Обмен белков и аминокислот. Основные функции белков Структурная Каталитическая (ферментативная) Рецепторная Информационная Гуморальная Иммунологическая. - презентация

1 Обмен белков и аминокислот

2 Основные функции белков Структурная Каталитическая (ферментативная) Рецепторная Информационная Гуморальная Иммунологическая

3 Ключевые сообщения! Белок в организме не депонируется. При его дефиците мобилизуются белки мышц, кожи, костей, а при более тяжёлых состояниях паренхиматозных органов (мозга в последнюю очередь). Обмен белка отличается высокой интенсивностью. Время полужизни многих белковых молекул колеблется от нескольких часов до нескольких суток. За 24 ч обновляется около 1 г/кг белка организма. Цикл полной замены молекул белка в организме взрослого человека составляет сут.

4 Азотистый баланс Интегральный показатель общего уровня белкового обмена азотистый баланс: суточная разница между поступающим в организм азотом, и количеством азота, выделяемого из организма (в том числе с мочой и калом в составе мочевины, мочевой кислоты, креатина, солей аммония, аминокислот и т.д.).

5 Азотистый баланс Нулевой азотистый баланс (количество поступающего и выводящегося азота совпадает). Положительный азотистый баланс (количество азота, поступающего в организм, выше, чем выводящегося). Наблюдается как в норме (например, при регенерации тканей или беременности), так и при патологии (например, при гиперпродукции СТГ или полицитемии). Отрицательный азотистый баланс (количество азота, поступающего в организм, меньше, чем выводящегося). Наблюдается при голодании, стресс-реакциях, тяжёлом течении СД, гиперкортицизме.

6 Этапы нарушения белкового обмена Нарушения поступления белков в организм Нарушения обмена белков в ходе метаболизма в организме Нарушения выведения белков из организма

7 Типовые нарушения белкового обмена на этапе поступления Алиментарные факторы: Недостаток поступления белка в организм Избыток поступления белка в организм Изменения качественного состава поступающего белка в организм Расстройства пищеварения: Нарушения расщепления белка в желудке Нарушения переваривания в кишечнике

8 Голодание Виды голодания. Абсолютное (прекращение поступления в организм пищи и воды). Полное (прекращение поступления в организм пищи, но не воды). Неполное (недостаточное количество принимаемой пищи, в том числе белка). Частичное (недостаток в пище отдельных её компонентов белков, липидов, углеводов, химических элементов, витаминов). Тяжёлые расстройства жизнедеятельности организма в связи с недостатком белка развиваются при абсолютном и полном голодании.

9 Проявления белкового голодания Квашиоркор несбалансированная алиментарная недостаточность белка. Для этого заболевания характерны множественные расстройства. Прогноз неблагоприятный Алиментарная дистрофия, или алиментарный маразм, сбалансированная белково- калорическая недостаточность. Полное или частичное белковое голодание приводит к мобилизации белка костей, мышц, кожи, в значительно меньшей мере из внутренних органов. Не характерны выраженные гипопротеинемия, отёки, расстройства электролитного обмена. Прогноз благоприятный.

10 Изменения аминокислотного состава потребляемого белка Белки пищи содержат 22 аминокислоты, из них 8 незаменимых. К ним относятся валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Незаменимые аминокислоты не могут быть синтезированы в необходимом объёме в организме человека. Для этого требуется поступление с пищей альфа-кетокислот.

11 Проявления недостатка аминокислот Общие проявления недостатка незаменимых аминокислот. Отрицательный азотистый баланс вследствие усиления катаболизма эндогенных белков для компенсации недостатка дефицитной аминокислоты. Замедление роста и нарушения развития у детей. Снижение регенераторной активности тканей и органов. Уменьшение массы тела. Снижение аппетита и усвоения белка пищи.

12 Проявления недостатка аминокислот Специфические проявления недостатка незаменимых аминокислот Фенилаланин - Гипотиреоз. - Гипокатехоламинемия как результат низкой продукции адреналина и норадреналина хромаффинной тканью надпочечников. Триптофан -Пеллагра. - Анемия. - Помутнение роговицы, катаракта. -Гипопротеинемия. Метионин -Ускорение атерогенеза. - Ожирение. - Гипокортицизм. -Гипокатехоламинемия.

13 Расстройства пищеварения Нарушения расщепления белка в желудке Причины -Гипоацидные состояния (атрофия слизистой оболочки, прием ЛС). -Снижение содержания и/или активности пепсина. -Резекция части желудка. Последствия и проявления -Нарушения набухания белка. -Торможение переваривания коллагенового компонента продуктов. -Недостаточное расщепление белков мышечных волокон. -Замедление эвакуации пищи в двенадцатиперстную кишку.

14 Расстройства пищеварения Нарушения переваривания белка в тонкой кишке Причины: факторы (в том числе наследственные), вызывающие расстройства пищеварения в кишечнике, включая синдромы мальабсорбции (синдромы нарушенного всасывания). Расстройства пищеварения в тонкой кишке имеются и при других заболеваниях: язвенном колите, хронических энтеритах, дивертикулах кишечника, панкреатитах, глистной инвазии, аллергических энтеритах.

15 Нарушения метаболизма белков и аминокислот Нарушения транспорта аминокислот через мембраны -из кишечника в кровь -из крови в гепатоциты -из первичной мочи в кровь -из крови в клетки органов и тканей Нарушения содержания белков в плазме -Гиперпротеинами -Гипопротеинами -Парапротеинами Нарушения катаболизма белков, аминокислот и нуклеиновых кислот

16 Нарушения обмена аминокислот существенно изменяют метаболизм белков и приводят к расстройствам обмена нуклеиновых кислот, липидов, витаминов, углеводов, электролитов и воды. Различают первичные (наследственные, врождённые) и вторичные (приобретённые, симптоматические) расстройства метаболизма аминокислот.

17 Нарушения содержания белков в плазме Уровень протеинами является результатом соотношения процессов протеосинтеза и протеолиза в различных тканях и органах. В норме содержание белков в плазме крови составляет 7% её массы (альбумины около 56%, а четыре фракции глобулинов примерно 44%). В состав каждой фракции входят белки, выполняющие различные функции (транспортную, ферментативную, иммунную и др.).

18 Гиперпротеинами Гиперсинтетический (истинный, протеосинтетический). Гиперпротеинемия является результатом гиперпродукции белка (например, Ig), парапротеинов (например, при В-лимфоцитарных лейкозах, плазмоцитомах, миеломной болезни). Гемоконцентрационный (ложный). Гиперпротеинемия этого вида развивается в результате гемоконцентрации без усиления протеосинтеза (например, при ожоговой болезни, диарее, повторной рвоте, длительном усиленном потоотделении).

19 Гипопротеинами Гипосинтетический (истинный) тип. - Первичная (наследственная или врождённая; например, гипопротеинемия при болезни Брутона). -Вторичная (приобретённая, симптоматическая; например, при печёночной недостаточности, белковом голодании, почечной недостаточности, ожоговой болезни). -Гемодилюционный (ложный) тип. Гипопротеинемия обусловлена гиперволемией (например, при гиперальдостеронизме или почечной недостаточности).

20 Парапротеинами Парапротеинами наблюдаются при: миеломной болезни: опухолевые плазмоциты продуцируют аномальные лёгкие или тяжёлые цепи молекулы Ig; лимфомах (лимфоцитарных или плазмоцитарных): синтезируются аномальные IgM, обладающие повышенной агрегируемостью.

21 Виды нарушений катаболизма белка Расстройства конечных стадий катаболизма белка характеризуются нарушением образования и дальнейших изменений аммиака, мочевины, мочевой кислоты, креатинина, индикана, а также их выведения из организма.

22 Остаточный азот Интегративный параметр белкового обмена в организме содержание небелкового (остаточного) азота в крови. Показатели Диапазон (ммоль/л) Остаточный азот 14,3 – 28,5 мочевины 2,9 – 8,9 аминокислот 3,6 мочевой кислоты 0,71 креатинина 0,36 креатина 0,14 аммиака 0,07

23 Аммиак Из всех компонентов остаточного азота наиболее выраженными патогенными (цитотоксическими) свойствами обладает аммиак. Он беспрепятственно проникает через мембраны клеток, оказывая альтерирующее действие на ферменты, компоненты цитозоля и мембран. В норме аммиак инактивируется внутриклеточной, вовлекаясь в реакции аминирования кетокислот. При аминировании, например, альфа-кетоглутаровой кислоты образуются глутаминовая кислота и её производное глутамин (нетоксичное вещество).

24 Мочевина Мочевина сама по себе не обладает токсическим свойством. Мочевина образуется в печени и в существенно меньшей мере в других органах и тканях. Выводится мочевина из организма почками и потовыми железами. В условиях патологии (например, при почечной недостаточности) большое количество мочевины удаляется из организма через кишечник. Там она подвергается катаболизму кишечной флорой с образованием высокотоксичного аммиака. Именно он и является одним из значимых (но не единственных) звеньев патогенеза почечной недостаточности и уремии.

25 Диспротеинозы Диспротеинозы патологические состояния, характеризующиеся изменением физико- химических свойств белков и расстройством их ферментативной, структурной, рецепторной и информационной функций. По преимущественной локализации патологического процесса различают клеточные и внеклеточные диспротеинозы. Клеточные диспротеинозы К внеклеточным диспротеинозам относят амилоидоз, гиалиноз, мукоидное и фибриноидное набухание.

26 Амилоидоз Амилоидоз накопление избытка аномальных комплексов белков и полисахаридов (гликопротеинов) в межклеточном пространстве, вокруг сосудов и в их стенках. Это приводит к существенным нарушениям функций органов и тканей, а нередко к гибели организма. Основные проявления амилоидоза: Альбуминурия (результат нарушения реабсорбции альбуминов в почках). Гипопротеинемия (следствие печёночной недостаточности и альбуминурии). Артериальная гипотензия (развивается в результате гиповолемии и надпочечниковой недостаточности). Азотемия, уремия (следствие почечной недостаточности).

27 Гиалиноз Гиалиноз состояние, сопровождающееся накоплением в соединительной ткани органов и тканей неамилоидного белка. Наиболее частые причины: хронические воспалительные процессы, состояния иммунной аутоагрессии и пропитывание соединительной ткани белками плазмы (например, при хронической артериальной гипертензии, СД, артериосклерозе).

28 Нарушения обмена нуклеиновых кислот Нарушения обмена нуклеиновых кислот характеризуются расстройствами синтеза и деструкции пиримидиновых и пуриновых оснований. Пиримидины - Урацил, тимин, цитозин, метил- и оксиметилцитозин играют ключевую роль в обмене и функционировании ДНК, РНК, нуклеотидтрифосфатов и нуклеотид- пирофосфатов Пуриновые основания - Аденин, гуанин, метиладенин, метилгуанин являются одним из основных компонентов нуклеиновых кислот, составной частью макроэргических соединений аденинди- и трифосфата, гуанинди- и трифосфата и поставщиком мочевой кислоты финального метаболита обмена пуринов.

29 Подагра Подагра - типовая форма патологии пуринового обмена, характеризующаяся хроническим повышением содержания в крови мочевой кислоты, отложением избытка её солей в органах, тканях, суставах, уратной нефропатией, нефро- и уролитиазом.

30 Подагра Причины: Первичные (генетический дефект ферментов обмена мочевой кислоты) Вторичные: -Ожирение -Сахарный диабет -Гиполипопротеинами -Артериальная гипертензия

31 Подагра Условия развития подагры: Повышенное образование мочевой кислоты Повышенный синтез + сниженная экскреция мочевой кислоты Усиленный катаболизм пуринов Торможение экскреции уратов

32 Факторы риска развития подагры Употребление большого количества мяса, молока, икры, рыбы, кофе, какао, шоколада и других продуктов, богатых пуринами Увеличение катаболизма пуриновых нуклеотидов с образованием избытка уратов (применение цитостатиков; массированном апоптозе у пациентов с болезнями иммунной аутоагрессии; распаде АТФ в результате интенсивной мышечной нагрузки).

33 Факторы риска развития подагры Торможение выведения мочевой кислоты с мочой (например, при почечной недостаточности, выраженном ацидозе). Повышенный синтез мочевой кислоты при одновременном снижении выведения её из организма (например, при злоупотреблении алкоголем, развитии шоковых состояний, гликогенозе с недостаточностью глюкозо-6-фосфатазы).

34 Патогенез подагры Избыток уратов в плазме крови и межклеточной жидкости активирует системы комплемента, кининов, гемостаза. Хемотаксические вещества мобилизуют из циркулирующей крови лейкоциты, в том числе фагоцитирующие. Они накапливаются в местах максимальной концентрации мочевой кислоты, образующей кристаллы: в коже, почках, хрящах, в околосуставных тканях.

35 Патогенез подагры Микро- и макрофаги поглощают кристаллы мочевой кислоты (особенно после адгезии на них Ig). Это обусловливает активацию фагоцитов и высвобождение ими: - медиаторов воспаления (включая биогенные амины, Пг, лейкотриены, ферменты); - реактивных форм кислорода, свободных радикалов и перекисей веществ. Фагоцитирующие клетки высвобождают провоспалительные цитокины (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-альфа, лейкотриены и др.), потенцирующие воспаление и делающие его хроническим.

36 Патогенез подагры Повреждение клеток и неклеточных элементов уратами, медиаторами воспаления, цитотоксическими лейкоцитами сопровождается образованием антигенных структур, что активирует реакции иммунной аугоагрессии и аллергии. В зоне отложения уратов скапливается большое количество лейкоцитов (полиморфноядерных нейтрофилов, мононуклеарных фагоцитов, лимфоцитов), эпителиоидных и гигантских макрофагоподобных клеток, фибробластов. Постепенно образуются подагрические гранулемы и подагрические «шишки» tophi urici. Tophi urici формируются вокруг суставов (чаще ступней, голеностопных, локтевых, лучезапястных), в почках, коже, хрящах ушных раковин.

37 Проявления подагры Постоянно повышенная концентрация мочевой кислоты в плазме крови и моче. Воспаление различных суставов (чаще моноартриты). Лихорадка. Сильная боль в зоне накопления уратов (может иметь характер длительных эпизодов: до 2-3 сут). Повторное появление тофусов. Признаки почечной недостаточности. Нефро- и уролитиаз, рецидивирующие пиелонефриты. Изменения в почках завершаются нефросклерозом, почечной недостаточностью, уремией.

38 Принципы лечения подагры Диета с исключение продуктов, богатых пуринами Аллопуринол НПВП