Увреждането на кой орган нарушава протеиновия синтез. Ефект на ксенобиотиците върху ензимите

Показания Емпирична терапия (често в комбинация с β-лактами) Специфична терапия: Чума (стрептомицин) Туларемия (стрептомицин, гентамицин) Бруцелоза (стрептомицин) Туберкулоза (стрептомицин, канамицин) Антибиотична профилактика (обеззаразяване на дебелото черво) Противопоказания Свръхчувствителност към аминогликозиди

Нежелани реакции GFR, дизурия Ототоксичност Вестибулотоксичност Блокада на нервно-мускулното предаване Общи нарушения на централната нервна система Алергични реакции - рядко С повишено внимание Бременност (стрептомицин!) Бебета и недоносени бебета Напреднала възраст Нефропатология Паркинсонизъм, миастения гравис, ботулизъм (!)

Спектър на действие Активен срещу Gr+ флора: Staphylococcus spp. Staphylococcus Streptococcus spp Streptococcus Gr-флора: Neisseria gonorrhoeae Neisseria meningitidis Neisseria gonorrhoeaeNeisseria meningitidis Escherichia coli Haemophilus influenzae Salmonella spp. Shigella spp. Salmonella Shigella Klebsiella spp. Klebsiella Serratia spp. Serratia Yersinia spp. Yersinia Proteus spp. Proteus Rickettsiaspp. Rickettsia Spirochaetaceae, някои големи вируси.

Странични ефекти От страна на хемопоетичната система: тромбоцитопения, левкопения, агранулоцитоза, апластична анемия. От храносмилателната система: гадене, повръщане, диария, метеоризъм. От страна на централната нервна система и периферната нервна система: периферен неврит, неврит на зрителния нерв, главоболие, депресия, объркване, делириум, зрителни и слухови халюцинации. Алергични реакции: кожен обрив, уртикария, ангиоедем. Местни реакции: дразнещ ефект (при външен или локално приложение). Други: вторична гъбична инфекция, колапс (при деца под 1 година). Доказано канцерогенно във високи дози, статистически значимо причинява левкемия

Спектър на действие Активен срещу: Gr + cocci, вкл. S. aureus (с изключение на MRSA) Причинителите на магарешка кашлица, дифтерия, мораксела Campylobacter Mycoplasma, ureaplasma Chlamydia и др. Неактивни срещу семействата: Enterobacteriaceae spp. Pseudomonas spp. Acinetobacter spp.

Показания Инфекции на дихателната система Коклюш Дифтерия ППИ Тежко акне (еритромицин, азитромицин) Инфекциозен гастрит Профилактика и лечение на микобактериоза при пациенти със СПИН Противопоказания Свръхчувствителност към макролиди Бременност Кърмене

Нежелани реакции от стомашно-чревния тракт: болка, гадене, повръщане, диария Черен дроб: трансаминазна активност, холестаза, хепатит ЦНС: главоболие, замайване Сърце: аритмогенен ефект (рядко) Местни реакции: флебит и тромбофлебит (не можете да инжектирате концентрирани разтвори!) Алергични реакции С внимание Деца под 1 година Бъбречна и чернодробна недостатъчност

Показания Хламидийни инфекции Акне Особено опасни инфекции (в комбинация със стрептомицин) Антропозоонози Сифилис (алергичен към пеницилин) Лептоспироза Профилактика на малария Противопоказания Деца под 8 години Бременни и кърмещи жени Патология на бъбреците и черния дроб

Нежелани реакции от стомашно-чревния тракт: болка, гадене, повръщане, диария ЦНС: замаяност, вътречерепно налягане Черен дроб: развитие на стеатоза Алергични реакции, фотосенсибилизация Местни реакции: тромбофлебит Дисбиоза, нарушено костно образуване, обезцветяване на зъбите, почерняване на езика, атрофия на папилите на езика и др.

Нежелани реакции от стомашно-чревния тракт: болка, диария, гадене, повръщане, псевдомембранозен колит Алергични реакции Хематологични реакции: неутропения, тромбоцитопения Предпазни мерки Неонтология - фатален асфиксичен синдром (бензилов алкохол в състава на инжекционния разтвор на клиндамицин)

Механизъм на действие Бактериостатично действие, във високи концентрации - бактерицидно: инхибират ДНК-зависимата РНК полимераза (нейната β-субединица) Резистентност: 1. Плазмиди 2. Мутации: rpoB (промени в последователността на ароматните аминокиселини) РНК полимераза Инхибиране на РНК синтеза

Спектър на действие Широкоспектърен антибиотик, с най-изразена активност срещу Mycobacterium tuberculosis, атипични микобактерии от различни видове, Грам-положителни коки. Грам-отрицателни коки - N.meningitidis и N.gonorrhoeae Активен срещу H.influenzae, H.ducreyi, B.pertussis, B.anthracis, L.monocytogenes, F.tularensis, легионела, рикетсии.

Показания Туберкулоза на белите дробове и други органи Различни форми на проказа бронхит, пневмония, причинена от мултирезистентни (резистентни към повечето антибиотици) стафилококи остеомиелит инфекции на пикочните и жлъчните пътища остра гонорея други заболявания, причинени от патогени, чувствителни към рифампицин.

Странични ефекти от стомашно-чревния тракт: загуба на апетит, гадене, повръщане, диария (обикновено временно). Черен дроб: повишена активност на трансаминазите и нивото на билирубина в кръвта; рядко - лекарствено индуциран хепатит. Алергични реакции: обрив, еозинофилия, ангиоедем; кожен синдром (в началото на лечението), проявяващ се със зачервяване, сърбеж на кожата на лицето и главата, лакримация. Грипоподобен синдром: главоболие, треска, болки в костите (по-често се развиват при нередовен прием). Хематологични реакции: тромбоцитопенична пурпура (понякога с кървене по време на интермитентна терапия); неутропения (по-често при пациенти, получаващи рифампицин в комбинация с пиразинамид и изониазид). Бъбреци: обратима бъбречна недостатъчност.

Полиени Полиените имат най-широкия спектър на действие in vitro сред противогъбичните лекарства. Полиените са активни и срещу някои протозои Trichomonas (натамицин), Leishmania и амеби (амфотерицин В). Амфотерицин В Пимафуцин Нистатин Леворин

Механизмът на действие, в зависимост от концентрацията, може да има както фунгистатичен, така и фунгициден ефект: чрез свързване на лекарството с ергостерола на гъбичната мембрана, което води до нарушаване на нейната цялост, загуба на цитоплазмено съдържание и клетъчна смърт. Нарушаване на целостта на CPM Клетъчна смърт

Спектър на действие Полиените имат най-широк спектър на действие in vitro сред противогъбичните лекарства. При системно приложение (амфотерицин В), Candida spp. (сред C.lusitaniae има резистентни щамове), Aspergillus spp. (A.terreus може да е резистентен) C.neoformans патогени на мукомикоза (Mucor spp., Rhizopus spp. и др.), S.Schenckii патогени на ендемични микози (B.dermatitidis, H.capsulatum, C.immitis, P.bra siliensis) Въпреки това, когато се прилагат локално (нистатин, леворин, натамицин), те действат главно върху Candida spp. Полиените са активни и срещу някои протозои: Trichomonas (натамицин), Leishmania и амеба (амфотерицин B).

Показания Нистатин, леворин Натамицин Амфотерицин В Кожна кандидоза Инвазивна кандидоза Орална кандидоза аспергилоза Интестинална кандидоза Криптококоза, вулвовагинална кандидоза споротрихоза Кандида баланопостит мукормикоза Трихомонаден вулвовагинит трихоспороза фузариум феогифомикоза

Противопоказания За всички полиени Алергични реакции към препарати от полиеновата група. Допълнително за амфотерицин В 1. Нарушена чернодробна функция. 2. Нарушена бъбречна функция. 3. Диабет. Всички противопоказания са относителни, тъй като амфотерицин В почти винаги се използва по здравословни причини.

Странични ефекти Нистатин, леворин, натамицин стомашно-чревен тракт: коремна болка, гадене, повръщане, диария. Алергични реакции: обрив, сърбеж, синдром на Stevens-Johnson (рядко). Дразнене на кожата и лигавиците, придружено от усещане за парене. Амфотерицин B Реакции на IV инфузия: треска, втрисане, гадене, повръщане, главоболие, хипотония. Бъбреци: нарушена функция, намалена диуреза или полиурия. Черен дроб: възможен хепатотоксичен ефект. Електролитни нарушения: хипокалиемия, хипомагнезиемия. Хематологични реакции: най-често анемия, по-рядко левкопения, тромбоцитопения. Стомашно-чревни: коремна болка, анорексия, гадене, повръщане, диария. Нервна система: главоболие, замаяност, пареза, сензорни нарушения, тремор, конвулсии. Алергични реакции: обрив, сърбеж, бронхоспазъм. 45

Показания Полимиксин В: Pseudomonas aeruginosa (резистентен на аминогликозиди, цефалоспорини) Тежка нозокомиална инфекция, причинена от Gr-flora (с изключение на Proteus!) Полимиксин М - не се използва Противопоказания Бъбречна недостатъчност Миастения гравис Ботулизъм

Нежелани реакции Бъбреци: нефротоксичност, o. тубулна некроза на централната нервна система: парестезия, замаяност, нарушено съзнание, възможна е блокада на слуха на нервно-мускулната трансмисия Местни реакции: болезненост, тромбофлебит Алергични реакции Предпазни мерки Бременност и кърмене Деца Възрастни хора

Третата форма на нарушения на протеиновия метаболизъм са диспротеинози, т.е. състояния, при които образуването на протеини не се засилва или отслабва, а се изкривява. Тези ситуации са изключително разнообразни. Те включват например различни форми хемоглобиноза,- патологични процеси, основани на наличието в кръвта на един или повече анормални хемоглобини, т.е. хемоглобини, чийто синтез е анормален, което води до образуването на специфичен протеин с напълно нови свойства (намален тропизъм към кислорода, намалена разтворимост и др.) .

Диспротеинозата има голямо клинично значение амилоидоза.

Този патологичен процес е една от формите на нарушения на протеиновия метаболизъм, при които специално вещество се отлага в интерстициалните пукнатини, по дължината на съдовете и в техните стени, близо до мембраните на жлезистите органи - амилоид,имащ протеиново-полизахаридна природа. Амилоидът рязко нарушава функцията на органите на мястото на неговото отлагане и може да доведе не само до появата на тежки нарушения в организма, свързани с патологията на тези органи, но и до смъртта на последния.

Амилоидозата е доста широко разпространена. В допълнение към по-рядко срещаните първична амилоидоза(причината за което не е ясна) наследствени форми на този патологичен процес и сенилна амилоидоза,което е резултат от възрастови промени при хора в много напреднала възраст, има вторична амилоидоза,което е следствие от дълготрайни възпалителни заболявания. Честотата на вторичната амилоидоза прогресивно нараства през последните десетилетия.

За първи път органни промени при амилоидоза са описани през 1844 г. от видния виенски патолог Карл Рокитански, който нарича този патологичен процес мазно прераждане,като по този начин подчертава, че с него структурата на много вътрешни органи претърпява груби промени. През 1858 г. Рудолф Вирхов изолира това заболяване в независима нозологична форма и въвежда самия термин - амилоидоза (от латински amilum - нишесте). През 1894 г. Н. П. Кравков установява химичната структура на амилоида, показвайки, че това е сложно, сложно вещество, което е протеин, свързан с полизахарид от вида хондроитин сярна киселина.

Вторична амилоидозавъзниква в резултат на наличието в тялото на хронични възпалителни (особено гнойни) заболявания (остеомиелит, кавернозна туберкулоза, сифилис, хронични гнойни процеси в белите дробове, ревматоиден артрит и др.). Честите етиологични фактори на амилоидозата също са проказа, малария, хронична дизентерия.Самата амилоидоза се появява доста дълго време след началото на основното заболяване. The латентен периодамилоидоза средно 2-4 години, но може да се забави с десетилетия. Това е последвано от период, в началото на който преобладават симптомите, характерни за основния патологичен процес, след което особено силно започват да се появяват дисфункции на органа, в който се отлага амилоидът. Това обикновено се предхожда от изразен албуминурия(отделяне на протеин в урината), което в някои случаи за дълго време е единственият симптом на заболяването, поради което този етап на амилоидоза се нарича албуминурен.

Следващият етап на амилоидозата се характеризира с включването на черния дроб и надбъбречните жлези в процеса, което води до развитие на прогресивна протеинов дефицит.придружен от хипопротеинемия оток,и съдова хипотония.Според посочените симптоми този етап се нарича едематозно-хипотоничен.

След това идва последният етап на процеса, характеризиращ се с увеличение бъбречна недостатъчности развитие уремия(последен стадий на бъбречна недостатъчност), от който пациентите умират. Тъй като количеството на остатъчния азот в кръвта се увеличава рязко с уремия, терминалната фаза на амилоидозата се нарича Азотемичен.

отложени в органи амилоидпредставлява по своя химичен състав глюкопротеин,при което протеинов глобулинсвързани с мукополизахарид - хондроитин сярна или мукоитин сярна киселина.По своята структура амилоидът макроскопски изглежда като хомогенна субстанция, но има субмикроскопична, подобна на кристална структура. Амилоидът се състои от снопчета фибрили, които при хората имат дължина от 1200 до 5000 nm и ширина 70-140 nm. Амилоидните фибрили са подредени (наракристален)структура. Освен това в амилоид са открити сферични частици, които не са свързани с фибрили.

Що се отнася до патогенезата на амилоидозата и механизмите на образуване на амилоид, в самото общ плансе свеждат до следното.

Категорично е установено, че развитието на амилоидоза се основава на диспротеиноза.Смята се, че при хронични гнойни заболявания се нарушава протеиновият състав на кръвта, в резултат на което в нея се появяват голям брой груби протеини, принадлежащи към групата на гама-глобулините. Този факт, както и фактът, че вторичната амилоидоза е следствие от инфекциозни заболявания, предполага участието на имунологични механизми в патогенезата на този патологичен процес. Тази идея се потвърждава и от факта, че по време на възпроизвеждането на амилоидоза в експеримента се наблюдава изразена пролиферация на елементи от ретикулоендотелната система (RES). Редица прецизни имунологични и хистохимични изследвания показват, че RES клетките претърпяват определена динамика по време на развитието на амилоидозата. Първоначално при продължителен антигенен стимул настъпва тяхната пролиферация и трансформация в плазмени клетки. Хистохимичните реакции, проведени през този период, показват наличието в тези клетки пиронинофилия,което показва увеличаване на количеството РНК в тях. Във времето пиронинофилията съвпада с гама-глобулинемия. Този набор от промени е преамилоиден стадий,който при по-нататъшно запазване на антигенния стимул преминава във втория - амилоиден стадий,по време на което пиронинофилията на клетките намалява, което показва намаляване на количеството РНК в тях. но от друга страна, броят на клетките, които дават PAS - положителна реакция,който разкрива полизахариди. Следователно през този период се наблюдава повишено образуване на полизахариди в плазмените клетки. Освен това тези клетки започват да отделят амилоид, който е неразтворимо съединение, в околните тъкани. По този начин амилоидът не е продукт от комбинацията (извън съдовото легло) на кръвни глобулини, които са дифундирали през съдовата стена с полизахаридния компонент, както се смяташе преди, а се секретира in situ от плазмени клетки. Електронномикроскопските изследвания показват, че натрупването на амилоиден прекурсор, амилоидни фибрили, се случва в RES клетки. С увеличаването на броя на тези фибрили в клетката се развива нейната дегенерация с пълна загуба на собствената й структура. Освен това клетъчната мембрана се разкъсва, фибрилите навлизат в междуклетъчното пространство, където се комбинират с полизахаридното вещество, секретирано от същите клетки, в резултат на което се образува амилоид.

При амилоидоза се откриват антитела срещу тъканите на органа, в който се отлага амилоидът. В тази връзка можем да приемем наличието в патогенезата на амилоидоза и автоимунникомпонент.

Не трябва да забравяме за възможното включване в динамиката на развитието на амилоидоза и неврогененкомпонент. За това много убедително свидетелстват наблюденията, направени в обсадения и следобсадения Ленинград. Статистическите данни показват, че по време на блокадата, когато, първо, имаше силен глад и второ, състояние на крайно нервно напрежение, броят на случаите на амилоидоза беше минимален. Но след края на войната хората, които са били подложени на блокада, са имали рязко покачване на случаите на амилоидоза, което значително надвишава предвоенното ниво.

Тъй като амилоидозата се развива само при относително малка част от индивидите с хронични възпалителни заболявания, не може да се изключи роля. наследственафактор в неговата патогенеза.

Известно е, че протеините се хидролизират под въздействието на ендо- и екзопептидази, образувани в стомаха, панкреаса и червата. Ендопептидазите (пепсин, трипсин и химотрипсин) причиняват разцепване на протеина в средната му част до албумоза и пептони. Екзопептидазите (карбопептидаза, аминопептидаза и дипептидаза), които се образуват в панкреаса и тънките черва, осигуряват разцепването на крайните участъци на протеиновите молекули и техните разпадни продукти до аминокиселини, чиято абсорбция се извършва в тънките черва с участието на АТФ.

Нарушенията на протеиновата хидролиза могат да бъдат причинени от много причини: възпаление, тумори на стомаха, червата, панкреаса; резекция на стомаха и червата; общи процеси като треска, прегряване, хипотермия; с повишена перисталтика поради нарушения на невроендокринната регулация. Всички горепосочени причини водят до дефицит на хидролитични ензими или ускоряване на перисталтиката, когато пептидазите нямат време да осигурят разграждането на протеините.

Неразделените протеини навлизат в дебелото черво, където под въздействието на микрофлората започват процеси на гниене, водещи до образуването на активни амини (кадаверин, тирамин, путресцин, хистамин) и ароматни съединения като индол, скатол, фенол, крезол. Тези токсични вещества се неутрализират в черния дроб чрез свързване със сярна киселина. При условия на рязко засилване на процесите на гниене е възможна интоксикация на тялото.

Нарушенията на абсорбцията се причиняват не само от нарушения на разцепването, но и от дефицит на АТФ, свързан с инхибиране на конюгацията на дишането и окислителното фосфорилиране и блокада на този процес в стената на тънките черва по време на хипоксия, отравяне с флоридин, монойодоацетат.

Нарушенията на разграждането и усвояването на протеините, както и недостатъчният прием на протеини в организма, водят до протеиново гладуване, нарушен синтез на протеини, анемия, хипопротеинемия, склонност към отоци и имунитет. В резултат на активирането на хипоталамо-хипофизно-надбъбречната кора и хипоталамо-хипофизно-щитовидната система се увеличава образуването на глюкокортикоиди и тироксин, които стимулират тъканните протеази и разграждането на протеини в мускулите, стомашно-чревния тракт и лимфоидната система. В този случай аминокиселините могат да служат като енергиен субстрат и освен това интензивно се екскретират от тялото, осигурявайки образуването на отрицателен азотен баланс. Протеинова мобилизация е една от причините за дистрофия, включително в мускулите, лимфоидните възли и стомашно-чревния тракт, което утежнява разграждането и усвояването на протеините.

С усвояването на неразделен протеин е възможно алергизиране на тялото. Така че изкуственото хранене на деца често води до алергизиране на тялото по отношение на протеини от краве мляко и други протеинови продукти. Причините, механизмите и последствията от нарушенията на разграждането и усвояването на протеините са представени на схема 8.

Схема 8. Нарушения на хидролизата и абсорбцията на протеини
	Нарушения на хидролизата	Малабсорбция
Причините	Възпаления, тумори, резекции на стомаха и червата, повишена перисталтика (нервни въздействия, понижена киселинност на стомаха, прием на некачествена храна)
Механизми	Дефицит на ендопептидази (пепсин, трипсин, химотрипсин) и екзопептидази (карбо-, амино- и дипептидази)	Дефицит на АТФ (усвояването на аминокиселини е активен процес и протича с участието на АТФ)
Ефекти	Белтъчно гладуване -> хипопротеинемия оток, анемия; нарушен имунитет -> податливост на инфекциозни процеси; диария, нарушаване на транспорта на хормоните. Активиране на протеиновия катаболизъм -\u003e атрофия на мускулите, лимфоидните възли, стомашно-чревния тракт, последвано от влошаване на нарушенията на процесите на хидролиза и абсорбция не само на протеини, витамини, но и на други вещества; отрицателен азотен баланс. Усвояване на неразграден протеин -> алергизиране на тялото. Когато неразделените протеини навлизат в дебелото черво, процесите на бактериално разцепване (разпад) се увеличават с образуването на амини (хистамин, тирамин, кадаверин, путресцин) и ароматни токсични съединения (индол, фенол, крезол, скатол)

Този тип патологични процеси включват недостатъчност на синтеза, повишено разграждане на протеини и нарушения в превръщането на аминокиселините в организма.

• Нарушаване на протеиновия синтез.

  Биосинтезата на протеини се извършва върху рибозомите. С участието на трансферна РНК и АТФ върху рибозомите се образува първичен полипептид, в който аминокиселинната последователност на включване се определя от ДНК. Синтезът на албумини, фибриноген, протромбин, алфа и бета глобулини се извършва в черния дроб; гама-глобулините се произвеждат в клетките на ретикулоендотелната система. Нарушения на протеиновия синтез се наблюдават при протеиново гладуване (в резултат на гладуване или нарушено разцепване и усвояване), с увреждане на черния дроб (нарушения на кръвообращението, хипоксия, цироза, токсично-инфекциозни лезии, дефицит на анаболни хормони). Важна причина е наследственото увреждане на В-системата на имунитета, при което се блокира образуването на гама-глобулини при момчетата (наследствена агамаглобулинемия).

  Липсата на протеинов синтез води до хипопротеинемия, нарушен имунитет, дистрофични процеси в клетките, вероятно забавяне на съсирването на кръвта поради намаляване на фибриногена и протромбина.

  Увеличаването на протеиновия синтез се дължи на прекомерното производство на инсулин, андрогени, соматотропин. Така че, с тумор на хипофизата, включващ еозинофилни клетки, се образува излишък от соматотропин, което води до активиране на протеиновия синтез и повишени процеси на растеж. Ако се появи прекомерно образуване на соматотропин в организъм с незавършен растеж, тогава растежът на тялото и органите се засилва, проявявайки се под формата на гигантизъм и макрозомия. Ако се наблюдава повишена секреция на соматотропин при възрастни, тогава увеличаването на протеиновия синтез води до растеж на изпъкнали части на тялото (ръце, крака, нос, уши, суперцилиарни арки, долна челюст и др.). Това явление се нарича акромегалия (от гръцки акрос - връх, мегалос - голям). При тумор на ретикуларната зона на надбъбречната кора, вроден дефект в образуването на хидрокортизон, както и тумор на тестисите, образуването на андрогени се засилва и се активира протеиновият синтез, което се проявява в увеличаване на мускулите обем и ранно формиране на вторични полови белези. Увеличаването на протеиновия синтез е причина за положителен азотен баланс.

  Повишаване на синтеза на имуноглобулини възниква по време на алергични и автоалергични процеси.

  В някои случаи е възможно нарушаване на протеиновия синтез и образуването на протеини, които обикновено не се намират в кръвта. Това явление се нарича парапротеинемия. Парапротеинемия се наблюдава при мултиплен миелом, болест на Waldenström, някои гамапатии.

  При ревматизъм, тежки възпалителни процеси, инфаркт на миокарда, хепатит се синтезира нов, т. нар. С-реактивен протеин. Не е имуноглобулин, въпреки че появата му се дължи на реакцията на тялото към продуктите от увреждане на клетките.

• Повишено разграждане на протеини.

  При белтъчно гладуване се активира изолирано увеличаване на образуването на тироксин и глюкокортикоиди (хипертиреоидизъм, синдром и болест на Иценко-Кушинг), тъканни катепсини и разграждане на протеини, главно в клетките на набраздените мускули, лимфоидните възли и стомашно-чревния тракт. Получените аминокиселини се екскретират в излишък с урината, което допринася за образуването на отрицателен азотен баланс. Прекомерното производство на тироксин и глюкокортикоиди също се проявява в нарушен имунитет и повишена чувствителност към инфекциозни процеси, дистрофия на различни органи (напречно набраздени мускули, сърце, лимфоидни възли, стомашно-чревен тракт).

  Наблюденията показват, че за три седмици в тялото на възрастен протеините се обновяват наполовина чрез използването на аминокиселини от храната и поради разпадане и ресинтеза. Според McMurray (1980) при азотен баланс се синтезират 500 g протеини дневно, т.е. 5 пъти повече, отколкото се доставя с храната. Това може да се постигне чрез повторно използване на аминокиселини, включително тези, образувани при разграждането на протеините в тялото.

  Процесите на усилване на синтеза и разграждането на белтъците и последствията от тях в организма са представени на схеми 9 и 10.

  Схема 10. Нарушаване на азотния баланс
  	положителен азотен баланс	Отрицателен азотен баланс
  Причините	Увеличаване на синтеза и в резултат на това намаляване на екскрецията на азот от тялото (тумори на хипофизната жлеза, ретикуларната зона на надбъбречната кора).	Преобладаването на разграждането на протеини в тялото и в резултат на това освобождаването на азот в по-голямо количество в сравнение с приема.
  Механизми	Повишено производство и секреция на хормони, които осигуряват протеинов синтез (инсулин, соматотропин, андрогенни хормони).	Увеличаване на производството на хормони, които стимулират протеиновия катаболизъм чрез активиране на тъканни катеини (тироксин, глюкокортикоиди).
  Ефекти	Ускоряване на процесите на растеж, преждевременен пубертет.	Дистрофия, включително стомашно-чревния тракт, нарушен имунитет.

• Нарушения на трансформацията на аминокиселини.

  По време на междинния обмен аминокиселините претърпяват трансаминиране, дезаминиране, декарбоксилиране. Трансаминирането е насочено към образуването на нови аминокиселини чрез прехвърляне на аминогрупа към кето киселина. Акцепторът на аминогрупите на повечето аминокиселини е алфа-кетоглутаровата киселина, която се превръща в глутаминова киселина. Последният отново може да отдаде аминогрупа. Този процес се контролира от трансаминази, чийто коензим е пиридоксал фосфат, производно на витамин В6 (пиридоксин). Трансаминазите се намират в цитоплазмата и митохондриите. Донорът на аминогрупите е глутаминовата киселина, която се намира в цитоплазмата. От цитоплазмата глутаминовата киселина навлиза в митохондриите.

  Инхибирането на реакциите на трансаминиране възниква по време на хипоксия, дефицит на витамин В6, включително потискане на чревната микрофлора, която частично синтезира витамин В6, със сулфонамиди, фтивазид, както и с токсично-инфекциозни чернодробни лезии.

  При тежко увреждане на клетките с некроза (сърдечен удар, хепатит, панкреатит) трансаминазите от цитоплазмата навлизат в кръвта в големи количества. И така, при остър хепатит, според McMurray (1980), активността на глутамат-аланин трансферазата в кръвния серум се увеличава 100 пъти.

  Основният процес, водещ до разрушаване на аминокиселините (тяхното разграждане), е неаминирането, при което под въздействието на ензимите на аминооксидазата се образуват амоняк и кето киселина, които претърпяват допълнителна трансформация в цикъла на трикарбоксилната киселина до CO 2 и H 2 0. Хипоксия, хиповитаминоза C, PP, B 2, B 6 блокират разграждането на аминокиселини по този път, което допринася за тяхното повишаване в кръвта (аминоацидемия) и екскреция в урината (аминоацидурия). Обикновено, когато дезаминирането е блокирано, част от аминокиселините се подлагат на декарбоксилиране с образуването на редица биологично активни амини - хистамин, серотонин, гама-аминомаслена киселина, тирамин, DOPA и др. Декарбоксилирането се инхибира при хипертиреоидизъм и излишък от глюкокортикоиди.

В резултат на деаминирането на аминокиселините се образува амоняк, който има изразен цитотоксичен ефект, особено за клетките на нервната система. В организма се образуват редица компенсаторни процеси, които осигуряват свързването на амоняка. В черния дроб уреята се синтезира от амоняк, който е относително безвреден продукт. В цитоплазмата на клетките амонякът се свързва с глутаминовата киселина, за да образува глутамин. Този процес се нарича амидиране. В бъбреците амонякът се свързва с водороден йон и се екскретира под формата на амониеви соли в урината. Този процес, наречен амоногенеза, също е важен физиологичен механизъм, насочен към поддържане на киселинно-алкалния баланс.

Така в резултат на дезаминиране и синтетични процеси в черния дроб се образуват крайни продукти на азотния метаболизъм като амоняк и урея. В хода на трансформацията в цикъла на трикарбоксилната киселина на продуктите от междинния метаболизъм на протеините - ацетилкоензим-А, алфа-кетоглутарат, сукцинилкоензим-А, фумарат и оксалоацетат - се образуват АТФ, вода и CO2.

Крайните продукти на азотната обмяна се отделят от организма по различни пътища: урея и амоняк - главно с урината; вода с урина, през белите дробове и изпотяване; CO 2 - главно през белите дробове и под формата на соли с урината и потта. Тези непротеинови вещества, съдържащи азот, образуват остатъчния азот. Обикновено съдържанието му в кръвта е 20-40 mg% (14,3-28,6 mmol / l).

Основният феномен на нарушения на образуването и екскрецията на крайните продукти на протеиновия метаболизъм е повишаване на непротеиновия азот в кръвта (хиперазотемия). В зависимост от произхода хиперазотемията се разделя на производствена (чернодробна) и ретенционна (бъбречна).

Производствената хиперазотемия се причинява от увреждане на черния дроб (възпаление, интоксикация, цироза, нарушения на кръвообращението), хипопротеинемия. В този случай синтезът на урея се нарушава и амонякът се натрупва в тялото, осигурявайки цитотоксичен ефект.

Задържаща хиперазотемия възниква при увреждане на бъбреците (възпаление, нарушения на кръвообращението, хипоксия), нарушено изтичане на урина. Това води до задържане и повишаване на остатъчния азот в кръвта. Този процес е съчетан с активиране на алтернативни пътища за отделяне на азотсъдържащи продукти (през кожата, стомашно-чревния тракт, белите дробове). При ретенционна хиперазотемия нарастването на остатъчния азот се дължи главно на натрупването на урея.

Нарушенията в образуването на урея и отделянето на азотни продукти са придружени от нарушения на водно-електролитния баланс, дисфункция на органите и системите на тялото, особено на нервната система. Може би развитието на чернодробна или уремична кома.

Причините за хиперазотемия, механизмите и промените в организма са представени на схема 11.

Схема 11. Нарушения на образуването и екскрецията на крайните продукти на протеиновия метаболизъм
ХИПЕРАЗОТЕМИЯ
	Чернодробна (продуктивна)	Бъбречно (задържане)
Причините	Увреждане на черния дроб (интоксикация, цироза, нарушения на кръвообращението), протеиново гладуване	Нарушаване на образуването на урея в черния дроб
Механизми	Възпаление на бъбреците, нарушения на кръвообращението, нарушения на оттока на урина	Недостатъчна екскреция на азотни продукти в урината
Промени в тялото	Ефекти- Дисфункция на органи и системи, особено на нервната система. Може би развитието на чернодробна или уремична кома. Компенсационни механизми- Амидиране в клетките, амониогенеза в бъбреците, отделяне на азотни продукти по алтернативни пътища (през кожата, лигавиците, стомашно-чревния тракт)

Източник: Овсянников В.Г. Патологична физиология, типични патологични процеси. Урок. Изд. Ростовски университет, 1987. - 192 с.

Хидролиза и асимилация на хранителни протеини в стомашно-чревния тракт.

Нарушаване на първия етап от протеиновия метаболизъм

В стомаха и червата хидролитичното разцепване на хранителните протеини до пептиди и аминокиселини се извършва под въздействието на ензими на стомашния сок (пепсин), панкреатични (трипсин, химотрипсин, аминопептидаза и карбоксипептидаза) и чревни (аминопептидаза, дипептидаза) сокове. Аминокиселините, образувани при разграждането на протеините, се абсорбират от стената на тънките черва в кръвта и се консумират от клетките на различни органи. Нарушаването на тези процеси се среща при заболявания на стомаха (възпалителни и язвени процеси, тумори), панкреаса (панкреатит, запушване на канали, рак), тънките черва (ентерит, диария, атрофия) нарушение на разграждането и асимилацията на хранителните протеини. Усвояването на хранителните протеини е нарушено по време на треска поради намаляване на секрецията на храносмилателни ензими.

С намаляване на секрецията на солна киселина в стомаха, подуването на протеините в стомаха намалява и превръщането на пепсиногена в пепсин намалява. Поради бързото евакуиране на храната от стомаха, протеините не се хидролизират достатъчно до пептиди; част от протеините навлизат в дванадесетопръстника непроменени. Той също така пречи на хидролизата на протеините в червата.

Липсата на храносмилане на хранителните протеини е придружена от дефицит на аминокиселини и нарушение на синтеза на собствените протеини. Липсата на хранителни протеини не може да бъде напълно компенсирана от прекомерното въвеждане и усвояване на други вещества, тъй като протеините са основният източник на азот за тялото.

Синтезът на протеини се извършва в тялото непрекъснато през целия живот, но най-интензивно се извършва по време на вътреутробното развитие, в детството и юношеството.

Причините за нарушен протеинов синтез са:

Липса на достатъчно аминокиселини;

Липса на енергия в клетките;

Нарушения на невроендокринната регулация;

Нарушаване на процесите на транскрипция или транслация на информация за структурата на протеин, кодиран в клетъчния геном.

Най-честата причина за нарушен протеинов синтез е липса на аминокиселини в организмапоради:

1) нарушения на храносмилането и усвояването;

2) намалено съдържание на протеин в храната;

3) хранене с непълноценни протеини, при което незаменимите аминокиселини, които не се синтезират в организма, липсват или присъстват в малки количества.

Пълен набор от незаменими аминокиселини се намира в повечето животински протеини, докато растителните протеини може да не съдържат някои от тях или да съдържат недостатъчно (например царевичните протеини са с ниско съдържание на триптофан). недостатъкв тялото поне един от незаменими аминокиселиниводи до намаляване на синтеза на един или друг протеин, дори при изобилие от други. Есенциалните аминокиселини включват триптофан, лизин, метионин, изолевцин, левцин, валин, фенилаланин, треонин, хистидин, аргинин.

Дефицит на есенциална аминокиселинав храната по-рядко води до намаляване на протеиновия синтез, тъй като те могат да се образуват в тялото от кето киселини, които са продукти на метаболизма на въглехидрати, мазнини и протеини.

Липса на кето киселинивъзниква при захарен диабет, нарушение на процесите на дезаминиране и трансаминиране на аминокиселини (хиповитаминоза B 6).

Липса на енергийни източницивъзниква по време на хипоксия, действието на разединителни фактори, захарен диабет, хиповитаминоза B 1, дефицит никотинова киселинаи др.. Протеиновият синтез е енергозависим процес.

Нарушения на невроендокринната регулация на синтеза и разграждането на протеини.Нервната система има пряко и косвено влияние върху белтъчната обмяна. Със загубата на нервни влияния настъпва нарушение на клетъчния трофизъм. Тъканна денервацияпричини: прекратяване на тяхното стимулиране поради нарушение на освобождаването на невротрансмитери; нарушение на секрецията или действието на медиатори, които осигуряват регулирането на рецепторните, мембранните и метаболитните процеси; нарушаване на екскрецията и действието на трофогените.

Действието на хормоните може да бъде анаболно(повишаване на протеиновия синтез) и катаболен(увеличаване на разграждането на протеини в тъканите).

протеинов синтезсе увеличава поради:

Инсулин (осигурява активен транспорт в клетките на много аминокиселини - особено валин, левцин, изолевцин; повишава скоростта на транскрипция на ДНК в ядрото; стимулира сглобяването на рибозомите и транслацията; инхибира използването на аминокиселини в глюконеогенезата; повишава митотичната активност на инсулинозависимите тъкани, повишавайки синтеза на ДНК и РНК);

Соматотропен хормон (GH; растежният ефект се медиира от соматомедините, произведени под неговото влияние в черния дроб). Основният е соматомедин С, който във всички клетки на тялото повишава скоростта на синтеза на протеини. Това стимулира образуването на хрущялна и мускулна тъкан. Хондроцитите имат рецептори и за самия растежен хормон, което доказва прякото му въздействие върху хрущялната и костната тъкан;

Хормони на щитовидната жлеза във физиологични дози: трийодтиронин, свързвайки се с рецепторите в клетъчното ядро, действа върху генома и предизвиква увеличаване на транскрипцията и транслацията. В резултат на това се стимулира протеиновият синтез във всички клетки на тялото. Освен това хормоните на щитовидната жлеза стимулират действието на растежния хормон;

Полови хормони, които имат зависим от растежния хормон анаболен ефект върху протеиновия синтез; андрогените стимулират образуването на протеини в мъжките полови органи, мускулите, скелета, кожата и нейните производни, в по-малка степен - в бъбреците и мозъка; действието на естрогените е насочено главно към млечните жлези и женските полови органи. Трябва да се отбележи, че анаболният ефект на половите хормони не се отнася за синтеза на протеини в черния дроб.

Разграждане на протеинисе увеличава под влияние на:

Хормони на щитовидната жлеза с тяхното повишено производство (хипертиреоидизъм);

Глюкагон (намалява усвояването на аминокиселини и увеличава разграждането на протеини в мускулите; активира протеолизата в черния дроб, а също така стимулира глюконеогенезата и кетогенезата от аминокиселини; инхибира анаболния ефект на растежния хормон);

Катехоламини (допринасят за разграждането на мускулните протеини с мобилизирането на аминокиселини и тяхното използване от черния дроб);

Глюкокортикоиди (увеличават синтеза на протеини и нуклеинови киселини в черния дроб и увеличават разграждането на протеини в мускулите, кожата, костите, лимфоидната и мастната тъкан с освобождаване на аминокиселини и тяхното участие в глюконеогенезата. В допълнение, те инхибират транспорта на аминокиселини в мускулните клетки, намалявайки протеиновия синтез).

Анаболното действие на хормоните се осъществява главно чрез активиране на определени гени и увеличаване на образуването на различни видове РНК (информационна, транспортна, рибозомна), което ускорява протеиновия синтез; Механизмът на катаболното действие на хормоните е свързан с повишаване на активността на тъканните протеинази.

Продължителното и значително намаляване на протеиновия синтез води до развитие на дистрофични и атрофични нарушения в различни органи и тъкани поради недостатъчно обновяване на структурните протеини. Процесите на регенерация се забавят. В детството растежът, физическото и умственото развитие са потиснати. Синтезът на различни ензими и хормони (STH, антидиуретични и тиреоидни хормони, инсулин и др.) Намалява, което води до ендокринопатии, нарушаване на други видове метаболизъм (въглехидратен, водно-солев, основен). Съдържанието на протеини в кръвния серум намалява поради намаляване на синтеза им в хепатоцитите. Производството на антитела и други защитни протеини намалява и в резултат на това намалява имунологичната реактивност на организма.

Причини и механизми на нарушен синтез на отделни протеини.В повечето случаи тези заболявания са наследствени. Те се основават на липсата на информационна РНК (mRNA) в клетките, специфичен шаблон за синтеза на всеки конкретен протеин или нарушение на неговата структура поради промяна в структурата на гена, върху който се синтезира. Генетични нарушения, като заместване или загуба на един нуклеотид в структурен ген, водят до синтеза на променен протеин, често лишен от биологична активност.

Образуването на анормални протеини може да бъде причинено от отклонения от нормата в структурата на иРНК, мутации на трансферна РНК (тРНК), в резултат на което към нея е прикрепена неподходяща аминокиселина, която ще бъде включена в полипептидната верига по време на неговото сглобяване (например по време на образуването на хемоглобин).

Причини, механизъм и последствия от повишено разграждане на тъканни протеини.Наред със синтеза в клетките на тялото, протеините непрекъснато се разграждат под действието на протеиназите. Обновяването на протеина на ден при възрастен е 1-2% от общото количество протеин в тялото и е свързано главно с разграждането на мускулните протеини, докато 75-80% от освободените аминокиселини се използват повторно за синтез.

Осигуряването на организма с протеини от няколко източника определя разнообразната етиология на нарушенията на белтъчната обмяна. Последният може да бъде първичен или вторичен.

Една от най-честите причини за общи нарушения на протеиновия метаболизъм е количественият или качествен протеинов дефицит.първичен (екзогенен) произход. Дефектите, свързани с това, се дължат на ограничения прием на екзогенни протеини по време на пълно или частично гладуване, ниска биологична стойност на хранителните протеини, дефицит на есенциални аминокиселини (валин, изолевцин, левцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин, хистидин). , аргинин).

При някои заболявания могат да се развият нарушения на протеиновия метаболизъм в резултат на нарушение на храносмилането и усвояването на протеинови продукти (с гастроентерит, улцерозен колит), повишено разграждане на протеини в тъканите (със стрес, инфекциозни заболявания), повишена загуба на ендогенни протеини ( при загуба на кръв, нефроза, травма), нарушения на протеиновия синтез (при хепатит). Тези нарушения често водят довтори (ендогенен) протеинов дефицит с характерен отрицателен азотен баланс.

При продължителен протеинов дефицит рязко се нарушава биосинтезата на протеини в различни органи, което води до патологични промени в метаболизма като цяло.

Протеиновият дефицит може да се развие и при достатъчен прием на протеини от храната, но с нарушение на протеиновия метаболизъм.

Може да се дължи на:

• нарушение на разграждането и абсорбцията на протеини в храносмилателния тракт;
• забавяне на доставката на аминокиселини към органите и тъканите;
• нарушение на биосинтезата на протеини; нарушение на междинния обмен на аминокиселини;
• промяна в скоростта на разграждане на протеина;
• патология на образуването на крайни продукти на протеиновия метаболизъм.

Нарушения на храносмилането и усвояването на протеини.

В храносмилателния тракт протеините се разграждат под въздействието на протеолитични ензими. В същото време, от една страна, протеиновите вещества и други азотни съединения, които съставляват храната, губят своите специфични свойства, от друга страна, аминокиселините се образуват от протеини, нуклеотиди от нуклеинови киселини и др. Абсорбират се азотсъдържащи вещества с малко молекулно тегло, образувани по време на смилането на храната или съдържащи се в нея.

Има първични (с различни форми на патология на стомаха и червата - хроничен гастрит, пептична язва, рак) и вторични (функционални) нарушения на секреторната и абсорбционната функция на епитела в резултат на оток на лигавицата на стомаха и червата, нарушено смилане на протеини и усвояване на аминокиселини в стомашно-чревния тракт.

Основни причини за недостатъчно храносмилане на протеини се състои в количествено намаляване на секрецията на солна киселина и ензими, намаляване на активността на протеолитичните ензими (пепсин, трипсин, химотрипсин) и свързаното с това недостатъчно образуване на аминокиселини, намаляване на времето на тяхната експозиция (ускоряване на перисталтиката). Така че, с отслабване на секрецията на солна киселина, киселинността на стомашния сок намалява, което води до намаляване на подуването на хранителните протеини в стомаха и отслабване на превръщането на пепсиногена в неговата активна форма - пепсин. При тези условия част от протеиновите структури преминават от стомаха в дванадесетопръстника в непроменено състояние, което затруднява действието на трипсин, химотрипсин и други чревни протеолитични ензими. Дефицитът на ензими, които разграждат растителните протеини, води до непоносимост към протеини от зърнени култури (ориз, пшеница и др.) и развитие на целиакия.

Недостатъчно образуване на свободни аминокиселини от хранителни протеини може да възникне, ако приемът на панкреатичен сок в червата е ограничен (с панкреатит, компресия, запушване на канала). Панкреатичната недостатъчност води до дефицит на трипсин, химотрипсин, карбоанхидраза А, В и други протеази, които действат върху дълги полипептидни вериги или разцепват къси олигопептиди, което намалява интензивността на коремното или париетално храносмилане.

Недостатъчното действие на храносмилателните ензими върху протеините може да възникне поради ускореното преминаване на хранителните маси през червата с повишена перисталтика (с ентероколит) или намаляване на зоната на абсорбция (с бързо отстраняване на значителни участъци от тънките черва). Това води до рязко намаляване на времето за контакт на съдържанието на химуса с апикалната повърхност на ентероцитите, непълнота на процесите на ензимно разлагане, както и активна и пасивна абсорбция.

Причини за малабсорбция на аминокиселини са увреждане на стената на тънките черва (подуване на лигавицата, възпаление) или неравномерно усвояване на отделни аминокиселини във времето. Това води до нарушаване (дисбаланс) на съотношението на аминокиселините в кръвта и протеиновия синтез като цяло, тъй като незаменимите аминокиселини трябва да се доставят на тялото в определени количества и съотношения. Най-често има недостиг на метионин, триптофан, лизин и други аминокиселини.

В допълнение към общите прояви на нарушения на метаболизма на аминокиселините, може да имаспецифични разстройства свързани с липсата на определена аминокиселина. По този начин липсата на лизин (особено в развиващия се организъм) забавя растежа и общото развитие, намалява съдържанието на хемоглобин и червени кръвни клетки в кръвта. При липса на триптофан в организма възниква хипохромна анемия. Дефицитът на аргинин води до нарушена сперматогенеза, а хистидин - до развитие на екзема, забавяне на растежа, инхибиране на синтеза на хемоглобин.

В допълнение, недостатъчното храносмилане на протеини в горната част на стомашно-чревния тракт е придружено от увеличаване на прехода на неговите непълни продукти на разграждане към дебелото черво и ускоряване на бактериалното разграждане на аминокиселините. В резултат на това се увеличава образуването на токсични ароматни съединения (индол, скатол, фенол, крезол) и се развива обща интоксикация на тялото с тези разпадни продукти.

Забавяне на доставката на аминокиселини към органите и тъканите.

Аминокиселините, абсорбирани от червата, навлизат директно в кръвния поток и частично в лимфната система, представлявайки доставка на различни азотни вещества, които след това участват във всички видове метаболизъм. Обикновено аминокиселините, абсорбирани в кръвта от червата, циркулират в кръвта за 5-10 минути и много бързо се абсорбират от черния дроб и частично от други органи (бъбреци, сърце, мускули). Увеличаването на времето на тази циркулация показва нарушение на способността на тъканите и органите (предимно черния дроб) да абсорбират аминокиселини.

Тъй като редица аминокиселини са изходен материал за образуване на биогенни амини, тяхното задържане в кръвта създава условия за натрупване на съответните протеиногенни амини в тъканите и кръвта и проява на техния патогенен ефект върху различни органи и системи. Повишеното съдържание на тирозин в кръвта допринася за натрупването на тирамин, който участва в патогенезата на злокачествената хипертония. Продължителното повишаване на съдържанието на хистидин води до повишаване на концентрацията на хистамин, което допринася за нарушено кръвообращение и капилярна пропускливост. В допълнение, повишаването на съдържанието на аминокиселини в кръвта се проявява чрез увеличаване на екскрецията им в урината и образуването на специална форма на метаболитни нарушения - аминоацидурия. Последното може да бъде общо, свързано с повишаване на концентрацията на няколко аминокиселини в кръвта или селективно - с повишаване на съдържанието на всяка една аминокиселина в кръвта.

Нарушаване на протеиновия синтез.

Синтезът на протеинови структури в тялото е централната връзка в протеиновия метаболизъм. Дори малки нарушения на спецификата на биосинтезата на протеини могат да доведат до дълбоки патологични промени в организма.

Сред причините за нарушения на протеиновия синтез важно място заемат различни видове храносмилателна недостатъчност (пълно, непълно гладуване, липса на незаменими аминокиселини в храната, нарушаване на количественото съотношение между незаменимите аминокиселини, влизащи в тялото). Ако например триптофан, лизин и валин се съдържат в равни съотношения (1:1:1) в тъканния протеин и тези аминокиселини се доставят с хранителния протеин в съотношение (1:1:0,5), тогава тъканта протеиновият синтез ще бъде осигурен при това е само половината. При липса на поне една от 20-те незаменими аминокиселини в клетките, протеиновият синтез като цяло спира.

Нарушаването на скоростта на синтеза на протеини може да се дължи на дисфункция на съответните генетични структури, върху които се извършва този синтез (транскрипция на ДНК, транслация, репликация). Увреждането на генетичния апарат може да бъде както наследствено, така и придобито, възникващо под въздействието на различни мутагенни фактори (йонизиращо лъчение, ултравиолетово лъчение и др.). Някои антибиотици могат да причинят нарушение на протеиновия синтез. Така че грешки при разчитането на генетичния код могат да възникнат под въздействието на стрептомицин, неомицин и някои други антибиотици. Тетрациклините инхибират добавянето на нови аминокиселини към нарастващата полипептидна верига. Митомицинът инхибира протеиновия синтез поради алкилиране на ДНК (образуването на силни ковалентни връзки между нейните вериги), предотвратявайки разделянето на ДНК вериги.

Една от важните причини, причиняващи нарушение на протеиновия синтез, може да бъде нарушение на регулирането на този процес. Интензивността и посоката на протеиновия метаболизъм се регулират от нервната и ендокринната система, чието действие вероятно се дължи на влиянието им върху различни ензимни системи. Клиничният и експериментален опит показва, че отделянето на органите и тъканите от ЦНС води до локално нарушаване на метаболитните процеси в денервираните тъкани, а увреждането на ЦНС причинява нарушения на протеиновия метаболизъм. Отстраняването на мозъчната кора при животните води до намаляване на протеиновия синтез.

Хормонът на растежа на хипофизата, половите хормони и инсулинът имат стимулиращ ефект върху протеиновия синтез. И накрая, причината за патологията на протеиновия синтез може да бъде промяна в активността на ензимните системи на клетките, участващи в протеиновия биосинтез. В екстремни случаи говорим за блокиране на метаболизма, което е вид молекулярно нарушение, което е в основата на някои наследствени заболявания.

Резултатът от действието на всички тези фактори е прекъсването или намаляването на скоростта на синтеза както на отделните протеини, така и на протеина като цяло.

Разпределете качествени и количествени нарушения на биосинтезата на протеини. Относно. Какво е значението на качествените промени в биосинтезата на протеини в патогенезата на различни заболявания, може да се прецени по примера на някои видове анемия с появата на патологични хемоглобини. Замяната само на един аминокиселинен остатък (глутамин) в молекулата на хемоглобина с валин води до сериозно заболяване - сърповидноклетъчна анемия.

От особен интерес са количествените промени в биосинтезата на протеини в органите и кръвта, водещи до промяна в съотношенията на отделните фракции на протеини в кръвния серум - диспротеинемия. Има две форми на диспротеинемия: хиперпротеинемия (увеличаване на съдържанието на всички или определени видове протеини) и хипопротеинемия (намаляване на съдържанието на всички или определени протеини). И така, редица заболявания на черния дроб (цироза, хепатит), бъбреците (нефрит, нефроза) са придружени от изразено намаляване на съдържанието на албумини. Редица инфекциозни заболявания, придружени от обширни възпалителни процеси, водят до повишаване на съдържанието на γ-глобулини.

Развитието на диспротеинемия, като правило, е придружено от сериозни промени в хомеостазата на тялото (нарушение на онкотичното налягане, водния метаболизъм). Значително намаляване на синтеза на протеини, особено албумин и γ-глобулини, води до рязко намаляване на устойчивостта на организма към инфекции, намаляване на имунологичната резистентност. Значението на хипопротеинемията под формата на хипоалбуминемия се определя и от факта, че албуминът образува повече или по-малко стабилни комплекси с различни вещества, осигурявайки техния транспорт между различни органи и транспорт през клетъчните мембрани с участието на специфични рецептори. Известно е, че солите на желязото и медта (изключително токсични за организма) са трудно разтворими при pH на кръвния серум и техният транспорт е възможен само под формата на комплекси със специфични серумни протеини (трансферин и церулоплазмин), което предотвратява интоксикацията с тези соли. Около половината от калция се задържа в кръвта във форма, свързана със серумния албумин. В същото време в кръвта се установява известно динамично равновесие между свързаната форма на калция и неговите йонизирани съединения.

При всички заболявания, придружени от намаляване на съдържанието на албумин (бъбречно заболяване), способността за регулиране на концентрацията на йонизиран калций в кръвта също е отслабена. В допълнение, албумините са носители на някои компоненти на въглехидратния метаболизъм (гликопротеини) и основните носители на свободни (неестерифицирани) мастни киселини и редица хормони.

При увреждане на черния дроб и бъбреците, някои остри и хронични възпалителни процеси (ревматизъм, инфекциозен миокардит, пневмония), в организма започват да се синтезират специални протеини с променени свойства или необичайни за нормата. Класически пример за заболявания, причинени от наличието на патологични протеини, са заболявания, свързани с наличието на патологичен хемоглобин (хемоглобиноза), нарушения на кръвосъсирването с появата на патологични фибриногени. Необичайните кръвни протеини включват криоглобулини, които могат да се утаят при температури под 37 ° C, което води до тромбоза. Появата им е придружена от нефроза, цироза на черния дроб и други заболявания.

Патология на междинния протеинов метаболизъм (нарушение на метаболизма на аминокиселините).

Основните пътища за метаболизъм на междинния протеин са реакциите на трансаминиране, дезаминиране, амидиране, декарбоксилиране, реметилиране и ресулфониране.

Реакцията на трансаминиране, като основен източник на образуване на нови аминокиселини, заема централно място в междинния метаболизъм на протеините.

Нарушаване на трансаминирането може да възникне в резултат на дефицит в организма на витамин В6. Това се дължи на факта, че фосфорилираната форма на витамин B6 - фосфопиридоксал - е активна група от трансаминази - специфични ензими за трансаминиране между амино и кето киселини. Бременност, продължителна употреба на сулфонамиди инхибират синтеза на витамин В6 и могат да причинят нарушение на метаболизма на аминокиселините.

патологично усилване реакциите на трансаминиране са възможни при условия на чернодробно увреждане и инсулинов дефицит, когато съдържанието на свободни аминокиселини се увеличава значително. И накрая, намаляването на активността на трансаминирането може да възникне в резултат на инхибиране на активността на трансаминазите поради нарушение на синтеза на тези ензими (по време на протеиново гладуване) или нарушение на регулирането на тяхната активност от определени хормони. И така, тирозинът (есенциална аминокиселина), който идва с хранителни протеини и се образува от фенилаланин, частично се окислява в черния дроб до фумарова и ацетооцетна киселина. Това окисление на тирозин обаче става само след неговото повторно усилване с α-кетоглутарова киселина. При изчерпване на протеина трансаминирането на тирозин е значително отслабено, в резултат на което се нарушава неговото окисление, което води до повишаване на съдържанието на тирозин в кръвта. Натрупването на тирозин в кръвта и отделянето му в урината също може да бъде свързано с наследствен дефект в тирозин аминотрансферазата. Клиничното състояние в резултат на тези нарушения е известно като тирозиноза. Заболяването се характеризира с цироза на черния дроб, рахитоподобни промени в костите, кръвоизливи, лезии на тубулите на бъбреците.

Процесите на трансаминиране на аминокиселините са тясно свързани с процеситеокислително дезаминиране . по време на който се извършва ензимно разцепване на амоняка от аминокиселини. Дезаминирането определя образуването на крайни продукти от метаболизма на протеините и навлизането на аминокиселини в енергийния метаболизъм. Отслабването на дезаминирането може да възникне поради нарушение на окислителните процеси в тъканите (хипоксия, хиповитаминоза C, PP, B 2). Въпреки това, най-тежкото нарушение на дезаминирането възниква при намаляване на активността на аминооксидазите, поради отслабване на техния синтез (дифузно увреждане на черния дроб, протеинов дефицит), или в резултат на относителна недостатъчност на тяхната активност (повишаване на съдържанието на свободни аминокиселини в кръвта). Поради нарушение на окислителното дезаминиране на аминокиселините се наблюдава отслабване на образуването на урея, повишаване на концентрацията на аминокиселини и увеличаване на екскрецията им с урината (аминоацидурия).

Междинният обмен на редица аминокиселини се осъществява не само под формата на трансаминиране и окислително дезаминиране, но и чрез технитедекарбоксилиране (загуба на CO 2 от карбоксилната група) с образуването на съответните амини, наречени "биогенни амини". Така че, когато хистидинът се декарбоксилира, се образува хистамин, тирозин - тирамин, 5-хидрокситриптофан - серотонин и др. Всички тези амини са биологично активни и имат изразено фармакологичен ефектвърху съдовете. Ако обикновено те се образуват в малки количества и бързо се разрушават, то при нарушение на декарбоксилирането се създават условия за натрупване на съответните амини в тъканите и кръвта и проява на техния токсичен ефект. Причините за нарушаване на процеса на декарбоксилиране могат да бъдат повишаване на активността на декарбоксилазите, инхибиране на активността на аминооксидазите и нарушаване на свързването на амини с протеини.

Промяна в скоростта на разграждане на протеина.

Протеините на тялото са постоянно в динамично състояние: в процес на непрекъснат разпад и биосинтеза. Нарушаването на условията, необходими за осъществяването на този мобилен баланс, също може да доведе до развитие на общ протеинов дефицит.

Обикновено полуживотът на различните протеини варира от няколко часа до много дни. По този начин, биологичното време за намаляване наполовина на човешкия серумен албумин е около 15 дни. Стойността на този период до голяма степен зависи от количеството протеин в храната: с намаляване назадържайки протеини, тя се увеличава и с увеличаване намалява.

Значително увеличение на скоростта на разграждане на тъканите и кръвните протеини се наблюдава при повишаване на телесната температура, обширни възпалителни процеси, тежки наранявания, хипоксия, злокачествени тумори, което се свързва или с действието на бактериални токсини (в случай на инфекция) или със значително повишаване на активността на протеолитичните кръвни ензими (по време на хипоксия). ), или токсичния ефект на продуктите от разпадане на тъканите (в случай на наранявания). В повечето случаи ускоряването на разграждането на протеините е придружено от развитието на отрицателен азотен баланс в организма поради преобладаването на процесите на разграждане на протеините над тяхната биосинтеза.

Патология на крайния етап на протеиновия метаболизъм.

Основните крайни продукти на протеиновия метаболизъм са амоняк и урея. Патологията на крайния етап на протеиновия метаболизъм може да се прояви чрез нарушение на образуването на крайни продукти или нарушение на тяхната екскреция.

Ориз. 9.3. Схема на нарушен синтез на урея

Свързването на амоняка в телесните тъкани има голямо физиологично значение, тъй като амонякът има токсичен ефект предимно върху централната нервна система, причинявайки нейното рязко възбуждане. В кръвта на здрав човек концентрацията му не надвишава 517 µmol/l. Свързването и неутрализирането на амоняка се осъществява по два механизма: в черния дроб чрезобразуване на урея, а в други тъкани - чрез добавяне на амоняк към глутаминова киселина (чрез аминиране) собразуване на глутамин .

Основният механизъм на свързване на амоняка е процесът на образуване на урея в цикъла цитрулин-аргинин-норнитин (фиг. 9.3).

Нарушенията на образуването на урея могат да възникнат в резултат на намаляване на активността на ензимните системи, участващи в този процес (при хепатит, цироза на черния дроб), общ протеинов дефицит. При нарушаване на образуването на урея в кръвта и тъканите се натрупва амоняк и се повишава концентрацията на свободни аминокиселини, което се придружава от развитиехиперазотемия . При тежки форми на хепатит и цироза на черния дроб, когато неговата уреообразуваща функция е рязко нарушена, изразенинтоксикация с амоняк (нарушена функция на централната нервна система с развитие на кома).

В основата на нарушението на образуването на урея могат да бъдат наследствени дефекти в активността на ензимите. По този начин повишаването на концентрацията на амоняк (амонемия) в кръвта може да бъде свързано с блокиране на карбамил фосфат синтетазата и орнитин карбомоил трансферазата. катализиращи свързването на амоняка и образуването на орнитин. При наследствен дефект в аргинин сукцинат синтетазата, концентрацията на цитрулин в кръвта се повишава рязко, в резултат на което цитрулин се екскретира с урината (до 15 g на ден), т.е. се развивацитрулинурия .

В други органи и тъкани (мускули, нервна тъкан) амонякът се свързва в реакциятаамидиране с добавяне на свободни дикарбоксилни аминокиселини към карбоксилната група. Основният субстрат е глутаминовата киселина. Нарушаването на процеса на амидиране може да възникне при намаляване на активността на ензимните системи, които осигуряват реакцията (глутаминаза), или в резултат на интензивно образуване на амоняк в количества, които надвишават възможностите за неговото свързване.

Друг краен продукт на протеиновия метаболизъм, образуван при окисляването на креатина (мускулно азотно вещество), екреатинин . Нормалното дневно съдържание на креатинин в урината е около 1-2 g.

Креатинурия - повишаване на нивото на креатинина в урината - наблюдава се при бременни жени и при деца в период на интензивен растеж.

При гладуване, авитаминоза Е, фебрилни инфекциозни заболявания, тиреотоксикоза и други заболявания, при които има метаболитни нарушения в мускулите, креатинурия показва нарушение на метаболизма на креатина.

Възниква друга често срещана форма на нарушаване на крайния етап на протеиновия метаболизъмв нарушение на екскрециятакрайни продукти на протеиновия метаболизъм при бъбречна патология. При нефрит уреята и други азотни продукти се задържат в кръвта, остатъчният азот се увеличава и развивахиперазотемия. Крайната степен на нарушена екскреция на азотни метаболити еуремия.

При едновременно увреждане на черния дроб и бъбреците има нарушение на образуването и екскрецията на крайните продукти на протеиновия метаболизъм.

Наред с общите нарушения на протеиновия метаболизъм при протеинов дефицит може да има испецифични разстройства в обмяната на отделни аминокиселини. Например, при дефицит на протеин, функцията на ензимите, участващи в окисляването на хистидин, е рязко отслабена и функцията на хистидин декарбоксилазата, в резултат на което хистаминът се образува от хистидин, не само не страда, но и върху напротив, увеличава се. Това води до значително увеличаване на образуването и натрупването на хистамин в тялото. Състоянието се характеризира с кожни лезии, нарушена сърдечна дейност и функцията на стомашно-чревния тракт.

От особено значение за медицинската практика санаследствена аминоацидопатия , чийто брой днес е около 60 различни нозологични форми. По тип на наследяване почти всички от тях са автозомно рецесивни. Патогенезата се дължи на недостатъчност на един или друг ензим, който катаболизира и анаболизира аминокиселините. Общ биохимичен признак на аминоаоидопатиите етъканна ацидоза и аминоацидурия. Най-честите наследствени метаболитни дефекти са четири вида ензимопатии, които са свързани помежду си с общ път на метаболизма на аминокиселините: фенилкетонурия, тирозинемия, албинизъм, алкаптонурия.