Porušenie tvorby a vylučovania konečných produktov metabolizmu bielkovín. Porušenie metabolizmu bielkovín v ľudskom tele alebo aké riziká má vegán Ak je syntéza bielkovín v tele narušená

Ministerstvo zdravotníctva regiónu Kaluga
GAOU KO SPO "Kaluga Basic Medical College"

Abstrakt na tému:
Poruchy biosyntézy bielkovín. Ich dôsledky.

Skupina študentov: Fts021
Prosyanová Oľga
Prednáša: Safonová V.M.

Kaluga 2014

Plán
proteínový inhibítor aminokyselina jed

2. Jedy a špecifické inhibítory multienzýmových komplexov, ktoré zabezpečujú procesy transkripcie, translácie a posttranslačnej modifikácie proteínov

4. Nedostatok ATP
5. Porušenie tvorby transportnej a ribozomálnej RNA, proteíny ribozómov
6. Génové mutácie

1. Porušenie štruktúry génov kódujúcich informácie o štruktúre proteínov (mutácie)

Precízna práca celej biosyntézy matrice - replikácia, transkripcia a translácia - zabezpečuje kopírovanie genómu a reprodukciu fenotypových vlastností organizmu v generáciách, t.j. dedičnosť. Biologická evolúcia a prirodzený výber sú však možné len v prítomnosti genetických variácií. Zistilo sa, že genóm neustále prechádza rôznymi zmenami. Napriek účinnosti mechanizmov korekcie a opravy DNA zostávajú v DNA určité poškodenia alebo chyby. Zmeny v sekvencii purínových alebo pyrimidínových báz v géne, ktoré nie sú korigované opravnými enzýmami, sa nazývajú „mutácie“. Niektoré z nich zostávajú v somatických bunkách, v ktorých vznikli, iné sa nachádzajú v zárodočných bunkách, sú zdedené a môžu sa prejaviť vo fenotype potomstva ako dedičné ochorenie.
Genilis niektorých génov sa môžu pohybovať z jedného miesta na chromozóme na druhé. Tieto mobilné elementy alebo fragmenty DNA sa nazývajú transpozóny a retrotranspozóny.
Transpozóny sú segmenty DNA, ktoré sú odstránené z jedného lokusu chromozómu a vložené do iného lokusu rovnakého alebo iného chromozómu. Retrotranspozóny neopúšťajú svoju pôvodnú pozíciu v molekule DNA, ale je možné ich skopírovať a kópie sa vložia podobne ako transpozóny na nové miesto. Keďže sú zahrnuté v génoch alebo oblastiach blízko génov, môžu spôsobiť mutácie a zmeniť ich expresiu.
Eukaryotický genóm tiež podlieha zmenám, keď je infikovaný DNA alebo RNA vírusmi, ktoré zavádzajú svoj genetický materiál do DNA hostiteľských buniek.

2. Jedy a špecifické inhibítory multienzýmových komplexov, ktoré zabezpečujú procesy transkripcie, translácie a posttranslačnej modifikácie proteínov

Inhibítory biosyntézy proteínov môžu byť rôzne látky, vrátane antibiotík, toxínov, alkaloidov, antimetabolitov (analógov) štruktúrnych jednotiek nukleových kyselín atď., vyberte tie, ktoré selektívne inhibujú špecifické fázy syntézy proteínov. Antibiotiká sú látky syntetizované mikroorganizmami, plesňami, hubami, vyššími rastlinami, živočíšnymi tkanivami v priebehu ich životnej činnosti, ako aj synteticky získané. Majú bakteriostatický alebo baktericídny účinok. Antibiotiká, ktoré interagujú s DNA, narúšajú jej funkcie templátu a inhibujú replikáciu alebo transkripciu alebo oboje. Protinádorové antibiotiká interagujú takmer rovnako s DNA nádorových aj normálnych buniek, keďže sa nelíšia vo svojom selektívnom účinku.

3. Nedostatok esenciálnych aminokyselín

Aminokyseliny sú organické zlúčeniny, ktoré súčasne obsahujú karboxylové a amínové skupiny.
Absencia alebo nedostatok jednej alebo viacerých esenciálnych aminokyselín v potrave negatívne ovplyvňuje celkový stav organizmu, spôsobuje negatívnu dusíkovú bilanciu, poruchy syntézy bielkovín, rast a vývojové procesy. U detí sa môže vyvinúť vážna choroba - kwashiokor.
Esenciálne aminokyseliny sa používajú na obohatenie krmiva hospodárskych zvierat s cieľom zvýšiť ich...

Metabolické poruchy sú základom všetkých funkčných a organických poškodení orgánov a tkanív, ktoré vedú k nástupu ochorenia. Metabolická patológia môže zároveň zhoršiť priebeh základnej choroby a pôsobiť ako komplikujúci faktor.

Jednou z najčastejších príčin celkových porúch metabolizmu bielkovín je kvantitatívny alebo kvalitatívny deficit bielkovín primárneho (exogénneho) pôvodu. Môže to byť spôsobené:

1. porušenie štiepenia a absorpcie bielkovín v zažívacom trakte;

2. spomalenie prísunu aminokyselín do orgánov a tkanív;

3. porušenie biosyntézy bielkovín;

4. porušenie medziproduktovej výmeny aminokyselín;

5. zmena rýchlosti rozkladu bielkovín;

6. patológia tvorby konečných produktov metabolizmu bielkovín.

Poruchy trávenia a vstrebávania bielkovín. V tráviacom trakte dochádza k rozkladu bielkovín vplyvom proteolytických enzýmov. Zároveň na jednej strane bielkovinové látky a iné dusíkaté zlúčeniny strácajú svoje špecifické vlastnosti.

Hlavnými príčinami nedostatočného štiepenia bielkovín sú kvantitatívny pokles sekrécie kyseliny chlorovodíkovej a enzýmov, pokles aktivity proteolytických enzýmov (pepsín, trypsín, chymotrypsín) as tým spojená nedostatočná tvorba aminokyselín, pokles čas ich expozície (zrýchlenie peristaltiky).

Okrem všeobecných prejavov porúch metabolizmu aminokyselín môžu existovať špecifické poruchy spojené s absenciou konkrétnej aminokyseliny. Nedostatok lyzínu (najmä vo vyvíjajúcom sa organizme) teda spomaľuje rast a celkový vývoj, znižuje obsah hemoglobínu a červených krviniek v krvi. Pri nedostatku tryptofánu v tele dochádza k hypochrómnej anémii. Nedostatok arginínu vedie k narušeniu spermatogenézy a histidínu - k rozvoju ekzému, spomaleniu rastu, inhibícii syntézy hemoglobínu.

Okrem toho nedostatočné trávenie bielkovín v hornom gastrointestinálnom trakte je sprevádzané zvýšeným prenosom produktov jeho neúplného štiepenia do hrubého čreva a zvýšením procesu bakteriálneho rozkladu aminokyselín. To vedie k zvýšeniu tvorby toxických aromatických zlúčenín (indol, skatol, fenol, krezol) a rozvoju celkovej intoxikácie organizmu týmito produktmi rozkladu.

Spomalenie prísunu aminokyselín do orgánov a tkanív. Keďže množstvo aminokyselín je východiskovým materiálom pre tvorbu biogénnych amínov, ich zadržiavanie v krvi vytvára podmienky pre akumuláciu zodpovedajúcich proteinogénnych amínov v tkanivách a krvi a prejavy ich patogénneho účinku na rôzne orgány a systémy. Zvýšený obsah tyrozínu v krvi prispieva k akumulácii tyramínu, ktorý sa podieľa na patogenéze malígnej hypertenzie. Dlhodobé zvýšenie množstva histidínu vedie k zvýšeniu koncentrácie histamínu, čo prispieva k zhoršeniu krvného obehu a kapilárnej permeability. Okrem toho sa zvýšenie obsahu aminokyselín v krvi prejavuje zvýšením ich vylučovania močom a vznikom špeciálnej formy metabolických porúch – aminoacidúrie. Aminoacidúria môže byť všeobecná, spojená so zvýšením koncentrácie niekoľkých aminokyselín v krvi, alebo selektívna – so zvýšením obsahu ktorejkoľvek aminokyseliny v krvi.

Porušenie syntézy bielkovín. Syntéza proteínových štruktúr v tele je ústredným článkom metabolizmu proteínov. Dokonca aj malé porušenia špecifickosti biosyntézy bielkovín môžu viesť k hlbokým patologickým zmenám v tele.

Neprítomnosť aspoň jednej (z 20) esenciálnej aminokyseliny v bunkách zastavuje syntézu bielkovín ako celku.

Porušenie rýchlosti syntézy proteínov môže byť spôsobené dysfunkciou zodpovedajúcich genetických štruktúr, na ktorých táto syntéza prebieha (transkripcia DNA, translácia).

Poškodenie genetického aparátu môže byť dedičné aj získané, vznikajú pod vplyvom rôznych mutagénnych faktorov (ionizujúce žiarenie, ultrafialové lúče atď.). Niektoré antibiotiká môžu spôsobiť narušenie syntézy bielkovín. Takže „chyby“ pri čítaní genetického kódu môžu nastať pod vplyvom streptomycínu, neomycínu a množstva iných antibiotík. Tetracyklíny inhibujú pridávanie nových aminokyselín do rastúceho polypeptidového reťazca. Mitomycín inhibuje syntézu proteínov v dôsledku alkylácie DNA (tvorba silných kovalentných väzieb medzi jej reťazcami), čím bráni štiepeniu reťazcov DNA.

Prideliť kvalitu A kvantitatívne porušenie biosyntézy bielkovín. Význam kvalitatívnych zmien v biosyntéze bielkovín v patogenéze rôznych ochorení možno posúdiť na príklade niektorých typov anémie s výskytom patologických hemoglobínov. Nahradenie len jedného aminokyselinového zvyšku (glutamínu) v molekule hemoglobínu valínom vedie k vážnemu ochoreniu – kosáčikovej anémii.

Zaujímavé sú najmä kvantitatívne zmeny v biosyntéze bielkovín v orgánoch a krvi, vedúce k posunu pomerov jednotlivých frakcií bielkovín v krvnom sére – dysproteinémii. Existujú dve formy dysproteinémie: hyperproteinémia(zvýšenie obsahu všetkých alebo niektorých druhov bielkovín) a hypoproteinémia(zníženie obsahu všetkých alebo jednotlivých bielkovín). Takže množstvo ochorení pečene (cirhóza, hepatitída), obličiek (nefritída, nefróza) je sprevádzané výrazným znížením obsahu albumínov. Množstvo infekčných ochorení sprevádzaných rozsiahlymi zápalovými procesmi vedie k zvýšeniu obsahu gamaglobulínov. rozvoj dysproteinémia je spravidla sprevádzané vážnymi zmenami v homeostáze tela (porušenie onkotického tlaku, metabolizmus vody). Výrazné zníženie syntézy bielkovín, najmä albumínov a gamaglobulínov, vedie k prudkému zníženiu odolnosti organizmu voči infekcii, zníženiu imunologickej rezistencie. O význame hypoproteinémie vo forme hypoalbuminémie rozhoduje aj fakt, že albumín tvorí s rôznymi látkami viac-menej stabilné komplexy, zabezpečujúce ich transport medzi rôznymi orgánmi a transport cez bunkové membrány za účasti špecifických receptorov. Je známe, že soli železa a medi (extrémne toxické pre organizmus) sú pri pH krvného séra ťažko rozpustné a ich transport je možný len vo forme komplexov so špecifickými sérovými proteínmi (transferín a ceruloplazmín), čo zabraňuje intoxikácii týmito soľami. Približne polovica vápnika sa zadržiava v krvi vo forme viazanej na sérový albumín. Zároveň sa v krvi nastoľuje určitá dynamická rovnováha medzi viazanou formou vápnika a jeho ionizovanými zlúčeninami. Pri všetkých ochoreniach sprevádzaných poklesom obsahu albumínu (ochorenie obličiek) je oslabená aj schopnosť regulovať koncentráciu ionizovaného vápnika v krvi. Okrem toho sú albumíny nosičmi niektorých zložiek metabolizmu sacharidov (glukoproteíny) a hlavnými nosičmi voľných (neesterifikovaných) mastných kyselín a radu hormónov.

Pri poškodení pečene a obličiek sa v tele začína syntetizovať množstvo akútnych a chronických zápalových procesov (reumatizmus, infekčný myokard, zápal pľúc), špeciálne bielkoviny so zmenenými vlastnosťami či nezvyčajnými normami. Klasickým príkladom chorôb spôsobených prítomnosťou abnormálnych proteínov sú choroby spojené s prítomnosťou abnormálneho hemoglobínu (hemoglobinóza). Poruchy zrážanlivosti krvi sa vyskytujú, keď sa objavia patologické fibrinogény. Medzi nezvyčajné krvné bielkoviny patria kryoglobulíny, ktoré sa môžu vyzrážať pri teplotách pod 37 °C, čo vedie k tvorbe trombu. Ich vzhľad sprevádza nefróza, cirhóza pečene a iné ochorenia.

Patológia metabolizmu intersticiálnych bielkovín(porušenie metabolizmu aminokyselín).

Centrálne miesto v intersticiálnom metabolizme bielkovín zaujíma reakcia transaminácia, ako hlavný zdroj tvorby nových aminokyselín. K porušeniu transaminácie môže dôjsť v dôsledku nedostatku vitamínu B6 v tele. Je to spôsobené tým, že fosforylovaná forma vitamínu B 6 – fosfopyrodoxal je aktívna skupina transamináz – špecifických enzýmov na transamináciu medzi aminokyselinami a ketokyselinami. Tehotenstvo, dlhodobé užívanie sulfónamidov inhibuje syntézu vitamínu B6 a môže slúžiť ako základ pre porušenie metabolizmu aminokyselín. Nakoniec dôvodom zníženia aktivity transaminácie môže byť inhibícia aktivity transamináz v dôsledku narušenia syntézy týchto enzýmov (počas hladovania proteínov) alebo porušenie regulácie ich aktivity mnohými hormónov.

S procesmi úzko súvisia procesy transaminácie aminokyselín oxidatívna deaminácia, počas ktorej sa uskutočňuje enzymatické štiepenie amoniaku z aminokyselín. Deaminácia podmieňuje ako tvorbu konečných produktov metabolizmu bielkovín, tak aj vstup aminokyselín do energetického metabolizmu. Môže dôjsť k oslabeniu deaminácie v dôsledku porušenia oxidačných procesov v tkanivách (hypoxia, hypovitaminóza C, PP, B 2). Najzávažnejšie porušenie deaminácie však nastáva pri znížení aktivity aminooxidáz, či už v dôsledku oslabenia ich syntézy (difúzne poškodenie pečene, deficit bielkovín), alebo v dôsledku relatívnej nedostatočnosti ich aktivity (zvýšenie obsah voľných aminokyselín v krvi). Dôsledkom porušenia oxidačnej deaminácie aminokyselín bude oslabenie tvorby močoviny, zvýšenie koncentrácie aminokyselín a zvýšenie ich vylučovania močom - aminoacidúria.

Medzivýmena množstva aminokyselín prebieha nielen vo forme transaminácie a oxidačnej deaminácie, ale aj prostredníctvom ich dekarboxylácia(strata CO 2 z karboxylovej skupiny) s tvorbou zodpovedajúcich amínov, nazývaných "biogénne amíny". Takže, keď je histidín dekarboxylovaný, vzniká histamín, tyrozín - tyramín, 5-hydroxytryptofán - serotín atď. Všetky tieto amíny sú biologicky aktívne a majú výrazný farmakologický účinok na cievy.

Zmena rýchlosti rozkladu bielkovín. Výrazné zvýšenie rýchlosti rozpadu tkanivových a krvných bielkovín pozorujeme pri zvýšení telesnej teploty, rozsiahlych zápalových procesoch, ťažkých poraneniach, hypoxii, zhubných nádoroch a pod., čo súvisí buď s pôsobením bakteriálnych toxínov (v prípade infekcie), alebo s výrazným zvýšením aktivity proteolytických krvných enzýmov (s hypoxiou), alebo toxickým účinkom produktov rozpadu tkaniva (pri poraneniach). Vo väčšine prípadov je zrýchlenie rozkladu bielkovín sprevádzané rozvojom negatívnej dusíkovej bilancie v tele v dôsledku prevahy procesov rozkladu bielkovín nad ich biosyntézou.

Patológia konečného štádia metabolizmu bielkovín. Hlavnými konečnými produktmi metabolizmu bielkovín sú amoniak a močovina. Patológia konečného štádia metabolizmu bielkovín sa môže prejaviť porušením tvorby konečných produktov alebo porušením ich vylučovania.

hlavný mechanizmus viazanie amoniaku je proces tvorby močoviny v cykle citrulín-arginín-nornitín. Porušenie tvorby močoviny sa môže vyskytnúť v dôsledku zníženia aktivity enzýmových systémov zapojených do tohto procesu (hepatitída, cirhóza pečene), všeobecného nedostatku bielkovín. Ak je tvorba močoviny narušená, v krvi a tkanivách sa hromadí amoniak a zvyšuje sa koncentrácia voľných aminokyselín, čo je sprevádzané rozvojom hyperazotémie. Pri ťažkých formách hepatitídy a cirhózy pečene, keď je jej funkcia tvorby močoviny prudko narušená, vzniká ťažká intoxikácia amoniakom (zhoršené funkcie centrálneho nervového systému).

V iných orgánoch a tkanivách (svaly, nervové tkanivo) sa amoniak viaže v amidačnej reakcii s pridaním voľných dikarboxylových aminokyselín na karboxylovú skupinu. Hlavným substrátom je kyselina glutámová.

Ďalší konečný produkt metabolizmu bielkovín vznikajúci pri oxidácii kreatín(dusíkatá látka svalov) je kreatinín. Pri hladovaní, avitaminóze E, febrilných infekčných ochoreniach, tyreotoxikóze a mnohých ďalších ochoreniach kreatinuria naznačuje porušenie metabolizmu kreatínu.

Ak je narušená vylučovacia funkcia obličiek (nefritída), močovina a iné dusíkaté produkty sa zadržiavajú v krvi. Zvyšuje sa zvyškový dusík - vzniká hyperazotémia. Extrémnym stupňom porušenia vylučovania dusíkatých metabolitov je urémia.

Pri súčasnom poškodení pečene a obličiek dochádza k narušeniu tvorby a vylučovania konečných produktov metabolizmu bielkovín.

V pediatrickej praxi má osobitný význam dedičná aminoacidopatia, ktorej zoznam dnes zahŕňa asi 60 rôznych nozologických foriem. Podľa typu dedičnosti sú takmer všetky autozomálne recesívne. Patogenéza je spôsobená nedostatočnosťou jedného alebo druhého enzýmu, ktorý katabolizuje a anabolizuje aminokyseliny. Bežným biochemickým znakom aminoacidopatie je tkanivová acidóza a aminoacidúria. Najčastejšími dedičnými metabolickými poruchami sú štyri enzymopatie, ktoré spolu súvisia spoločnou cestou metabolizmu aminokyselín: fenylketonúria, tyrozinémia, albinizmus, alkaptonúria.

Sacharidy tvoria povinnú a najväčšiu časť ľudskej potravy (asi 500 g / deň). Sacharidy sú najľahšie mobilizovaný a využiteľný materiál. Ukladajú sa vo forme glykogénu, tuku. Počas metabolizmu sacharidov vzniká NADP·H 2 . Sacharidy zohrávajú osobitnú úlohu v energii centrálneho nervového systému, pretože glukóza je jediným zdrojom energie pre mozog.

Porucha metabolizmu uhľohydrátov môže byť spôsobené porušením ich trávenia a absorpcie v tráviacom trakte. Exogénne sacharidy vstupujú do tela vo forme poly-, di- a monosacharidov. K ich štiepeniu dochádza najmä v dvanástniku a tenkom čreve, ktorých šťavy obsahujú aktívne amylolytické enzýmy (amyláza, maltáza, sacharáza, laktáza, invertáza atď.). Sacharidy sa rozkladajú na monosacharidy a vstrebávajú sa. Ak je produkcia amylolytických enzýmov nedostatočná, potom sa di- a polysacharidy, ktoré prichádzajú s jedlom, nerozložia na monosacharidy a neabsorbujú sa. Absorpcia glukózy trpí, keď je narušená jej fosforylácia v črevnej stene. Základom tohto porušenia je nedostatočnosť enzýmu hexokinázy, ktorý sa vyvíja počas ťažkých zápalových procesov v čreve, v prípade otravy monojódacetátom, floridzínom. Nefosforylovaná glukóza neprechádza stenou čreva a nevstrebáva sa. Môže sa vyvinúť hladovanie uhľohydrátov.

Porušenie syntézy a rozpadu glykogénu. K patologickému zvýšeniu odbúravania glykogénu dochádza pri silnej excitácii centrálneho nervového systému, pri zvýšení aktivity hormónov stimulujúcich glykogenolýzu (STG, adrenalín, glukagón, tyroxín). K zvýšeniu odbúravania glykogénu pri súčasnom zvýšení spotreby glukózy svalmi dochádza pri ťažkom svalovom cvičení. Syntéza glykogénu sa môže meniť smerom k poklesu alebo k patologickému zvýšeniu.

K poklesu syntézy glykogénu dochádza pri ťažkom poškodení pečeňových buniek (hepatitída, otravy pečeňovými jedmi), kedy je narušená ich glykogénotvorná funkcia. Syntéza glykogénu sa počas hypoxie znižuje, pretože v podmienkach hypoxie sa znižuje tvorba ATP, ktorá je potrebná na syntézu glykogénu.

hyperglykémia- zvýšenie hladiny cukru v krvi nad normálne hodnoty. Môže sa vyvinúť za fyziologických podmienok; zároveň má adaptačnú hodnotu, pretože zabezpečuje dodávanie energetického materiálu do tkanív. V závislosti od etiologického faktora sa rozlišujú nasledujúce typy hyperglykémie.

Alimentárna hyperglykémia, ktorá vzniká po užití veľkého množstva ľahko stráviteľných sacharidov (cukor, sladkosti, múčne výrobky atď.).

Neurogénna (emocionálna) hyperglykémia - s emočným vzrušením, stresom, bolesťou, éterovou anestézou.

Hormonálna hyperglykémia sprevádza dysfunkcie žliaz s vnútornou sekréciou, ktorých hormóny sa podieľajú na regulácii metabolizmu sacharidov.

Hyperglykémia pri nedostatku inzulínu je najvýraznejšia a pretrvávajúca. Môže byť pankreatická (absolútna) a extrapankreatická (relatívna).

nedostatok pankreatického inzulínu sa vyvíja, keď je zničený alebo poškodený ostrovný aparát pankreasu. Častou príčinou je lokálna hypoxia Langerhansových ostrovčekov pri ateroskleróze, vazospazmus. Zároveň je narušená tvorba disulfidových väzieb v inzulíne a inzulín stráca svoju aktivitu – nepôsobí hypoglykemicky.

Zničenie pankreasu nádormi, jeho poškodenie infekčným procesom (tuberkulóza, syfilis) môže viesť k nedostatku inzulínu. Tvorba inzulínu môže byť narušená pri pankreatitíde - akútnych zápalových a degeneratívnych procesoch v pankrease.

Ostrovový aparát je preťažovaný a môže sa vyčerpať nadmernou a častou konzumáciou ľahko stráviteľných sacharidov (cukor, sladkosti), prejedaním sa, čo vedie k alimentárnej hyperglykémii.

Množstvo liekov (tiazidové skupiny, kortikosteroidy atď.) môže spôsobiť zhoršenú glukózovú toleranciu a u osôb s predispozíciou na cukrovku byť spúšťacím faktorom rozvoja tohto ochorenia.

extrapankreatický nedostatok inzulínu. Môže to byť spôsobené nadmernou väzbou inzulínu na krvné bielkoviny. Inzulín viazaný na bielkoviny je účinný len proti tukovému tkanivu. Zabezpečuje prechod glukózy na tuk, inhibuje lipolýzu. V tomto prípade vzniká takzvaná obézna cukrovka.

Pri cukrovke sú narušené všetky typy metabolizmu.

Poruchy metabolizmu uhľohydrátov určiť charakteristický príznak cukrovky - pretrvávajúcu závažnú hyperglykémiu. Je určená nasledujúcimi znakmi metabolizmu uhľohydrátov pri diabetes mellitus: zníženie prechodu glukózy cez bunkové membrány a jej asimilácia tkanivami; spomalenie syntézy glykogénu a urýchlenie jeho rozkladu; zvýšená glukoneogenéza – tvorba glukózy z laktátu, pyruvátu, aminokyselín a iných produktov nesacharidového metabolizmu; inhibícia premeny glukózy na tuk.

Význam hyperglykémie v patogenéze diabetes mellitus je dvojaký. Má určitú adaptačnú úlohu, pretože inhibuje rozklad glykogénu a čiastočne zvyšuje jeho syntézu. Glukóza ľahšie preniká do tkanív a nepociťujú prudký nedostatok uhľohydrátov. Hyperglykémia má tiež negatívne dôsledky. S ním sa prudko zvyšuje vstup glukózy do buniek tkanív nezávislých od inzulínu (šošoviek, pečeňových buniek, beta buniek Langerhansových ostrovčekov, nervového tkaniva, erytrocytov a steny aorty). Nadbytočná glukóza nie je fosforylovaná, ale premieňaná na sorbitol a fruktózu. Ide o osmoticky aktívne látky, ktoré narúšajú metabolizmus v týchto tkanivách a spôsobujú ich poškodenie. Pri hyperglykémii sa zvyšuje koncentrácia gluko- a mukoproteínov, ktoré ľahko vypadávajú v spojivovom tkanive, čo prispieva k tvorbe hyalínu.

Pri hyperglykémii presahujúcej 8 mol / l začne glukóza prechádzať do konečného moču - vzniká glukozúria. Ide o prejav dekompenzácie metabolizmu uhľohydrátov.

Pri diabetes mellitus sa procesy fosforylácie a defosforylácie glukózy v tubuloch nedokážu vyrovnať s prebytkom glukózy v primárnom moči. Okrem toho je pri cukrovke znížená aktivita hexokinázy, takže renálny prah pre glukózu je nižší ako normálne. Vyvíja sa glukozúria. Pri ťažkých formách cukrovky môže obsah cukru v moči dosiahnuť 8-10%. Tým sa zvyšuje osmotický tlak moču, a preto do konečného moču prechádza veľa vody. Počas dňa sa vďaka cukru vylúči 5-10 litrov alebo viac moču (polyúria) s vysokou relatívnou hustotou. V dôsledku polyúrie vzniká dehydratácia organizmu a v dôsledku toho zvýšený smäd (polydipsia).

Pri veľmi vysokej hladine cukru v krvi (30-50 mol / l a viac) sa osmotický tlak krvi prudko zvyšuje. Výsledkom je dehydratácia. Môže sa vyvinúť hyperosmolárna kóma. Stav pacientov je mimoriadne vážny. Vedomie chýba. Známky dehydratácie tkaniva sú výrazné (očné buľvy sú mäkké pri palpácii). Pri veľmi vysokej hyperglykémii je hladina ketolátok blízka normálu. V dôsledku dehydratácie dochádza k poškodeniu obličiek, k poruche ich funkcie až k rozvoju zlyhania obličiek.

Patologické zmeny v metabolizme tukov sa môže vyskytnúť v rôznych štádiách: v rozpore s procesmi trávenia a absorpcie tukov; v rozpore s transportom tuku a jeho prechodom do tkanív; v rozpore s oxidáciou tukov v tkanivách; v rozpore so stredným metabolizmom tukov; pri porušení metabolizmu tukov v tukovom tkanive (jeho nadmerná alebo nedostatočná tvorba a ukladanie).

Porušenie procesu trávenia a vstrebávania tukov pozorované:

1. s nedostatkom pankreatickej lipázy,

2. s nedostatkom žlčových kyselín (zápal žlčníka, upchatie žlčovodu, ochorenie pečene). Porušená emulgácia tuku, aktivácia pankreatickej lipázy a tvorba vonkajšieho obalu zmiešaných miciel, v ktorých sa vyššie mastné kyseliny a monoglyceridy prenášajú z miesta hydrolýzy tuku na absorpčný povrch črevného epitelu;

3. so zvýšenou peristaltikou tenkého čreva a léziami epitelu tenkého čreva s infekčnými a toxickými agens

4. pri nadbytku iónov vápnika a horčíka v potravinách, kedy vznikajú vo vode nerozpustné soli žlčových kyselín – mydlá;

5. s avitaminózou A a B, nedostatkom cholínu, ako aj v rozpore s procesom fosforylácie (absorpcia tuku je inhibovaná).

V dôsledku zhoršeného vstrebávania tuku vzniká steatorea (výkaly obsahujú veľa vyšších mastných kyselín a nestráveného tuku). Spolu s tukom sa stráca aj vápnik.

Pri syntéze proteínov na ribozómoch mikroorganizmov (30S a 50S) sa rozlišujú tieto štádiá:

1) iniciácia (pripojenie aminokyselín k mRNA);

2) elongácia (pripojenie novej aminokyseliny pomocou tRNA);

3) transpeptidácia (pripojenie už vytvoreného peptidu k novej aminokyseline);

4) translokácia (presun výsledného peptidu z miesta A do miesta P) (obr. 65).

Antibiotiká, ktoré narúšajú syntézu bielkovín, zahŕňajú aminoglykozidy, tetracyklíny, chloramfenikol, makrolidy, linkozamidy.

Aminoglykozidy

Aminoglykozidy sú širokospektrálne antibiotiká. polárne spojenia. Prakticky sa nevstrebávajú v gastrointestinálnom trakte, preto sa podávajú parenterálne.

Aminoglykozidy neprenikajú dobre cez bakteriálnu bunkovú stenu. Cez cytoplazmatickú membránu baktérie prenikajú aktívnym transportom závislým od kyslíka (preto sú neúčinné proti anaeróbnym baktériám).

Aminoglykozidy pôsobia na podjednotku 30S ribozómu. Narúšajú počiatočné štádiá syntézy bielkovín na bakteriálnych ribozómoch: tvorbu polyzómov a správne čítanie mRNA. V dôsledku toho sa na mieste A naviažu ďalšie aminokyseliny a vytvoria sa „nesprávne“ (nefunkčné) proteíny. Okrem toho je pri pôsobení aminoglykozidov narušená permeabilita cytoplazmatickej membrány baktérií. Účinok aminoglykozidov je baktericídny.

Existujú 3 generácie aminoglykozidov: I generácia - streptomycín, kanamycín, neomycín; II generácia - gentamicín, tobramycín;

III generácia - amikacín, netilmicín.

streptomycín- širokospektrálne antibiotikum. Účinné proti Mycobacterium tuberculosis. Za objav streptomycínu, prvého antibiotika účinného proti tuberkulóze, S.A. Waksman (USA) dostal v roku 1952 Nobelovu cenu. Streptomycín je účinný proti kokom, Haemophilus influenzae, Klebsiella, pôvodcom tularémie, moru, brucelóze, šigele, salmonele.

Streptomycín sa používa na tuberkulózu, tularémiu, mor (spolu s doxycyklínom), brucelózu. Zadajte intramuskulárne.

kanamycín používa sa na rezistenciu Mycobacterium tuberculosis na streptomycín.

Neomycín toxickejšie; aplikované len lokálne. Liek sa nevstrebáva v gastrointestinálnom trakte, možno ho podávať perorálne pri enteritíde, ako aj na potlačenie črevnej mikrobiálnej flóry pred chirurgickými operáciami.

Z aminoglykozidov druhej generácie sa najčastejšie používajú gentamicín,účinný proti stafylokokom, Escherichia coli, Shigella, Salmonella, Klebsiella, Proteus, Brucella atď. Na rozdiel od liekov prvej generácie pôsobí gentamicín na Pseudomonas aeruginosa. Liečivo sa podáva intramuskulárne alebo intravenózne (pomaly alebo kvapkaním).

Aplikujte gentamicín pri zápaloch pľúc, septikémii, meningitíde, peritonitíde, endokarditíde, cholecystitíde, akútnej pyelonefritíde, cystitíde, prostatitíde, hnisavých infekciách kože, mäkkých tkanív, kostí, kĺbov, popáleninových infekciách spôsobených mikroorganizmami citlivými na aminoglykozidy. Droga sa používa aj na brucelózu (spolu s doxycyklínom), mor, tularémiu.

Zvonka vo forme masti sa gentamicín používa na pyodermiu, infikované rany; v očnej praxi (vo forme očných kvapiek, masti) - s blefaritídou, konjunktivitídou, keratitídou.

Aminoglykozidy druhej generácie tiež zahŕňajú tobramycín, podobnými vlastnosťami a použitím ako gentamicín.

Aminoglykozidy III generácie amikacín, netilmicín podobné spektrom účinku ako gentamicín a tobramycín; sú účinné proti baktériám odolným voči aminoglykozidom I. a II. generácie. Zadajte intramuskulárne alebo intravenózne kvapkanie.

Aminoglykozidy sa používajú najmä pri ťažkých infekciách spôsobených mikroorganizmami citlivými na aminoglykozidy (sepsa, peritonitída, infekcie močových ciest, zápaly pľúc, infekcie rán a popálenín).

Vedľajšie účinky aminoglykozidov: ototoxický účinok - strata sluchu (vyžaduje periodickú audiometriu), vestibulárne poruchy. Možné poruchy funkcie obličiek, alergické reakcie. Aminoglykozidy môžu zhoršiť nervovosvalový prenos a zvýšiť účinok antidepolarizujúcich myorelaxancií. Kontraindikované pri myasthenia gravis.

Štruktúra podobná aminoglykozidom aminocyklitol spektinomycín. Droga sa používa najmä pri liečbe kvapavky. Nekomplikovaná kvapavka sa vylieči po 1 intramuskulárnej injekcii spektinomycínu; diseminovaná kvapavka sa lieči 7 dní.

tetracyklíny

Tetracyklíny sú širokospektrálne antibiotiká. Zasahujú do syntézy proteínov na bakteriálnych ribozómoch. Pôsobiť na podjednotku 30S ribozómu; zabrániť elongácii - prichyteniu v mieste A transferovej RNA (tRNA) s ďalšou aminokyselinou. Účinok tetracyklínov je bakteriostatický.

Tetracyklíny dobre prenikajú do buniek a pôsobia na vnútrobunkové mikroorganizmy – chlamýdie, legionely, mykoplazmy, rickettsie.

Tetracyklíny (najčastejšie doxycyklín) sú liekmi voľby pri týfuse, brucelóze (spolu s gentamicínom alebo rifampicínom), cholere, chlamýdiách pľúc a urogenitálneho systému, infekciách spôsobených mykoplazmami alebo ureaplazmami. Účinné proti kokom, Haemophilus influenzae, Klebsiella, Legionella, Borrelia, Treponema pallidum, Escherichia coli, Shigella, Salmonella, bacil moru, tularémia, antrax.

Nepôsobiť na Pseudomonas aeruginosa, bakteroidy, proteus.

Doxycyklín (vibramycín) sa podáva perorálne na rickettsiózu (týfus atď.), brucelózu (spolu s rifampicínom), mor, choleru, chlamýdie, infekcie dýchacích ciest (akútna bronchitída, zápal pľúc), močových ciest, prostatitídu a antrax, syfilis (alergický na benzylpenicilíny), lymskú boreliózu, maláriu.

V čreve sa absorbuje takmer úplne (asi 90%). Trvanie akcie je 12 hodín (pridelené 2 krát denne).

Metacyklín (Rondomycín) má vlastnosti podobné doxycyklínu.

Tetracyklín nie je úplne absorbovaný v čreve (asi 60%). Doba pôsobenia 6 hodín.

Liečivo sa podáva perorálne podľa rovnakých indikácií ako doxycyklín. V očnej praxi na konjunktivitídu, keratitídu, blefaritídu sa používa očná masť s tetracyklínom.

Vedľajšie účinky tetracyklínov: nevoľnosť, vracanie, glositída, črevná kandidóza (spojená s potlačením normálnej črevnej mikroflóry), hnačka, abnormálna funkcia pečene, anémia, neutropénia, kožné vyrážky, alergické reakcie. Tetracyklíny sa ukladajú v kostnom tkanive, preto sú v ranom veku možné vývojové poruchy kostného tkaniva a zubov; tetracyklíny sa neodporúčajú deťom do 8 rokov, tehotným a dojčiacim matkám.

Syntéza bielkovín prebieha v organizme nepretržite počas celého života, no najintenzívnejšie prebieha počas vývoja plodu, v detstve a dospievaní.

Existujú nasledujúce typy syntézy bielkovín v závislosti od účelu:

regenerácia-spojené s procesmi fyziologickej a reparačnej regenerácie;

syntéza rastu- sprevádzané zvýšením telesnej hmotnosti a veľkosti;

stabilizácia-spojené s náhradou štrukturálnych proteínov stratených v procese disimilácie, pomáha udržiavať štrukturálnu integritu tela;

funkčné- spojené so špecifickou činnosťou rôznych orgánov (syntéza hemoglobínu, plazmatických bielkovín, protilátok, hormónov a enzýmov).

Príčiny narušenej syntézy bielkovín:

Nedostatok dostatočného množstva aminokyselín;

Nedostatok energie v bunkách;

Poruchy neuroendokrinnej regulácie;

Porušenie procesov transkripcie alebo translácie informácií o štruktúre proteínu kódovaného v bunkovom genóme.

Najčastejšou príčinou poruchy syntézy bielkovín je nedostatok aminokyselín v tele kvôli:

1) poruchy trávenia a vstrebávania;

2) znížený obsah bielkovín v potravinách;

3) výživa s neúplnými bielkovinami, v ktorej chýbajú esenciálne aminokyseliny, ktoré sa v tele nesyntetizujú, alebo sú prítomné v malom množstve.

Kompletná sada esenciálnych aminokyselín sa nachádza vo väčšine živočíšnych bielkovín, zatiaľ čo rastlinné bielkoviny nemusia niektoré z nich obsahovať alebo ich obsahujú nedostatočné (kukuričné ​​bielkoviny majú nízky obsah tryptofánu). Chyba v tele aspoň jeden z esenciálnych aminokyselín(Tabuľka 1) vedie k zníženiu syntézy jedného alebo druhého proteínu, dokonca aj pri nadbytku iných.

Stôl 1. Prejavy nedostatku esenciálnych aminokyselín.

Nedostatok esenciálnych aminokyselín v potravinách menej často vedie k zníženiu syntézy bielkovín, pretože sa môžu tvoriť v tele z ketokyselín, ktoré sú produktmi metabolizmu uhľohydrátov, tukov a bielkovín.

Medzi príčinami, ktoré spôsobujú narušenie syntézy bielkovín, dôležité miesto zaujímajú rôzne typy alimentárnej nedostatočnosti (úplné, neúplné hladovanie, nedostatok esenciálnych aminokyselín v potravinách, porušenie určitého kvantitatívneho pomeru medzi esenciálnymi aminokyselinami vstupujúcimi do tela).

Ak sú napríklad tryptofán, lyzín a valín obsiahnuté v tkanivovom proteíne v rovnakých pomeroch (1:1:1) a tieto aminokyseliny sú dodávané s potravinovým proteínom v pomere 1:1:0,5, potom tkanivový proteín syntéza bude zároveň zabezpečená presne na polovicu. Neprítomnosť aspoň jednej (z 20) esenciálnej aminokyseliny v bunkách zastavuje syntézu bielkovín ako celku.

Porušenie rýchlosti syntézy proteínov môže byť spôsobené poruchou funkcie zodpovedajúcich genetických štruktúr. Poškodenie genetického aparátu môže byť dedičné aj získané, vznikajú pod vplyvom rôznych mutagénnych faktorov (ionizujúce žiarenie, ultrafialové lúče atď.). Porušenie syntézy bielkovín je spôsobené niektorými antibiotikami. Takže "chyby" pri čítaní genetického kódu sa môžu vyskytnúť pod vplyvom streptomycínu, neomycínu a iných antibiotík. Tetracyklíny inhibujú pridávanie nových aminokyselín do rastúceho polypeptidového reťazca (tvorba silných kovalentných väzieb medzi jeho reťazcami), čím bránia štiepeniu reťazcov DNA.

Jedným z dôležitých dôvodov spôsobujúcich porušenie syntézy bielkovín môže byť porušenie regulácie tohto procesu. Reguláciu intenzity a smeru metabolizmu bielkovín riadi nervový a endokrinný systém, ktorého účinky sa realizujú ovplyvňovaním rôznych enzýmových systémov. Decebrácia zvierat vedie k poklesu

Syntézy bielkovín. Rastový hormón, pohlavné hormóny a inzulín za určitých podmienok stimulujú syntézu bielkovín. Napokon, príčinou jeho patológie môže byť zmena aktivity enzýmových systémov buniek zapojených do syntézy proteínov.

Výsledkom týchto faktorov je zníženie rýchlosti syntézy jednotlivých bielkovín.

Kvantitatívne zmeny v syntéze bielkovín môžu viesť k zmene pomeru jednotlivých bielkovinových frakcií v krvnom sére – dysproteinémii. Existujú dve formy dysproteinémie: hyperproteinémia (zvýšenie obsahu všetkých alebo niektorých druhov bielkovín) a hypoproteinémia (zníženie obsahu všetkých alebo niektorých bielkovín). Takže niektoré ochorenia pečene (cirhóza, hepatitída), obličiek (nefritída, nefróza) sú sprevádzané znížením syntézy albumínu a znížením jeho obsahu v sére. Množstvo infekčných ochorení sprevádzaných rozsiahlymi zápalovými procesmi vedie k zvýšeniu syntézy a následnému zvýšeniu obsahu gamaglobulínov v sére. Vývoj dysproteinémie je zvyčajne sprevádzaný posunmi v homeostáze (porušenie onkotického tlaku, vodnej rovnováhy). Výrazné zníženie syntézy bielkovín, najmä albumínov a gamaglobulínov, vedie k prudkému zníženiu odolnosti organizmu voči infekcii.

Pri poškodení pečene a obličiek dochádza k niektorým akútnym a chronickým zápalovým procesom (reumatizmus, infekčná myokarditída, pneumónia), dochádza ku kvalitatívnym zmenám v syntéze bielkovín, syntetizujú sa špeciálne bielkoviny so zmenenými vlastnosťami, napríklad C-reaktívny proteín. Príklady chorôb spôsobených prítomnosťou patologických proteínov sú choroby spojené s prítomnosťou patologického hemoglobínu (hemoglobinóza), porušením zrážanlivosti krvi s výskytom patologických fibrinogénov. Medzi neobvyklé krvné bielkoviny patria kryoglobulíny, ktoré sa môžu vyzrážať pri teplotách pod 37 °C (systémové ochorenia, cirhóza pečene).