Vrozené poruchy metabolismu aminokyselin. Dědičné poruchy metabolismu aminokyselin

Obecný přehled Poruchy v metabolismu bílkovin lze získat studiem dusíkové bilance těla a životního prostředí.

Nerovnováha dusíku

Narušení dusíkové bilance se projevuje v podobě pozitivní nebo negativní dusíkové bilance.

Pozitivní dusíková bilance - stav, kdy se z těla vylučuje méně dusíku, než je dodáváno potravou. Je pozorován během růstu těla, během těhotenství, stejně jako po půstu, při nadměrné sekreci anabolických hormonů (somatotropní hormon, androgeny atd.) a při jejich předepisování pro terapeutické účely.

Anabolický účinek hormonů spočívá v posílení procesů syntézy bílkovin ve srovnání s jejich odbouráváním. Tento účinek mají následující hormony.

Somatotropní hormon zvyšuje oxidaci tuků a mobilizaci neutrálního tuku a vede tak k dostatečnému uvolnění energie potřebné pro procesy syntézy bílkovin.

Pohlavní hormony zlepšit procesy syntézy bílkovin.

Inzulín usnadňuje průchod aminokyselin přes buněčné membrány do buněk a tím podporuje syntézu proteinů a oslabuje glukoneogenezi. Nedostatek inzulínu vede ke snížení syntézy proteinů a zvýšené glukoneogenezi.

Negativní dusíková bilance - stav, kdy se z těla vylučuje více dusíku, než je přijímáno potravou. Negativní dusíková bilance vzniká při hladovění, proteinurii, infekčních onemocněních, úrazech, tepelné popáleniny, chirurgické operace, s nadměrnou sekrecí nebo předepisováním katabolických hormonů (kortizol, tyroxin atd.).

Katabolický účinek hormonů spočívá v posílení procesů štěpení bílkovin ve srovnání s procesy syntézy. Tento účinek mají následující hormony.

tyroxin zvyšuje počet aktivních sulfhydrylových skupin ve struktuře některých enzymů – aktivují se tkáňové katepsiny a zvyšuje se jejich proteolytický účinek. Tyroxin zvyšuje aktivitu aminooxidáz – zvyšuje se deaminace některých aminokyselin. Při hypertyreóze se u pacientů vyvine negativní dusíková bilance a kreatinurie.

Kvůli nedostatku hormonů štítná žláza, např. při hypotyreóze se nedostatečnost katabolického účinku hormonu projevuje v podobě pozitivní dusíkové bilance a hromadění kreatinu.

Glukokortikoidní hormony (kortizol aj.) zvyšují rozklad bílkovin. Zvyšuje se spotřeba bílkovin pro potřeby glukoneogeneze; to také zpomaluje syntézu bílkovin.

Metabolismus bílkovin může být narušen tím různé fáze přeměny bílkovinných látek přijímaných s jídlem. Lze rozlišit následující porušení:

• 1) po příjmu, trávení a absorpci proteinů v gastrointestinálním traktu;
• 2) během syntézy a rozpadu proteinů v buňkách a tkáních těla;
• 3) během intersticiálního metabolismu aminokyselin;
• 4) v konečných fázích metabolismu bílkovin;
• 5) ve složení bílkovin krevní plazmy.

Poruchy dodávky, trávení a vstřebávání bílkovin v gastrointestinálním traktu

Poruchy sekrece některých proteolytických enzymů žaludečního traktu zpravidla nezpůsobují vážné poruchy metabolismu bílkovin. Úplné zastavení sekrece pepsinu žaludeční šťávou tedy neovlivňuje stupeň odbourávání bílkovin ve střevě, ale výrazně ovlivňuje rychlost jejího odbourávání a vzhled jednotlivých volných aminokyselin.

K eliminaci jednotlivých aminokyselin v gastrointestinálním traktu dochází nerovnoměrně. Tyrosin a tryptofan se tedy normálně odštěpují z bílkovin již v žaludku a ostatní aminokyseliny se odštěpují pouze působením proteolytických enzymů. střevní šťáva. Složení aminokyselin ve střevním obsahu na začátku a na konci střevního trávení je různé.

Aminokyseliny mohou vstupovat do systému portálních žil v různých poměrech. Relativní nedostatek byť jedné esenciální aminokyseliny komplikuje celý proces biosyntézy bílkovin a vytváří relativní nadbytek ostatních aminokyselin s hromaděním meziproduktů metabolismu těchto aminokyselin v těle.

Podobné metabolické poruchy spojené se zpožděním eliminace tyrosinu a tryptofanu se vyskytují u achylie a subtotální resekce žaludku.

V důsledku patologických změn ve stěně může dojít k malabsorpci aminokyselin tenké střevo, například se zánětem, otokem.

Poruchy syntézy a rozpadu bílkovin

Syntéza bílkovin probíhá uvnitř buněk. Povaha syntézy závisí na genetické výbavě na chromozomech v buněčném jádře. Pod vlivem genů specifických pro každý typ proteinu v každém organismu se aktivují enzymy a v buněčném jádře se syntetizuje messenger ribonukleová kyselina (RNA). mRNA je zrcadlová kopie deoxyribonukleové kyseliny (DNA), která se nachází v buněčném jádře.

K syntéze proteinů dochází v cytoplazmě buňky na ribozomech. Pod vlivem mRNA se na ribozomech syntetizuje messenger RNA (m-RNA), která je kopií mRNA a obsahuje zakódovanou informaci o typu a sekvenci aminokyselin v molekule syntetizovaného proteinu.

Pro začlenění aminokyselin do molekuly proteinu v souladu s matricí (m-RNA) je nutná jejich aktivace. Funkci aktivace aminokyselin plní frakce RNA nazývaná rozpustná nebo transportní (t-RNA). Aktivace aminokyselin je doprovázena jejich fosforylací. K připojení aminokyselin pomocí t-RNA na určité skupiny m-RNA nukleotidů dochází, když jsou defosforylovány v důsledku energie guanintrifosfátu. Syntetizovaný protein plní v buňce specifickou funkci nebo je z buňky transportován a plní svou funkci jako krevní protein, protilátka, hormon, enzym.

Regulace syntézy proteinů v buňce je geneticky podmíněna přítomností nejen strukturálních genů, které řídí sekvenci nukleotidových bází při syntéze mRNA, ale také dalších regulačních genů. Na regulaci syntézy proteinů v buňce se podílejí minimálně další dva geny – operátorový gen a regulační gen.

Regulační gen je zodpovědný za syntézu represoru, což je enzym a v konečném důsledku inhibuje aktivitu strukturálních genů a tvorbu mRNA.

Operátorový gen nebo operační gen přímo podléhá působení represoru, což způsobuje v jednom případě represi a ve druhém derepresi: objevení se syntézy řady enzymů, které syntetizují mRNA. Operační gen tvoří jeden celek se strukturními geny a tvoří tzv. operon.

Represivní látka může být ve dvou stavech: aktivní a neaktivní. V aktivním stavu působí represor na operační gen, zastavuje jeho účinky na strukturální geny a nakonec zastavuje syntézu mRNA a syntézu proteinů.

Aktivátory represorů se nazývají korepresory. Mohou to být buď určitá koncentrace regulovaného proteinu nebo faktory vzniklé v důsledku působení tohoto proteinu.

Syntéza proteinů je regulována následovně. Pokud je v buňce nedostatek bílkovin, účinek represoru na operon se zastaví. Zvyšuje se syntéza mRNA a m-RNA. a syntéza proteinových molekul začíná na ribozomech. Zvyšuje se koncentrace bílkovin. Pokud není syntetizovaný protein dostatečně rychle metabolizován, jeho množství se dále zvyšuje. Určitá koncentrace tohoto proteinu nebo faktory vzniklé jeho působením mohou sloužit jako korepresor syntézy, aktivující represor. Vliv operačního genu na strukturální geny se zastaví a syntéza proteinů se nakonec zastaví. Jeho koncentrace klesá atd.

Při narušení regulace syntézy proteinů mohou nastat patologické stavy spojené jak s nadměrnou syntézou, tak s nedostatečnou syntézou proteinů.

Syntéza bílkovin může být narušena pod vlivem různých vnějších a vnitřních patogenních faktorů:

• a) v případě nedostatku aminokyselinového složení bílkovin;
• b) s patologickými genovými mutacemi spojenými jak s výskytem patogenních strukturních genů, tak s absencí normálních regulačních a strukturálních genů;
• c) když humorální faktory blokují enzymy odpovědné za procesy represe a dereprese syntézy proteinů v buňkách;
• d) při porušení poměru anabolických a katabolických faktorů regulujících syntézu bílkovin.

Absence byť jedné esenciální aminokyseliny v buňkách zastavuje syntézu bílkovin.

Biosyntéza bílkovin může být narušena nejen při absenci určitých neesenciální aminokyseliny, ale také při porušení poměru mezi množstvím esenciálních aminokyselin vstupujících do těla. Potřeba jednotlivých esenciálních aminokyselin je spojena s jejich účastí na syntéze hormonů, mediátorů a biologicky aktivních látek.

Nedostatečný příjem esenciálních aminokyselin do organismu způsobuje nejen obecná porušení syntézu proteinů, ale také selektivně narušuje syntézu jednotlivých proteinů. Nedostatek esenciální aminokyseliny může být doprovázen jejími charakteristickými poruchami.

tryptofan . Při dlouhodobém vyloučení ze stravy se u potkanů ​​rozvine vaskularizace rohovky a šedý zákal. U dětí je omezení tryptofanu v potravě doprovázeno poklesem koncentrace plazmatických bílkovin.

Lysin . Nedostatek jídla je u lidí doprovázen výskytem nevolnosti, závratí, bolestí hlavy a zvýšenou citlivostí na hluk.

arginin . Nedostatek potravy může vést k inhibici spermatogeneze.

Leucin . Jeho relativní přebytek ve srovnání s jinými esenciálními aminokyselinami u potkanů ​​inhibuje růst v důsledku odpovídající poruchy absorpce isoleucinu.

Histidin . Jeho nedostatek je doprovázen poklesem koncentrace hemoglobinu.

methionin . Jeho vyloučení z potravy je doprovázeno tukovou degenerací jater, způsobenou nedostatkem labilních methylových skupin pro syntézu lecitinu.

Valin . Jeho nedostatek vede ke zpomalení růstu, hubnutí a rozvoji keratóz.

Neesenciální aminokyseliny významně ovlivňují potřebu esenciálních aminokyselin. Například potřeba methioninu je dána obsahem cystinu ve stravě. Čím více cystinu v potravě, tím méně methioninu se spotřebuje pro biologickou syntézu cystinu. Pokud se rychlost syntézy neesenciální aminokyseliny v těle stane nedostatečnou, objeví se její zvýšená potřeba.

Některé neesenciální aminokyseliny se stávají esenciálními, pokud nejsou dodávány s potravou, protože tělo se nedokáže vyrovnat s jejich rychlou syntézou. Nedostatek cystinu tedy vede k inhibici buněčného růstu i v přítomnosti všech ostatních aminokyselin v médiu.

Dysregulace syntézy proteinů - protilátky - může být pozorován u některých alergických onemocnění. V imunokompetentních buňkách (lymfoidních buňkách), které produkují protilátky, je tedy tvorba autoprotilátek obvykle potlačena. Probíhá embryonální vývoj při změně fází (etapa neurální trubice, mezenchymové listy) dochází k derepresi syntézy autoprotilátek. Ve tkáních jsou detekovány autoprotilátky, které se podílejí na resorpci tkání z předchozích fází vývoje embrya. Tato změna v aktivitě represoru se vyskytuje několikrát. V dospělém těle je syntéza autoprotilátek potlačena. Například je potlačena syntéza autoprotilátek proti antigenům vlastních červených krvinek. Pokud je v erytrocytech v závislosti na krevní skupině aglutininogen A, pak v krevní plazmě nejsou žádné α-aglutininy, jejichž tvorba je spolehlivě potlačena. Na tomto základě je možná transplantace krve a krvetvorné tkáně (kostní dřeně).

Do některých tkání (oční čočka, nervová tkáň, varlata) není potlačena tvorba autoprotilátek, ale tyto tkáně jsou díky svým anatomickým a funkčním vlastnostem izolovány z imunokompetentních buněk a normálně k tvorbě autoprotilátek nedochází. Při narušení anatomické izolace (poškození) začíná tvorba autoprotilátek a dochází k autoalergickým onemocněním.

Poruchy metabolismu aminokyselin

Poruchy deaminace. Oxidační deaminace nastává v důsledku postupných transformací aminokyselin v transaminačních a deaminačních reakcích:

Aminokyseliny za účasti specifických transamináz jsou nejprve transaminovány kyselinou α-ketoglutarovou. Vzniká ketokyselina a glutamát. Glutamát působením dehydrogenázy podléhá oxidativní deaminaci s uvolňováním amoniaku a tvorbou α-ketoglutarátu. Reakce jsou reverzibilní. Tímto způsobem se tvoří nové aminokyseliny. Zařazení kyseliny α-ketoglutarové do Krebsova cyklu zajišťuje zařazení aminokyselin do energetického metabolismu. Oxidační deaminace také podmiňuje tvorbu konečných produktů metabolismu bílkovin.

Transaminace je spojena s tvorbou aminocukrů, porfyrinů, kreatinu a deaminací aminokyselin. K porušení transaminace dochází při nedostatku vitaminu B6, protože jeho forma - fosfopyridoxal - je aktivní skupinou transamináz.

Poměr transaminačních substrátů určuje směr reakce. Když je tvorba močoviny narušena, transaminace se zrychluje.

K oslabení deaminace dochází při snížení aktivity enzymů - aminooxidáz a při narušení oxidačních procesů (hypoxie, hypovitaminóza C, PP, B 2).

Pokud je narušena deaminace aminokyselin, zvyšuje se vylučování aminokyselin močí (aminoacidurie) a snižuje se tvorba močoviny.

Poruchy dekarboxylace. Dekarboxylace aminokyselin je doprovázena uvolňováním CO 2 a tvorbou biogenních aminů:

V živočišném těle pouze některé aminokyseliny podléhají dekarboxylaci za vzniku biogenních aminů: histidin (histamin), tyrosin (tyramin), 5-hydroxytryptofan (serotonin), kyselina glutamová (kyselina γ-aminomáselná) a produkty dalších přeměn tyrosinu a cystin: 3,4-dioxyfenylalanin (DOPA, hydroxytyramin) a kyselina cysteová (taurin) (obr. 47).

Biogenní aminy projevují své účinky již při nízkých koncentracích. Hromadění aminů ve vysokých koncentracích představuje pro tělo vážné nebezpečí. Za normálních podmínek jsou aminy rychle eliminovány aminooxidázou, která je oxiduje na aldehydy:

Tato reakce produkuje volný amoniak. Inaktivace aminů je také dosaženo jejich vazbou na proteiny.

Dochází k akumulaci biogenních aminů v tkáních a krvi a projevu jejich toxického účinku; při zvýšení aktivity dekarboxyláz, inhibici aktivity oxidáz a narušení jejich vazby na proteiny.

Na patologické procesy, doprovázené inhibicí oxidativní deaminace, dochází k přeměně aminokyselin ve větší míře dekarboxylací s akumulací biogenních aminů.

Poruchy metabolismu jednotlivých aminokyselin. Existuje řada dědičných lidských onemocnění spojených s vrozenými vadami metabolismu jednotlivých aminokyselin. Tyto poruchy metabolismu aminokyselin jsou spojeny s geneticky podmíněnou poruchou syntézy proteinových skupin enzymů, které provádějí transformaci aminokyselin (tab. 24).

Poruchy metabolismu fenylalaninu (fenylketonurie) . Příčinou onemocnění je deficit enzymu fenylalaninhydroxylázy v játrech, v důsledku čehož je zablokována přeměna fenylalaninu na tyrosin (obr. 48). Koncentrace fenylalaninu v krvi dosahuje 20-60 mg% (běžně asi 1,5 mg%). Její metabolické produkty, zejména ketokyselina fenylpyruvát, mají toxické účinky na nervovou soustavu. Nervové buňky mozkové kůry jsou zničeny a nahrazeny proliferací mikrogliálních elementů. Rozvíjí se fenylpyruvická oligofrenie. Fenylpyruvát se objevuje v moči a dává zelenou barvu s chloridem železitým. Tato reakce se provádí u novorozenců a slouží k včasná diagnóza fenylketonurii.

Když se nemoc rozvine, již v 6. měsíci věku dítě vykazuje známky nedostatečné duševní vývoj, rozjasnění barvy pleti a vlasů, celkové vzrušení, zvýšené reflexy, zvýšený svalový tonus a bazální metabolismus, epilepsie, mikrocefalie atd.

Zesvětlení barvy kůže a vlasů vzniká v důsledku nedostatečné produkce melaninu, protože akumulace fenylalaninu blokuje metabolismus tyrosinu.

Rozvíjí se nedostatečnost syntézy katecholaminů a klesá hladina ostatních volných aminokyselin v krevní plazmě. Zvyšuje se vylučování ketolátek močí.

Vyloučení fenylalaninu ze stravy vede ke snížení obsahu fenylalaninu a jeho derivátů v krvi a zabraňuje rozvoji fenylketonurií.

Poruchy metabolismu kyseliny homogentisové (produkt metabolismu tyrosinu) - alkaptonurie - vzniká při deficitu enzymu - oxidázy kyseliny homogentisové (obr. 49).

V tomto případě se kyselina homogentisová netransformuje na kyselinu maleylacetooctovou (hydrochinonový kruh se nerozbije). Za normálních podmínek není kyselina homogentisová v krvi detekována. Při nedostatku enzymu se kyselina homogentisová objevuje v krvi a vylučuje se z těla močí. Dochází k charakteristickému ztmavnutí moči, zejména v alkalickém prostředí.

Usazování derivátů kyseliny homogentisové ve tkáních způsobuje pigmentaci pojivové tkáně- ochronóza. Pigment se ukládá v kloubní chrupavce, v chrupavce nosu, uši, v endokardu, velkých cévách, ledvinách, plicích, v epidermis. Alkaptonurie je často doprovázena ledvinovými kameny.

Porucha metabolismu tyrosinu - albinismus . Příčinou onemocnění je nedostatek enzymu tyrosinázy v melanocytech – buňkách, které syntetizují barvivo melanin (obr. 50).

Při nedostatku melaninu získává kůže mléčně bílou barvu s bělavým růstem ochlupení (albinismus), je pozorována fotofobie, nystagmus, prosvítání duhovky a snížená zraková ostrost. Sluneční záření způsobuje zánětlivé změny kůže - erytém.

Albinismus může být doprovázen hluchotou, němotou, epilepsií, polydaktylií a mentální retardací. Inteligence takových pacientů je často normální.

Poruchy metabolismu histidinu . Mastocytóza je dědičné onemocnění doprovázené zvýšenou proliferací žírných buněk. Za příčinu onemocnění se považuje zvýšení aktivity histidindekarboxylázy, enzymu, který katalyzuje syntézu histaminu. Histamin se hromadí v játrech, slezině a dalších orgánech. Onemocnění je charakterizováno kožními lézemi, poruchami srdeční činnosti a funkce gastrointestinálního traktu. Dochází ke zvýšenému vylučování histaminu močí.

Hyperaminacidurie . Objevují se při poruše reabsorpce aminokyselin v renálních tubulech (renální hyperaminoacidurie, například cystinóza, cystinurie) nebo při zvýšení koncentrace aminokyselin v krvi (extrarenální hyperaminoacidurie, například fenylketonurie, cystathionurie).

Cystinóza . Je pozorován s vrozenou vadou v reabsorpci cystinu, cysteinu a dalších necyklických aminokyselin v renálních tubulech. Vylučování aminokyselin močí se může zvýšit 10krát. Vylučování cystinu a cysteinu se zvyšuje 20-30krát. Cystin se ukládá v ledvinách, slezině, kůži a játrech. Cystinóza je doprovázena glukosurií, hyperkaliurií, proteinurií a polyurií.

Při cystinurii se vylučování cystinu může zvýšit až 50krát ve srovnání s normálním stavem, doprovázené inhibicí reabsorpce lysinu, argininu a ornitinu v renálních tubulech. Hladina cystinu v krvi nepřekračuje normu. Nebyly zjištěny žádné poruchy v intersticiálním metabolismu těchto aminokyselin. Zvýšené vylučování aminokyselin může vést k poruchám syntézy bílkovin a podvýživě bílkovin.

Poruchy konečných fází metabolismu bílkovin

Poruchy tvorby močoviny. Konečnými produkty rozkladu aminokyselin jsou amoniak, močovina, CO 2 a H 2 O. Amoniak vzniká ve všech tkáních jako výsledek deaminace aminokyselin. Amoniak je toxický, při jeho hromadění dochází k poškození protoplazmy buněk. K navázání amoniaku a jeho neutralizaci existují dva mechanismy: v játrech vzniká močovina a v ostatních tkáních se amoniak spojuje s kyselinou glutamovou (amidací) – vzniká glutamin. Následně glutamin uvolňuje amoniak pro syntézu nových aminokyselin, jejichž přeměny jsou ukončeny tvorbou močoviny, vylučované močí. Z celkového dusíku v moči tvoří močovina 90 % (amoniak asi 6 %).

K syntéze močoviny dochází v játrech v cyklu citrulin nargininornithin (obr. 51). Existují onemocnění spojená s dědičnými defekty enzymů tvorby močoviny.

Argininová sukcinaturie . Skládá se z hyperaminoacidurie (kyselina argininosukcinová) a mentální retardace. Příčinou je defekt enzymu argininosukcinát lyáza.

Amonémie . Koncentrace amoniaku v krvi je zvýšená. Zvýšené vylučování glutaminu močí. Příčinou onemocnění je blokáda karbamylfosfátsyntetázy a ornithinkarbamoyltransferázy, které katalyzují vazbu amoniaku a tvorbu ornithinu v močovinovém cyklu.

Citrullinurie . Koncentrace citrulinu v krvi se může 50krát zvýšit nad normální hodnotu. Až 15 g citrulinu denně se vylučuje močí. Příčinou je dědičný defekt arginin sukcinátsyntetázy.

Aktivita enzymů syntézy močoviny je také narušena u onemocnění jater (hepatitida, městnavá cirhóza), hypoproteinemie a inhibice oxidativní fosforylace. Amoniak se hromadí v krvi a tkáních - vzniká intoxikace amoniakem.

Na přebytek amoniaku jsou nejcitlivější buňky nervového systému. Kromě přímého škodlivého účinku amoniaku na nervové buňky, je amoniak vázán glutamátem, v důsledku čehož dochází k jeho vypnutí z metabolismu. Urychlením transaminace aminokyselin kyselinou α-keto-glutarovou není zahrnuta do Krebsova cyklu, je omezena oxidace kyseliny pyrohroznové a octové a dochází k jejich přeměně na ketolátky. Spotřeba kyslíku klesá. Rozvíjí se komatózní stav.

Poruchy metabolismu kyseliny močové. Dna. Kyselina močová je konečným produktem metabolismu aminopurinů (adenin a guanin) u lidí. U plazů a ptáků je kyselina močová konečným produktem metabolismu všech dusíkatých sloučenin. Lidská krev obvykle obsahuje 4 mg% kyseliny močové. Při nadměrné konzumaci potravin bohatých na purinové nukleotidy a aminokyseliny, ze kterých se v těle syntetizují purinové báze (játra, ledviny), se množství kyseliny močové v těle zvyšuje. Jeho koncentrace se také zvyšuje při zánětu ledvin a leukémii. Objevuje se hyperurekemie.

Někdy je hyperurekemie doprovázena ukládáním solí kyseliny močové v chrupavce, šlachových pochvách, nohou, kůži a svalech, protože kyselina močová je špatně rozpustná. Kolem ložisek krystalických urátů dochází k zánětu – kolem odumřelé tkáně se vytvoří granulační šachta a tvoří se dnavé uzliny. Urekemii může provázet vysrážení solí kyseliny močové v močovém traktu s tvorbou kamenů.

Patogeneze dny není jasná. Předpokládá se, že onemocnění je dědičné povahy a je spojeno s porušením faktorů, které udržují kyselinu močovou v rozpustném stavu. Tyto faktory jsou spojeny s výměnou mukopolysacharidů a mukoproteinů, které tvoří centrum krystalizace. Při poruše funkce jater (intoxikace) se zvyšuje ukládání urátů v tkáních a vylučování urátů močí.

Poruchy krevních bílkovin

Hypoproteinémie- snížit celkový počet bílkoviny v krvi, ke kterému dochází zejména v důsledku poklesu albuminu.

V mechanismu vzniku hypoproteinémie jsou hlavními patogenetickými faktory získané dědičné poruchy syntézy krevních bílkovin, uvolňování sérových bílkovin z krevního řečiště bez následného návratu do cév a ředění krve.

Poruchy syntézy krevních bílkovin závisí na oslabení syntetických procesů v organismu (půst, zhoršené vstřebávání bílkovin z potravy, nedostatek vitamínů, vyčerpání organismu v důsledku déletrvající infekční intoxikace popř. zhoubné novotvary atd.).

Syntéza krevních bílkovin se může také snížit, pokud je narušena funkce orgánů a tkání, které tyto bílkoviny produkují. Při onemocněních jater (hepatitida, cirhóza) klesá obsah albuminu, fibrinogenu a protrombinu v krevní plazmě. Existují dědičné poruchy v syntéze určitých proteinových frakcí krve, například dědičné formy: afibrinogenémie a agamaglobulinémie. Těžká insuficience syntézy gama globulinů je u těchto pacientů spojena s úplnou absencí plazmatické buňky ve všech tkáních a výrazné snížení počtu lymfocytů v lymfatických uzlinách.

Uvolňování bílkovin z krevního řečiště pozorováno, když:

• a) ztráta krve, rány, velké krvácení;
• b) ztráty plazmy, zejména popáleniny;
• c) zvýšení propustnosti kapilární stěny např. při zánětu a žilní stagnaci.

S rozsáhlým zánětlivé procesy Obsah albuminu v krvi klesá v důsledku jejich uvolňování z cév do intersticiálního prostoru (obr. 52). Velké množství albuminu se také nachází v ascitické tekutině při portální hypertenzi a srdečním selhání.

Hypoalbuminémie se může objevit, když jsou procesy reabsorpce bílkovin v ledvinách narušeny, například nefrózou.

Při hypoproteinémii v důsledku snížení obsahu albuminu klesá onkotický tlak krve, což vede k edému.

Při absolutním poklesu množství albuminu v krvi dochází k narušení vazby a transportu kationtů (vápník, hořčík), hormonů (tyroxinu), bilirubinu a dalších látek, což je provázeno řadou funkčních poruch.

Při nedostatku haptoglobinu, proteinu z frakce α 2 -globulinu, je narušena vazba a transport hemoglobinu, uvolněného při fyziologické hemolýze erytrocytů, a hemoglobin se ztrácí močí.

Pokles syntézy antihemofilního globulinu z β 2 -globulinové frakce vede ke krvácení.

Při nedostatku transferinu, který patří k β 1 -globulinům, je přenos železa narušen.

Hlavním důsledkem hypo- nebo agamaglobulinémie je snížení imunity v důsledku poruchy tvorby protilátek (γ-globulinů). Zároveň nedochází k reakci na homologní transplantace (netvorí se protilátky proti cizí tkáni a je možné přihojení).

Hyperproteinémie. Častěji se relativní hyperproteinémie rozvíjí se zvýšením koncentrace bílkovin v krvi, i když se jejich absolutní počet nezvyšuje. K tomuto stavu dochází, když krev zhoustne v důsledku ztráty vody v těle.

Absolutní hyperproteinémie je obvykle spojena s hyperglobulinémií. Například zvýšení obsahu γ-globulinů je charakteristické pro infekční onemocnění, kdy dochází k intenzivní tvorbě protilátek. Hypergamaglobulinémie se může objevit jako kompenzační reakce na nedostatek albuminu v krvi. Například u chronických onemocnění jater (cirhóza) je narušena syntéza albuminu; množství bílkovin v krvi neklesá, ale zvyšuje se v důsledku intenzivní syntézy γ-globulinů. V tomto případě mohou vznikat nespecifické y-globuliny.

Převaha globulinů nad albuminy mění albumin-globulinový koeficient krve směrem k jeho poklesu (normálně je 2-2,5).

U některých patologických procesů a onemocnění se procentuální zastoupení jednotlivých proteinových frakcí v krvi mění, i když celkový obsah bílkovin se výrazně nemění. Například při zánětu se zvyšuje koncentrace ochranné bílkoviny properdinu (z latinského perdere – ničit). Properdin v kombinaci s komplementem má baktericidní vlastnosti. V jeho přítomnosti podléhají bakterie a některé viry lýze. Obsah properdinu v krvi klesá s ionizujícím zářením.

Paraproteinémie . Významná hyperproteinémie (až 12-15% nebo více bílkovin v krvi) je zaznamenána, když velké množství abnormální globuliny. Typickým příkladem změn v syntéze globulinů je myelom (plazmacytom). Myelom je druh leukémie (paraproteinemická retikulóza).

U y-myelomu jsou abnormální globuliny syntetizovány nádorovými klony plazmatických buněk, které vstupují do periferní krve, což představuje 60 % nebo více z celkového počtu leukocytů. Protein patologického myelomu nemá vlastnosti protilátek. Má nízkou molekulovou hmotnost, prochází ledvinovým filtrem, ukládá se v ledvinách, přispívá k rozvoji selhání ledvin. U myelomu se ROE prudce zrychluje (60-80 mm za hodinu) v důsledku převahy globulinů nad albuminy.

Existuje onemocnění zvané Waldenströmova makroglobulinémie, charakterizované nádorovou proliferací lymfoidních buněk a zvýšenou produkcí makroglobulinů s molekulovou hmotností nad 1 000 000. Makroglobuliny jsou blízké globulinům skupiny M (JqM); Normálně jich není více než 0,12 %. Při popsané nemoci jejich obsah dosahuje 80 % z celkového množství bílkovin v plazmě, viskozita krve se zvyšuje 10-12krát, což ztěžuje činnost srdce.

Metabolické poruchy u různých onemocnění mohou být doprovázeny výskytem zcela nových bílkovin v krvi. Například v akutní fázi revmatismu se streptokokem, pneumokokové infekce, v krevním séru byl nalezen infarkt myokardu C-reaktivní protein(Nazývá se C-reaktivní, protože dává precipitační reakci s C-polysacharidem pneumokoků). C-reaktivní protein se během elektroforézy pohybuje mezi α- a β-globuliny; se nevztahuje na protilátky. Jeho vzhled zjevně odráží reakci retikuloendoteliálního systému na produkty rozpadu tkání.

Mezi neobvyklou krevní bílkovinu patří také kryoglobulin, který se pohybuje s γ-globuliny v elektrickém poli. Kryoglobulin se může vysrážet při teplotách pod 37°. Objevuje se u myelomu, nefrózy, cirhózy jater, leukocytů a dalších onemocnění. Přítomnost kryoglobulinu v krvi pacientů je nebezpečná, protože při silném lokálním ochlazení se protein vysráží, což přispívá k tvorbě krevních sraženin a nekróze tkání.

Největší skupina dědičných metabolických onemocnění. Téměř všechny se dědí autozomálně recesivním způsobem. Příčinou onemocnění je nedostatek jednoho nebo druhého enzymu odpovědného za syntézu aminokyselin. Tyto zahrnují:

• fenylketonurie - porušení přeměny fenylalaninu na tyrosin v důsledku prudkého poklesu aktivity fenylalaninhydroxylázy;
• alkaptonurie - porucha metabolismu tyrosinu v důsledku snížené aktivity enzymu homogentisinázy a hromadění kyseliny homotentisinové v tkáních těla;
• okulokutánní albinismus je způsoben nedostatečnou syntézou enzymu tyrosinázy.

FENYLKETONURIE (PKU) - těžká dědičné onemocnění, který se vyznačuje především poškozením nervového systému. V důsledku mutace v genu, který řídí syntézu fenylalaninhydroxylázy, vzniká ve stadiu přeměny fenylalaninu na tyrosin metabolický blok, v jehož důsledku se hlavní cestou přeměny fenylalaninu stává deaminace a syntéza fenylalaninu. toxické deriváty - kyselina fenylpyrohroznová, fenylmléčná a fenyloctová. V krvi a tkáních se obsah fnylalaninu výrazně zvyšuje (až 0,2 g/l i více, s normou 0,01-0,02 g/l). V patogenezi onemocnění hraje významnou roli nedostatečná syntéza tyrosinu, který je prekurzorem katecholaminů a melaninu. Onemocnění se dědí autozomálně recesivním způsobem.

PORUCHY METABOLISMU AMINOKYSELIN. Nejčastějšími onemocněními spojenými s poruchou metabolismu aminokyselin jsou fenylketonurie a albinismus.
Normálně je aminokyselina fenylalanin (PA) přeměněna enzymem fenylalaninhydroxylázou na aminokyselinu tyrosin, která se zase působením enzymu tyrosinázy může přeměnit na pigment melanin. Při narušení aktivity těchto enzymů dochází k rozvoji dědičných lidských onemocnění fenylketonurie a albinismu.
Fenylketonurie (PKU) se vyskytuje v různých lidských populacích s frekvencí 1:6000-1:10 000, v Bělorusku - 1:6000. Dědí se autozomálně recesivním způsobem; pacienti jsou recesivní homozygoti (aa). Mutovaný gen, který je zodpovědný za syntézu enzymu fenylalaninhydroxylázy, byl zmapován (12q22-q24), identifikován a sekvenován (určena nukleotidová sekvence).
Fenylalanin je jednou z esenciálních aminokyselin. Pouze část FA se používá pro syntézu bílkovin; většina této aminokyseliny je oxidována na tyrosin. Pokud není aktivní enzym fenylalaninhydroxyláza, pak se FA nepřeměňuje na tyrosin, ale ve velkém množství se hromadí v krevním séru ve formě kyseliny fenylpyrohroznové (PPVA), která se vylučuje močí a potem, což má za následek „myší “zápach od pacientů. Vysoká koncentrace FPVC vede k narušení tvorby myelinové pochvy kolem axonů v centrálním nervovém systému. Děti s fenylketonurií se rodí zdravé, ale v prvních týdnech života se u nich rozvinou klinické projevy onemocnění. FPVK je neurotropní jed, v důsledku čehož se zvyšuje excitabilita a svalový tonus, rozvíjí se hyperreflexie, třes a konvulzivní epileptiformní záchvaty. Pozdější porušení vyšší nervová činnost, mentální retardace, mikrocefalie. Pacienti pociťují slabou pigmentaci v důsledku poruchy syntézy melaninu.
Existují tři formy tohoto onemocnění. Fenylketonurie I má autozomálně recesivní typ dědičnosti a je způsobena mutacemi genu RAS, lokalizovanými na dlouhém raménku chromozomu 12 (12q24.1).
Fenylketonurie //je také dědičná autozomálně recesivním způsobem, genový defekt je lokalizován v krátkém raménku chromozomu 4, oblast 4p15.3. Incidence onemocnění je 1 : 100 000. V důsledku nedostatku dihydropteridin reduktázy je zhoršená regenerace aktivní forma tetra-hydrobiopterin, podílející se jako kofaktor na hydroxylaci fenylalaninu, tyrosinu a tryptofanu, což vede k akumulaci metabolitů a narušení tvorby prekurzorů neurotransmiterů katecholaminů a serotoninu. V patogenezi onemocnění pokles hladiny folátu v krevním séru, erytrocytech, mozkomíšního moku.
Fenylketonurie III se dědí autozomálně recesivním způsobem a je spojena s nedostatkem 6-pyruvoyl-tetrahydropterinsyntázy, která se podílí na syntéze tetra-hydrobiopterinu z dihydroneopterintrifosfátu. Incidence onemocnění je 1:30 000. Hlavní role Deficit tetrahydrobiopterinu hraje roli v genezi onemocnění.
Diagnostika onemocnění se provádí pomocí biochemických metod: ještě před rozvojem klinického obrazu se v moči stanoví PPVC, v krvi je detekován vysoký obsah fenylalaninu. V porodnice Screeningový test na fenylketonurii je povinný.
Albinismus se vyskytuje v různých populacích s různou frekvencí – od 1 : 5000 do 1 : 25 000. Jeho nejběžnější forma – okulokutánní tyrosin-negativní albinismus – se dědí autozomálně recesivním způsobem.
Hlavní klinické projevy albinismus v jakémkoli věku jsou absence melaninu v kožních buňkách (mléčně bílá barva), velmi blond vlasy, světle šedá nebo světle modrá duhovka očí, červená zornice, zvýšená citlivost na UV záření (způsobuje zánětlivá onemocnění kůže). Kůže pacientů žádné nemá tmavé skvrny, zraková ostrost je snížena. Diagnostika onemocnění není obtížná.

61. Dědičná onemocnění metabolismus sacharidů(galaktosemie)

Mezi dědičná onemocnění spojená s poruchami metabolismu sacharidů patří např. galaktosémie, při kterém je narušen proces enzymatické přeměny galaktózy na glukózu. V důsledku toho se galaktóza a její metabolické produkty hromadí v buňkách a mají škodlivý vliv na játra, centrální nervový systém atd. Klinicky se galaktosémie projevuje průjmy, zvracením od prvních dnů života dítěte, přetrvávající žloutenkou v důsledku poškození a zvětšení jater, zakalení čočky (katarakta), opožděný duševní a fyzický vývoj.

Mezi dědičné poruchy metabolismu sacharidů patří cukrovka (viz Diabetes) a řada dalších onemocnění.

Patologie metabolismu sacharidů. Zvýšení hladiny glukózy v krvi - hyperglykémie může nastat v důsledku nadměrně intenzivní glukoneogeneze nebo v důsledku snížení schopnosti využívat glukózu tkáněmi, např. při narušení procesů jejího transportu buněčnými membránami. Snížení hladiny glukózy v krvi – hypoglykémie – může být příznakem různých onemocnění a patologické stavy a mozek je v tomto ohledu obzvláště zranitelný: hypoglykémie může mít za následek nevratné poškození jeho funkcí.

Geneticky podmíněné defekty enzymů U. o. jsou příčinou mnoha dědičné choroby. Příkladem geneticky podmíněné dědičné poruchy metabolismu monosacharidů je galaktosémie, vznikající v důsledku defektu v syntéze enzymu galaktóza-1-fosfát uridyltransferázy. Známky galaktosémie jsou také zaznamenány s genetickým defektem UDP-glukóza-4-epimerázy. Charakteristické vlastnosti galaktosémie jsou hypoglykémie, galaktosurie, výskyt a akumulace galaktóza-1-fosfátu v krvi spolu s galaktózou, stejně jako snížení tělesné hmotnosti, tuková degenerace a cirhóza jater, žloutenka, šedý zákal vznikající v raném věku, zpoždění psychomotorický vývoj. U těžkých forem galaktosémie děti často umírají v prvním roce života v důsledku zhoršené funkce jater nebo snížené odolnosti vůči infekcím.

Příkladem dědičné intolerance monosacharidů je intolerance fruktózy, která je způsobena genetickým defektem fruktóza fosfát aldolázy a v některých případech snížením aktivity fruktóza 1,6-difosfát aldolázy. Onemocnění je charakterizováno poškozením jater a ledvin. Klinický obraz je charakterizován záchvaty, časté zvracení, někdy komatózní stav. Příznaky onemocnění se objevují v prvních měsících života při převedení dětí na smíšenou nebo umělou výživu. Zatížení fruktózou způsobuje těžkou hypoglykémii.

U nemocí způsobených poruchami metabolismu oligosacharidů jde především o poruchu odbourávání a vstřebávání sacharidů z potravy, ke které dochází především v tenkém střevě. Maltóza a nízkomolekulární dextriny vznikající ze škrobu a potravinového glykogenu působením a-amylázy ve slinách a pankreatické šťávě, mléčná laktóza a sacharóza jsou štěpeny disacharidázami (maltáza, laktáza a sacharáza) na odpovídající monosacharidy, především v mikroklcích sliznice tenké střevo a pak, pokud není narušen proces transportu monosacharidů, dochází k jejich absorpci. Absence nebo snížení aktivity disacharidáz na sliznici tenkého střeva je hlavní příčinou nesnášenlivosti příslušných disacharidů, která často vede k poškození jater a ledvin a je příčinou průjmů a plynatosti (viz. Malabsorpční syndrom ). Zvláště závažné příznaky jsou charakterizovány dědičnou intolerancí laktózy, která je obvykle zjištěna od samotného narození dítěte. K diagnostice intolerance cukru se obvykle používají zátěžové testy s podáváním nalačno per os na intoleranci sacharidů, u kterých je podezření. Přesnější diagnózu lze provést biopsií střevní sliznice a stanovením aktivity disacharidázy ve výsledném materiálu. Léčba spočívá ve vyloučení potravin obsahujících odpovídající disacharid z potravy. Větší účinek je však pozorován při předepisování enzymových přípravků, což těmto pacientům umožňuje jíst běžnou stravu. Například při nedostatku laktázy je vhodné přidat do mléka před konzumací enzymový přípravek obsahující laktázu. Správná diagnóza onemocnění způsobené nedostatkem disacharidázy je nesmírně důležité. Nejčastější diagnostickou chybou v těchto případech je stanovení falešné diagnózy úplavice, jiné střevní infekce, a léčba antibiotiky, vedoucí k rychlému zhoršení stavu nemocných dětí a vážným následkům.

Onemocnění způsobená poruchou metabolismu glykogenu tvoří skupinu dědičných enzymopatií, sdružených pod názvem glykogenóza. Glykogenóza je charakterizována nadměrnou akumulací glykogenu v buňkách, která může být doprovázena i změnou struktury molekul tohoto polysacharidu. Glykogenóza je klasifikována jako tzv. střádavá nemoc. Glykogenóza (glykogenní onemocnění) se dědí autozomálně recesivním způsobem nebo vázaným na pohlaví. Téměř úplná absence v glykogenových buňkách je zaznamenán u aglykogenózy, jejíž příčinou je úplná absence nebo snížená aktivita jaterní glykogensyntetázy.

Onemocnění způsobená poruchou metabolismu různých glykokonjugátů jsou ve většině případů důsledkem vrozených poruch odbourávání glykolipidů, glykoproteinů nebo glykosaminoglykanů (mukopolysacharidů) v různých orgánech. Jsou to také střádavé choroby. Podle toho, která sloučenina se abnormálně hromadí v těle, se rozlišují glykolipidózy, glykoproteinody a mukopolysacharidózy. Mnoho lysozomálních glykosidáz, jejichž defekt je základem dědičných poruch metabolismu sacharidů, existuje ve formě různé formy, tzv. mnohočetné formy, neboli izoenzymy. Onemocnění může být způsobeno defektem kteréhokoli izoenzymu. Například. Tay-Sachsova choroba je důsledkem defektu AN formy acetylhexosaminidázy (hexosaminidázy A), zatímco defekt ve formách A a B tohoto enzymu vede k Sandhoffově chorobě.

Většina střádavých nemocí je extrémně závažná, mnohé z nich jsou stále nevyléčitelné. Klinický obraz na různé nemoci akumulace může být podobná, a naopak stejná nemoc se může u různých pacientů projevovat odlišně. Proto je nutné v každém případě prokázat enzymatický defekt, který je detekován většinou v leukocytech a fibroblastech kůže pacientů. Jako substráty se používají glykokonjugáty nebo různé syntetické glykosidy. Při různém mukopolysacharidózy, a také u některých dalších střádavých chorob (např. s mannosidózou) se vylučují močí v významné množství oligosacharidy, které se liší strukturou. Izolace těchto sloučenin z moči a jejich identifikace se provádí za účelem diagnostiky střádavých chorob. Stanovení enzymové aktivity v kultivovaných buňkách izolovaných z plodové vody získané při amniocentéze pro podezření na střádavou chorobu umožňuje prenatální diagnostiku.

U některých nemocí jsou závažná porušení U. o. vznikají sekundárně. Příkladem takové nemoci je diabetes mellitus, způsobené buď poškozením b-buněk pankreatických ostrůvků, nebo defekty ve struktuře samotného inzulínu nebo jeho receptorů na buněčných membránách tkání citlivých na inzulín. Nutriční hyperglykémie a hyperinzulinémie vedou k rozvoji obezity, která zvyšuje lipolýzu a využití neesterifikovaných mastných kyselin (NEFA) jako energetického substrátu. To zhoršuje využití glukózy ve svalové tkáni a stimuluje glukoneogenezi. Nadbytek NEFA a inzulínu v krvi zase vede ke zvýšení syntézy triglyceridů v játrech (viz. Tuky ) A cholesterolu a v důsledku toho ke zvýšení koncentrace v krvi lipoproteiny velmi nízká a nízká hustota. Jedním z důvodů přispívajících k rozvoji takových těžké komplikace u diabetu, jako je katarakta, nefropatie, anglopatie a hypoxie tkání, je neenzymatická glykosylace proteinů.

62. Dědičná onemocnění pojiva (mukopolysacharidózy)

Mukopolysacharidózy, zkráceně MPS nebo MPS (z (mukopolysacharidy + -ōsis)) je skupina metabolických onemocnění pojivové tkáně spojených s poruchou metabolismu kyselých glykosaminoglykanů (GAG, mukopolysacharidy), způsobených nedostatkem lysozomálních enzymů metabolismu glykosaminoglykanů. . Nemoci jsou spojeny s dědičnými metabolickými abnormalitami, projevují se jako „nemoci z ukládání“ a vedou k různým defektům kostí, chrupavek a pojivové tkáně.

Druhy nemocí

V závislosti na povaze enzymatického defektu se rozlišuje několik hlavních typů mukopolysacharidóz:

• Typ I - Hurlerův syndrom (mukompolysacharidóza I H - Hurler), Hurler-Scheieův syndrom (mukopolysacharidóza I H/S - Hurler-Scheie), Scheieův syndrom (mukopolysacharidóza I S - Scheie). Způsobeno nedostatkem alfa-L-iduronidázy (enzymu katabolismu mukopolysacharidů). Onemocnění postupně vede k hromadění heparansulfátu a dermatansulfátu ve tkáních. Existují tři fenotypy: Hurlerův syndrom, Scheieho syndrom a Hurler-Scheieův syndrom.
• Typ II - Hunterův syndrom
• Typ III – Sanfilippo syndrom
• Typ IV - Morquiův syndrom
• Typ V – Scheieho syndrom
• Typ VI - Maroteaux-Lamyho syndrom
• Typ VII - Sly syndrom deficit β-glukuronidázy

63. Mendelizační rysy u lidí

Mendelovské znaky jsou ty, k jejichž dědění dochází podle zákonů stanovených G. Mendelem. Mendelovské znaky jsou určovány jedním genem monogenně (z řeckého monos - jeden), tedy když je projev znaku dán interakcí alelických genů, z nichž jeden dominuje (potlačuje) druhý. Mendelovy zákony platí pro autozomální geny s úplnou penetrancí (z latinského penetrans - pronikající, dosahující) a konstantní expresivitou (stupeň projevu znaku).
Pokud jsou geny lokalizovány v pohlavních chromozomech (s výjimkou homologní oblasti v chromozomech X a Y), nebo jsou spojeny na jednom chromozomu nebo v DNA organel, pak výsledky křížení nebudou odpovídat Mendelovým zákonům.
Obecné zákony dědičnosti jsou stejné pro všechna eukaryota. Lidé mají také mendelovské rysy a jsou charakterizováni všemi typy jejich dědičnosti: autozomálně dominantní, autozomálně recesivní, spojené s pohlavními chromozomy (s homologní oblastí chromozomů X a Y).

Typy dědičnosti mendelovských znaků:
I. Autozomálně dominantní typ dědičnosti. Některé normální a patologické příznaky:
1) bílá kadeř nad čelem;
2) vlasy jsou hrubé, rovné (ježek);
3) vlněná srst - krátká, snadno se třepe, kudrnatá, nadýchaná;
4) kůže je silná;
5) schopnost srolovat jazyk do tuby;
6) Habsburský ret - spodní čelistúzký, vystupující, svěšený spodní ret a pootevřená ústa;
7) polydaktylie (z řeckého polus - četný, daktylos - prst) - polydaktylie, když je šest a více prstů;
8) syndaktylie (z řeckého syn - spolu) - splynutí měkkých nebo kostních tkání falangů dvou nebo více prstů;
9) brachydaktylie (krátké prsty) – nevyvinutí distálních článků prstů;
10) arachnodaktylie (z řeckého ahahna - pavouk) - velmi protáhlé „pavoučí“ prsty

II. Autozomálně recesivní typ dědičnosti.
Pokud jsou recesivní geny lokalizovány v autosomech, pak se mohou objevit během sňatku dvou heterozygotů nebo homozygotů pro recesivní alelu.
Dědí se autozomálně recesivním způsobem následující znamení:
1) vlasy jsou měkké, rovné;
2) kůže je tenká;
3) krevní skupina Rh-;
4) neschopnost vnímat hořkou chuť fenylmočoviny;
5) neschopnost složit jazyk do tuby;
6) fenylketonurie - je blokována přeměna fenylalaninu na tyrosin, který se přeměňuje na kyselinu fenylpyrohroznovou, což je neurotropní jed (příznaky - konvulzivní syndromy, zaostávat duševní vývoj, impulzivita, vzrušivost, agresivita);
7) galaktosémie - hromadění galaktózy v krvi, která inhibuje vstřebávání glukózy a má toxický účinek na funkci jater, mozku a oční čočky;
8) albinismus.
Frekvence recesivních dědičných onemocnění se zvyšuje zejména u izolátů a mezi populacemi s vysokým procentem příbuzenských manželství.
Nějaká znamení na dlouhou dobu byly považovány za mendelovské, ale jejich mechanismus dědičnosti je pravděpodobně založen na složitějším genetickém modelu a možná zahrnuje více než jeden gen. Tyto zahrnují:
barva vlasů
barva očí
Mortonův prst
kroucení jazyka

64. Dědičná onemocnění cirkulujících bílkovin (talasémie)

Thalasémie (Cooleyho anémie) se dědí recesivním způsobem (bihalelický systém), který je založen na snížení syntézy polypeptidových řetězců, které jsou součástí struktury normálního hemoglobinu. Normálně je hlavní variantou hemoglobinu (97 %) u dospělého hemoglobin A. Je to tetramer skládající se ze dvou monomerů α-řetězce a dvou monomerů β-řetězce. 3 % hemoglobinu dospělých představuje hemoglobin A2, který se skládá ze dvou alfa a dvou delta řetězců. Existují dva geny HBA1 a HBA2 kódující alfa monomer a jeden gen HBB kódující beta monomer. Přítomnost mutace v genech hemoglobinu může vést k narušení syntézy určitých typů řetězců.

65. Kareotyp člověka. Struktura a typy chromozomů. Viz otázka. 12 a 22

66. Dědičná onemocnění cirkulujících bílkovin (srpkovitá anémie)

Srpkovitá anémie je dědičná hemoglobinopatie spojená s takovým porušením struktury bílkoviny hemoglobinu, při které získává zvláštní krystalickou strukturu - tzv. hemoglobin S. Červené krvinky nesoucí hemoglobin S místo normálního hemoglobinu A mají pod mikroskopem tzv. charakteristický tvar srpku (tvar srpku), pro který se tato forma hemoglobinopatie nazývá srpkovitá anémie.

Červené krvinky nesoucí hemoglobin S mají sníženou perzistenci a sníženou schopnost transportu kyslíku, proto se u pacientů se srpkovitou anémií zvyšuje destrukce červených krvinek ve slezině, zkracuje se jejich životnost, zvyšuje se hemolýza a často dochází k příznaky chronické hypoxie ( nedostatek kyslíku) nebo chronické „nadměrné podráždění“ erytrocytární řady kostní dřeně.

Srpkovitá anémie se dědí autozomálně recesivním způsobem (s neúplnou dominancí). U přenašečů, kteří jsou heterozygotní pro gen srpkovité anémie, obsahují jejich erytrocyty přibližně stejné množství hemoglobinu S a hemoglobinu A. Za normálních podmínek se však u přenašečů příznaky téměř nikdy nevyskytují a srpkovité erytrocyty jsou detekovány náhodou, když laboratorní výzkum krev. Příznaky se u přenašečů mohou objevit při hypoxii (například při lezení na hory) nebo silné dehydrataci organismu. Homozygoti pro gen srpkovité anémie mají v krvi pouze srpkovité červené krvinky, které nesou hemoglobin S, a onemocnění je závažné.

Srpkovitá anémie je velmi častá v oblastech světa, kde je malárie endemická, a pacienti se srpkovitou anémií mají zvýšenou (ač ne absolutní) vrozenou odolnost vůči infekci různými kmeny Plasmodium falciparum. Srpkovité červené krvinky těchto pacientů také nejsou náchylné k infekci. malarické plazmodium in vitro. Heterozygotní nosiči, kteří netrpí anémií, mají také zvýšenou odolnost vůči malárii (heterozygotní výhoda), což vysvětluje vysoká frekvence tato škodlivá alela v Africe

Vzhledem k tomu, že lidské tělo nemá žádné rezervní zdroje bílkovin, závisí metabolismus bílkovin pouze na bílkovinách ve stravě. Nedostatek bílkovin ve stravě nebo nedostatek některých aminokyselin vede k neúplnému vstřebávání jiných a k narušení metabolismu bílkovin obecně. To je proč denní spotřeba bílkoviny jsou regulovány Ministerstvem zdravotnictví

Rýže. 12.16.

stanovisko Ruské federace a musí vyhovět fyziologická potřeba, který zohledňuje věk, váhu, pohlaví a úroveň fyzické aktivity člověka.

Existují různé metody pro hodnocení biologické užitečnosti potravinových proteinů. Biologické metody zahrnují studie složení proteinů pomocí mikroorganismů a zvířat.

Mikrobiologické studie poskytují dobré výsledky, ale nelze je zcela ztotožnit s vstřebáváním bílkovin v lidském těle, protože tato metoda Procesy trávení bílkovin v gastrointestinálním kanálu se vůbec neberou v úvahu.

Provádění klinické testy se zvířaty - poměrně spolehlivý způsob, jak posoudit biologickou užitečnost bílkovin, ale velmi pracný a ekonomicky nákladný.

V praxi nejpoužívanější metodou je výpočetní metoda pro hodnocení biologické užitečnosti bílkovin - stanovení skóre aminokyselin. Tato metoda porovnává obsah esenciálních aminokyselin ve studovaném a ideálním proteinu podle vzorce

kde rychlost AK je rychlost aminokyselin, %; | AK mg) | - hmotnost aminokyseliny ve studovaném proteinu, g; [AK eb] - hmotnost aminokyseliny v referenčním proteinu, g.

Metoda byla navržena již v roce 1946 H. Mitchellem a R. Blockem. V současné době je podle rozhodnutí FAO a WHO vaječný bílek považován za ideální nebo referenční protein z hlediska složení aminokyselin.

Aminokyselina s nejnižší rychlostí se nazývá omezující.

Pro posouzení metabolismu bílkovin v těle se používá výpočet dusíková bilance(AB). To lze snadno vysvětlit, protože většina dusíku v těle je spojena s bílkovinami. Pro výpočty potřebujete vědět:

• množství dusíku dodávaného s produkty (N n) je v průměru 16 % z celkové hmotnosti bílkovin ve výrobcích;
• množství dusíku vyloučeného z těla s konečnými produkty (N K) - obsah močoviny v moči lze přiblížit, protože močovinový dusík tvoří až 95 % veškerého dusíku v moči.

V důsledku toho jsou možné tři možnosti: pozitivní dusíková bilance, negativní dusíková bilance nebo dusíková bilance.

Pozitivní dusíková bilance Normálně pozorované v období růstu a vývoje, kdy se tvoří nové tkáně, například během těhotenství. Pozitivní dusíková bilance však může být důsledkem patologických poruch – onemocnění jater, ledvin, nebo užívání anabolických hormonálních léků.

Negativní dusíková bilance lze také nazvat buď patologické změny v těle, nebo nedostatek bílkovin nebo dokonce esenciálních aminokyselin v potravinách. Například během laktace by se měl zvýšit příjem bílkovin. Předpokládá se, že syntéza 1 g mléčné bílkoviny vyžaduje 2 g potravinových bílkovin. V tomto ohledu by měl být obsah bílkovin ve stravě kojících žen zvýšen dvakrát více než množství bílkovin vyloučených do mléka za den 1 .

Dusíková bilance - normální pro dospělé zdravé organismy na přijetí požadované množství kompletní bílkoviny v potravinách.

Monitorování prováděné odborníky z Ústavu výživy Ruské akademie lékařských věd mezi obyvatelstvem Ruska a údaje WHO ukazují na nedostatečný obsah biologicky kompletních bílkovin ve stravě moderních lidí.

Tabulka 12.7

Poruchy metabolismu bílkovin a aminokyselin

porušení		Výsledek
Protein hladovění	Nedostatek stravitelných bílkovin a esenciálních aminokyselin ve stravě. Nemoci trávicího traktu, jater, slinivky břišní	Celková slabost, pomalejší růst, snížená produktivita V zvířat. Hypoproteinémie. Negativní dusíková bilance. Snížený krevní osmotický tlak, narušený metabolismus voda-minerál, „hladový“ edém
Metabolismus komplexních bílkovin	Chromoproteiny – různé jaterní léze	Hyperbilirubinémie, moč ztmavne. Porfinurie, moč zčervená
	Pukleoproteiny - poruchy metabolismu purinových bází (dna)	Depozita kyseliny močové a jejích solí v chrupavkách, šlachách a dalších orgánech. Deformace a bolest kloubů

1 Karimova Sh. F., Sultanov R. G., Ziyamutdinova Z. K. Dekret. op.

Poruchy metabolismu proteinů zahrnují také poruchy metabolismu chromo- a nukleoproteinů (tab. 12.7), i když uvedené příklady odrážejí změny pozorované při odbourávání neproteinové části těchto sloučenin.

Pokud vezmeme v úvahu nikoli lékařské, ale nutriční aspekty takových patologií, pak některé z nich lze výrazně snížit změnou stravy. Například tradiční doporučení pro dnu je snížit celkový obsah kalorií a purinů, které doprovázejí masové vývary, vnitřnosti (játra, ledviny) a alkohol. Poruchy metabolismu jednotlivých aminokyselin (viz odstavec 12.2), způsobené dědičnými příčinami, lze upravit i díky správná volba produkty, například pro fenylketonurii.

Aminokyseliny vstupují do krve a tkání z zažívací trakt; navíc vznikají při destrukci tkáňových proteinů působením intracelulárních katepsinů (proteináz).

Většina aminokyselin se v těle používá jako stavební kameny při syntéze bílkovin. Kromě toho se aminokyseliny používají pro syntézu purinových a pyrimidinových bází, hormonů, různých biologicky aktivních peptidů (interleukiny, růstové faktory atd.), melaninu, glukózy, mastných kyselin a řady dalších látek. Glycin a glutamát hrají roli neurotransmiterů v centrálním nervovém systému. Aminokyseliny nepoužité pro výše uvedené účely se oxidují na CO 2 a H 2 O, přičemž se uvolňuje energie. Normálně se oxidací aminokyselin uvolní 10-15% energie vytvořené v těle. Oxidace aminokyselin se zvyšuje s jejich nadbytečným příjmem do organismu, při půstu, diabetes mellitus, hypertyreóze, snížené syntéze bílkovin a některých dalších stavech.

Oxidaci aminokyselin předchází odstranění aminoskupiny z nich a přeměna na α-ketokyseliny. Podle stávajících představ deaminace Aminokyseliny se syntetizují ve dvou fázích. Zpočátku se aminoskupina aminokyseliny přenese na kyselinu CC-ketoglutarovou (transaminace). V jako výsledek, kyselina glutamová a jednu nebo druhou ketokyselinu (například z alaninu - kyseliny pyrohroznové).

UNS Alanya

Proces transaminace je katalyzován transaminázami, jejichž koenzymem je pyridoxalfosfát. Kyselina glutamová vzniklá při tomto procesu podléhá oxidativní deaminaci, tzn. štěpení aminoskupiny působením glutamátdehydrogenázy za vzniku amonného iontu (NH (") a kyseliny α-ketoglutarové, které mohou opět vstoupit do transaminační reakce nebo být oxidovány v cyklu trikarboxylových kyselin Ketokyseliny vznikající při transaminaci (například pyrohroznový) , mohou být také oxidovány na CO 2 a H 2 O, jako glukóza a mastné kyseliny. Protože transaminační a oxidační deaminační reakce mohou probíhat v dopředném i zpětném směru, hrají roli nejen při přeměně aminokyseliny na ketokyseliny, ale a při tvorbě řady neesenciálních aminokyselin z ketokyselin, pokud je tělo potřebuje.Kromě toho lze ketokyseliny využít k syntéze glukózy.

K narušení transaminačního procesu v celém těle dochází při hypovitaminóze B6, při nedostatku a-ketokyselin (půst, diabetes mellitus). Porucha transaminace v určitých orgánech, například v játrech, nastává s nekrózou buněk, která je doprovázena uvolňováním transamináz do krve. Stejný jev se vyskytuje u infarktu myokardu. V poškozených buňkách může být narušena syntéza proteinové části transamináz.

Proces oxidativní deaminace je redukován nejen v důsledku oslabené transaminace, ale také při hypoxii, hypovitaminóze B 2, PP, C a proteinovém hladovění.

Porušení procesů transaminace a oxidativní deaminace aminokyselin omezuje jejich použití pro syntézu glukózy, mastných kyselin, neesenciálních aminokyselin a také jejich oxidaci s uvolňováním energie. Zároveň se zvyšuje obsah volných aminokyselin v krevním séru a moči (hyperaminoacidemie a hyperaminoacidurie), syntéza močoviny klesá. Tyto poruchy jsou zvláště výrazné v případech rozsáhlého poškození hepatocytů (virová a toxická hepatitida atd.), Protože v těchto buňkách probíhá metabolismus aminokyselin nejintenzivněji.

Spolu s výše zmíněnou extrarenální hyperaminoacidurií způsobenou zv

tok aminokyselin z krve do moči, tam je renální forma hyperaminokyseliny

riy, spojené s poruchou reabsorpce aminokyselin v renálních tubulech, zatímco obsah aminokyselin v krevním séru je normální nebo dokonce snížený (viz kap. 18). U dětí se může objevit hyperaminoacidurie (fyziologická). nízký věk v důsledku funkční méněcennosti (nezralosti) epitelu renálních tubulů; U těhotných žen se zvyšuje vylučování histidinu a řady dalších aminokyselin močí.

Jednou z cest metabolismu aminokyselin je jejich dekarboxylace, která spočívá v odstranění CO 2 z aminokyseliny. Jako výsledek, biogenní aminy: histamin - z histidinu, serotonin - z 5-hydroxytryptofanu, tyramin - z tyrosinu, kyselina γ-aminomáselná (GABA) - z kyseliny glutamové, dopamin - z dioxyfenylalaninu a některé další.

NH,
| Enzym

HC = C-CH„-C - COOH- HC = C-CH, -CH g

- takže g

L-histidin

Tento proces je katalyzován dekarboxylázami, jejichž koenzymem je pyridoxalfosfát (vitamín B c); při jeho nedostatku se snižuje tvorba biogenních aminů. Zejména se snižuje tvorba kyseliny γ-aminomáselné, která je hlavním inhibičním neurotransmiterem, a v důsledku toho je pozorován častý rozvoj záchvatů. Biogenní aminy mají vysokou fyziologickou aktivitu. Serotonin a dopamin jsou spolu s GABA neurotransmitery v centrálním nervovém systému, jejichž zvýšený či snížený obsah v mozkové tkáni hraje roli v patogenezi některých forem neuropatologie ( nervová deprese, parkinsonismus, schizofrenie). Zvýšená tvorba serotoninu v těle, nejvýraznější u karcinoidu (nádor vyvíjející se z enterochromafínových buněk střeva), je doprovázena spasmem bronchiálního a střevního svalstva, průjmem a zvýšenou agregací krevních destiček; kromě toho je serotonin silným vazokonstriktorem. Role histaminu při výskytu bolesti je dobře známá,

rozvoj zánětu a alergické reakce včetně anafylaktického šoku.

K eliminaci přebytečných biogenních aminů dochází za účasti aminoxidáz, které po eliminaci aminoskupiny ve formě NH katalyzují jejich přeměnu na aldehydy. r Serotonin se přeměňuje na kyselinu hydroxyindolyloctovou, která se vylučuje močí.

Dědičné poruchy výměna některých aminokyselin. Existuje řada onemocnění způsobených narušeným metabolismem aminokyselin. Poruchy metabolismu fenylalaninu jsou spojeny s fe- nylketonurie. To je způsobeno mutací genu nezbytného pro tvorbu enzymu fenyl-alaninhydroxylázy, za jejíž účasti dochází k přeměně fenylalaninu na tyrosin. Při nedostatku tohoto enzymu dochází v těle k akumulaci fenylalaninu a meziproduktů jeho metabolismu - kyseliny fenylpyrohroznové, fenyloctové a fenylmléčné, které mají toxický účinek na mozek dítěte. Fenylpyruvát se vylučuje močí, kde může být detekován. Hlavními projevy fenylketonurie jsou mentální retardace, psychózy, záchvaty, ekzémy, pach myší [Marri R. et al., 1993]. Rozvoji onemocnění lze zabránit pouze včasným převedením dítěte na stravu s velmi nízkým obsahem fenylalaninu. Onemocnění se dědí autozomálně recesivním způsobem.

Jednou z nemocí způsobených poruchou metabolismu tyrosinu je alcap-tonurie. Jeho rozvoj je spojen s geneticky podmíněným deficitem enzymu oxidázy kyseliny homogentisové, který je jedním z produktů metabolismu tyrosinu. V důsledku tohoto defektu se kyselina homogentisová vylučuje ve velkém množství močí, čímž získává tmavě hnědou barvu. Kromě toho se v pojivové tkáni hromadí kyselina homogentisová A chrupavčité tkáně, což také způsobuje jejich tmavé zbarvení (ochronóza). Může se vyvinout artritida. Přenos defektní gen probíhá autozomálně recesivním způsobem. Poruchy metabolismu tyrosinu souvisejí i s nemocemi, jako je např tyrozinóza(tyrosinémie) a albinismus.

Histidinemie- onemocnění spojené se zpomalením přeměny histidinu na urokanát v důsledku nedostatku enzymu histidázy. V

zvýšené hladiny histidinu jsou detekovány v krvi a moči. Většina pacientů s histidinemií se vyznačuje mentální retardací a vadami řeči. Onemocnění se dědí autozomálně recesivním způsobem.

Cystinóza- dědičné onemocnění charakterizované ukládáním cystinových krystalů v mnoha tkáních a orgánech, které je spojeno s poruchou funkce lysozomů. Moč obsahuje zvýšené hladiny všech aminokyselin. Smrt nastává brzy dětství v důsledku rozvoje akutního selhání ledvin.

11.6.5. Narušení konečné fáze metabolismu bílkovin a aminokyselin

Konečným produktem metabolismu bílkovin a aminokyselin je močovina, vylučuje z těla močí. Syntéza močoviny je prováděna hepatocyty v ornitinovém cyklu. Tvorba močoviny má velký fyziologický význam, neboť díky tomuto procesu dochází k neutralizaci vysoce toxického produktu - amoniaku, který se odštěpuje z aminokyselin při jejich deaminaci a ze střev se dostává i do krve. Reakcí je dosaženo neutralizace amoniaku vytvořeného v buňkách různých orgánů, včetně mozku amidace, těch. jeho přidání do kyseliny asparagové a zejména glutamové za vzniku aminů asparaginu a glutaminu. Proces amidace, stejně jako tvorba močoviny, nastává se spotřebou energie, jejímž zdrojem je ATP.

Syntéza močoviny se snižuje při dlouhodobém hladovění bílkovin (nedostatek enzymů), při onemocněních jater (cirhóza, akutní hepatitida S poškození velké číslo hepatocyty, otravy jaterními jedy), stejně jako s dědičnými defekty syntézy enzymů zapojených do ornitinového cyklu tvorby močoviny (karbamylfosfátsyntetáza, argininsukcinátsyntetáza a argininsukcinátlyáza). Pokud je narušena syntéza močoviny, její množství v krvi a moči klesá a zvyšuje se obsah amoniaku a aminokyselin, tzn. zbytkový dusík (produktivní hyperazotémie). Hyperamonémie hraje důležitou roli v patogenezi jaterní encefalopatie a kómatu.

Kapitola 11 / PATOFYZIOLOGIE TYPICKÝCH PORUCH METABOLISMU

Přebytek amoniaku lze do určité míry odstranit pokročilé vzdělání glutaminu a přidáním ke kyselině a-ketoglutarové, která se přemění na kyselinu glutamovou a její oxidace v cyklu trikarboxylových kyselin se prudce sníží. V důsledku toho se snižuje tvorba ATP.

Dalším důvodem hromadění nebílkovinných dusíkatých produktů v krvi (kreatinin, močovina) je porušení vylučovací funkce ledvin při akutním a chronickém selhání ledvin nebo při neprůchodnosti močových cest. Vyvstávající v v tomto případě hyperazotémie volal retence. V tomto případě se koncentrace zbytkového dusíku v krvi zvyšuje na 140-215 mmol/l a snižuje se obsah nebílkovinných dusíkatých produktů v moči. Jedním z faktorů, který hraje roli ve vývoji, je retenční hyperazotémie uremické kóma.

Možný vývoj smíšená (kombinovaná) forma hyperazotémie, při kterém se zvýšený rozklad bílkovin v tkáních kombinuje s nedostatečným vylučováním dusíkatých produktů močí. Tato kombinace je možná v případě akutního selhání ledvin, které se vyvinulo v důsledku septického potratu, nebo rozsáhlé komprese tkáně (crush syndrom). Kombinovaná forma hyperazotémie zahrnuje hypochloremická hyperazotémie, vyskytující se s nekontrolovatelným zvracením, stenózou pyloru a profuzním průjmem.

11.7. PATOFYZIOLOGIE METABOLISMU NUKLEOVÝCH KYSELIN

Deoxyribonukleová kyselina (DNA) je hlavní nedílná součást chromozomy. Specifičnost jeho struktury určuje možnost přenosu dědičné informace z rodičů na potomky a z původní buňky do dceřiných buněk během procesu dělení. Molekula DNA provádí syntézu všech typů RNA (transkripci), včetně messenger RNA, což je matrice pro syntézu specifických daného organismu proteiny.

V metabolismu nukleových kyselin lze rozlišit následující fáze: 1) rozklad nukleoproteinů dodávaných potravou ve střevě s následným vstřebáváním produktů do krve

jejich hydrolýza; 2) endogenní syntéza DNA a RNA; 3) odbourávání nukleových kyselin působením intracelulárních nukleáz s tvorbou konečných produktů jejich metabolismu a vylučování z těla.

Zhoršená absorpce příchozího signálu S potravina nukleových kyselin a produktů jejich hydrolýzy není významný, protože všechny vysoce organizované bytosti jsou schopny syntetizovat nukleové kyseliny, které potřebují, z metabolitů přítomných v buňkách. Nukleotidy, purinové a pyrimidinové báze, které vstupují do krve ze střeva, nejsou zahrnuty ani v syntetizovaných nukleových kyselinách, ani v purinových a pyrimidinových koenzymech, jako je ATP a NAD, ale jsou rozkládány za vzniku konečných produktů – kyseliny močové a močoviny. Ale když jsou nukleosidy a nukleotidy podávány parenterálně, jsou součástí molekul DNA a RNA.

11.7.1. Narušení syntézy endogenní DNA a RNA

K tvorbě nových molekul DNA a RNA dochází nejen v rostoucím organismu, ale také u dospělého člověka. Svědčí o tom zahrnutí radioaktivního izotopu fosforu (:12 P) zavedeného do těla do jejich molekul. Syntéza DNA probíhá nejintenzivněji v těch tkáních, kde neustále dochází k regeneraci buněk (kostní dřeň, sliznice trávicího traktu atd.). Před vstupem somatické buňky do mitózy (ve fázi S mitotického cyklu) se množství DNA v jádře zdvojnásobí, což je nezbytná podmínka pro zdvojnásobení počtu chromozomů. K syntéze nových molekul RNA dochází ve všech buňkách, ale nejintenzivněji k ní dochází v orgánech, které syntetizují velké množství bílkovin (kostní dřeň a lymfatické orgány, játra, sliznice žaludku a střev, slinivka břišní).

K provedení syntézy nukleových kyselin je nutné mít v buňkách dostatečné množství purinových a pyrimidinových bází, ribózy a deoxyribózy a také vysokoenergetických sloučenin fosforu. Materiálem pro syntézu purinových a pyrimidinových bází jsou jednouhlíkové fragmenty některých aminokyselin a jejich derivátů (kyselina asparagová, glycin, řada,

Část II. TYPICKÉ PATOLOGICKÉ PROCESY

glutamin), stejně jako amoniak a CO 2 (obr. 99). Ribóza se tvoří z glukózy v pentózovém cyklu, později se může přeměnit na deoxyribózu.

K nejvýraznějším poruchám syntézy DNA dochází při nedostatku kyseliny listové a vitaminu V 9.

Na nedostatek kyseliny listové použití jednouhlíkových fragmentů aminokyselin pro syntézu purinových a pyrimidinových bází je narušeno.

Vitamin B12 je nezbytný pro tvorbu některých koenzymových forem kyseliny listové, jejichž nedostatek narušuje přeměnu dioxyuridinmonofosfátu na deoxythymidylát methylací s N5, N10 - methylentetrahydrofolátem v reakci katalyzované thymidylátsyntetázou. V důsledku toho je narušena syntéza thymidinu, což omezuje tvorbu nových molekul DNA. Syntéza RNA není ovlivněna nedostatkem vitaminu B12 a kyseliny listové. Snížená tvorba DNA inhibuje vstup buněk do mitózy v důsledku prodloužení syntetické fáze mitotického cyklu. Opožděná mitóza vede ke zpomalení buněčného dělení, v důsledku toho je inhibován proces fyziologické regenerace v kostní dřeni a dalších rychle se obnovujících tkáních. Zpoždění mitózy je doprovázeno zvětšením velikosti buněk, což je zřejmě spojeno s prodloužením interfáze. Tyto změny se nejprokazatelněji projevují v hematopoetické tkáni kostní dřeně: objevují se obří erytroblasty - megaloblasty, při dozrávání se tvoří velké erytrocyty - megalocyty. Nalézají se také zvětšené myelocyty, metamyelocyty a zralejší granulocyty. Obří buňky se objevují i ​​v dalších tkáních: na sliznici jazyka, žaludku a střev a v pochvě. V důsledku zpomalení regeneračních procesů vzniká těžká forma anémie (zhoubná anémie), leukopenie a trombocytopenie, atrofické změny na sliznici trávicího traktu.

Nedostatek vitaminu B 12 u člověka nastává při dlouhodobé vegetariánské stravě, kdy je narušeno jeho vstřebávání ve střevě v důsledku zastavení produkce vnitřního faktoru Castle v žaludku a kdy je jeho sliznice atrofována v důsledku poškození autoprotilátkami ; ostatní-

Já glycin
aspartát na i

Zhoršená transaminace a oxidační deaminace. Procesy transaminace a deaminace mají univerzální význam pro všechny živé organismy a všechny aminokyseliny: transaminace vede ke vzniku aminokyselin, deaminace vede k jejich destrukci.

Podstatou transaminační reakce je reverzibilní přenos aminoskupiny z aminokyseliny na α-ketokyselinu bez meziproduktu tvorby volného amoniaku. Reakci katalyzují specifické enzymy: aminotransferázy nebo transaminázy, jejichž kofaktory jsou fosforylované formy pyridoxinu (pyridoxalfosfát a pyridoxaminofosfát).

Poruchy transaminační reakce mohou nastat z několika důvodů: především nedostatek pyridoxinu (těhotenství, potlačení střevní flóry, která vitamin částečně syntetizuje sulfonamidovými léky, inhibice syntézy pyridoxalfosfátu při léčbě ftivazidem). K poklesu aktivity transamináz dochází také při omezené syntéze proteinů (půst, vážná onemocnění játra). Pokud se v určitých orgánech objeví nekróza (infarkt myokardu nebo plic, pankreatitida, hepatitida atd.), Pak v důsledku destrukce buněk vstupují tkáňové transaminázy do krve a zvýšení jejich aktivity v krvi s touto patologií je jedním z diagnostických testů. Při změně rychlosti transaminace hraje významnou roli nerovnováha mezi substráty reakce a dále hormony, zejména glykokortikoidy a hormon štítné žlázy, které mají na tento proces stimulační vliv.

Inhibice oxidační deaminace, vedoucí k akumulaci nevyužitých aminokyselin, může způsobit zvýšení koncentrace aminokyselin v krvi - hyperaminoacidemie. Důsledkem toho je zvýšené vylučování aminokyselin ledvinami ( aminoacidurie) a změny poměru jednotlivých aminokyselin v krvi, vytvářející nepříznivé podmínky pro syntézu bílkovinných struktur. Porucha deaminace nastává při nedostatku složek přímo či nepřímo zapojených do této reakce (nedostatek pyridoxinu, riboflavinu, kyselina nikotinová; hypoxie; nedostatek bílkovin během půstu).

Poruchy dekarboxylace. Jako velmi důležitý, i když ne univerzální směr metabolismu bílkovin, dochází k dekarboxylaci za vzniku CO 2 a biogenních aminů. Pouze některé aminokyseliny podléhají dekarboxylaci: histidin - za vzniku histaminu, tyrosin - tyramin, kyselina 1-glutamová - γ - kyselina aminomáselná , 5-hydroxytryptofan - serotonin, deriváty tyrosinu (3,4-dioxyfenylalaninu) a cystinu (kyselina 1-cysteinová) - respektive 3,4-dioxyfenylethylamin ( dopamin) A taurin.

Je známo, že biogenní aminy mají specifickou biologickou aktivitu a zvýšení jejich množství může v organismu způsobit řadu patologických jevů. Důvodem tohoto zvýšení může být nejen zvýšená dekarboxylace odpovídajících aminokyselin, ale také inhibice oxidace aminů a narušení jejich vazby na proteiny. Například za hypoxických podmínek, ischemie a destrukce tkání (trauma, záření atd.) jsou oxidační procesy oslabeny, což zvyšuje dekarboxylaci. Výskyt velkého množství biogenních aminů ve tkáních (zejména histamin a serotonin) může způsobit značné poškození místní cirkulace, zvýšená vaskulární permeabilita a poškození nervového systému.

Dědičné poruchy metabolismu některých aminokyselin. Průchod aminokyselin určitými metabolickými cestami je dán přítomností a aktivitou odpovídajících enzymů. Dědičná porucha syntézy enzymů vede k tomu, že odpovídající aminokyselina není zahrnuta do metabolismu, ale hromadí se v těle a objevuje se v biologických médiích: moči, stolici, potu, mozkomíšním moku. Klinický obraz takového onemocnění je dán jednak výskytem příliš velkého množství látky, která měla být metabolizována za účasti blokovaného enzymu, a jednak nedostatkem látky, která se měla tvořit.

Takovýchto geneticky podmíněných poruch metabolismu aminokyselin je známo poměrně hodně; všechny se dědí recesivně. Některé z nich jsou uvedeny v tabulce. 4.