Az aminosav-anyagcsere örökletes betegségei.

(Ju.I. Barasnyev, Ju.E. Veltiscsev, 1978)

1. Az aminosav-anyagcsere örökletes rendellenességei, amelyek a vérben és a vizeletben koncentrációjuk növekedésével járnak: fenilketonuria, hisztidinémia, triptofánuria, juharszirup betegség, ornitinémia, citrullinémia stb. Az öröklődés főként autoszomális recesszív. A betegségek kialakulása bizonyos enzimek szintézisének vagy szerkezetének megsértésén alapul.

2. Az aminosav-anyagcsere örökletes rendellenességei, amelyek a vizelettel történő kiválasztódásuk fokozódásával járnak a vérszint változása nélkül: homocystinuria, hypophosphatasia, arginoszukcinát aciduria stb. Ezekkel az enzimopátiákkal a vesékben a fordított felszívódás károsodik, ami tartalmuk növekedéséhez a vizeletben.

3. Az aminosav-transzportrendszerek örökletes rendellenességei: cisztinuria, triptofanuria, Hartnep-kór stb. Ebbe a csoportba tartoznak az enzimpátiák, amelyek kialakulása az aminosavak vesében és belekben történő visszaszívódásának csökkenése miatt alakul ki.

4. Másodlagos hiperaminociduria: Fanconi-szindróma, fruktosémia, galaktoszémia, Wilson-Konovalov-kór stb. Ezekben az állapotokban a másodlagos tubuláris rendellenességek következtében másodlagos generalizált hyperaminoaciduria lép fel.

Fenilketonúria (PKU)

Folling írta le először 1934-ben "fenilpiruvics imbecilitás" néven. Az öröklődés típusa autoszomális recesszív. A betegség gyakorisága 1:10 000-1:20 000 újszülött. A prenatális diagnózis genetikai szondák és chorionboholy biopszia használatával lehetséges.

A PKU klasszikus klinikai képének kialakulása a fenilalanin-hidroxiláz hiányából és a dihidropterin-2 reduktáz hiányából adódik, amely enzim a fenilalanin hidroxilezését biztosítja. Hiányuk a fenilalanin (PA) felhalmozódásához vezet a testnedvekben (1. ábra). Mint tudják, az FA esszenciális aminosav. Élelmiszerrel együtt érkezik, és nem fehérjeszintézisre használják, ezért a tirozin út mentén lebomlik. A PKU-ban korlátozott a FA tirozinná való átalakulása, és ennek megfelelően felgyorsul a fenil-piruvósavvá és más ketonsavakká való átalakulása.

1. séma. A fenilalanin anyagcserezavarok változatai.

A PKU különböző klinikai és biokémiai változatainak létezését az magyarázza, hogy a fenilalanin-hidroxiláz egy multienzimes rendszer része.

A PKU következő formái léteznek:

1. Klasszikus

2. Rejtett.

3. Atipikus.

A PKU atipikus és látens formáinak kialakulása a fenilalanin-transzamináz, tirozin-transzamináz és parahidroxi-fenil-piroborsav-oxidáz elégtelenségével függ össze. Az atipikus PKU-t általában nem kíséri az idegrendszer károsodása az enzimhiba késői kifejlődése következtében.

Fenilketonuriában szenvedő nőknél mikrokefáliás, mentális retardációban, húgyúti fejlődési rendellenességben szenvedő gyermekek születése lehetséges, ezért terhesség alatt diétás terápia előírása szükséges.

Klinikai tünetek PKU-ban szenvedő betegeknél

Születéskor a fenilketonuriában szenvedő baba egészségesnek tűnik. Ezeknél a gyermekeknél a betegség az első életévben nyilvánul meg.

1. Szellemi hiba. Egy kezeletlen gyermek körülbelül 50 IQ-pontot veszít az 1. életév végére. A betegeknél nincs kapcsolat az FA szintje és az intellektuális defektus mértéke között.

2. Görcsös szindróma (4 50%), ekcéma, hypopigmentáció.

3. A mozgás koordinációjának megsértése.

4. A statikus és motoros funkciók fejlődésének késése.

5. A piramis utak és a striopallidáris rendszer legyőzése. A klasszikus PKU klinikai megnyilvánulásai ritkák azokban az országokban, ahol a betegség újszülöttkori szűrőprogramja zajlik.

Fenilketonuriában szenvedő gyermekeknél a vizeletben megnövekedett a FA metabolitok szintje. A fiziológiás folyadékokban az FA-tartalom és az anyagcsere aluloxidált termékeinek növekedése az idegrendszer károsodásához vezet. Ezekben a rendellenességekben bizonyos szerepe van az aminosavak egyensúlyának felborulásának (tirozin hiánya, amely általában aktívan részt vesz a mielin fehérje komponensének felépítésében). A demyelinizáció a fenilketonuria jellegzetes patomorfológiai tünete. Az aminosavak arányának megsértése

vér a szabad aminosavak szintjének megsértéséhez vezet az agyban, ami demenciát, hiperkinézist és egyéb neurológiai tüneteket okoz.

A piramis tünetek a mielinizációs folyamatok megsértésének következményei. Az idegrendszeri károsodás szelektív jellegét a myelinizáció sajátosságai magyarázzák, a filogenetikailag legfiatalabb, összetett és differenciált funkciókat ellátó osztályok érintettek. A melanin tirozinból történő elégtelen képződésével kék szem és világos bőr társul. A "penész" ("egér", "farkas") szagát a vizeletben lévő fenil-ecetsav okozza. A bőr megnyilvánulásai (exudatív diathesis, ekcéma) abnormális metabolitok felszabadulásával járnak. A tirozinból az adrenerg hormonok képződésének hiánya artériás hipotenzióhoz vezet.

Meg kell jegyezni, hogy a PKU-ban a máj részt vesz a kóros folyamatban, de a morfológiai rendellenességek jellege nem specifikus: vannak szöveti hipoxia jelei, károsodott oxidatív és fehérjeszintetizáló funkciók, valamint lipid túlterhelés. Ezzel együtt kompenzációs-adaptív változások figyelhetők meg: magas glikogéntartalom, mitokondriális hiperplázia. A PKU-ban a generalizált hiperaminoacidémia az aminosav-anyagcsere másodlagos zavarával magyarázható a májsejtek károsodása miatt. számos, az aminosav-anyagcserében részt vevő enzim lokalizálódik a májban.

A klasszikus PKU-ban szenvedő, nem kezelt betegeknél a katekolaminok, a szerotonin és származékaik koncentrációja jelentősen csökken a vizeletben, a vérben és a cerebrospinális folyadékban. Ezért a PKU komplex kezelésében mediátor korrekcióra van szükség, mivel a részleges intellektuális hiba neurotranszmitter zavarokhoz vezethet.

A fenilketonuria klasszikus formájának diagnózisának kritériumai:

1. A plazma FA szintje 240 mmol/l felett.

2. Másodlagos tirozinhiány.

3. A FA metabolitok emelkedett szintje a vizeletben.

4. Csökkentett tolerancia a lenyelt FA-val szemben.

A fenilketonuria diagnosztizálásának módszerei:

1. Felling teszt FeCl 3-mal - pozitív analízis esetén a vizelet kékeszöld színe jelenik meg.

2. A vérben a fenilalanin felesleg kimutatása Goldfarb bakteriális gyorsteszttel vagy Guthrie teszttel lehetséges (mivel az élet első napjaiban hiányozhat a fenil-piruvsav a vizeletből).

Ha a PKU-t korlátozott FA-tartalmú étrenddel kezelik (főleg zöldségételeket, mézet, gyümölcsöt írnak fel). Az olyan termékeket, mint a tej, tejtermékek, tojás, hal, teljes mértékben ki kell zárni a PKU-ban szenvedő betegek akut diétán való tartózkodása alatt. Speciális készítményeket (cymogran, lofenalak) és vitaminokat írnak fel.

Az újszülöttek vizsgálatának optimális ideje 6-14 életnap, a terápia kezdete legkésőbb 21 életnap. Emlékeztetni kell arra, hogy az első napon végzett vizsgálat nem zárja ki a hamis pozitív vagy hamis negatív eredményeket (az újbóli vizsgálatot az élet 21 napjáig végezzük). A kezelés hatékonyságát a beteg értelmi fejlettségi szintje értékeli. Meg kell jegyezni, hogy az egy év után megkezdett kezelés nem normalizálja teljesen az intelligenciát (talán ez az agyban visszafordíthatatlan változások kialakulásának köszönhető).

Leon E. Rosenberg ( Leon E. Rosenberg)

Minden polipeptid és fehérje 20 különböző aminosav polimerje. Ezek közül nyolc, az úgynevezett esszenciális, nem szintetizálódik az emberi szervezetben, ezért táplálékkal kell bejuttatni őket. A többi endogén módon képződik. Annak ellenére, hogy a szervezetben található aminosavak nagy része fehérjékhez kötődik, a sejtben még mindig vannak kis szabad aminosav-készletek, amelyek egyensúlyban vannak extracelluláris tárolóikkal a plazmában, az agy-gerincvelői folyadékban és a bél lumenében, ill. vesetubulusok. Fiziológiai szempontból az aminosavak nem csupán „építőkövek”. Ezek egy része (glicin, y-amino-vajsav) neurotranszmitterként, mások (fenilalanin, tirozin, triptofán, glicin) hormonok, koenzimek, pigmentek, purinok és pirimidinek prekurzoraiként szolgálnak. Mindegyik aminosav a maga módján bomlik le, ennek eredményeként nitrogén- és szénkomponenseit más aminosavak, szénhidrátok és lipidek szintézisére használják fel.

A veleszületett anyagcsere-betegségekkel kapcsolatos modern elképzelések nagyrészt az aminosav-anyagcsere-zavarok vizsgálatának eredményein alapulnak. Jelenleg több mint 70 veleszületett aminoacidopátia ismert; az aminosav-katabolizmus zavarainak száma (kb. 60) messze meghaladja a szállításuk megsértésének számát (kb. 10). Ezen rendellenességek mindegyike ritka; gyakoriságuk fenilketonuria esetén 1:10 000-től alkaptonuria esetén 1:200 000-ig terjed. Összesített gyakoriságuk azonban valószínűleg 1:500-1:1000 élveszületés.

Általában ezek a rendellenességek a vérben (-emia) vagy a vizeletben (-uria) a legmagasabb koncentrációban felhalmozódó anyagról kapják a nevét. Sok esetben a prekurzor aminosav feleslegét határozzák meg, míg más esetekben bomlástermékei felhalmozódnak. A zavar természete természetesen függ az enzimatikus blokk elhelyezkedésétől, a sérült kapcsolat felett lezajló reakciók reverzibilitásától, valamint a metabolitok „kiszivárgásának” alternatív utak meglététől. Egyes aminosavak, például a kéntartalmú vagy elágazó láncú aminosavak esetében a katabolizmus szinte minden lépésének megsértése ismert, míg mások esetében még mindig sok hiányosság van ismereteinkben. Az aminoacidopátiát biokémiai és genetikai heterogenitás jellemzi. Tehát a hiperfenilalaninémia négy formája, a homocisztinuria három változata és a metilmalon-acidémia öt típusa létezik. Mindezek a változatok nemcsak kémiai, hanem klinikai szempontból is érdekesek.

Az aminoacidopathia megnyilvánulásai nagyon változatosak. Némelyiküknek, mint például a szarkozin- vagy hiperprolinemia, úgy tűnik, egyáltalán nincs klinikai következménye. A sorozat másik végén olyan állapotok állnak (az ornitin-transzkarbamiláz vagy elágazó láncú ketosav-dehidrogenáz teljes hiánya), amelyek ha nem kezelik, újszülötthalálhoz vezetnek. Az esetek több mint felében a központi idegrendszer működése sérül, ami fejlődési elmaradással, görcsrohamokkal, érzékszervi zavarokkal vagy viselkedési változásokkal nyilvánul meg. A karbamidciklus számos rendellenessége esetén hányás, neurológiai rendellenességek és hiperammonémia jelentkezik egy fehérje étkezés után. A metabolikus ketoacidózist, amelyet gyakran hiperammonémia kísér, általában az elágazó láncú aminosavak metabolizmusának megsértésével észlelik. Az egyéni rendellenességek a szövetek és szervek helyi károsodásához vezetnek, mint például a máj, a vesék (elégtelenség), a bőr vagy a szemek.

Számos állapot klinikai megnyilvánulása megelőzhető vagy mérsékelhető korai diagnózissal és megfelelő kezelés időben történő megkezdésével (fehérje- és aminosavak korlátozása az étrendben vagy vitamin-kiegészítők). Ez az oka annak, hogy az újszülöttek nagyszámú csoportjában az aminoacidopátia szűrését különféle kémiai és mikrobiológiai módszerekkel végzik a vér vagy vizelet elemzésére. A feltételezett diagnózis direkt enzimes módszerrel igazolható leukociták, eritrociták, fibroblaszttenyészet vagy májszövet kivonataival, valamint DNS-DNS hibridizációs vizsgálatokkal. Ez utóbbi megközelítést alkalmazták a fenilketonuria, az ornitin-transzkarbamiláz-hiány, a citrullinémia és a propion-acidémia diagnosztizálására és jellemzésére. Ahogy haladnak előre más gének klónozásában, a DNS-alapú elemzést gyakrabban kell majd alkalmazni. Bizonyos betegségek (cisztinózis, elágazó láncú ketoaciduria, propion-acidémia, metil-malon-acidémia, fenilketonúria, ornitin-transzkarbamiláz-hiány, citrullinémia és arginin-borostyánkősav)

Hiperfenilalaninémia

Meghatározás. A hiperfenilalaninémiát a fenilalanin tirozinná való átalakulásának megsértése okozza. Ezek közül a legfontosabb a fenilketonuria, amelyet a fenilalanin fokozott koncentrációja a vérben, valamint melléktermékei (különösen a fenilpiruvát, a fenilacitát, a fenillaktát és a fenil-acetilglutamin) a vizeletben, valamint súlyos mentális retardáció jellemez.

Etiológia és patogenezis. A hiperfenilalaninémiák bármelyike ​​a fenilalanin-hidroxiláz nevű enzimkomplex aktivitásának csökkenése miatt következik be. Észrevehető mennyiségben ez a komplex csak a májban és a vesében található. Az enzim szubsztrátja a fenilalanin és a molekuláris oxigén, a kofaktor pedig a redukált pteridin (tetrahidrobiopterin). Az enzimreakció termékei a tirozin és a dihidrobiopterin. Ez utóbbit egy másik enzim, a dihidropteridin-reduktáz ismét tetrahidrobiopterinné alakítja. Klasszikus fenilketonuriában a hidroxiláz apoenzim aktivitása majdnem nullára csökken, de a hidroxiláz gén továbbra is jelen van, és nem megy át jelentős átrendeződésen vagy deléción. A jóindulatú hiperfenilalaninémia kevésbé kifejezett enzimhiánnyal jár, az átmeneti hiperfenilalaninémia (néha tranziens fenilketonuriának is nevezik) pedig a hidroxiláz-apoenzim érésének késése miatt következik be. A fenilketonuria két változatában azonban a hidroxilező aktivitás tartós megsértését nem az apohidroxiláz hibája, hanem a tetrahidrobiopterin hiánya határozza meg. A tetrahidrobiopterin hiányát két ok okozhatja: a biopterin szintézis gátlása prekurzoraiból és a dihidropteridin-reduktáz hiánya, amely csökkenti a tetrahidrobiopterint a dihidrobiopterinből.

A hiperfenilalaninémia összes változata általában körülbelül 1:10 000 újszülöttnél fordul elő. A klasszikus fenilketonuria, amely az esetek csaknem felét teszi ki, egy autoszomális recesszív tulajdonság, és széles körben elterjedt a kaukázusiak és a keletiek körében. A negroid populáció képviselői között ritka. A fenilalanin hidroxiláz aktivitása az obligát heterozigótákban alacsonyabb a normálisnál, de magasabb, mint a homozigótákban. A heterozigóta hordozók klinikailag egészségesek, bár plazma fenilalanin-koncentrációjuk általában kissé emelkedett. Úgy tűnik, hogy más hiperfenilalaninémiák is autoszomális recesszív tulajdonságként öröklődnek.

A hidroxiláció károsodásának közvetlen következménye a fenilalanin felhalmozódása a vérben és a vizeletben, valamint a tirozin képződésének csökkenése. Kezeletlen fenilketonuriában és tetrahidrobiopterin-hiányos változataiban szenvedő egyénekben a plazma fenilalanin koncentrációja elég magas (több mint 200 mg/l) szintet ér el ahhoz, hogy aktiválja az alternatív metabolikus utakat a fenilpiruvát, fenil-acetát, fenil-laktát és más származékok képzésére, amelyek gyorsan kiürülnek és újra kiürülnek. a vizelettel ürülnek ki. Az egyéb aminosavak szintje a plazmában mérsékelten csökken, ami valószínűleg a gyomor-bél traktusban való felszívódásuk gátlásának vagy a vesetubulusokból történő visszaszívódás károsodásának köszönhető, ha a testfolyadékokban feleslegben van fenilalanin. A súlyos agykárosodás a fenilalanin feleslegének számos hatásával hozható összefüggésbe: a fehérjeszintézishez szükséges egyéb aminosavak agyának megvonása, a poliriboszómák képződésének vagy stabilizálásának károsodása, a mielinszintézis csökkenése, valamint a noradrenalin és szerotonin elégtelen szintézise. A fenilalanin a tirozináz kompetitív inhibitora, amely a melanin szintézis folyamatában kulcsenzim. Ennek az útnak a blokádja, valamint a melanin prekurzor (tirozin) elérhetőségének csökkenése a haj és a bőr elégtelen pigmentációját okozza.

Klinikai megnyilvánulások. Újszülötteknél a normától való eltérést nem észlelik. A kezeletlen, klasszikus fenilketonuriában szenvedő gyermekek azonban elmaradottak a fejlődésben, és progresszív agyi diszfunkciót mutatnak. Legtöbbjük a hiperaktivitás és a mentális fejlődés éles lemaradását kísérő görcsök miatt az élet első néhány évében kórházi kezelést igényel. A klinikai tüneteket kiegészítik az elektrokardiogram változásai, a bőr, a haj és a vizelet „egér” szaga (a fenilalanin felhalmozódása miatt), valamint a hipopigmentációra és ekcémára való hajlam. Ezzel szemben azoknál a gyermekeknél, akiket közvetlenül a születés után diagnosztizálnak és gyorsan kezelnek, ezek a jelek hiányoznak. Az átmeneti hyperphenylalaninaemiában vagy annak jóindulatú változatában szenvedő gyermekeknél nem szembesülnek a kezeletlen betegek klasszikus fenilketonuriájában megfigyelt klinikai következményekkel. Másrészt a tetrahidrobiopterin-hiányban szenvedő gyermekek vannak a legkedvezőtlenebb körülmények között. Korai görcsrohamok, majd progresszív agyi és bazális ganglionok működési zavarai (izommerevség, chorea, görcsök, hipotenzió) jelentkeznek. A korai diagnózis és a szokásos kezelés ellenére mindannyian életük első néhány évében meghalnak másodlagos fertőzés következtében.

Alkalmanként a kezeletlen fenilketonuriában szenvedő nők érik el a felnőttkort és szülnek. Ebben az esetben a gyermekek több mint 90%-a szellemi fogyatékos, sokuknak egyéb veleszületett rendellenességei is vannak, mint például mikrokefália, növekedési retardáció és szívhibák. Mivel ezek a gyermekek heterozigóták, és nem homozigóták a fenilketonuriát okozó mutációra, klinikai megnyilvánulásaikat az anyai megnövekedett fenilalanin-koncentrációval és ennek az aminosavnak a prenatális periódusban való expozíciójával kapcsolatos károsodásnak kell tulajdonítani.

Diagnosztika. Újszülöttben a plazma fenilalanin koncentrációja minden típusú hiperfenilalaninémia esetén a normál határok között lehet, de a fehérjetáplálás megkezdése után gyorsan megemelkedik, és általában a 4. napra meghaladja a normát. Mivel a diagnózist és az étrendi beavatkozásokat a csecsemő egy hónapos kora előtt el kell végezni (a mentális retardáció megelőzése szempontjából), Észak-Amerikában és Európában a legtöbb újszülöttet a Guthrie-módszerrel (a baktériumok növekedésének gátlása) szűrik a vér fenilalanin-koncentrációjára. Az emelkedett fenilalaninszintű gyermekeket érzékenyebb kvantitatív fluorometriai vagy kromatográfiás módszerekkel tovább értékelik. Klasszikus fenilketonuria és tetrahidrobioptéria hiány esetén a fenilalanin koncentrációja általában meghaladja. 200 mg/l. Átmeneti vagy jóindulatú hiperfenilalaninémia esetén ez általában alacsonyabb, bár magasabb, mint a kontrollé (kevesebb, mint 10 mg/l). A plazma fenilalanin koncentrációjának sorozatos meghatározása az életkor és az étrendi korlátozások függvényében segít megkülönböztetni a klasszikus fenilketonuriát jóindulatú változataitól. Átmeneti hiperfenilalaninémia esetén ennek az aminosavnak a szintje 3-4 hónapon belül normalizálódik. Jóindulatú hiperfenilalaninémia esetén az étkezési korlátozásokat a plazma fenilalaninszintjének jelentősebb csökkenése kíséri, mint a klasszikus fenilketonuriában. THF-hiányra kell gyanakodni minden olyan hiperfenilalaninémiában szenvedő gyermeknél, akinél a korai diagnózis és a diétás kezelés ellenére neurológiai tünetek jelentkeznek. Erősítse meg ezeknek a változatoknak a diagnózisát, amelyek a fenilketonuria összes esetének 1-5%-át teszik ki, fibroblaszttenyészetet alkalmazó enzimes módszerrel. Terápiás szempontból azonban fontosabb az a tény, hogy a tetrahidrobiopterin szájon át történő alkalmazása lehetővé teszi a klasszikus fenilketonuriában szenvedő gyermekek (akiknek a fenilalanin szintje nem csökken) megkülönböztetését a tetrahidrobiopterin hiányos betegektől (amelyekben a a fenilalanin a plazmában élesen csökken). Jelenleg a klasszikus fenilketonuria prenatálisan diagnosztizálható a DNS-DNS blot hibridizációval azonosított restrikciós fragmens hosszúságú polimorfizmussal.

Kezelés. A klasszikus fenilketonuriában derült ki először, hogy a „bűnös” metabolit felhalmozódásának csökkenése megakadályozza a klinikai tünetek kialakulását. Ezt a csökkenést egy speciális diétával érik el, amelyben a fehérje nagy részét olyan mesterséges aminosav-keverékkel helyettesítik, amely csak kis mennyiségű fenilalanint tartalmaz. Ezt az étrendet némi természetes termékkel gazdagítva kiválaszthatja a benne lévő fenilalanin mennyiségét, amely elegendő lesz a normál növekedéshez, de nem elegendő ahhoz, hogy jelentősen megnövelje a fenilalanin szintjét a vérben. A fenilalanin koncentrációját jellemzően 30-120 mg/l között tartják.

Amíg nem bíznak a diétás kezelés bármely életkorban történő megszakításának biztonságosságában, az étrendi korlátozásokat folytatni kell. A hiperfenilalaninémia átmeneti és jóindulatú formái esetén nincs szükség hosszú távú étrendi korlátozásokra. Másrészt, amint már említettük, a tetrahidrobiopterin-hiányban szenvedő gyermekek állapota a fenilalaninra vonatkozó étrendi korlátozások ellenére romlik. A pteridin kofaktor szubsztitúciójának hatékonyságát vizsgálják.

Homocisztinuria

Három biokémiailag és klinikailag elkülönülő rendellenességet nevezünk homocystinuriának, de mindegyikre jellemző a kéntartalmú homocisztin aminosav koncentrációjának növekedése a vérben és a vizeletben. A betegség leggyakoribb formája a cisztation aktivitásának csökkenése miatt következik be-R-szintáz, a metionin ciszteinné történő transzszulfonálásában részt vevő enzim. A másik két forma a homocisztein metioninná való átalakulásának megsértésének köszönhető. Ezt a reakciót a homocisztein-metil-tetrahidrofolát-metil-transzferáz katalizálja, és két kofaktorra van szükség, a metil-tetrahidrofolátra és a metil-kobalaminra (metil-B12-vitamin). Egyes betegeknél a homocisztinuria oka az étrend bizonyos vitaminokkal (piridoxinnal, foláttal vagy kobalaminnal) való dúsítása utáni biokémiai és bizonyos esetekben klinikai állapotától függ.

A cisztationin hiánya-P-szintáz

Meghatározás. Ennek az enzimnek a hiánya a metionin és a homocisztin szintjének emelkedését eredményezi a testfolyadékokban, valamint csökkenti a cisztein és cisztin szintjét. A fő klinikai tünet a szemlencsék elmozdulása. A mentális retardáció, a csontritkulás és a vaszkuláris trombózis gyakran társul.

Etiológia és patogenezis. A metionin esszenciális aminosav kénatomja végül átkerül a cisztein molekulába. Ez a transzszulfonációs reakció során következik be, amelynek egyik szakaszában a homocisztein szerinnel kondenzálódik, és cisztationt képez. Ezt a reakciót a piridoxál-foszfát-függő enzim, a cisztation katalizálja-R-szintáz. Több mint 600 ilyen enzimhiányos betegről számoltak be. A betegség Írországban gyakori (1:40 000 születés), de más régiókban ritka (kevesebb, mint 1:200 000 születés).

A homocisztein és a metionin felhalmozódik a sejtekben és a testnedvekben; a cisztein szintézise megszakad, ami a szintjének és a cisztein diszulfid formájának csökkenéséhez vezet. A májban, agyban, leukocitákban és tenyésztett fibroblasztokban élő betegek körülbelül fele nem tudja meghatározni a szintáz aktivitását. Más betegeknél az enzim aktivitása a szövetekben nem haladja meg a norma 1-5%-át, és ez a maradék aktivitás gyakran növelhető piridoxin hozzáadásával. Ennek az autoszomális recesszív tulajdonságnak a heterozigóta hordozói nem mutatnak tartós kémiai változásokat a testnedvekben, bár szintáz aktivitásuk csökken.

A homocisztein megzavarja a normál kollagén keresztkötéseket, ami úgy tűnik, fontos szerepet játszik a szem-, csont- és érrendszeri szövődmények kialakulásában. Az abnormális kollagén a lencsetartó szalagban és a csontmátrixban meghatározhatja a lencse diszlokációját és a csontritkulást. Hasonlóképpen, az érfalban lévő bazális anyagcsere megsértése hajlamosíthat artériás és vénás trombózisos diatézist. A szellemi fejlődés visszamaradása alapja lehet a trombózis okozta ismétlődő stroke, bár az agysejtek anyagcseréjére gyakorolt ​​közvetlen kémiai hatás nem zárható ki.

Klinikai megnyilvánulások. Az abszolút szintázhiányos homozigóták több mint 80%-a szenved a szemlencsék elmozdulásától. Ez a patológia általában a 3-4. életévben nyilvánul meg, és gyakran akut glaukómához és csökkent látásélességhez vezet. A betegek körülbelül fele észleli a mentális fejlődés lemaradását a viselkedési reakciók homályos változásaival. Az oszteoporózist általában radiológiailag észlelik (15 éves korig a betegek 64%-ánál), klinikailag azonban ritkán nyilvánul meg. Az életveszélyes vaszkuláris szövődmények, amelyek valószínűleg a vaszkuláris endotélium károsodása miatt következnek be, a morbiditás és mortalitás egyik fő oka. A koszorúér-, vese- és agyi trombózis egyidejű szöveti infarktussal már az élet első 10 évében kialakulhat. A betegek közel 25%-a 30 éves koruk előtt meghal az érrendszeri patológia következtében, amelyet valószínűleg angiográfiás eljárások váltanak ki. Fontos hangsúlyozni, hogy a piridoxinnal kezelt betegeknél a betegség minden klinikai megnyilvánulása kevésbé kifejezett. A szintázhiány heterozigóta hordozói (körülbelül 1:70 populációban) veszélyeztethetik a perifériás és agyi érelzáródás korai kialakulását.

Diagnosztika.A szulfhidril-vegyületek fokozott vizelettel történő kiválasztásának egyszerű módszere a cianid-nitroprusszid teszt. Mivel pozitív eredményeit a cisztin és a jelenléte is meghatározhatja S -szulfocisztein esetén ki kell zárni a kénanyagcsere egyéb rendellenességeit, ami általában klinikai okokból megtehető. Az elégtelenség megkülönböztetése RA homocisztinuria egyéb okaiból származó β-szintázt általában a plazma metioninszintjének meghatározásával érik el, amely szintázhiányos betegeknél hajlamos emelkedni, és a normál tartományon belül marad, vagy csökken a metionin képződésének megsértésével. A diagnózis megerősítéséhez meg kell határozni a szintáz aktivitását szöveti kivonatokban. A heterozigóták azonosíthatók a maximális homocisztin szint alapján orális metionin terhelés után és a szöveti szintáz aktivitás meghatározásával.

Kezelés. A klasszikus fenilketonuriához hasonlóan a kezelés hatékonyságát a korai diagnózis határozza meg. Néhány újszülöttkorban diagnosztizált gyermeknél a hatást cisztinnel dúsított étrend kísérte a metionin-korlátozás hátterében. Eddig a betegségük jóindulatú a kezeletlen beteg testvérekhez képest. A piridoxint (25-500 mg / nap) szedő betegek körülbelül felénél a plazma és a vizelet metionin- és homocisztinszintjének csökkenése, valamint a testnedvek cisztinszintjének emelkedése kíséri. Ez a hatás valószínűleg a szintáz aktivitás mérsékelt növekedésével függ össze olyan betegek sejtjeiben, akiknél az enzimatikus rendellenességet vagy a kofaktor iránti affinitás csökkenése vagy a mutáns enzim felgyorsult lebomlása jellemzi. Mivel ez a vitamin-kiegészítő egyszerű és látszólag biztonságos, minden betegnek be kell adni. A születés után röviddel megkezdett piridoxin-kiegészítő kezelés hatékonyságáról egyelőre nem állnak rendelkezésre adatok. Hasonlóképpen nincs bizonyíték a piridoxin-kiegészítés hatékonyságára a betegség heterozigóta hordozóiban.

5,10-metilén-tetrahidrofolát-reduktáz hiánya

Meghatározás. A homocisztinuria ezen formájával a metionin koncentrációja a testfolyadékokban a normál tartományon belül van vagy csökkent, mivel az 5,10-metilén-tetrahidrofolát-reduktáz hiánya az 5-metil-tetrahidrofolát szintézisének megsértését okozza, amely a metionin képződésének kofaktora. homocisztein. A legtöbb betegnél a központi idegrendszer működési zavara van.

Etiológia és patogenezis. Az 5-metiltetrahidrofolát homocisztein-metiltranszferáz enzim katalizálja a homocisztein metioninná történő átalakulását. A reakcióban átvitt metilcsoport donorja az 5-metil-tetrahidrofolát, amely az 5,10-metilén-tetrahidrofolát-reduktáz enzim hatására 5,10-metilén-tetrahidrofolátból szintetizálódik. Így a reduktáz aktivitás szabályozza mind a metionin szintézisét, mind a tetrahidrofolát képződését. Ez a reakciósorozat kulcsszerepet játszik a DNS és RNS normál szintézisében. A reduktáz aktivitás elsődleges csökkenése másodsorban a metiltranszferáz aktivitás csökkenéséhez és a homocisztein metioninná való átalakulásának megsértéséhez vezet. A metioninhiány és a nukleinsavszintézis károsodása meghatározhatja a központi idegrendszer diszfunkcióját. Ez a patológia nyilvánvalóan autoszomális recesszív tulajdonságként öröklődik.

Klinikai megnyilvánulások. A mai napig a reduktáz-hiány miatti homocisztinuriáról kevesebb mint 10 gyermek vizsgálatából szereztek információkat. A legsúlyosabb esetekben, már korai életkorban a gyermek éles fejlődési késleltetést és agysorvadást mutatott. A többi 10 év feletti betegnél mentális zavarok (catatonia) vagy valamilyen fejlődési késés mutatkozott. A klinikai megnyilvánulások valószínűleg a reduktáz-hiány mértékétől függenek.

Diagnózis és kezelés. A testfolyadékokban a homocisztin megnövekedett koncentrációja normál vagy csökkent metioninszinttel kombinálva kell, hogy szolgáljon a diagnózis alapjául. Egyes betegek szérum folsavszintje alacsony. A diagnózis megerősítéséhez a reduktáz aktivitás közvetlen meghatározása szükséges szöveti kivonatokban (agy, máj, fibroblaszt kultúra). Annak ellenére, hogy ebben az állapotban a kezelés tapasztalata csekély, egy katatóniás pszichózisban szenvedő serdülő lány észlelte az állapot jelentős javulását és a biokémiai paraméterek normalizálódását a folsav (5-10 mg / nap) bevezetése után. Amikor lemondták, a mentális zavarok súlyosabbá váltak. Ez a megfigyelés arra utal, hogy a korai diagnózis, majd a folsavterápia megelőzheti a neurológiai és pszichiátriai megnyilvánulásokat.

A kobalamin (B 12-vitamin) koenzimek szintézisének hiánya

Meghatározás. A homocisztinuria ezen formája a homocisztein metioninná való átalakulásának megsértésének is köszönhető. Az elsődleges hiba a metil-kobalamin-kobalamin (B12-vitamin) koenzim szintézisének szakaszában található, amely szükséges a metil-tetrahidrofolát homocisztein-metil-transzferáz működéséhez. Ugyanakkor a metilmalonsav felhalmozódik a testnedvekben, mivel a második koenzim, az adenozil-kobalamin szintézise is károsodik, ami a metilmalonil-A (CoA) szukcinil-CoA-vá történő izomerizációjához szükséges.

Etiológia és patogenezis. Az 5,10-metilén-tetrahidrofolát-reduktáz hiányához hasonlóan ez a hiba a homocisztein remetilációjának károsodását eredményezi. A kobalamin koenzimek elégtelen szintézisén alapul. Mivel a metil-kobalamin szükséges a metilcsoport metil-tetrahidrofolátról homociszteinre történő átviteléhez, a B12-vitamin károsodott metabolizmusa a metiltranszferáz aktivitás csökkenéséhez vezet. A metilkobalamin szintézise megszakad a lizoszómákban vagy a citoszolban lévő vitamin-prekurzor aktiválásának korai szakaszában. A szomatikus sejtekben végzett genetikai vizsgálatok rámutatnak a károsodott koenzimképződés három mechanizmusának lehetőségére, amelyek mindegyike autoszomális recesszív módon öröklődik.

Klinikai megnyilvánulások. Az első beteg 6 hetes korában halt meg fertőzésben. Súlyos fejlődési elmaradása volt. Más gyermekeknél a klinikai megnyilvánulások eltérőek voltak: kettőnél megaloblasztos vérszegénység és pancitopénia, háromnál súlyos gerincvelői és agyi rendellenességek, egynek pedig nagyon gyenge klinikai tünetei voltak.

Diagnózis és kezelés. A betegség biokémiai jelei a homocisztinuria, a hypometioninémia és a metilmalon-aciduria. Ezek a változások kimutathatók fiatalkori vagy felnőtt típusú vészes vérszegénységben is, amelyben a kobalamin felszívódása a bélben károsodik. A differenciáldiagnózist segíti a kobalamin szérumkoncentrációjának meghatározása: alacsony a vészes vérszegénység és normális azoknál a betegeknél, akiknél a kobalamin koenzimmé alakulása megsérti. A végső diagnózishoz a sejttenyészetben károsodott koenzimszintézis bizonyítékára van szükség. A beteg gyermekek kezelése kobalamin-kiegészítőkkel (1-2 mg / nap) meglehetősen ígéretes: a homocisztin és a metilmalonát kiválasztódása majdnem eléri a normát; hematológiai és neurológiai tünetek is ilyen vagy olyan mértékben kiegyenlítődnek.

T.P. Harrison. belgyógyászati ​​alapelvek.Fordítás d.m.s. A. V. Suchkova, Ph.D. N. N. Zavadenko, Ph.D. D. G. Katkovszkij

A fehérjék intersticiális anyagcseréjében a központi helyet a reakció foglalja el transzamináció, mint az új aminosavak képződésének fő forrása. A transzamináció megsértése a B 6-vitamin szervezetének hiánya miatt fordulhat elő. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a B6-vitamin foszforilált formája - a foszfopirodoxál - a transzaminázok aktív csoportja - specifikus enzimek az amino- és ketosavak közötti transzaminációhoz. A terhesség, a szulfonamidok hosszan tartó alkalmazása gátolja a B6-vitamin szintézisét, és az aminosav-anyagcsere megsértésének alapja lehet. Végül, a transzamináz aktivitás csökkenésének oka lehet a transzaminázok aktivitásának gátlása ezen enzimek szintézisének megsértése miatt (fehérjeéhezés során), vagy aktivitásuk szabályozásának számos megsértése miatt. hormonok.

Az aminosavak transzaminációjának folyamatai szorosan összefüggenek a folyamatokkal oxidatív dezamináció, melynek során az ammónia enzimes lehasítása aminosavakból történik. A dezamináció meghatározza mind a fehérjeanyagcsere végtermékeinek képződését, mind az aminosavak bejutását az energiaanyagcserébe. A dezamináció gyengülése előfordulhat a szövetekben zajló oxidatív folyamatok megsértése miatt (hipoxia, C, PP, B 2 hipovitaminózis). A dezamináció legsúlyosabb megsértése azonban az aminooxidázok aktivitásának csökkenése esetén következik be, vagy szintézisük gyengülése (diffúz májkárosodás, fehérjehiány), vagy aktivitásuk relatív elégtelensége miatt (növekszik a vér szabad aminosav-tartalma). Az aminosavak oxidatív dezaminációjának megsértésének következménye a karbamid képződésének gyengülése, az aminosavak koncentrációjának növekedése és a vizelettel történő kiválasztódásuk növekedése - aminoaciduria.

Számos aminosav köztes cseréje nemcsak transzamináció és oxidatív dezamináció formájában megy végbe, hanem ezeken keresztül is. dekarboxilezés(CO 2 elvesztése a karboxilcsoportból) a megfelelő aminok képződésével, amelyeket "biogén aminoknak" neveznek. Tehát, amikor a hisztidin dekarboxileződik, hisztamin képződik, tirozin - tiramin, 5-hidroxi-triptofán - szerotin stb. Mindezek az aminok biológiailag aktívak, és kifejezett farmakológiai hatást fejtenek ki az edényekre.

KÖSZVÉNY- a purin-anyagcsere patológiájának tipikus formája, amelyet a vér húgysavtartalmának krónikus növekedése, sóinak túlzott lerakódása a szervekben, szövetekben, ízületekben, urát nephropathia, nephro- és urolithiasis jellemez.

A köszvény megnyilvánulásai: Folyamatosan emelkedett húgysav koncentráció a vérplazmában és a vizeletben Különféle ízületi gyulladások (általában monoarthritis); Láz; Súlyos fájdalom az urát felhalmozódása területén (hosszú epizódok jellege lehet: 2-3 napig); A tophi újbóli megjelenése; Veseelégtelenség jelei; Nephro- és urolithiasis, visszatérő pyelonephritis; A vesékben bekövetkező változások nephrosclerosissal, veseelégtelenséggel és urémiával végződnek.

Patogenezis.

A szénhidrát-anyagcsere zavarai, hipo- és hiperglikémia, okai és típusai. Az inzulinhiány kísérleti modelljei.

1. Hipoglikémia - a vércukorszint csökkenése 3,5 mmol/l alá:

1. Táplálkozási (3-5 órával nagy mennyiségű szénhidrát, inzulin elfogyasztása után).

2. Nehéz fizikai munka.

3. Szoptató nőknél.

4. Neurogén (izgatott állapotban - hyperinsulinaemia).

5. Betegségek esetén:

a) fokozott hasnyálmirigy-funkció kíséri (insuloma, adenoma, rák);

b) inzulin túladagolás a diabetes mellitus kezelésében;

c) májkárosodás;

d) a kontra-insuláris hormonok - glukagon, kortizon, adrenalin, szomatotropin - növekedésének csökkenése (a mellékvesekéreg alulműködése; elülső agyalapi mirigy, pajzsmirigy);

e) a gyomor-bél traktus károsodása;

e) böjt.

6. A hipotalamusz daganataival, az agyalapi mirigy alulműködésével, Addison-kórral.

Hipoglikémiás szindróma(a vércukorszint kevesebb, mint 3,3 mmol/l):

Éhség

Álmosság, gyengeség

Rövid távú nyugtalanság, agresszivitás

Tachycardia

Izzadás, remegés, görcsök

Amnézia, afázia

Eszméletvesztés (hipoglikémiás kóma, vércukorszint kevesebb, mint 2,5 mmol/l)

Fokozott légzés és pulzusszám

kitágult pupillák

Feszült szemgolyó

Akaratlan vizelés és székletürítés.

1. segítség:

IV 60-80 ml 40%-os glükóz

Édes tea a tudat visszatérésekor

Ha a vércukorszint 2,5 mmol / l alá csökken, hipoglikémiás kóma alakulhat ki.

magas vércukorszint - a vércukorszint több mint 5,7 mmol/l-es emelkedése:

1. Táplálkozási - 1-1,5 órával a nagy mennyiségű szénhidrát bevétele után.

2. Neurogén - érzelmi izgalom (gyorsan múló).

3. Hormonális:

a) a hasnyálmirigy szigetrendszerének abszolút vagy relatív elégtelensége esetén:

Abszolút - az inzulintermelés csökkenése miatt

Relatív - a sejtek inzulinreceptorainak számának csökkenése miatt

b) agyalapi mirigy betegségei esetén (növekedési hormon és ACTH emelkedése)

c) a mellékvese velő daganata (feokromocitóma) - adrenalin felszabadulása

d) a glukagon, a pajzsmirigy, a glükokortikoidok, a szomototropin és a kortikotropin túlzott szintje a vérben.

A glikokotricoidok részt vesznek a hiperglikémia mechanizmusában diabetes mellitusban és Itsenko-Cushing-kórban.

4. Kiválasztó - ha a glükóz több mint 8 mmol / l, megjelenik a vizeletben:

A hasnyálmirigy elégtelen működésével

A foszforilációs és defoszforilációs enzimek hiányával a vesékben

Fertőző és idegrendszeri betegségekben.

5. A hipotalamusz szürke dombjának, a nucleus lencse alakú magjának és a bazális magvak striatumának irritációja.

6. Fájdalommal; epilepsziás rohamok során.

A fő okok a hexokináz reakció sebességének lassulása, a megnövekedett glükoneogenezis és a glükóz-6-foszfatáz fokozott aktivitása. diabéteszes hiperglikémia.

Megnyilvánulások:

Száraz bőr és nyálkahártyák

Viszkető bőr

Polyuria.

Jelentése:

Rövid távú hiperglikémia - adaptív érték.

Állandó - szénhidrátveszteség és káros következmények.

2. A cukorbetegség etiológiájával és patogenezisével kapcsolatos alapvető információk állatkísérletek révén váltak ismertté. Első kísérleti modelljét Mehring és Minkowski (1889) szerezték meg úgy, hogy a kutyák hasnyálmirigyének egészét vagy nagy részét (9/10) eltávolították.

A kísérleti cukorbetegség ezen formáját az embereknél megfigyelt összes tünet jellemezte, de súlyosabb volt; mindig magas ketonémia, zsírmáj, diabéteszes kóma kialakulása bonyolítja. A teljes hasnyálmirigy eltávolítása következtében a szervezet nemcsak inzulinhiánytól szenvedett, hanem emésztőenzimek hiányától is.Elterjedt az alloxán cukorbetegség állati beadásakor kialakuló modellje. Ez az anyag szelektíven károsítja a hasnyálmirigy-szigetecskék 3-sejtjeit, ezzel összefüggésben változó súlyosságú inzulinhiány alakul ki. Egy másik cukorbetegséget okozó vegyi anyag a ditizon, amely megköti a cinket, amely részt vesz az inzulin lerakódásában és szekréciójában. A streptozotocin antibiotikum károsítja a hasnyálmirigy-szigeteket. A diabetes mellitus állatokban inzulin elleni antitestek felhasználásával előállítható. Az ilyen cukorbetegség aktív és passzív immunizálással is előfordul.

Kísérleti cukorbetegség is kialakul a kontrainsuláris hormonok bevezetésével. Tehát az agyalapi mirigy elülső mirigy hormonjainak (szomatotropin, kortikotropin) hosszan tartó beadása után, amint azt fentebb említettük, hipofízis cukorbetegség alakulhat ki. A glikokortikoidok bevezetésével szteroid cukorbetegség alakulhat ki.

Diabetes mellitus, típusai. A szénhidrát és más típusú anyagcsere és élettani funkciók zavarai diabetes mellitusban. Diabetikus kóma (ketoacidotikus, hiperozmoláris), patogenetikai jellemzőik.

CUKORBETEGSÉG- olyan betegség, amelyet az anyagcsere minden típusának megsértése és a szervezet létfontosságú tevékenységének zavara jellemez; hipoinzulinizmus (azaz abszolút vagy relatív inzulinhiány) következtében alakul ki.

A cukorbetegség elsődleges formái. A cukorbetegség elsődleges formáit a cukorbetegség kialakulásának másodlagos betegségének hiánya jellemzi a páciensben. Az elsődleges DM-nek két típusa van:

inzulinfüggő diabetes mellitus (IDDM);

Nem inzulinfüggő diabetes mellitus (NIDDM).

A cukorbetegség másodlagos formái. A cukorbetegség másodlagos formáit az jellemzi, hogy a betegben bármilyen alapbetegség vagy kóros állapot jelen van, amely károsítja a hasnyálmirigyet, valamint fizikai vagy kémiai tényezők hatása. Ez az SD kialakulásához vezet. Ilyen betegségek, kóros állapotok és tényezők a következők:

A hasnyálmirigy szövetét érintő betegségek (például hasnyálmirigy-gyulladás).

Az endokrin rendszer egyéb betegségei (például családi poliendokrin adenomatózis).

A hasnyálmirigy kitettsége kémiai vagy fizikai hatásoknak.

I. és II. típusú diabetes mellitus. A korábbi osztályozásokban a DM I. és II. típusát különböztették meg. Ezeket a megnevezéseket kezdetben az IDDM, illetve az NIDDM szinonimájaként használták.

Az inzulinhiány a szervezetben a metabolizmus minden típusának, elsősorban a szénhidrátnak a megsértésével jár, ami hiperglikémiában és glikozuriában nyilvánul meg.

Fő ok magas vércukorszint a következők: a hexokináz reakció lassulása (→ glükóz-6-foszfát képződés lassítása → glikogén szintézis, pentóz-foszfát út és glikolízis lassítása), fokozott glükoneogenezis (a G-6-P hiányát a reakció kompenzálja glikonogenezis) és a G-6-P aktivitásának növekedése (→ fokozott glükózképződés a májban és csökkent glikogéntermelés).

A hiperglikémia és a glükóz foszforilációs és defoszforilációs folyamatainak megzavarása a nefron tubulusaiban glikozuria. A vizelet ozmotikus nyomásának növekedése a poliuria ami kiszáradáshoz és fokozott szomjúságérzethez vezet (polidipsia).

Szabálysértések zsíranyagcsere: zsírmáj (a máj fokozott lipolízise és zsírsavfelvétele, fokozott ketontestek képződése miatt)

Szabálysértés fehérje anyagcserét: anabolikus folyamatok gátlása, fokozott fehérjekatabolizmus deaminált aminosavak felhasználásával a glükoneogenezishez → negatív nitrogén egyensúly.

Szövődmények: Diabetikus kóma = hyperketonemiás = hiperglikémiás. (A szervezet ketontestekkel való mérgezése miatt alakul ki.) Eszméletvesztés, Kussmaul típusú légzés, vérnyomás csökkenés jellemzi. Kóma alakulhat ki ketontestek hiányában, de 50 mmol / l vagy annál magasabb hiperglikémiával.

cukorbetegség során jelentkező acetonsav felszaporodás a szervezetben. A diabéteszes ketoacidózis jellemző az IDDM-re. A ketoacidózis és a ketoacidotikus kóma a cukorbetegek vezető halálokai közé tartozik.

Az okok: Az inzulin elégtelen vérszintje és/vagy hatásai, valamint a kontrainsuláris hormonok (glükagon, katekolaminok, növekedési hormon, kortizol, pajzsmirigyhormonok) fokozott koncentrációja és/vagy hatásának súlyossága.

Fejlesztési mechanizmus számos linket tartalmaz: a glükoneogenezis jelentős aktiválása, amely a glikogenolízis, proteolízis és lipolízis stimulálásának hátterében történik; a glükóz sejtekbe történő szállításának megsértése, ami a hiperglikémia növekedéséhez vezet; a ketogenezis stimulálása acidózis kialakulásával.

Hiperozmoláris kóma. A hiperozmoláris nem ketoacidotikus (hiperglikémiás) kóma a leggyakoribb NIDDM-ben szenvedő idős betegeknél. A hiperozmoláris kóma sokkal lassabban fejlődik ki, mint a ketoacidotikus kóma. Halandósága azonban magasabb.

A transzamináció és az oxidatív dezamináció megsértése. A transzaminálás és a dezaminálás folyamatai egyetemes jelentőséggel bírnak minden élő szervezet számára: a transzamináció elősegíti az aminosavak szintézisét, a dezamináció - ezek megsemmisülését.

A transzaminációs reakció lényege egy aminocsoport fordított átvitele egy aminosavról α-ketosavra anélkül, hogy közbenső szabad ammóniumion keletkezne. A reakciót specifikus enzimek, aminotranszferázok (transzaminázok) katalizálják, amelyek kofaktorai a piridoxin foszforilált formái (piridoxál-foszfát és piridoxamin-foszfát).

A transzaminációs reakciók megsértése több okból is előfordulhat, elsősorban a piridoxin hiánya miatt (terhesség, a bél mikroflóra gátlása szulfanilamid-készítményekkel, a piridoxál-foszfát szintézisének gátlása ftivazid-kezelés során). Az aminotranszferázok aktivitásának csökkenése a fehérjeszintézis gátlása esetén is előfordul (éhezés, súlyos májpatológia). Ha egyes szervekben nekrózis lép fel (szívizom- vagy tüdőinfarktus, hasnyálmirigy-gyulladás, hepatitis stb.), akkor a sejtpusztulás miatt a szöveti aminotranszferázok bejutnak a vérbe, és aktivitásuk növekedése a vérben ilyen patológiában az egyik diagnosztikai módszer. kritériumok. A transzamináció sebességének megváltoztatásában fontos szerepet játszik a reakciószubsztrátok arányának megsértése, valamint a hormonok, különösen a glükokortikoidok és a pajzsmirigyhormonok hatása, amelyek stimulálják ezt a folyamatot.

Az oxidatív dezamináció folyamatának gátlása, amelynek eredményeként a fel nem használt aminosavak lebomlanak, ezek koncentrációjának növekedését okozza a vérben - hiperaminoacidémia. Ennek következménye az aminosavak fokozott vesén keresztüli kiválasztódása ( aminoaciduria) és az egyes aminosavak arányának megváltozása a vérben, ami kedvezőtlen feltételeket teremt a fehérjemolekulák szintéziséhez. A dezaminációt az ebben a reakcióban közvetlenül vagy közvetve részt vevő komponensek (piridoxin, riboflavin, nikotinsav) hiánya, valamint hipoxia, éhezés (fehérjehiány) zavarja.

dekarboxilációs rendellenesség. Ez a folyamat a fehérje-anyagcsere fontos, bár nem univerzális iránya, és szén-dioxid és biogén aminok képződésével megy végbe. Csak néhány aminosav megy át dekarboxilezésen: a hisztidin hisztaminná, a tirozin tiraminná, a γ-glugaminsav γ-aminovajsavvá (GABA), az 5-hidroxi-triptofán szerotoninná, tirozin-származékok (3,4-dioxi-fenilalanin) és cisztinné (L) -ciszteinsav - 3,4-dioxi-fenil-etil-aminban (dopamin) és taurinban.

A biogén aminok specifikus biológiai aktivitással rendelkeznek, mennyiségük növekedése bizonyos kóros elváltozásokat okozhat a szervezetben. A biogén aminok nagy mennyisége nemcsak a megfelelő aminosavak fokozott dekarboxilezésének, hanem az aminoxidáció gátlásának és a fehérjekötődésének károsodásának is az eredménye. Például hipoxia, ischaemia és szövetpusztulás (trauma, sugárzás stb.) során az oxidatív folyamatok lelassulnak, ezáltal hozzájárulnak a fokozott dekarboxilációhoz. A biogén aminok (különösen a hisztamin és a szerotonin) feleslege a szövetekben a helyi vérkeringés jelentős megzavarását, az érfal permeabilitásának növekedését és az idegrendszer károsodását okozhatja.

Egyes aminosavak örökletes anyagcserezavarai

Az aminosavak metabolizmusát a megfelelő enzimek bizonyos mennyisége és aktivitása határozza meg. Az enzimszintézis örökletes rendellenességei ahhoz a tényhez vezetnek, hogy a szükséges aminosav nem vesz részt az anyagcserében, hanem felhalmozódik a szervezet biológiai közegében: vérben, vizeletben, székletben, verejtékben, agy-gerincvelői folyadékban. A klinikai kép ilyen esetekben egyrészt annak köszönhető, hogy kellően nagy mennyiségű anyag van jelen, amelyet egy blokkolt enzim segítségével kellett volna metabolizálni; másodszor a képződő anyag hiánya.

Elég sok genetikailag meghatározott aminosav-anyagcserezavar létezik, ezek mind autoszomális recesszív módon öröklődnek. Ezek egy részét a táblázat tartalmazza. 2.

A fenilalanin metabolizmusának megsértése. Normális esetben a fenilalanin tirozinná alakul. Ha a májban az ehhez az enzimhez szükséges fenilalanin-hidroxiláz szintézise megzavarodik (4. ábra), akkor a fenilalanin oxidációja fenil-piruvó- és fenil-tejsavak képződésén keresztül megy végbe - fenilketonuria alakul ki. Ennek az útnak azonban alacsony az „áteresztőképessége”, ezért nagy mennyiségű fenilalanin halmozódik fel a vérben, a szövetekben és a cerebrospinális folyadékban, ami az újszülött életének legelső hónapjaiban a központi idegrendszer súlyos károsodásával és gyógyíthatatlannal nyilvánul meg. elmebaj. A tirozin elégtelen szintézise miatt a melanin képződése gátolt, ami a bőr és a haj világosodását okozza. Ezen túlmenően, a fokozott fenilpiruvsav képződés következtében a katekolaminok (adrenalin, noradrenalin) szintéziséhez szükséges dopamin-hidroxiláz enzim aktivitása gátolt. Az örökletes patológia súlyosságát mindezen rendellenességek összetettsége határozza meg. A betegek gyermekkorban meghalnak, kivéve, ha speciális kezelést végeznek, amely a fenilalanin táplálékkal történő bevitelének állandó, de gondos (a vér aminosav-összetételének ellenőrzése) korlátozásából áll. A betegség korai diagnosztizálását közvetlenül a gyermek születése után kell elvégezni. Ehhez különféle biokémiai tesztrendszereket használnak.

A tirozin metabolizmusának megsértése. A tirozin metabolizmusa többféle módon megy végbe. A tirozin homogentizinsavvá történő elégtelen átalakulása esetén (lásd a 4. sémát), aminek oka lehet a különböző enzimek hibája, a tirozin felhalmozódik a vérben és a vizelettel ürül. Ezt a rendellenességet tirozinózisnak nevezik, és máj- és veseelégtelenséggel, valamint a gyermek korai halálával, vagy csak a pszichomotoros fejlődés késleltetésével jár. Ha a homogentizinsav oxidációja során a tirozin metabolizmus megsértése következik be (lásd a 4. sémát), alkaptonuria alakul ki. A homogentizinsavat oxidáló enzim (homogentisin-oxidáz) a májban termelődik. Normális esetben olyan gyorsan eltöri a hidrokinongyűrűjét, hogy a savnak „nincs ideje” bejutni a vérbe, és ha mégis, akkor a vesén keresztül gyorsan kiürül. Ennek az enzimnek az örökletes hibája esetén a homogentizinsav nagy mennyiségben halmozódik fel a vérben és a vizeletben. Az alkaptonuriában szenvedő betegek vizelete a levegőben vagy lúg hozzáadása után feketévé válik. Ennek oka a homogentizinsav légköri oxigén általi oxidációja és az alkapton képződése (a latin alcapton - izgalmas lúg). A homogentizinsav véráramlással bejut a szövetekbe - a porcokba, inakba, szalagokba, az aortafal belső rétegébe, ami sötét foltok kialakulását eredményezi a fülekben, az orrban, az arcokon és a sclerában. Az Alkapton törékennyé teszi a porcokat és az inakat, ami néha súlyos elváltozásokhoz vezet az ízületekben.

Ezenkívül a tirozin a bőrben és a hajban található melanin pigment képződésének kiindulási terméke. Ha a tirozin melaninná történő átalakulása lelassul az örökletes tirozináz-hiány miatt (lásd a 4. sémát), albinizmus, ami a bőr napfényre való érzékenységének növekedésével és a látás romlásával jár együtt.

Végül a tirozin a tiroxin prekurzora. A tirozin és a szabad jód kölcsönhatását katalizáló enzim elégtelen szintézise esetén a pajzsmirigyhormonok képződése megszakad.

Triptofán anyagcsere zavar. A triptofán anyagcsere fő útja, valamint a nikotinsav biztosítja a nikotinamid-adenin-dinukleotid (NAD) és a NADP szintézisét, amelyek fontos szerepet játszanak a szervezet életében, mivel számos anyagcsere-reakció koenzimei, és jelentős hiánya a szervezet életében. ezek az anyagok okozzák a fejlődést pellagra. A triptofán anyagcsere megsértése a belőle képződött szerotonin mennyiségének változásával is együtt járhat.

A szervezet több forrásból származó fehérjékkel való ellátása meghatározza a fehérjeanyagcsere-zavarok változatos etiológiáját. Ez utóbbi lehet elsődleges vagy másodlagos.

A fehérjeanyagcsere általános zavarainak egyik leggyakoribb oka a mennyiségi vagy minőségi fehérjehiány.elsődleges (exogén) eredet. Az ezzel kapcsolatos hibák hátterében a teljes vagy részleges éhezés során korlátozott exogén fehérjék bevitele, a táplálékfehérjék alacsony biológiai értéke, az esszenciális aminosavak (valin, izoleucin, leucin, lizin, metionin, treonin, triptofán, fenilalanin, hisztidin) hiánya áll. , arginin).

Egyes betegségekben fehérjeanyagcsere-zavarok alakulhatnak ki a fehérjetermékek emésztésének és felszívódásának zavara (gasztroenteritisz, fekélyes vastagbélgyulladás), fokozott fehérjelebomlás a szövetekben (stressz, fertőző betegségek), az endogén fehérjék fokozott elvesztése következtében. vérveszteség, nephrosis, trauma), a fehérjeszintézis megsértése (hepatitisben). Ezek a jogsértések gyakran azt eredményezikmásodlagos (endogén) fehérjehiány jellegzetes negatív nitrogénmérleggel.

Hosszan tartó fehérjehiány esetén a fehérjék bioszintézise a különböző szervekben élesen megszakad, ami kóros változásokhoz vezet az anyagcsere egészében.

A fehérjehiány akkor is kialakulhat, ha elegendő mennyiségű fehérjét táplálunk be, de a fehérjeanyagcsere megsértésével.

Ennek oka lehet:

• a fehérjék lebomlásának és felszívódásának megsértése az emésztőrendszerben;
• a szervek és szövetek aminosav-ellátásának lelassítása;
• a fehérje bioszintézisének megsértése; az aminosavak közbenső cseréjének megsértése;
• a fehérje lebontási sebességének változása;
• a fehérjeanyagcsere végtermékei képződésének patológiája.

Fehérje emésztési és felszívódási zavarok.

Az emésztőrendszerben a fehérjék a proteolitikus enzimek hatására bomlanak le. Ugyanakkor egyrészt az élelmiszereket alkotó fehérjeanyagok és egyéb nitrogéntartalmú vegyületek elvesztik sajátosságaikat, másrészt fehérjékből aminosavak, nukleinsavakból nukleotidok stb. Az élelmiszer emésztése során keletkező vagy abban lévő, kis molekulatömegű nitrogéntartalmú anyagok felszívódnak.

A gyomor nyálkahártyájának ödémája következtében a hám szekréciós és abszorpciós funkciójában elsődleges (a gyomor és a belek különböző formáival - krónikus gyomorhurut, peptikus fekély, rák) és másodlagos (funkcionális) rendellenességek vannak. és a belek, a fehérjék károsodott emésztése és az aminosavak felszívódása a gyomor-bél traktusban.

A fehérje elégtelen emésztésének fő okai a sósav és az enzimek szekréciójának mennyiségi csökkenésében, a proteolitikus enzimek (pepszin, tripszin, kimotripszin) aktivitásának csökkenésében és az ehhez kapcsolódó aminosavak elégtelen képződésében, expozíciós idejének csökkenésében (gyorsulás) áll. perisztaltika). Tehát a sósav szekréciójának gyengülésével a gyomornedv savassága csökken, ami az élelmiszer-fehérjék gyomorban való duzzadásának csökkenéséhez és a pepszinogén aktív formává - pepszinné való átalakulásának gyengüléséhez vezet. Ilyen körülmények között a fehérjeszerkezetek egy része változatlan állapotban a gyomorból a nyombélbe kerül, ami gátolja a tripszin, kimotripszin és más bélproteolitikus enzimek működését. A növényi fehérjéket lebontó enzimek hiánya a gabonafehérjék (rizs, búza stb.) intoleranciájához és cöliákia kialakulásához vezet.

A szabad aminosavak elégtelen képződése az élelmiszer-fehérjékből akkor fordulhat elő, ha a hasnyálmirigy-lé bevitele a bélbe korlátozott (hasnyálmirigy-gyulladással, kompresszióval, a csatorna elzáródásával). A hasnyálmirigy-elégtelenség tripszin, kimotripszin, karboanhidráz A, B és más proteázok hiányához vezet, amelyek hosszú polipeptidláncokra hatnak, vagy rövid oligopeptideket hasítanak, ami csökkenti a hasi vagy parietális emésztés intenzitását.

Az emésztőenzimek elégtelen hatása a fehérjékre az élelmiszertömegek felgyorsult áthaladása miatt a belekben fokozott perisztaltikával (enterocolitissel) vagy a felszívódási terület csökkenésével (a vékonybél jelentős szakaszainak azonnali eltávolításával). Ez a chyme-tartalom és az enterociták apikális felületével való érintkezési idejének éles csökkenéséhez, az enzimatikus bomlási folyamatok befejezetlenségéhez, valamint az aktív és passzív abszorpcióhoz vezet.

Az aminosav felszívódási zavar okai a vékonybél falának károsodása (nyálkahártya duzzanata, gyulladás) vagy az egyes aminosavak egyenetlen időben történő felszívódása. Ez a vérben lévő aminosavak arányának és általában a fehérjeszintézisnek a megsértéséhez (kiegyensúlyozatlanságához) vezet, mivel az esszenciális aminosavakat bizonyos mennyiségben és arányban kell bevinni a szervezetbe. Leggyakrabban hiányzik a metionin, a triptofán, a lizin és más aminosavak.

Az aminosav-anyagcsere-zavarok általános megnyilvánulásai mellett előfordulhatnakspecifikus rendellenességek egy adott aminosav hiányával függ össze. Így a lizin hiánya (főleg egy fejlődő szervezetben) késlelteti a növekedést és az általános fejlődést, csökkenti a hemoglobin és a vörösvértestek tartalmát a vérben. A triptofán hiányával a szervezetben hipokróm vérszegénység lép fel. Az arginin hiánya a spermatogenezis károsodásához, a hisztidin pedig az ekcéma kialakulásához, a növekedési retardációhoz, a hemoglobinszintézis gátlásához vezet.

Ezenkívül a felső gyomor-bél traktusban a fehérje elégtelen emésztése a hiányos bomlástermékeinek a vastagbélbe való átmenetének növekedésével és az aminosavak bakteriális lebomlásának felgyorsulásával jár. Ennek eredményeként fokozódik a toxikus aromás vegyületek (indol, skatol, fenol, krezol) képződése, és a szervezet általános mérgezése alakul ki ezekkel a bomlástermékekkel.

A szervek és szövetek aminosav-ellátásának lassítása.

A bélből felszívódó aminosavak közvetlenül a véráramba, részben pedig a nyirokrendszerbe jutnak, különféle nitrogéntartalmú anyagok készletét képviselve, amelyek aztán az anyagcsere minden típusában részt vesznek. Normális esetben a bélből a vérbe felszívódó aminosavak 5-10 percig keringenek a vérben, és nagyon gyorsan felszívódnak a májban, részben pedig más szervekben (vese, szív, izmok). A keringés idejének növekedése a szövetek és szervek (elsősorban a máj) aminosavak felszívódási képességének megsértését jelzi.

Mivel számos aminosav a biogén aminok képződésének kiindulási anyaga, a vérben való visszatartásuk feltételeket teremt a megfelelő proteinogén aminok felhalmozódásához a szövetekben és a vérben, valamint patogén hatásuk különböző szervekre és rendszerekre való megnyilvánulásához. A vér megnövekedett tirozintartalma hozzájárul a tiramin felhalmozódásához, amely részt vesz a rosszindulatú magas vérnyomás patogenezisében. A hisztidintartalom hosszan tartó növekedése a hisztamin koncentrációjának növekedéséhez vezet, ami hozzájárul a vérkeringés és a kapillárisok permeabilitásának károsodásához. Ezenkívül a vér aminosav-tartalmának növekedése a vizelettel való fokozott kiválasztásában és az anyagcserezavarok speciális formájának - aminoaciduria - kialakulásában nyilvánul meg. Ez utóbbi lehet általános, amely több aminosav koncentrációjának növekedéséhez kapcsolódik a vérben, vagy szelektív - bármely aminosav tartalmának növekedésével a vérben.

A fehérjeszintézis megsértése.

A fehérjeszerkezetek szintézise a szervezetben a fehérjeanyagcsere központi láncszeme. Még a fehérje bioszintézis sajátosságainak kis megsértése is mélyreható patológiás változásokhoz vezethet a szervezetben.

A fehérjeszintézis-zavarok okai között fontos helyet foglalnak el a különféle típusú táplálkozási elégtelenségek (teljes, hiányos éhezés, esszenciális aminosavak hiánya az élelmiszerekben, a szervezetbe jutó esszenciális aminosavak közötti mennyiségi arányok megsértése). Ha például a triptofán, a lizin és a valin egyenlő arányban (1:1:1) található egy szöveti fehérjében, és ezeket az aminosavakat az élelmiszer-fehérjékkel arányban (1:1:0,5) szállítjuk, akkor a szövet A fehérjeszintézist csak a fele biztosítják. Ha a sejtekben a 20 esszenciális aminosav közül legalább egy hiányzik, a fehérjeszintézis egészében leáll.

A fehérjeszintézis sebességének megsértése a megfelelő genetikai struktúrák (DNS-transzkripció, transzláció, replikáció) működési zavara miatt következhet be. A genetikai berendezés károsodása lehet örökletes és szerzett, különféle mutagén tényezők (ionizáló sugárzás, ultraibolya sugárzás stb.) hatására. Egyes antibiotikumok a fehérjeszintézis megsértését okozhatják. Tehát a genetikai kód olvasása során hibák fordulhatnak elő sztreptomicin, neomicin és néhány más antibiotikum hatására. A tetraciklinek gátolják az új aminosavak hozzáadását a növekvő polipeptidlánchoz. A mitomicin gátolja a fehérjeszintézist a DNS alkilációja miatt (erős kovalens kötések kialakulása a láncok között), megakadályozva a DNS-szálak hasadását.

A fehérjeszintézis megsértésének egyik fontos oka e folyamat szabályozásának megsértése lehet. A fehérjeanyagcsere intenzitását és irányát az idegrendszer és az endokrin rendszer szabályozza, melynek hatása valószínűleg a különböző enzimrendszerekre gyakorolt ​​hatásában van. A klinikai és kísérleti tapasztalatok azt mutatják, hogy a szervek és szövetek leválasztása a központi idegrendszerről a denervált szövetekben az anyagcsere-folyamatok lokális megzavarásához vezet, a központi idegrendszer károsodása pedig fehérjeanyagcsere zavarokat okoz. Az agykéreg eltávolítása állatokban a fehérjeszintézis csökkenéséhez vezet.

Az agyalapi mirigy növekedési hormonja, a nemi hormonok és az inzulin serkentő hatással vannak a fehérjeszintézisre. Végül a fehérjeszintézis patológiájának oka lehet a fehérjebioszintézisben részt vevő sejtek enzimatikus rendszereinek aktivitásának megváltozása. Szélsőséges esetekben az anyagcsere gátlásáról beszélünk, ami egyfajta molekuláris rendellenesség, amely egyes örökletes betegségek alapját képezi.

Mindezen tényezők hatásának eredménye az egyes fehérjék és a fehérje egészének szintézisének megszakadása vagy csökkenése.

A fehérje bioszintézis minőségi és mennyiségi megsértésének kiosztása. Ról ről. Hogy mi a jelentősége a fehérjebioszintézis minőségi változásainak a különböző betegségek patogenezisében, azt a kóros hemoglobinok megjelenésével járó vérszegénység egyes típusainak példáján ítélhetjük meg. A hemoglobinmolekulában csak egy aminosav (glutamin) helyettesítése valinnal súlyos betegséghez - sarlósejtes vérszegénységhez - vezet.

Különösen érdekesek a szervekben és a vérben lévő fehérjék bioszintézisének mennyiségi változásai, amelyek a vérszérumban a fehérjék egyes frakcióinak arányának eltolódásához vezetnek - dysproteinemia. A dysproteinémiának két formája van: hiperproteinémia (az összes vagy bizonyos típusú fehérjék tartalmának növekedése) és a hipoproteinémia (az összes vagy bizonyos fehérjék tartalmának csökkenése). Tehát számos májbetegség (cirrhosis, hepatitis), vese (nephritis, nephrosis) az albumintartalom kifejezett csökkenésével jár. Számos fertőző betegség, amelyet kiterjedt gyulladásos folyamatok kísérnek, a γ-globulin-tartalom növekedéséhez vezet.

A dysproteinémia kialakulását általában a szervezet homeosztázisának súlyos eltolódásai kísérik (oncotikus nyomás, vízanyagcsere megsértése). A fehérjék, különösen az albumin és a γ-globulinok szintézisének jelentős csökkenése a szervezet fertőzésekkel szembeni rezisztenciájának éles csökkenéséhez, az immunológiai rezisztencia csökkenéséhez vezet. A hipoalbuminémia formájában jelentkező hipoproteinémia jelentőségét az is meghatározza, hogy az albumin többé-kevésbé stabil komplexeket képez különböző anyagokkal, biztosítva azok szállítását a különböző szervek között és a sejtmembránokon keresztül történő szállítást specifikus receptorok részvételével. Ismeretes, hogy a vas- és rézsók (rendkívül mérgezőek a szervezetre) alig oldódnak a vérszérum pH-értékén, és szállításuk csak specifikus szérumfehérjékkel (transzferrinnel és ceruloplazminnal) képzett komplexek formájában lehetséges, ami megakadályozza a sók mérgezését. A kalcium körülbelül fele szérumalbuminhoz kötött formában marad vissza a vérben. Ugyanakkor a vérben bizonyos dinamikus egyensúly jön létre a kalcium kötött formája és ionizált vegyületei között.

Minden olyan betegségben, amelyet az albumintartalom csökkenésével jár (vesebetegség), az ionizált kalcium koncentrációjának szabályozási képessége is gyengül a vérben. Ezenkívül az albuminok a szénhidrát-anyagcsere egyes összetevőinek (glikoproteinek) hordozói, valamint a szabad (nem észterezett) zsírsavak és számos hormon fő hordozói.

A máj és a vese károsodásával egyes akut és krónikus gyulladásos folyamatok (reuma, fertőző szívizomgyulladás, tüdőgyulladás), megváltozott tulajdonságokkal rendelkező vagy a normától szokatlan speciális fehérjék szintetizálódnak a szervezetben. A kóros fehérjék jelenléte által okozott betegségek klasszikus példája a kóros hemoglobin jelenlétével kapcsolatos betegségek (hemoglobinózis), a véralvadási zavarok kóros fibrinogén megjelenésével. A szokatlan vérfehérjék közé tartoznak a krioglobulinok, amelyek 37 °C alatti hőmérsékleten kicsapódnak, ami trombózishoz vezet. Megjelenésüket nephrosis, májcirrózis és egyéb betegségek kísérik.

A köztes fehérje-anyagcsere patológiája (az aminosav-anyagcsere megsértése).

A köztes fehérje-metabolizmus fő útjai a transzaminálás, dezaminálás, amidálás, dekarboxilezés, remetilezés és reszulfonálás reakciói.

A transzaminációs reakció, mint az új aminosavak képződésének fő forrása, központi helyet foglal el a fehérjék köztes anyagcseréjében.

A transzamináció megsértése előfordulhat a szervezet B6-vitamin hiánya miatt. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a B6-vitamin foszforilált formája - a foszfopiridoxál - a transzaminázok aktív csoportja - specifikus enzimek az amino- és ketosavak közötti transzaminációhoz. Terhesség, a szulfonamidok hosszan tartó alkalmazása gátolja a B6-vitamin szintézisét, és az aminosav-anyagcsere megsértését okozhatja.

patológiás amplifikáció transzaminációs reakciók lehetségesek májkárosodás és inzulinhiány esetén, amikor a szabad aminosavak tartalma jelentősen megnő. Végül a transzaminázok aktivitásának csökkenése fordulhat elő a transzaminázok aktivitásának gátlása következtében, ezen enzimek szintézisének megsértése miatt (fehérjeéhezés során), vagy aktivitásuk bizonyos hormonok általi szabályozásának megsértése miatt. Tehát a tirozin (egy esszenciális aminosav), amely az élelmiszer-fehérjékből származik, és fenilalaninból képződik, részben oxidálódik a májban fumársavvá és acetoecetsavvá. A tirozin oxidációja azonban csak az α-ketoglutársavval történő újraamplifikáció után következik be. A fehérje kimerülése esetén a tirozin transzaminációja észrevehetően gyengül, aminek következtében az oxidációja megzavarodik, ami a vér tirozin tartalmának növekedéséhez vezet. A tirozin felhalmozódása a vérben és a vizelettel történő kiválasztódása összefüggésbe hozható a tirozin-aminotranszferáz örökletes hibájával is. Az ezekből a betegségekből eredő klinikai állapotot tirozinózisnak nevezik. A betegséget májzsugorodás, angolkórszerű csontelváltozások, vérzések, vesetubulusok elváltozásai jellemzik.

Az aminosavak transzaminációjának folyamatai szorosan összefüggenek a folyamatokkaloxidatív dezamináció . amely során az ammónia enzimatikus lehasítása aminosavakból megtörténik. A dezamináció határozza meg a fehérjeanyagcsere végtermékeinek képződését és az aminosavak energiaanyagcserébe való bejutását. A dezamináció gyengülése előfordulhat a szövetekben zajló oxidatív folyamatok megsértése miatt (hipoxia, C, PP, B 2 hipovitaminózis). A dezamináció legsúlyosabb megsértése azonban az aminooxidázok aktivitásának csökkenése esetén következik be, vagy szintézisük gyengülése (diffúz májkárosodás, fehérjehiány), vagy aktivitásuk relatív elégtelensége miatt (növekszik a vér szabad aminosav-tartalma). Az aminosavak oxidatív dezaminációjának megsértése miatt a karbamid képződés gyengül, az aminosavak koncentrációja nő, és nő a vizelettel történő kiválasztódása (aminoaciduria).

Számos aminosav köztes kicserélődése nemcsak transzamináció és oxidatív dezamináció formájában, hanem ezeken keresztül is zajlik.dekarboxilezés (CO 2 elvesztése a karboxilcsoportból) a megfelelő aminok képződésével, amelyeket "biogén aminoknak" neveznek. Tehát, amikor a hisztidin dekarboxileződik, hisztamin képződik, tirozin - tiramin, 5-hidroxi-triptofán - szerotonin stb. Mindezek az aminok biológiailag aktívak, és kifejezett farmakológiai hatást fejtenek ki az edényekre. Ha normál esetben kis mennyiségben képződnek és gyorsan elpusztulnak, akkor ha a dekarboxiláció megzavarodik, akkor a megfelelő aminok szövetekben és vérben való felhalmozódásához és toxikus hatásuk megnyilvánulásához feltételek teremtődnek. A dekarboxilezési folyamat megsértésének oka lehet a dekarboxilázok aktivitásának növekedése, az amin-oxidázok aktivitásának gátlása és az aminok fehérjékhez való kötődésének megsértése.

A fehérjelebontás sebességének változása.

A test fehérjéi folyamatosan dinamikus állapotban vannak: folyamatos bomlás és bioszintézis folyamatában. E mobil egyensúly megvalósításához szükséges feltételek megsértése általános fehérjehiány kialakulásához is vezethet.

A különböző fehérjék felezési ideje jellemzően néhány órától több napig terjed. Így a humán szérumalbumin felezésének biológiai ideje körülbelül 15 nap. Ennek az időszaknak az értéke nagymértékben függ az élelmiszerben lévő fehérje mennyiségétől: csökkenésével fehérjéket tartva növekszik, növekedésével pedig csökken.

A szövetek és a vérfehérjék lebomlási sebességének jelentős növekedése figyelhető meg a testhőmérséklet emelkedése, kiterjedt gyulladásos folyamatok, súlyos sérülések, hipoxia, rosszindulatú daganatok esetén, amely vagy a bakteriális toxinok hatásával jár (fertőzés esetén). vagy a proteolitikus vérenzimek aktivitásának jelentős növekedésével (hipoxia során). ), vagy a szöveti bomlástermékek toxikus hatásával (sérülések esetén). A legtöbb esetben a fehérjelebontás felgyorsulása a szervezetben negatív nitrogénegyensúly kialakulásával jár a fehérjelebontási folyamatok túlsúlya miatt a bioszintézissel szemben.

A fehérjeanyagcsere végső szakaszának patológiája.

A fehérjeanyagcsere fő végtermékei az ammónia és a karbamid. A fehérjeanyagcsere végső szakaszának patológiája a végtermékek képződésének vagy kiválasztódásának megsértésével nyilvánulhat meg.

Rizs. 9.3. A károsodott karbamidszintézis sémája

Az ammónia megkötése a szervezet szöveteiben nagy élettani jelentőséggel bír, mivel az ammónia elsősorban a központi idegrendszerre gyakorol toxikus hatást, ami annak éles izgalmát okozza. Egészséges ember vérében koncentrációja nem haladja meg az 517 µmol/l-t. Az ammónia megkötése és semlegesítése két mechanizmus segítségével történik: a májban akarbamid képződés, és más szövetekben - ammónia hozzáadásával a glutaminsavhoz (aminálással) együttglutamin képződés .

Az ammónia megkötésének fő mechanizmusa a karbamid képződés folyamata a citrullin-arginin-nornitin ciklusban (9.3. ábra).

A karbamid képződésének megsértése az ebben a folyamatban részt vevő enzimrendszerek aktivitásának csökkenése (hepatitis, májcirrózis), általános fehérjehiány következtében fordulhat elő. A karbamid képződés megsértésével a vérben és a szövetekben az ammónia felhalmozódik, és a szabad aminosavak koncentrációja nő, ami a fejlődéssel jár.hiperazotémia . A hepatitis és a májcirrhosis súlyos formáiban, amikor a karbamidképző funkciója élesen károsodik, kifejezettammónia mérgezés (a központi idegrendszer károsodott működése kóma kialakulásával).

A karbamid képződésének megsértésének alapja az enzimek aktivitásának örökletes hibája lehet. Így az ammónia (ammonémia) koncentrációjának növekedése a vérben összefüggésbe hozható a karbamil-foszfát-szintetáz és az ornitin-karbomoil-transzferáz blokkolásával. katalizálja az ammónia megkötését és az ornitin képződését. Az arginin-szukcinát-szintetáz örökletes hibája esetén a citrullin koncentrációja a vérben meredeken megemelkedik, ennek eredményeként a citrullin a vizelettel ürül (legfeljebb 15 g naponta), pl. fejlődikcitrullinuria .

Más szervekben és szövetekben (izmokban, idegszövetekben) a reakcióban az ammónia kötődikamidálás szabad dikarbonsavak hozzáadásával a karboxilcsoporthoz. A fő szubsztrát a glutaminsav. Az amidálási folyamat megsértése előfordulhat a reakciót biztosító enzimrendszerek (glutamináz) aktivitásának csökkenésével, vagy az ammónia intenzív képződése következtében, olyan mennyiségben, amely meghaladja a kötés lehetőségeit.

A fehérjeanyagcsere másik végterméke, amely a kreatin (izom nitrogéntartalmú anyag) oxidációja során képződikkreatinin . A vizelet normál napi kreatinintartalma körülbelül 1-2 g.

Kreatinuria - a vizelet kreatininszintjének emelkedése - terhes nőknél és gyermekeknél intenzív növekedési időszak alatt.

Az éhezés, az E-vitaminózis, a lázas fertőző betegségek, a tirotoxikózis és más olyan betegségek, amelyekben az izomzat anyagcserezavarai vannak, a kreatinuria a kreatin-anyagcsere megsértését jelzi.

A fehérje-anyagcsere végső szakaszának egy másik gyakori formája fellépa kiválasztás megsértésévela fehérje anyagcsere végtermékei vesepatológiában. Nephritis esetén a karbamid és más nitrogéntartalmú termékek a vérben maradnak, a maradék nitrogén növekszik és fejlődikhiperazotémia. A nitrogéntartalmú metabolitok kiválasztásának extrém mértéke azurémia.

A máj és a vesék egyidejű károsodása esetén a fehérje-anyagcsere végtermékeinek képződése és kiválasztódása megsérti.

A fehérjehiányban a fehérjeanyagcsere általános zavarai mellett előfordulhatnak fehérjehiányban isspecifikus rendellenességek az egyes aminosavak cseréjében. Például fehérjehiány esetén a hisztidin oxidációjában részt vevő enzimek működése erősen gyengül, és a hisztidin-dekarboxiláz funkciója, amelynek eredményeként hisztidinből hisztamin képződik, nemcsak nem szenved, hanem ellenkezőleg, növekszik. Ez a hisztamin képződésének és felhalmozódásának jelentős növekedésével jár a szervezetben. Az állapotot bőrelváltozások, károsodott szívműködés és a gyomor-bél traktus működése jellemzi.

Az orvosi gyakorlatban különösen fontosakörökletes aminoacidopátia , amelyek száma ma mintegy 60 különböző nosológiai forma. Az öröklődés típusa szerint szinte mindegyik autoszomális recesszív. A patogenezis az aminosavakat katabolizáló és anabolizáló egyik vagy másik enzim elégtelenségének köszönhető. Az aminoaiidopátiák gyakori biokémiai jele az szöveti acidózis és aminoaciduria. A leggyakoribb örökletes anyagcsere-rendellenességek az enzimopátia négy típusa, amelyeket az aminosav-anyagcsere közös útvonala kapcsol össze: fenilketonuria, tirozinemia, albinizmus, alkaptonuria.