Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 27
Текст из файла (страница 27)
32.9) „Недостаток пируваткиназы, наследуемый по аутосомно-рецессивному типу, приводит к весьма тяжелой анемии. Вследствие уменьшения образования пнрувата уровень 2,3-дифосфоглицерата оказывается повышенным; это в свою очередь приводит к значительному повышению значения рпв для кислорода. Недостаток же гексокиназы приводит к снижению уровня 2,3-дифосфоглицерата и, следовательно, к уменьшению рпе для кислорода. Недостаток триозофосфатизомеразы — редкое наследственное нарушение, передающееся по аутосомно-рецессивному типу. Сообщалось также о недостатке глюкозофосфатиомеразы, фосфофрук- Нк ЖИДКАЯ СРВДА ОРГАНИЗМА токиназы и 2,3-дифосфоглийеромутазы.
Недостаток фосфоглицераткиназы передается по наследству как рецесснвный признак, связанный с полом. У мужчин тяжелая анемия сопровождается неврологическими нарушениями и расстройством поведения. Гетерознготные женщины страдают умеренной анемией. Недостаток этого фермента обнаруживается также и в лейкоцитах; соответствующих данных о других клетках не имеется. Недостаток гликолнтических ферментов в эритроцитах не обязательно сопровождается аналогичным дефицитом в других клетках, например лейкоцитах. В некоторых случаях это может быть следствием того, что нормальный фермент эритроцитов — это один из изоферментов, имеющихся в клетках, и что имеет место дефицит гена, специфичного для данного изофермента.
В других случаях генетическое различие связано с процессом дифференцировки зритроцита, в котором в норме содержится такой же фермент, как и в других клетках. Во всех случаях недостатка ферментов гликолиза продолжительность жизни эритроцнтов укорочена. Причина этого неизвестна, однако предполагают, что энергия, поставляемая гликолизом, необходима для поддержания целостности клеточной мембраны. Следует ожидать, что изменение уровня активности какого-либо из ферментов гликолиза будет влиять ~на концентрацию дифосфоглнцерата, как это происходит в двух рассмотренных выше случаях. Можно предполагать, что недостаток какого-либо из ферментов гликолнза на пути от глюкозы до дисфосфоглицерата (РРО) будет приводить к снижению уровня РРО, в то время как недостаток ферментов на пути от РРО до пирувата будет приводить к накоплению РРЙ.
Регуляция активности ферментов гликолпза тесно связана с функционированием гемоглобина и уровнем снабжения тканей Оь о чем свидетельствует увеличение количества РРО при некоторых типах гипоксни, например при тех, которые возникают на большой высоте, при различных видах анемии н некоторых болезнях легких. Особый интерес представляет широко распространенное, ередающееся по иаследству состояние, первоначально названное нримахиноеой чувствительностью. При этом состоянии наблюдается гемолиз эритроцитов после приема различных препаратов, в том числе антнмалярийного лекарства примахина.
Гемолнз связан, вероятно, с повышенной чувствительностью эритропитов к пероксидам вследствие низкой концентрации ОБН. В нормальных эритроцитах глутатион поддерживается в восстановленном состоянии глутатионредуьтазой, которая использует в качестве восстановителя ХАРРН. Чувствительные к прнмахину эритроциты имеются у людей с недостатком глртатионредуктазы; у них. следовательно, образующийся 0550 не может быть восстановлен. В большинстве случаев прпмахиновая чувствительность обусловлена недостатком глюкоза-б-фосфатдегидрогеназы, следствием чего является отсут- зз. метлиолизм эпитноцитов ствие восстановления )х)АОР+.
Однако подобная неустойчивость эритроцнтов наблюдалась также у людей с передающимся по наследству недостаткам активностей б-фосфоглюконатдегидрогеназы, днфосфоглицератмутазы, пируваткиназы и ферментов, катализирующих синтез глутатиова. 32.6.1. Аномалии синтеза гема: порфирии Гемоглобин спнтезируегся в эритробластах и ретиьулоцитах, но не образуется в зрелой клетке; его синтез и связанные с генетическими дефектами синтеза талассемии рассматривались в гл.
26. Синтез тема (гл. 22) также, по-вндимому, происходит в основном в эритробластах, однако б-аминолевулннатсинтетаза !равд. 22.4.1) сохраняется в зрелых клетках; она обладает необычно высокой чувствительностью к свинцу, и ее активность в эритроцитах может быть использована как индикатор свинцового отранления. Скорость синтеза протопорфирина при развитии красной кровяной клетки лишь незначительно превышает скорость синтеза гемоглобина. Зрелый эритроцит содержит приблизительно 0,4 ммоля НЬ, н примерно 0,05 мкмоля прггтопорфирина па 100 мл клеточной массы.
При анг.нии, обуелое.генно!1 де4ицггголг железа, эритроциты могут содержать в 20 раз больше протопорфнрнна, чем в норме. У позвоночных на долю гема гемоглобина приходится приблизительно 85 — 90ов суммарного количества гема в организме; около 10г)ь гена находится в многлобпне и менее 1!)ь во всех других гемопротеидах„таких, как цитохромы, каталаза н др. Некоторые клинические расстронства, характернзующвеся парушеннямн в сннтезе тема н сопровожджощяеся появлением необычно большо~о колнчества парфнрнпов в моче, были названы лорфидияли. Неспецнфнческое выделение порфнрннов пря разлнчных расстройствах, например прн алкоголизме, свинцовом отрзаленян н гемолнтнческой болезни, характервзующеесн в основном увеличенном выделевня копропорфнрнна 1П, обычно называ1от лодфирияррией. Как видно нз рнс.
224. порфнрнны ГП являются наяболее важнымн, так как нх синтез ведет к протопорфнряну !Х н затем гену. Порфирины 1 являются, пот внднмому, побочнымн продуктами свитена гена, не нспользуются органнзмон. н зкскретнруются с мочой (до О,б мкмолн в сутки), а также с фекальными мзссамн (до ! мкмолн в сутки). Этн окрашенные порфирины наляются окнслепнымн формзмн бесцветныч порфнрнногенов. Известны 2 класса наследственных порфнрнй. Прн относнтельно редких эротролоэгичегхих лорг)гириях необычно большое кознчество парфнрпнав накаплнвается в норнобластах н эрнтроцвтах.
Прн освсщеннн клеток ультрафнолетоаым светом наблюдастсн красная флуорссценцяя. На ранней стаднн заболевавня обнаружявается повышеняая фоточувствнгельность кожи. Прн эригралоэтическод рролор)гирпи, наследуемой по аутосомно-рецесснвночу типу, большие количества уропорфнрнна ! н копропорфнрнна накапливаются в тканнх в экскретнруются с мочой н феналнннн. Показано, что в гемолнзатах зрнтроцнтов таких больных ко.тнчество ьосннтазы, каталнзнрующсй образааанне уропорфнряногенз П1, составляет менее одной трети нормального. Эригролоэгичяская лроговоргририя, наследуемая по аутосомнону домннантному типу, нвляетсн наиболее распространенной 1292 1у. жидкАя сркдд ОРГАнизмА формой ззболеваняя.
Чрезмерное колячество протопорфнрнна образуется в нормоблзстах н зрнтроцнтзх. Процесс обычно сопровождается возрастающим накопленнем етого порфнряна в коже н других тканях н унелаченяем выделения его с калом. Известно нескольно типов ьеченочяых порфярнй, пря которых в печени наблюдается набыточное образование предшестненннков гемз. С мочой в большом количестве выделяются Ь-амннолевулнновая кислота, порфобклнногек а порфнрнны.
Такая картянз наблюдаетсн прн острой лерелеагаюя1ейся порфярна, наследуемой но аутосомному домннантному типу. Моча больных прн длительном освещеяня солнечным светом темнеет я приобретает темно-красный вннный цвет вследствне фотокаталнтнческого окисления порфобнляногена в уропорфарян. Количество б-амаяолевулянатсянтазы увелячквается в 6 †рэз; она, однако, не является обьектом янгабзрозанкя геном по типу обратной связя; поскольку прн этом сннжается превращение порфобаланогена в порфирины, то проясходнт накопленяе порфобяляногена. Сянтетаза нндуцнруется также барбнтуратамя, зстрогеаамн н другамя лекарствами, тем самым состояняе еще более обостряется.
Известны н другие более редкие типы наследственных печеночных порфяряй, каогда порфнрнн могут быть связаны также с алкогольным нлк пищевым цкррозом печеяя. Бсаьшая часть порфнрняов пря печеночных порфириях экскретяруется в вязе комплексов с цянком; причина этого остается неясной. 32.7. Метаболизм железа 32.7.1. Потребность в пищевых источниках Новорожденные обеспечены значительно большим, чем им требуется, количеством гемоглобина; и концентрация гемоглобина в эритроцпте, и число эрнтроцнтов на единицу объема у них существенно больше, чем на более поздних стадиях жизни. Это, возможно, является ответной реакцией на относительно низкое напряжение Оз в условиях внутриутробной жизни, подобно тому как у людей, живущих на большой высоте, развивается полицитемия. В течение нескольких недель после рождения разрушение красных клеток превышает эритропоэз„. при этом может наблюдаться желтуха, Однако в течение этого периода железо практически отсутствует в экскрементах.
В результате задержки железа потребности ребенка в железе в течение нескольких месяцев с момента рождения оказываются обеспеченными. Это является весьма благоприятным обстоятельством, так как молоко практически не содержит железа. В последующий период потребности в железе ребенка и взрослого отражают динамику роста и скорость выведения железа из организма.
Как отмечалось выше, ежедневное обновление гемоглобина у взрослых эквивалентно црпблизнтельно 20 мл эритроцитов или 25 мг железа. Это значительно больше, чем ежедневный прирост гемоглобина во всем теле даже в период максимального роста. Обновление эритроцнтоа не вызгявает дополнительной потребности в экзогенном железе, так как железо, освобождающееся из фаго- 32.иетааолизм эгитгоцитов цитированных эритроцитов, почти полностью доступно для реутилизации. В период роста основное значение имеет потребность в железе для образования гемоглобина, цитохромов, катализы и других хромопротеидов.