Наследственные нарушения обмена триптофана

Триптофан является незаменимой аминокислотой, источником которой служат белки пищи. Детям в зависимости от возраста необходимо в сутки от 15 до 30 мг/кг массы тела этой аминокислоты. Потребность взрослых составляет 7,2—7,3 мг/кг массы тела (Ю. А. Князев, Л. Л. Вахрушева).

Как известно, образовавшийся при расщеплении белков триптофан через кишечную стенку всасывается в кровь, а некоторое количество его подвергается бактериальному разложению и выводится с калом. Кроме того, из организма триптофан выделяется почками, причем более 90% его реабсорбируется из клубочкового фильтрата наряду с другими аминокислотами и лишь незначительная часть экскретируется с мочой.

Большая часть реабсорбированного триптофана используется организмом для синтеза белков, но этим не ограничивается его роль в организме. Часть триптофана подвергается сложным метаболическим превращениям, в результате которых образуются продукты, участвующие в различных видах обмена и необходимые для нормальной функции многих органов и систем организма. К ним относятся такие биологически активные вещества, как никотинамид, антраниловая, 3-оксиантраниловая и индол-3-уксусная кислоты, а также серотонин, мелатонин и др.

Процессы метаболизма триптофана изучены многими исследователями, и в настоящее время известно, что его преобразование идет по трем основным направлениям: серотониновому, индольному и кинурениновому.

Данные литературы свидетельствуют о том, что распад триптофана обеспечивается целым рядом ферментных систем, которые находятся под регулирующим влиянием самого триптофана и его дериватов, а также инсулина, глюкагона, АКТГ, адреналина, эстрогенов, микроэлементов, витаминов и др. (Л. Л. Вахрушева и соавт., Ю. А. Князев и соавт.).

Нарушения обмена триптофана в организме могут быть как первичными, обусловленными генетическими факторами, так и вторичными, зависимыми от гормонального статуса, обеспеченности витаминами и других воздействий.

Особого внимания заслуживает тот факт, что обмен триптофана находится в тесной зависимости от витамина В6, так как целый ряд ключевых превращений триптофана катализируется ферментами (кипурениназа, триптофанпирролаза, куниренин-трансаминаза и др.), кофактором которых служит пиридоксаль-5-фосфат (Ogasawara и соавт.).

Схема метаболизма триптофана
x1 - болезнь Гартнепа, х2 - синдроме Тада, х3 - синдроме Прайса, х4 - синдроме Кнаппа — Комровера

Авитаминоз В6 редко наблюдается в клинике, но экспериментальными исследованиями доказано влияние на обмен триптофана экзогенной недостаточности витамина, обусловленной голоданием или употреблением продуктов с низким содержанием в них пиридоксипа (Rose и соавт.2). При достаточном поступлении витамина В6 с пищей гиповитаминоз может быть следствием состояний, сопровождающихся нарушением расщепления белкового комплекса в желудочно-кишечном тракте, сдвигами в обмене (беременность, стрессовые состояния, гипертермия, повышенная физическая нагрузка), усиленным выведением витамина с мочой.

Вместе с тем известно, что биологически активной формой витамина В6, играющей роль кофактора, является пиридоксаль-5-фосфат, причем биосинтез его требует сложных последовательных метаболических превращений, нарушение которых приводит к дефициту пиридоксина в организме (Snell, Haskell).

Как видно из схемы (Ю. А. Князев и соавт., Coursin), пиридоксалевый катализ вовлекает целый ряд ферментов, и отклонения возможны на любом этапе превращений. Так, они могут быть связаны с приемом препаратов, являющихся ингибиторами ферментов (изониазид, тубазид, дезоксипиридоксин, токсопиримидин и др.), повышением активности оксидазы, способствующей чрезмерному превращению нормально синтезированного пиридоксаль-5-фосфата в 4-пиридоксиновую кислоту (4-ГТК), нарушением транспорта пиридоксаль-5-фосфата через клеточные мембраны.

Суточная потребность в пиридоксине индивидуальна, но в среднем она составляет для новорожденных 0,1—0,5 мг, для детей старшего возраста — 0,5—1,5 мг, для взрослых —1,5—2,0 мг (Scriver).

Согласно данным литературы, отклонения в метаболизме триптофана обнаруживаются уже на ранних стадиях дефицита витамина в организме. Витамин В6-зависимые ферменты неодинаково чувствительны к недостатку витамина В6. Так, кипурениназа имеет слабое сродство к ппридоксаль-5-фосфату, и уже при незначительном дефиците витамина в организме активность ее быстро падает. Вследствие этого затруднено дальнейшее превращение 3-оксикинуренина в никотиновую кислоту и метаболизм триптофана отклоняется в сторону образования ксантуреновой и кинуреновой кислот, так как активность витамин В6-зависимой кинуренинтрансамипазы при этом не страдает.

Результатом является накопление в организме и повышенное выделение с мочой ксантуреновой кислоты и ряда других метаболитов. Поэтому суточная экскреция с мочой ксантуреновой кислоты является общепринятым показателем обеспеченности организма витамином B6 (Korson).

Метаболизм пиридоксина

Известно, что при многих заболеваниях наступают значительные сдвиги в обмене триптофана. Накопление в организме тех или иных метаболитов триптофана небезразлично для человека. Они оказывают токсическое влияние на различные органы и системы (нервную, эндокринную, сердечно-сосудистую).

С целью выявления нарушений обмена триптофана используют нагрузочные тесты, что позволяет более четко проследить пути его метаболизма (Coon). При этом ряд исследователей применяют высокие дозы триптофана — до 200 мг/кг массы тела детям и до 10 г на прием взрослым, но большинство пользуются меньшими дозами — от 100 до 50 мг/кг массы тела (Л. Л. Вахрушева и соавт.). Некоторые авторы даже полагают, что малые дозы более эффективны, и проводят нагрузку из расчета 30 мг/кг массы тела.

При целом ряде заболеваний организм больного нередко утрачивает способность регулировать обмен триптофана. Чаще всего это проявляется не в повышении концентрации свободного триптофана в сыворотке крови, а в увеличении его содержания в белках сыворотки крови и в изменении межуточного обмена.

Особый интерес представляют заболевания, связанные с генетически обусловленными нарушениями обмена триптофана. К ним относятся клинические синдромы, при которых имеется нарушение транспорта триптофана на уровне клетки и изменение структуры ряда ферментов, катализирующих процессы превращения триптофана в никотиновую кислоту (триптофанпирролазы, кинуренингидроксилазы, кинурениназы и др.), а также патологические состояния, обусловленные повышенной потребностью организма в пиридоксине.

Сведения о болезни Гартнепа, синдроме «голубых пеленок» и синдромах Тада и Прайса представлены в литературе схематично. Основное внимание уделено синдрому Кнаппа — Комровера, а также роли нарушений триптофана в генезе аллергических дерматозов и умственной отсталости.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Болезнь Гартнепа - проявления, механизмы развития"

Оглавление темы "Наследственные болезни":
  1. Транслокации хромосом D/G при беременности - течение, прогноз
  2. Транслокации хромосом D/D при беременности - течение, прогноз
  3. Неробертсоновские, реципрокные транслокации при беременности - течение, прогноз
  4. Инверсии хромосом при беременности - течение, прогноз
  5. Беременность при гермафродитизме - течение, прогноз
  6. Обмен аминокислот у детей и их норма содержания в крови
  7. Типы нарушения обмена аминокислот у детей
  8. Наследственные нарушения обмена триптофана
  9. Болезнь Гартнепа - проявления, механизмы развития
  10. Синдромы голубых пеленок, Тада, Прайса - проявления, механизмы развития

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: