АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

НАРУШЕНИЯ МЕЖУТОЧНОГО ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ

Межуточный обмен аминокислот складывается из реакций дезамиинирования, трансаминирования и декарбоксилирования.

Дезаминирование. При окислительном дезаминировании аминокислот образуются соответствующие кетокислоты. В этой реакции принимают участие оксидазы
аминокислот и дегидрогеназы.

L-глутамат → NH₃ + α-кетоглутарат

Дезаминирование является универсальным процессом в образовании аминокислот, когда неиспользованные для синтеза белка аминокислоты теряют аминогруппы и превращаются в безазотистые продукты. Из аминогруппы образуется аммиак, а из безазотистой части - кетокислоты. Дезаминирование осуществляется ферментом аминооксидазой, коферментом которой является ФАД или НАД. Благодаря образованию α-кетоглутарата д езаминирование обеспечивает работу цикла Кребса, а благодаря образованию ионов аммония в почечных канальцах – участвует в регуляции кислотно-основного состояния (аммониогенез).

Ослаблен этот процесс при поражении печени, при гипоксии, при авитаминозах С, РР, и В₂. Нарушение дезаминирования приводит к ослаблению мочевинообразования увеличению аминокислот в крови (аминоацидемии), что сопровождается аминоацидурией.

Также последствиями снижения дезаминирования являются: уменьшение синтеза белка вследствие недостаточности смежных реакций трансаминирования, подавление активности цикла Кребса, подавление энергообразования, ацидоз, гипераммониемия.

Причинами увеличения дезаминирования могут быть: голодание, когда энергетические потребности организма удовлетворяются за счет белка.

Последствиями усиления дезаминирования являются увеличение образования α-кетоглутарата, ведущее к повышению энергообразования и образования кетокислот, уменьшение синтеза белка, повышение синтеза аммиака и увеличение мочевинообразования.

Трансаминирование (переаминирование) - это обратимый перенос аминогруппы с аминокислоты на α-кетоглутарат с образованием новой кетокислоты (КК) и общего коллекторного вещества L-глутамата:

А-та + α-кетоглутарат ↔ КК (ПК, ЩУК) + L-глутамат

Трансаминирование - это ос
новная биосинтетическая реакция заменимых ами
нокислот, протекающая в присутствии кофермента,
роль которого выполняет пиридоксальфосфат. Аминокислоты являются донаторами аминогруппы, а кетокислоты - акцепторами. Реакция катализируется специфическими ферментами трансаминазами, коферментом которых является фосфопиридоксаль (витамин В₆).

Трансаминирование поставляет кетокислоты (щавелевоуксусную кислоту) в цикл Кребса, тем самым поддерживает энергетический обмен, пировиноградную кислоту – для обеспечения глюконеогенеза, синтеза заменимых аминокислот. В результате трансаминирования образуется L-глутамат (коллектор аминогрупп разных аминокислот), используемый в синтезе мочевины.

Уменьшение трансаминирования отмечается при:

гиповитаминозе В₆ вследствие недостаточного содержания витамина в пище, при высокой потребности во время беременности, при нарушении его усвоения и фосфорилирования во время лечения фтивазидом, при подавлении кишечной микрофлоры, частично синтезирующей витамин, под воздействием длительного применения сульфаниламидных препаратов.

Снижение активности трансаминаз происходит также при ограничении синтеза белка (при голодании и тяжелых заболеваниях печени), при недостаточности коры надпочечников и щитовидной железы.

Вследствие уменьшения трансаминирования отмечается:

· уменьшение синтеза заменимых аминокислот (аланина из пировиноградной кислоты, аспарагина из щавелевоуксусной кислоты);

· гипогликемия вследствие уменьшения глюконеогенеза;

· аминоацидемия вследствие уменьшение синтеза мочевины;

· ацидоз в мышцах вследствие увеличения пировиноградной кислоты (ПК) в мышцах (из-за нарушения ее переноса в печень)

ПК + L-глутамат → α-Аланин + α-кетоглутарат

· образование токсических веществ вследствие активации декарбоксилирования.

В процессе трансаминирования из триптофана образуется никотиновая кислота. Отсутствие фосфопиридоксаля приводит к нарушению синтеза никотиновой кислоты, в результате чего развивается пеллагра.

При рядк причин: избыток кетокислот (ПК, α-кетоглутарата), увеличении глюкокортикоидов отмечается повышение трансаминирования.

Последствиями повышенного трансаминирования является уменьшение содержания незаменимых аминокислот и снижение синтеза белка, повышение синтеза мочевины и гиперазотемия

Если в отдельных органах возник некроз (панкреатит, гепатит, инфаркт миокарда или легких), то вследствие разрушения клеток тканевые трансаминазы поступают в кровь и повышение активности в крови является одним из диагностических тестов. Повышение уровня аспартатаминотрансферазы (АСТ) характерно для болезней сердца и аланинаминотрансферазы (АЛТ) - характерно для болезни печени.

Декарбоксилирование. Декарбоксилированию с образованием биогенных аминов и углекислоты подвергаются только некоторые аминокислоты.

А-та → Амины (биогенные) + СO₂

· Гистидин → гистамин

· Триптофан → серотонин

· Тирозин → тирамин (фальш-медиатор)

· Глутаминовая к-та → гамма-аминомасляная (ГАМК)

· Производные тирозина →дофамин

· Цистин →таурин

Первичные амины образуются декарбоксилированием аминокислот. В эту реакцию вступают вcе
аминокислоты. Процесс декарбоксилирования осуществляется специфическими декарбоксилазами, коферментом которых является фосфопиридоксаль (витамин В₆). Образующиеся амины далее превра
щаются под действием моноаминооксидазы или
диаминоксидазы.

Содержание ГИСТАМИНА повышается при аллергических заболеваниях (бронхиальная астма, отек КВИНКЕ и др), при ожогах, распаде опухолей, при шоках (анафилактическом, травматическом и гемотрасфузионном), при укусах ядовитых насекомых, при нервном возбуждении, кислородном голодании. Избыток гистамина повышает проницаемость сосудов, вызывает их дилятацию, нарушает микроциркуляцию, вызывает спазм гладкой мускулатуры.

СЕРОТОНИН образуется в митохондриях хромаффинных клеток кишечника. Разрушается в основном в легких с помощью фермента аминооксидазы. Серотонин повышает тонус гладкой мускулатуры, тонус и резистентность сосудов, является медиатором нервных импульсов в ЦНС, уменьшает агрессивность. Кислородное голодание снижает выработку серотонина. Увеличивается содержание серотонина в крови при карциноиде кишечника, при обострении хронического панкреатита, иммобилизационном стрессе у крыс.

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) тормозит синаптическую передачу поверхностных слоев коры головного мозга. Гипоксия и ацидоз снижают выработку ГАМК, при дефиците которой возникают судороги.

ПРИЧИНАМИ повышения содержания биогенных аминов могут быть не только увеличение декарбоксилирования соответствующих аминокислот, но также угнетение окислительного распада аминов и нарушение их связи с белками. Так, например, при гипоксических состояниях, ишемии, деструкции тканей (травмы, облучение и т.д.) ослабляются окислительные процессы, что уменьшает превращение аминокислот по пути их обычного распада и усиливает декарбоксилирование. Наряду с этим из-за повреждения тканей нарушается связывание аминов белками.

Появление большого количества биогенных аминов в тканях (особенно гистамина и серотонина) может вызвать значительные нарушения местного кровообращения, повышение проницаемости сосудов и повреждение нервной системы.

Снижение активности декарбоксилирования отмечается при дефиците витамина В₆

Нарушение метаболизма отдельных аминокислот в большей своей части представляют наследственные энзимопатии.

У человека известно много различных наследственных нарушений аминокислотного обмена. В основе этих нарушений лежит мутация какого-нибудь гена, кодирующего определенный фермент, участвующий в превращении данной аминокислоты. В результате наследственно измененный фермент либо неактивен вообще, либо проявляет часть присущей ему активности.

Большинство врожденных нарушений аминокислотного обмена у человека сопряжено с накоплением тех или иных промежуточных продуктов этого обмена. При некоторых наследственных заболеваниях такого рода нарушается нормальное развитие нервной ткани, что приводит к умственной отсталости.

Фенилаланин-тирозиновый путь заслуживает специального упоминания, так как при его нарушении могут возникать три вида врожденных нарушений обмена. Дефект фенилаланин-гидроксилазы, катализирующего гидроксилирование фенилаланина до тирозина может служить причиной фенилкетонурии (1: 10 000) (рис.). В оезультате на первый план выступает второстепенный путь обмена фенилаланина, в норме мало используемый. На этом пути фенилаланин претерпевает трансаминирование в реакции с α-кетоглутаратом, что приводит к образованию фенилпирувата. Фенилпируват и фенилаланин накапливаются в крови и тканях, а заетм выводятся с мочой. Избыток фенилпирувата в крови у новорожденных нарушает нормальное развитие мозга и служит причиной умственной отсталости.

При достаточно раннем выявлении фенилкетонурии можно с помощью соответствующей диеты создать условия для нормального развития и избежать умственной отсталости. Из рациона должны быть исключены любые продукты, в состав которых входят белкт с высоким содержанием фенилаланина. Затраты на подобную диету в США превышают 1000 долларов в год на одного ребенка. При отсутствии лечения многие больные фенилкетонурией не доживают до 25 лет, других приходится содержать в соответствующих учреждениях и тратить на это много средств (10 000 долларов в год на одного человека).

В некоторых случаях в результате генетической мутации дефектным оказывается четвертый фермент фенилаланинового пути – гомогентизат – 1,2-диоксигеназа, вследствие чего не подвергается дальнейшему расщеплению один из промежуточных продуктов катаболизма – гомогентизат, который накапливается в жидкостях тела и выводится из организма с мочой. На воздухе такая моча темнеет (гомогентизат на воздухе окисляется и превращается в темный пигмент). Это врожденное нарушение обмена носит название алкаптонурии.

Другими врожденными нарушениями обмена аминокислот являются:

• Альбинизм (дефицит тирозин-3-монооксигеназы)
• Аргининсукцинатацидемия ( дефицит аргининсукцинатлиазы)
• Гомоцистинурия (дефицит цистатион-β-синтазы)
• Болезнь кленового сиропа (лейциноз) (дефицит дегидрогеназы α-кетокислот с разветвленной цепью).
• Гипервалинемия (дефицит валин-трансаминазы)

блок а (фенилкетонурия) - нарушается синтез фермента фенилаланингидроксилазы;

блок б (тирозиноз) - недостаточное превращение парагидроксифенилпировиноградной кислоты в гомогентизиновую;

блок в (алкаптонурия) - задержка окисления тирозина на этапе превращения гомогентизиновой кислоты в малеилацетоуксусную вследствие недостаточности оксидазы гомогентизиновой кислоты;

блок г - нарушение образования гормонов щитовидной железы вследствие дефицита фермента катализирующего процесс йодирования тирозина свободным йодом;

блок д (альбинизм) - уменьшение превращения тирозина в меланин вследствие недостаточности тирозиназы.

Дата добавления: 2014-12-11 | Просмотры: 1247 | Нарушение авторских прав