Креатинин, креатин, строение, действие в организме. Патологии.

С точки зрения химии креатин — это производное гуанидина. Креатин участвует в энергетическом обмене в мышечных и нервных клетках. В клетках мышц креатин вступает во взаимодействие с фосфором и снабжает ткани энергией во время физической активности – поднятия тяжестей, скоростного бега. Креатин существует в клетках для того, чтобы отдавать фосфатную (энергетическую) группу молекулам аденозиндифосфата (АДФ) для их преобразования в аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ можно рассматривать как форму метаболической энергии. Креатин используется для быстрого пополнения АТФ.. Более 95% всего креатина в организме находится в мышцах. Ни глюкоза, ни жирные кислоты не способны восстанавливать АФТ так же быстро, как креатин, благодаря которому энергия восстанавливается на первом этапе. Но, поскольку запасы креатина ограничены, она играет жизненно важную роль при восстановлении энергии именно на первом этапе, не позволяя снизиться уровню содержания АТФ. В организме креатин в основном образуется в печени и незначительно – в поджелудочной железе и почках. Синтез креатина: Креатин может быть получен с пищей (обычно мясо и рыба) или образовываться эндогенно (внутри организма) из таких аминокислот, как глицин, аргинин и метионин. Креатин необходим для образования в мышцах макроэргического соединения креатинфосфата. Синтез креатина в тканях человека протекает в две стадии. На первой стадии при действии глицинамидинотрансферазы в почках образуется гуанидинацетат.

 

На второй стадии в печени происходит реакция трансметилирования.

Синтезированный в печени креатин поступает в кровь и доставляется в мышцы и клетки мозга, где под действием креатинкиназы (реакция легко обратима) он взаимодействует с АТФ; образуется креатинфосфат – своеобразное депо энергии. Креатинфосфат поддерживает соотношение АТФ/АДФ, являясь хранилищем для фосфата.

Креатинин - конечный продукт креатин-фосфатной реакции, т.е азотистого обмена. Креатинин образуется в мышцах и затем выделяется в кровь. Креатинин участвует в энергетическом обмене мышечной и других тканей. Из организма креатинин выводится почками с мочой, поэтому креатинин (его количество в крови) - важный показатель деятельности почек. Суточное выделение креатинина для каждого человека – величина довольно постоянная и отражает в основном его мышечную массу. Креатин в моче взрослых людей в норме практически отсутствует. Он появляется либо при употреблении значительных количеств креатина с пищей, либо при патологических состояниях(креатинурия)

14. Мочевая кислота, пути образования, патологии.

Мочевая кислота была открыта Карлом Шееле (1776) в составе мочевых камней и названа им каменной кислотой. При повышении концентрации мочевой кислоты в крови (гиперурикемии) у людей, предрасположенных к кристаллообразованию, она начинает откладываться в суставах в виде натриевой соли (моноурата натрия). Отложение моноурата в суставах и вызывает приступ. Мочевая кислота – это продукт распада нуклеиновых кислот и пуриновых оснований под влиянием ферментов. Мочевая кислота транспортируется кровью от печени (там с ней взаимодействует фермент ксантиноксидаза) до почек, где около 70 % ее фильтруется и выделяется с мочой, оставшаяся часть попадает в желудочно-кишечный тракт и удаляется со стулом. Синтез мочевой кислоты: Распад пуриновых нуклеотидов (рис. 22-23) начинается с отщепления фосфатной группы под действием 5-ну-клеотидазы. Из аденилата таким путем образуется аденозин, который, дезаминируясь, превращается в инозин. Инозин затем подвергается гидролизу, что приводит к образованию пуринового основания гипоксантина и D-рибозы. Гипоксантин окисляется до ксантина и далее до мочевой кислоты под действием ксантиноксидазы, сложного флавинзависимого фермента, в простетической группе которого содержится один атом молибдена и четыре железосерных центра. Акцептором водорода в этой сложной реакции служит молекулярный кислород.

16)Фенилкетонурия -заболевание, вызываемое недостаточным количеством в организме фермента фенилаланин-4-гидроксилазы. Этот фермент катализирует превращение фенилаланина в тирозин (оба эти соединения являются аминокислотами). При несоблюдении низкобелковой диеты сопровождается накоплением фенилаланина и его токсических продуктов, что приводит к тяжёлому поражению ЦНС и приводит к серьезной задержке умственного развития. Одно из немногих наследственных заболеваний, поддающихся успешному лечению. Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Выделяется несколько типов фенилкетонурии: классическая (1 типа), вариантная (2 типа), 3 типа и материнская. Ребенок с фенилкетонурией выглядит при рождении здоровым. Манифестация ФКУ происходит на первом году жизни, обычно в возрасте 2-6 мес. Первым симптомом заболевания может стать рвота. Другими ранними проявлениями болезни служат вялость ребенка, чрезмерная сонливость, отсутствие интереса к окружающему, иногда повышенная раздражительность, беспокойство, плаксивость, также отмечаются срыгивания, нарушение мышечного тонуса (чаще мышечная гипотония), судороги. Характерным признаком является повышенная потливость, от мочи и пота исходит необычный запах фенилуксусной кислоты, который характеризуют как заплесневелый, мышиный.Дети отстают в физическом и нервно-психическом развитии.Задержка психического и речевого развития может происходить постепенно и стать очевидной лишь через несколько месяцев. В старшем возрасте нелеченные дети становятся гиперактивными, осуществляют бесцельные движения, ритмические покачивания, у них определяется атетоз (мучительные непроизвольные движения кистей рук, языка, лица и др.). Дети имеют глубокую задержку моторного развития – 30% не ходит, 60% не говорит. Единственным методом лечения является диетотерапия – исключение из питания больного высокобелковых продуктов питания с высоким количеством фенилаланина (мясо, рыба, яйцо, молоко, крупы).

17)Тирозинемия — заболевание, связанное с дефицитом активности фумарилацетоацетат-гидролазы. «Виновный» ген локализован на 15-й хромосоме. Мутации приводят к нарушению метаболизма тирозина с повреждением печени, почек, периферических нервов. Первым пораженным органом является печень, в течение первых месяцев жизни отмечаются начальные проявления печеночной дисфункции с отдаленным исходом в цирроз. Тирозинемия типа I вызвана недостаточностью фермента фумарилацетоацетат-гидролаза, приводящей к тяжелой патологии печени и почек, вызывающим летальный исход. Выделяют две формы тирозинемии - острую и хроническую. Острая форма характерна для младенческого возраста. Уже в первые недели жизни наблюдаются нарушение общего состояния, остановка веса, рвота, диарея, увеличение живота, гепатоспленомегалия, дыхательные расстройства, склонность к кровоточивости, отеки, асцит, признаки рахита, мышечная гипотония, задержка психомоторного развития. Отмечается характерный запах мочи - запах "кипящей капусты". Хроническая тирозинемия характеризуется сходными, но менее выраженными симптомами; летальный исход наступает примерно в 10 лет. Содержание тирозина в плазме повышается до 6-12 мг/100 мл, повышено содержание и некоторых других аминокислот, особенно метионина. Целью диетического лечения является предупреждение накопления фенилаланина, тирозина и, в некоторых случаях, метионина, путём назначения низкобелковой диеты. Тирозинемия типа II вызвана недосточностью тирозинаминотранферазы, приводящей к патологии глаз, кожным нарушениям и неврологическим осложнениям. Тирозинемия типа III — очень редкая форма тирозинемии, причина которой является недостаток фермента гидроксифенилпируват-гидроксилазы. Проявляется судорогами, атаксией и умственной отсталостью.

Болезнь «кленового сиропа».

Аминокислоты с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин и валин) в норме в клетках человека распадаются в результате ряда последовательных реакций. Этот процесс начинается с превращения перечисленных аминокислот в соответствующие альфа кетокислоты с их последующим декарбоксилированием. При болезни кленового сиропа у человека имеет место дефект митохондриального ферментного комплекса, связанного со стадией декарбоксилирования кетокислот с разветвленной цепью. У больных в сыворотке крови и мочи отмечается высокое содержание аминокислот с разветвленной цепью- лейцина, изолейцина и валина. Большое количество этих аминокислот, а также соответствующих им альфа-кетокислот (изова- лериановой, бета-метилвалериановой и изокапроновой) выделяется с мочой, придавая ей характерный запах кленового сиропа или отвара овощей. Болезнь кленового сиропа - наследственное заболевание, вызывает выраженный кетоацидоз, эпилептические припадки, кому. Впервые была описано в 1954 году. Наиболее ярким отличительным признаком этой болезни является характерный запах мочи больного, напоминающий запах запах кленового сиропа или жженного сахара. Характерные признаки болезни проявляются в конце первой недели после рождения. У ребенка возникают беспокойство, гипертония мышц, вытягивание и скрещивание нижних конечностей, расстройства дыхания и цианоз. Обращает на себя внимание запах мочи. В дальнейшем клиническая картина варьирует по тяжести, наблюдается задержка психического развития, нередко в сочетании с тяжелой неврологической симптоматикой: судорогами, атаксией. Наряду с описанными выше нарушениями возникают трудности при кормлении ребенка, может наблюдаться рвота.. У выживших детей отмечены выраженные нарушения мозговой деятельности, тяжелая умственная отсталость. При отсутствии лечения летальный исход наступает к концу первого года жизни.Лечение осуществляется только диетой с исключением соответствующих аминокислот.

Альбинизм, алкаптонурия.

Генетическая аутосомно-рецессивная энзимопатия. В основе заболевания лежит снижение активности печеночного фермента гомогентизат-оксидазы, в результате в организме накапливается гомогентизиновая кислота.Клиническая картина: Так как гомогентизат на воздухе окисляется и полимеризуется в меланиноподобное соединение, то наиболее частым и постоянным симптомом является темная моча, на пеленке и нижнем белье остаются темно-коричневые пятна. С возрастом гомогентизиновая кислота, накапливается в соединительно-тканных образованиях, склерах и коже, вызывает шиферно-глубокий оттенок ушного и носового хрящей (охроноз), окрашивает одежду, контактирующую с потеющими участками тела (подмышки).Из-за связывания гомогентизата с коллагеном ухудшается состояние соединительной ткани, что делает хрупкими хрящевые образования. После 30 лет развивается дегенеративный артрит позвоночника и крупных суставов (бедренные, коленные), межпозвонковые пространства сужены, снижается минеральная плотность костей. Может наблюдаться поражение почек и сердца. Альбинизм — это наследственное заболевание, связанное с нарушением пигментного обмена в организме. Причина метаболического нарушения - врождённый дефект тирозиназы.Этот фермент катализирует превращение тирозина в ДОФА в меланоцитах. В результате дефекта тирозиназы нарушается синтез пигментов меланинов, возникает дефицит меланина — особого вещества, придающего окраску коже, пигментной и радужной оболочкам глаза, волосам, ногтям.Клиническое проявление альбинизма (от лат. albus - белый) - отсутствие пигментации кожи и волос. У больных часто снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание таких больных под открытым солнцем приводит к раку кожи. Частота заболевания 1:20 000.