2. Катаболизм пуриновых нуклеотидов: характеристика процесса. Гиперурикемия. Подагра и синдром Леша-Нихена: биохимические основы патологии.

У человека основной продукт катаболизма пуриновых нуклеотидов - мочевая кислота. Её образование идёт путём гидролитического отщепления фосфатного остатка от нуклеотидов с помощью нуклеотидаз или фосфатаз, фосфоролиза N-гликозидной связи нуклеозидов пуриннуклеозидфосфорилазой, последующего дезами-нирования и окисления азотистых оснований (рис. 10-9).

От АМФ и аденозина аминогруппа удаляется гидролитически аденозиндезаминазой с образованием ИМФ или инозина. ИМФ и ГМФ превращаются в соответствующие нуклеозиды: инозин и гуанозин под действием 5´-нуклеотидазы. Пуриннуклеозидфосфорилаза катализирует расщепление N-гликозидной связи в инозине и гуанозине с образованием рибозо-1-фосфата и азотистых оснований: гуанина и гипоксантина. Гуанин дезаминируется и превращается в ксантин, а гипоксантин окисляется в ксантин с помощью ксантиноксидазы, которая катализирует и дальнейшее окисление ксантина в мочевую кислоту.

Ксантиноксидаза - аэробная оксидоредуктаза, простетическая группа которой включает ион молибдена, железа (Fe³⁺) и FAD. Подобно другим оксидазам, она окисляет пурины молекулярным кислородом с образованием пероксида водорода. В значительных количествах фермент обнаруживается только в печени и кишечнике.

Мочевая кислота удаляется из организма главным образом с мочой и немного через кишечник с фекалиями. Когда в плазме крови концентрация мочевой кислоты превышает норму, то возникает гиперурикемия. Вследствие гиперурикемии может развиться подагра - заболевание, при котором кристаллы мочевой кислоты и уратов откладываются в суставных хрящах, синовиальной оболочке, подкожной клетчатке с образованием подагрических узлов, или тофусов. К характерным признакам подагры относят повторяющиеся приступы острого воспаления суставов (чаще всего мелких) - так называемого острого подагрического артрита. Заболевание может прогрессировать в хронический подагрический артрит.

Поскольку лейкоциты фагоцитируют кристаллы уратов, то причиной воспаления является разрушение лизосомальных мембран лейкоцитов кристаллами мочевой кислоты. Освободившиеся лизосомальные ферменты выходят в цитозоль и разрушают клетки, а продукты клеточного катаболизма вызывают воспаление.

Синдром Леша-Нихана - тяжёлая форма гиперурикемии, которая наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой, и проявляется только у мальчиков.

Болезнь вызвана полным отсутствием активности гипоксантин-гуанинфосфорибозилтранс-феразы и сопровождается гиперурикемией с содержанием мочевой кислоты от 9 до 12 мг/дл, что превышает растворимость уратовпри нормальном рН плазмы. Экскреция мочевой кислоты у больных с синдромом Леша-Нихана превышает 600 мг/сут и требует для выведения этого количества продукта не менее 2700 мл мочи.

3. Задача! билет №32

1.Катаболизм гема: образование и обезвреживание билирубина. Механизм токсического действия билирубина на ЦНС. Нарушения катаболизма гема: желтухи (виды, причины возникновения, биохимическая диагностика). Причины наследственных печеночных желтух (примеры синдромов).

Первая реакция катаболизма гема происходит при участии NADPH-зависимого ферментативного комплекса гемоксигеназы. Ферментная сисгема локализована в мембране ЭР, в области электронтранспортных цепей микросомального окисления. Фермент катализирует расщепление связи между двумя пиррольными кольцами, содержащих винильные остатки, - таким образом, раскрывается структура кольца (рис. 13-11). В ходе реакции образуются линейный тетрапир-рол - биливердин (пигмент жёлтого цвета) и монооксид углерода (СО), который получается из углерода метениловой группы. Гем индуцирует транскрипцию гена гемоксигеназы, абсолютно специфичной по отношению к тему.

Ионы железа, освободившиеся при распаде гема, могут быть использованы для синтеза новых молекул гемоглобина или для синтеза других железосодержащих белков. Биливердин восстанавливается до билирубина NADPH-зависимым ферментом биливердинредуктазой. Билирубин образуется не только при распаде гемоглобина, не также при катаболизме других гемсодержащю белков, таких как цитохромы и миоглобин. Дальнейший метаболизм билирубина происходит в печени.

Б. Метаболизм билирубина

Различают три фазы метаболизма: 1) поглощение печенью; 2) конъюгация; 3) выведение в желчь. Из этих трех фаз выведение, по-видимому, представляет собой фазу, ограничивающую скорость метаболизма, самую чувствительную к повреждению клеток печени.

Поглощение. Непрямой билирубин, связанный с альбумином, поступает в печеночную клетку, при этом происходит диссоциация пигмента и альбумина. Фаза поглощения и последующего накопления билирубина в гепатоците включает в себя связывание билирубина с определенными цитоплазматическими анион-связанными белками, в частности, с лигандином. Это связывание может предотвратить обратный выход билирубина в плазму.

Связывание. Непрямой билирубин растворим в воде, и, для того чтобы иметь возможность выделяться клетками печени в желчь, он должен превратиться в водорастворимые производные. Это завершается связыванием, вследствие чего большая часть билирубина превращается в глюкуронид билирубина. Эта реакция происходит в эндоплазматической сети гепатоцитов в результате воздействия билирубинглюкуронилтрансферазы. Как показано на рис. 38-3, эта реакция, по-видимому, двухступенчата и приводит вначале к образованию моцоглюкуронида, а затем образуется диглюкуронид. В норме желчь содержит 85% билирубиндиглюкуронида и 15% билирубинмоноглюкуронида. Непрямой билирубин обычно не поступает в желчь (за исключением случаев его фотоокисления, см. ниже).

Экскреция, или секреция, в желчь. В норме для того, чтобы билирубин поступил в желчь, он должен находиться в связанном виде. Несмотря на то что этот процесс в целом недостаточно ясен, секреция прямого билирубина в желчь, по-видимому, представляет собой энергозависямую и ограничивающую скорость метаболизма фазу в метаболизме билирубика в печени. Если она нарушается, то: 1) снижается секреция билирубина в желчь и 2) происходит рсгургитация, или обратный выход прямого билирубина из клеток печени в кровоток.

Синдромы:

1.Жильберта-Мейленграхта

Причины:наслед.по аутосом-домин типу

Низкая актив.УДФ-глюкуронилтрансферазы

-Наруш.элиминация билирубина из плазмы крови

билирубин>билирубин-миноглюкуронид

билируб-моноглюкур.-->билирубин-диглюкоронид

-выявляет.в юношеском возрасте.Наблюдается у 2-5%населения,муж.страдают чаще женщин(10:1)

Лаб.диаг.:Периодическое повыш.содер.гембилирубина(свободного),связанное с провоцир.факторами

2.Дубина-Джонсона:

Причины:

-аутосомно-доминант.недостаточ.выведения конъюгирован.билируб.из гепатоцитов в желчные протоки.

-встреч-ся чаще у муж,выявл в молодом возрасте,реже после рождения

Лаб.диагнос:повыш.гем-и холебилирубина в плазме,хар-ны билирубинурия,пониж.содер-я уробилина в кале и моче

3.СиндромКриглера-Найяра

Причина:

-полное отсутствие активности УдФ-глюкуронилтрансферазы

-аутосомно-рецессивный

Лаб.диаг.-гипербилирубинемия-в первые часы после рождения

-интенсивная желтуха

-непрезывное повыш.содер.гембилирубина в плазме до 200-800 мкмоль/л(в 15-50р.авше нормы)

-отсут.конъюгиров.билирубина в желчи.