Károsodott transzamináció és oxidatív dezamináció. A transzaminálási és dezaminációs folyamatok egyetemes jelentőséggel bírnak minden élő szervezet és minden aminosav számára: a transzamináció aminosavak képződéséhez, a dezamináció pedig azok pusztulásához vezet.
A transzaminációs reakció lényege egy aminocsoport reverzibilis átvitele egy aminosavról α-ketosavra anélkül, hogy közbenső szabad ammónia keletkezne. A reakciót specifikus enzimek katalizálják: aminotranszferázok vagy transzaminázok, amelyek kofaktorai a piridoxin foszforilált formái (piridoxál-foszfát és piridoxaminofoszfát).
A transzaminációs reakcióban bekövetkező zavarok több okból is előfordulhatnak: elsősorban piridoxinhiány (terhesség, a vitamint részben szintetizáló bélflóra elnyomása szulfonamid gyógyszerekkel, a piridoxál-foszfát szintézis gátlása ftivazid kezelés során). A transzamináz aktivitás csökkenése akkor is előfordul, ha a fehérjeszintézis korlátozott (éhgyomri, súlyos májbetegség). Ha egyes szervekben nekrózis lép fel (miokardiális vagy tüdőinfarktus, hasnyálmirigy-gyulladás, hepatitis stb.), akkor a sejtpusztulás következtében a szöveti transzaminázok bejutnak a vérbe, és aktivitásuk fokozódása a vérben ebben a patológiában az egyik diagnosztikai tesztek. A transzamináció sebességének megváltoztatásában jelentős szerepet játszik a reakció szubsztrátjai, valamint a hormonok, különösen a glikokortikoidok és a hormon közötti egyensúlyhiány. pajzsmirigy, amely serkentően hat erre a folyamatra.
Az oxidatív dezamináció gátlása, ami a fel nem használt aminosavak felhalmozódásához vezet, az aminosavak koncentrációjának növekedését okozhatja a vérben - hiperaminoacidémia. Ennek következménye az aminosavak fokozott kiválasztódása a vesén keresztül. aminoaciduria) és az egyes aminosavak arányának változása a vérben, létrehozva kedvezőtlen körülmények fehérjeszerkezetek szintéziséhez. Dezaminációs zavar akkor lép fel, ha hiányoznak a reakcióban közvetlenül vagy közvetve részt vevő komponensek (piridoxin, riboflavin, nikotinsav; hypoxia; fehérjehiány éhezés alatt).
Dekarboxilációs rendellenességek. A fehérjeanyagcsere nagyon fontos, bár nem univerzális iránya lévén a dekarboxiláció CO 2 és biogén aminok képződésével megy végbe. Csak néhány aminosav megy át dekarboxilezésen: hisztidin - hisztamin képződésével, tirozin - tiramin, 1-glutaminsav - γ-amino-vajsav, 5-hidroxi-triptofán - szerotonin, tirozin (3,4-dioxi-fenilalanin) és cisztin (1-ciszteinsav) származékai -, 3,4-dioxi-fenil-etil-amin ( dopamin) És taurin.
A biogén aminok specifikus biológiai aktivitással rendelkeznek, és mennyiségük növekedése számos kóros jelenséget okozhat a szervezetben. Ennek a növekedésnek nemcsak a megfelelő aminosavak fokozott dekarboxilációja lehet az oka, hanem az aminosavak oxidációjának gátlása és a fehérjék kötődésének megzavarása is. Például hipoxiás körülmények között ischaemia és szövetpusztulás (trauma, sugárzás stb.) esetén az oxidatív folyamatok gyengülnek, ami fokozza a dekarboxilációt. A szövetekben nagy mennyiségű biogén aminok (különösen a hisztamin és a szerotonin) megjelenése a helyi keringés jelentős zavarát, az érpermeabilitás növekedését és az idegrendszer károsodását okozhatja.
Egyes aminosavak metabolizmusának örökletes rendellenességei. Az aminosavak bizonyos metabolikus utakon való áthaladását a megfelelő enzimek jelenléte és aktivitása határozza meg. Az enzimszintézis örökletes rendellenessége ahhoz vezet, hogy a megfelelő aminosav nem vesz részt az anyagcserében, hanem felhalmozódik a szervezetben, és megjelenik a biológiai közegekben: vizeletben, székletben, verejtékben, agy-gerincvelői folyadékban. Klinikai kép Az ilyen betegséget egyrészt túl sok olyan anyag megjelenése határozza meg, amelynek metabolizálódnia kellett volna egy blokkolt enzim részvételével, másrészt pedig annak az anyagnak a hiánya, amelynek képződnie kellett volna.
Elég sok ilyen, genetikailag meghatározott aminosav-anyagcsere-zavar ismeretes; mindegyik recesszíven öröklődik. Néhányukat táblázatban mutatjuk be. 4.
|
4. táblázat Az enzimek hiányával vagy alacsony aktivitásával kapcsolatos örökletes aminosav-rendellenességek |
||
|
Aminosav |
Klinikai megnyilvánulása |
|
|
Fenilalanin |
Fenilalanin-hidroxiláz |
Fenilketonuria Fenilpiros oligofrénia |
|
n-hidroxi-fenil-piroborsav-oxidáz |
Alkaptonuria |
|
|
Homogentizinsav-oxidáz |
Tirosinosis |
|
|
Tirozináz |
Albinizmus |
|
|
Xantin-oxidáz |
Xanthinuria |
|
|
Arginin-szukcináz |
Arginin szukcinaturia |
|
A fenilalanin anyagcsere zavarai. A fenilalanin általában irreverzibilisen tirozinná oxidálódik. Ha az ehhez az enzimhez szükséges fenilalanin-hidroxiláz enzim szintézise megszakad a májban (14. séma, a blokk), akkor a fenilalanin oxidációja a fenil-piro- és fenil-tejsav képződésének útját követi - fejlődés fenilketonúria. Ennek az útvonalnak azonban alacsony az áteresztőképessége, ezért a fenilalanin felhalmozódik benne Nagy mennyiségű a vérben, a szövetekben és a cerebrospinális folyadékban, ami az élet első hónapjaiban a központi idegrendszer súlyos károsodásához és gyógyíthatatlan demenciához vezet. A tirozin elégtelen szintézise miatt a melanin képződése csökken, ami a bőr és a haj világosodását okozza. Ezenkívül a fenil fokozott termelésével piroszőlősav a katekolaminok (adrenalin, noradrenalin) képződéséhez szükséges enzim (dopamin-hidroxiláz) aktivitása gátolt. Ezért az örökletes betegség súlyosságát mindezen rendellenességek együttese határozza meg.
A betegség a következő teszttel határozható meg: ha néhány csepp 5%-os triklór-ecetsav-oldatot adunk a friss vizelethez, olívazöld szín jelenik meg. A betegek gyermekkorukban meghalnak, ha nem végzik el különleges bánásmód, amely abból áll, hogy állandó, de körültekintően (a vér aminosav-összetételének figyelemmel kísérése) korlátozza a fenilalanin táplálékból történő bevitelét.
A tirozin anyagcsere zavarai. A tirozin cseréje többféle módon történik. Ha a tirozinból képződött parahidroxi-fenil-piroborsav nem alakul át megfelelően homogentizinsavvá (lásd. rizs. 14.9, 6. blokk) az első, valamint a tirozin a vizelettel ürül ki. Ezt a jogsértést ún tirozinózis. Ha a tirozin oxidációjának késése a homogentizinsav maleil-acetoecetsavvá való átalakulásának pillanatában következik be (lásd. rizs. 14.9, blokk c), fejlődik alkaptonuria. A homogentizinsavat oxidáló enzim (homogentizinsav-oxidáz) a májban termelődik. Általában olyan gyorsan töri el a hidrokinongyűrűjét, hogy a savnak „nincs ideje” megjelenni a vérben, és ha megjelenik, a vesén keresztül gyorsan kiürül. Ennek az enzimnek az örökletes hibája miatt a homogentizinsav nagy mennyiségben található a vérben és a vizeletben. A vizelet feketévé válik, ha levegőn áll, vagy ha lúgot adnak hozzá. Ez azzal magyarázható, hogy a homogentizinsav a légköri oxigén hatására oxidálódik, és alkapton képződik benne ("lúgmegkötő"). A homogentizinsav a vérből behatol a szövetekbe - porcokba, inakba, szalagokba, belső réteg az aorta falai, ami a megjelenést eredményezi sötét foltok a fül, az orr, az arc és a sclera területén. Néha súlyos elváltozások alakulnak ki az ízületekben.
Ezenkívül a tirozin a bőr és a haj színezőanyagának - melanin - képződésének kiindulási terméke. Ha a tirozin melaninná történő átalakulása csökken az örökletes tirozináz-hiány miatt (lásd. rizs. 14.9, blokk e), albinizmus lép fel.
Végül a tirozin a tiroxin előfutára. A tirozin szabad jóddal történő jódozásának folyamatát katalizáló enzim elégtelen szintézise esetén (lásd. rizs. 14.9, d blokk), a pajzsmirigyhormonok képződése megszakad.
A triptofán anyagcsere zavarai. A triptofán metabolizmusának fő útja a nikotinsav-amid szintéziséhez vezet, amely nagyon fontos szerepet játszik a szervezet életében, mivel számos oxidatív enzim - a nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NAD) és redukált formája - protetikus csoportja. nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NADP). Emiatt a nikotinsav és amidjának hiánya számos anyagcsere-reakció megszakad, és ezen anyagok jelentős hiánya esetén pellagra.
A triptofán-anyagcsere zavara a belőle termelődő szerotonin mennyiségének változásában is megnyilvánulhat.
(Ju.I. Barasnyev, Ju.E. Veltiscsev, 1978)
1. Az aminosav-anyagcsere örökletes rendellenességei, amelyek a vérben és a vizeletben koncentrációjuk növekedésével járnak: fenilketonuria, hisztidinémia, triptofánuria, juharszirup betegség, ornitinémia, citrullinémia stb. Az öröklődés főként autoszomális recesszív jellegű. A betegségek kialakulása bizonyos enzimek szintézisének vagy szerkezetének megsértésén alapul.
2. Az aminosav-anyagcsere örökletes rendellenességei, amelyek a vizelettel történő kiválasztódásának fokozódásával járnak a vérszint változása nélkül: homocystinuria, hypophosphatasia, arginosuccinate aciduria stb. Ezekkel az enzimpátiákkal a vesékben a reabszorpció károsodik, ami tartalmuk növekedése a vizeletben.
3. Az aminosav-transzportrendszerek örökletes rendellenességei: cisztinuria, triptofánuria, Hartnep-kór stb. Ebbe a csoportba tartoznak az enzimpátiák, amelyek kialakulását az aminosavak vesében és belekben történő visszaszívódásának csökkenése okozza.
4. Másodlagos hyperaminociduria: Fanconi-szindróma, fruktosémia, galaktoszémia, Wilson-Konovalov-kór stb. Ezekben az állapotokban a másodlagos tubuláris rendellenességek következtében másodlagos generalizált hyperaminoaciduria lép fel.
Folling írta le először 1934-ben „fenilpiros imbecilitás” néven. Az öröklődés típusa autoszomális recesszív. A betegség előfordulási gyakorisága 1:10 000-1:20 000 újszülöttnél. A prenatális diagnózis genetikai szondák és chorionboholy-mintavétel segítségével lehetséges.
A klasszikus klinikai kép kialakulását a PKU-ban a fenilalanin-hidroxiláz hiánya és a dihidropterin-reduktáz hiánya okozza, a 2. enzim, amely biztosítja a fenilalanin hidroxilezését. Hiányuk a fenilalanin (PA) felhalmozódásához vezet a testnedvekben (1. ábra). Mint tudják, az FA esszenciális aminosav. Ha táplálékkal látják el, és nem használják fel fehérjeszintézishez, a tirozin út mentén lebomlik. A PKU-ban korlátozzák a FA tirozinná való átalakulását, és ennek megfelelően felgyorsul a fenilpirovinsavvá és más ketonsavakká való átalakulása.
1. séma. A fenilalanin anyagcserezavarok változatai.
A PKU különböző klinikai és biokémiai változatainak létezését az magyarázza, hogy a fenilalanin-hidroxiláz egy multienzimes rendszer része.
Megkülönböztetni következő űrlapokat PKU:
1. Klasszikus
2. Rejtett.
3. Atipikus.
A PKU atipikus és látens formáinak kialakulása a fenilalanin-transzamináz, tirozin-transzamináz és parahidroxi-fenil-piruvinsav-oxidáz hiányával jár. Az atipikus PKU-t általában nem kíséri az idegrendszer károsodása az enzimhiba késői kifejlődése következtében.
A fenilketonuriában szenvedő nőknek késleltetett mikrokefáliás gyermekeik lehetnek mentális fejlődés, húgyúti fejlődési rendellenességek, ezért a terhesség alatt diétás terápia előírása szükséges.
Klinikai tünetek PKU-ban szenvedő betegeknél
Születéskor a fenilketonuriában szenvedő gyermek egészségesnek tűnik. Ezeknél a gyermekeknél a betegség az első életévben nyilvánul meg.
1. Szellemi hiba. Egy kezeletlen gyermek körülbelül 50 IQ-pontot veszít az 1. életév végére. A betegeknél nincs összefüggés a fizikai aktivitás szintje és az értelmi fogyatékosság mértéke között.
2. Görcsös szindróma (4 50%), ekcéma, hypopigmentáció.
3. Károsodott mozgáskoordináció.
4. A statikus és motoros funkciók késleltetett fejlődése.
5. A piramispályák és a striopallialis rendszer károsodása. A klasszikus PKU klinikai megnyilvánulásai ritkák azokban az országokban, ahol a betegség újszülöttkori szűrőprogramja van.
A fenilketonuriában szenvedő gyermekeknél megnövekedett a vizeletben a FA metabolitok szintje. Növekedés élettani folyadékok FA tartalma és anyagcseretermékeinek aluloxidált termékei idegrendszeri károsodáshoz vezetnek. Ezekben a rendellenességekben bizonyos szerepe van az aminosavak egyensúlyának felborulásának (tirozin hiánya, amely általában aktívan részt vesz a mielin fehérje komponensének felépítésében). A demyelinizáció a fenilketonuria jellegzetes kóros tünete. Az aminosavak arányának megsértése
vér a szabad aminosavak szintjének megzavarásához vezet az agyban, ami demenciát, hiperkinézist és egyéb neurológiai tüneteket okoz.
A piramis tüneteket károsodott mielinizációs folyamatok okozzák. Az idegrendszer károsodásának szelektív jellegét a myelinizáció sajátosságai magyarázzák, a filogenetikailag legfiatalabb, összetett és differenciált funkciókat ellátó részek érintettek. A tirozinból származó melanin elégtelen képződése kék szemszínnel és világos bőrrel jár. A "penész" ("egér", "farkas") szagát a fenil-ecetsav jelenléte magyarázza a vizeletben. A bőr megnyilvánulásai(exudatív diathesis, ekcéma) kóros metabolitok felszabadulásával járnak. Az adrenerg hormonok elégtelen képződése a tirozinból artériás hipotenzióhoz vezet.
Meg kell jegyezni, hogy a PKU be kóros folyamat a máj érintett, de a morfológiai rendellenességek jellege nem specifikus: szöveti hipoxia, oxidatív és fehérjeszintetizáló funkciók zavarai, lipid túlterhelés jelei mutatkoznak. Ezzel együtt kompenzációs és adaptív változások figyelhetők meg: magas glikogéntartalom, mitokondriális hiperplázia. A PKU általános hiperaminoacidémiája az aminosav-anyagcsere másodlagos zavarával magyarázható, amely a májsejtek károsodása miatt következik be. számos, az aminosav-anyagcserében részt vevő enzim lokalizálódik a májban.
A klasszikus PKU-ban szenvedő, nem kezelt betegeknél a katekolaminok, a szerotonin és származékaik koncentrációja jelentősen csökken a vizeletben, a vérben és a cerebrospinalis folyadékban. Ezért be komplex kezelés A PKU promediátor korrekciót igényel, mivel a részleges intellektuális hiba a neurotranszmitter rendellenességekkel járhat.
A fenilketonuria klasszikus formájának diagnosztizálásának kritériumai:
1. A plazma FA szintje 240 mmol/l felett van.
2. Másodlagos tirozinhiány.
3. Megemelt szint FA metabolitok vizeletében.
4. Csökkentett tolerancia a lenyelt PA-val szemben.
A fenilketonuria diagnosztizálásának módszerei:
1. Fakivágási teszt FeCl 3-mal - at pozitív elemzés A vizeletben kékes-zöld szín jelenik meg.
2. A fenilalanin feleslegének kimutatása a vérben bakteriális segítségével lehetséges expressz teszt Goldfarb- vagy Guthrie-teszt (mivel az élet első napjaiban előfordulhat, hogy a fenilpiruvsav hiányzik a vizeletből).
PKU esetén a kezelést korlátozott PA tartalmú diétával végezzük (főleg zöldségételeket, mézet és gyümölcsöt írnak elő). Az olyan termékeket, mint a tej, tejtermékek, tojás, hal, teljes mértékben ki kell zárni a PKU-ban szenvedő betegek tartózkodása alatt. akut diéta. Kijelölt speciális gyógyszerek(cymogran, lofenalac) és vitaminok.
Az újszülöttek vizsgálatának optimális ideje 6-14 életnap, a terápia kezdete legkésőbb 21 életnap. Emlékeztetni kell arra, hogy az első napon végzett vizsgálat nem zárja ki a téves pozitív ill hamis negatív eredmények(az ismételt vizsgálatot 21 életnapig végezzük). A kezelés hatékonyságát a páciens intellektuális fejlettsége határozza meg. Meg kell jegyezni, hogy az egy év után megkezdett kezelés nem normalizálja teljesen az intelligenciát (ez a fejlődés következménye lehet visszafordíthatatlan változások az agyban).
Károsodott transzamináció és oxidatív dezamináció. A transzaminálás és a dezaminálás folyamatai egyetemes jelentőségűek minden élő szervezet számára: a transzamináció elősegíti az aminosavak szintézisét, a dezamináció elősegíti azok pusztulását.
A transzaminációs reakció lényege az aminocsoport fordított átvitele egy aminosavról α-ketosavra anélkül, hogy közbenső szabad ammóniumion keletkezne. A reakciót specifikus aminotranszferáz enzimek (transzaminázok) katalizálják, amelyek kofaktorai a piridoxin foszforilált formái (piridoxál-foszfát és piridoxamin-foszfát).
A transzaminációs reakciók zavarai több okból is előfordulhatnak, elsősorban piridoxinhiány következtében (terhesség, szulfonamid gyógyszerek gátlása) bél mikroflóra, a piridoxál-foszfát szintézis gátlása ftivazid kezelés során). Az aminotranszferáz aktivitás csökkenése a fehérjeszintézis gátlása esetén is előfordul (éhgyomri, súlyos májpatológia). Ha egyes szervekben nekrózis lép fel (miokardiális vagy tüdőinfarktus, hasnyálmirigy-gyulladás, hepatitis stb.), akkor a sejtpusztulás következtében a szövetek aminotranszferázai bejutnak a vérbe, és aktivitásuk fokozódása a vérben ilyen patológiával az egyik diagnosztikai kritériumok. A transzamináció sebességének megváltoztatásában fontos szerepet játszik a reakciószubsztrátok arányának kiegyensúlyozatlansága, valamint a hormonok, különösen a glükokortikoidok és a pajzsmirigyhormonok hatása, amelyek stimulálják ezt a folyamatot.
Az oxidatív dezamináció folyamatának gátlása, amelynek eredményeként a fel nem használt aminosavak lebomlanak, megnövekedett koncentrációjukat okozzák a vérben - hiperaminoacidémia. Ennek következménye az aminosavak fokozott vesén keresztüli kiválasztódása ( aminoaciduria) és az egyes aminosavak arányának megváltozása a vérben, ami kedvezőtlen feltételeket teremt a fehérjemolekulák szintéziséhez. A dezaminációt megzavarja a reakcióban közvetlenül vagy közvetve részt vevő komponensek (piridoxin, riboflavin, nikotinsav) hiánya, valamint hipoxia, éhezés (fehérjehiány).
Károsodott dekarboxilezés. Ez a folyamat a fehérjeanyagcsere fontos, bár nem univerzális iránya, és a szén-dioxid és a biogén aminok képződésével megy végbe. Csak néhány aminosav megy át dekarboxilezésen: a hisztidin hisztaminná, a tirozin tiraminná, a γ-glugaminsav γ-vé alakul -aminovajsav(GABA), 5-hidroxi-triptofán - szerotoninná, tirozin-származékok (3,4-dioxi-fenilalanin) és cisztin (L-ciszteinsav - 3,4-dioxi-fenil-etil-aminná (dopamin) és taurinná.
A biogén aminoknak specifikus biológiai aktivitásuk van, és mennyiségük növekedése bizonyos okokat okozhat kóros elváltozások szervezetben. A biogén aminok nagy mennyisége nemcsak a megfelelő aminosavak fokozott dekarboxilációjának, hanem az amin oxidációjának visszaszorításának és a fehérjék kötődésének károsodásának is az eredménye lehet. Például hipoxia, ischaemia és szövetpusztulás (trauma, sugárzás, stb.) során az oxidatív folyamatok lelassulnak, ezzel elősegítve a fokozott dekarboxilációt. A biogén aminok (különösen a hisztamin és a szerotonin) feleslege a szövetekben a helyi keringés jelentős megzavarását, az érfal fokozott permeabilitását és az idegrendszer károsodását okozhatja.
Egyes aminosavak metabolizmusának örökletes rendellenességei
Az aminosavak metabolizmusát a megfelelő enzimek bizonyos mennyisége és aktivitása határozza meg. Az enzimszintézis örökletes rendellenességei a esszenciális aminosav nem vesz részt az anyagcserében, hanem felhalmozódik a szervezet biológiai közegeiben: vérben, vizeletben, székletben, verejtékben, gerincvelői folyadék. A klinikai kép ilyen esetekben egyrészt annak köszönhető, hogy kellően nagy mennyiségű anyag van jelen, amelyet egy blokkolt enzim segítségével kellett volna metabolizálni; másodszor annak az anyagnak a hiánya, amelynek létre kellett volna jönnie.
Az aminosav-anyagcsere genetikailag meghatározott rendellenességei közül igen sok ismert, ezek mindegyike autoszomális recesszív módon öröklődik. Ezek egy részét a táblázat tartalmazza. 2.
Fenilalanin anyagcsere zavar. Normális esetben a fenilalanin tirozinná alakul. Ha az ehhez szükséges fenilalanin-hidroxiláz enzim szintézise megszakad a májban (4. ábra), akkor a fenilalanin oxidációja fenil-piruvó- és fenil-tejsavak képződésével megy végbe - fenilketonuria alakul ki. Ennek az útnak azonban alacsony az „áteresztőképessége”, ezért nagy mennyiségű fenilalanin halmozódik fel a vérben, a szövetekben és a cerebrospinális folyadékban, ami az újszülött életének első hónapjaiban a központi idegrendszer súlyos károsodásában és gyógyíthatatlan demenciában nyilvánul meg. . A tirozin elégtelen szintézise miatt a melanin képződése gátolt, ami a bőr és a haj világosodását okozza. Ráadásul ennek eredményeként emelt szintű oktatás A fenilpiruvsav gátolja a dopamin-hidroxiláz enzim aktivitását, amely a katekolaminok (adrenalin, noradrenalin) szintéziséhez szükséges. Nehézség örökletes patológia mindezen jogsértések komplexuma határozza meg. A betegek gyermekkorukban meghalnak, hacsak nem végeznek speciális kezelést, amely a táplálékból történő fenilalanin folyamatos, de gondos (a vér aminosav-összetételének ellenőrzése) korlátozásából áll. Korai diagnózis a betegségeket közvetlenül a gyermek születése után kell elvégezni. Erre a célra különféle biokémiai tesztrendszereket használnak.
Tirozin anyagcsere zavar. A tirozincsere többféleképpen történik. A tirozin homogentizinsavvá történő elégtelen átalakulása esetén (lásd 4. ábra), aminek oka lehet a különböző enzimek hibája, a tirozin felhalmozódik a vérben és a vizelettel ürül. Ezt a rendellenességet tirozinózisnak nevezik, és a máj- és veseelégtelenségés a gyermek korai halála vagy csak késleltetett pszichomotoros fejlődés. Ha a homogentizinsav oxidációja során zavar lép fel a tirozin metabolizmusában (lásd 4. ábra), alkaptonuria alakul ki. A homogentizinsavat oxidáló enzim (homogentisin-oxidáz) a májban termelődik. Normális esetben olyan gyorsan eltöri a hidrokinongyűrűjét, hogy a savnak „nincs ideje” bejutni a vérbe, és ha mégis, akkor a vesén keresztül gyorsan kiürül. Ennek az enzimnek az örökletes hibája esetén a homogentizinsav nagy mennyiségben halmozódik fel a vérben és a vizeletben. Az alkaptonuriában szenvedő betegek vizelete levegőben vagy lúg hozzáadása után feketévé válik. Ez a homogentizinsav légköri oxigénnel való oxidációjával és az alkapton képződésével magyarázható (a latin alcapton - lúg befogása). A homogentizinsav a véráramon keresztül jut be a szövetekbe - porcokba, inakba, szalagokba, az aortafal belső rétegébe, aminek következtében sötét foltok képződnek a fülekben, az orrban, az arcokon és a sclerán. Az alkapton törékennyé teszi a porcokat és az inakat, ami néha súlyos ízületi elváltozásokhoz vezet.
A tirozin a bőrben és a hajban található melanin pigment képződésének kiindulási vegyülete is. Ha a tirozin melaninná történő átalakulása lassú az örökletes tirozináz-hiány miatt (lásd a 4. ábrát), albinizmus, amihez fokozott bőrérzékenység társul, hogy napfényés látássérülés.
Végül a tirozin a tiroxin előfutára. A tirozin és a szabad jód kölcsönhatását katalizáló enzim elégtelen szintézise esetén a pajzsmirigyhormonok képződése megszakad.
A triptofán metabolizmusának megsértése. A triptofán fő anyagcsereútja a nikotinsavhoz hasonlóan biztosítja a nikotinamidadenin-dinukleotid (NAD) és a NADP szintézisét, amelyek fontos szerepet játszanak a szervezet életében, mivel számos anyagcsere-reakció koenzimei, és ezeknek az anyagoknak a jelentős hiánya. okozza a fejlődést pellagra. A triptofán-anyagcsere zavara a belőle termelődő szerotonin mennyiségének megváltozásával is együtt járhat.
Az örökletes anyagcsere-betegségek legnagyobb csoportja. Szinte mindegyik autoszomális recesszív módon öröklődik. A betegségek oka az aminosavak szintéziséért felelős egyik vagy másik enzim hiánya. Ezek tartalmazzák:
A FENILKETONÚRIA (PKU) egy súlyos örökletes betegség, amelyet főként az idegrendszer károsodása jellemez. A fenilalanin hidroxiláz szintézisét szabályozó gén mutációja következtében a fenilalanin tirozinná történő átalakulásának szakaszában metabolikus blokk alakul ki, melynek eredményeként a fenilalanin átalakulásának fő útja a dezaminációvá és a fenilalanin szintézisévé válik. mérgező származékok - fenilpiruvsav, fenil-tejsav és fenil-ecetsav. A vérben és a szövetekben a fnylalanin-tartalom jelentősen megnő (legfeljebb 0,2 g/l-ig, 0,01-0,02 g/l normával). A betegség patogenezisében jelentős szerepet játszik a tirozin elégtelen szintézise, amely a katekolaminok és a melanin prekurzora. A betegség autoszomális recesszív módon öröklődik.
AMINOSAV-ANYAGCSERE ZAVARAI. A rendellenességgel kapcsolatos leggyakoribb betegségek aminosav anyagcsere, a fenilketonúria és az albinizmus.
Normális esetben a fenilalanin (PA) aminosavat a fenilalanin-hidroxiláz enzim alakítja át tirozin aminosavvá, amely viszont a tirozináz enzim hatására átalakul melanin pigmentté. Ha ezen enzimek aktivitása megzavarodik, örökletes emberi betegségek fenilketonuria és albinizmus alakulnak ki.
A fenilketonuria (PKU) különböző emberi populációkban fordul elő, gyakorisága 1: 6000-1: 10 000, Fehéroroszországban - 1: 6000. Autoszomális recesszív módon öröklődik; betegek recesszív homozigóták (aa). A mutáns gént, amely a fenilalanin-hidroxiláz enzim szintéziséért felelős, feltérképezték (12q22-q24), azonosították és szekvenálták (meghatározták a nukleotidszekvenciát).
A fenilalanin az egyik esszenciális aminosavak. A FA-nak csak egy részét használják fel fehérjeszintézishez; ennek az aminosavnak a nagy része tirozinná oxidálódik. Ha a fenilalanin-hidroxiláz enzim nem aktív, akkor a FA nem alakul át tirozinná, hanem nagy mennyiségben halmozódik fel a vérszérumban fenilpirovinsav (PPVA) formájában, amely a vizelettel és az izzadsággal ürül, és így egy „egér” keletkezik. ” szaga a betegektől. Az FPVC magas koncentrációja a központi idegrendszer axonjai körüli mielinhüvely kialakulásának megzavarásához vezet. A fenilketonuriában szenvedő gyermekek egészségesen születnek, de életük első heteiben kialakulnak a betegség klinikai megnyilvánulásai. Az FPVK neurotróp méreg, melynek következtében növekszik az ingerlékenység és az izomtónus, hiperreflexia, tremor, görcsös epileptiform rohamok alakulnak ki. Későbbi megsértése magasabb ideges tevékenység, mentális retardáció, mikrokefália. A betegek gyenge pigmentációt tapasztalnak a melaninszintézis károsodása miatt.
Ennek a betegségnek három formája van. A fenilketonuria I autoszomális recesszív öröklődésű, és a RAS gén mutációi okozzák, amelyek a 12. kromoszóma (12q24.1) hosszú karján lokalizálódnak.
A fenilketonuria //autoszomális recesszív módon is öröklődik, a génhiba a 4. kromoszóma rövid karjában, a 4p15.3 régióban lokalizálódik. A betegség előfordulási gyakorisága 1:100 000 A dihidropteridin-reduktáz elégtelensége miatt a fenil-alanin, a tirozin és a triptofán hidroxilezésében kofaktorként részt vevő tetrahidrobiopterin aktív formájának helyreállítása károsodik, ami akkumulációhoz vezet. metabolitok, valamint a katekolamin és szerotonin neurotranszmitterek prekurzorainak képződésének károsodása. A betegség patogenezisében a vérszérum, a vörösvértestek és az agy-gerincvelői folyadék folátszintjének csökkenése is fontos.
A fenilketonuria III autoszomális recesszív módon öröklődik, és a 6-piruvoil-tetrahidropterin szintáz hiányával jár, amely részt vesz a tetra-hidrobiopterin dihidroneopterin-trifoszfátból történő szintézisében. A betegség előfordulási gyakorisága 1:30 000 A tetrahidrobiopterin hiánya nagy szerepet játszik a betegség kialakulásában.
A betegség diagnosztizálása biokémiai módszerekkel történik: még a klinikai kép kialakulása előtt PPVC-t határoznak meg a vizeletben, és magas fenilalanin-tartalmat mutatnak ki a vérben. A szülészeti kórházakban a fenilketonuria szűrővizsgálata kötelező.
Az albinizmus különböző populációkban fordul elő, eltérő gyakorisággal - 1:5000-től 1:25 000-ig. Leggyakoribb formája - az okulocutan tirozin-negatív albinizmus - autoszomális recesszív módon öröklődik.
Fő klinikai megnyilvánulásai albinizmus bármely életkorban a melanin hiánya a bőrsejtekben (tejfehér szín), nagyon szőke haj, világosszürke vagy világoskék írisz, piros pupilla, fokozott érzékenység UV-sugárzásnak (okok gyulladásos betegségek bőr). A betegek bőrén nincs sötét foltok, a látásélesség csökken. A betegség diagnosztizálása nem nehéz.
61. Örökletes betegségek szénhidrát anyagcsere (galaktosémia)
A szénhidrát-anyagcsere-zavarokhoz kapcsolódó örökletes betegségek közé tartozik pl. galaktosémia, amelyben a galaktóz enzimatikus glükózzá való átalakulásának folyamata megszakad. Ennek eredményeként a galaktóz és anyagcseretermékei felhalmozódnak a sejtekben, és káros hatással vannak a májra, a központi idegrendszer stb. Klinikailag a galaktosémia a gyermek életének első napjaitól kezdődő hasmenéssel, hányással, a máj károsodása és megnagyobbodása miatti tartós sárgasággal, a lencse homályosodásával (hályoggal), valamint a szellemi és fizikai fejlődés késleltetésével nyilvánul meg.
A szénhidrát-anyagcsere örökletes rendellenességei közé tartozik cukorbetegség (lásd Cukorbetegség) és számos más betegség.
A szénhidrát-anyagcsere patológiája. A vércukorszint emelkedése - hiperglikémia fordulhat elő a túlzottan intenzív glükoneogenezis eredményeként vagy a szövetek glükóz hasznosítási képességének csökkenése következtében, például ha a sejtmembránokon keresztüli szállítási folyamatok megszakadnak. A vércukorszint csökkenése - hipoglikémia - különböző betegségek tünete lehet, ill kóros állapotok, és az agy különösen sérülékeny ebből a szempontból: a hipoglikémia visszafordíthatatlan működési károsodást okozhat.
Az U. o. enzimek genetikailag meghatározott defektusai. sokak okai örökletes betegségek. A monoszacharid anyagcsere genetikailag meghatározott örökletes rendellenességére példa az galaktosémia, a galaktóz-1-foszfát-uridil-transzferáz enzim szintézisének meghibásodása következtében alakul ki. A galaktoszémia jelei az UDP-glükóz-4-epimeráz genetikai hibájával is megfigyelhetők. Jellemző tulajdonságok galaktoszémia a hipoglikémia, a galaktosuria, a galaktózzal együtt a galaktóz-1-foszfát megjelenése és felhalmozódása a vérben, valamint fogyás, zsíros degeneráció és májzsugorodás, sárgaság, szürkehályog fiatalon, késleltetett pszichomotoros fejlődés. A galaktoszémia súlyos formáiban a gyermekek gyakran az első életévben meghalnak májkárosodás vagy fertőzésekkel szembeni ellenállásuk csökkenése miatt.
Az örökletes monoszacharid intolerancia egyik példája a fruktóz intolerancia, amelyet a fruktóz-foszfát-aldoláz genetikai hibája, illetve egyes esetekben a fruktóz-1,6-difoszfát-aldoláz aktivitásának csökkenése okoz. A betegséget a máj és a vese károsodása jellemzi. A klinikai képet görcsök, gyakori hányás jellemzi, néha kóma. A betegség tünetei az élet első hónapjaiban jelentkeznek, amikor a gyermekeket vegyes vagy mesterséges táplálásra helyezik át. A fruktóz terhelés súlyos hipoglikémiát okoz.
Az oligoszacharidok metabolizmusának meghibásodása által okozott betegségek főként az étkezési szénhidrátok lebomlását és felszívódását jelentik, ami főként a vékonybélben fordul elő. A keményítőből és az élelmiszer-glikogénből a nyálban és a hasnyálmirigylében lévő a-amiláz hatására képződő maltóz és kis molekulatömegű dextrinek, a tej laktóz és szacharóz diszacharidázok (maltáz, laktáz és szacharáz) hatására a megfelelő monoszacharidokká bomlanak le, főleg a mikrobolyhokban. a nyálkahártya vékonybél, majd ha a monoszacharidok szállítási folyamata nem szakad meg, megtörténik a felszívódásuk. A vékonybél nyálkahártyájának diszacharidázok aktivitásának hiánya vagy csökkenése fő ok a megfelelő diszacharidokkal szembeni intolerancia, ami gyakran máj- és vesekárosodáshoz, hasmenéshez és puffadáshoz vezet (lásd. Malabszorpciós szindróma ). Különösen súlyos tünetek jellemzik örökletes intolerancia laktóz, amelyet általában a gyermek születésétől észlelnek. A cukorintolerancia diagnosztizálására általában használják stressztesztek szénhidrát intolerancia gyanúja esetén éhgyomorra per os beadva. Több pontos diagnózis a bélnyálkahártya biopsziájával és a kapott anyag diszacharidáz aktivitásának meghatározásával diagnosztizálható. A kezelés abból áll, hogy a megfelelő diszacharidot tartalmazó élelmiszereket eltávolítják az élelmiszerből. Nagyobb hatás figyelhető meg azonban, ha enzimkészítményeket írnak fel, ami lehetővé teszi az ilyen betegek számára, hogy rendszeres ételeket egyenek. Például laktázhiány esetén azt tartalmazó enzimkészítmény, fogyasztás előtt célszerű tejhez adni. Helyes diagnózis A diszacharidáz-hiány okozta betegségek rendkívül fontosak. A leggyakoribb diagnosztikai hiba ezekben az esetekben a vérhas, egyéb hamis diagnózis felállítása bélfertőzések, és antibiotikus kezelés, ami a beteg gyermekek állapotának gyors romlásához és súlyos következményekhez vezet.
A glikogén anyagcsere zavara által okozott betegségek az örökletes enzimpátiák csoportját alkotják, amelyek név alatt egyesülnek. glikogenózis. A glikogenózisokat jellemzik túlzott felhalmozódás glikogén a sejtekben, amihez e poliszacharid molekuláinak szerkezetének megváltozása is társulhat. A glikogenózist az úgynevezett raktározási betegségek közé sorolják. A glikogénbetegség (glikogénbetegség) autoszomális recesszív módon vagy nemhez kötött módon öröklődik. Majdnem teljes hiánya glikogén sejtekben aglikogénózisban figyelhető meg, amelynek oka a máj glikogén-szintetáz teljes hiánya vagy csökkent aktivitása.
A különböző glikokonjugátumok károsodott anyagcseréje által okozott betegségek a legtöbb esetben következmények veleszületett rendellenességek glikolipidek, glikoproteinek vagy glikozaminoglikánok (mukopoliszacharidok) lebontása különböző szervekben. Ezek is raktározási betegségek. Attól függően, hogy melyik vegyület halmozódik fel rendellenesen a szervezetben, glikolipidózokat, glikoproteinódokat és mukopoliszacharidózokat különböztetünk meg. Sok lizoszómális glikozidáz, amelyek hibája áll a háttérben örökletes rendellenességek szénhidrát-anyagcsere, formájában léteznek különféle formák, az úgynevezett többszörös formák vagy izoenzimek. A betegséget bármelyik izoenzim hibája okozhatja. Például. A Tay-Sachs-kór az acetil-hexózaminidáz AN formájának (hexosaminidáz A) hibájának a következménye, míg ezen enzim A és B formájának hibája Sandhoff-kórhoz vezet.
A legtöbb tárolási betegség rendkívül súlyos, sok közülük még mindig gyógyíthatatlan. Klinikai kép mikor különféle betegségek a felhalmozódás hasonló lehet, és éppen ellenkezőleg, ugyanaz a betegség különböző betegeknél eltérően nyilvánulhat meg. Ezért minden esetben szükséges az enzimhiba megállapítása, amely leginkább a betegek bőrének leukocitáiban és fibroblasztjaiban mutatkozik meg. Szubsztrátként glükokonjugátumokat vagy különféle szintetikus glikozidokat használnak. Különbözőben mukopoliszacharidózisok, valamint néhány más raktározási betegségben (például mannozidózis esetén) a szerkezetben eltérő oligoszacharidok jelentős mennyiségben ürülnek ki a vizelettel. Ezeknek a vegyületeknek a vizeletből történő izolálása és azonosítása a tárolási betegségek diagnosztizálása céljából történik. A raktározási betegség gyanúja miatt amniocentézis során nyert magzatvízből izolált tenyésztett sejtekben az enzimaktivitás meghatározása lehetővé teszi a prenatális diagnózist.
Egyes betegségekben súlyos megsértése esetén az U. o. másodlagosan merülnek fel. Ilyen betegség például az diabetes mellitus, vagy a hasnyálmirigy-szigetek b-sejtjeinek károsodása, vagy magának az inzulinnak vagy az inzulinérzékeny szövetek sejtmembránján lévő receptorainak szerkezeti hibái. A táplálkozási hiperglikémia és hiperinzulinémia elhízás kialakulásához vezet, ami fokozza a lipolízist és a nem észterezett anyagok használatát. zsírsavak(NEFA) energiahordozóként. Ez rontja a glükóz felhasználását izomszövetés serkenti a glükoneogenezist. A NEFA és az inzulin feleslege viszont a vérben a trigliceridek szintézisének növekedéséhez vezet a májban (lásd. Zsírok ) És koleszterin és ennek megfelelően a vérkoncentráció növekedéséhez lipoproteinek nagyon alacsony és alacsony sűrűségű. Az egyik ok, amely hozzájárul a cukorbetegség olyan súlyos szövődményeinek kialakulásához, mint a szürkehályog, a nephropathia, az anglopathia és a szöveti hipoxia, a fehérjék nem enzimatikus glikozilációja.
62. Örökletes betegségek kötőszöveti(mukopoliszacharidózisok)
A mukopoliszacharidózisok vagy röviden MPS, vagy MPS (a (mukopoliszacharidok + -ōsis)) a kötőszöveti anyagcsere-betegségek csoportja, amelyek a savas glikozaminoglikánok (GAG, mukopoliszacharidok) károsodott metabolizmusával kapcsolatosak, és amelyet a glikozaminoglikán metabolizmus lizoszomális enzimeinek hiánya okoz. . A betegségek örökletes anyagcsere-rendellenességekkel járnak, „raktározási betegségekként” nyilvánulnak meg, és különféle csont-, porc- és kötőszöveti hibákhoz vezetnek.
A betegségek típusai
Az enzimhiba természetétől függően a mukopoliszacharidózisok több fő típusát különböztetjük meg:
63. Mendelizáló tulajdonságok az emberekben
Mendeli karakterek azok, akiknek az öröklődése a G. Mendel által megállapított törvények szerint történik. A mendeli tulajdonságokat az egyik gén határozza meg monogén módon (a görög monosz - egy), vagyis amikor egy tulajdonság megnyilvánulását az allél gének kölcsönhatása határozza meg, amelyek közül az egyik uralja (elnyomja) a másikat. A mendeli törvények a teljes penetranciával (latin penetrans szóból - áthatoló, elérő) és állandó expresszivitással (a tulajdonság kifejeződési foka) rendelkező autoszomális génekre érvényesek.
Ha a gének a nemi kromoszómákban lokalizálódnak (az X és Y kromoszómák homológ régiója kivételével), vagy egy kromoszómán kapcsolódnak, vagy az organellumok DNS-ében, akkor a keresztezés eredménye nem követi a Mendel-törvényeket.
Az öröklődés általános törvényei minden eukarióta esetében azonosak. Az emberekben is vannak mendeli jegyek, és öröklődésük minden típusa jellemzi őket: autoszomális domináns, autoszomális recesszív, nemi kromoszómákhoz köthető (az X és Y kromoszómák homológ régiójával).
A mendeli tulajdonságok öröklődésének típusai:
I. Autoszomális domináns öröklődés típusa. Néhány normál és kóros jelek:
1) fehér göndör a homlok felett;
2) a haj durva, egyenes (sün);
3) gyapjas haj - rövid, könnyen töredező végű, göndör, bolyhos;
4) a bőr vastag;
5) a nyelv csőbe forgatásának képessége;
6) Habsburg ajak - alsó állkapocs keskeny, előrenyúló, alsó ajak lógó és félig nyitott száj;
7) polydactyly (a görög polus - számos, daktylos - ujj szóból) - polydactyly, ha hat vagy több ujj van;
8) syndactyly (a görög szin - együtt) - két vagy több ujj falánjainak lágy vagy csontszöveteinek összeolvadása;
9) brachydactyly (rövid ujjak) - az ujjak disztális falánjainak fejletlensége;
10) arachnodactyly (a görög ahahna - pók szóból) - nagyon megnyúlt „pók” ujjak
II. Autoszomális recesszív típusú öröklődés.
Ha recesszív gének autoszómákban lokalizálódnak, két heterozigóta vagy homozigóta házasságában nyilvánulhatnak meg recesszív allélra.
Autoszomális recesszív módon öröklődik következő jeleket:
1) a haj puha, egyenes;
2) a bőr vékony;
3) Rh- vércsoport;
4) képtelenség érzékelni a fenil-karbamid keserű ízét;
5) képtelenség a nyelvet csővé hajtani;
6) fenilketonúria - a fenilalanin tirozinná való átalakulása blokkolva van, amely fenilpirovinsavvá alakul, ami neurotróp méreg (jelek - görcsös szindrómák, lemarad mentális fejlődés, impulzivitás, ingerlékenység, agresszió);
7) galaktoszémia – a galaktóz felhalmozódása a vérben, ami gátolja a glükóz felszívódását és toxikus hatás a máj, az agy, a szemlencse működéséről;
8) albinizmus.
A recesszív örökletes megbetegedések gyakorisága különösen nő az izolátumokban és a betegek körében magas százalék rokon házasságok.
Néhány jel hosszú ideje Mendelinek tekintették, de öröklődési mechanizmusuk valószínűleg egy összetettebb genetikai modellen alapul, és valószínűleg egynél több gént is magában foglal. Ezek tartalmazzák:
hajszín
szem színe
Morton ujja
nyelvhajlítás
64. A keringő fehérjék örökletes betegségei (thalassaemia)
A talaszémia (Cooley-féle vérszegénység) recesszív módon öröklődik (bihallelikus rendszer), amely a normál hemoglobin szerkezetének részét képező polipeptidláncok szintézisének csökkenésén alapul. Normális esetben a hemoglobin fő változata (97%) felnőtteknél a hemoglobin A. Ez egy tetramer, amely két α-lánc monomerből és két β-lánc monomerből áll. A felnőtt hemoglobin 3%-át a hemoglobin A2 képviseli, amely két alfa és két delta láncból áll. Két gén, a HBA1 és HBA2 kódolja az alfa monomert és egy HBB gén a béta monomert. A hemoglobin gének mutációjának jelenléte bizonyos típusú láncok szintézisének megzavarásához vezethet.
65. Emberi kareotípus. A kromoszómák felépítése és típusai. Lásd a kérdést. 12 és 22
66. . Öröklött keringő fehérjebetegségek (sarlósejtes vérszegénység)
Sarlósejtes vérszegénység A hemoglobin fehérje szerkezetének ilyen megsértésével összefüggő örökletes hemoglobinopátia, amelyben különleges kristályos szerkezetet nyer - az úgynevezett hemoglobin S-t. A normál hemoglobin A helyett a hemoglobin S-t hordozó vörösvérsejtek mikroszkóp alatt jellegzetes félhold alakú (sarló alakú), amelyre a hemoglobinopathia ezt a formáját sarlósejtes vérszegénységnek nevezik.
A hemoglobin S-t hordozó vörösvértestek perzisztenciája és oxigénszállító képessége csökkent, ezért a sarlósejtes vérszegénységben szenvedő betegeknél a lép vörösvértesteinek pusztulása megnövekszik, élettartamuk lerövidül, a hemolízis fokozódik és gyakran krónikus hipoxia (oxigénhiány) vagy a csontvelő krónikus „túlstimulált” vörösvérsejtvonalának jelei.
A sarlósejtes vérszegénység autoszomális recesszív módon öröklődik (nem teljes dominanciával). A sarlósejtes vérszegénység génre heterozigóta hordozóknál az eritrociták megközelítőleg azonos mennyiségű hemoglobin S-t és hemoglobin A-t tartalmaznak. Normális körülmények között azonban a hordozók szinte soha nem tapasztalnak tüneteket, és a sarlós vörösvértesteket véletlenül észlelik, amikor laboratóriumi kutatás vér. A hordozók tünetei hipoxia (például hegymászás) vagy a test súlyos kiszáradása során jelentkezhetnek. A sarlósejtes vérszegénység gén homozigótáinak vérében csak sarló alakú vörösvértestek találhatók, amelyek hemoglobint S hordoznak, és a betegség súlyos.
A sarlósejtes vérszegénység nagyon gyakori a világ azon régióiban, ahol a malária endémiás, és a sarlósejtes vérszegénységben szenvedő betegeknél megnövekedett (bár nem abszolút) veleszületett rezisztencia a Plasmodium falciparum különböző törzsei által okozott fertőzésekkel szemben. Ezen betegek sarló alakú vörösvérsejtjei in vitro is rezisztensek a Plasmodium falciparum fertőzéssel szemben. Azok a heterozigóta hordozók, akik nem szenvednek vérszegénységben, szintén fokozott maláriával szembeni rezisztenciával rendelkeznek (heterozigóta előny), ami megmagyarázza magas frekvencia ez a káros allél afrikai nyelven
Az aminosavak köztes metabolizmusa a dezaminációs, transzaminálási és dekarboxilezési reakciókból áll.
Rizs. 21. Az aminosavak metabolizmusa.
Dezaminálás. Ez az intersticiális aminosav-anyagcsere szakasza, amely során ketosavak és ammónia képződik. A dezaminálást az amin-oxidáz enzim végzi, melynek koenzimje a FAD vagy NAD.
L-glutamát →N.H. 3 + α -ketoglutarát
A dezaminálás egy univerzális folyamat az aminosavak képződésében, amikor a fehérjeszintézishez nem használt aminosavak aminocsoportokat veszítenek és nitrogénmentes termékekké alakulnak. Az aminocsoportból ammónia, a nitrogénmentes részből ketosavak keletkeznek.
Az oktatásnak köszönhetően α -ketoglutarát deaminálás biztosítja a Krebs-ciklus működését, és a képződésnek köszönhetően ammónium ionok a vesetubulusokban – részt vesz a sav-bázis állapot szabályozásában (ammoniogenezis).
A dezaminációs hiány okai és következményei.
Ezt a folyamatot gyengíti májkárosodás, hipoxia, C-, PP- és B2-vitamin-hiány.
A dezamináció megsértése a karbamid képződés gyengüléséhez és a vér aminosavainak növekedéséhez vezet ( aminoacidémia), amelyhez mellékeljük aminoaciduria.
A dezamináció csökkenésének következményei a következők: a fehérjeszintézis csökkenése a szomszédos transzaminációs reakciók elégtelensége miatt, a Krebs-ciklus aktivitásának elnyomása, energiatermelés, acidózis, hiperammonémia.
A túlzott dezamináció okai és következményei.
A dezamináció növekedésének okai lehetnek: koplalás, amikor a szervezet energiaszükségletét fehérje elégíti ki.
A megnövekedett dezamináció következményei az α-ketoglutarát képződésének növekedése, ami az energiatermelés és a ketosavak képződésének növekedéséhez, a fehérjeszintézis csökkenéséhez, az ammóniaszintézis növekedéséhez és a karbamidképződés növekedéséhez vezet.
Transzamináció(transzamináció) egy aminocsoport reverzibilis átvitele aminosavból ketosavba, közbenső ammóniaképződés nélkül, új ketosav (KA) és új, nem esszenciális aminosav keletkezése céljából. Az aminosavak aminocsoport donorok, a ketosavak pedig akceptorok.
A transzamináció egy koenzim jelenlétében megy végbe, amelynek szerepét a piridoxál-foszfát (B 6-vitamin) tölti be.
A transzamináció ketosavakkal (oxálecetsavat) látja el a Krebs-ciklust, ezáltal támogatja az energia-anyagcserét, a piroszőlősavat pedig a glükoneogenezis és a nem esszenciális aminosavak szintézisének biztosítása érdekében.
Amikor az aminocsoport α-ketoglutarátra kerül, az L-glutamát gyűjtőanyag képződik:
A-ta +α -ketoglutarát ↔ KK (PC, SHUK) +L-glutamát
Az L-glutamátot a karbamid szintézisében használják.
A csökkent transzamináció okai:
B6 hipovitaminózis az élelmiszerek elégtelen vitamintartalma miatt, nagy szükséglet terhesség alatt, felszívódásának és foszforilációjának megsértése ftivazid-kezelés során, a bél mikroflóra elnyomása, amely részben szintetizálja a vitamint, hosszú távú használat hatására szulfonamid gyógyszerek.
a fehérjeszintézis korlátozása (éhezéssel és súlyos májbetegségekkel, a mellékvesekéreg és a pajzsmirigy elégtelenségével).
A transzamináció csökkentésének következményei:
a nem esszenciális aminosavak szintézisének csökkentése (alanin piroszőlősavból, aszparagin oxálecetsavból);
hipoglikémia a csökkent glükoneogenezis miatt;
aminoacidémia a karbamid szintézis csökkenése miatt;
acidózis az izmokban a piroszőlősav (PA) izmokban való megnövekedése miatt (a májba történő szállítás károsodása miatt)
PC+L-glutamát →α -Alanin +α -ketoglutarát
oktatás mérgező anyagok dekarboxiláció aktiválása miatt.
A transzaminációs folyamat során a triptofánból nikotinsav képződik. A foszfopiridoxál hiánya a nikotinsav szintézisének megzavarásához vezet, ami pellagra kialakulásához vezet.
Számos ok miatt (a ketosavak túlzott mennyisége (PC, α-ketoglutarát, a glükokortikoidok növekedése) a transzamináció növekedése figyelhető meg.
A megnövekedett transzamináció következményei:
esszenciális aminosavak tartalmának csökkentése
csökkent fehérjeszintézis,
fokozott karbamidszintézis és hiperazotémia.
Ha az egyes szervekben nekrózis lép fel (hasnyálmirigy-gyulladás, hepatitis, szívizom- vagy tüdőinfarktus), akkor a sejtpusztulás miatt a szöveti transzaminázok bejutnak a vérbe, és a vér aktivitásának növekedése az egyik diagnosztikai vizsgálat. Az aszpartát-aminotranszferáz (AST) megnövekedett szintje a szívbetegségekre, az alanin-aminotranszferáz (ALT) pedig a májbetegségekre jellemző.
Dekarboxilezés. Ez a karboxilcsoportok aminosavakból történő eltávolításának folyamata CO 2 formájában.
Aminosav → Aminok (biogén) + CO 2
Az elsődleges aminok aminosavak dekarboxilezésével jönnek létre. Minden aminosav belép ebbe a reakcióba. A dekarboxilezési folyamatot specifikus dekarboxilázok végzik, amelyek koenzimje a foszfopiridoxál (B 6-vitamin).
Csak néhány aminosav megy át dekarboxilezésen, így biogén aminok és szén-dioxid keletkeznek.
hisztidin → hisztamin
A hisztamin tartalom növekszik allergiás megbetegedések (hörgőasztma, Quincke-ödéma stb.), égési sérülések, daganatos szétesés, sokk (anafilaxiás, traumás és vérátömlesztés), mérgező rovarcsípés, idegi izgalom, oxigén éhezés esetén. A túlzott hisztamin növeli az erek permeabilitását, tágulást okoz, megzavarja a mikrokeringést, és görcsöt okoz a simaizomban.
triptofán → triptamin → szerotonin
A szerotonin a bél kromaffin sejtek mitokondriumaiban termelődik. Főleg a tüdőben pusztítja el az amin-oxidáz enzim. A szerotonin növeli a simaizom tónusát, az érrendszeri tónust és az ellenállást, az idegimpulzusok közvetítője a központi idegrendszerben, és csökkenti az agresszivitást. A vér szerotonin tartalma növekszik a bélkarcinoidokkal, a krónikus hasnyálmirigy-gyulladás súlyosbodásával és az immobilizációs stresszel patkányokban.
glutaminsav → gamma-amino-vajsav (GABA)
A gamma-amino-vajsav (GABA) gátolja az agykéreg felületes rétegeinek szinaptikus átvitelét.
tirozin → tiramin (hamis adó)
DOPA → dopamin
cisztin → taurin
A biogén aminok tartalom növekedésének oka nemcsak a megfelelő aminosavak dekarboxilációjának fokozódása lehet, hanem az aminok oxidatív lebomlásának gátlása és a fehérjékkel való kapcsolatuk megszakadása is. Például hipoxiás állapotok, ischaemia, szövetpusztulás (trauma, sugárzás stb.) esetén az oxidatív folyamatok gyengülnek, ami csökkenti az aminosavak konverzióját a szokásos lebomlás útján, és fokozza a dekarboxilációt.
A biogén aminok nagy mennyiségben történő megjelenése a szövetekben (különösen a hisztamin és a szerotonin) jelentős zavarokat okozhat a helyi keringésben, fokozott érpermeabilitást és idegrendszeri károsodást okozhat.
A dekarboxilációs aktivitás csökkenése figyelhető meg hipoxia és B6-vitamin-hiány esetén.
A hipoxia és az acidózis csökkenti a GABA termelődését, melynek hiánya a neurotranszmitter szerotonin elégtelen képződése érzelmi zavarokat okoz.
