93275 (612994), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Триптофан як попередник серотоніну створює антидепресантну дію на організм, сприяє зняттю гіперактивності, нав'язливих станів у дітей, тривожності перед менструацією в жінок, фіброміалгії і синдрому хронічної утоми, сприяє гарному засипанню і нормальному снові в як у ранньому віці, так особливості в літньому.
Необхідно відзначити ще один цікавий факт, що значне збільшення потреби організму в незамінних амінокислотах спостерігається після великих утрат крові, опіків, а також під час інших процесів, супроводжуваних регенерацією тканин. Триптофан також бере значну участь у виправленні помилок процесу подвоєння ДНК. Разом з Лізинім, вони утворять трипептид Лізин-триптофан-Лізин, що виправляє помилки, що виникають при подвоєнні ДНК. Ця характеристика триптофану має першорядне значення при вагітності і для запобігання утворення ракових кліток.
При поповненні запасів триптофану мозком краще регулюється зміст солі в організмі. Підвищується поріг болючої чутливості. Вироблення кислоти в шлунку знаходяться під строгим контролем. Кров'яний тиск нормалізується, що уможливлює повноцінне функціонування всього організму: бруньок, мозку, печінки, легень, травної системи і суглобів.
РОЗДІЛ 3. Порушення метаболізму триптофану
Триптофан унаслідок різноманіття зв'язаних з ним метаболічних реакцій і продуктів був однієї з перших амінокислот, що були віднесені до незамінного. Дослідження, проведені на мутантах Neurospora і на бактеріях Pseudomonas , а також виділення метаболітів триптофан а із сечі, надали неоціненну допомогу в з'ясуванні деталей метаболізму триптофанy [16].
При введенні з їжею [14C]-триптофану велика частина ізотопу включається до складу білків, однак істотна частина виявляється в сечі в складі різних катаболітів. Атоми вуглецю бічного ланцюга й ароматичного кільця можуть цілком переходити в амфіболічні інтермедіати при трансформації триптофану по кінуренін - антранілатному шляхи ( Катаболізм амінокислот, що утворять ацетил-Co: метаболическая карта ), що грає важливу роль у деградації триптофану й у його перетворенні в нікотинамід .
Триптофаноксигеназа (триптофанпіролаза) каталізує розкриття індольного кільця з включенням двох атомів молекулярного кисню в що утвориться N- формілкінуренін. Даний фермент є металлопротеїном, що містить залізопорфірин; синтез його в печінці індукується адренокортикостероїдами і триптофаном. Значна частина синтезованого ферменту знаходиться в латентній формі і вимагає активації. Триптофан стабілізує оксигеназу стосовно протеолітичних ферментів. Вона інгібується за принципом зворотного зв'язку похідними нікотинової кислоти [16].
Гідролітичне видалення формільної групи N- формілкинуренін а каталізується в печінці ссавців кінуренінформілазой. Гідроліз приводить до включення атома 18O у форміат, що утвориться. Фермент також каталізує аналогічні реакції з різними арилформіламінами.
Продуктом реакції, каталізованої кинуренінформілазой, є кінуренін. Він може бути дезамінований у результаті реакції переамінування з переносом аміногрупи бічного ланцюга на альфа-кетоглутарат. Утворені при цьому кетопохідні проходять спонтанну циклізацію, перетворюючись в кінуренову кислоту. Ця сполука є побічним продуктом катаболізму кінуреніну і не відноситься до катаболітів, що утвориться на головному шляху.
Подальший хід метаболізму кінуреніну включає його перетворення в 3- гідроксикінуренін і далі в 3- гідроксиантранілат. Гідроксилювання відбувається при участі молекулярного кисню і здійснюється в NADPH-залежній реакції гідроксилювання, аналогічної реакції гідроксилювання фенілаланину.
Кинуренін і гідроксикінуренін перетворюються в гідроксиантранілат при участі ферменту, що піридоксальфосфат містить кінуренінази. Недолік вітаміну B6, приводить до часткової втрати здатності до катаболізму цих кінуренінових похідних; у непечінкових тканинах вони перетворюються в ксантуренат . Цей у нормі відсутній катаболіт з'являється в сечі людини, мавп і пацюків при недостатньому змісті в їжі вітаміну B6. У цих умовах уведення надлишкових кількостей триптофану приводить до екскреції ксантуренату із сечею [6].
У багатьох тварин перетворення триптофану в нікотинову кислоту є необов'язковим надходження цього вітаміну з їжею. У пацюків, кроликів, собак і свиней харчовий триптофан може цілком замінити цей вітамін; у людини, а також у ряду тварин надлишкове споживання триптофану з їжею підвищує екскрецію із сечею похідних нікотинової кислоти (наприклад, N- метилнікотинамід а). При недостатності вітаміну B6 порушення утворення з триптофану нікотинової кислоти може привести до порушення синтезу піридинових нуклеотидів, NAD + і NADP +. Якщо ввести в організм достатня кількість нікотинової кислоти, нормальний синтез піридинових нуклеотидів відновляється навіть під час відсутності вітаміну B6.
Метаболічні порушення катаболізму триптофану є хвороба Хартнупа, спадкоємне порушення метаболізму триптофану, характеризується появою висипки на шкірі, як при пелагрі, що перемежовується мозочкова атаксією і розумовою відсталістю. Сеча хворих містить значно підвищені кількості індолацетат а ( альфа-N-[індол-3-ацетил]глутамин а) і триптофану.
Порушення обміну триптофану. Основний шлях метаболізму триптофану приводить до синтезу аміду нікотинової кислоти, що грає дуже важливу роль у життєдіяльності організму, будучи простетичною групою ряду окисних ферментів - нікотинамідаденіндинуклеотиду (НАД) і його відновленої форми нікотинамідаденін-динуклеотидфосфата (НАДФ). Тому при недостатності нікотинової кислоти і її аміду порушуються багато обмінних реакцій, а при значному дефіциті цих речовин розвивається пелагра.
Порушення обміну триптофану може проявитися також у зміні кількості утвореного з його серотоніну [23].
Ураження нирок викликається підвищеною екскрецією метаболітів триптофану. Синдром Хартнупа - уроджене спадкоємне захворювання, обумовлене порушенням транспорту триптофану в кишечнику, що характеризується пелагроподібним дерматозом, періодичними приступами мозочкової атаксії, гіпераміноацидурією і підвищеною нирковою екскрецією індольних сполук.
Успадковується за аутосомно-рецесивною ознакою. Передбачається порушення транспорту триптофану на рівні кліток слизуватої оболонки кишечнику і проксимального відділу ниркових канальців. Це приводить до підвищеного виділення триптофану із сечею і зниженню абсорбції його в кишечнику. Нагромадження триптофану в кишечнику сприяє бактеріальному його розкладанню й утворенню великої кількості індольних сполук, що всмоктуються в кров і посилено виділяються із сечею. Підвищення змісту цих з'єднань у крові, імовірно, обумовлює підвищену чутливість шкірних покривів до дії сонячних променів. Виведення ж значної кількості індикану бруньками викликає в зв'язку з ушкодженням проксимальних канальцев гіпераміноацидурію.
Найбільше характерно пелагроподобне ураження шкіри, що характеризується появою на відкритих ділянках тіла гіперемії, лущення. Ці зміни підсилюються в літню пору під впливом сонячних променів. Поза загостренням на шкірі особи, найчастіше в області носа, виявляються атрофічні ділянки як результат світлової травми. Тому рекомендується уникати інсоляції.
Лікування. Показано вітаміни В6, РР і B1. У періоди загострення - обмеження білка, проведення цукрово-фруктових днів, антибактеріальні препарати для зменшення утворення індольних похідних за рахунок бактеріального розкладання триптофану.
Синдром Тада. Вперше описаний К. Tada і соавт. у 1963 р. В основі захворювання лежить недостатність ферменту триптофанпіролідази. Клінічно виявляється подібність із синдромом Хартнапа, відрізняється від нього більшою виразністю поразки ЦНС і нанізмом. Лабораторні дані також ідентичні, за винятком рівня триптофану в крові, що при даному синдромі завжди підвищений. Мається кілька інших варіантів порушення обміну триптофану.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
РОЗДІЛ 4 Проба на ксантуренову кислоту
Властивість ксантуренової кислоти давати яскраво-зелене забарвлення з іонами заліза в розчині бікарбонату покладено в основу методу кількісного визначення її в сечі. Виділення ксантуренової кислоти із сечею в здорової людини в середньому складає до 15 мг у добу. При недостатності вітаміну В6, а також при деяких захворюваннях, що супроводжуються порушенням обміну вітаміну В6, кількість виділюваної ксантуренової кислоти після навантаження 10 г триптофану підвищується і складає 10-200 мг. Однак у деяких випадках, незважаючи на недостатність вітаміну В6, ксантуренова кислота не виділяється [27].
При розгляді схеми перетворень триптофану ясно, що недостатність вітаміну В6 зв'язана зі зниженням активності кінуренінази, що приводить до нагромадження субстратів цього ферменту- кінуреніну і 3-оксикинуренина. Ці з'єднання є також субстратами ферменту кінуренінтрансамінази, що приймають участь в утворенні ксантуренової кислоти. Оскільки кінуренінтрансаміназа є також пиридоксалевим ферментом, можна було очікувати зниження її активності при недостатності вітаміну В6. Однак спорідненість піридоксальфосфата до апоферменту в кінуренінтрансаміназі значно вище, ніж у випадку з кінуреніназою, тому при розвитку недостатності вітаміну В6 у першу чергу знижується активність кінуренінази, а утворення ксантуренової кислоти спочатку навіть трохи підвищено внаслідок значного підвищення концентрації в тканинах 3-оксикинуренина. У пацюків активність кінуренінази в печінці в 4 рази вище, ніж у нирках, а кінуренінтрансаміназа зосереджена головним чином у печінці. Якщо врахувати, що при розвитку авітамінозу запас вітаміну В6 знижується спочатку в печінці, то це викликає в першу чергу зниження активності кінуренінази. Показано також, що кінуреніназа і трансаміназа кінуреніна розрізняються по внутрішньоклітинній локалізації: кінуреніназа знаходиться головним чином у розчинній частині клітки, тоді як велика частина трансамінази зв'язана з мітохондріями. Виснаження запасів вітаміну В6 в організмі при далеко зайшов авітамінозі приводить також до зниження активності кінуренінтрансамінази, що супроводжується зменшенням виділення ксантуреновой кислоти [10].
Дані, отримані в останні роки, показали, що при недостатності вітаміну В6 підвищене виділення із сечею щавлевої кислоти. Виявилося, що в цьому випадку джерелом щавлевої кислоти є гліоксилова кислота - продукт перетворення гліцину, утворення якої значно підвищується при недостатності вітаміну В6.
Відомо, що солі щавлевої кислоти відкладаються в бруньках і сечоводах, утворити оксалатні камені. Кількісний вимір виділення щавлевої кислоти із сечею застосовується як один з непрямих критеріїв для оцінки забезпеченості організму вітаміном В6. Однією з умов, що запобігають відкладення солей щавлевої кислоти, вважається постачання організму достатніми кількостями вітаміну В6.
Недостатність вітаміну В6 у харчуванні тварин і людини викликає зниження концентрації усіх форм вітаміну В6 у тканинах організму. Визначення сумарного змісту вітаміну В6 і особливо піридоксальфосфату в крові може служити одним із прийомів виявлення недостатності вітаміну В6 у людини і тварин. Для цієї мети використовують флюорометричні, ферментативні і мікробіологічні методи, що дозволяють кількісно і диференциально оцінювати наявність біологічно активної форми вітаміну В6 у нормі і при патологічних станах. Установлено, що в пацюків при недостатності вітаміну В6 вміст його знижується в першу чергу в тканині печінки і нирок у порівнянні з іншими органами.
При дієті з недостатньою кількістю вітаміну В6 у ряді випадків приводить до швидкого падіння активності деяких піридоксалевих ферментів у тканинах. Наприклад, у пацюків, що одержували В6-дефіцитну дієту, що містить 40% білка, протягом 7- 10 днів, у печінці відзначалося значне зниження активності цистатіонази і декарбоксилазцистеїнової кислоти, про-тирозину і 5-окси-триптофана.
Порушення обміну триптофану з підвищеним виділенням з організму його похідних виявлені в хворих раком сечового міхура й у хворих гемобластозами.
В експериментальних дослідженнях було встановлено, що з метаболітів триптофану найбільш вираженою мутагенною і канцерогенною дією володіли 3-оксиантраниловая кислота і 3-оксикинуренин. Канцерогенні властивості були виявлені також у деяких з'єднань, що є похідними серотонина й індолу (речовини, що утворяться з триптофану).
РОЗДІЛ 5. Результати та їх обговорення. Поширеність захворюваності при порушенні метаболізму триптофану серед дитячого населення
Серед дитячого населення відзначаються досить високі рівні захворюваності, і спостерігається їх постійне зростання. Зміна кліматичних умов, пов`язаних з антропогенним навантаженням сприяє поширенню різних ускладнень при протіканні хвороби. Досить часто зустрічаються випадки, які мають приховані ознаки [13].
Таблиця 3.1. Показники рівня захворюваності дітей м. Чернігова за 2005 – 2008 рр. (на 10 тис. дітей).
| Категорія населення | 2005 р. | 2006 р. | 2007 р. | 2008 р. |
| Підлітки | 907,2 | 817,2 | 925 | 960,2 |
| Діти | 1513,0 | 1298,2 | 1612,5 | 1672,3 |
У структурі поширеності хвороб провідне місце належить захворюванням системи кровообігу, органів дихання, ендокринної системи, розладу травлення, порушення обміну речовин. Зросла поширеність майже всіх хвороб (табл. 3.1).
Таблиця 3.2 Поширеність патологічних змін клітин серед молодших школярів та підлітків (на 10 тис. дітей)
| Класи хвороб | 2005 р. | 2006 р. | 2007 р | 2008 р. |
| Система кровообігу | 401,5 | 412,0 | 441,2 | 415,7 |
| Органи дихання | 390,0 | 358,5 | 416,3 | 425,1 |
| Новоутворення злоякісні | 13,6 | 13, 1 | 17,4 | 17,8 |
| Ендокринна система | 106,3 | 103,8 | 101,2 | 99,5 |
Стан здоров'я постраждалого населення поступово погіршується, про що свідчать дані щорічної диспансеризації. Зменшується число визнаних здоровими, зростає число хворих. Якщо у 2004 р. питома вага визнаних здоровими серед потерпілого дитячого населення складала 19,31 а відповідно хворими були 80,79 %, то у 2007 р. питома вага здорових серед дітей - 10,6%.















