Біохімічні зміни при порушенні обміну амінокислот

Підвищений вміст у сироватці крові однієї або декількох амінокислот — гіпераміноацидемія — часто спостерігається при захворюваннях внутрішніх органів і деякій спадковій патології обміну амінокислот. Здебільшого підвищений рівень амінокислот у крові супроводжується гіпераміноацидурією — підвищеним виведенням із сечею однієї або декількох амінокислот, появою в сечі продуктів азотистого обміну.

Підвищення кількості амінокислот у крові спостерігається у разі надлишку білків, вагітності, тяжких ураженнях печінки (го­стрий і хронічний гепатит, печінкова кома, гостра атрофія) отруєнь гепатотропними отрутами, при гострій і хронічній нирковій недостатності, цукровому діабеті з кетоацидозом, еклампсії, тиреотоксикозі, гемолітичній анемії, тяжкому шоку, спадкових захво­рюваннях обміну амінокислот (тирозинемія, гістидинемія та ін).

У хворих з гострим і хронічним гепатитом збільшується вміст метіоніну і цистеїну в крові. Високий рівень деяких амінокислот (оксипроліну, тирозину тощо) пов'язаний з деструктивними процесами в сполучній тканині при колагенозах та інших автоімунних станах. При системному червоному вовчаку гіпераміноациде­мія виникає за рахунок підвищення рівня тирозину, фенілаланіну і треоніну. Значне підвищення рівня амінокислот у плазмі крові спостерігається у разі захворювань щитоподібної залози — тирео­токсикозу; деяких інфекційних захворювань, гемолітичних анемій і ряду патологічних станів, пов'язаних з порушенням функції пе­чінки.

Особливу групу становлять первинні спадкові порушення об­міну і транспорту амінокислот, що супроводжуються гіпераміноацидемією і гіпераміноацидурією. До них відносяться фенілкетонурія, тирозинемія, гістидинемія, гомоцистинурія, цистинурія, лейциноз ("хвороба кленового сиропу"), гіпервалінемія, ізовалеріано­ва ацидемія, гіперпролінемія, оксипролінемія тощо. Ці захворю­вання виявляються відразу ж після народження в перші місяці життя дитини і супроводжуються тяжкими ураженнями ЦНС (ро­зумова відсталість, психічні порушення), печінки і ниркових ка­нальців.

Передниркова або перевантажувальна аміноацидурія виникає при підвищенні рівня амінокислот у плазмі крові внаслідок пору­шення їх обміну за рахунок недостатності відповідного ферменту або при захворюваннях, які порушують дезамінування амінокислот у печінці. Прикладом такої гіпераміноацидурії можуть бути фенілкетонурія, гістидинемія, гомоцистинурія, аргінін-бурштинова ацидурія тощо.

Зниження амінокислот у крові спостерігають при гіперфункції кіркової речовини надниркових залоз, ревматоїдних артритах, нефротичному синдромі, гарячці, внаслідок введення глюкози, анд­рогенів, інсуліну, соматотропіну.

Порушення обміну фенілаланіну і тирозину

Перетворення фенілаланіну і тирозину тісно пов'язані одне з одним. Тирозин лег­ко утворюється в організмі внаслідок окиснення фенілаланіну. Останній перетворюється на тирозин за допомогою ферменту фенілаланін-4-гідроксилази.

Фенілпіровиноградна олігофренія — аутосомно-рецесивне по­рушення, найчастіше зустрічається в скандинаво-балтійському регіоні. Порушення обміну фенілаланіну і тирозину спричиняє виникнення таких захворювань, як алкаптонурія, фенілпіровиног­радна олігофренія, альбінізм тощо. Виникнення фенілкетонурії спричиняє дефіцит печінкової фенілаланін-4-гідроксилази. Це суп­роводжується різким підвищенням концентрації фенілаланіну в крові. При цьому утворюються метаболіти, що практично відсутні в нормі (фенілетиламін, фенілацетатна кислота). Ці сполуки є сильними нейротоксинами і здатні порушувати метаболізм ліпідів у мозку. Вони призводять до дефіциту певних нейромедіаторів, а це, у свою чергу, — до прогресивного зниження інтелекту. Для хво­рих характерними також є: схильність до екземи, специфічний запах сечі та поту, зумовлений наявністю фенілацетату.

При олігофренії заблоковано ферментативне перетворення феніл­аланіну в тирозин. Характерні особливості хвороби — різка затрим­ка розумового розвитку дитини, а також екскреція з сечею фенілпіровиноградної кислоти (1-2 г/добу) і фенілацетилглутаміну (2-3 г/добу). У крові вміст фенілаланіну може досягати 600 мг/л (нор­ма 15 мг/л), у спинномозковій рідині — 80 мг/л (норма 1,5 мг/л).

Скринінг новонароджених на фенілкетонурію проводять у капі­лярній крові на 4-5-й день у доношених і на 7-й - у недоношених не­мовлят. У нормі вміст фенілаланіну крові доношених новонародже­них з нормальною масою не повинен перевищувати 0,14 ммоль/л. У хворих на фенілкетонурію він досягає 1,2—1,8 ммоль/л і більше. Для підтвердження діагнозу аналіз необхідно проводити кілька разів. Відміняти дієту з обмеженим вмістом фенілаланіну почина­ють після 10-річного віку за умови, що концентрація фенілаланіну не перевищує 0,97 ммоль/л.

У хворих на фенілпіровиноградну олігофренію порушується і обмін тирозину, що свідчить про незначне утворення меланінів, яке призводить до альбінізму; шкіра хворих залишається світлою.

Алкаптонурія


Алкаптонурія зумовлена аутосомно-рецесивним дефектом синтезу гомогентензинової кислоти. За нормальних умов фермент параоксифенілпіруватдегідроксигеназа (разом з вітаміном С) пе­ретворює пароксифенілпіруват, отриманий з тирозину, на гомогентизинову кислоту. У нирках гомогентизинова кислота за наяв­ності Fe2+ та глутатіону перетворюється на 4-метилацетооцтову кис­лоту. Якщо цей процес гальмується, то накопичення гомогентизинової кислоти призводить до утворення хінонових поліфенолів — "охронозних пігментів", які виводяться нирками та зумовлюють темне забарвлення сечі. Охронозний пігмент алкаптон не повністю виводиться з сечею і відкладається у хрящовій та інших видах спо­лучної тканини й робить її крихкою. Такі зміни часто призводять до кальцифікації та дегенеративного артриту хребта, а також суглобів кінцівок, пігментації склер та хрящів вушних раковин та ін.

При алкаптонурії може виділятися до 0,5 г гомогентизинової кислоти за добу. Захворювання виявляють у ранньому дитячому віці (сеча швидко темніє на повітрі).

Алкаптонурія, як тимчасове явище, спостерігається при авіта­мінозі С. Вона швидко зникає при насиченні організму аскорбіно­вою кислотою. Справжня алкаптонурія не залежить від насиченості організму вітаміном С і його введення не усуває екскреції гомоген­тизинової кислоти. Гомогентизинова кислота може виділятися і при захворюваннях нирок.

Альбінізм

Альбінізм є вродженою аномалією обміну тирозину. При цьо­му порушується синтез ферменту тирозинази, унаслідок чого бло­кується перетворення діоксифенілаланіну (ДОФА) на меланіни.

Хвороба Хартнупа

Хвороба Хартнупа спричиняється специфічними порушення­ми обміну триптофану. Основними проявами хвороби є пелагроподібні шкірні ураження, психічні розлади, атаксія, підвищуєть­ся виділення з сечею триптофану. Метаболічний дефект зв'язаний з уродженим порушенням всмоктування триптофану в кишках і реабсорбції триптофану і продуктів його обміну в нирках.

Інші розлади обміну амінокислот

Гомоцистинурія — пов'язана з відсутністю цистатіонсинтази - фермента, що каталізує перетворення гомоцистеїну в цистатіонін. При цьому гомоцистеїн нагромаджується в тканинах і виводиться з сечею у великих кількостях.

Гістидинемія — захворювання, зумовлене дефектом гістидази, яка каталізує внутрішньомолекулярне дезамінування гістидину. Діагноз базується на виявленні підвищеного вмісту гістидину в сироватці крові (у нормі його концентрація у дітей 1-го місяця життя - 0,06 ммоль/л, у віці 2-6 міс — 0,09-0,14 ммоль/л) та виявленні у сечі підвищеного вмісту імідазолпохідних. При цій патології спостерігається ураження функції ЦНС.

Гліцинурія — спадкове захворювання, яке пов'язане з пору­шенням реабсорбції гліцину в ниркових канальцях і супровод­жується підвищеною екскрецією амінокислоти з сечею при її вмісті в плазмі крові в межах норми.

Гіпергомоцистеїнемія — підвищення концентрації гомоцистеїну в крові. Тривалий час перебіг хвороби є безсимптомним і вияв­ляється після 30-40 років життя передчасним розвитком ішеміч­ної хвороби серця, артеріальним і венозним тромбозами та інсуль­том. Гіпергомоцистеїнемія супроводжується дефектом розвитку нервової трубки, психічними розладами у людей літнього віку, зок­рема хворобою Альцгеймера, депресивним станом і порушенням мислення. Хронічна ниркова недостатність пов'язана з 20-разовим зростанням ризику серцево-судинної патології внаслідок приско­рення розвитку атеросклерозу, зумовленого гіпергомоцистеїнемією. Норма — нижче 10 мкмоль/л.
Тирозиноз. При тирозинемії типу І (тирозинозі) вміст тирози­ну в плазмі крові зростає до 6-12 мг/100 мл, при тирозинемії типу II (синдром Ріхтера-Ханхарта) — до 4-5 мг/100 мл.

Читайте в блозі:

Немає коментарів :

Дописати коментар