Наследствени заболявания на метаболизма на аминокиселините. Нарушения на метаболизма на аминокиселините при деца

Въведение……………………………………………………………………………..3

1. Наследствени заболявания на метаболизма на аминокиселините……………………………………4

2. Наследствени нарушения на метаболизма на аминокиселините…………………………..5

3. Фенилкетонурия…………………………………………………………………..6

4. Клинични симптоми при пациенти с фенилкетонурия………………………8

5. Хомоцистинурия……………………………………………………………………11

6. Хистидинемия………………………………………………………………………15

7. Наследствени нарушения на метаболизма на триптофана…………………………...17

8. Галактоземия………………………………………………………………………..19

9. Дефицит на лактаза……………………………………………………….22

10. Вродени нарушения на метаболизма на гликогена………………………………..24

Заключение…………………………………………………………………………….33

Използвана литература………………………………………………………………34

Въведение

През последните десетилетия научният прогрес в областта на клиничната и молекулярната генетика, биохимията направи възможно идентифицирането на голяма група от „нови“ детски заболявания, свързани с метаболитни нарушения. Метаболитните патологии при възрастни и деца могат да се дължат на наследствени метаболитни дефекти. нуклеинова киселина, вродена недостатъчностензими, отговорни за синтеза и разграждането на аминокиселини, метаболитни нарушения на органични киселини, дефицит мастни киселинии т.н. Клинична диагнозавродените метаболитни нарушения могат да създадат известни затруднения. Една от трудностите на ранната диагностика е, че тези деца нямат специфични нарушения в неонаталния период, а късните прояви са фенотипно подобни на заболявания с ненаследствен произход. Втората характеристика е, че за наследствени заболяванияметаболизмът се характеризира с клиничен полиморфизъм поради генетична хетерогенност. Това се дължи на наличието на множество изоалелни мутации и възможността за мутации в различни гени.
Клинични проявлениянаследствени метаболитни заболявания до голяма степен се определят от поражението нервна система(особено в нарушение на метаболизма на аминокиселини, липиди и киселинни гликозаминогликани), което от своя страна засилва съществуващите нарушения и влошава тежестта на клиничните прояви на заболяването. За диагностиката на наследствените заболявания анализът е важен неврологични симптоми, особено на ранни стадииразвитие, и разграничаването им от фенокопии - заболявания с ненаследствен характер с подобна клинична картина.

Наследствени заболявания на метаболизма на аминокиселините

Ролята на аминокиселините за човешкия организъм е изключително висока. Аминокиселините са основните структурни елементи на протеините, те са необходими за синтеза на имуноглобулини, хормони, служат като източник на енергия. Всеки ензим или протеин има специфични свойства и функции, които определят и регулират сложните метаболитни процеси и развитието на тялото.

Някои аминокиселини не могат да се синтезират в човешкото тяло. Това са незаменими аминокиселини: триптофан, фенилаланин, метионин, лизин, левцин, изолевцин, валин и треонин. В детството хистидинът е един от тях, т.к. тялото на детето не може да синтезира тази аминокиселина в количествата, необходими за нормален растеж. Клетките на растящите тъкани съдържат аминокиселини във високи концентрации, което е доказателство за високата интензивност на процесите на транспортиране на аминокиселини през клетъчни мембрани.

За да се осигури нормален растеж и развитие, е важно не само количеството на входящите аминокиселини, но и тяхното съотношение. При излишък или липса на аминокиселини се развиват явления на аминокиселинен дисбаланс. Например, излишъкът от левцин в храната потиска растежа на тялото, метионинът причинява токсично увреждане на нервната система, цистинът допринася за развитието на мастна инфилтрация на черния дроб.

По този начин нарушенията в метаболизма на аминокиселините водят до нарушение нормално функциониранечовешкото тяло.

Наследствени нарушения на метаболизма на аминокиселините

1. Наследствени нарушения на метаболизма на аминокиселините, придружени от повишаване на концентрацията им в кръвта и урината: фенилкетонурия, хистидинемия, триптофанурия, кленов сироп, орнитинемия, цитрулинемия и др. Наследяването е предимно автозомно рецесивно. Развитието на болестта се основава на нарушение на синтеза или структурата на определени ензими.

2. Наследствени нарушения на метаболизма на аминокиселините, придружени от увеличаване на екскрецията им в урината без промяна на нивото в кръвта: хомоцистинурия, хипофосфатазия и др. При тези ензимопатии се нарушава обратната абсорбция в бъбреците, което води до повишаване в съдържанието им в урината.

3. Наследствени нарушения на аминокиселинните транспортни системи: цистинурия, триптофанурия, болест на Hartnep и др. Тази група включва ензимопатии, чието развитие се дължи на намаляване на реабсорбцията на аминокиселини в бъбреците и червата.

4. Вторична хипераминоцидурия: синдром на Fanconi, фруктоземия, галактоземия, болест на Wilson-Konovalov и др. При тези състояния възниква вторична генерализирана хипераминоацидурия в резултат на вторични тубулни нарушения.

Фенилкетонурия (PKU)

Описан за първи път през 1934 г. от Folling под името "фенилпирувинова имбецилност". Типът на наследяване е автозомно рецесивен. Честотата на заболяването е 1:10 000-1:20 000 новородени. Пренаталната диагностика е възможна с използването на генетични сонди и биопсия на хорионни въси.
Развитието на класическата клинична картина при PKU е резултат от дефицит на фенилаланин хидроксилаза и дефицит на дихидроптерин-2 редуктаза, ензим, който осигурява хидроксилиране на фенилаланин. Техният дефицит води до натрупване на фенилаланин (ФА) в телесните течности (Схема 1). Както знаете, FA е незаменима аминокиселина. Постъпвайки с храната и не се използва за синтез на протеини, той се разгражда по пътя на тирозина. При PKU има ограничение в превръщането на FA в тирозин и съответно ускоряване на превръщането му във фенилпирогроздена киселина и други кетонови киселини.

Схема 1. Варианти на нарушения на метаболизма на фенилаланин.

Съществуването на различни клинични и биохимични варианти на PKU се обяснява с факта, че фенилаланин хидроксилазата е част от мултиензимна система.

Разграничете следните форми PKU:

1.Класически
2.Скрит.
3. Нетипичен.

Развитието на атипични и латентни форми на PKU е свързано с недостатъчност на фенилаланин трансаминаза, тирозин трансаминаза и парахидроксифенилпировинова киселина оксидаза. Атипичната PKU обикновено не е придружена от увреждане на нервната система в резултат на късно развитиеензимен дефект.

Жените с фенилкетонурия могат да имат деца с микроцефалия, забавена умствено развитие, нарушения в развитието на отделителната система, така че е необходимо да се предпише диетична терапия по време на бременност.

Хипераминоацидурия. За хипераминоацидурия се говори, когато екскрецията на една или повече аминокиселини в урината надвишава физиологичните стойности.
В зависимост от произхода се разграничават: 1. метаболитна или преренална и 2. бъбречна аминоацидурия.

При метаболитна аминоацидурия една или повече аминокиселини се произвеждат повече от нормалното или се метаболизира по-малко количество. Излишъкът надвишава капацитета за реабсорбция на тубулите, така че аминокиселините „преливат“ и се екскретират с урината. В тези случаи, заедно с повишена аминоацидурия, повишена концентрациясъответните аминокиселини в кръвта.

ОТ симптоматични формиметаболитна аминоацидурия може да се открие в тежки лезиичерен дроб.

Въпреки това, в повечето случаи метаболитната аминоацидурия е наследствена ензимопатия: интерстициалният метаболизъм на всяка аминокиселина е нарушен поради липса на определен ензим. Метаболитните продукти, образувани преди ензимния блок, се натрупват в кръвта и се екскретират в големи количества с урината.

При бъбречна аминоацидурия аминокиселините се синтезират в нормални количества, но поради вродени или придобити увреждания на бъбречните тубули те се екскретират в големи количества с урината. Тези аномалии са описани по-подробно в главата за бъбречните заболявания. Тук ще се обърне внимание само на вродената метаболитна аминоацидурия.

Фенилкетонурия. Фенилпировинова олигофрения (болест на Fölling). Ензимопатията се наследява по автозомно-рецесивен начин. Неговата биохимична същност е невъзможността за превръщане на фенилаланин в тирозин поради отсъствието на ензима фенилаланиноксидаза. Клиничните прояви на тази аномалия са свързани с тежко мозъчно увреждане, придружено от умствена изостаналост. Това често срещано заболяване е една от най-честите причини за олигофрения. Сред населението се среща с честота 1:10 000-1:20 000.

Патогенеза. Поради липсата на ензим, участващ в метаболизма на фенилаланина - фенилаланиноксидаза, фенилаланинът и неговият метаболитен продукт фенилпирогроздена киселина се натрупват в кръвта. Натрупването на тези вещества е причина за водещия клиничен симптом - увреждане на мозъка, причинено, очевидно, от инхибиращия ефект на тези метаболити върху други ензимни процеси в мозъка. В допълнение, нарушението на нормалния синтез на тирозин, който е основният материал за производството на адреналин, норепинефрин и дийодтирозин, също играе определена роля във формирането на заболяването.

Клинична картина. Водещият симптом на фенилкетонурия е олигофренията, която се проявява още в ранните младенческа възрасти бързо напредва. Често има хипертония на мускулите, в някои случаи се наблюдават епилептиформени конвулсии.

Сред другите промени, свързани с метаболитен дефект, трябва да се спомене недостатъчната пигментация на пациентите. Много от тях са синеоки, имат светла кожа и руса коса. Брахицефалията и хипертейлоризмът са чести. Артериално наляганеобикновено ниско. Потта на пациентите има неприятна ("миша") миризма.

Диагноза. Поради възможността за лечение на болестта голямо значениеима ранно разпознаване на носителите на аномалията. Фенилаланин и неговите метаболитни продукти могат да бъдат намерени в кръвта и урината. Концентрацията на фенилаланин в кръвта многократно надвишава горната граница на нормата (1,5 mg%). В урината наличието на фенилпирогроздена киселина може да се покаже качествено с помощта на теста на Volling: когато се добави разтвор на железен хлорид, урината придобива тъмнозелен цвят.

Този тест обаче става положителен едва на възраст 3-4 седмици и освен това не е специфичен. По-точни резултати още в края на първата седмица дава тестът на Guthrie: микробиологичен метод, базиран на ефекта, който фенилаланинът оказва върху растежа на сенния бацил. Разбира се, този метод е най-подходящ за изследване на популацията от кърмачета. Неговият недостатък е необходимостта от вземане на кръв, което все още е трудно да се извърши в голям мащаб. Докато този анализ стане универсален, е необходимо да се направи тест за ферохлорид на възраст 3-4 седмици и в подозрителни случаи да се потвърди диагнозата чрез изследване на аминокиселинния спектър на кръвта и урината с помощта на хартиена хроматография. При утежнена наследственост трябва да се направи кръвен тест още през първата седмица от живота.

Лечение. Когато терапията започне рано, вероятно още в неонаталния период, успех може да се постигне чрез минимизиране на фенилаланина в храната. Въпреки това, използването на казеинов хидролизат, който формира основата на диетата, осигуряваща ограничаване на фенилаланина, е трудно и скъпо. Понастоящем се предлагат специални препарати за лечение на фенилкетонурия - берлофен, лофеналак, минафен, хипофенат, които се понасят задоволително от пациентите. С лечението, започнало в късна детска възраст, може да се постигне само спиране на по-нататъшното прогресиране на идиотията.

Алкаптонурия. Заболяването се характеризира с тъмнокафява урина, която се появява при стоене на въздух. Наследствена ензимопатия, при пациентите липсва ензимът хомогентизиназа. Хомогентизиновата киселина, освободена в големи количества, се окислява във въздуха, ставайки кафява. Пелените и бельото на бебето също са оцветени, което улеснява диагностицирането.

В допълнение към характеристиките на урината, описани по-горе, при тази аномалия има само два други симптома: появяване в повече късна възрастартропатия и синкаво оцветяване на хрущяла, лесно забележимо на ушната мида. Няма лечение.

Албинизъмсъщо е наследствена аномалия в метаболизма на ароматните аминокиселини. В същото време няма ензим тирозиназа, който катализира превръщането на тирозин в DOPA - дихидроксифенилаланин. Тъй като DOPA е основата за синтеза на меланин, носителите на аномалията са хора със светла кожа, светли коси, при които през ириса блести червеникава съдова мрежа без пигментация.

Албинизмът е нелечим. Пациентите трябва да избягват пряка слънчева светлина.

болест на кленов сироп. Рецесивно наследствена рядка ензимопатия. При това заболяване липсва специфична декарбоксилаза, която е необходима за метаболизма на три важни аминокиселини: валин, левцин и изолевцин. Тези аминокиселини и техните метаболити се натрупват в кръвта и се екскретират в значителни количества с урината. Метаболитните продукти придават на урината специална миризма, напомняща миризмата на сироп от кленов сок.

Основната проява на заболяването е мозъчно увреждане, придружено от конвулсии, което се развива още през първите седмици от живота и завършва със смърт в ранна детска възраст.

При поставяне на диагнозата има значение тестът на Фелинг, защото ако е положителен, той показва посоката на по-нататъшното изследване; точна диагнозасе установява чрез изследване на аминокиселините в кръвта и урината чрез хартиена хроматография.

За лечениеправят се опити за подобряване на метаболизма със синтетична диета.

Болест на Хартнап. Много рядко наследствено заболяване, придружено от бъбречна хипераминоацидурия. Голямо количество индикан в урината показва нарушение на метаболизма на триптофана. Клинично се характеризира с церебеларна атаксия и подобни на пелагра кожни промени.

оксалоза. Рядко наследствено заболяване. Поради ензимния блок в метаболизма на гликокола се образува голямо количество оксалова киселина, която се натрупва в организма и се отделя с урината.

Клинично водещите признаци са болката поради камъни в бъбреците, кръв и гной в урината. Освен в бъбреците, кристалите на калциевия оксалат се отлагат в мозъка, далака, лимфните възли и костния мозък.

Диагнозавъз основа на откриването на хипероксалурия и оксалатни кристали в костния мозък и лимфните възли.

При лечение- заедно със симптоматична терапия изглежда обещаващо да се приема непрекъснато натриев бензоат, който заедно с гликокол образува хипурова киселина и намалява производството на оксалова киселина.

цистиноза. Наследствено, автозомно-рецесивно заболяване, което се основава на натрупването на цистинови кристали в ретикулоендотелиума и отделни органи и развиваща се във връзка с това тежка нефропатия.

Патогенезаболестта явно не е достатъчно ясна говорим сиза метаболитния блок при катаболизма на цистин.

Клинични симптоми. Към номера първоначални променипринадлежи към увеличаване на размера на далака и черния дроб, което се развива през първите месеци от живота. Решаващата съдба на пациента нефропатия се проявява през втората половина на живота. Има признаци, показващи първоначално тубулно увреждане: хипераминоацидурия, глюкозурия, протеинурия. По-късно ситуацията се влошава от полиурия, бъбречна тубулна ацидоза, както и хипокалиемия и хипофосфатемия от бъбречен произход. Полиурията причинява ексикоза и хипертермия, фосфат-диабетът причинява рахит и джудже, дефицитът на калий се проявява с парализа. В крайния стадий на заболяването гломерулната недостатъчност се присъединява към тубулната недостатъчност и се развива уремия.

Диагноза. Тубарна недостатъчност, глюкозурия, ацидоза, хипераминоацидурия, хиперфосфатурия, придружени от остеопатия и джуджеви растеж, в напреднала фаза на заболяването, заедно дават характерна картина. Тези промени съответстват на картината на синдрома на De Toni-Debre-Fanconi, който обаче може да има различен произход.

При диференциална диагноза от решаващо значениеима откриване на цистинови кристали в роговицата с помощта на прорезна лампа или в биооптичен препарат на лимфните жлези.

За лечениепредписват диета с ограничаване на метионин и цистин. С цел на симптоматична терапияизползват се високи дози витамин D, въвеждане на алкални разтвори и компенсиране на липсата на калий, повишено количество вода в диетата на детето и накрая пенициламин.

Прогнозалошо.

Хомоцистинурия. Клиничните симптоми на аномалията се характеризират с олигофрения различни степени, извънматочни лещи, руса коса привлича вниманието. Повишено е съдържанието на метионин и хомоцистин в кръвта, с помощта на специални методихомоцистин се открива в урината.

Лечение- бедна на метионин диета, но не е много ефективна.
Женско списание www.

Тъй като азотният метаболизъм съчетава главно протеиновия метаболизъм, структурни звенакоито са аминокиселини. Нарушаването на този обмен се нарича протеинопатия, т.е. заболявания на "специфични протеини". За такива разстройства Полинг през 1049 г. въвежда понятието „молекулярни заболявания“ или „молекулярни патологии“.

Протеинопатиите са:

1. Ензимни (ферментопатии или ензимопатии);

2. Неензимни (свързани с дефекти в неензимни протеини, които изпълняват други функции: транспортна, имунологична, рецепторна);

3. Смесени, когато протеинът комбинира каталитична и друга функция.

Най-важният знакпротеинопатия - блокиране на веригата и трансформацията на вещества, причинени от ензимен дефицит. Например трансформация субстрати A, B, Cкатализиран от ензими Е1, Е2, Е3

Ферментопатии аминокиселинен метаболизъм

Основни метаболитни трансформации на фенилаланин и тирозин.

Числата в кръгове показват блокове от реакции при фенилкетонурия (блок 1), тирозиноза (блок 2), албинизъм (блок 3) и алкаптонурия (блок 4).

Е блок 1 - фенилаланил хидроксилаза

E блок 2 - тирозиназа

E блок 3 - n-хидроксифенилпируват оксидаза

Е блок 4 - хомогенизирана оксидаза

Фенилаланил- незаменим АК, в случай на нарушение на обмена му, както и в нарушение на обмена тирозиннай-често срещани са 4 вида молекулярни заболявания:

Ензимни нарушения

Фенилкетонурия(фенилпирувинова олигофрения), свързана с дефект Е фенилаланин хидроксилаза(Блок 1), катализиращ превръщането на фенилаланин в тирозин. В същото време съдържанието на фенилаланил и неговите разпадни продукти - фенилпируват, фениллактат и фенилацетат - се увеличават в кръвта и урината.

Биохимичен диагностичен признак- повишаване на съдържанието на фенилаланин в кръвта и фенилпируват в урината.

Фенилпируватът е токсично веществоза мозъчните клетки, от една страна, а от друга, натрупването засяга важния за централната нервна система метаболизъм (например, намалява съдържанието на серотонин).

При фенилкетонурия съдържанието на фенилаланил в кръвта може да достигне 600 mg / l (обикновено 15 mg / l), в цереброспиналната течност - 80 mg / l (нормално 1,5 mg / l). Характеристикизаболявания - рязко забавяне на умственото развитие на детето, конвулсии. Развитието на заболяването може да бъде предотвратено чрез значително намаляване на приема на фенилаланин с храна от самото раждане на детето.

Албинизъм – вродена липсапигменти в кожата, косата и ретината. Метаболитният дефект е свързан със загубата на способността на меланоцитите да синтезират тирозиназа- ензим, който катализира окислението на тирозин до дихидроксифенилаланин (DOPA) и дихидроксифенилаланин хинон (DOPAC), които са прекурсори на меланина.

Характерни особености- слаба пигментация на кожата, руса коса, червеникав цвят на ириса на очите (поради полупрозрачни капиляри). Не се наблюдават сериозни нарушения, трябва да се избягва само пряка слънчева светлина.

Тирозинемия- блок 3. С дефицит на Е парахидроксифенилпируват хидроксиоксидазане се образува хомогентизинова киселина, т.е. съдържанието на тирозин и n-хидроксифенилпирогроздена киселина в кръвта и урината се повишава. Болните деца имат изоставане в развитието.

Алкаптонурия- блок 4, дефект Е хомогентизит оксидаза.Характеризира се с екскреция с урината на големи количества (до 0,5 g / ден) хомогентизинова киселина, чието окисление с атмосферен кислород дава урина тъмен цвят(в резултат на полимеризация на хомогентизинова киселина с образуването на черен пигмент - алкаптон). В напреднали случаи се развива охроноза, наблюдава се отлагане на пигмент алкаптон в тъкани, сухожилия, хрущяли, стави и потъмняване на носа, ушите и склерите. При значително отлагане на алкаптон в ставите, тяхната подвижност е нарушена.

Болест на HartnupМетаболитният дефект е свързан с вродени нарушения на абсорбцията на триптофан в червата и реабсорбцията на триптофан и триптофан и неговите метаболитни продукти в бъбречните тубули.

Основната проява на заболяването, в допълнение към подобни на пелагра кожни лезии, психични разстройства и атаксия (нарушена координация на движението), е хипераминоацидурия (повишена концентрация на индолил ацетат и индикан (FAFS + индол) в урината). от химичен съставиндолил производни в урината и кръвта, може да се съди за естеството на заболяването (карциноиден тумор, фенилкетонурия и др.) и механизма на нарушения на метаболизма на триптофана, което е важно за поставяне на правилната диагноза и адекватно лечение

Неензимни нарушения

Аминоацидурия -дефект в един от протеините транспортни системиАА в бъбреците, където се реабсорбират, е придружено от загуба на АА с урината 3-5 пъти повече от нормалното. Разграничете увеличенаи намаленаекскреция на аминокиселини.

Хипераминоацидурияразделена на бъбречнасвързани с придобити или вродени дефекти в реабсорбцията на аминокиселини в бъбреците и екстрареналенпоради повишаване на концентрацията на всички или отделни аминокиселини в кръвта.

Реабсорбцията на аминокиселини (реабсорбция) в бъбреците се извършва срещу концентрационен градиент. При хроничен нефритповече лизин, аргинин, пролин и цитрулин се екскретират в урината, въпреки че кръвните им нива могат да останат в нормалните граници. Нефрозата почти винаги освобождава повече етаноламин, таурин и β-аминомаслена киселина и тази хипераминоацидурия се счита за неблагоприятен прогностичен признак. Тази патология се среща при малки деца в семейства с лошо осигуряване, когато ядат храна, бедна на протеини (банани, ориз).

По-често срещани наследствени дефекти абсорбция на АА в бъбреците.

Основният метаболитен дефект е свързан с вроден дефект в реабсорбцията на почти всички аминокиселини (с изключение на цикличните) в тубулите на бъбреците; последствието от това е увеличаване на 5-10 пъти екскрецията на аминокиселини, 20-30 пъти - цистин и цистеин и селективно отлагане на цистин в ретикуларните клетки костен мозък, далака, черния дроб и роговичните клетки на окото.

цистинурия- доста често срещано наследствено заболяване. Метаболитният дефект се изразява в отделянето с урината на 50 пъти повече от нормата количество от 4 аминокиселини: цистин, лизин, аргинин и орнитин.

Нивото на цистин в кръвта обикновено не е по-високо от нормалните стойности. Хората, страдащи от цистинурия, са доста здрави, с изключение на склонността към образуване на камъни в тялото. Това вродена аномалияметаболизмът се дължи на пълно блокиране на реабсорбцията на цистин и частична малабсорбция на другите три аминокиселини в бъбреците; не са открити нарушения в междинния обмен на тези аминокиселини.

Хепатоцеребрална дистрофия (болест на Уилсън).В допълнение към генерализираната (обща) хипераминоацидурия се наблюдава намаляване на концентрацията на медсъдържащ протеин церулоплазминв кръвния серум и отлагане на мед в мозъка, черния дроб, бъбреците. генетичен дефектсвързани с нарушен синтез церулоплазмин. Може би образуването на медни комплекси с аминокиселини, които не се абсорбират в тубулите. Подобна хипераминоацидурия се наблюдава при галактоземия, Синдром на Лоуи други наследствени заболявания. Намалената екскреция на аминокиселини е описана в kwashiorcore.

Обща представа за нарушението на протеиновия метаболизъм може да се получи чрез изследване на азотния баланс на тялото и околната среда.

Азотни дисбаланси

Нарушаването на азотния баланс се проявява под формата на положителен или отрицателен азотен баланс.

положителен азотен баланс - състояние, при което от тялото се отделя по-малко азот, отколкото идва от храната. Наблюдава се по време на растежа на тялото, по време на бременност, а също и след гладуване, при прекомерна секреция на анаболни хормони (соматотропен хормон, андрогени и др.) и когато се предписват с терапевтична цел.

Анаболният ефект на хормоните се изразява в засилване на процесите на синтез на протеини в сравнение с тяхното разграждане. Следните хормони имат този ефект.

хормон на растежа подобрява окисляването на мазнините и мобилизирането на неутрални мазнини и по този начин води до достатъчно освобождаване на енергия, необходима за процесите на протеинов синтез.

полови хормони подобряват процесите на синтез на протеини.

Инсулин улеснява преминаването на аминокиселини през клетъчните мембрани в клетките и по този начин насърчава протеиновия синтез и отслабва глюконеогенезата. Липсата на инсулин води до намаляване на протеиновия синтез и увеличаване на глюконеогенезата.

Отрицателен азотен баланс - състояние, при което от тялото се отделя повече азот, отколкото идва от храната. Отрицателният азотен баланс се развива при гладуване, протеинурия, инфекциозни заболявания, наранявания, термични изгаряния, хирургични операции, с прекомерна секреция или назначаване на катаболни хормони (кортизол, тироксин и др.).

Катаболитният ефект на хормоните е да засилят процесите на разграждане на протеини в сравнение с процесите на синтез. Следните хормони имат този ефект.

тироксин увеличава броя на активните сулфхидрилни групи в структурата на някои ензими - активират се тъканните катепсини и се засилва техният протеолитичен ефект. Тироксинът повишава активността на аминооксидазите - повишава се дезаминирането на някои аминокиселини. При хипертиреоидизъм пациентите развиват отрицателен азотен баланс и креатинурия.

С хормонален дефицит щитовидната жлеза, например, при хипотиреоидизъм, недостатъчността на катаболното действие на хормона се проявява под формата на положителен азотен баланс и натрупване на креатин.

Глюкокортикоидни хормони (кортизол и др.) увеличават разграждането на протеините. Увеличава се консумацията на протеин за нуждите на глюконеогенезата; забавя и протеиновия синтез.

Протеиновият метаболизъм може да бъде нарушен различни етапитрансформации на протеини, приети с храната. Могат да се разграничат следните нарушения:

• 1) при получаване, смилане и усвояване на протеини в стомашно-чревния тракт;
• 2) по време на синтеза и разграждането на протеини в клетките и тъканите на тялото;
• 3) по време на междинния обмен на аминокиселини;
• 4) в крайните етапи на протеиновия метаболизъм;
• 5) в протеиновия състав на кръвната плазма.

Нарушения на приема, смилането и абсорбцията на протеини в стомашно-чревния тракт

Нарушения на секрецията на някои протеолитични ензими стомашен тракт, като правило, не причиняват сериозни нарушения на протеиновия метаболизъм. Така, пълно спиранесекреция на пепсин стомашен сокне влияе върху степента на разграждане на протеина в червата, но значително влияе върху скоростта на неговото разграждане и появата на отделни свободни аминокиселини.

Разцепването на отделни аминокиселини в стомашно-чревния тракт се извършва неравномерно. Така че тирозинът и триптофанът обикновено се отделят от протеини, които вече са в стомаха, а други аминокиселини - само под действието на протеолитичните ензими на чревния сок. Съставът на аминокиселините в съдържанието на червата в началото и в края на чревното храносмилане е различен.

Аминокиселините могат да навлязат в системата на порталната вена в различни съотношения. Относителният дефицит дори на една незаменима аминокиселина възпрепятства целия процес на биосинтеза на протеини и създава относителен излишък на други аминокиселини с натрупването на междинни метаболитни продукти на тези аминокиселини в тялото.

Подобни метаболитни нарушения, свързани със забавено разцепване на тирозин и триптофан, възникват при ахилия и субтотална резекция на стомаха.

Абсорбцията на аминокиселини може да настъпи при патологични промени в стената тънко червонапример възпаление, оток.

Нарушения в синтеза и разграждането на протеини

Синтезът на протеини се извършва в клетките. Естеството на синтеза зависи от генетичния набор от хромозоми в клетъчното ядро. Под въздействието на гени, специфични за всеки вид протеин във всеки организъм, се активират ензими и се синтезира информация в клетъчното ядро. рибонуклеинова киселина(и-РНК). иРНК е огледален образ на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК), открита в ядрото на клетката.

Синтезът на протеини се извършва в цитоплазмата на клетката върху рибозомите. Под въздействието на i-RNA върху рибозомите се синтезира информационна РНК (mRNA), която е копие на i-RNA и съдържа кодирана информация за вида и последователността на аминокиселините в синтезираната белтъчна молекула.

За да се включат аминокиселини в протеинова молекула в съответствие с матрицата (mRNA), е необходимо тяхното активиране. Функцията за активиране на аминокиселини се изпълнява от фракция на РНК, наречена разтворима или транспортна (t-RNA). Активирането на аминокиселините е придружено от тяхното фосфорилиране. Прикрепването на аминокиселини с помощта на т-РНК към определени групи нуклеотиди на т-РНК се осъществява чрез тяхното дефосфорилиране благодарение на енергията на гуанизин трифосфата. Синтезираният протеин изпълнява специфична функция в клетката или се транспортира от клетката и изпълнява функцията си на кръвен протеин, антитяло, хормон, ензим.

Регулирането на протеиновия синтез в клетката се определя генетично от наличието не само на структурни гени, които контролират последователността на нуклеотидните бази по време на синтеза на иРНК, но и на допълнителни регулаторни гени. Най-малко още два гена участват в регулацията на протеиновия синтез в клетката - операторният ген и регулаторният ген.

Регулаторният ген е отговорен за синтеза на репресор, който е ензим и в крайна сметка инхибира активността на структурните гени и образуването на иРНК.

Операторният ген или операционният ген е пряко подложен на действието на репресор, който в един случай причинява репресия, а в другия - дерепресия: появата на синтеза на редица ензими, които синтезират иРНК. Оперативният ген е неразделна част от структурните гени, образувайки така наречения оперон.

Едно репресивно вещество може да бъде в две състояния: активно и неактивно. В активно състояние репресорът действа върху работещия ген, спира ефектите си върху структурните гени и в крайна сметка спира синтеза на иРНК и протеиновия синтез.

Репресорните активатори се наричат ​​корепресори. Те могат да бъдат както определена концентрация на регулирания протеин, така и фактори, образувани в резултат на действието на този протеин.

Регулирането на протеиновия синтез се извършва по следния начин. При липса на протеин в клетката ефектът на репресора върху оперона спира. Повишава се синтеза на i-RNA и m-RNA. и синтезът на протеинови молекули започва върху рибозомите. Концентрацията на протеин се увеличава. Ако синтезираният протеин не се метаболизира достатъчно бързо, количеството му продължава да нараства. Определена концентрация на този протеин или фактори, образувани под неговото действие, могат да служат като корепресор за синтез, активирайки репресора. Влиянието на оперативния ген върху структурните гени престава и в крайна сметка се прекратява протеиновият синтез. Концентрацията му намалява и т.н.

Нарушаването на регулацията на протеиновия синтез може да доведе до патологични състояниясвързани както с излишък на синтез, така и с недостатъчен синтез на протеини.

Синтезът на протеини може да бъде нарушен под въздействието на различни външни и вътрешни патогенни фактори:

• а) с непълноценност на аминокиселинния състав на протеините;
• б) с патологични мутации на гени, свързани както с появата на патогенни структурни гени, така и с липсата на нормални регулаторни и структурни гени;
• в) когато хуморалните фактори блокират ензимите, които отговарят за процесите на репресия и дерепресия на протеиновия синтез в клетките;
• г) в нарушение на съотношението на анаболните и катаболните фактори, които регулират протеиновия синтез.

Липсата дори на една незаменима аминокиселина в клетките спира протеиновия синтез.

Биосинтезата на протеините може да бъде нарушена не само при липса на отделни незаменими аминокиселини, но и при нарушаване на съотношението между броя на незаменимите аминокиселини, постъпващи в тялото. Необходимостта от индивидуални незаменими аминокиселинисвързани с участието им в синтеза на хормони, медиатори, биологично активни вещества.

Недостатъчният прием на незаменими аминокиселини в организма причинява не само общи нарушения на протеиновия синтез, но и селективно нарушава синтеза на отделни протеини. Липсата на незаменима аминокиселина може да бъде придружена от характерните за нея нарушения.

триптофан . При продължително изключване от диетата плъховете развиват васкуларизация на роговицата и катаракта. При децата ограничаването на триптофан в храната е придружено от намаляване на концентрацията на плазмените протеини.

Лизин . Липсата на храна е придружена при хората от появата на гадене, виене на свят, главоболие и свръхчувствителносткъм шума.

Аргинин . Липсата на храна може да доведе до инхибиране на сперматогенезата.

левцин . Относителният му излишък по отношение на други незаменими аминокиселини при плъхове инхибира растежа поради съответното увреждане на абсорбцията на изолевцин.

Хистидин . Неговият дефицит е придружен от намаляване на концентрацията на хемоглобина.

Метионин . Изключването му от храната е придружено от мастна дегенерация на черния дроб, поради липсата на лабилни метилови групи за синтеза на лецитин.

Валин . Недостигът му води до забавяне на растежа, загуба на тегло и развитие на кератози.

Неесенциалните аминокиселини значително влияят на необходимостта от незаменими аминокиселини. Например необходимостта от метионин се определя от съдържанието на цистин в храната. Колкото повече цистин има в храната, толкова по-малко метионин се изразходва за биологичния синтез на цистин. Ако скоростта на синтез на неесенциална аминокиселина стане недостатъчна в тялото, има повишена нужда от нея.

Някои незаменими аминокиселини стават незаменими, ако не се доставят с храната, тъй като тялото не може да се справи с бързия им синтез. По този начин липсата на цистин води до инхибиране на клетъчния растеж дори в присъствието на всички други аминокиселини в средата.

Дисрегулация на протеиновия синтез - антитела - може да се появи при някои алергични заболявания. По този начин в имунокомпетентните клетки (клетки от лимфоидната серия), които произвеждат антитела, производството на автоантитела обикновено се потиска. В процеса на ембрионално развитие, когато фазите се променят (етап на невралната тръба, мезенхимни листове), синтезът на автоантитела се потиска. В тъканите се определят автоантитела, които участват в резорбцията на тъканите от предишните фази на развитие на ембриона. Тази промяна в репресорната активност се случва няколко пъти. При възрастен организъм синтезът на автоантитела е потиснат. Например, потиска се синтеза на автоантитела към антигените на собствените еритроцити. Ако, в зависимост от кръвната група, аглутининоген А присъства в еритроцитите, тогава в кръвната плазма няма α-аглутинини, чието производство е надеждно потиснато. На тази основа е възможна трансплантация на кръв и хемопоетична тъкан (костен мозък).

За някои тъкани (лещата на окото, нервната тъкан, тестисите) производството на автоантитела не се потиска, но тези тъкани, поради техните анатомични и функционални характеристики, са изолирани от имунокомпетентни клетки и автоантитела обикновено не се произвеждат. В случай на нарушение на анатомичната изолация (увреждане) започва производството на автоантитела и възникват автоалергични заболявания.

Нарушения на метаболизма на аминокиселините

Нарушения на дезаминирането. Окислителното дезаминиране се извършва в резултат на последователни трансформации на аминокиселини в реакциите на трансаминиране и дезаминиране:

Аминокиселините с участието на специфични трансаминази първо се трансаминират с α-кетоглутарова киселина. Образуват се кето киселина и глутамат. Глутаматът под действието на дехидрогеназата претърпява окислително дезаминиране с освобождаване на амоняк и образуване на α-кетоглутарат. Реакциите са обратими. Така се образуват нови аминокиселини. Включването на а-кетоглутаровата киселина в цикъла на Кребс осигурява включването на аминокиселините в енергийния метаболизъм. Окислителното дезаминиране също определя образуването на крайни продукти от метаболизма на протеините.

Трансаминирането е свързано с образуването на аминозахари, порфирини, креатин и дезаминиране на аминокиселини. Нарушаването на трансаминирането възниква при липса на витамин В6, тъй като неговата форма - фосфопиридоксал - е активна група трансаминази.

Съотношението на субстратите за трансаминиране определя посоката на реакцията. При нарушаване на образуването на урея се ускорява трансаминирането.

Отслабването на дезаминирането се случва с намаляване на активността на ензимите - аминооксидази и нарушаване на окислителните процеси (хипоксия, хиповитаминоза С, РР, В 2).

При нарушаване на дезаминирането на аминокиселините, екскрецията на аминокиселини в урината (аминоацидурия) се увеличава и образуването на урея намалява.

Нарушения на декарбоксилирането. Декарбоксилирането на аминокиселини се придружава от освобождаване на CO 2 и образуване на биогенни амини:

В животинското тяло само някои аминокиселини се декарбоксилират с образуването на биогенни амини: хистидин (хистамин), тирозин (тирамин), 5-хидрокситриптофан (серотонин), глутаминова киселина (γ-аминомаслена киселина) и продукти от по-нататъшни трансформации на тирозин и цистин: 3,4-дихидроксифенилаланин (DOPA, окситирамин) и цистеинова киселина (таурин) (фиг. 47).

Биогенните амини показват ефекта си още при ниски концентрации. Натрупването на амини във високи концентрации е сериозна опасност за организма. AT нормални условияамините се елиминират бързо от аминооксидазата, която ги окислява до алдехиди:

Тази реакция произвежда свободен амоняк. Инактивирането на амините също се постига чрез свързването им с протеини.

Натрупването на биогенни амини в тъканите и кръвта и проявата на техните токсични ефекти; с повишаване на активността на декарбоксилазите, инхибиране на активността на оксидазите и нарушаване на тяхното свързване с протеини.

При патологични процеси, придружени от инхибиране на окислителното дезаминиране, превръщането на аминокиселините в по-голяма степен става чрез декарбоксилиране с натрупване на биогенни амини.

Метаболитни нарушения на отделни аминокиселини. Съществуват редица човешки наследствени заболявания, свързани с вродени дефекти в метаболизма на отделните аминокиселини. Тези нарушения на метаболизма на аминокиселините са свързани с генетично обусловено нарушение на синтеза на протеинови групи от ензими, които превръщат аминокиселините (Таблица 24).

Нарушения на метаболизма на фенилаланин (фенилкетонурия) . Причината за заболяването е липсата на ензим - фенилаланин хидроксилаза в черния дроб, в резултат на което се блокира превръщането на фенилаланин в тирозин (фиг. 48). Концентрацията на фенилаланин в кръвта достига 20-60 mg% (нормално около 1,5 mg%). Неговите метаболитни продукти, по-специално кето киселина - фенилпируват, имат токсичен ефект върху нервната система. Нервните клетки на мозъчната кора се разрушават и заместват от растежа на микроглиалните елементи. Развива се фенилпировинова олигофрения. Фенилпируватът се появява в урината и придава зелен цвят с железен трихлорид. Тази реакция се провежда при новородени и служи за ранна диагностика на фенилкетонурия.

С развитието на заболяването, вече на възраст от 6 месеца, детето има признаци на недостатъчно умствено развитие, изясняване на цвета на кожата и косата, обща възбуда, повишени рефлекси, повишен мускулен тонус и основен метаболизъм, епилепсия, микроцефалия и т.н.

Изсветляването на цвета на кожата и косата се развива поради недостатъчното производство на меланин, в резултат на натрупването на фенилаланин, метаболизмът на тирозин се блокира.

Развива се недостатъчен синтез на катехоламини, нивото на други свободни аминокиселини в кръвната плазма намалява. Повишена екскреция на кетонни тела в урината.

Изключването на фенилаланин от диетата води до намаляване на съдържанието на фенилаланин и неговите производни в кръвта и предотвратява развитието на фенилкетонурия.

Нарушаване на метаболизма на хомогентизинова киселина (продукт на метаболизма на тирозина) - алкаптонурия - възниква при липса на ензим - хомогентизинова киселина оксидаза (фиг. 49).

В този случай хомогентизиновата киселина не преминава в малеилацетооцетна киселина (хидрохиноновият пръстен не се разпада). При нормални условия хомогентизиновата киселина не се открива в кръвта. При ензимен дефицит хомогентизиновата киселина се появява в кръвта и се екскретира от тялото с урината. Има характерно потъмняване на урината, особено в алкална среда.

Отлагането на производни на хомогентизинова киселина в тъканите предизвиква пигментация на съединителната тъкан - охроноза. Пигментът се отлага в ставните хрущяли, в хрущялите на носа, ушни миди, в ендокарда, големи кръвоносни съдове, бъбреците, белите дробове, в епидермиса. Алкаптонурия често придружава нефролитиаза.

Нарушение на метаболизма на тирозин - албинизъм . Причината за заболяването е липсата на ензима тирозиназа в меланоцитите - клетки, които синтезират пигмента меланин (фиг. 50).

При липса на меланин кожата придобива млечнобял цвят с белезникаво окосмяване (албинизъм), наблюдават се фотофобия, нистагъм, прозрачност на ириса, намалена зрителна острота. Излагането на слънце предизвиква възпалителни кожни изменения – еритема.

Албинизмът може да бъде придружен от глухота, тъпота, епилепсия, полидактилия и олигофрения. Интелигентността на такива пациенти често е нормална.

Нарушения на метаболизма на хистидин . мастоцитоза - наследствено заболяванепридружен от повишена пролиферация на мастоцитите. Причината за заболяването се счита за повишаване на активността на хистидин декарбоксилазата, ензим, който катализира синтеза на хистамин. Хистаминът се натрупва в черния дроб, далака и други органи. Заболяването се характеризира с кожни лезии, нарушения на сърдечната дейност и функцията на стомашно-чревния тракт. Има повишена екскреция на хистамин в урината.

Хипераминацидурия . Те се появяват, когато има нарушение на реабсорбцията на аминокиселини в бъбречните тубули (бъбречна хипераминоацидурия, като цистиноза, цистинурия) или повишаване на концентрацията на аминокиселини в кръвта (екстраренална хипераминоацидурия, като фенилкетонурия, цистационурия).

цистиноза . Наблюдавано при вродено уврежданереабсорбция в тубулите на бъбреците на цистин, цистеин и други нециклични аминокиселини. Екскрецията на аминокиселини в урината може да се увеличи 10 пъти. Екскрецията на цистин и цистеин се увеличава 20-30 пъти. Цистинът се отлага в бъбреците, далака, кожата, черния дроб. Цистинозата е придружена от глюкозурия, хиперкалурия, протеинурия и полиурия.

При цистинурия екскрецията на цистин може да се увеличи до 50 пъти в сравнение с нормата, придружена от инхибиране на реабсорбцията на лизин, аргинин и орнитин в бъбречните тубули^. Нивото на цистин в кръвта не надвишава нормата. Не са открити нарушения в интерстициалния метаболизъм на тези аминокиселини. Повишеното отделяне на аминокиселини може да доведе до нарушен протеинов синтез и протеинов дефицит.

Нарушения на крайните етапи на протеиновия метаболизъм

Нарушения на уреята. Крайните продукти от разграждането на аминокиселините са амоняк, урея, CO 2 и H 2 O. Амонякът се образува във всички тъкани в резултат на дезаминиране на аминокиселини. Амонякът е токсичен, натрупването му уврежда протоплазмата на клетките. Има два механизма за свързване на амоняка и неговото неутрализиране: в черния дроб се образува урея, а в други тъкани амонякът се прикрепя към глутаминовата киселина (амидиране) - образува се глутамин. В бъдеще глутаминът освобождава амоняк за синтеза на нови аминокиселини, трансформациите на които завършват с образуването на урея, екскретирана в урината. От целия азот в урината уреята представлява 90% (амоняк около 6%).

Синтезът на урея се извършва в черния дроб в цикъла цитрулин-наргинин-норнитин (фиг. 51). Има заболявания, свързани с наследствен дефект на урейните ензими.

Аргининова сукцинатурия . Състои се в хипераминоацидурия (аргининосукцинова киселина) и олигофрения. Причината е дефект в ензима аргининосукцинат лиаза.

амониемия . Концентрацията на амоняк в кръвта се повишава. Повишена екскреция на глутамин в урината. Причината за заболяването е блокирането на карбамил фосфат синтетазата и орнитин карбамоил трансферазата, които катализират свързването на амоняка и образуването на орнитин в цикъла на урея.

цитрулинурия . Концентрацията на цитрулин в кръвта може да се увеличи над нормата 50 пъти. До 15 g цитрулин се екскретират с урината на ден. Причината е наследствен дефект в аргинин сукцинат синтетазата.

Активността на ензимите за синтез на урея също е нарушена при чернодробни заболявания (хепатит, застойна цироза), хипопротеинемия и инхибиране на окислителното фосфорилиране. Амонякът се натрупва в кръвта и тъканите - развива се амонячна интоксикация.

Най-чувствителни към излишния амоняк са клетките на нервната система. Освен прякото увреждащо действие на амоняка върху нервни клетки, амонякът се свързва с глутамат, в резултат на което се изключва от обмена. При ускоряване на трансаминирането на аминокиселини с α-кето-глутарова киселина, тя не се включва в цикъла на Кребс, окислението на пирогроздена и оцетна киселинаи се превръщат в кетонови тела. Намалена консумация на кислород. Развива се кома.

Нарушения на метаболизма на пикочната киселина. подагра. Пикочната киселина е крайният продукт от метаболизма на аминопурините (аденин и гуанин) при хората. При влечугите и птиците пикочната киселина е крайният продукт от метаболизма на всички азотни съединения. Човешката кръв обикновено съдържа 4 mg% пикочна киселина. При прекомерна консумация на храни, богати на пуринови нуклеотиди и аминокиселини, от които се синтезират пуринови бази в организма (черен дроб, бъбреци), количеството на пикочната киселина в организма се увеличава. Концентрацията му се увеличава и при нефрит, левкемия. Има хиперуремия.

Понякога хиперуремията е придружена от отлагане на соли на пикочната киселина в хрущяла, обвивките на сухожилията, нощта, кожата и мускулите, тъй като пикочната киселина е слабо разтворима. Възниква възпаление около отлаганията на кристални урати - създава се гранулационен вал около мъртвите тъкани, образуват се подагрозни възли. Уремията може да бъде придружена от утаяване на соли на пикочната киселина в пикочните пътища с образуване на конкременти.

Патогенезата на подаграта не е ясна. Смята се, че заболяването е наследствено и е свързано с нарушение на факторите, поддържащи пикочната киселина в разтворимо състояние. Тези фактори са свързани с обмена на мукополизахариди и мукопротеини, които образуват центъра на кристализация. При нарушение на чернодробната функция (интоксикация) се увеличава отлагането на урати в тъканите и екскрецията на урати в урината.

Нарушения на кръвния протеин

Хипопротеинемия- намаляване на общото количество протеин в кръвта, което се дължи главно на намаляване на албумина.

В механизма на възникване на хипопротеинемия основните патогенетични фактори са придобитите от тях наследствени нарушения на синтеза на кръвни протеини, освобождаването на серумните протеини от кръвния поток без последващо връщане в съдовете и разреждането на кръвта.

Нарушения на синтеза на кръвни протеини зависят от отслабването на синтетичните процеси в организма (гладуване, нарушена абсорбция на хранителни протеини, бери-бери, изчерпване на тялото поради продължителна инфекциозна интоксикация или злокачествени новообразувания и др.).

Синтезът на кръвни протеини също може да намалее, ако функцията на органите и тъканите, които произвеждат тези протеини, е нарушена. При чернодробни заболявания (хепатит, цироза) съдържанието на албумин, фибриноген и протромбин в кръвната плазма намалява. Има наследствени дефекти в синтеза на определени протеинови фракции на кръвта, например наследствени форми: афибриногенемия и агамаглобулинемия. Тежка недостатъчностСинтезът на гама-глобулин е свързан с пълното отсъствие на плазмени клетки във всички тъкани при такива пациенти и значително намаляване на броя на лимфоцитите в лимфните възли.

Освобождаването на протеини от кръвния поток видяно с:

• а) загуба на кръв, рани, големи кръвоизливи;
• б) загуби на плазма, по-специално изгаряния;
• в) повишаване на пропускливостта на капилярната стена, например при възпаление и венозна конгестия.

С обширни възпалителни процесисъдържанието на албумини в кръвта намалява поради излизането им от съдовете в интерстициалното пространство (фиг. 52). Голямо количество албумин се открива и в асцитната течност при портална хипертония и сърдечна недостатъчност.

Хипоалбуминемия може да възникне, когато има нарушение на процесите на реабсорбция на протеини в бъбреците, например при нефроза.

При хипопротеинемия, поради намаляване на съдържанието на албумин, онкотичното кръвно налягане пада, което води до оток.

При абсолютно намаляване на количеството албумин в кръвта се нарушава свързването и транспортирането на катиони (калций, магнезий), хормони (тироксин), билирубин и други вещества, което е придружено от редица функционални нарушения.

При дефицит на хаптоглобин, протеин от α 2 -глобулиновата фракция, свързването и транспортирането на хемоглобина, който се освобождава по време на физиологичната хемолиза на еритроцитите, се нарушава и хемоглобинът се губи в урината.

Намаляването на синтеза на антихемофилен глобулин от фракцията на β2-глобулините води до кървене.

При липса на трансферин, свързан с β1-глобулините, преносът на желязо е нарушен.

Основната последица от хипо- или агамаглобулинемия е намаляването на имунитета поради нарушено производство на антитела (γ-глобулини). В същото време няма реакция към хомоложни трансплантации (не се образуват антитела към чужда тъкан и е възможно нейното присаждане).

Хиперпротеинемия. По-често относителната хиперпротеинемия се развива с повишаване на концентрацията на протеини в кръвта, въпреки че техният абсолютен брой не се увеличава. Това състояние възниква, когато кръвта се сгъсти поради загубата на вода от тялото.

Абсолютната хиперпротеинемия обикновено се свързва с хиперглобулинемия. Например, повишаването на съдържанието на γ-глобулини е характерно за инфекциозни заболявания, когато има интензивно производство на антитела. Хипергамаглобулинемията може да възникне като компенсаторна реакция на липсата на албумин в кръвта. Например при хронични чернодробни заболявания (цироза) синтезът на албумин е нарушен; количеството протеини в кръвта не намалява, а се увеличава поради интензивния синтез на γ-глобулини. В този случай могат да се образуват неспецифични γ-глобулини.

Преобладаването на глобулините над албумините променя коефициента албумин-глобулин на кръвта в посока на неговото намаляване (обикновено е 2-2,5).

При някои патологични процеси и заболявания процентът на отделните протеинови фракции в кръвта се променя, въпреки че общото съдържание на протеини не се променя значително. Така например при възпаление се повишава концентрацията на защитния протеин пропердин (от лат. perdere – унищожавам). Пропердин в комбинация с комплемент има бактерицидни свойства. В негово присъствие бактериите и някои вируси се подлагат на лизис. Съдържанието на пропердин в кръвта намалява с йонизиращо лъчение.

Парапротеинемия . Значителна хиперпротеинемия (до 12-15% или повече протеин в кръвта) се отбелязва, когато се появи голям брой анормални глобулини. Типичен пример за промяна в синтеза на глобулини е миеломът (плазмоцитом). Миеломът е вид левкемия (парапротеинемична ретикулоза).

При γ-миелом анормалните глобулини се синтезират от туморни клонинги на плазмени клетки, които влизат в периферната кръв, което представлява 60% или повече от общия брой левкоцити. Патологичният миеломен протеин няма свойството на антитела. Има ниско молекулно тегло, преминава през бъбречния филтър, отлага се в бъбреците, като в 80% от случаите допринася за развитието на бъбречна недостатъчност. При миелом ROE рязко се ускорява (60-80 mm на час) поради преобладаването на глобулините над албумините.

Съществува заболяване на макроглобулинемия на Waldenström, характеризиращо се с тумороподобна пролиферация на лимфоидни клетки и повишено производство на макроглобулини с молекулно тегло над 1 000 000. Макроглобулините се доближават до глобулините от група М (JqM); обикновено не са повече от 0,12%. При описаното заболяване тяхното съдържание достига 80% от общото количество протеин в плазмата, вискозитетът на кръвта се увеличава 10-12 пъти, което затруднява работата на сърцето.

Най-много метаболитни нарушения различни заболяванияможе да бъде придружено от появата на напълно нови протеини в кръвта. Например, в острата фаза на ревматизъм, със стрептококови, пневмококови инфекции, инфаркт на миокарда, С-реактивен протеин(Нарича се С-реактивен, защото дава реакция на утаяване с пневмококов С-полизахарид). С-реактивният протеин по време на електрофореза се движи между α- и β-глобулини; не се отнася за антитела. Очевидно външният му вид отразява реакцията на ретикулоендотелната система към продуктите от разпадането на тъканите.

Да се необичаен протеинкръвта също включва криоглобулин, който се движи в електрическо поле с γ-глобулини. Криоглобулинът може да се утаи при температури под 37°C. Проявява се при миелом, нефроза, цироза на черния дроб, левкоцити и други заболявания. Наличието на криоглобулин в кръвта на пациентите е опасно, тъй като при силно локално охлаждане протеинът се утаява, което допринася за образуването на кръвни съсиреци и тъканна некроза.

Това е много специално голяма групазаболявания, чието откриване и лечение в момента е много актуален въпроспоради широкото им разпространение и тежки нарушенияфизическо и интелектуално развитие на болни деца. Изследванията, които позволяват правилна диагноза, обикновено са много сложни и скъпи. Те могат да се извършват само в условия на големи специализирани центрове. Поради това е определен специален контингент от деца, за които тези изследвания трябва да бъдат направени. Тези деца включват:

1. деца, които имат комбинация от умствена изостаналост и зрително увреждане;
2. деца, които имат умствена изостаналост и периодично изпитват припадъци;
3. деца, които от раждането имат промяна в цвета и миризмата на урината;
4. деца с умствена изостаналост, свързана с различни лезиикожата.

По-долу са основните заболявания, причинени от нарушения на метаболизма на аминокиселините в организма.

Фенилкетонурия при деца

Фенилкетонурия е свързана с нарушение на метаболизма на аминокиселините, които са част от хормоните на щитовидната жлеза и надбъбречните жлези. В резултат на това се образува излишък от веществото фенилаланин, което се натрупва в организма и причинява нарушения, свързани главно с увреждане на главния и гръбначния мозък. Въпреки факта, че болестта е много разпространена, тя почти никога не се среща сред чернокожите и евреите. Момичетата и момчетата боледуват еднакво често.

Много често болно дете се ражда от напълно здрави родители. Това се дължи на факта, че майката и бащата на детето, без да подозират, са носители на засегнатия ген. Вероятността за появата на болно дете в семейство, където се сключват бракове между роднини, се увеличава рязко.

Признаци на фенилкетонурия

Те не се появяват веднага след раждането. До 2-6 месечна възраст детето създава впечатление за доста здраво. При достигане на горепосочената възраст, когато в диетата се появят храни, съдържащи "забранена" аминокиселина, родителите на детето започват да забелязват, че то е станало летаргично, физическа дейност, започна да губи интерес към играчките и хората наоколо. В някои случаи детето, напротив, става неспокойно, агресивно, често му се гади и повръща, кожата е засегната. В бъдеще се присъединяват конвулсивни припадъци. След шестия месец от живота му изоставането във физическото и умственото развитие става забележимо, по-късно има намаляване на интелигентността до дълбока умствена изостаналост, която се наблюдава при повече от половината от всички пациенти. Въпреки това са известни случаи на протичане на заболяването със запазване на нормален интелект. Този факт се тълкува от експертите като следствие от факта, че нарушенията в няколко различни гена са отговорни за развитието на болестта и следователно тежестта на симптомите може да бъде много разнообразна. Картината на различни неврологични разстройства е много богата на заболяването.

Физическото развитие на детето също страда, но не толкова, дължината на тялото е леко намалена или нормална. Много характерно е леко намаляване на размера на главата поради нарушение на растежа на костите на черепа, зъбите при такива деца започват да изригват в много късна възраст. Често има малформации на скелета и вътрешните органи. Много късно детето усвоява основни двигателни умения: пълзене, седене, стоене. В бъдеще болното дете има много странно положение на тялото и походката. При ходене краката му са широко раздалечени и леко свити в коленните стави, а главата и раменете са спуснати. Стъпките са много малки, детето се люлее от една страна на друга. Позицията на болното дете в седнало положение се нарича "шивач" - краката му са прибрани към тялото в резултат на повишено мускулно напрежение.

Появата на болно дете също е много характерна. Косата и кожата му са много светли на цвят, тъй като тялото практически не съдържа пигменти. Очите са светлосини. Заедно с урината се отделят вредни метаболитни продукти, в резултат на което от детето се излъчва особена, така наречена "миша" миризма. Някои пациенти развиват припадъци, наподобяващи тези при епилепсия. Но в по-късна възраст те напълно изчезват. Като цяло спектърът на неврологичните разстройства при фенилкетонурия е много широк.

Най-често наблюдаваното нарушение на координацията на движенията, неволни обсесивни движения, треперене на пръстите, конвулсии в различни групиах мускули, тяхното потрепване. Рефлексите на ръцете и краката са значително повишени, понякога има рефлекси, които не се наблюдават нормално. Когато кожата е раздразнена, ярка, за дълго времезапазен червен или бял цвят. Детето често се поти, върховете на пръстите на ръцете и краката му са синкави на цвят. Много типично за фенилкетонурия неврологични разстройства, известен в клиниката под името "пристъпите на Салаам". Те се проявяват под формата на периодични кимания и поклони, по време на които детето разперва ръце встрани. По време на появата на такива атаки вероятността от нараняване е много висока.

По кожата на детето се забелязват множество лезии, тъй като в резултат на липсата на пигменти тя е много уязвима към действието на слънчевата светлина. Лезиите се появяват под формата на екзема, дерматит и често се появяват различни обриви. Нарушенията на вътрешните органи се откриват само в случаите, когато има вродени малформации на тяхното развитие. Кръвното налягане в повечето случаи е с много ниски стойности. Функцията на стомашно-чревния тракт често се нарушава, появява се запек.

Тежестта на тези прояви е пряко свързано със степента на метаболитни нарушения. Всички заедно тези признаци се откриват само когато съответните ензими като цяло отсъстват в тялото. При частично нарушение на работата на ензимите проявите на заболяването са много разнообразни. Като правило, до известна степен се комбинира нарушение на умственото и физическото развитие на детето, неврологични разстройства и развитие на характерни прояви след поглъщане на храна, съдържаща големи количества фенилаланин. Може да няма никакви прояви, докато резултатите от биохимичните анализи показват, че детето има заболяване.

Това са основните прояви на формата на заболяването, известно като фенилкетонурия тип 1. При втория тип заболяване изоставането в интелектуалното развитие на детето е много по-изразено, често се появяват конвулсивни припадъци, детето е постоянно неспокойно, много възбудимо, агресивно. Рефлексите на ръцете и краката са силно повишени, мускулното напрежение е нарушено, настъпва пълна парализа на мускулите на ръцете и краката. Заболяването се развива много бързо и след навършване на 2-3 години детето умира.

Има и вариация на заболяването и третият тип, който по своите характеристики е много подобен на втория тип, само че се открива много по-тежка умствена изостаналост, значително намаляване на размера на черепа, движения в мускулите на ръцете и краката са по-сериозно увредени.

При диагностицирането на заболяването са много важни различни лабораторни изследвания, особено определянето на съдържанието на фенилаланин в кръвта. Все по-широко се използват различни методи за генетични изследвания.

Лечение на фенилкетонурия при деца

Състои се в предотвратяване на усложнения, свързани с болестта. Пълната компенсация на нарушените метаболитни процеси е възможна само при макс кратко време, за предпочитане още преди раждането на детето да е поставена правилната диагноза и да е започнато адекватно лечение. Още от първите дни от живота на детето всички храни, съдържащи "забранената" аминокиселина, се изключват от диетата.

Само това действие може да постигне положителен резултати по-нататък нормално развитиедете. Диетата трябва да се спазва много дълго време, обикновено поне 10 години.

от дневна дажбадетето е напълно изключено от всички храни, богати на протеинови вещества: месо, риба, колбаси, яйца, извара, хлебни изделия, зърнени храни, бобови растения, ядки, шоколад и др. Разрешени са млечни продукти, зеленчуци и плодове, но само в малки количества и като се има предвид съдържащият се в тях фенилаланин.

Трябва да се има предвид, че тази аминокиселина все още е незаменима в организма и минималните нужди от нея трябва да бъдат напълно задоволени, в противен случай това ще доведе до още по-дълбоки нарушения в развитието на детето, отколкото самото заболяване. Тъй като повечето хранителни продукти са противопоказани за дете, много дълго време той е обречен да яде само специални продукти, произведени както в чужбина, така и в Русия. От първите дни от живота на детето е забранено да се кърми, той трябва да получава само смеси, специално предназначени за тези пациенти.

Диетаза по-големи деца трябва да се приготвя само от медицински специалист. Това отчита не само количеството фенилаланин в продукта, но и възрастта на детето, неговия ръст, тегло, индивидуалните нужди за хранителни веществаи енергия.

Протеините в тялото на детето идват почти изключително като част от горните специализирани храни. Нуждата от мазнини се задоволява главно благодарение на маслото и растителни масла. По-лесно за предоставяне необходимо количествовъглехидрати. За целта се позволява на детето да яде различни плодове, зеленчуци, сокове, захар, храни, съдържащи нишесте. Минералии микроелементите постъпват в организма почти изключително чрез специализирани продукти.

Трябва да се помни, че вкусът и миризмата им могат да доведат до намаляване на апетита на детето. Някои деца развиват гадене, повръщане, още детепалава и отказва да се храни. В тези случаи е разрешено сместа да се изключи от диетата за кратък период от време. Диетата на детето става много по-разнообразна след навършване на три месеца, когато е разрешено да се дават плодови сокове, плодово пюре се въвежда след половин месец. Месец по-късно е подходящо времето за въвеждане на първите допълващи храни под формата на зеленчуково пюре или консерви, но без съдържание на млечни продукти. На шест месеца детето вече може да яде каша, но направена от пюре от саго или зърнени храни без протеини, желе. След това диетата се разширява с въвеждането на мусове.

При болни деца, които са на втората година от живота, храненето е много различно от това на здравите. AT ежедневна диетаосновното място принадлежи на различни зеленчуци и плодове. Приложи специални диетибезбелтъчна, която включва безбелтъчна паста, саго, безбелтъчен грис, царевично нишесте, растителен маргарин, сметана. От продуктите, съдържащи захар, е разрешено използването на мед, конфитюр, конфитюр.

С подходящ хранителен режим необходимо условиее постоянен мониторинг на съдържанието на фенилаланин в кръвта. С увеличаването му препоръките за хранене трябва да бъдат преразгледани. При откриване на заболяване, когато току-що е започнало неговото лечение, такива изследвания трябва да се провеждат поне веднъж седмично, а по-късно, когато състоянието на детето се нормализира, поне веднъж месечно. Когато детето достигне по-голяма възраст и стабилно нормализиране на състоянието му, лабораторните изследвания могат да се извършват по-рядко.

Можете постепенно да отмените диетата едва когато детето навърши десет години. В бъдеще всички тези деца са под наблюдението на съответните специалисти в клиниката. Извършва се периодична оценка на тяхното умствено и физическо развитие.

В допълнение към препоръките за диета, на детето се предписват лекарства, които включват калций, фосфор, желязо, витамини, особено група В, лекарства, които подобряват предаването на импулси в нервната система, подобряват метаболитните процеси. Комплексът е преотстъпен физиотерапевтични упражнения. С дете с признаци на умствена изостаналост се работи с участието на опитни учители.

За момичета, които планират да забременеят в бъдеще, диетата е необходима преди и по време на бременността. Тези дейности значително увеличават вероятността да имате здраво бебе.

Прогноза. Напълно се определя от навременността на диагнозата и началото на лечението. Вторият и третият тип заболяване протичат най-неблагоприятно, тъй като при тях диетата е практически неефективна.

хистидинемия

За първи път е изолиран като самостоятелно заболяване през 1961 г. Нарушава се метаболизмът на аминокиселината хистидин, което се проявява главно в кожата и черния дроб. Заболяването може да се разпространи сред различни групи деца с различна честота.

Причини и механизми на развитие на хистидинемия

В резултат на нарушено разцепване на хистидин, той се натрупва в органи и тъкани, причинявайки главно увреждане на мозъка. Има няколко разновидности на заболяването, основните от които са:

1) най-често срещаната форма, при която метаболизмът на аминокиселините е нарушен както в кожата, така и в черния дроб;

2) нарушение на метаболизма само в черния дроб, докато се запазва в кожата. Заболяването в този случай протича в повече лека форма, тъй като борсата е частично запазена;

3) непълно нарушение на метаболизма в черния дроб и кожата. Заболяването също е сравнително леко.

Признаци на хистидинемия

Първите признаци на заболяването може да се появи в различни възрасти. Те могат да се появят както при новородено дете, така и в пубертета. Болестта е много разнообразна в своите прояви. Детето може да има много дълбока умствена изостаналост, но може да няма прояви и в бъдеще никога да не се появи в по-късен живот. Разстройствата на психичното развитие се откриват при дете в много ранна възраст. Те се проявяват под формата на възникващи конвулсии, загуба на двигателни умения, детето престава да проявява интерес към играчките и хората около него. В бъдеще винаги се наблюдава умствена изостаналост. Тя може да бъде изразена в малка степен и може да достигне почти екстремни стойности. Психичните разстройства се проявяват във факта, че детето много често има промяна в настроението, най-често е възбудено и агресивно, поведението е нарушено, способността да се концентрира върху всеки предмет. Повечето пациенти имат говорни увреждания, често дори при нормално умствено развитие.

Характерно е, че сред болните деца светлокосите със сини очи са по-често срещани от тъмните с кафяви очи. Поради това лекарите трудно могат да разграничат заболяването от фенилкетонурия.

Основните допълнителни методи, които помагат при диагностицирането, са биохимичните лабораторни изследвания. Диагнозата е възможна още преди раждането на детето.

Лечение на хистидинемия

Както при други метаболитни заболявания, диетотерапията е най-важното лечение за хистидинемия. От раждането всички храни, съдържащи аминокиселината хистидин, са изключени от диетата. Но тъй като това вещество е незаменимо за тялото на детето, тогава минималната нужда от него все още трябва да бъде задоволена.

За щастие продуктът, който съдържа малки количества хистидин и се препоръчва за кърмачета в периода на кърмене, е майчиното мляко. При липса на такива могат да се дават специални формули за хранене, кобилешко и соево мляко. Плодовете и зеленчуците съдържат предимно въглехидрати, така че те са "безопасни" храни и могат да се дават по същия начин, както здравите деца. Зеленчуците са предпочитани като първо допълнително хранене на детето. През втората половина на живота, когато детето започва да дава месни продукти, болните деца трябва да ги получават в много ограничени количества. Правилността на диетата се оценява от благосъстоянието на детето и показателите на лабораторните изследвания.

Особено нежелателни в диетата на детето са продукти като говеждо, пилешко, яйца, краве мляко, извара, сирене, грах, ечемик, ръж, пшенично брашно, ориз.

Под въздействието на диетична терапия конвулсиите много бързо престават да безпокоят детето. Но говорните нарушения и умствената изостаналост не се коригират по този начин.

Възможно лечение лекарства, но не премахва причината за заболяването, засягайки само една или друга негова проява.

Прогнозата в повечето случаи е благоприятна и се определя от навременността на диагнозата и лечението.

Болест на Hartnup

Открит през 1956 г. Свързва се с нарушена абсорбция на аминокиселината триптофан в червата. Той е доста разпространен, но не се проявява при всички пациенти.

Симптоми на болестта на Hartnup

На първо място се обръща внимание на поражението кожата, подобни на тези с дефицит на витамини от група В. Често има алергични лезиикожата на слънчева светлина. Нарушенията на нервната система са много разнообразни. Отбелязва се потрепване очни ябълки, треперене на пръстите при работа с малки предмети, нарушения в нормалното напрежение на мускулите на ръцете и краката, движения в тях, координация на движенията, свързани с увреждане на малкия мозък.

Диагнозата се основава на данни лабораторни изследвания: биохимичен анализ на кръв, урина.

Лечение на болестта на Hartnup

Лечението се състои основно от терапевтична диета. В диетата на детето трябва да се ограничи количеството храни, съдържащи протеини. Увеличете количеството на консумираните плодове. от медицински методиназначете въведение витаминни препаратиразлични групи. Необходимо е да се предпази кожата на детето от пряка слънчева светлина.