Нарушения белкового обмена Нарушения биосинтеза и распада белков в органах и тканях

Белковый обмен обеспечивает непрерывность воспроизводства и обновления белков организма. Показано, что в среднем каждые 3 не­дели половина белковых компонентов человеческого тела полностью обновляется путем распада и ресинтеза. При этом общая скорость синтеза белков в организме в состоянии азотистого равновесия дос­тигает 500 г в день, т.е. почти в. 5 раз превосходит среднее пот­ребление с пищей. Естественно, что такой результат, может быть обеспечен только за счет повторного использования аминокислотных предшественников и продуктов распада белков. Белки органов и тка­ней нуждаются в постоянном обновлении. В конечном счете, животным необходим не белок как таковой, а определенные аминокислоты, освобождающиеся при его гидролизе. Известно, что у детей продолжи­тельный недостаток гистидина приводит к нарушению образования ге­моглобина к возникновению экземы. Дефицит основной аминокислоты аргинина не сказывается на нормальном росте, но может привести к нарушению сперматогенеза.

На величины потребностей в определенных аминокислотах сущест­венно влияет состав общей смеси аминокислот, получаемой организ­мом; так, например, потребность в фенилаланине и метионине значительно уменьшается при достаточном обеспечении тирозином и цистеином, так как фенилаланин превращается в организме в заменимую аминокислоту тирозин, а метионин метаболизируется с образованием заменимой аминокислоты цистеина. Если в эксперименте молодые кры­сы получают лишь минимальные количества незаменимых аминокислот, то поразительным стимулом для роста животных оказывается введение в рацион некоторых заменимых аминокислот, например, глутаминовой кислоты и аргинина. В то же время введение в рацион больших коли­честв других аминокислот, особенно глицина, может привести к зна­чительному замедлению роста. Для оптимального синтеза белков, сле­довательно, необходима сбалансированная смесь аминокислот.

В основе развития ряда патологических состояний в организме лежат нарушения динамического равновесия двух фаз метаболизма: анаболизма и катаболизма белковых структур. Патологические изме­нения в анаболической фазе могут возникать вследствие дефектов ге­нетического кода и нарушений отдельных этапов биосинтеза белков: репликации, транскрипции, трансляции и посттрансляционных модифи­каций молекул. Чаше всего следствием таких нарушений является де­фицит одного иди нескольких белков, что в зависимости от их функ­циональной значимости приводит к развитию различных клинических проявлений. Так, например, при сахарном диабете снижается белок–синтезирующая активность рибосом, что, по–видимому, связано с на­рушениями процесса инициации. Установлено, что некоторые виды наследственных анемий человека – талассемии – характеризуются на­рушением процесса трансляции β–мРНК или нехваткой белковых фак­торов трансляции. Есть данные, свидетельствующие о том, что прикрепление мРНК к рибосомам, а также процессу транслокации мо­гут тормозиться дифтерийным токсином. К ингибиторам инициации можно отнести и ряд широко используемых антибактериальных антиби­отиков, тормозящих присоединение аминоацил–тРНК на всех стадиях трансляции. К ним относятся антибиотики тетрациклинового ряда, аминогликозидные антибиотики (стрептомицин, неомицин, канамицин и др.). Образование аминоацил–тРНК и белка может быть подавлено препаратами салициловой кислоты. Показано, что афлатоксины – про­дукты жизнедеятельности гриба Aspergillus flavus, подавля­ют синтез ДНК и митоз клеток. Установлено, что некоторые антиби­отики (рифамицины, рифампицин) нарушают матричный синтез РНК, подавляя активность ДНК–зависимой РНК–полимеразы.

В подавляющем большинстве случаев не представляется возмож­ным говорить об изолированных нарушениях анаболической фазы бел­кового обмена, так как они обязательно сочетаются с нарушениями катаболизма. Это наблюдается при общем и белковом голодании, дефиците отдельных незаменимых аминокислот, изменениях в последо­вательности поступления аминокислот, так как белковый синтез под­чинен закону "все или ничего". Выраженный дисбаланс процессов синтеза и распада белков имеет место при нарушении гормональной регуляции и влияний центральной нервной системы.