Патологические формы гемоглобина
HbS – гемоглобин серповидно-клеточной анемии.
MetHb – метгемоглобин, форма гемоглобина, включающая трехвалентный ион железа вместо двухвалентного. Такая форма обычно образуется спонтанно, в этом случае ферментативных мощностей клетки хватает на его восстановление. При использовании сульфаниламидов, употреблении нитрита натрия и нитратов пищевых продуктов, при недостаточности аскорбиновой кислоты ускоряется переход Fe2+ в Fe3+. Образующийся metHb не способен связывать кислород и возникает гипоксия тканей. Для восстановления ионов железа в клинике используют аскорбиновую кислоту и метиленовую синь.
Hb-CO – карбоксигемоглобин, образуется при наличии СО (угарный газ) во вдыхаемом воздухе. Он постоянно присутствует в крови в малых концентрациях, но его доля может колебаться от условий и образа жизни.
Угарный газ является активным ингибитором гем-содержащих ферментов, в частности, цитохромоксидазы, 4-го комплекса дыхательной цепи.
HbA1С – гликозилированный гемоглобин. Концентрация его нарастает при хронической гипергликемии и является хорошим скрининговым показателем уровня глюкозы крови за длительный период времени.
Гемы - железопорфириновые простетические группы белков - это комплексное соединение двухвалентного железа с порфирином .
Гем образуется постоянно, главным образом - в костном мозге и печени . В зависимости от того, в каком из этих органов нарушен синтез гема, выделяют эритропоэтические и печеночные порфирии . При любой форме порфирии происходит избыточное образование порфиринов.
|
|
|
Загальна схема синтезу гемоглобіну. Регуляція процесу. Порфірії: причини виникнення, види.
Учитывая, что белковая часть молекулы гемоглобина (глобин) синтезируется, как и все остальные белки, далее подробно рассмотрен биосинтез его простетической группы, т.е. синтез тетрапиррольного соединения – гема (см. главу 2).
К настоящему времени почти полностью выяснены основные пути образования порфиринов и протопорфиринов, являющихся непосредственными предшественниками гема и хлорофилла. Благодаря исследованиям Д. Шемина и др. выяснены основные пути синтеза гема. С помощью меченых предшественников было показано, что в синтезе гема в бесклеточных экстрактах эритроцитов птиц специфическое участие принимают глицин, уксусная и янтарная кислоты. Источником всех 4 атомов азота и 8 атомов углерода тетрапиррольного кольца оказался глицин, а источником остальных 26 из 34 атомов углерода – янтарная кислота (сук-цинат), точнее ее производное сукцинил-КоА. Последовательность химических реакций синтеза тетрапирролов в организме животных можно условно разделить на несколько стадий.
|
|
|
На I стадии, протекающей в 2 этапа, сукцинил-КоА взаимодействует с глицином и образованием δ-аминолевулиновой кислоты (δ-АЛК).
Эту стадию катализирует специфический пиридоксальфосфатзависимый фермент δ-аминолевулинатсинтаза – ключевой, аллостерический фермент синтеза тетрапирролов.
Впервые эта синтаза была обнаружена в эндоплазматической сети клеток печени. Фермент индуцируется стероидами и другими факторами и ингибируется по типу обратной связи конечным продуктом биосинтеза – гемом.
На II стадии происходит конденсация 2 молекул δ-аминолевулиновой кислоты с образованием первого монопиррольного соединения – порфо-билиногена (ПБГ).
Фермент, катализирующий эту стадию,– порфобилиногенсинтаза также является регуляторным ферментом, подвергаясь ингибированию конечными продуктами синтеза. Предполагают, что механизм этой сложной реакции дегидратации включает образование кетиминной связи (шиффово основание) между кетогруппой одной молекулы δ-аминолевулиновой кислоты и δ-аминогруппой лизина молекулы фермента. В следующей многоступенчатой стадии, катализируемой соответствующими ферментами, из 4 монопиррольных молекул порфобилиногена синтезируется тетра-пиррольный комплекс протопорфирин IX, являющийся непосредственным предшественником гема. Некоторые этапы сложного пути синтеза окончательно не установлены.
|
|
|
В заключительной стадии протопорфирин IX присоединяет молекулу железа при участии феррохелатазы (гемсинтазы), и образуется гем. Последний используется для биосинтеза всех гемсодержащих хромопро-теинов.
Источником железа для этой реакции является ферритин, который считается резервным гемопротеином, откладывающимся в клетках костного мозга, печени и селезенки.
Имеются указания, что, помимо железа, в синтезе гема участвуют некоторые кофакторы, в частности витамин В12, ионы меди, хотя конкретная их роль не раскрыта.
Таким образом, весь путь синтеза гема может быть представлен в виде схемы, в которой даны полные и сокращенные обозначения промежуточных метаболитов и ферментов.
К порфириям относится группа наследственных заболеваний, в основе которых лежат нарушения порфиринового обмена, ведущие к увеличению содержания в организме порфиринов или их предшественников. Порфирины синтезируются во всех клетках организма, преимущественно в костном мозге и печени, в которых они используются для образования гемоглобина и ферментов (цитохромов, каталазы, пероксидазы и других).
|
|
|
Патогенез (что происходит?) во время Порфирий:
- Патогенез
Данные о распространенности различных форм порфирий отсутствуют. Имеются лишь сведения о вариегатной порфирии, встречающейся наиболее часто у лиц белой расы Южной Африки, потомков переселенцев из Голландии. Больные этой формой порфирий обнаружены в Финляндии.
Типы наследования и патогенетические особенности различных форм эритропоэтических и печеночных порфирий приведены при описании каждой из них в отдельности.
- Классификация
Среди эритропоэтических порфирий выделяют эритропоэтическую уропорфирию и эритропоэтическую протопорфирию. Среди печеночных - острую перемежающуюся порфирию, наследственную копропорфирию, вариегатную порфирию, урокопропорфирию.
Симптомы Порфирий:
Эритропоэтическая уропорфирия - редкое врожденное тяжелое заболевание, наследуется аутосомно по рецессивному типу, наблюдается в одном поколении иногда у нескольких детей, у родителей - гетерозиготных носителей патологического гена - клинические проявления болезни отсутствуют.
Заболевание может проявляться у новорожденных, появляется моча красного цвета, фотосенсибилизация (освобождающийся из эритроцитов уропорфириноген окисляется в уропорфирин и откладывается в коже), спустя несколько недель или месяцев после рождения на теле ребенка появляются пузыри с последующим развитием язв, которые на фоне антибиотикотерапии рубцуются, оставляя участки склерозированной кожи на лице и другой локализации. У ребенка нередко возникают контрактура суставов и слепота, отсутствуют волосы, ногти.
У больных обнаруживается увеличение селезенки. Выявляется гемолитическая анемия с внутриклеточным гемолизом, повышен уровень свободного билирубина сыворотки крови и содержание ретикулоцитов, расширен эритро-нормобластический росток в костном мозге. Укорочена продожительность жизни эритроцитов, часто снижена их осмотическая резистентность. Повышен уропорфирин и копропорфирин мочи и эритроцитов. Заболевание приводит к инвалидности и нередко к смерти в раннем детском возрасте.
Эритропоэтическая протопорфирия возникает в детстве, наследуется аутосомно-доминантно, в патогенезе - нарушение синтеза гема из протопорфирина, касающееся, по-видимому, части эритрокариоцитов, а также возможно увеличение синтеза а-аминолевулиновой кислоты.
У больных отмечается выраженное повышение чувствительности к солнечному облучению (отек кожи, зуд, покраснение, на местах ожогов возникают пузыри с последующим изъязвлением). В большинстве случаев заболевание протекает не так тяжело, как эритропоэтическая уропорфирия. Рубцы обычно не образуются. Содержание уропорфирина и копропорфирина в эритроцитах и в моче чаще нормальное, протопорфирина IX в эритроцитах - повышено. Уровень протопорфирина в плазме крови может быть также повышен. Ане-мизация вследствие гемолиза развивается редко, что обусловливается наличием двух популяций предшественников эритроцитов в костном мозге (неизмененной и содержащей значительно увеличенное количество протопорфирина). Иногда появляются геморрагии, связанные с отложениями гиалина в стенках сосудов и последующим их разрывом. Селезенка увеличивается редко.
Эритропоэтическая копропорфирия представляет собой крайне редкое заболевание, наследуется аутосомно-доминантно, напоминает по клинической картине эритропоэтическую протопорфирию. В эритроцитах содержание копропорфирина возрастает в 30-80 раз по сравнению с нормой, наблюдается экскреция больших количеств копропорфирина III с мочой и калом. Фотосенсибилизация выражена нерезко. Острый приступ болезни может быть спровоцирован приемом барбитуратов.
Острая перемежающаяся порфирия - одна из форм печеночных порфирий получила такое название в связи с тем, что хотя характерные тяжелые неврологические явления могут привести к смерти, но иногда они стихают и возникает ремиссия. Заболевание наследуется аутосомно-доминантно, патогенез его связан с нарушением активности фермента уропорфириноген-1-синтетазы и повышением активности синтетазы дельта-аминолеаулиновой кислоты, оказывающей токсическое влияние на нервную клетку.
Содержание порфиринов в эритроцитах нормальное. В моче обнаруживается повышенное количество уропорфирина I и II, а также копропорфирина III. В перирод обострения процесса в моче выявляется предшественник порфиринов - порфобилиноген. Уровень печеночной синтетазы, дельта-аминолевулиновой кислоты увеличен. Значительно повышен порфобилиноген мочи.
Наиболее частыми симптомами являются абдоминальные боли различной локализации, что нередко приводит к хирургическому вмешательству, наблюдаются тяжелые полиневриты, парестезии, психозы и коматозные состояния, повышение артериального давления и выделение розовой мочи. Летальный исход обычно обусловлен респираторными параличами, некоторые больные погибают в период комы или от кахексии. Обострение заболевания часто провоцируется беременностью, приемом лекарственных средств (барбитуратов, сульфаниламидов, анальгина). У родственников больных могут выявляться биохимические признаки болезни при отсутствии каких-либо клинических симптомов (латентная форма перемежающейся порфирии).
Наследственная копропорфирия наследуется по аутосомно-доминантному типу, часто протекает латентно. При этой болезни обнаруживается нарушение активности фермента копропорфириногеноксидазы, повышение синтеза дельта-аминолевулиновой кислоты в печени.
По клиническим проявлениям напоминает острую перемежающуюся порфирию. В моче в период обострения заболевания повышение количества дельта-аминолевулиновой кислоты и порфобилиногена не достигает такого высокого уровня как при острой перемежающейся порфирии. В моче и кале значительно увеличено количество копропорфирина.
Вариегатная порфирия наследуется аутосомно-доминантно. Патогенез, вероятно, связан с нарушением активности фермента протопорфириногена - оксидазы и повышением синтеза дельта-аминолевулиновой кислоты. Болезнь характеризуется признаками присущими острой перемежающейся порфирии. Иногда развивается почечная недостаточность. Боли в животе и неврологическая симптоматика возникают также при использовании определенных лекарственных препаратов - барбитуратов, сульфаниламидов, анальгина.
Урокопропорфирия(поздняя кожная порфирия) часто встречалась в России среди лиц, злоупотребляющих алкогольными напитками, перенесших гепатит, имеющих контакт с бензином и гепатотоксическими ядами. У большинства из них имеются нарушения функций печени. В моче увеличено в основном содержание уропорфирина, а содержание копропорфирина увеличено незначительно, обнаруживается фермент активности уропорфиноген карбоксилазы. Эти данные позволяют думать, что речь идет о приобретенной форме урокопропорфирии. В то же время у большинства родственников больных урокопропорфирией выявляется повышение содержания уропорфирина в моче и копропорфирина в кале, в нескольких семьях имеется по 2-3 больных урокопропорфирией. Отмеченные факты не дают оснований полностью исключить возможное наследование урокопропорфирии, по-видимому, по аутосомно-доминантному типу.
Урокопропорфирия характеризуется кожной симптоматикой (повышенной чувствительностью к солнечному облучению, механической травме, распространенным утолщением или истончением кожи, образованием пузырей преимущественно на тыльной поверхности кистей и лице с последующим развитием рубцов и др.). Морфологические изменения кожи выражаются в виде первичного поражения дермы, изменения в эпидермисе являются вторичными. Важным клиническим симптомом является увеличение печени, нередко с нарушением ее функционального состояния.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 1026; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!