Метаболізм. Синтез білків вуглеводів ліпоїдів

У статті «Метаболізм, синтез білків вуглеводів ліпоїдів» ви знайдете дуже корисну інформацію для себе. Вроджені порушення метаболізму у дітей зустрічаються досить рідко, але представляють потенційну загрозу для життя.

Однак за умови своєчасної діагностики деякі з них добре піддаються лікуванню.

Термін «метаболізм», в контексті метаболічних порушень на увазі сукупність процесів розщеплення основних поживних речовин - білків, жирів і вуглеводів. У даній статті розглядаються порушення метаболізму вуглеводів і білків.

вуглеводи

Вуглеводи являють собою молекули, що складаються з вуглецю, водню і кисню. Розрізняють прості і складні вуглеводи. Прості вуглеводи представлені цукрами, які діляться на моно- і дисахариди. Найважливішим з простих вуглеводів є моносахарид глюкоза.

Складні вуглеводи, або полісахариди, такі як крохмаль, мають більш складну будову. Для засвоєння в травному тракті всі вступники з їжею вуглеводи повинні розщеплюватися до простих Сахаров.

білки

Білки - це великі молекули, що складаються з ланцюжків амінокислот. Кожен білок має унікальну структуру, володіючи власною послідовністю амінокислот.

У нормі в процесі метаболізму великі молекули білка розщеплюються на складові їх амінокислоти. Ці амінокислоти використовуються організмом як джерело енергії або беруть участь в синтезі інших білків.

ферментні системи

Процес розщеплення вуглеводів і білків залежить від повноцінного функціонування ферментних систем організму. При дефіциті хоча б одного ферменту порушується процес обміну речовин, що спостерігається, наприклад, при вроджених порушеннях метаболізму.

Існує безліч видів порушень обміну речовин, проте всі вони зустрічаються досить рідко.

спадковість

Вроджені порушення метаболізму відносяться до генетичних хвороб і зазвичай успадковуються по аутосомно-рецесивним типом. При цьому для розвитку захворювання необхідно, щоб дитина отримала два дефектних гена: один від батька і один від матері.

діагностика

Порушення метаболізму можуть бути діагностовані у внутрішньоутробному періоді, відразу після народження або в більш старшому дитячому віці. Запідозрити захворювання цієї групи можна до народження дитини, якщо в сім`ї були випадки метаболічних порушень.

Симптоми у новонароджених

Немовлята з вродженими порушеннями метаболізму зазвичай виглядають болісно вже в перші тижні життя. Вони часто погано смокчуть груди, сонливі і мляві, аж до коматозного стану.

У деяких випадках розвиваються судоми. Ці ознаки не є специфічними для даної групи захворювань. Характерною особливістю пацієнтів з вродженими метаболічними порушеннями є незвичайний запах шкіри.

Симптоми в більш старшому віці

Якщо порушення діагностовано в більш старшому віці, ймовірно, у дитини легкий ступінь захворювання. Такі діти мають аналогічні ознаки захворювання, як і в дитячому віці, а також затримку розумового і фізичного розвитку.

Інші симптоми включають блювоту, судоми і кому. Основними порушеннями метаболізму вуглеводів є галактоземия і глікогенози. Ці захворювання зі схожими симптомами пов`язані з дефектом синтезу ферментів.

Лікування полягає в призначенні спеціальної дієти. Галактоземия - це спадкове порушення вуглеводного метаболізму. Моносахарид галактоза входить до складу лактози - основного вуглеводного компонента грудного молока і молочних сумішей.

Вплив дефіциту ферментів на організм

При галактоземії є дефіцит ключового ферменту метаболізму - галактозо-1-фос-фатуріділтрансферази. При його відсутності порушується процес перетворення галактози в глюкозу (основне джерело енергії для організму).

У дітей з галактоземією є високий рівень галактози в крові і схильність до критичного зниження рівня глюкози. Це захворювання може передаватися у спадок як від матері, так і від батька.

симптоми

Діти з галактоземією при народженні не відрізняються від здорових однолітків, але їх стан починає погіршуватися після початку годування (грудьми або з пляшечки). Розвиваються такі симптоми:

• жовтяниця (шкіра і склери очей набувають жовте забарвлення);
• збільшення печінки;
• печінкова недостатність.

Лікування та прогноз

Лікування полягає в призначенні безлактозної і безгалактозной дієти. Ранній початок лікування допоможе попередити розвиток хронічної печінкової недостатності та інших ускладнень, таких як затримка розвитку і катаракта.

Однак, незважаючи на дотримання необхідної дієти з раннього віку, діти з галактоземією нерідко мають труднощі в навчанні. Глікоген є основною формою запасання енергії в людському організмі.

Його велика молекула складається з більш дрібних молекул глюкози, з`єднаних між собою. Коли в організмі виникає потреба в глюкозі як в джерелі енергії, вона вивільняється з глікогену під впливом деяких гормонів.

Запаси глікогену знаходяться в м`язах і печінці.

ферментативні дефекти

При глікогенозах відбувається порушення процесів депонування глікогену, що призводить до відсутності запасів глюкози. Відомо кілька видів дефектів ферментних систем, які призводять до розвитку гликогенозов. Залежно від того, синтез якого ферменту порушений, захворювання може супроводжуватися

пошкодженням і слабкістю м`язів, ураженням печінки або серця. У таких дітей існує ймовірність критичного зниження рівня глюкози в крові (гіпоглікемії).

тактика лікування

Дітям з глікогенозами потрібно безперервне цілодобове лікування з метою попередження критичного зниження рівня глюкози в крові. Їх необхідно часто годувати.

Немовлятам, які не можуть нормально ковтати, їжу подають через назогастральний зонд (трубку, яка вводиться в шлунок через ніс). Постановка зонда також може знадобитися дітям, які потребують вуглеводної їжі під час сну при тенденції до зниження рівня глюкози в крові.

Більш старшим дітям призначається дієтичне лікування кукурудзяним крохмалем (складний вуглевод, що складається з різних простих Сахаров). Це забезпечує більш повільне надходження глюкози в кров і підтримання її рівня в межах норми.

Вроджені порушення метаболізму білків зустрічаються досить рідко, проте вони можуть робити істотний вплив на організм дитини. Найпоширенішими з них є фенілкетонурія, тирозинемия, гомоцистинурія і валінолейцінурія.

Існує безліч видів вроджених порушень білкового метаболізму. Найбільш поширеними з них є фенілкетонурія, тирозинемия, гомоцистинурія і валінолейцінурія.

фенілкетонурія

Фенілкетонурія - це захворювання, що характеризується дефіцитом ферменту фенілу-нінгідроксілази. Частота народження фенілкетонурії становить від 1:10 000 до 1:20 000 живонароджених дітей.

Вона є одним з найбільш часто зустрічаються метаболічних порушень, проте захворюваність нею досить низька.

ферментна недостатність

Ферментна недостатність при фенілкетонурії призводить до підвищення в крові рівня амінокислоти фенілаланіну і його метаболітів - фенілкетонов. Вони з`являються в сечі хворого (звідси назва захворювання).

Фенілаланін також виявляється в грудному молоці, однак, щоб його рівень в крові дитини підвищився до клінічно значущого рівня, потрібно чотири-п`ять днів грудного вигодовування. У багатьох країнах проводиться скринінг новонароджених на наявність даної патології через тиждень після народження.

З п`яти дитини проводиться забір зразка крові для лабораторного аналізу.

дієтотерапія

При підтримці низького рівня фенілаланіну в крові дитина може нормально рости і розвиватися. Дієта з виключенням фенілаланіну є найкращим методом лікування, і її необхідно дотримуватися протягом усього життя.

При відсутності лікування у таких дітей розвивається важка форма епілепсії, так звані інфантильні спазми, затримка фізичного і розумового розвитку. Вони мають значно більш низьким IQ, ніж їх однолітки, хоча ступінь навченості може варіювати.

Тирозинемия є рідкісним захворюванням. Як і більшість порушень метаболізму білка, вона розвивається при передачі дитині дефектних генів від обох батьків.

Тирозинемия зустрічається приблизно в 10 разів рідше, ніж фенілкетонурія. Захворювання характеризується дефіцитом ферменту фумарілацетоацетази і супроводжується підвищенням рівня амінокислоти тирозину і його метаболітів в крові.

симптоми

У пацієнтів з тирозинемії розвивається ниркова і печінкова недостатність. Особливо швидко вона проявляється у немовлят з тяжкою формою захворювання.

Менш тяжкі форми характеризуються хронічним порушенням функції печінки і нирок. У більшості дітей з тирозинемії згодом розвивається гепатома (пухлина печінки).

лікування

Лікувальне харчування з обмеженням продуктів, що містять тирозин, і вживання харчових добавок покращує картину крові пацієнта. Однак дієта не може запобігти ураження печінки.

У більшості випадків пацієнтам потрібно трансплантація печінки. До недавнього часу ця операція була єдиним ефективним способом лікування.

Однак в даний час розроблені лікарські препарати, здатні запобігти розвитку печінкової недостатності і пухлини печінки. Гомоцистинурія - це важке порушення обміну речовин, що виявляється в дитячому віці.

Захворювання характеризується недоліком ферменту цістатіонсінтетази. Гомоцистинурія зустрічається виключно рідко - приблизно в 1 випадку на 350 000 новонароджених.

характеристика

У дітей з гомоцистинурія можуть відзначатися:

• порушення фізичного розвитку;
• дефіцит маси тіла;
• затримка розумового розвитку з низьким IQ;
• схильність до судом;
• дислокація (підвивих) кришталика ока;
• незвично високий зріст і довгі пальці.

Гомоцистинурія супроводжується підвищеним ризиком розвитку інфаркту міокарда та інсульту. Також може спостерігатися характерна шаркающая хода (так звана хода Чарлі Чапліна).

У деяких дітей розвиваються епілептичні припадки. Близько половини пацієнтів з гомоцистинурія добре реагують на лікування вітаміном Вб (піридоксин), який підвищує активність дефектного ферменту.

Цей вітамін міститься в м`ясі, рибі і цілісному зерні, проте він необхідний в значно більших дозах, ніж можна отримати з їжею. При неефективності терапії вітаміном B, призначається дієта з обмеженням продуктів, що містять амінокислоту метіонін, і підвищеним вмістом іншої амінокислоти - цистеїну.

Валінолейцінурія - це рідкісне порушення метаболізму амінокислот. Зустрічається в 1 випадку на 200 000 новонароджених. Захворювання характеризується підвищенням рівня амінокислот з розгалуженим ланцюгом.

ознаки

Захворювання має безліч симптомів. Його відмітною ознакою є запах кленового сиропу сечі. Дня валінолейцінуріі характерні наступні симптоми: хворобливий вигляд дитини; судоми; більш кисла реакція крові, ніж в нормі, тенденція до критичного зниження рівня цукру крові.

Якщо діагноз поставлений в першу добу життя, можливий сприятливий прогноз. Проте, багато дітей з валінолейцінуріей вмирають в ранньому віці.

У тих, що вижили можуть спостерігатися аномалії розвитку головного мозку і нерідко виникають труднощі в навчанні.