- •1. Ферменты: определение понятия, химическая природа, физико-химические свойства и биологическая роль ферментов.
- •2. Изоферменты. Строение, биологическая роль, диагностическое значение определения, изменение в онтогенезе и при патологии органа, диагностическое значение.
- •5. Ингибирование активности ферментов, виды ингибирования: обратимое, необратимое, конкурентное, неконкурентное
- •6. Регуляция активности ферментов: неспецифическая, специфическая (понятия). Механизмы специфической регуляции активности ферментов
- •9. Энзимопатии: понятие, классификация, молекулярные причины возникновения и механизмы развития, последствия, биохимическая диагностика.
- •10. Энзимодиагностика: классификация ферментов клетки, крови в энзимодиагностике, диагностическое значение, применение в педиатрии
- •11. Биохимические основы энзимотерапии, применение ферментов в энзимотеравии (примеры)
- •12. Цикл Кребса - схема реакций, ферменты, коферменты, энергетический баланс одного оборота. Тканевые особенности в детском возрасте, Регуляция.
- •14. Механизмы сопряжения и разобщения дыхания и фосфорилирования, эндогенные и экзогенные разобщители.
- •15. Микросомальное биологическое окисление (система транспорта электронов, цитохромы р-450, в-5). Биологическое значение, регуляция, особенности активности ферментов в детском возрасте
- •21. Нормогликемия, пути превращения углеводов в клетках организма и ключевая роль глюкозо-б-фосфата.
- •23. Аэробный путь окисления глюкозы, тканевые особенности, энергетический баланс. Эффект Пастера, регуляция.
- •24. Катаболизм глюкозы по пентозофосфатному пути, биологическая роль. Регуляция значение пентозофосфатного пути в обеспечении метаболических процессов в организме человека
- •25. Гипогликемия: биохимические причины возникновения, механизмы восстановления нормогликемии, биохимические особенности детского возраста
- •26. Гипергликемия: биохимические причины возникновения, механизмы восстановления нормогликемии, биохимические особенности детского возраста
- •27. Контринсулярные гормоны (глюкагон, адреналин, кортизол): химическая природа, молекулярные механизмы участия в углеводном обмене.
- •29. Сахарный диабет инсулинзависимый (ИЗСД, I тип): биохимическая диагностика, механизмы развития метаболических нарушений (гипергликемия, холестеринемия, кетонемия, ацидоз, гликозилирование белков), биохимические особенности детского возраста
- •36. Липолиз триглицеридов в белой и бурой жировой ткани
- •37. Механизмы β - окисления жирных кислот. Регуляция
- •38. Пути обмена АцКоА. Кетоновые тела: биологическая роль, кетонемия, кетонурия, причины и механизмы развития, последствия, биохимические особенности детского возраста.
- •39. Обмен холестерина в организме человека. Регуляция синтеза холестерина
- •40. Атеросклероз: биохимические причины, факторы риска, лабораторная диагностика риска развития атеросклероза: обмена и развития его нарушений, гендерные особенности.
- •41. Роль белка в питании: состав и классификация пищевых белков, заменимые и незаменимые аминокислоты. Принципы нормирования белка в питании детей и взрослых. Азотистый баланс организма человека.
- •45. Причины токсичности аммиака и пути обезвреживания аммиака (образование глн, цикл мочевины, регуляция).
- •47. Регуляторные системы организма. Определение понятия – гормоны, принципы классификации гормонов.
- •48. Уровни и принципы организации нейро – эндокринной системы. Концепции обратной связи.
- •49. Рецепция и механизмы действия стероидных гормонов.
- •50. Рецепция и механизмы действия пептидных гормонов
- •55. Белки плазмы крови: классификация, диагностическое значение электрофореграмм.
- •57. Альбумины сыворотки крови: физико-химических свойства, функции, обмен
- •60. Гемоглобин: виды, строение, функции, обмен в норме. Метгемоглобинредуктазная система.
- •61. Биохимические функции почек, особенности метаболических процессов в почках.
- •63. Состав первичной и конечной мочи, физико – химические показатели в норме.
- •64. Химический состав мочи в норме и при патологии. Клиренс: понятие, виды.
- •65. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) в поддержании гомеостаза натрия. Механизм действия альдостерона на молекулярном уровне в почке и слюнных железах
- •66. Антидиуретический гормон и регуляция водного баланса организма.
- •67. Биохимические гомеостатические функции печени, биохимические особенности в детском возрасте.
- •68. Функциональные пробы и нагрузки характеризующие состояние углеводного, липидного, белкового обмена и детоксицирующей функции печени у детей. И взрослых.
- •70. Белки соединительной ткани коллаген и эластин: особенности аминокислотного состава и структурной организации молекул. Витамин С в синтезе коллагена.
- •74.Витамин Д – этапы образования активных форм, их метаболические функции, механизм действия. Роль печени, почек в обмене витамина Д, патохимические причины развития рахита, показатели кальций-фосфорного обмена при рахите на разных стадиях болезни.
- •75.Паратиреоидный гормон (ПГ) и кальцитонин (КГ) – химическая природа, стимулы секреции, механизмы действия в регуляции обмена кальция и ремоделирования костной ткани, проявления гипо- и гипертиреоза
- •76.Биохимические процессы в остеобластах и остеокластах в ремоделировании костной ткани.
- •77.Белковые и минеральные компоненты костной ткани
- •78.Биохимия нервной ткани: особенности химического состава, метаболических процессов, синтез нейромедиаторов.
- •80.Миокард: особенности метаболических процессов, метаболические нарушения при гипоксии, клиническая биохимическая энзимодиагностика при инфаркте миокарда
- •81.Биохимия лактации: физико – химические свойства, химический состав грудного молока, характеристика ферментов молока. Изменение химического состава в процессе лактации: виды женского молока
- •82.Биохимия лактации: биохимические механизмы образования органических компонентов молока в лактирующей железе, белок лактальбумин, роль гормонов (пролактин, окситоцин, плацентарного лактоген, эстрогены, СТГ, Т3, Т4, кортизол, инсулин)
- •83.Витамины: химическая природа, классификация по растворимости в воде и биохимическим механизмам действия. Провитамины и механизмы их активации (на примере провитаминов Д и А). Эндогенные и экзогенные причины гипо- , гипер- и авитаминозов
- •84.Витамины-коферменты РР, В2 участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов
- •Симптомы гиповитаминоза
- •Симптомы гиповитаминоза
- •86.Витамины-коферменты В12, фолиевая кислота участие в метаболических процессах, биохимические проявления гиповитаминозов
- •87.Витамин С: участие в метаболических процессах, биохимические механизмы проявления гиповитаминозов
- •89.Буферные системы плазмы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, белковая Гемоглобиновая буферная система эритроцитов, связь с гидрокарбонатной системой плазмы и эритроцита. Механизмы участия карбоангидразы в регуляции КОС.
- •90.Кислотно-основный гомеостаз: биологическое значение постоянства внутренней среды организма., механизмы поддержания КОС, особенности в детском возрасте.
- •91.Нарушения КОС - классификация по механизмам? Биохимические пути компенсации.
66. Антидиуретический гормон и регуляция водного баланса организма.
Вазопрессин
Антидиуретический гормон (АДГ), или вазопрессин — пептид с молекулярной массой около 1100 Д, содержащий 9 АК, соединённых одним дисульфидным мостиком.
АДГ синтезируется в нейронах гипоталамуса, переносится в нервные окончания задней доли гипофиза (нейрогипофиз).
Высокое осмотическое давление внеклеточной жидкости активирует осморецепторы гипоталамуса, в результате возникают нервные импульсы, которые передаются в заднюю долю гипофиза и вызывают высвобождение АДГ в кровоток.
АДГ действует через 2 типа рецепторов: V1, и V2.
Главный физиологический эффект гормона, реализуется через V2 рецепторы, которые находятся на клетках дистальных канальцев и собирательных трубочек, которые относительно непроницаемы для молекул воды.
АДГ через V2 рецепторы стимулирует аденилатциклазную систему, в результате фосфорилируются белки, стимулирующие экспрессию гена мембранного белка — аквапорина-2. Аквапорин-2 встраивается в апикальную мембрану клеток, образуя в ней водные каналы. По этим каналам вода пассивной диффузией реабсорбируется из мочи в интерстициальное пространство и моча концентрируется.
В отсутствие АДГ моча не концентрируется (плотность <1010г/л) и может выделяться в очень больших количествах (>20л/сут), что приводит к дегидратации организма. Это состояние называется несахарный диабет.
Причиной дефицита АДГ и несахарного диабета являются: генетические дефекты синтеза препро-АДГ в гипоталамусе, дефекты процессинга и транспорта проАДГ, повреждения гипоталамуса или нейрогипофиза (например, в результате черепномозговой травмы, опухоли, ишемии). Нефрогенный несахарный диабет возникает вследствие мутации гена рецептора АДГ типа V2.
Рецепторы V1 локализованы в мембранах ГМК сосудов. АДГ через рецепторы V1 активирует инозитолтрифосфатную систему и стимулирует высвобождение Са2+ из ЭР, что стимулирует сокращение ГМК сосудов. Сосудосуживающий эффект АДГ проявляется при высоких концентрациях АДГ.
216
67. Биохимические гомеостатические функции печени, биохимические особенности в детском возрасте.
Печень – самая крупная железа организма Масса печени у взрослого мужчины равна 1800г, у женщины - 1400г. (20-60г на 1кг веса тела). Относительная масса печени у новорожденного составляет 4,5-5,0% от массы тела, у взрослых она уменьшается в 2 раза до 2,5%. Масса печени и ее состав подвержены значительным колебаниям, как в норме, так и при патологии.
Функции печени:
1.Метаболическая. В печени активно происходит метаболизм всех основных групп органических соединений. Она синтезирует заменимые АК, белки, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, витамины, ферменты как для себя, так и для других органов и тканей. Например, печень синтезирует большинство органических компонентов плазмы крови.
2.Фильтрационная. Печень удаляет из крови продукты метаболизма, ксенобиотики, излишки органических веществ. В связи с особенностями кровоснабжения, печень работает как первичный регулятор содержания в крови веществ, поступающих в организм с пищей. Прерывистый прием пищи вызывает заметные колебания ассимилированных веществ в портальном круге кровообращения и, благодаря печени, незначительные – в общем круге кровообращения.
3.Детоксикационнная. Обезвреживает ксенобионтики и токсичные метаболиты (аммиак, биллирубин).
4.Запасающая. Запасает глюкозу в виде гликогена, жирорастворимые витамины (А, Д, Е, К), микроэлементы (железо, медь, марганец, никель).
5.Регуляторная. Синтезирует (ангиотензиноген, кальдидиол) и разрушает БАВ (все гормоны, гормоноподобные вещества).
6.Транспортная. Печень синтезирует транспортные формы водонерастворимых веществ: ЛПОНП, ЛПВП, белки плазмы крови (альбумины, транскортин, транстиретин, трансферин, церрулоплазмин и т.д).
7.Защитная. Клетки Купфера фагоцитируют различные микроорганизмы. Фибриноген, протромбин участвуют в свертывании крови, предотвращая ее потерю.
8.Пищеварительная. Секретирует желчь, необходимую для переваривания и всасывания липидов.
9.Выделительная. С желчью из организма продукты метаболизма (билирубин, 17-кетостероиды, холестерин) и ксенобиотики.
10.Кроветворная. У эмбрионов в печени образуются форменные элементы крови, у взрослых компоненты плазмы крови: белки, липиды, углеводы и т.д.
11.поддержание КОС.
Врезультате, печень интегрирует все виды обмена веществ и поддерживает в организме гомеостаз белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот, водно-солевой, кислотно-основной, участвует в кроветворении.
217
68. Функциональные пробы и нагрузки характеризующие состояние углеводного, липидного, белкового обмена и детоксицирующей функции печени у детей. И взрослых.
Оценка углеводного обмена в печени
Приобретенные (гепатит, цирроз, жировое перерождение) и наследственные заболевания печени (гликогенозы I, III, IV, VI, IX типа, агликогенозы, галактоземия, фруктоземия) могут вызывать нарушения углеводного обмена.
Для оценки участия печени в углеводном обмене проводят нагрузочные пробы.
Галактозная проба (наиболее ценна, особенно у детей)
Внорме концентрация галактозы в плазме крови 0,1-0,94 мкмоль/л.
Ворганизм вводят галактозу натощак перорально (40г /200мл воды) или внутривенно (1 мл 25% раствора/кг массы тела). Определяют концентрацию галактозы в крови и в моче.
У здоровых людей концентрация галактозы нормализуется в крови через 2 часа.
Мочу собирают через 2, 4, 10, 24 часа. В первой порции должно быть не более 6г/л галактозы, во второй не более 1,5г/л. В остальных пробах галактоза должна отсутствовать.
При остром гепатите галактозы в первой порции мочи 30-50г/, во второй 1520г/л, в остальных нет.
При хроническом гепатите галактозы в первой порции мочи 8-15г/л, во второй - 6-8г/л, в третьей - 4-5г/л, в четвертой - 0-2г/л.
При галактоземии во всех пробах мочи галактозы много.
Фруктозная проба
Внорме концентрация фруктозы в плазме крови 55,5-333 мкмоль/л.
Ворганизм вводят фруктозу натощак перорально (0,3-0,5г/кг). Определяют
концентрацию фруктозы в крови натощак, и после нагрузки через каждые 20 минут
в течение 2-3 часов.
Внорме максимум повышения фруктозы (до 25-30мг%) наступает через 20-40 минут, а затем резко снижается.
При фруктоземии во всех пробах фруктозы много в крови и моче.
Лактатная проба
В норме концентрация лактата в плазме венозной крови 0,5-2,2ммоль/л.
После нагрузки лактатом его концентрация в крови зависит от скорости его утилизации в реакциях глюконеогенеза печени. Увеличение концентрации лактата наблюдается при остром гепатите, циррозе.
218
Глюкозотолерантный тест (сахарная нагрузка, сахарные кривые)
1 способ. В организм вводят глюкозу с пищей (1,5-2,0 г/кг массы). Определяют концентрацию глюкозы в крови натощак, и после нагрузки через 30, 60, 90, 120, 180 минут. Оценивают время достижения максимума, максимум, и время возвращения к норме уровня глюкозы в крови.
Рассчитывают коэффициент Бодуэна = (максимальная концентрация глюкозы - уровень глюкозы натощак) * 100 / уровень глюкозы натощак. В норме коэффициент равен 50, превышение 80 говорит о серьезной патологии.
2 способ. В организм вводят глюкозу внутривенно (20% раствор 0,33г/ кг массы). Определяют концентрацию глюкозы в крови натощак, и после нагрузки через 10, 20, 30, 40, 50 минут. Оценивают период пулувыведения глюкозы из крови.
Так как основная функция печени поддержание уровня глюкозы в крови гипергликемия печеночной природы возникает при нагрузке глюкозой только при тяжелых поражениях печени.
Глюкоза
Концентрация глюкозы в плазме крови в норме 3,3-5,5ммоль/л.
Гипергликемия может быть при хронических заболеваниях печени. Гипогликемия характерный симптом цирроза, гепатита и рака печени.
Оценка липидного обмена в печени
Приобретенные (паренхиматозная и обтурационная желтуха, циррозы, гепатиты) и наследственные заболевания печени (некоторые дислипопротеинемии) могут вызывать нарушения липидного обмена.
Для оценки участия печени в липидном обмене в крови определяют концентрацию липопротеинов, общих липидов, ТГ, ХС, ЭХС, коэффициентатерогенности и активность ферментов (ЛХАТ, ЛПЛ).
Общие липиды
Концентрация общих липидов в плазме крови в норме 4-8г. Увеличение общих липидов наблюдается при гепатите, паренхиматозной и обтурационной желтухе. Снижение общих липидов происходит при некрозе печени.
Триглицериды
Концентрация ТГ в плазме крови в норме 0,5-2,1 ммоль/л. Она повышается при вирусном гепатите, циррозе печени.
Фосфолипиды
Концентрация фосфолипидов в плазме крови в норме 2,52-2,91 ммоль/л.
219
Повышенный уровень ФЛ наблюдается при биллиарном циррозе. Снижение ФЛ наблюдается при тяжелых формах острого гепатита, портального цирроза и жирового перерождения печени.
Холестерин
Концентрация ХС ммоль/л – идеальное < 5,2; допустимое – 5,2-6,5; патологическое
> 6,5.
Повышенный уровень холестерина наблюдается при первичном циррозе, обтурационной желтухе.
Гипохолестеринемия – при синдроме мальабсорции, терминальной стадии цирроза печени, раке печени.
Печень основное место образования эфиров ХС. Соотношение эфир ХС/общий ХС = 0,55-0,60. Снижение коэффициента (до 0,2-0,4) происходит при острой атрофии печени.
Коэффициент атерогенности
Концентрация ХС в ЛПВП в норме > 0,9 ммоль/л.
Концентрация ХС в ЛПНП в норме < 4,9 ммоль/л.
Коэффициент атерогенности = (ХСобщ –ХСЛПВП) / ХСЛПВП < 3
Оценка обмена азотсодержащих соединений в печени
Приобретенные (гепатит, цирроз, опухоли и т.д.) и наследственные заболевания печени (фенилкетонурия, алкаптонурия, тирозинемии) могут вызывать нарушения обмена азотсодержащих соединений.
Для оценки участия печени в обмене азотсодержащих соединений в плазме крови определяют концентрацию свободных АК, общего белка, белковые фракции, протромбиновый индекс, соотношение мочевина/аммиак, проводят нагрузку метионином, диспротеинемические тесты.
Аммиак
Концентрация аммиака в плазме крови в норме 19-43мкмоль/л. Концентрация аммиака повышается при тяжелых паренхиматозных поражениях печени, при портоковальном шунтировании. Может привести к развитию печеночной комы.
Мочевина
Концентрация мочевины в плазме крови в норме 4,2-8,3ммоль/л. Снижение уровня мочевины наблюдается при гепатите, циррозе, острой дистрофии, токсическом поражении печени фосфором, мышьяком и др. ядами.
Аминокислоты
Концентрация свободных аминокислот в плазме крови в норме 48-68мг/л. Уровень свободных аминокислот (цистеин, метионин, тирозин и глутамат) (и уровень
220
остаточного азота в крови) повышается при тяжелых поражениях печеночной паренхимы, особенно при массивном ее распаде. Фенилаланин и его кетопроизводные повышены в крови при фенилкетонурии. Гомогентизиновая кислота накапливается в организме при алкаптонурии. Повышение тирозина в крови наблюдается при тирозинемиях.
Общий белок
Концентрация общего белка в плазме крови в норме 70-90г/л. Снижение общего белка происходит при циррозе, гепатите, раке печени, токсическом поражении печени.
Альбумины
Концентрация альбуминов в плазме крови в норме 56,5-66,5% от общегоколичества белка.
Снижение альбуминов происходит при хронических заболеваниях печени: гепатите, циррозе, опухолях печени.
α-Глобулины
Концентрация α-глобулинов в плазме крови в норме 7,6-14,2% от общего количества белка. Увеличение α-глобулинов в сыворотке крови характерно для острых воспалительных процессов, т.к. в данную фракцию входят белки острой фазы (с-реактивный белок, α1-антитрипсин, α2-макроглобулин и др.). Содержание α-глобулинов может увеличиваться также при обострениях хронических заболеваний.
γ-Глобулины
Концентрация γ-глобулинов в плазме крови в норме 12,8-19,0% от общего количества белка. Содержание γ-глобулинов увеличено при хронических патологических состояниях, связанных с интенсификацией иммунных процессов, т.к. эта фракция состоит главным образом из иммуноглобулинов.
Альбумино-глобулиновый индекс
Альбумино-глобулиновый индекс в норме равен 1,5-2,0. Альбумино-глобулиновый индекс снижается при циррозе печени и нефротическом синдроме.
Протромбиновый индекс
Протромбиновый индекс - отношение стандартного протромбинового времени к протромбиновому времени у обследуемого пациента, выраженное в процентах. В норме он 80-110%. Так как печень синтезирует белки свертывания крови, протромбиновый индекс снижается при развитии печеночной недостаточности.
Нагрузка метионином
В организм вводят метионин натощак перорально (50мг/кг). Определяют концентрацию метионина и цистеина в крови и моче натощак, и после нагрузки через каждые 2 часа в течение 12 часов. В норме максимум повышения через 2
221
часа, нормализация через 6. При печеночной недостаточности максимум превышает норму в 8-10 раз, время циркуляции 10-12 часов.
Диспротеинемические тесты (тимоловая проба, сулемовая проба, проба Вельтмана)
Тимоловая проба (ТП) - осадочная проба, которая фиксирует дис- и парапротеинемию по изменению соотношения альбуминов и β, γ- глобулинов, липопротеидов, фосфолипидов и по появлению в сыворотке крови высокомолекулярных аномальных белков.
Принцип метода: При взаимодействии сыворотки крови с тимоло-вероналовым буфером появляется помутнение вследствие образования глобулин-холестерин- липопротеид-тимол-фосфолипидного комплекса. Его интенсивность связана с количеством и % соотношением отдельных фракций.
Проба не специфична, дает положительный (+) ответ при острых и хронических воспалительных процессах протекающих в различных органах и тканях (печень, почки, легкие, соединительная ткань и т.д.).
В норме ТП (-) = 0-5 ед. S-H.
ТП (+) - при острых вирусных и хронических токсических гепатитах, декомпенсированном циррозе, раке и его метастазах в печень, при печеночной желтухе.
ТП (-) при надпеченочной и подпеченочной желтухе (без цитолиза).
Реакции обезвреживания ксенобиотиков в печени
Значительная часть ксенобиотиков, попавших в организм, подвергаются в печени реакциям детоксикации.
Обезвреживание большинства ксенобиотиков происходит в 2 фазы, в результате которых ксенобиотик увеличивает свою водорастворимость и теряет токсичность. В обезвреживании ксенобиотиков участвует большое количество низкоспецифичных ферментов.
1. Фаза. Микросомальное окисление
В монооксигеназных реакциях гладкого ЭПР (микросомальное окисление) окисляются преимущественно гидрофобные ксенобиотики.
Микросомальные ферменты осуществляют С-, N-гидроксилирование, О-, N-, S- дезалкилирование, сульфоокисление и эпоксидирование.
RH →ROH, R-NH2 → R=O + NH3, R-S-R → R-SO-R
В результате этих реакций у ксенобиотика увеличивается водорастворимость.
2. Фаза. Реакции конъюгации
Водорастворимые ксенобиотики, попавшие в организм или образовавшиеся при микросомальном окислении, конъюгируют с эндогенными субстратами:
222
глюкуроновой, серной кислотой, глицином, глутатионом. Все реакции конъюгации катализируют трансферазы:
УДФ-глюкоронилтрансфераза в ЭПР
|
|
COOH |
|
|
O |
|
|
OH |
OH |
OH |
O |
|
|
|
|
|
OH |
|
ÓÄÔ-ãëþ êî ðî í àò ÓÄÔ |
|
CH3 УДФ -глю ко ро н и лт ран сф ераза |
CH3 |
|
|
|
|
Крезо л |
Крезо лглю куро н о вая кисло та |
|
|
||
Глутатионтрансфераза
Инактивирую ксенобиотики, стероидные гормоны, протагландины, билирубин, желчные кислоты, продукты ПОЛ.
Cl |
S G |
|
NO2 |
GSH |
HCl |
NO |
|
|
|
2 |
глут ат и о н т ран сф ераза |
|
||
NO |
|
|
NO |
2 |
|
|
|
1-õëî ð, 2,4-äèí èòðî áåí çî ë |
|
2 |
|
|
|
||
Сульфотрансфераза
Цитоплазматические сульфотрансферазы сульфируют фенолы, спирты, аминокислоты.
|
|
OH |
|
|
O |
S |
O |
OH |
|
O |
|
|
|
|
|
|
ÔÀÔÑ ÔÀÔ |
|
|
|
сульф о т ран сф ераза |
|
|
Ôåí î ë |
Фен о лсерн ая кисло та |
||
|
|||
Глицинтрансфераза
COOH |
|
|
|
|
|
H |
|
H2 |
|||
|
O |
|
C |
|
N |
|
C |
|
COOH |
||
Глицин |
Í 2Î |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
глицин т ран сф ераза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Бен зо йн ая кисло та |
Гип уро вая кисло та |
||||||||||
223
Ацетилтрансфераза
Ацетилтрансферазы переносят ацетил с Ацетил-КоА на группы –SO2NH2 ксенобиотиков (например сульфаниламиды).
Метилтрансфераза
Мембранные и цитоплазматические метилтрансферазы с участием SAM метилируют:
–Р=О, -NH2, –SH группы ксенобиотиков.
В результате конъюгации у ксенобиотика возрастает растворимость в воде и снижается токсичность.
Выведение ксенобиотиков
Конъюгированные водорастворимые ксенобиотики выделяется из организма преимущественно с мочой и калом, и немногие с потом.
Летучие ксенобиотики выделяются из организма с выдыхаемым воздухом, гидрофобные - с калом и кожным салом, некоторые гидрофобные ксенобиотики связываются с липидами и белками и накапливаются в различных органах и тканях.
растворимость в воде и снижается токсичность.
69. Обмен билирубина в норме и патологии: виды желтух. Диагностическое значение определения билирубина в
крови и моче.
В норме в организме взрослого человека разрушается 1-2*1011 эритроцитов в сутки. Их катаболизм происходит главным образом в ретикулоэндотелиальных клетках селезенки, лимфатических узлов, костного мозга и печени.
При старении у эритроцитов в гликокаликсе снижается содержание сиаловых кислот. Измененный гликокаликс связывается с рецепторами клеток РЭС, после чего они фагоцитируют эритроциты. Эритроцит переваривается под действием лизосомальных ферментов. Гемоглобин диссоциирует на гемы и глобины. Глобины гидролизуются на аминокислоты. Аналогичная реакция идет с миоглобинами и цитохромами.
Катаболизм гема
1. Гем индуцирует синтез гемоксигеназы. Гемоксигеназа, локализованная на мембране ЭПР, расщепляет связь между двумя пиррольными кольцами гема, в результате образуется биливердин. Освободившееся железо связывается ферретином и снова используется организмом.
224
|
CH3 |
HC |
CH |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
HC |
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
|
|
OH HO |
|
||
CH |
2 |
|
|
|
|
O +Í ÀÄÔÍ |
|
Í |
Î |
+ Í |
ÀÄÔ |
+ |
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
HC |
|
|
|
CH |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
HC |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
HN |
|
|
|
|
2+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fe |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH |
N |
|
H C |
|
|
CH |
|
|
|
|
ÑÎ |
, Fe |
3+ |
|
H3C |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3 |
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Ãåì |
î êñè ãåí àçà |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
CH2 |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
2 |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
CH2 |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
2 |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
COOH |
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COOH |
COOH |
|||
|
|
Ãåì |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Биливердин |
|
|
|
(красн ы й) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(желты й) |
|
||
2. Биливердинредуктаза восстанавливает биливердин до билирубина. В сутки образуется 250-350 мг билирубина.
|
|
CH |
3 |
HC |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
CH3 |
HC |
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
CH |
2 |
|
OH HO |
|
|
|
|
|
CH |
2 |
OH HO |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HC |
|
|
|
|
CH |
|
|
|
HC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
HN |
|
|
Í ÀÄÔÍ 2 |
Í ÀÄÔ |
+ |
|
|
N |
HN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
NH |
N |
|
|
|
|
|
|
|
NH |
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
H C |
|
|
|
|
CH |
|
|
|
|
H C |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Биливерди н редукт аза |
3 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
CH |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
CH |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
CH |
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
CH |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
COOH |
COOH |
|
|
|
|
|
|
COOH |
COOH |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Биливердин |
|
|
|
|
|
|
|
Билирубин |
|
||
|
|
|
(желты й) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(красн о -желты й) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3.Образованный в клетках РЭС билирубин плохо растворим в воде, он транспортируется в печень с участием альбуминов (1 альбумин несет до 3 молекул билирубина). Этот билирубин называется неконъюгированным.
4.В печени альбумин передает билирубины на мембрану гепатоцита. Из мембраны цитоплазматические белки лигандины и протеины Z переносят билирубины в цитоплазму гепатоцита.
5.В гладком ЭПР УДФ-глюкоронилтрансфераза конъюгирует билирубин до диглюкоронида. Донором глюкуроновой кислоты является УДФ-глюкоронид. Полученный билирубин называется конъюгиронным. Индукторами УДФглюкоронилтрансферазы служат некоторые лекарства и ксенобиотики.
225
6.Билирубиндиглюкоронид активно секретируется из гепатоцита в желчь. Процесс самый медленный, он лимитирует весь обмен билирубина. Транспорт билирубиндиглюкоронида индуцируют некоторые лекарства и ксенобиотики.
7.В кишечнике бактериальные β-глюкуронидазы гидролизуют билирубиндиглюкоронид на глюкуроновые кислоты и билирубин.
8.Бактерии восстанавливают билирубин до бесцветных уробилиногенов (мезобилиноген, стеркобилиноген, стеркобелин).
9.В подвздошной и толстой кишках небольшая часть уробилиногенов снова всасывается и попадает с кровью в печень, а большая часть окисляется бактериями до коричневого уробилина и выводиться с калом из организма.
10.Основная часть уробилиногенов попавшая в печень выделяется с желчью в кишечник, окисляется бактериями до коричневого уробилина и выводиться с калом из организма. Часть уробилиногенов проходит печень, поступает с кровью в почки и выделяется с мочой в форме уробилина.
Желтухи
Концентрация общего билирубина в плазме крови в норме 1,7-17 мкмоль/л. 75% от общего билирубина приходиться на неконъюгированный билирубин (непрямой, водонерастворим, реагирует с диазореактивом только после осаждения альбуминов спиртом) и 25% на конъюгированный билирубин (прямой, водорастворим, дает с диазореактивом розовое окрашивание). При высокой концентрации конъюгированного билирубина он ковалентно связывается с альбумином и не определяется диазореактивом.
Причинами гипербилирубинемии является повышенное образование билирубина и (или) нарушение его метаболизма. Избыток билирубина (выше 50 мкмоль/л) диффундирует в ткани, окрашивая их в желтый цвет – возникает желтуха.
Выделяют 3 вида желтух: гемолитическая, печеночная и абтурационная (механическая).
1. Гемолитическая желтуха
Печень может выделять в 3-4 раза больше билирубина, чем его образуется в норме (6,25г/сут). Когда чрезмерное образование билирубина (до 45г/сут) при усиленном гемолизе эритроцитов превышает способности печени к его выведению, развивается гемолитическая желтуха. Концентрация неконъюгированного билирубина в крови значительно повышена (103-171мкмоль/л). В печени образуется много конъюгированного билирубина, который в кишечнике дает много уробилинов, интенсивно окрашивающих кал и мочу в коричневый цвет.
Неконьюгированный билирубин токсичен. Он легко растворяется в мембранах, разобщает окислительное фосфорилирование в митохондриях, нарушает синтез белков, пропускает калий через клеточную мембрану, снижая мембранный потенциал. Наиболее чувствительным к билирубину является ЦНС (неврологические симптомы).
226
Разновидностью гемолитической желтухи является желтуха новорожденных. Она возникает, когда после рождения на фоне печеночной недоразвитости (низкая активность УДФ-глюкоронилтрансферазы, мало УДФ-глюкуроната) происходит усиленный гемолиз фетального гемоглобина. УДФ-глюкоронилтрансферазу индуцируют фенобарбиталом. Если уровень неконъюгированного билирубина превысит 340мкмоль/л, развивается билирубиновая энцефалопатия.
2. Печеночная желтуха
Возникает при повреждении гепатоцитов и желчных капилляров (при острых вирусных инфекциях, хронических и токсических гепатитах). Поражение и некроз гепатоцитов вызывает в печени торможение конъюгирования билирубина, в результате в основном образуется моноглюкоронид. Также тормозиться активная секреция глюкоронидов в желчь.
В результате подавления секреции и повреждения гепатоцитов конъюгированный билирубин из печени попадает в кровь. В крови наблюдается повышение общего, неконъюгированного и конъюгированного билирубина. Водорастворимый
конъюгированный билирубин попадает в мочу, за счет чего она приобретает
интенсивную окраску.
Так как в кишечник поступает меньше билирубина, а из него образуется меньше уробилинов, кал становиться гипохоличным.
3. Абтурационная (механическая) желтуха
Развивается при нарушении желчевыделения, например, из-за закупорки желчных протоков камнями, отеками, опухолями поджелудочной железы, желчного пузыря, печени, двенадцатиперстной кишки.
При полной закупорке конъюгированный билирубин не поступает в кишечник и уробилиногены не образуются, кал становиться бесцветным. Конъюгированный билирубин из печени диффундирует в кровь и далее поступает в мочу, за счет чего она приобретает насыщенный оранжево-коричневый цвет. В крови наблюдается высокий уровень конъюгированного билирубина.
На практике «чистых» желтух мало, наблюдаются, как правило, различные сочетания. Гемолитическая желтуха провоцирует развитие паренхиматозной. Паренхиматозная желтуха вызывает элементы механической желтухи.
4. Наследственные желтухи
Вызывают генетические нарушения белков и ферментов, ответственных за обмен билирубина. При отсутствии УДФ-глюкоронилтрансферазы дети умирают в раннем возрасте от билирубиновой энцефалопатии. При низкой активности УДФглюкоронилтрансферазы желтуху лечат фенобарбиталом.
Дифференциальная диагностика желтух
Желтуха |
Кровь |
Моча |
Кал |
|
|
|
|
227
