Симптом на метаболитно разстройство. Метаболитни нарушения: причини

Има наследствени и придобити нарушения на метаболизма на аминокиселините. Максимална скоростаминокиселинен метаболизъм се наблюдава в нервната тъкан. Поради тази причина в невропсихиатричната практика различните наследствени аминоацидопатии се считат за една от причините за деменция. Хидролизата на протеините в стомаха възниква, когато се превърнат в кисела средапепсиноген към пепсин. Пепсинът разцепва връзките между ароматните аминокиселини, съседни на карбоксилните аминокиселини. Пепсинът се инактивира в алкална среда. Този етап на разграждане на протеини липсва при пациенти след гастректомия, при пациенти, приемащи дългосрочни инхибитори на Na-K-ATPase, като омепразол. Разцепването на пептидите от пепсин спира, след като химусът навлезе в тънките черва.

IN тънко червополипептидите се разцепват допълнително от протеази, които се съдържат в панкреатичния сок и на повърхността на вилите на ентероцитите. Основното разцепване на пептидите се извършва от панкреатичните ензими: трипсин, химотрипсин, еластаза, карбоксипептидази А и В. Трипсинът разцепва полипептидните вериги на кръстовищата на основните аминокиселини (лизин, аргинин), докато химотрипсинът разрушава връзките на ароматните аминокиселини ( фенилаланин, тирозин, триптофан). Еластазата разцепва връзките на алифатните пептиди. По време на протеолизата, извършвана от панкреатичните ензими, олигопептидите и някои свободни аминокиселини се разцепват. Микровилите на ентероцитите имат на повърхността си ендопептидази и екзопептидази, които разграждат олигопептидите до аминокиселини и ди- и трипептиди. Абсорбцията на ди- и трипептиди се осъществява чрез активен транспорт. След това тези продукти се разграждат до аминокиселини от вътреклетъчни ентероцитни пептидази. Аминокиселините се абсорбират чрез механизма на ко-транспорт с натрий в апикалната част на мембраната. Има поне пет

Симпорти на Na/аминокиселини, които се различават по видовете транспортирани аминокиселини: неутрален транспорт (пренасяне на неутрални аминокиселини), основен (пренасящ аргинин, лизин, хистидин), дикарбоксилов (пренасящ глутамат, аспартат), хидрофобен (пренасящ фенилаланин, метионин) и имино транспорт (транспортиране на пролин, хидроксипролин).

Описани са наследствени дисфункции на отделните транспортери на аминокиселини, водещи до дефицит на тези аминокиселини. Друга причина за дефицита на аминокиселини в организма са различни нарушения в работата на ензимите.

Ензимопатии — често срещано имезаболявания или патологични състояния, които се развиват поради липса или намаляване на активността на определени ензими. Има наследствени ензимопатии, които се основават на генетично обусловен дефицит на един или повече ензими, и придобити ензимопатии, които се развиват в резултат на различни заболявания, често хронични. Описани са следните варианти на нарушения на ензимната активност:
— пълна блокада(изключване) ензимен синтез;
— намаляване на ензимната активност;
- нарушение на системи или био химична реакцияот които зависи активността на ензима.

Особеност в протичането на наследствените ензимопатии е наличието на т.нар скрит периодкогато заболяването не е клинично изявено, но може да се подозира или установи въз основа на биохимични изследвания на кръв, урина, изпражнения. Първите клинични симптоми на наследствени ензимопатии обикновено се откриват в началото детство, но в някои случаи заболяването може дълго времеда бъде асимптоматичен и клинично изявен при по-големи деца или възрастни. Многобройни патологични състояния, причинени от дефицит на един или повече ензими, се характеризират с голямо разнообразие от курсове, тяхната прогноза е различна.

Помислете за нарушението на метаболизма на аминокиселините, като използвате примера на тирозин и метионин.

Тирозин - α-амино-β-(n-хидроксифенил)-пропионова киселина е неесенциална ароматна едноосновна аминокиселина. Тирозинът е част от протеинови молекули, включително ензими, служи като биосинтетичен прекурсор на катехоламини (диоксифенилаланин, допамин, адреналин, норепинефрин, меланини, тирамин), както и много протеиново-пептидни хормониособено хормони. щитовидната жлеза(тироксин и трийодтиронин), които са йодирани компоненти на специфичния тироиден протеин тиреоглобулин. Недостигът на тирозин в организма води до нарушение на синтеза на протеини, катехоламини и др. Нарушение на метаболизма на тирозин се открива при заболявания на черния дроб и бъбреците, алкохолизъм, меланом, както и при наследствена патология (тирозиноза, алкаптонурия). , албинизъм).

Албинизъм — вродена аномалияметаболизъм на тирозин. В този случай производството на ензима тирозиназа се нарушава, в резултат на което възниква блок при превръщането на дихидроксифенилаланин (DOPA) в меланин. При албиносите образуването и метаболизмът на адреналин не са нарушени, така че е трудно да се предположи, че метаболизмът на тирозин е инхибиран за повече ранни стадиитрансформации (до етапа на образуване на DOPA).

В същото време те също наблюдават патологично състояние, при които интензивно се образува меланин. И така, в хода на развитието злокачествен тумор- меланоми - значителна част от тирозина и фенилаланина се използва от клетките за синтеза на меланин. Има дефицит на тези аминокиселини, което причинява нарушение на протеиновия метаболизъм.

Алкаптонурия - заболяване, причинено от автозомно-рецесивен дефект в синтеза на хомогентизинова киселина. При нормални условияензимът n-хидроксифенилпируват оксигеназа (заедно с витамин С) превръща n-хидроксифенилпируват, образуван от тирозин, в хомогентизинова киселина. В бъбреците хомогентизиновата киселина се превръща в 4-метилацетооцетна киселина. Ако по някаква причина този процес е инхибиран, тогава натрупването на хомогентизинова киселина води до образуването на хинонови полифеноли (охронни ензими), които се екскретират от бъбреците и причиняват тъмна урина. Хомогентизиновата киселина инхибира ензима лизил хидроксилаза, което причинява нарушение на синтеза на колаген, а охронният ензим алкаптон не се екскретира напълно в урината и се отлага в хрущяла и други видове. съединителната тъканпричинявайки тяхната крехкост. Такива промени често водят до калцификация и дегенеративен артрит на гръбначния стълб, ставите на крайниците, пигментация на склерата и хрущяла. ушни мидии др.. Болестта може да бъде открита в ранна детска възраст (урината бързо потъмнява във въздуха).

Тирозиноза Медис - заболяване, при което е нарушена активността на n-хидроксифенилпируват оксигеназата или чернодробната тирозин аминотрансфераза. За разлика от алкаптонурия, при тази патология хомогентизиновата киселина изобщо не се образува в черния дроб. Развивайте се чернодробна недостатъчности нефропатия, тежки формимиастения.

наследствена тирозинемия - заболяване, което е свързано с дефицит или липса на ензимите парахидроксифенилпируват оксидаза (синтезирана в черния дроб и бъбреците) и тирозин трансаминаза (произвеждана само в черния дроб). Тези ензими играят важна роля в катаболизма на фенилаланин чрез образуването на тирозин. Заболяването се унаследява по автозомно-рецесивен начин.

По време на протичане се разграничават остра и хронична форма на заболяването. Пациентите с остра форма на заболяването умират през първите месеци от живота. Хронична формабавно прогресира с развитието на тежко увреждане на черния дроб и бъбреците. В черния дроб се развива стеатоза дифузна фиброза. По-големите деца развиват цироза на черния дроб с пролиферация на жлъчните пътища.

За клинична картина тази болестхарактеризиращ се с умствена изостаналост и физическо развитие, анорексия, повръщане, диария, жълтеница, уголемяване на черния дроб и далака, асцит, оток до анасарка, кървене, развитие на рахит.

Хроматографското изследване на аминокиселините в кръвния серум разкрива хипертирозинемия, в някои случаи - повишаване на съдържанието на метионин.

Често усложнение на това заболяване е гигантската клетъчна трансформация на хепатоцитите. Повече от 1/3 от пациентите с хронична тирозинемия развиват хепатоцелуларен карцином.

Лечението се състои в предписване на диета, бедна на фенилаланин и метионин. Показано е назначаването на големи дози витамин D (10 000-15 000 IU / ден).

Метионин (α-амино-γ-methylthiobutyric acid) е есенциална киселина за хората, която е част от много протеини. Метионинът е необходим за осъществяването на реакции на трансметилиране, участващи в биосинтезата на креатин, холин, адреналин и други биологично активни вещества, както и в неутрализирането на различни токсични метаболити. Метионинът се абсорбира в тънките черва и навлиза в черния дроб, където претърпява големи трансформации. Основният път за метаболизма на метионина е чрез образуването на цистеин. Липсата на метионин е придружена от сериозни метаболитни нарушения, предимно липидния метаболизъм, и е причина за тежко увреждане на черния дроб, по-специално неговата мастна инфилтрация. Нарушенията на метаболизма на метионин в човешкото тяло са свързани главно с наследствени ензимопатии, които се характеризират с пълно отсъствиеили липса на ензими, участващи в неговите трансформации.

Хомоцистинурия - наследствено заболяване, причинено от нарушен метаболизъм на метионин и свързано с липсата на L-серин дехидратаза в черния дроб. При тези пациенти излишъкът от метионин и хомоцистеин се натрупва в тъканите, концентрацията на цистатионин и цистин в кръвта и урината намалява. Повишено съдържаниев кръвта и тъканите на метаболитите на метионин има токсичен ефект върху нервната система. Клиничната картина на заболяването се характеризира със забавяне на психомоторното развитие; децата започват да седят, ходят, говорят късно. Пациентите са възбудими, раздразнителни. Интелектуалното развитие обикновено е намалено. Възможни са конвулсии, хиперкинеза. Скелетните промени при много хора са подобни на промените при синдрома на Марфан ( висок растеж, арахнодактилия, кифосколиоза, деформации гръден кош). Сходството се допълва от общото увреждане на очите за тези две заболявания. Честа проява на хомоцистинурия е белодробна емболия, бъбречни артериитромбоза на артерии или вени. Значителни промени в двигателната сфера: мускулна хипотония, отпуснатост на ставите. Понякога се наблюдават пирамидни разстройства (спастични явления, повишени сухожилни рефлексис разширяване на рефлексогенната зона). Чести са различни вегетативно-трофични симптоми: хиперхидроза, суха кожа, акроцианоза и др.

В случай на недостатъчност на ензима, който активира метионин, клиничните прояви са подобни на тирозинемия. При пациентите се наблюдава увеличение на черния дроб и далака с развитието на дребнонодуларна цироза.

Всичко в тялото трябва да работи гладко и ясно. Случва се обаче някои органи да откажат. В тази статия бих искал да говоря за това какви са причините и признаците на метаболитни нарушения.

Какво е метаболизъм

В самото начало трябва да разберете понятията, които ще бъдат използвани в статията. И така, какво е метаболизъм? На първо място, трябва да изясните това различно име този процесе метаболизъм. По принцип това е комплект различни видовехимична реакция основната целкоито - за подпомагане на жизнената дейност на организма. Други цели и задачи на метаболизма:

Тези процеси са насочени към превръщането на постъпилата в тялото храна в ценни калории.
Следващата цел плавно произтича от предишната. Метаболизмът също "следи" консумацията на преобразувани калории.
Метаболизмът синтезира необходими за тялотохормони и ензими.
Също така, тези процеси са отговорни за отстраняването на продуктите от гниене.

Метаболизмът е процес, който трябва да се разглежда не само на примера на дейността на отделни органи или системи, но и на клетъчно ниво.

главната причина

Ако човек има метаболитно нарушение, причините за това могат да бъдат много различни. Така че, на първо място, лекарите ще проследят наследствеността на пациента. В крайна сметка това най-често води до наличието на тези проблеми при пациента. Все пак трябва да се каже, че причините за метаболизма все още не са напълно проучени и изследвания в тази област медицинска наукавсе още се преследват активно.

Други причини

Ако говорим за такъв проблем като метаболитни нарушения, причините за това могат да бъдат и следните:

Дисфункции различни тела(хипофиза, полови жлези, надбъбречни жлези, щитовидна жлеза).
Неправилен начин на живот (бездействие, пиене на алкохол, неправилно хранене - глад или прекомерна консумацияхрана).
Метаболитните нарушения могат да провокират определени заболявания, както и стресови ситуации, липса на физическа активност, нарушения на съня.

Относно нарушенията

Какви са признаците на метаболитни нарушения? Струва си да се каже, че с такива проблеми трябва да се свържете с ендокринолог. Например, можете да отидете в Института по ендокринология, където можете да получите квалифициран съвет и помощ. Само специалисти ще могат да определят какви нарушения възникват при пациента. Това могат да бъдат въглехидратни, протеинови, мастни, минерални и други нарушения. За какво ще говорим, ако говорим за метаболитни нарушения? Нарушава се хармоничното взаимодействие на най-важните вещества, които участват в метаболизма. Какви проблеми могат да възникнат в този случай?

Излишък или липса на вещества.
Различни храносмилателни разстройства.
Натрупване на междинни метаболитни продукти.
Неравностойно образование крайни продуктиметаболизъм.

Нарушаване на протеиновия метаболизъм

Всеки знае, че протеинът е най-важният строителен материал. човешкото тяло. Може да причини проблеми с протеиновия метаболизъм различни заболяванияи патология. Какво ще почувства човекът в този случай? Ситуацията автоматично се разделя на две големи категории.

Излишък от протеини

Какво е най основен симптомметаболитни нарушения, ако има проблеми с излишния протеин? Човек определено ще почувства намаляване на апетита. Други симптоми:

Различни дисфункции на червата. Може да бъде както диария, така и запек.
Възможно е развитие на бъбречни патологии, включително бъбречна недостатъчност.
С излишък на протеин човешката нервна система е в постоянно напрежение. Възможни са нервни сривове.
В тъканите на пациента могат да се отлагат соли.
Възможно е също значително повишаване на плазмения протеин.

Болести, които причиняват излишък на протеини: артрит, остеопороза, подагра и затлъстяване.

протеинов дефицит

Какво ще почувства човек, който няма излишък, а дефицит от такива важен микроелементкато протеин?

Слабост, сънливост.
Мускулна слабост, хипотония.
Чупливост на ноктите, косата, влошаване на кожата.
Загуба на тегло (възможна загуба на тегло до състояние на дистрофия).
Също така, с дефицит на протеин, той ще бъде намален
Често срещан инфекциозни заболяваниякакто и имунодефицит.

Разстройство на протеиновия метаболизъм при деца също има определени симптоми. При дефицит на протеин при деца може да има:

Изоставане във физическото развитие.
Умствена изостаналост (намаляване на интелектуалните способности).

Заболявания, които възникват при недостиг на протеин: квашиоркор (основни симптоми: подуване, слабост, загуба на тегло) и храносмилателна дистрофия (също липса на тегло и подуване, но също и различни видове имунодефицитни състояния).

Нарушения на въглехидратния метаболизъм

Какво представляват въглехидратите в тялото? Тяхната основна задача е храненето на мозъчните клетки и изпълнението на енергийни функции. Именно тези елементи компенсират загубата на сила и енергия при стресови ситуации или емоционален стрес. Също така си струва да се отбележи, че проблемите с въглехидратните нарушения на веществата придружават пациента най-често за цял живот.

Излишни въглехидрати

Основният симптом на метаболитни нарушения с проблеми с въглехидратите е колебанията в телесното тегло. При излишък на въглехидрати той може да се увеличи значително, при дефицит може да намалее. Други показатели:

Треперене в тялото, което се появява неволно.
Хиперактивност.
Хипертония (най-често възниква на фона на значително увеличение на телесното тегло).
Повишаване на нивата на кръвната захар.
Сърдечно-съдови патологии (най-често се появяват и на фона на затлъстяването).

Болести, които могат да възникнат поради излишък на въглехидрати: затлъстяване и диабет.

дефицит на въглехидрати

Основните симптоми, които могат да възникнат поради недостиг на въглехидрати са:

депресия
Сънливост, слабост.
Загуба на телесно тегло.
Тремор на краката и ръцете.
Намалени нива на кръвната захар.

Заболявания: хипогликемия и болест на Gierke.

Нарушаване на метаболизма на мазнините

Мазнините не са по-малко важен елементчовешкото тяло. Благодарение на мазнините тялото поддържа вътрешна хомеостаза. Мастна тъканоткрити в хормоните и нервните влакна.

Важен симптом на метаболитно разстройство с проблем с мазнините отново е промяната в телесното тегло. Ако говорим за излишните мазнини в тялото, човек често се диагностицира със затлъстяване. Други симптоми:

атеросклероза.
Образуването на камъни в жлъчен мехури черен дроб.
Проблеми с кръвта: повишено съсирване, излишък на холестерол в кръвта.

Ако говорим за дефицит на мазнини в организма, могат да се наблюдават следните симптоми:

Хиповитаминоза.
Косопад.
Възпаление на кожата.
Хормонален дисбаланс.
Патология на бъбреците.

Нарушаване на водния обмен

Какъв е друг симптом на метаболитно разстройство? Така че, ако се наруши обмен на вода, човек може да има подуване, воднянка, често възниква състояние на шок (ако говорим сиза излишната вода в тялото). Загуба на електролити, нарушение на централната нервна система, бъбречно заболяване - ако говорим за липса на вода в тялото.

Нарушаване на минералния метаболизъм

Минералите са биокатализатори на множество физиологични реакции, както и стабилизатори киселинно състояниеорганизъм. Най-често различни видове стресови ситуации водят до минерални метаболитни нарушения, неблагоприятни заобикаляща среда, твърде бърз ритъм на живот (особено за жителите на мегаполиса), лоши навици, нервност и, разбира се, не правилното хранене. Ако вземем предвид ендокринни нарушения, симптоми на проблеми с минерален метаболизъмможе да бъде както следва:

Външни признаци: чупливи нокти, акне, косопад.
Безсъние.
Намален имунитет.
Зрителни увреждания.
Нарушения на стола.
Намалено либидо.

деца

Отделно е необходимо да се разгледат и метаболитните нарушения при децата. Струва си да се каже, че такива проблеми могат да възникнат при бебета дори в много ранна възраст. В този случай е обичайно да се говори за заболяване, което се нарича " ексудативна диатеза". Основни симптоми:

Червени петна, които се появяват по тялото на бебето. Те могат да сърбят и да се намокрят. Подобни на пустули също могат да се появят.
Възпаление на очите на детето, хрема (има проблеми с лигавиците).

За да се справите с метаболитните проблеми при деца на всяка възраст, достатъчно е само да установите правилното хранене. Ако говорим за бебета, кърмещата майка трябва да коригира диетата си.

За видовете метаболизъм

Всеки човек трябва да знае какъв метаболизъм има. И така, има три от тях:

нормално.
ускорено (или бърз обменвещества).
икономичен метаболизъм.

При нормален метаболизъм хората трябва да следят диетата си, тъй като излишъкът от храна може да доведе до различни проблеми. Ако човек има бърз метаболизъм, тогава може да яде всичко и по много. И всичко това е допустимо, защото в тялото им мазнините изгарят по-бързо, отколкото се натрупват. Тези, които имат икономичен начин на метаболизъм, както се казва, "тлъстеят от водата". Такива хора трябва внимателно да следят диетата си, като не си позволяват нищо излишно. Как обаче можете да разберете какъв метаболизъм има човек? Има два начина.

Проведете биохимично изследване на тялото. Недостатък: високата цена на процедурата.
Направете малък експеримент.

Относно експеримента

За да разберете какъв точно тип метаболизъм има човек, не е необходимо да посещавате Института по ендокринология. В този случай можете да използвате доказания метод. За да направите това, трябва да станете сутрин (за предпочитане в неделя), да направите всичко хигиенни процедури. След като отидете в кухнята, трябва да се затоплите и бързо да изядете 300 г каша. След това трябва да изчакате няколко минути.

При ускорен метаболизъмще излезе пот.
Ако стане топло, метаболизмът е нормален.
Ако човек не чувства или не чувства нищо, той има икономичен тип метаболизъм.

Предотвратяване

Предотвратяване на метаболитни нарушения - страхотен начинизбягвайте метаболитни проблеми. Какво ще бъде от значение в този случай:

правилно балансирана диета. Необходимо е да се откаже максимално нишесте, мазни, сладка храна. Не преяждайте и не гладувайте. Също така трябва да сте сигурни, че тялото консумира всички витамини и минерали напълно.
Тялото трябва да си почива правилно (важен е непрекъснатият 7-часов сън).
Трябва да се опитате да избегнете стресови ситуациии емоционално претоварване.
Трябва напълно да се отървете от всички лоши навици.
Също така е желателно да се избягват неблагоприятните фактори на околната среда.

IN този случайпревенцията също е важна. ендокринни заболявания. Трябва да се обърне специално внимание предпазни меркидиабет и хипогликемия (въглехидратен дисбаланс).

Лечение

И така, разбрахме какво е метаболитно разстройство (симптоми). Лечението на този проблем е това, за което също искам да говоря. Можете да се справите с метаболитни нарушения с помощта на различни видове лекарства.

Стимуланти, съдържащи кофеин и теин (най-често се приемат от спортисти).
Хормонални лекарства, както и лекарства за лечение на ендокринни заболявания.
Лекарства на базата на антидепресанти.
различни видове екстракти. Например екстракт от гуарана, който нормализира клетъчния метаболизъм и ускорява

етносука

Важно: ако човек има определени проблемис метаболизъм, в този случай е най-добре да потърсите помощ от квалифициран специалист. В противен случай можете сериозно да навредите на здравето си. Въпреки това, ако не е възможно да се свържете с лекарите, можете да опитате да се справите с проблемите с традиционната медицина:

За да възстановите метаболизма, можете да приготвите инфузия от листа орех. За да приготвите лекарството, трябва да вземете две супени лъжици изсушени листа, да ги залеете с чаша вряща вода и да оставите всичко за около час. Отварата трябва да се приема 4 пъти на ден по половин чаша преди хранене.
Можете да пиете чай от конска опашка(продава се в аптека). IN лечебни цели- три пъти на ден за четвърт чаша. Това ще помогне не само за регулиране на метаболизма, но и за почистване на тялото.
И достатъчно, за да посещавате редовно сауната или банята. Първо обаче трябва да се уверите, че няма други противопоказания за тяхното посещение.

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

1.наследствени заболяванияаминокиселинен метаболизъм………………………………4

2. наследствени нарушенияаминокиселинен метаболизъм…………………………..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 органични киселини, дефицит мастни киселинии т.н. Клинична диагнозавродените метаболитни нарушения могат да създадат известни затруднения. Една от трудностите ранна диагностикае, че в неонаталния период тези деца нямат специфични нарушения, а късните прояви са фенотипно подобни на заболявания с ненаследствен произход. Втората особеност е, че наследствените метаболитни заболявания се характеризират с клиничен полиморфизъм поради генетична хетерогенност. Това се дължи на наличието на множество изоалелни мутации и възможността за мутации в различни гени.
Клиничните прояви на наследствените 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 диагностицирането на наследствени заболявания е важно да се анализират неврологичните симптоми, особено в ранните етапи на развитие, и да се разграничат от фенокопиите - 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 изграждащи блоковепротеини, 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 клетъчните 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 уврежданенервна система, цистин - 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, болест на 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 транспортните системи на аминокиселини: 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 скрити форми PKU се свързва с дефицити на фенилаланин трансаминаза, тирозин трансаминаза и парахидроксифенилпирувинова 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.

Най-честите заболявания, свързани с аминокиселинен метаболизъмса фенилкетонурия и албинизъм.

Обикновено аминокиселината фенилаланин (FA) се превръща от ензима фенилаланин хидроксилаза в аминокиселината тирозин, която от своя страна под действието на ензима тирозиназа може да се превърне в пигмента меланин. При нарушаване на активността на тези ензими се развиват човешки наследствени заболявания фенилкетонурия и албинизъм.

Фенилкетонурия (PKU) се среща в различни човешки популации с честота 1:6 000-1:10 000. Унаследява се по автозомно-рецесивен начин; пациентите са рецесивни хомозиготи (аа). Мутантният ген, отговорен за синтеза на ензима фенилаланин хидроксилаза, е картографиран (12q22-q24), идентифициран и секвениран (определена е нуклеотидната последователност).

Фенилаланинът е един от незаменими аминокиселини. Само част от FA се използва за протеинов синтез; основното количество от тази аминокиселина се окислява до тирозин. Ако ензимът фенилаланин хидроксилаза не е активен, тогава FA не се превръща в тирозин, а се натрупва в кръвния серум в големи количестваах под формата на фенилпирогроздена киселина (PPVK), която се екскретира с урината и потта, в резултат на което от пациентите идва "миша" миризма. Високата концентрация на PPVC води до нарушаване на образуването на миелиновата обвивка около аксоните в ЦНС.

Децата с фенилкетонурия се раждат здрави, но през първите седмици от живота си развиват клинични прояви на заболяването. FPVC е невротропна отрова, която води до повишена възбудимост, мускулен тонус, хиперрефлексия, тремор и конвулсивни епилептиформни припадъци. По-късно нарушения на най-високите нервна дейност, умствена изостаналост, микроцефалия. Пациентите имат слаба пигментация поради нарушен синтез на меланин.

Албинизмът се среща в различни популации с различна честота – от 1:5 000 до 1:25 000. Най-честата му форма, окулокутанен тирозиназа-негативен албинизъм, се унаследява по автозомно-рецесивен начин. Основните клинични прояви на албинизъм във всяка възраст са липсата на меланин в клетките на кожата (млечнобял цвят), много руса коса, светло сив или светло син ирис, червена зеница, свръхчувствителностна UV радиация (причини възпалителни заболяваниякожа). Пациентите по кожата нямат никакви тъмни петна, намалена зрителна острота. Диагнозата на заболяването не е трудна.

Болести на метаболизма на аминокиселините

Най-голямата група наследствени метаболитни заболявания. Почти всички от тях се унаследяват по автозомно-рецесивен начин. Причината за заболяването е недостатъчността на един или друг ензим, отговорен за синтеза на аминокиселини. Те включват:

Фенилкетонурия - нарушение на превръщането на фенилаланин в тирозин поради рязко намаляване на активността на фенилаланин хидроксилазата;

Фенилкетонуримията (фенилпирувинова олигофрения) е наследствено заболяване от групата на ферментопатиите, свързано с нарушен метаболизъм на аминокиселини, главно фенилаланин; придружен от натрупване на фенилаланин и неговите токсични продукти, което води до тежко поражениеЦНС, проявяващо се като нарушение на умственото развитие. В повечето случаи ( класическа форма) заболяването е свързано с рязък спадили пълната липса на активност на чернодробния ензим фенилаланин-4-хидроксилаза, който нормално катализира превръщането на фенилаланин в тирозин.

В резултат на метаболитния блок се активират страничните пътища на метаболизма на фенилаланина и в тялото се натрупват неговите токсични производни, фенилпирогроздена и фенилмлечна киселина, които практически не се образуват нормално. Освен това се образуват фенилетиламин и ортофенилацетат, които почти напълно липсват в нормата, чийто излишък причинява нарушение на липидния метаболизъм в мозъка. Това води до прогресивно намаляване на интелигентността при такива пациенти до идиотия.

алкаптонурия - нарушение на метаболизма на тирозин поради намалена активностензим хомогентизиназа и натрупване на хомотентизинова киселина в телесните тъкани;
окулокутанен албинизъм - поради липсата на синтез на ензима тирозиназа.

Алкаптомнуримията е рецесивно наследствено заболяване, причинено от загуба на функциите на оксидазата на хомогентезинова киселина.

При алкаптонурия се отбелязва охроноза - потъмняване на хрущялните тъкани и бързо потъмняване на урината, когато се алкализира поради окисляването на хомогенезовата киселина с образуването на тъмни пигменти.

При нормални условия хомогенезовата киселина, междинен продукт от разграждането на тирозин и фенилаланин, се превръща в малеилацетооцетна киселина, от която в крайна сметка се образуват фумарова и ацетооцетна киселина, влизайки в други биохимични цикли. Поради ензимен дефект този процес се инхибира и останалата в излишък хомогентезинова киселина се превръща от полифенолоксидазата в хинонови полифеноли (алкаптон), които се екскретират от бъбреците. Не се екскретира напълно с урината, алкаптонът се отлага в хрущяла и друга съединителна тъкан, причинявайки тяхното потъмняване и повишена чупливост. Най-често се появява пигментация на склерата и ушния хрущял напред.

Няма радикално лечение, използва се симптоматична терапияи големи дози аскорбинова киселина.

Хомоцистинурия. Етиология и патогенеза. Наследствена ензимопатия.

Заболяването се основава на дефицит на ензима цистатионин синтетаза, в резултат на което в кръвта се натрупват метионин и хомоцистин, които имат токсичен ефектвърху тялото на детето. Има две форми на хомоцистин-рия: пиридоксин-зависима и пиридоксин-резистентна. През 2-та година от живота симптомите на заболяването може да липсват. Тогава има известно изоставане във физическото и психическото развитие. Костни деформации, сублуксация на лещата, неврологични симптоми, поднормено тегло. В урината съдържанието на хомоцистин е повишено. В кръвта... високо нивохомоцистин и метионин.

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 на метаболизма на аминокиселините

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 знак - 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 липса на пигменти 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 Hartnupсвързан с метаболитен дефект вродено разстройствоабсорбция на триптофан в червата и реабсорбция на триптофан и триптофан и неговите метаболитни продукти в бъбречните тубули.

Основната проява на заболяването, освен пелаграподобни кожни лезии, психични разстройстваи 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 прецени естеството на заболяването (карциноиден тумор, фенилкетонурия и др.) И механизмът на нарушения на метаболизма на триптофана, което е важно за определяне правилна диагнозаи осигуряване на 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 рожденни дефектиреабсорбция 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 отделя повече етаноламин, таурин и β -аминомаслена киселинаи тази хипераминоацидурия се счита за неблагоприятен прогностичен признак. Тази патология се среща при деца ранна възраств бедни семейства, 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. Тази вродена аномалия на метаболизма 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.