Наследственные нарушения обмена аминокислот

Нарушение метаболизма отдельных аминокислот в большей части представляют наследственные энзимопатии.

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

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

При нарушении фенилаланин-тирозинового пути могут возникать три вида врожденных нарушений обмена. Дефект фенилаланин-гидроксилазы, катализирующего гидроксилирование фенилаланина до тирозина может служить причиной фенилкетонурии (1: 10 000) (рис.22).

В результате на первый план выступает второстепенный путь обмена фенилаланина, в норме мало используемый. На этом пути фенилаланин претерпевает трансаминирование в реакции с α-кетоглутаратом, что приводит к образованию фенилпирувата. Фенилпируват и фенилаланин накапливаются в крови и тканях, а затем выводятся с мочой. Избыток фенилпирувата в крови у новорожденных нарушает нормальное развитие мозга и служит причиной умственной отсталости.

Рис. 22. Наследственные нарушения обмена аминокислот.

блок а (фенилкетонурия) – нарушается синтез фермента фенилаланингидроксилазы;

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

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

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

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

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

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

Другими врожденными нарушениями обмена аминокислот являются:

• Альбинизм (дефицит тирозин-3-монооксигеназы);

• Аргининсукцинатацидемия (дефицит аргининсукцинатлиазы);

• Гомоцистинурия (дефицит цистатион-β-синтазы);

• Болезнь кленового сиропа (лейциноз) (дефицит дегидрогеназы α-кетокислот с разветвленной цепью);

• Гипервалинемия (дефицит валин-трансаминазы).

Таблица 24. Основные клинико-биохимические показатели крови, характеризующие состояние белкового обмена

Показатель	Нормы в системе СИ
белок общий	65-85 г/л
альбумины	40-50 г/л
глобулины	20-30г/л
фибриноген	2-4 г/л
белковый коэф. (А/Г)	1,5-2,3
небелковый (остаточный) азот	14,0-28,0 ммоль/л
мочевина (в сыворотке)	2,5-8,32 ммоль/л
мочевая кислота	0,12-0,24 ммоль/л
креатинин (в сыворотке) мужчины	44-120 мкмоль/л
креатинин (в сыворотке) женщины	44-97 мкмоль/л
аминокислоты	2,9-4,3 ммоль/л
аммиак	25-40 мкмоль/л

Табл. 25. Биохимические показатели в сыворотке крови

у детей различного возраста

Показатель	Возраст
	новорожденные	1 мес-1 год	2-14 лет
общий белок (г/л)	47-65	41-55	61-82
альбумины (г/л)	23-46	20-38	37-52
глобулины (г/л)	12-35	9-29	19-42
α1(г/л)	0,9-3,2	1,7-4,4	1,0-4,0
α2(г/л)	2,4-7,2	5,1-11,0	5,0-10,0
β (г/л)	2,4-8,5	4,6-13,1	6,0-12,0
γ (г/л)	6,0-16,2	4,0-9,5	6,0-16,0
креатинин (мкмоль/л)	-	44-88	44-88
мочевина (ммоль/л)	3,5-11,0	2,5-8,33	2,5-8,33