Интернет-курс Ёршикова С.М. / 5 / 5

Раздел 5.3

Приобретённые нарушения ферментативной активности и их последствия.

Не во всех случаях недостаток фермента в организме связан с генетическими дефектами. Например, при воспалительных заболеваниях и опухолях желудка нарушается выделение соляной кислоты и желудочных ферментов. В результате нарушается переваривание пищи, размножаются микроорганизмы, усиливаются процессы брожения и гниения. Недостаточность поджелудочной железы, развивающаяся при хроническом алкоголизме, сопровождается снижением выработки и секреции в просвет двенадцатиперстной кишки трипсиногена, химотрипсиногена, липазы и амилазы. Это приводит к нарушению переваривания и всасывания белков, жиров и углеводов в тонком кишечнике.

Другой пример нарушения функционирования ферментов может быть связан с недостаточностью биосинтеза небелковой части сложного фермента (кофермента или простетической группы). Биосинтез ферментного белка может осуществляться нормально, но тем не менее активность фермента в тканях понижена. Как вам известно из материалов темы 1, большинство коферментов является производными витаминов. Витамины в организме человека не синтезируются и поэтому должны поступать в готовом виде с пищей. Если тот или иной витамин в пище отсутствует, то соответствующий кофермент не может быть построен и биохимические реакции, в которых он участвует, не происходят. Заболевания, обусловленные отсутствием витаминов в организме, называют авитаминозами. По существу они являются аферментозами.

Авитаминозы — полное истощение витаминных ресурсов организма, проявляющееся на фоне специфических клинических симптомов, характерных для конкретного витамина или их группы. Авитаминозы развиваются, как правило, на фоне длительного голодания.

Чаще всего приходится встречаться с гиповитаминозными состояниями. Гиповитаминозом считают снижение содержания витаминов в организме по сравнению с его нормальными потребностями. Клинически гиповитаминоз проявляется отдельными нерезко выраженными проявлениями, характерными и для этого вида авитаминоза. Неспецифическими проявлениями гиповитаминозов могут быть общие для различных видов гиповитаминозов или полигиповитаминозов симптомы: снижение аппетита, работоспособности, быстрая утомляемость и др. Причины, приводящие к развитию гиповитаминозов, многообразны, но в основном их можно разделить на 4 группы:

• алиментарная недостаточность витаминов;

• угнетение нормальной кишечной микрофлоры, продуцирующей ряд витаминов;

• нарушение усвояемости (ассимиляции) витаминов;

• повышенная потребность организма в витаминах.

Давно известна и когда-то была широко распространена болезнь «бери-бери» (сейчас ее называют полиневритом — множественным воспалением нервов, в некоторых слаборазвитых странах она и теперь встречается нередко). Причина ее— отсутствие в пище витамина В₁. Этот витамин— тиамин — в соединении с фосфорной кислотой представляет собой небелковую часть фермента декарбоксилазы, с которым мы уже встречались: декарбоксилаза разрушает карбоксильную группу (СООН) некоторых органических кислот, отщепляя от нее углекислоту (СО₂). Для обмена веществ в нервной системе особую роль играет декарбоксилирование пировиноградной кислоты. В отсутствие витамина В₁ декарбоксилаза образоваться не может, реакция прекращается и в нервной ткани наступают нарушения, типичные для полиневрита: параличи конечностей, боли в мышцах, слабость, контрактуры.

Тяжелое заболевание — пеллагра — связано с отсутствием в пище витамина РР — никотиновой кислоты. Название «пеллагра» происходит от двух итальянских слов, которые по-русски означают шершавая кожа. При пеллагре наблюдаются воспаление кожи, нарушения деятельности кишечника и психические расстройства. Интересно отметить, что связь пеллагры с недостатком никотиновой кислоты была установлена только в 1937 г., в то время как само вещество известно химикам с 1866 г.

Сейчас мы знаем, что причина нарушений при авитаминозе РР заключается в том, что никотиновая кислота в форме никотинамида входит в состав кофермента — небелковой части большой группы окислительных ферментов — никотинамидных дегидрогеназ, о которых мы подробно рассказывали, когда обсуждали процесс биологического окисления. Мы не вдавались в тонкости их химической структуры, приводили лишь их сокращенные обозначения НАД и НАДФ и подчеркивали, что никотинамид представляет собой их главную составную часть.

Естественно, что в отсутствие никотинамида фермент не работает. Следовательно, и здесь, в случае пеллагры, авитаминоз обернулся аферментозом.

По некоторым данным, пеллагра вызывается отсутствием в пище не одной только никотиновой кислоты, но и еще одного соединения — пиридоксина, известного под названием витамина В₆. Считают, что нервные расстройства, наблюдаемые при пеллагре у людей, зависят именно от отсутствия пиридоксина. На протяжении двух-трех последних десятилетий, главным образом благодаря исследованиям советского биохимика академика А. Е. Браунштейна и его школы, было показано, что производные пиридоксина в соединении с фосфорной кислотой входят в состав многих ферментов обмена аминокислот. Недостаток в пище пиридоксина — вещества, не синтезируемого в организме человека, приводит к невозможности построить нуждающиеся в нем ферменты, а это в свою очередь ведет к нарушениям обмена веществ и к характерным заболеваниям.

Упомянем еще об одном витамине. Он называется витамином В₂, а по химической природе представляет собой довольно сложную циклическую структуру — рибофлавин. Авитаминоз В₂ связан с тяжелыми поражениями кожи лица и глаз. Причина — недостаток фермента. Вспомним, что в цепи биологического окисления кроме никотинамидных дегидрогеназ участвует еще одна группа сходных с ними ферментов — флавиновые дегидрогеназы. Именно они не могут быть синтезированы в организме при отсутствии в пище рибофлавина, а их недостаток проявляется в форме тяжелого заболевания.

Таким образом, при самых различных авитаминозах развитие заболевания связано с отсутствием или недостатком ферментов, которые не могут быть синтезированы в организме из-за отсутствия необходимых витаминов. В большинстве случаев лечение таких заболеваний заключается в восполнении витаминных запасов организма. Профилактика витаминной недостаточности состоит в обеспечении полного соответствия между потребностями человека в витаминах и их поступлением с пищей. Наряду с полноценным витаминным составом рацион должен быть оптимален по своей энергетической ценности, содержать соответствующие количества других пищевых веществ, прежде всего незаменимых. При этом особенно важно достаточное поступление с пищей полноценного белка, дефицит которого может вести к нарушению процессов усвоения витаминов в желудочно-кишечном тракте, их транспорта в крови, внутриклеточного метаболизма и др. Обязательным требованием является сбалансированность между всеми заменимыми и незаменимыми факторами питания.

Основные проявления некоторых гипо- и авитаминозов представлены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Характеристика гиповитаминозов

© С.М.Ершиков, 2007. Все права защищены