Dedne bolezni presnove aminokislin. Motnje presnove aminokislin pri otrocih

Uvod……………………………………………………………………………..3

1. Dedne bolezni presnove aminokislin…………………………………4

2. Dedne motnje presnove aminokislin…………………………..5

3. Fenilketonurija…………………………………………………………………..6

4. Klinični simptomi pri bolnikih s fenilketonurijo………………………8

5. Homocistinurija……………………………………………………………………11

6. Histidinemija………………………………………………………………………15

7. Dedne motnje presnove triptofana…………………………...17

8. Galaktozemija……………………………………………………………………..19

9. Pomanjkanje laktaze……………………………………………………….22

10. Prirojene motnje presnove glikogena………………………………..24

Zaključek…………………………………………………………………………….33

Literatura………………………………………………………………34

Uvod

V zadnjih desetletjih je znanstveni napredek na področju klinične in molekularne genetike, biokemije omogočil identifikacijo velike skupine "novih" otroških bolezni, povezanih s presnovnimi motnjami. Presnovne patologije pri odraslih in otrocih so lahko posledica dednih presnovnih napak. nukleinska kislina, prirojena insuficienca encimi, odgovorni za sintezo in razgradnjo aminokislin, presnovne motnje organskih kislin, pomanjkanje maščobne kisline in itd. Klinična diagnoza prirojene presnovne motnje lahko predstavljajo nekatere težave. Ena od težav pri zgodnji diagnozi je, da ti otroci v neonatalnem obdobju nimajo posebnih motenj, pozne manifestacije pa so fenotipsko podobne boleznim nedednega izvora. Druga lastnost je, da za dedne bolezni za metabolizem je značilen klinični polimorfizem zaradi genetske heterogenosti. To je posledica prisotnosti več izolalelnih mutacij in možnosti mutacij v različnih genih.
Klinične manifestacije dedne presnovne bolezni so v veliki meri določene s porazom živčni sistem(zlasti v primeru kršitve metabolizma aminokislin, lipidov in kislih glikozamino-glikanov), kar posledično krepi obstoječe motnje in poslabša resnost kliničnih manifestacij bolezni. Za diagnozo dednih bolezni je analiza pomembna nevrološki simptomi, še posebej na zgodnje faze razvoj in razlikovanje od fenokopij - bolezni nededne narave s podobno klinično sliko.

Dedne bolezni presnove aminokislin

Vloga aminokislin za človeško telo je izjemno velika. Aminokisline so glavni strukturni elementi beljakovin, potrebni so za sintezo imunoglobulinov, hormonov, služijo kot vir energije. Vsak encim ali beljakovina ima posebne lastnosti in funkcije, ki določajo in uravnavajo kompleksne presnovne procese in razvoj telesa.

Nekaterih aminokislin človeško telo ne more sintetizirati. To so esencialne aminokisline: triptofan, fenilalanin, metionin, lizin, levcin, izolevcin, valin in treonin. V otroštvu je histidin med njimi, saj. otrokovo telo ne more sintetizirati te aminokisline v količinah, potrebnih za normalno rast. Celice rastočih tkiv vsebujejo aminokisline v visokih koncentracijah, kar dokazuje visoko intenzivnost transportnih procesov aminokislin skozi celične membrane.

Da bi zagotovili normalno rast in razvoj, ni pomembna le količina vnesenih aminokislin, temveč tudi njihovo razmerje. S presežkom ali pomanjkanjem aminokislin se razvijejo pojavi neravnovesja aminokislin. Na primer, presežek levcina v hrani zavira rast telesa, metionin povzroča toksične poškodbe živčnega sistema, cistin prispeva k razvoju maščobne infiltracije jeter.

Tako motnje presnove aminokislin vodijo do kršitve normalno delovanjeČloveško telo.

Dedne motnje presnove aminokislin

1. Dedne motnje presnove aminokislin, ki jih spremlja povečanje njihove koncentracije v krvi in ​​urinu: fenilketonurija, histidinemija, triptofanurija, bolezen javorjevega sirupa, ornitinemija, citrulinemija itd. Dedovanje je večinoma avtosomno recesivno. Razvoj bolezni temelji na kršitvi sinteze ali strukture nekaterih encimov.

2. Dedne motnje presnove aminokislin, ki jih spremlja povečanje njihovega izločanja z urinom brez spreminjanja ravni v krvi: homocistinurija, hipofosfatazija itd. S temi encimopatijami je motena povratna absorpcija v ledvicah, kar vodi do povečanja v njihovi vsebnosti v urinu.

3. Dedne motnje transportnih sistemov aminokislin: cistinurija, triptofanurija, Hartnepova bolezen itd. Ta skupina vključuje encimopatije, katerih razvoj je posledica zmanjšanja reabsorpcije aminokislin v ledvicah in črevesju.

4. Sekundarna hiperaminocidurija: Fanconijev sindrom, fruktozemija, galaktozemija, Wilson-Konovalova bolezen itd. Pri teh stanjih se pojavi sekundarna generalizirana hiperaminoacidurija kot posledica sekundarnih tubularnih motenj.

Fenilketonurija (PKU)

Prvič jo je leta 1934 opisal Folling pod imenom "fenilpiruvična imbecilnost". Vrsta dedovanja je avtosomno recesivna. Pogostnost bolezni je 1:10.000-1:20.000 novorojenčkov. Prenatalna diagnostika je možna z uporabo genetskih sond in biopsije horionskih resic.
Razvoj klasične klinične slike PKU je posledica pomanjkanja fenilalanin hidroksilaze in pomanjkanja dihidropterin-2 reduktaze, encima, ki zagotavlja hidroksilacijo fenilalanina. Njihovo pomanjkanje vodi do kopičenja fenilalanina (PA) v telesnih tekočinah (Shema 1). Kot veste, je FA esencialna aminokislina. Ko pride s hrano in se ne uporablja za sintezo beljakovin, se razgradi po poti tirozina. Pri PKU obstaja omejitev pretvorbe FA v tirozin in s tem pospešitev njene pretvorbe v fenilpirovično kislino in druge ketonske kisline.

Shema 1. Variante presnovnih motenj fenilalanina.

Obstoj različnih kliničnih in biokemičnih različic PKU je razložen z dejstvom, da je fenilalanin hidroksilaza del večencimskega sistema.

Razlikovati naslednje oblike PKU:

1.Klasično
2.Skrito.
3. Netipično.

Razvoj atipičnih in latentnih oblik PKU je povezan z insuficienco fenilalanin transaminaze, tirozin transaminaze in oksidaze parahidroksifenilpirovinske kisline. Atipične PKU običajno ne spremlja poškodba živčnega sistema kot posledica pozen razvoj encimska napaka.

Ženske s fenilketonurijo imajo lahko otroke z mikrocefalijo, zapoznelo duševni razvoj, razvojne motnje urinarnega sistema, zato je treba med nosečnostjo predpisati dietno terapijo.

Hiperaminoacidurija. O hiperaminoaciduriji govorimo, kadar izločanje ene ali več aminokislin z urinom preseže fiziološke vrednosti.
Glede na izvor ločimo: 1. presnovno ali prerenalno in 2. renalno aminoacidurijo.

Pri presnovni aminoaciduriji se ena ali več aminokislin proizvede več kot običajno ali pa se presnovi manjša količina. Presežek presega reabsorpcijsko sposobnost tubulov, zato se aminokisline »prelivajo« in se izločijo z urinom. V teh primerih, skupaj s povečano aminoacidurijo, povečana koncentracija ustrezne aminokisline v krvi.

OD simptomatske oblike presnovno aminoacidurijo lahko najdemo v hude lezije jetra.

Vendar pa so v večini primerov presnovne aminoacidurije dedne encimopatije: vmesna izmenjava katere koli aminokisline je motena zaradi pomanjkanja določenega encima. Presnovni produkti, ki nastanejo pred encimskim blokom, se kopičijo v krvi in ​​se v velikih količinah izločajo z urinom.

Pri ledvični aminoaciduriji se aminokisline sintetizirajo v normalnih količinah, vendar se zaradi prirojene ali pridobljene okvare ledvičnih tubulov v velikih količinah izločajo z urinom. Te anomalije so podrobneje opisane v poglavju o boleznih ledvic. Tu bo pozornost namenjena le prirojeni presnovni aminoaciduriji.

Fenilketonurija. Fenilpiruvična oligofrenija (Föllingova bolezen). Encimopatija se deduje avtosomno recesivno. Njegovo biokemijsko bistvo je nezmožnost pretvorbe fenilalanina v tirozin zaradi odsotnosti encima fenilalanin oksidaze. Klinične manifestacije te anomalije so povezane s hudo poškodbo možganov, ki jo spremlja duševna zaostalost. Ta pogosta bolezen je eden najpogostejših vzrokov oligofrenije. Med populacijo se pojavlja s pogostnostjo 1:10.000-1:20.000.

Patogeneza. Zaradi odsotnosti encima, ki sodeluje pri presnovi fenilalanina - fenilalanin oksidaze, se fenilalanin in njegov presnovni produkt, fenilpirovična kislina, kopičita v krvi. Kopičenje teh snovi je vzrok za vodilni klinični simptom - poškodbo možganov, ki jo očitno povzroča zaviralni učinek teh metabolitov na druge encimske procese v možganih. Poleg tega ima določeno vlogo pri nastanku bolezni tudi kršitev normalne sinteze tirozina, ki je glavni material za proizvodnjo adrenalina, norepinefrina in dijodotirozina.

Klinična slika. Glavni simptom fenilketonurije je oligofrenija, ki se kaže že v zgodnjih fazah. otroštvo in hitro napreduje. Pogosto je hipertenzija mišic, v nekaterih primerih opazimo epileptiformne konvulzije.

Med drugimi spremembami, povezanimi s presnovno okvaro, je treba omeniti nezadostno pigmentacijo bolnikov. Mnogi od njih so modrooki, imajo svetlo kožo in blond lase. Brahicefalija in hipertajlorizem sta pogosta. Arterijski tlak običajno nizko. Znoj bolnikov ima neprijeten ("mišji") vonj.

Diagnoza. Zaradi možnosti zdravljenja bolezni velik pomen ima zgodnje prepoznavanje nosilcev anomalije. Fenilalanin in produkte njegove presnove lahko najdemo v krvi in ​​urinu. Koncentracija fenilalanina v krvi je večkrat višja od zgornje meje normale (1,5 mg%). Prisotnost fenilpirovične kisline v urinu lahko kvalitativno pokažemo z Vollingovim testom: ko dodamo raztopino železovega klorida, dobi urin temno zeleno barvo.

Vendar pa ta test postane pozitiven šele pri starosti 3-4 tednov in poleg tega ni specifičen. Natančnejše rezultate že ob koncu prvega tedna daje Guthriejev test: mikrobiološka metoda, ki temelji na vplivu fenilalanina na rast senenega bacila. Vsekakor je ta metoda najbolj primerna za anketiranje populacije dojenčkov. Njegova pomanjkljivost je potreba po jemanju krvi, kar je še vedno težko izvesti v večjem obsegu. Dokler ta analiza ne postane univerzalna, je treba pri starosti 3-4 tednov opraviti ferokloridni test in v sumljivih primerih diagnozo potrditi s pregledom aminokislinskega spektra krvi in ​​urina s papirno kromatografijo. Z oteženo dednostjo je treba krvni test opraviti že v prvem tednu življenja.

Zdravljenje. Če se zdravljenje začne zgodaj, po možnosti že v neonatalnem obdobju, je uspeh mogoče doseči z zmanjšanjem količine fenilalanina v prehrani. Vendar pa je uporaba hidrolizata kazeina, ki je osnova prehrane, ki zagotavlja omejitev fenilalanina, težavna in draga. Trenutno so predlagani posebni pripravki za zdravljenje fenilketonurije - berlofen, lofenalak, minafen, hipofenat, ki jih bolniki zadovoljivo prenašajo. Z zdravljenjem, ki se začne v poznem otroštvu, je mogoče doseči le zaustavitev nadaljnjega napredovanja idiotizma.

Alkaptonurija. Za bolezen je značilen temno rjav urin, ki se pojavi, ko stojite na zraku. Dedna encimopatija, bolnikom primanjkuje encima homogentisinaze. Homogentizinska kislina, sproščena v velikih količinah, oksidira na zraku in postane rjava. Obarvane so tudi otrokove plenice in spodnje perilo, zaradi česar je lažje diagnosticirati.

Poleg zgoraj opisanih značilnosti urina sta pri tej anomaliji prisotna le še dva simptoma: pojav v več pozna starost artropatija in modrikasto obarvanje hrustanca, ki se zlahka zazna na ušesu. Zdravila ni.

albinizem je tudi dedna anomalija v presnovi aromatskih aminokislin. Hkrati pa ni encima tirozinaze, ki katalizira pretvorbo tirozina v DOPA - dihidroksifenilalanin. Ker je DOPA osnova za sintezo melanina, so nosilci anomalije svetlopolti, svetlolasi ljudje, pri katerih skozi šarenico brez pigmentacije sije rdečkasta žilna mreža.

Albinizem je neozdravljiv. Bolniki se morajo izogibati neposredni sončni svetlobi.

bolezen javorjevega sirupa. Redka recesivno dedna encimopatija. Pri tej bolezni ni specifične dekarboksilaze, ki je potrebna za presnovo treh pomembnih aminokislin: valina, levcina in izolevcina. Te aminokisline in njihovi metaboliti se kopičijo v krvi in ​​se v znatnih količinah izločijo z urinom. Produkti presnove dajejo urinu poseben vonj, ki spominja na vonj sirupa iz javorjevega soka.

Glavna manifestacija bolezni je poškodba možganov, ki jo spremljajo konvulzije, ki se razvijejo že v prvih tednih življenja in se končajo s smrtjo v zgodnjem otroštvu.

Pri postavitvi diagnoze je pomemben Fellingov test, saj če je pozitiven, nakazuje smer nadaljnjega raziskovanja; natančno diagnozo se ugotovi s preiskavo aminokislin krvi in ​​urina s papirno kromatografijo.

Za zdravljenje presnovo poskušajo izboljšati s sintetično prehrano.

Hartnapova bolezen. Zelo redka dedna bolezen, ki jo spremlja ledvična hiperaminoacidurija. Velika količina indikana v urinu kaže na kršitev presnove triptofana. Klinično značilna cerebelarna ataksija in pelagri podobne kožne spremembe.

oksaloza. Redka dedna bolezen. Zaradi encimskega bloka v presnovi glikokola nastane velika količina oksalne kisline, ki se kopiči v telesu in se izloča z urinom.

Klinično so vodilni znaki bolečina zaradi ledvičnih kamnov, kri in gnoj v urinu. Poleg ledvic se kristali kalcijevega oksalata odlagajo v možganih, vranici, bezgavkah in kostnem mozgu.

Diagnoza temelji na odkrivanju hiperoksalurije in oksalatnih kristalov v kostnem mozgu in bezgavkah.

Pri zdravljenju- skupaj s simptomatsko terapijo se zdi obetavno stalno jemanje natrijevega benzoata, ki skupaj z glikokolom tvori hipurično kislino in zmanjša nastajanje oksalne kisline.

cistinoza. Dedna, avtosomno recesivna bolezen, ki temelji na kopičenju cistinskih kristalov v retikuloendoteliju in posameznih organih in se v zvezi s tem razvije huda nefropatija.

Patogeneza bolezen očitno ni dovolj jasna pogovarjamo se o presnovnem bloku pri katabolizmu cistina.

Klinični simptomi. Na številko začetne spremembe pripada povečanju velikosti vranice in jeter, ki se razvije v prvih mesecih življenja. Odločilna usoda pacientove nefropatije se kaže v drugi polovici življenja. Obstajajo znaki, ki kažejo na začetno okvaro tubulov: hiperaminoacidurija, glukozurija, proteinurija. Kasneje stanje poslabša poliurija, ledvična tubularna acidoza, pa tudi hipokalemija in hipofosfatemija ledvičnega izvora. Poliurija povzroča eksikozo in hipertermijo, fosfat-diabetes povzroča rahitis in pritlikavo rast, pomanjkanje kalija se kaže s paralizo. V končni fazi bolezni se glomerulna insuficienca pridruži tubularni insuficienci in razvije se uremija.

Diagnoza. Tubarna insuficienca, glukozurija, acidoza, hiperaminoacidurija, hiperfosfaturija, skupaj z osteopatijo in pritlikavo rastjo v napredovali fazi bolezni, skupaj dajejo značilno sliko. Ti premiki ustrezajo sliki sindroma De Toni-Debre-Fanconi, ki pa ima lahko drugačen izvor.

Pri diferencialni diagnozi ključnega pomena ima detekcijo cistinskih kristalov v roženici s pomočjo špranjske svetilke ali v biooptičnem preparatu limfnih žlez.

Za zdravljenje predpisati dieto z omejitvijo metionina in cistina. Z namenom, simptomatsko zdravljenje uporabljajo se visoki odmerki vitamina D, uvedba alkalnih raztopin in kompenzacija pomanjkanja kalija, povečana količina vode v otrokovi prehrani in končno penicilamin.

Napoved slab.

Homocistinurija. Za klinične simptome anomalije je značilna oligofrenija različne stopnje, zunajmaternične leče, blond lasje pritegnejo pozornost. Poveča se vsebnost metionina in homocistina v krvi, s pomočjo posebne metode homocistin najdemo v urinu.

Zdravljenje- prehrana s slabim metioninom, vendar ni zelo učinkovita.
Ženska revija www.

Ker presnova dušika združuje predvsem presnovo beljakovin, strukturne enote ki so aminokisline. Kršitev te izmenjave se imenuje proteinopatije, tj. bolezni "specifičnih proteinov". Za takšne motnje je Pauling leta 1049 uvedel koncept "molekularnih bolezni" ali "molekularnih patologij".

Proteinopatije so:

1. Encimske (fermentopatije ali encimopatije);

2. Neencimski (povezan z okvarami neencimskih beljakovin, ki opravljajo druge funkcije: transport, imunološki, receptor);

3. Mešani, ko protein združuje katalitično in kakšno drugo funkcijo.

Najpomembnejši znak proteinopatija - blokiranje verige in preoblikovanje snovi, ki jih povzroča pomanjkanje encima. Na primer transformacija substrati A, B, C kataliziran z encimi E1, E2, E3

Fermentopatije metabolizem aminokislin

Osnovne presnovne transformacije fenilalanina in tirozina.

Številke v krogih prikazujejo bloke reakcij pri fenilketonuriji (blok 1), tirozinozi (blok 2), albinizmu (blok 3) in alkaptonuriji (blok 4).

E blok 1 - fenilalanil hidroksilaze

E blok 2 - tirozinaza

E blok 3 - n-hidroksifenilpiruvat oksidaza

E blok 4 - homogenizirana oksidaza

Fenilalanil- nepogrešljiv AK, v primeru kršitve njegove menjave, pa tudi v primeru kršitve menjave tirozin, najpogostejše so 4 vrste molekularnih bolezni:

Encimske motnje

Fenilketonurija(fenilpiruvična oligofrenija), povezana z okvaro E fenilalanin hidroksilaze(Blok 1), ki katalizira pretvorbo fenilalanina v tirozin. Hkrati se v krvi in ​​urinu poveča vsebnost fenilalanila in njegovih razpadnih produktov - fenilpiruvata, fenillaktata in fenilacetata.

Biokemični diagnostični znak- povečanje vsebnosti fenilalanina v krvi in ​​fenilpiruvata v urinu.

Fenilpiruvat je strupena snov za možganske celice na eni strani, na drugi strani pa kopičenje vpliva na presnovo, pomembno za centralni živčni sistem (npr. zmanjša vsebnost serotonina).

S fenilketonurijo lahko vsebnost fenilalanila v krvi doseže 600 mg / l (običajno 15 mg / l), v cerebrospinalni tekočini - 80 mg / l (običajno 1,5 mg / l). Značilnosti bolezni - ostra upočasnitev duševnega razvoja otroka, konvulzije. Razvoj bolezni lahko preprečimo z občutnim zmanjšanjem vnosa fenilalanina s hrano od samega rojstva otroka.

albinizem – prirojena odsotnost pigmentov v koži, laseh in mrežnici. Presnovna okvara je povezana z izgubo sposobnosti melanocitov za sintezo tirozinaza- encim, ki katalizira oksidacijo tirozina v dihidroksifenilalanin (DOPA) in dihidroksifenilalanin kinon (DOPAC), ki sta prekurzorja melanina.

Značilne lastnosti- šibka pigmentacija kože, blond lasje, rdečkasta barva očesne šarenice (zaradi prosojnih kapilar). Resnih kršitev ne pride, izogibati se je treba le neposredni sončni svetlobi.

Tirozinemija- blok 3. S pomanjkanjem E parahidroksifenilpiruvat hidroksioksidaza homogentizinska kislina ne nastane, tj. poveča se vsebnost tirozina in n-hidroksifenilpirovinske kisline v krvi in ​​urinu. Bolni otroci imajo zaostanek v razvoju.

Alkaptonurija- blok 4, okvara E homogentisit oksidaza. Zanj je značilno izločanje velikih količin (do 0,5 g / dan) homogentizinske kisline z urinom, katere oksidacija z atmosferskim kisikom daje urin. temna barva(kot posledica polimerizacije homogentizinske kisline s tvorbo črnega pigmenta - alkapton). V napredovalih primerih se razvije ohronoza, opazimo odlaganje pigmenta alkaptona v tkivih, kitah, hrustancu, sklepih in zatemnitev nosu, ušes in beločnice. Z znatnim odlaganjem alkaptona v sklepih je njihova gibljivost motena.

Hartnupova bolezen Presnovna okvara je povezana s prirojenimi motnjami absorpcije triptofana v črevesju in reabsorpcije triptofana ter triptofana in njegovih presnovnih produktov v ledvičnih tubulih.

Glavna manifestacija bolezni, poleg pelagri podobnih kožnih lezij, duševnih motenj in ataksije (motene koordinacije gibanja), je hiperaminoacidurija (povečana koncentracija indolil acetata in indikana (FAFS + indol) v urinu). Avtor: kemična sestava derivatov indolila v urinu in krvi, lahko presojamo naravo bolezni (karcinoidni tumor, fenilketonurija itd.) in mehanizem presnovnih motenj triptofana, kar je pomembno za pravilno diagnozo in ustrezno zdravljenje.

Neenzimske motnje

aminoacidurija - napaka v enem od proteinov transportni sistemi AA v ledvicah, kjer se reabsorbirajo, spremlja izguba AA z urinom 3-5 krat večja od normalne. Razlikovati povečala in zmanjšano izločanje aminokislin.

Hiperaminoacidurija deljeno s ledvična povezana s pridobljenimi ali prirojenimi okvarami reabsorpcije aminokislin v ledvicah in zunajledvična zaradi povečanja koncentracije vseh ali posameznih aminokislin v krvi.

Reabsorpcija aminokislin (reabsorpcija) v ledvicah poteka proti koncentracijskemu gradientu. pri kronični nefritis več lizina, arginina, prolina in citrulina se izloči z urinom, čeprav lahko njihova raven v krvi ostane v normalnem območju. Nefroza skoraj vedno sprošča več etanolamina, tavrina in β-aminomaslene kisline, ta hiperaminoacidurija pa velja za neugoden prognostični znak. Ta patologija se pojavi pri majhnih otrocih v slabo preskrbljenih družinah, ko jedo hrano z nizko vsebnostjo beljakovin (banane, riž).

Pogostejše dedne okvare absorpcijo AA v ledvicah.

Glavna presnovna napaka je povezana s prirojeno okvaro reabsorpcije skoraj vseh aminokislin (z izjemo cikličnih) v tubulih ledvic; posledica tega je 5-10-kratno povečanje izločanja aminokislin, 20-30-krat - cistina in cisteina ter selektivno odlaganje cistina v retikularnih celicah kostni mozeg, vranice, jeter in roženice očesa.

cistinurija- dokaj pogosta dedna bolezen. Presnovna napaka se kaže v izločanju z urinom 50-krat večje količine 4 aminokislin od norme: cistina, lizina, arginina in ornitina.

Raven cistina v krvi običajno ni višja od normalnih vrednosti. Ljudje s cistinurijo so precej zdravi, razen nagnjenosti k tvorbi kamnov v telesu. to prirojena anomalija metabolizem je posledica popolne blokade reabsorpcije cistina in delne malabsorpcije drugih treh aminokislin v ledvicah; motenj v vmesni izmenjavi teh aminokislin niso odkrili.

Hepatocerebralna distrofija (Wilsonova bolezen). Poleg generalizirane (splošne) hiperaminoacidurije se zmanjša koncentracija beljakovin, ki vsebujejo baker. ceruloplazmin v krvnem serumu in odlaganje bakra v možganih, jetrih, ledvicah. genetska okvara povezana z oslabljeno sintezo ceruloplazmin. Morda nastanek bakrovih kompleksov z aminokislinami, ki se ne absorbirajo v tubulih. Podobno hiperaminoacidurijo opazimo pri galaktozemija, Lowejev sindrom in druge dedne bolezni. Zmanjšano izločanje aminokislin je opisano v kwashiorcore.

Splošno predstavo o kršitvi presnove beljakovin je mogoče dobiti s preučevanjem ravnovesja dušika v telesu in okolju.

Dušikova neravnovesja

Kršitev ravnovesja dušika se kaže v obliki pozitivne ali negativne bilance dušika.

pozitivno dušikovo ravnovesje - stanje, ko se iz telesa izloči manj dušika, kot ga pride s hrano. Opažamo ga med rastjo telesa, med nosečnostjo, pa tudi po postu, pri čezmernem izločanju anaboličnih hormonov (somatotropnega hormona, androgenov itd.) in kadar so predpisani v terapevtske namene.



Anabolični učinek hormonov je izboljšanje procesov sinteze beljakovin v primerjavi z njihovo razgradnjo. Ta učinek imajo naslednji hormoni.

rastni hormon pospešuje oksidacijo maščob in mobilizacijo nevtralnih maščob ter tako vodi do zadostnega sproščanja energije, potrebne za procese sinteze beljakovin.

spolni hormoni izboljšati procese sinteze beljakovin.

Insulin olajša prehod aminokislin skozi celične membrane v celice in tako spodbuja sintezo beljakovin ter oslabi glukoneogenezo. Pomanjkanje insulina povzroči zmanjšanje sinteze beljakovin in povečanje glukoneogeneze.

Negativna bilanca dušika - stanje, ko se iz telesa izloči več dušika, kot ga pride s hrano. Negativno ravnovesje dušika se razvije s stradanjem, proteinurijo, nalezljivimi boleznimi, poškodbami, termične opekline, kirurške operacije, s prekomernim izločanjem ali imenovanjem katabolnih hormonov (kortizol, tiroksin itd.).

Katabolični učinek hormonov je izboljšanje procesov razgradnje beljakovin v primerjavi s procesi sinteze. Ta učinek imajo naslednji hormoni.

tiroksin poveča število aktivnih sulfhidrilnih skupin v strukturi nekaterih encimov – aktivirajo se tkivni katepsini in okrepi se njihov proteolitični učinek. Tiroksin poveča aktivnost aminooksidaz - poveča se deaminacija nekaterih aminokislin. Pri hipertiroidizmu se pri bolnikih pojavi negativno ravnovesje dušika in kreatinurija.

S pomanjkanjem hormonov Ščitnica, na primer, s hipotiroidizmom se nezadostnost kataboličnega delovanja hormona kaže v obliki pozitivnega ravnovesja dušika in kopičenja kreatina.

Glukokortikoidni hormoni (kortizol itd.) povečajo razgradnjo beljakovin. Poveča se poraba beljakovin za potrebe glukoneogeneze; upočasnjuje tudi sintezo beljakovin.

Presnova beljakovin je lahko motena različnih stopnjah pretvorbe beljakovin, zaužitih s hrano. Razlikujemo lahko naslednje kršitve:

  • 1) po prejemu, prebavi in ​​absorpciji beljakovin v prebavnem traktu;
  • 2) med sintezo in razgradnjo beljakovin v celicah in tkivih telesa;
  • 3) med vmesno izmenjavo aminokislin;
  • 4) na končnih stopnjah presnove beljakovin;
  • 5) v beljakovinski sestavi krvne plazme.

Kršitve vnosa, prebave in absorpcije beljakovin v prebavnem traktu

Motnje izločanja nekaterih proteolitičnih encimov želodčni trakt, praviloma ne povzročajo resnih motenj presnove beljakovin. Torej, popolno prenehanje izločanje pepsina želodčni sok ne vpliva na stopnjo razgradnje beljakovin v črevesju, pomembno pa vpliva na hitrost njihove razgradnje in pojav posameznih prostih aminokislin.

Cepitev posameznih aminokislin v prebavnem traktu poteka neenakomerno. Torej se tirozin in triptofan običajno odcepita od beljakovin že v želodcu, druge aminokisline pa le pod delovanjem proteolitičnih encimov črevesnega soka. Sestava aminokislin v črevesni vsebini na začetku in koncu črevesne prebave je različna.

Aminokisline lahko vstopijo v sistem portalne vene v različnih razmerjih. Relativno pomanjkanje že ene esencialne aminokisline ovira celoten proces biosinteze beljakovin in ustvarja relativni presežek drugih aminokislin s kopičenjem vmesnih presnovnih produktov teh aminokislin v telesu.

Podobne presnovne motnje, povezane z zakasnjenim cepitvijo tirozina in triptofana, se pojavijo pri ahiliji in subtotalni resekciji želodca.

Absorpcija aminokislin se lahko pojavi s patološkimi spremembami v steni Tanko črevo na primer vnetje, edem.

Motnje sinteze in razgradnje beljakovin

Sinteza beljakovin poteka znotraj celic. Narava sinteze je odvisna od genetskega sklopa na kromosomih v celičnem jedru. Pod vplivom genov, specifičnih za posamezno vrsto beljakovin, se v vsakem organizmu aktivirajo encimi, informacije pa se sintetizirajo v celičnem jedru. ribonukleinska kislina(i-RNA). mRNA je zrcalna slika deoksiribonukleinske kisline (DNK), ki se nahaja v jedru celice.

Sinteza beljakovin poteka v citoplazmi celice na ribosomih. Pod vplivom i-RNA se na ribosomih sintetizira sporočilna RNA (mRNA), ki je kopija i-RNA in vsebuje kodirano informacijo o vrsti in zaporedju aminokislin v sintetizirani proteinski molekuli.

Za vključitev aminokislin v proteinsko molekulo v skladu z matriko (mRNA) je potrebna njihova aktivacija. Funkcijo aktivacije aminokislin opravlja frakcija RNA, imenovana topna ali transportna (t-RNA). Aktivacijo aminokislin spremlja njihova fosforilacija. Pritrditev aminokislin s t-RNA na določene skupine nukleotidov m-RNA poteka z njihovo defosforilacijo zaradi energije gvanizin trifosfata. Sintetizirana beljakovina opravlja določeno funkcijo v celici ali pa se transportira iz celice in opravlja svojo funkcijo krvne beljakovine, protitelesa, hormona, encima.

Regulacija sinteze beljakovin v celici je genetsko določena s prisotnostjo ne le strukturnih genov, ki nadzorujejo zaporedje nukleotidnih baz med sintezo mRNA, temveč tudi dodatnih regulatornih genov. Pri uravnavanju sinteze beljakovin v celici sodelujeta vsaj še dva gena – operatorski in regulatorni.
Regulacijski gen je odgovoren za sintezo represorja, ki je encim in v končni fazi zavira aktivnost strukturnih genov in tvorbo mRNA.
Operacijski gen ali operativni gen je neposredno podvržen delovanju represorja, ki v enem primeru povzroči represijo, v drugem pa derepresijo: pojav sinteze številnih encimov, ki sintetizirajo mRNA. Operacijski gen je sestavni del strukturnih genov in tvori tako imenovani operon.
Represivna snov je lahko v dveh stanjih: aktivnem in neaktivnem. V aktivnem stanju represor deluje na delujoči gen, ustavi njegove učinke na strukturne gene in na koncu ustavi sintezo mRNA in sintezo beljakovin.
Aktivatorji represorjev se imenujejo korepresorji. Lahko so tako določena koncentracija reguliranega proteina kot dejavniki, ki nastanejo kot posledica delovanja tega proteina.

Regulacija sinteze beljakovin poteka na naslednji način. S pomanjkanjem beljakovin v celici se učinek represorja na operon ustavi. Povečana je sinteza i-RNA in m-RNA. na ribosomih pa se začne sinteza beljakovinskih molekul. Koncentracija beljakovin se poveča. Če se sintetizirana beljakovina ne presnovi dovolj hitro, se njena količina še naprej povečuje. Določena koncentracija tega proteina ali dejavniki, ki nastanejo pod njegovim delovanjem, lahko služijo kot sintezni korepresor, ki aktivira represor. Vpliv delujočega gena na strukturne gene preneha in sčasoma preneha sinteza beljakovin. Njegova koncentracija se zmanjša itd.

Disregulacija sinteze beljakovin lahko povzroči patološka stanja povezana s prekomerno in nezadostno sintezo beljakovin.

Sinteza beljakovin je lahko motena pod vplivom različnih zunanjih in notranjih patogenih dejavnikov:

  • a) z inferiornostjo aminokislinske sestave beljakovin;
  • b) s patološkimi mutacijami genov, povezanih tako s pojavom patogenih strukturnih genov kot z odsotnostjo normalnih regulatornih in strukturnih genov;
  • c) ko humoralni dejavniki blokirajo encime, ki so odgovorni za procese represije in derepresije sinteze beljakovin v celicah;
  • d) kršitev razmerja anaboličnih in katabolnih dejavnikov, ki uravnavajo sintezo beljakovin.

Odsotnost celo ene esencialne aminokisline v celicah ustavi sintezo beljakovin.

Biosinteza beljakovin je lahko motena ne samo zaradi odsotnosti posameznih esencialnih aminokislin, ampak tudi zaradi kršitve razmerja med številom esencialnih aminokislin, ki vstopajo v telo. Potreba po posamezniku esencialne aminokisline povezana z njihovo udeležbo pri sintezi hormonov, mediatorjev, biološko aktivnih snovi.

Nezadosten vnos esencialnih aminokislin v telo ne povzroča le splošnih motenj v sintezi beljakovin, ampak tudi selektivno moti sintezo posameznih beljakovin. Pomanjkanje esencialne aminokisline lahko spremljajo zanj značilne motnje.

triptofan . Pri dolgotrajni izključitvi iz prehrane podgane razvijejo vaskularizacijo roženice in sivo mreno. Pri otrocih omejitev triptofana v hrani spremlja zmanjšanje koncentracije plazemskih beljakovin.

Lizin . Pomanjkanje hrane pri ljudeh spremlja pojav slabosti, omotice, glavobola in preobčutljivost do hrupa.

Arginin . Pomanjkanje hrane lahko povzroči zaviranje spermatogeneze.

levcin . Njegov relativni presežek glede na druge esencialne aminokisline pri podganah zavira rast zaradi ustreznega poslabšanja absorpcije izolevcina.

Histidin . Njegovo pomanjkanje spremlja zmanjšanje koncentracije hemoglobina.

metionin . Njegovo izključitev iz hrane spremlja maščobna degeneracija jeter zaradi pomanjkanja labilnih metilnih skupin za sintezo lecitina.

valin . Njegovo pomanjkanje vodi do zastoja v rasti, izgube teže in razvoja keratoz.

Neesencialne aminokisline pomembno vplivajo na potrebo po esencialnih aminokislinah. Na primer, potreba po metioninu je odvisna od vsebnosti cistina v prehrani. Več kot je cistina v hrani, manj metionina se porabi za biološko sintezo cistina. Če stopnja sinteze neesencialne aminokisline v telesu postane nezadostna, se potreba po njej poveča.

Nekatere neesencialne aminokisline postanejo nenadomestljive, če jih ne vnesemo s hrano, saj telo ne zmore njihove hitre sinteze. Tako pomanjkanje cistina povzroči zaviranje celične rasti tudi v prisotnosti vseh drugih aminokislin v mediju.

Disregulacija sinteze beljakovin - protitelesa - se lahko pojavi pri nekaterih alergijske bolezni. Tako je v imunokompetentnih celicah (celicah limfoidnega niza), ki proizvajajo protitelesa, proizvodnja avtoprotiteles običajno potlačena. V procesu embrionalnega razvoja, ko se faze spremenijo (stopnja nevralne cevi, mezenhimski listi), je sinteza avtoprotiteles derepresija. V tkivih se določijo avtoprotitelesa, ki sodelujejo pri resorpciji tkiv prejšnjih faz razvoja zarodka. Ta sprememba v aktivnosti represorja se pojavi večkrat. V odraslem organizmu je sinteza avtoprotiteles potlačena. Zatirana je na primer sinteza avtoprotiteles proti antigenom lastnih eritrocitov. Če je glede na krvno skupino v eritrocitih prisoten aglutinin A, potem v krvni plazmi ni α-aglutininov, katerih nastajanje je zanesljivo zatrto. Na tej podlagi je možna presaditev krvi in ​​hematopoetskega tkiva (kostnega mozga).

Pri nekaterih tkivih (očesna leča, živčevje, testisi) proizvodnja avtoprotiteles ni potlačena, vendar so ta tkiva zaradi svojih anatomskih in funkcionalnih značilnosti izolirana od imunokompetentnih celic in avtoprotitelesa normalno ne nastajajo. V primeru kršitve anatomske izolacije (poškodbe) se začne proizvodnja avtoprotiteles in pojavijo se avtoalergijske bolezni.

Motnje presnove aminokislin

Motnje deaminacije. Oksidativna deaminacija se izvede kot posledica zaporednih transformacij aminokislin v reakcijah transaminacije in deaminacije:

Aminokisline s sodelovanjem specifičnih transaminaz se najprej transaminirajo z α-ketoglutarno kislino. Nastaneta keto kislina in glutamat. Glutamat pod delovanjem dehidrogenaze je podvržen oksidativni deaminaciji s sproščanjem amoniaka in tvorbo α-ketoglutarata. Reakcije so reverzibilne. Tako nastanejo nove aminokisline. Vključitev a-ketoglutarne kisline v Krebsov cikel zagotavlja vključitev aminokislin v presnovo energije. Oksidativna deaminacija določa tudi nastanek končnih produktov presnove beljakovin.

Transaminacija je povezana s tvorbo aminosladkorjev, porfirinov, kreatina in deaminacijo aminokislin. Kršitev transaminacije se pojavi s pomanjkanjem vitamina B6, saj je njegova oblika - fosfopiridoksal - aktivna skupina transaminaz.

Razmerje transaminacijskih substratov določa smer reakcije. V primeru kršitve tvorbe sečnine se transaminacija pospeši.

Oslabitev deaminacije se pojavi z zmanjšanjem aktivnosti encimov - aminooksidaz in kršitvijo oksidativnih procesov (hipoksija, hipovitaminoza C, PP, B 2).

V primeru kršitve deaminacije aminokislin se poveča izločanje aminokislin z urinom (aminoacidurija) in zmanjša tvorba sečnine.

Motnje dekarboksilacije. Dekarboksilacijo aminokislin spremlja sproščanje CO 2 in tvorba biogenih aminov:

V živalskem telesu se le nekatere aminokisline dekarboksilirajo s tvorbo biogenih aminov: histidin (histamin), tirozin (tiramin), 5-hidroksitriptofan (serotonin), glutaminska kislina (γ-aminomaslena kislina) in produkti nadaljnjih transformacij tirozina. in cistin: 3,4-dihidroksifenilalanin (DOPA, oksitiramin) in cisteinska kislina (taurin) (slika 47).

Biogeni amini kažejo svoj učinek že pri nizkih koncentracijah. Kopičenje aminov v visokih koncentracijah je resna nevarnost za telo. AT normalne razmere amini se hitro odstranijo z aminsko oksidazo, ki jih oksidira v aldehide:

Pri tej reakciji nastane prosti amoniak. Inaktivacijo aminov dosežemo tudi z njihovo vezavo na beljakovine.

Pojavi se kopičenje biogenih aminov v tkivih in krvi ter manifestacija njihovih toksičnih učinkov; s povečanjem aktivnosti dekarboksilaz, zaviranjem aktivnosti oksidaz in kršitvijo njihove vezave na beljakovine.

Pri patoloških procesih, ki jih spremlja zaviranje oksidativne deaminacije, se pretvorba aminokislin v večji meri pojavi z dekarboksilacijo s kopičenjem biogenih aminov.

Presnovne motnje posameznih aminokislin. Obstaja vrsta človeških dednih bolezni, povezanih s prirojenimi napakami v presnovi posameznih aminokislin. Te presnovne motnje aminokislin so povezane z genetsko določeno kršitvijo sinteze beljakovinskih skupin encimov, ki pretvarjajo aminokisline (tabela 24).

Motnje presnove fenilalanina (fenilketonurija) . Vzrok bolezni je pomanjkanje encima - fenilalanin hidroksilaze v jetrih, zaradi česar je pretvorba fenilalanina v tirozin blokirana (slika 48). Koncentracija fenilalanina v krvi doseže 20-60 mg% (običajno približno 1,5 mg%). Njegovi presnovni produkti, zlasti keto kislina - fenilpiruvat, imajo toksičen učinek na živčni sistem. Živčne celice možganske skorje se uničijo in nadomestijo z rastjo mikroglijskih elementov. Razvija se fenilpiruvična oligofrenija. Fenilpiruvat se pojavi v urinu in daje zeleno barvo z železovim trikloridom. Ta reakcija se izvaja pri novorojenčkih in služi za zgodnjo diagnozo fenilketonurije.

Z razvojem bolezni, že v starosti 6 mesecev, ima otrok znake nezadostnega duševnega razvoja, razjasnitev barve kože in las, splošno vzburjenje, povečane reflekse, povečan mišični tonus in bazalni metabolizem, epilepsijo, mikrocefalijo. itd.

Posvetlitev barve kože in las se razvije zaradi nezadostne proizvodnje melanina, saj je zaradi kopičenja fenilalanina presnova tirozina blokirana.

Razvija se nezadostna sinteza kateholaminov, raven drugih prostih aminokislin v krvni plazmi se zmanjša. Povečano izločanje ketonskih teles z urinom.

Izključitev fenilalanina iz prehrane vodi do zmanjšanja vsebnosti fenilalanina in njegovih derivatov v krvi ter preprečuje razvoj fenilketonurije.

Kršitev presnove homogentizinske kisline (produkt metabolizma tirozina) - alkaptonurija - nastane ob pomanjkanju encima - oksidaze homogentizinske kisline (slika 49).

V tem primeru homogentizinska kislina ne prehaja v maleilacetoocetno kislino (hidrokinonski obroč se ne zlomi). V normalnih pogojih homogentizinska kislina v krvi ni zaznana. Pri pomanjkanju encima se homogentizinska kislina pojavi v krvi in ​​se izloči iz telesa z urinom. Obstaja značilno zatemnitev urina, zlasti v alkalnem okolju.

Odlaganje derivatov homogentizinske kisline v tkivih povzroči pigmentacijo vezivnega tkiva - ohronozo. Pigment se odlaga v sklepnem hrustancu, v hrustancu nosu, ušesne školjke, v endokardu, velik krvne žile, ledvicah, pljučih, v povrhnjici. Alkaptonurija pogosto spremlja nefrolitiazo.

Motnja metabolizma tirozina - albinizem . Vzrok bolezni je pomanjkanje encima tirozinaze v melanocitih – celicah, ki sintetizirajo pigment melanin (slika 50).

Ob pomanjkanju melanina koža pridobi mlečno belo barvo z belkasto poraščenostjo (albinizem), opazimo fotofobijo, nistagmus, prosojnost šarenice in zmanjšano ostrino vida. Sončenje povzroča vnetne kožne spremembe – eritem.

Albinizem lahko spremljajo gluhost, neumnost, epilepsija, polidaktilija in oligofrenija. Inteligenca takih bolnikov je pogosto normalna.

Motnje metabolizma histidina . mastocitoza - dedna bolezen spremlja povečana proliferacija mastocitov. Vzrok bolezni se šteje za povečanje aktivnosti histidin dekarboksilaze, encima, ki katalizira sintezo histamina. Histamin se kopiči v jetrih, vranici in drugih organih. Za bolezen so značilne kožne lezije, motnje srčne aktivnosti in delovanja prebavil. Pojavi se povečano izločanje histamina z urinom.

Hiperaminacidurija . Pojavijo se, ko pride do kršitve reabsorpcije aminokislin v ledvičnih tubulih (ledvična hiperaminoacidurija, kot je cistinoza, cistinurija) ali povečanje koncentracije aminokislin v krvi (ekstrarenalna hiperaminoacidurija, kot je fenilketonurija, cistationurija).

cistinoza . Opaženo pri prirojena napaka reabsorpcija cistina, cisteina in drugih necikličnih aminokislin v tubulih ledvic. Izločanje aminokislin z urinom se lahko poveča za 10-krat. Izločanje cistina in cisteina se poveča 20-30-krat. Cistin se odlaga v ledvicah, vranici, koži, jetrih. Cistinozo spremljajo glukozurija, hiperkalurija, proteinurija in poliurija.

Pri cistinuriji se lahko izločanje cistina poveča do 50-krat v primerjavi z normo, kar spremlja zaviranje reabsorpcije lizina, arginina in ornitina v ledvičnih tubulih^. Raven cistina v krvi ne presega norme. Motnje v intersticijski presnovi teh aminokislin niso bile ugotovljene. Povečano izločanje aminokislin lahko povzroči moteno sintezo beljakovin in pomanjkanje beljakovin.

Kršitve končnih stopenj presnove beljakovin

Motnje sečnine. Končni produkti razgradnje aminokislin so amoniak, sečnina, CO 2 in H 2 O. Amoniak nastaja v vseh tkivih kot posledica deaminacije aminokislin. Amoniak je strupen, njegovo kopičenje poškoduje protoplazmo celic. Za vezavo amoniaka in njegovo nevtralizacijo obstajata dva mehanizma: v jetrih nastane sečnina, v drugih tkivih pa se amoniak veže na glutaminsko kislino (amidacija) – nastane glutamin. V prihodnosti glutamin sprosti amoniak za sintezo novih aminokislin, katerih transformacije se zaključijo s tvorbo sečnine, izločene z urinom. Od vsega dušika v urinu predstavlja sečnina 90 % (amoniak približno 6 %).

Sinteza sečnine poteka v jetrih v ciklu citrulin-narginin-nornitin (slika 51). Obstajajo bolezni, povezane z dedno okvaro encimov sečnine.

Argininska sukcinaturija . Sestoji iz hiperaminoacidurije (argininosukcinske kisline) in oligofrenije. Razlog je okvara encima argininosukcinat liaze.

amonijemija . Koncentracija amoniaka v krvi se poveča. Povečano izločanje glutamina z urinom. Vzrok bolezni je blokada karbamil fosfat sintetaze in ornitin karbamoil transferaze, ki katalizirata vezavo amoniaka in tvorbo ornitina v ciklu sečnine.

citrulinurija . Koncentracija citrulina v krvi se lahko poveča za 50-krat nad normo. Dnevno se z urinom izloči do 15 g citrulina. Razlog je dedna okvara arginin sukcinat sintetaze.

Delovanje encimov za sintezo sečnine je moteno tudi pri boleznih jeter (hepatitis, kongestivna ciroza), hipoproteinemiji in zaviranju oksidativne fosforilacije. Amoniak se kopiči v krvi in ​​tkivih - razvije se zastrupitev z amoniakom.

Na presežek amoniaka so najbolj občutljive celice živčnega sistema. Poleg neposrednega škodljivega učinka amoniaka na živčne celice, amoniak veže glutamat, zaradi česar je izključen iz izmenjave. Pri pospeševanju transaminacije aminokislin z α-keto-glutarno kislino ni vključena v Krebsov cikel, oksidacija piruvične in ocetna kislina in se spremenijo v ketonska telesa. Zmanjšana poraba kisika. Razvije se koma.

Motnje metabolizma sečne kisline. protin. Sečna kislina je končni produkt presnove aminopurinov (adenin in gvanin) pri ljudeh. Pri plazilcih in pticah je sečna kislina končni produkt presnove vseh dušikovih spojin. Človeška kri običajno vsebuje 4 mg% sečne kisline. Pri čezmernem uživanju živil, bogatih s purinskimi nukleotidi in aminokislinami, iz katerih se v telesu sintetizirajo purinske baze (jetra, ledvice), se poveča količina sečne kisline v telesu. Njegova koncentracija se poveča tudi z nefritisom, levkemijo. Obstaja hiperuremija.

Včasih hiperuremijo spremlja odlaganje soli sečne kisline v hrustancu, kitnih ovojnicah, nočeh, koži in mišicah, saj je sečna kislina slabo topna. Vnetje se pojavi okoli depozitov kristalnih uratov - ustvari se granulacijska gred, ki obdaja odmrla tkiva, nastanejo protinski vozli. Uremijo lahko spremlja precipitacija soli sečne kisline v urinarnem traktu s tvorbo kamnov.

Patogeneza protina ni jasna. Menijo, da je bolezen dedna in je povezana s kršitvijo dejavnikov, ki vzdržujejo sečno kislino v topnem stanju. Ti dejavniki so povezani z izmenjavo mukopolisaharidov in mukoproteinov, ki tvorijo središče kristalizacije. Pri motnjah delovanja jeter (zastrupitev) se poveča odlaganje uratov v tkivih in izločanje uratov z urinom.

Motnje beljakovin v krvi

hipoproteinemija- zmanjšanje skupne količine beljakovin v krvi, ki se pojavi predvsem zaradi zmanjšanja albumina.

V mehanizmu nastanka hipoproteinemije so glavni patogenetski dejavniki pridobljene dedne motnje sinteze krvnih beljakovin, sproščanje serumskih beljakovin iz krvnega obtoka brez naknadnega vračanja v krvne žile in redčenje krvi.

Kršitve sinteze krvnih beljakovin so odvisni od oslabitve sintetičnih procesov v telesu (stradanje, oslabljena absorpcija beljakovin iz hrane, beriberi, izčrpanost telesa zaradi dolgotrajne infekcijske zastrupitve ali malignih neoplazem itd.).

Sinteza krvnih beljakovin se lahko zmanjša tudi, če je okvarjeno delovanje organov in tkiv, ki te beljakovine proizvajajo. Pri boleznih jeter (hepatitis, ciroza) se vsebnost albumina, fibrinogena in protrombina v krvni plazmi zmanjša. Obstajajo dedne okvare v sintezi nekaterih beljakovinskih frakcij krvi, na primer dedne oblike: afibrinogenemija in agamaglobulinemija. Huda insuficienca Sinteza gama globulina je pri takih bolnikih povezana s popolno odsotnostjo plazemskih celic v vseh tkivih in znatnim zmanjšanjem števila limfocitov v bezgavkah.

Sproščanje beljakovin iz krvnega obtoka viden z:

  • a) izguba krvi, rane, velike krvavitve;
  • b) izgube plazme, zlasti opekline;
  • c) povečanje prepustnosti kapilarne stene, na primer z vnetjem in vensko kongestijo.

Z obsežno vnetni procesi vsebnost albuminov v krvi se zmanjša zaradi njihovega izstopa iz žil v intersticijski prostor (slika 52). Veliko količino albumina najdemo tudi v ascitni tekočini pri portalni hipertenziji in srčnem popuščanju.

Hipoalbuminemija se lahko pojavi, ko pride do kršitve procesov reabsorpcije beljakovin v ledvicah, na primer z nefrozo.

S hipoproteinemijo zaradi zmanjšanja vsebnosti albumina onkotski krvni tlak pade, kar vodi do edema.

Z absolutnim zmanjšanjem količine albumina v krvi je motena vezava in transport kationov (kalcija, magnezija), hormonov (tiroksina), bilirubina in drugih snovi, kar spremljajo številne funkcionalne motnje.

Pri pomanjkanju haptoglobina, beljakovine iz frakcije α 2 -globulina, sta motena vezava in transport hemoglobina, ki se sprošča pri fiziološki hemolizi eritrocitov, hemoglobin se izgublja z urinom.

Zmanjšanje sinteze antihemofilnega globulina iz frakcije β2-globulinov vodi do krvavitve.

Pri pomanjkanju transferina, povezanega z β 1 -globulini, je prenos železa moten.

Glavna posledica hipo- ali agamaglobulinemije je zmanjšanje imunosti zaradi oslabljene proizvodnje protiteles (γ-globulinov). Hkrati ni reakcije na homologne presadke (protitelesa proti tujemu tkivu se ne tvorijo in je možno njegovo presaditev).

hiperproteinemija. Pogosteje se relativna hiperproteinemija razvije s povečanjem koncentracije beljakovin v krvi, čeprav se njihovo absolutno število ne poveča. To stanje se pojavi, ko se kri zgosti zaradi izgube vode iz telesa.

Absolutna hiperproteinemija je običajno povezana s hiperglobulinemijo. Na primer, povečanje vsebnosti γ-globulinov je značilno za nalezljive bolezni, ko pride do intenzivne proizvodnje protiteles. Hipergamaglobulinemija se lahko pojavi kot kompenzatorna reakcija na pomanjkanje albumina v krvi. Na primer, pri kroničnih boleznih jeter (ciroza) je sinteza albumina motena; količina beljakovin v krvi se ne zmanjša, ampak poveča zaradi intenzivne sinteze γ-globulinov. V tem primeru lahko nastanejo nespecifični γ-globulini.



Prevlada globulinov nad albumini spremeni koeficient albumin-globulin v krvi v smeri njegovega zmanjšanja (običajno je 2-2,5).

Pri nekaterih patoloških procesih in boleznih se odstotek posameznih beljakovinskih frakcij v krvi spremeni, skupna vsebnost beljakovin pa se bistveno ne spremeni. Med vnetjem se na primer poveča koncentracija zaščitnega proteina properdina (iz latinščine perdere – uničiti). Properdin v kombinaciji s komplementom ima baktericidne lastnosti. V njegovi prisotnosti pride do lize bakterij in nekaterih virusov. Z ionizirajočim sevanjem se vsebnost properdina v krvi zmanjša.

Paraproteinemija . Pomembna hiperproteinemija (do 12-15% ali več beljakovin v krvi) je opažena, ko se pojavi veliko število nenormalnih globulinov. Tipičen primer spremembe v sintezi globulinov je mielom (plazmocitom). Mielom je vrsta levkemije (paraproteinemična retikuloza).

Pri γ-mielomu nenormalne globuline sintetizirajo tumorski kloni plazemskih celic, ki vstopajo v periferno kri in predstavljajo 60% ali več skupnega števila levkocitov. Patološki mielomski protein nima lastnosti protiteles. Ima nizko molekulsko maso, prehaja skozi ledvični filter, se odlaga v ledvicah in v 80% primerov prispeva k razvoju odpoved ledvic. Pri mielomu se ROE močno pospeši (60-80 mm na uro) zaradi prevlade globulinov nad albumini.

Obstaja bolezen Waldenströmove makroglobulinemije, za katero je značilna tumorju podobna proliferacija limfoidnih celic in povečana proizvodnja makroglobulinov z molekulsko maso nad 1 000 000. Makroglobulini se približajo globulinom skupine M (JqM); običajno jih ni več kot 0,12 %. Z opisano boleznijo njihova vsebnost doseže 80% celotne količine beljakovin v plazmi, viskoznost krvi se poveča za 10-12 krat, kar oteži delo srca.

Največ presnovne motnje razne bolezni lahko spremlja pojav popolnoma novih beljakovin v krvi. Na primer, v akutni fazi revmatizma, s streptokoknimi, pnevmokoknimi okužbami, miokardnim infarktom, C-reaktivni protein(Imenuje se C-reaktiven, ker povzroča precipitacijsko reakcijo s pnevmokoknim C-polisaharidom). C-reaktivni protein se med elektroforezo premika med α- in β-globulini; ne velja za protitelesa. Očitno njegov videz odraža reakcijo retikuloendotelijskega sistema na produkte razgradnje tkiva.

Za nenavadne beljakovine kri vključuje tudi krioglobulin, ki se giblje v električnem polju z γ-globulini. Krioglobulin se lahko obori pri temperaturah pod 37 °C. Pojavlja se pri mielomu, nefrozi, cirozi jeter, levkocitih in drugih boleznih. Prisotnost krioglobulina v krvi bolnikov je nevarna, saj se z močnim lokalnim hlajenjem beljakovina obori, kar prispeva k nastanku krvnih strdkov in nekrozi tkiva.

To je zelo posebno velika skupina bolezni, katerih odkrivanje in zdravljenje je trenutno zelo aktualno vprašanje zaradi široke razširjenosti in hude kršitve telesni in intelektualni razvoj bolnih otrok. Študije, ki omogočajo pravilno diagnozo, so običajno zelo zapletene in drage. Izvajajo se lahko samo v pogojih velikih specializirani centri. Zato je bil ugotovljen poseben kontingent otrok, za katere je treba opraviti te študije. Ti otroci vključujejo:

  1. otroci, ki imajo kombinacijo duševne zaostalosti in okvare vida;
  2. otroci, ki imajo duševno zaostalost in občasno doživljajo napade;
  3. otroci, ki imajo od rojstva spremenjeno barvo in vonj urina;
  4. otrok z duševno zaostalostjo, povezano z različne lezije kožo.

Spodaj so glavne bolezni, ki jih povzročajo motnje presnove aminokislin v telesu.

Fenilketonurija pri otrocih

Fenilketonurija je povezana s kršitvijo presnove aminokislin, ki so del hormonov ščitnice in nadledvične žleze. Posledično se v presežku tvori snov fenilalanin, ki se kopiči v telesu in povzroča motnje, povezane predvsem s poškodbami možganov in hrbtenjače. Kljub temu, da je bolezen zelo pogosta, se med temnopoltimi in Judi skoraj nikoli ne pojavi. Dekleta in fantje zbolijo enako pogosto.

Zelo pogosto se bolan otrok rodi popolnoma zdravim staršem. To je posledica dejstva, da sta mati in oče otroka, ne da bi sumila, nosilca prizadetega gena. Verjetnost pojava bolnega otroka v družini, kjer so poroke med sorodniki zelo močno povečane.

Znaki fenilketonurije

Ne pojavijo se takoj po rojstvu. Do 2-6 mesecev otrok daje vtis, da je precej zdrav. Ko otrok doseže zgoraj navedeno starost, ko se v prehrani pojavijo živila, ki vsebujejo »prepovedane« aminokisline, začnejo starši otroka opažati, da je otrok postal letargičen, telesna aktivnost, začel izgubljati zanimanje za igrače in ljudi okoli. V nekaterih primerih otrok, nasprotno, postane nemiren, agresiven, pogosto mu je slabo in bruha, koža je prizadeta. V prihodnosti se pridružijo konvulzivni napadi. Po šestem mesecu življenja postane opazen njegov zaostanek v telesnem in duševnem razvoju, kasneje pride do zmanjšanja inteligence do globoke duševne zaostalosti, ki jo opazimo pri več kot polovici vseh bolnikov. Vendar pa so znani primeri poteka bolezni z ohranjanjem normalne inteligence. To dejstvo si strokovnjaki razlagajo kot posledico dejstva, da so za nastanek bolezni odgovorne motnje v več različnih genih, zato je resnost simptomov lahko zelo raznolika. Slika različnih nevroloških motenj je pri bolezni zelo bogata.

Tudi fizični razvoj otroka trpi, vendar ne toliko, dolžina telesa je nekoliko zmanjšana ali normalna. Zelo značilno je rahlo zmanjšanje velikosti glave zaradi kršitve rasti kosti lobanje, zobje pri takih otrocih začnejo izraščati zelo pozno. Pogosto so malformacije okostja in notranjih organov. Otrok se zelo pozno nauči osnovnih motoričnih spretnosti: plazenja, sedenja, stanja. V prihodnosti ima bolan otrok zelo nenavaden položaj telesa in hojo. Pri hoji ima noge široko razmaknjene in nekoliko pokrčene v kolenskih sklepih, glava in ramena pa spuščena. Koraki so zelo majhni, otrok se ziblje z ene strani na drugo. Položaj bolnega otroka med sedenjem imenujemo "krojaški položaj" - njegove noge so stisnjene k telesu zaradi povečane mišične napetosti.

Zelo značilen je tudi videz bolnega otroka. Njegovi lasje in koža so zelo svetli, saj telo praktično ne vsebuje pigmentov. Oči so svetlo modre. Skupaj z urinom se izločajo škodljivi presnovni produkti, zaradi česar iz otroka izvira poseben, tako imenovan "mišji" vonj. Nekateri bolniki razvijejo napade, ki spominjajo na epilepsijo. Vendar pa v poznejši starosti popolnoma izginejo. Na splošno je spekter nevroloških motenj pri fenilketonuriji zelo širok.

Najpogosteje opažena kršitev koordinacije gibov, nehoteni obsesivni gibi, tresenje prstov, konvulzije v razne skupine ah mišice, njihovo trzanje. Refleksi na rokah in nogah so znatno povečani, včasih se pojavijo refleksi, ki jih običajno ne opazimo. Ko je koža razdražena, se pojavi svetel, za dolgo časa ohranjene rdeče ali bele barve. Otrok se pogosto znoji, konice njegovih prstov na rokah in nogah so modrikaste barve. Zelo značilno za fenilketonurijo nevrološke motnje, v kliniki poznan pod imenom "Salaamovi napadi". Manifestirajo se v obliki občasnih kimanj in priklonov, med katerimi otrok razširi roke na straneh. Med pojavom takšnih napadov je verjetnost poškodbe zelo velika.

Na koži otroka opazimo številne poškodbe, saj je zaradi pomanjkanja pigmentov zelo občutljiva na delovanje sončne svetlobe. Lezije se pojavljajo v obliki ekcema, dermatitisa, pogosto se pojavijo razni izpuščaji. Kršitve notranjih organov se odkrijejo le v primerih, ko obstajajo prirojene malformacije njihovega razvoja. Krvni tlak je v večini primerov na zelo nizkih vrednostih. Delovanje gastrointestinalnega trakta je pogosto moteno, pojavi se zaprtje.

Resnost teh manifestacij neposredno povezana s stopnjo presnovne motnje. Skupaj se ti znaki odkrijejo šele, ko so ustrezni encimi v telesu na splošno odsotni. Z delno motnjo delovanja encimov so manifestacije bolezni zelo raznolike. Praviloma se do neke mere kombinirajo motnje duševnega in telesnega razvoja otroka, nevrološke motnje in razvoj značilnih manifestacij po zaužitju hrane, ki vsebuje velike količine fenilalanina. Morda sploh ni nobenih manifestacij, medtem ko rezultati biokemičnih analiz kažejo, da ima otrok bolezen.

To so glavne manifestacije oblike bolezni, znane kot fenilketonurija tipa 1. Pri drugi vrsti bolezni je zaostanek v intelektualnem razvoju otroka veliko bolj izrazit, pogosto se pojavijo konvulzivni napadi, otrok je nenehno nemiren, zelo razburljiv, agresiven. Refleksi na rokah in nogah so močno povečani, mišična napetost je motena, pride do popolne paralize mišic rok in nog. Bolezen se razvije zelo hitro in po starosti 2-3 let otrok umre.

Obstaja tudi vrsta bolezni in tretja vrsta, ki je po svojih značilnostih zelo podobna drugi vrsti, le da se zazna veliko hujša duševna zaostalost, znatno zmanjšanje velikosti lobanje, gibi v mišicah roke in noge so močneje prizadete.

Pri diagnostiki bolezni so zelo pomembne različne laboratorijske preiskave, predvsem določanje vsebnosti fenilalanina v krvi. Različne metode genetskih raziskav se vse bolj uporabljajo.

Zdravljenje fenilketonurije pri otrocih

Sestavljen je iz preprečevanja zapletov, povezanih z boleznijo. Popolna kompenzacija motenj presnovnih procesov je mogoča le, ko je maks kratek čas, po možnosti že pred rojstvom otroka, je bila postavljena pravilna diagnoza in začeto ustrezno zdravljenje. Od prvih dni življenja so iz otrokove prehrane izključena vsa živila, ki vsebujejo "prepovedane" aminokisline.

Samo to dejanje lahko doseže pozitiven rezultat in naprej normalen razvoj otrok. Diete je treba upoštevati zelo dolgo, običajno vsaj 10 let.

Od dnevni obrok otrok je popolnoma izključen iz vseh živil, bogatih z beljakovinami: meso, ribe, klobase, jajca, skuta, pekovski izdelki, žita, stročnice, oreščki, čokolada itd. Mlečni izdelki, zelenjava in sadje so dovoljeni, vendar le v majhnih količinah in ob upoštevanju fenilalanina, ki ga vsebujejo.

Upoštevati je treba, da je ta aminokislina v telesu še vedno nepogrešljiva in da je treba minimalne potrebe po njej v celoti zadovoljiti, sicer bo to povzročilo še hujše motnje v razvoju otroka kot bolezen sama. Ker je večina prehrambenih izdelkov za otroka kontraindicirana, je zelo dolgo obsojen na uživanje samo posebnih izdelkov, proizvedenih tako v tujini kot v Rusiji. Od prvih dni otrokovega življenja je prepovedano dojiti, prejemati mora samo mešanice, posebej zasnovane za te bolnike.

Dieta za starejše otroke naj pripravi le zdravnik specialist. Pri tem se upošteva ne le količina fenilalanina v izdelku, temveč tudi starost otroka, njegova višina, teža, individualne potrebe po hranila in energijo.

Beljakovine v otrokovo telo prihajajo skoraj izključno kot del zgoraj navedenih specializiranih živil. Potrebo po maščobah zadovoljimo predvsem z maslom in rastlinska olja. Lažje zagotoviti zahtevani znesek ogljikovi hidrati. V ta namen je otroku dovoljeno uživati ​​različno sadje, zelenjavo, sokove, sladkor, živila, ki vsebujejo škrob. Minerali in elementi v sledovih vstopajo v telo skoraj izključno s specializiranimi izdelki.

Ne smemo pozabiti, da lahko njihov okus in vonj povzročita zmanjšanje apetita otroka. Nekateri otroci razvijejo slabost, bruhanje, nadaljnji otrok poreden in noče hraniti. V teh primerih je dovoljeno za kratek čas izključiti mešanico iz prehrane. Prehrana otroka postane veliko bolj pestra po dopolnjenem tretjem mesecu starosti, ko je dovoljeno dajati sadne sokove, sadno kašo uvedemo po pol meseca. Mesec dni kasneje je primeren čas uvedbe prvih dopolnilnih živil v obliki zelenjavnega pireja ali konzervirane hrane, vendar brez vsebnosti mlečnih izdelkov. Pri šestih mesecih lahko otrok že jedo kašo, vendar narejeno iz pire saga ali žitaric brez beljakovin, želeja. Nato se prehrana razširi z uvedbo pene.

Pri bolnih otrocih, ki so v drugem letu življenja, se prehrana zelo razlikuje od prehrane zdravih. AT dnevna prehrana glavno mesto pripada različni zelenjavi in ​​sadju. Prijavite se posebne diete brezbeljakovinski, kamor spadajo brezbeljakovinske testenine, sago, brezbeljakovinski zdrob, koruzni škrob, rastlinska margarina, kisla smetana. Od izdelkov, ki vsebujejo sladkor, je dovoljena uporaba medu, marmelade, džema.

S primerno dieto potreben pogoj je stalno spremljanje vsebnosti fenilalanina v krvi. Z njegovim povečanjem je treba pregledati prehranska priporočila. Ko se odkrije bolezen, ko se je zdravljenje šele začelo, je treba takšne študije izvajati vsaj enkrat na teden, kasneje, ko se otrokovo stanje normalizira, pa vsaj enkrat na mesec. Ko otrok doseže višjo starost in stabilno normalizacijo njegovega stanja, se lahko laboratorijske preiskave izvajajo manj pogosto.

Dieto lahko postopoma prekličete šele, ko otrok dopolni deset let. V prihodnosti so vsi ti otroci pod nadzorom ustreznih strokovnjakov v kliniki. Izvaja se periodično vrednotenje njihovega duševnega in telesnega razvoja.

Poleg prehranskih priporočil je otroku predpisana zdravila, ki vključujejo kalcij, fosfor, železo, vitamine, zlasti skupine B, zdravila, ki izboljšujejo prenos impulzov v živčnem sistemu, izboljšujejo presnovne procese. Kompleks je dodeljen fizioterapevtske vaje. Z otrokom z znaki duševne zaostalosti delo poteka ob sodelovanju izkušenih učiteljev.

Za dekleta, ki nameravajo zanositi v prihodnosti, je dieta nujna do in med nosečnostjo. Te dejavnosti močno povečajo verjetnost za zdravega otroka.

Napoved. Popolnoma je odvisen od pravočasnosti diagnoze in začetka zdravljenja. Druga in tretja vrsta bolezni potekata najbolj neugodno, saj je pri njih prehrana praktično neučinkovita.

histidinemija

Kot samostojno bolezen so jo prvič izolirali leta 1961. Motena je presnova aminokisline histidin, ki se pojavi predvsem v koži in jetrih. Bolezen se lahko različno pogosto širi med različne skupine otrok.

Vzroki in mehanizem razvoja histidinemije

Zaradi motene cepitve histidina se ta kopiči v organih in tkivih, kar povzroča predvsem poškodbe možganov. Obstaja več vrst bolezni, od katerih so glavne:

1) najpogostejša oblika, pri kateri je presnova aminokislin motena tako v koži kot v jetrih;

2) kršitev metabolizma samo v jetrih, medtem ko je ohranjena v koži. Bolezen v tem primeru poteka v več blaga oblika, saj je menjava delno ohranjena;

3) nepopolna presnovna motnja v jetrih in koži. Tudi bolezen je razmeroma blaga.

Znaki histidinemije

Prvi znaki bolezni se lahko pojavi v različne starosti. Pojavijo se lahko tako pri novorojenčku kot med puberteto. Bolezen je v svojih manifestacijah zelo raznolika. Otrok ima lahko zelo globoko duševno zaostalost, vendar morda ni nobenih manifestacij in se v prihodnosti nikoli ne pojavi v kasnejšem življenju. Motnje v duševnem razvoju se pri otroku odkrijejo že zelo zgodaj. Pojavijo se v obliki konvulzij, izgube motoričnih sposobnosti, otrok preneha pokazati zanimanje za igrače in ljudi okoli sebe. V prihodnosti se vedno opazi duševna zaostalost. Lahko je izražena v majhni meri in lahko doseže skoraj ekstremne vrednosti. Duševne motnje se kažejo v tem, da ima otrok zelo pogosto spremembo razpoloženja, najpogosteje je vznemirjen in agresiven, njegovo vedenje in sposobnost koncentracije na kateri koli predmet sta motena. Večina bolnikov ima govorno okvaro, pogosto celo z normalnim duševnim razvojem.

Značilno je, da so med bolnimi otroki svetlolasi z modrimi očmi pogostejši kot temni z rjavimi očmi. Zato imajo zdravniki težave pri razlikovanju bolezni od fenilketonurije.

Glavne dodatne metode, ki pomagajo pri diagnozi, so biokemični laboratorijski testi. Diagnoza je možna že pred rojstvom otroka.

Zdravljenje histidinemije

Kot pri drugih presnovnih boleznih je dietna terapija najpomembnejše zdravljenje histidinemije. Od rojstva so iz prehrane izključena vsa živila, ki vsebujejo aminokislino histidin. Ker pa je ta snov nepogrešljiva za otrokovo telo, potem mora biti minimalna potreba po njem še vedno zadovoljena.

Na srečo je izdelek, ki vsebuje majhne količine histidina in je priporočljiv za dojenčke v obdobju dojenja, materino mleko. Če tega ni, se lahko dajejo posebne formule za hranjenje, kobilje in sojino mleko. Sadje in zelenjava vsebujeta večinoma ogljikove hidrate, zato sta »varni« živili in ju lahko dajemo enako kot zdravim otrokom. Kot prvi dodatni obrok za otroka ima prednost zelenjava. V drugi polovici življenja, ko otroku začnejo dajati mesne izdelke, naj jih bolni otroci prejemajo v zelo omejenih količinah. Pravilnost prehrane se ocenjuje glede na dobro počutje otroka in kazalce laboratorijskih preiskav.

Še posebej nezaželeni v prehrani otroka so izdelki, kot so govedina, piščanec, jajca, kravje mleko, skuta, sir, grah, ječmen, rž, pšenična moka, riž.

Pod vplivom dietne terapije konvulzije zelo hitro prenehajo motiti otroka. Toda govorne motnje in duševna zaostalost se na ta način ne popravijo.

Možno zdravljenje zdravila, vendar ne odpravlja vzroka bolezni, vpliva le na eno ali drugo njeno manifestacijo.

Napoved je v večini primerov ugodna in je odvisna od pravočasnosti diagnoze in zdravljenja.

Hartnupova bolezen

Odprt leta 1956. Povezan z oslabljeno absorpcijo aminokisline triptofan v črevesju. Je precej razširjena, vendar se ne manifestira pri vseh bolnikih.

Simptomi Hartnupove bolezni

Najprej pozornost pritegne poraz kožo, podobne tistim s pomanjkanjem vitaminov B. Pogosto so alergijske lezije kožo na sončno svetlobo. Motnje živčnega sistema so zelo različne. Opaženo je trzanje zrkla, tresenje prstov pri delu z majhnimi predmeti, motnje normalne napetosti mišic rok in nog, gibi v njih, koordinacija gibov, povezanih s poškodbo malih možganov.

Diagnoza temelji na podatkih laboratorijske raziskave: biokemijska analiza krvi, urina.

Zdravljenje Hartnupove bolezni

Zdravljenje je sestavljeno predvsem iz terapevtska prehrana. V prehrani otroka je treba omejiti količino živil, ki vsebujejo beljakovine. Povečajte količino porabljenega sadja. Od medicinske metode določiti uvod vitaminski pripravki različne skupine. Kožo otroka je treba zaščititi pred neposredno sončno svetlobo.