیرامین، پوترسین، هیستامین) و ترکیبات معطر مانند ایندول، اسکاتول، فنل، کرزول می شود. این مواد سمی با ترکیب شدن با اسید سولفوریک در کبد خنثی می شوند. در شرایط افزایش شدید فرآیندهای پوسیدگی، مسمومیت بدن امکان پذیر است.

اختلالات جذب نه تنها به دلیل اختلالات شکاف ایجاد می شود، بلکه به دلیل کمبود ATP همراه با مهار کونژوگه تنفس و فسفوریلاسیون اکسیداتیو و مسدود شدن این فرآیند در دیواره روده کوچک در هنگام هیپوکسی، مسمومیت با فلوریدزین، مونویدواستات ایجاد می شود.

نقض تجزیه و جذب پروتئین ها، و همچنین دریافت ناکافی پروتئین در بدن، منجر به گرسنگی پروتئین، اختلال در سنتز پروتئین، کم خونی، هیپوپروتئینمی، تمایل به ادم و کمبود ایمنی می شود. در نتیجه فعال شدن قشر هیپوتالاموس-هیپوفیز-آدرنال و سیستم هیپوتالاموس-هیپوفیز-تیروئید، تشکیل گلوکوکورتیکوئیدها و تیروکسین افزایش می یابد که باعث تحریک پروتئازهای بافتی و تجزیه پروتئین در عضلات، دستگاه گوارش و سیستم لنفاوی می شود. در این حالت ، اسیدهای آمینه می توانند به عنوان یک بستر انرژی عمل کنند و علاوه بر این ، به شدت از بدن دفع می شوند و از تشکیل تعادل منفی نیتروژن اطمینان حاصل می کنند. تحرک پروتئین یکی از علل دیستروفی از جمله در عضلات، غدد لنفاوی و دستگاه گوارش است که تجزیه و جذب پروتئین ها را تشدید می کند.

با جذب پروتئین تقسیم نشده، ایجاد حساسیت در بدن امکان پذیر است. بنابراین، تغذیه مصنوعی کودکان اغلب منجر به ایجاد حساسیت در بدن نسبت به پروتئین شیر گاو و سایر محصولات پروتئینی می شود. علل، مکانیسم ها و پیامدهای نقض تجزیه و جذب پروتئین ها در طرح 8 ارائه شده است.

طرح 8. نقض هیدرولیز و جذب پروتئین ها
	اختلالات هیدرولیز	سوء جذب
دلایل	التهاب، تومورها، برداشتن معده و روده، افزایش پریستالسیس (تأثیر عصبی، کاهش اسیدیته معده، خوردن غذای بی کیفیت)
مکانیسم ها	کمبود اندوپپتیدازها (پپسین، تریپسین، کیموتریپسین) و اگزوپپتیدازها (کربو، آمینو و دی پپتیدازها)	کمبود ATP (جذب اسیدهای آمینه یک فرآیند فعال است و با مشارکت ATP رخ می دهد)
جلوه ها	گرسنگی پروتئین -> هیپوپروتئینمی ادم، کم خونی. نقص ایمنی -> حساسیت به فرآیندهای عفونی؛ اسهال، اختلال در انتقال هورمون. فعال شدن کاتابولیسم پروتئین -\u003e آتروفی عضلات، غدد لنفاوی، دستگاه گوارش، به دنبال تشدید نقض فرآیندهای هیدرولیز و جذب نه تنها پروتئین ها، ویتامین ها، بلکه سایر مواد. تعادل منفی نیتروژن جذب پروتئین تقسیم نشده -> حساسیت بدن. هنگامی که پروتئین های شکافته نشده وارد روده بزرگ می شوند، فرآیندهای شکاف باکتریایی (پوسیدگی) با تشکیل آمین ها (هیستامین، تیرامین، کاداورین، پوترسین) و ترکیبات سمی معطر (ایندول، فنل، کرزول، اسکاتول) افزایش می یابد.

این نوع از فرآیندهای پاتولوژیک شامل نارسایی سنتز، افزایش تجزیه پروتئین و اختلال در تبدیل اسیدهای آمینه در بدن است.

• نقض سنتز پروتئین.

  بیوسنتز پروتئین ها روی ریبوزوم ها اتفاق می افتد. با مشارکت RNA انتقالی و ATP، یک پلی پپتید اولیه بر روی ریبوزوم ها تشکیل می شود که در آن توالی گنجاندن اسید آمینه توسط DNA تعیین می شود. سنتز آلبومین ها، فیبرینوژن، پروترومبین، آلفا و بتا گلوبولین ها در کبد اتفاق می افتد. گاما گلوبولین ها در سلول های سیستم رتیکولواندوتلیال تولید می شوند. اختلالات سنتز پروتئین در طول گرسنگی پروتئین (در نتیجه گرسنگی یا اختلال در شکاف و جذب)، با آسیب کبدی (اختلالات گردش خون، هیپوکسی، سیروز، ضایعات سمی-عفونی، کمبود هورمون های آنابولیک) مشاهده می شود. یک دلیل مهم آسیب ارثی به سیستم ایمنی B است که در آن تشکیل گاما گلوبولین ها در پسران مسدود می شود (آگاماگلوبولینمی ارثی).

  فقدان سنتز پروتئین منجر به هیپوپروتئینمی، نقص ایمنی، فرآیندهای دیستروفیک در سلول ها می شود و احتمالاً به دلیل کاهش فیبرینوژن و پروترومبین، لخته شدن خون را کند می کند.

  افزایش سنتز پروتئین به دلیل تولید بیش از حد انسولین، آندروژن، سوماتوتروپین است. بنابراین، با تومور هیپوفیز که سلول های ائوزینوفیلیک را درگیر می کند، بیش از حد سوماتوتروپین تشکیل می شود که منجر به فعال شدن سنتز پروتئین و افزایش فرآیندهای رشد می شود. اگر تشکیل بیش از حد سوماتوتروپین در ارگانیسمی با رشد ناقص رخ دهد، رشد بدن و اندام ها افزایش می یابد و به شکل غول پیکر و ماکروزومی ظاهر می شود. اگر افزایش ترشح سوماتوتروپین در بزرگسالان رخ دهد، افزایش سنتز پروتئین منجر به رشد قسمت های بیرون زده بدن (دست ها، پاها، بینی، گوش ها، قوس های فوقانی، فک پایین و غیره) می شود. این پدیده آکرومگالی (از یونانی acros - نوک، megalos - بزرگ) نامیده می شود. با تومور ناحیه مشبک قشر آدرنال، نقص مادرزادی در تشکیل هیدروکورتیزون، و همچنین تومور بیضه، تشکیل آندروژن ها افزایش می یابد و سنتز پروتئین فعال می شود که در افزایش عضله آشکار می شود. حجم و شکل گیری اولیه ویژگی های جنسی ثانویه. افزایش سنتز پروتئین دلیل تعادل مثبت نیتروژن است.

  افزایش سنتز ایمونوگلوبولین ها در طی فرآیندهای آلرژیک و اتوآلرژیک رخ می دهد.

  در برخی موارد، انحراف سنتز پروتئین و تشکیل پروتئین هایی که به طور معمول در خون یافت نمی شوند امکان پذیر است. این پدیده پارپروتئینمی نامیده می شود. پارپروتئینمی در مولتیپل میلوم، بیماری والدنستروم، برخی گاموپاتی مشاهده می شود.

  با روماتیسم، فرآیندهای التهابی شدید، انفارکتوس میوکارد، هپاتیت، یک پروتئین جدید به اصطلاح C-reactive سنتز می شود. این یک ایمونوگلوبولین نیست، اگرچه ظاهر آن به دلیل واکنش بدن به محصولات آسیب سلولی است.

• افزایش تجزیه پروتئین.

  با گرسنگی پروتئین، افزایش مجزا در تشکیل تیروکسین و گلوکوکورتیکوئیدها (پرکاری تیروئید، سندرم و بیماری Itsenko-Cushing)، کاتپسین های بافتی و تجزیه پروتئین، عمدتاً در سلول های ماهیچه های مخطط، گره های لنفاوی و دستگاه گوارش فعال می شوند. اسیدهای آمینه حاصل بیش از حد از طریق ادرار دفع می شوند که به تشکیل تعادل منفی نیتروژن کمک می کند. تولید بیش از حد تیروکسین و گلوکوکورتیکوئیدها نیز در نقص ایمنی و افزایش حساسیت به فرآیندهای عفونی، دیستروفی اندام های مختلف (عضلات مخطط، قلب، غدد لنفاوی، دستگاه گوارش) آشکار می شود.

  مشاهدات نشان می دهد که در سه هفته در بدن یک فرد بالغ، پروتئین ها به نصف از طریق استفاده از اسیدهای آمینه موجود در غذا و به دلیل پوسیدگی و سنتز مجدد تجدید می شوند. به گفته مک موری (1980)، با تعادل نیتروژن، روزانه 500 گرم پروتئین سنتز می شود، یعنی 5 برابر بیشتر از آنچه با غذا تامین می شود. این را می توان از طریق استفاده مجدد از اسیدهای آمینه، از جمله آمینو اسیدهایی که در طی تجزیه پروتئین ها در بدن تشکیل می شوند، به دست آورد.

  فرآیندهای افزایش سنتز و تجزیه پروتئین ها و پیامدهای آنها در بدن در طرح های 9 و 10 ارائه شده است.

  طرح 10. نقض تعادل نیتروژن
  	تعادل مثبت نیتروژن	تعادل منفی نیتروژن
  دلایل	افزایش سنتز و در نتیجه کاهش دفع نیتروژن از بدن (تومورهای غده هیپوفیز، منطقه مشبک قشر آدرنال).	غلبه تجزیه پروتئین در بدن و در نتیجه آزاد شدن نیتروژن در مقدار بیشتری نسبت به مصرف.
  مکانیسم ها	افزایش تولید و ترشح هورمون هایی که سنتز پروتئین را فراهم می کنند (انسولین، سوماتوتروپین، هورمون های آندروژن).	افزایش تولید هورمون هایی که با فعال کردن کاتئین های بافتی (تیروکسین، گلوکوکورتیکوئیدها) کاتابولیسم پروتئین را تحریک می کنند.
  جلوه ها	تسریع فرآیندهای رشد، بلوغ زودرس.	دیستروفی، از جمله دستگاه گوارش، ایمنی را مختل می کند.

• نقض تبدیل اسیدهای آمینه.

  در طی تبادل میانی، اسیدهای آمینه تحت ترانس آمیناسیون، دآمیناسیون، دکربوکسیلاسیون قرار می گیرند. هدف ترانس آمینواسیون تشکیل اسیدهای آمینه جدید با انتقال یک گروه آمینه به یک کتو اسید است. پذیرنده گروه های آمینه اکثر اسیدهای آمینه آلفا کتوگلوتاریک اسید است که به اسید گلوتامیک تبدیل می شود. دومی دوباره می تواند یک گروه آمینو اهدا کند. این فرآیند توسط ترانس آمینازها کنترل می شود که کوآنزیم آن پیریدوکسال فسفات، مشتق ویتامین B6 (پیریدوکسین) است. ترانس آمینازها در سیتوپلاسم و میتوکندری یافت می شوند. دهنده گروه های آمینه گلوتامیک اسید است که در سیتوپلاسم قرار دارد. از سیتوپلاسم، اسید گلوتامیک وارد میتوکندری می شود.

  مهار واکنش های ترانس آمیناسیون در هنگام هیپوکسی، کمبود ویتامین B6، از جمله سرکوب میکرو فلور روده، که تا حدی ویتامین B6 را سنتز می کند، با سولفونامیدها، فتیوازید، و همچنین با ضایعات کبدی سمی عفونی رخ می دهد.

  با آسیب شدید سلولی همراه با نکروز (حمله قلبی، هپاتیت، پانکراتیت)، ترانس آمینازها از سیتوپلاسم به مقدار زیادی وارد خون می شوند. بنابراین، در هپاتیت حاد، طبق گفته مک موری (1980)، فعالیت گلوتامات آلانین ترانسفراز در سرم خون 100 برابر افزایش می یابد.

  فرآیند اصلی که منجر به تخریب اسیدهای آمینه (تجزیه آنها) می شود، عدم آمیناسیون است، که در آن، تحت تأثیر آنزیم های آمینو اکسیداز، آمونیاک و اسید کتو تشکیل می شوند که در چرخه اسید تری کربوکسیلیک تبدیل به CO2 و بیشتر می شوند. H 2 0. هیپوکسی، هیپوویتامینوز C، PP، B2، B6 شکسته شدن اسیدهای آمینه را در این مسیر مسدود می کند که به افزایش آنها در خون (آمینواسیدمی) و دفع آنها در ادرار (آمینواسیدوری) کمک می کند. معمولاً هنگامی که دآمیناسیون مسدود می شود، بخشی از اسیدهای آمینه با تشکیل تعدادی آمین فعال بیولوژیکی - هیستامین، سروتونین، گاما آمینوبوتیریک اسید، تیرامین، DOPA و غیره دچار دکربوکسیلاسیون می شوند. دکربوکسیلاسیون در پرکاری تیروئید و افزایش گلوکوکوروئید مهار می شود.

در نتیجه دآمیناسیون اسیدهای آمینه، آمونیاک تشکیل می شود که دارای اثر سیتوتوکسیک مشخص به ویژه برای سلول های سیستم عصبی است. تعدادی از فرآیندهای جبرانی در بدن تشکیل شده است که اتصال آمونیاک را تضمین می کند. در کبد، اوره از آمونیاک که یک محصول نسبتاً بی ضرر است، سنتز می شود. در سیتوپلاسم سلول ها، آمونیاک با اسید گلوتامیک متصل می شود و گلوتامین را تشکیل می دهد. این فرآیند آمیداسیون نامیده می شود. در کلیه ها، آمونیاک با یون هیدروژن ترکیب می شود و به شکل نمک های آمونیوم از طریق ادرار دفع می شود. این فرآیند که آمونیوژنز نامیده می شود، یک مکانیسم فیزیولوژیکی مهم با هدف حفظ تعادل اسید و باز است.

بنابراین، در نتیجه دآمیناسیون و فرآیندهای مصنوعی در کبد، محصولات نهایی متابولیسم نیتروژن مانند آمونیاک و اوره تشکیل می شود. در جریان تبدیل در چرخه اسید تری کربوکسیلیک محصولات متابولیسم واسطه پروتئین ها - استیل کوآنزیم A، آلفا کتوگلوتارات، سوکسینیل کوآنزیم-A، فومارات و اگزالواستات - ATP، آب و CO 2 تشکیل می شود.

محصولات نهایی متابولیسم نیتروژن به روش های مختلف از بدن دفع می شوند: اوره و آمونیاک - عمدتاً با ادرار. آب با ادرار، از طریق ریه ها و تعریق؛ CO 2 - عمدتا از طریق ریه ها و به صورت نمک با ادرار و عرق. این مواد غیر پروتئینی حاوی نیتروژن، نیتروژن باقیمانده را تشکیل می دهند. به طور معمول، محتوای آن در خون 20-40 میلی گرم٪ (14.3-28.6 میلی مول در لیتر) است.

پدیده اصلی نقض تشکیل و دفع محصولات نهایی متابولیسم پروتئین، افزایش نیتروژن خون غیر پروتئینی (هیپرازوتمی) است. بسته به منشا، هیپرازوتمی به تولید (کبدی) و احتباس (کلیوی) تقسیم می شود.

هیپرازوتمی تولیدی در اثر آسیب کبدی (التهاب، مسمومیت، سیروز، اختلالات گردش خون)، هیپوپروتئینمی ایجاد می شود. در این حالت، سنتز اوره مختل می شود و آمونیاک در بدن تجمع می یابد و یک اثر سیتوتوکسیک ایجاد می کند.

هیپرازوتمی احتباسی با آسیب کلیه (التهاب، اختلالات گردش خون، هیپوکسی)، اختلال در خروج ادرار رخ می دهد. این منجر به احتباس و افزایش نیتروژن باقی مانده در خون می شود. این فرآیند با فعال شدن مسیرهای جایگزین برای دفع محصولات نیتروژن دار (از طریق پوست، دستگاه گوارش، ریه ها) ترکیب می شود. با هیپرازوتمی احتباسی، افزایش نیتروژن باقیمانده عمدتاً به دلیل تجمع اوره رخ می دهد.

اختلال در تشکیل اوره و دفع محصولات نیتروژن دار با اختلال در تعادل آب و الکترولیت، اختلال در عملکرد اندام ها و سیستم های بدن به ویژه سیستم عصبی همراه است. شاید ایجاد کمای کبدی یا اورمیک.

علل هیپرازوتمی، مکانیسم ها و تغییرات در بدن در طرح 11 ارائه شده است.

طرح 11. نقض تشکیل و دفع محصولات نهایی متابولیسم پروتئین
هیپرازوتمی
	کبدی (مولد)	کلیه (احتباس)
دلایل	آسیب کبدی (مسمومیت، سیروز، اختلالات گردش خون)، گرسنگی پروتئین	نقض تشکیل اوره در کبد
مکانیسم ها	التهاب کلیه ها، اختلالات گردش خون، اختلالات خروج ادرار	دفع ناکافی محصولات نیتروژن دار در ادرار
تغییرات در بدن	جلوه ها- اختلال در عملکرد اندام ها و سیستم ها به ویژه سیستم عصبی. شاید ایجاد کمای کبدی یا اورمیک. مکانیسم های جبران خسارت- آمیداسیون در سلول ها، آمونیوژنز در کلیه ها، دفع محصولات نیتروژن دار به روش های جایگزین (از طریق پوست، غشاهای مخاطی، دستگاه گوارش)

منبع: Ovsyannikov V.G. فیزیولوژی پاتولوژیک، فرآیندهای پاتولوژیک معمولی. آموزش. اد. دانشگاه روستوف، 1987. - 192 ص.