Hiperamonijemija akutna ali kronična povečanje amonijevega iona (NH4 +) ali amoniaka (NH3) v krvi. Gre za zelo nevarno pridobljeno ali prirojeno presnovno motnjo, ki lahko povzroči poškodbe možganov in smrt pacienta.
Amonijak je dušična snov, strupeni produkt, ki nastane pri katabolizmu (uničenju) beljakovin in se izloči s predhodno pretvorbo v sečnino, ki je manj strupena in se izloči z urinom skozi ledvice.
Struktura amonijevega iona (Vir: Leyo / Javna domena prek Wikimedia Commons)
Za tvorbo sečnine metabolična pot vključuje zaporedno sodelovanje vrste encimov, nekaterih v mitohondrijih in drugih v citosolu ali citoplazmi jetrnih celic. Postopek se imenuje "cikel sečnine" ali "Krebs-Henseleitov cikel".
Če okvara katerega koli encima, vključenega v cikel sečnine, povzroči povečanje ali kopičenje amoniaka v krvi, kar posledično povzroči toksične učinke, ki jih povzroča amoniak ali amonijak, kot je jetrna encefalopatija. Poleg tega lahko odpoved jeter vpliva na cikel sečnine in povzroči hiperammonemijo.
V normalnih pogojih je hitrost proizvodnje in odstranjevanja amonijaka strogo regulirana, tako da so ravni amonijaka zelo nizke in pod toksičnimi območji. Zelo majhne količine amoniaka v krvi so potencialno strupene za možgane.
Simptomi hiperammonemije
Simptomi, povezani s hiperammonemijo, so: bruhanje, driska, splošno slabo počutje, zavrnitev uživanja beljakovin, izguba apetita (anoreksija), zaspanost, letargija, motnje jezika, spremembe razpoloženja, občasna ataksija, duševna zaostalost in v akutnih primerih huda koma in smrt.
Ta simptomatologija je neodvisna od izvora hiperammonemije. Novorojenčki s temi težavami prirojenega izvora so lahko ob rojstvu normalni, vendar se simptomi pojavijo nekaj dni po zaužitju hrane, bogate z beljakovinami (materino mleko).
Novorojenčki nočejo jesti, bruhati, imajo tahipnejo in letargijo, ki hitro napreduje v globoko komo. Pri starejših otrocih se akutna hiperammonemija manifestira z bruhanjem, anoreksijo in nevrološkimi motnjami, kot so razdražljivost, vznemirjenost, duševna zmedenost in ataksija.
Te klinične manifestacije se lahko spreminjajo z obdobji letargije in zaspanosti, dokler ne napredujejo v komo in, če jih ne zdravimo, povzročijo napade in smrt.
Vzroki
Vzroki za hiperammonemijo nastanejo zaradi okvare presnove sečnine, zato je treba poznati cikel sečnine, da razumejo patofiziološke mehanizme, ki povzročajo hiperammonemijo.
Cikel sečnine zahteva zaporedno aktiviranje niza encimov. V tem procesu je vključenih pet encimov: karbomoilfosfat sintetaza, ornitin transkarbamoilaza, argininosukcinat sintetaza, argininosintetaza in arginaza.
- Sinteza sečnine
Za začetek sinteze sečnine je potreben amonijak (NH3), ogljikov dioksid (CO2), ki ga dobita bikarbonat in ATP (adenozin trifosfat).
Izvor amoniaka izhaja iz dušika aminokislin, ki se razgradijo s transaminacijo in z oksidativno deaminacijo. Prvi dve reakciji sinteze sečnine se pojavita v mitohondrijih jetrnih celic, ostala tri pa v citoplazmi.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetilglutamat z delovanjem encima karbamoil fosfat sintetaza tvori karbamoil fosfat
-Karbamoil fosfat + L-ornitin z delovanjem encima ornitin transkarbamilaza tvori L-citrulin
-L-citrulin v citoplazmi z delovanjem argininosukcinatne sintetaze in z L-aspartatom kot substratom tvori argininosukcinat.
-Argininosukcinat zaradi učinka argininozintetaze sprošča fumarat in proizvaja L-arginin.
-L-arginin skupaj z molekulo vode in z učinkom arginaze sprosti molekulo sečnine in proizvede L-ornitin, ki bo na voljo za ponovni vstop v drugo reakcijo cikla znotraj mitohondrijev.
Glutamin sintetaza je encim določen amoniaka kot glutamina . Ker tkiva nenehno proizvajajo amoniak, ga jetra hitro odstranijo, kar ga pretvori v glutamat, nato v glutamin in nato v sečnino.
Vsak primanjkljaj katerega koli od encimov, vključenih v cikel sečnine, bo povzročil retrogradno kopičenje manjkajočih reakcijskih substratov in posledično kopičenje amoniaka.
Črevesne bakterije proizvajajo tudi amoniak in ta prehaja v krvni obtok in od tam v jetra, kjer vstopi v cikel sečnine.
Pri bolnikih z jetrno cirozo se lahko v portalnem sistemu tvorijo določene anastomoze, ki delu amoniaka iz prebavnega sistema omogočajo, da preide neposredno v splošni obtok, ne da bi prej prešel skozi jetra, kar je poleg odpovedi tudi eden od vzrokov hiperammonemije. jetra.
Vrste
Ker sinteza sečnine pretvori strupeni amonijak v sečnino, okvare sinteze sečnine vodijo v hiperammonemijo in zastrupitev z amonijakom. Te zastrupitve so hujše, kadar se okvara pojavi v prvih dveh korakih presnovnega cikla sečnine.
Hyperammonemias razvrščamo v več vrst glede na ustrezne encimske okvare. Te vrste hiperammonemij imenujemo prirojene ali dedne. Poleg tega obstajajo hiperammonemije, ki so razvrščene kot "sekundarne", kjer lahko druga patologija spremeni presnovo sečnine.
Primarni ali prirojeni so:
- tip I : zaradi pomanjkanja kabamoil fosfat sintetaze I
- tip II : zaradi pomanjkanja ornitinske transkarbamoilaze Gre za podedovano motnjo, povezano s kromosomom X, ki ga spremlja visoka raven glutamina v krvi, cerebrospinalni tekočini in urinu.
- Citrullinemija : recesivna dedna bolezen zaradi pomanjkanja aktivnosti argininosukcinatne sintetaze.
- Argininosukcinska acidurija : deduje se recesivno in zaznamuje povečanje argininosukcinata v krvi, cerebrospinalni tekočini in urinu. Primanjkuje argininosukcinaze. Bolezen ima pozen začetek po dveh letih in v zgodnji starosti povzroči smrt.
- Hiperargininemija : značilna je nizka raven argininaze eritrocita in kopičenje arginina v krvi in cerebrospinalni tekočini.
Sekundarne hiperammonemije nastanejo predvsem zaradi odpovedi jeter, ki upočasni ali zmanjša presnovo sečnine, zato se nabira amoniak in pride do hiperammonemije.
Zdravljenja
Akutno hiperammonemijo je treba takoj zdraviti, da se zmanjša raven amoniaka in prepreči poškodba možganov. Zagotoviti je treba kalorije, zadostno tekočino in minimalne, vendar zadostne količine aminokislin, da se prepreči uničenje endogenih beljakovin.
Dovajamo ga intravensko z elektroliti, tekočinami in lipidi kot viri kalorij in minimalnimi količinami, prednostno esencialnih aminokislin. Z malo izboljšanjem splošnega stanja pacienta lahko dajemo hrano po nazogastrični cevi, zlasti pri dojenčkih.
Ker amonijak ledvic ne odpravi zlahka, je cilj zdravljenja ustvariti spojine, ki imajo visok ledvični očistek (očistek). Natrijev benzoat ali fenilacetat se lahko dajeta za tvorbo teh konjugiranih spojin, ki jih izloči ledvica.
V nekaterih primerih uporaba arginina spodbuja nastanek sečnine, pod pogojem, da bolnik nima pomanjkanja arginaze. Arginin oskrbuje cikel sečnine z ornitinom in N-acetilglutamatom.
Bolniki bi torej morali biti na dietah z omejenim vnosom beljakovin, ki jih je treba zagotoviti v majhnih obrokih.
Reference
- Behrman, R., Kliegman, R., & Arwin, A. (2009). Nelson Učbenik za pediatrijo 16 izd. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN, in García, RS (2008). Amonij in hiperammonemija. Njen klinični pomen. Medica Sur, 15 (3), 209–213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL, & Loscalzo, J. (2012). Harrisonova načela interne medicine (Vol. 2012). DL Longo (ur.). New York: Mcgraw-hrib
- Mathews, CK, Van Holde, KE, & Ahern, KG (2000). Biochemistry, ed. San Francisco: BenjaminlCummings.
- McCance, KL, & Huether, SE (2018). Patofiziologija-Ebook: biološka osnova bolezni pri odraslih in otrocih. Elsevier Health Sciences.
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA in Rodwell, VW (2014). Harperjeva ilustrirana biokemija. Mcgraw-hrib.