Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Патология обмена коферментной группа витаминов - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

КОФЕРМЕНТНАЯ ГРУППА ВИТАМИНОВ

Витамин Β1

Витамин B1 (тиамин); суточная потребность 1—1,5 мг/сут; всасывается в тонкой кишке путем активной реабсорбции при содержании в химусе до 2 ммоль/л либо пассивной реабсорбции при содержании более 2 ммоль/л. Проникая из крови в клетки, тиамин при участии тиаминпирофосфокиназы превращается в пирофосфорные эфиры, которые депонируются в клетках, особенно нервных, где их концентрация в 10—100 раз выше, чем в цереброспинальной жидкости. В синаптических мембранах витамин депонируется в виде тиаминфосфата. Деполяризация нервных волокон сопровождается дефосфорилированием и высвобождением тиамина из мембран. В этом случае тиамин оказывает пресинаптическое действие за счет некоферментного влияния на синаптическую передачу. При тиаминовом дефиците внутриклеточные фосфорные эфиры тиамина расщепляются при участии фермента тиаминпирофосфатазы, а свободный тиамин используется для синтеза соответствующих ферментов в митохондриях и других органеллах.

Гиповитаминоз В1

Гиповитаминоз развивается при дефиците тиамина в пище, повышенной потребности организма в тиамине (гипертиреоз, беременность, лактация, алкоголизм), ограничении всасывания тиамина в желудочно-кишечном тракте (воспалительные процессы, разрушение тиамина патогенной микрофлорой). В основе синдрома гиповитаминоза лежат обменные нарушения. Торможение реакций окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты влечет за собой накопление ее и продуктов ее восстановления, а также яблочной кислоты в крови и тканях. Компенсаторная реакция заключается в увеличении выделения этих кислот с мочой, однако она лишь снижает накопление пирувата и яблочной кислоты. Поэтому в тканях блокада утилизации пировиноградной кислоты приводит к дефициту ацетил-КоА. Это снижает синтез липидов, фосфолипидов и стероидных гормонов. Нарушается и энергообразование в цикле Кребса, при этом особенно страдает функция ЦНС, энергетический обмен которой целиком зависит от расщепления углеводов. Торможение окислительного декарбоксилирования альфа-глутаровой кислоты резко отражается на энергетическом обмене любой клетки, обладающей аэробным обменом, так как эта реакция является звеном цикла Кребса, в котором окисляются продукты распада белков, жиров и углеводов и который снабжает в основном клетки АТФ. Торможение транскетолазной реакции выключает пентозовый цикл, а это вызывает дефицит НАД-ФН2 и рибозо-5-фосфата.
Недостаточность этих продуктов вызывает нарушение синтеза нуклеиновых кислот и белков, что первично сказывается на функции молодых растущих тканей.
Степень функциональных повреждений органов и систем определяется тяжестью обменных нарушений.
Кровь — резкое снижение внутриклеточного содержания транскетолазы ведет к ослаблению антиоксидантной защиты клеток крови. В связи с этим снижается резистентность клеток к действию альтерирующих факторов и сокращаются сроки их циркуляции в кровеносной системе.
Сердечно-сосудистая система — тяжелая недостаточность тиамина приводит к дилатации полостей сердца, нарушениям ритма (тахикардия, экстрасистолия, атриовентрикулярная диссоциация), предрасположенности к развитию сердечной недостаточности даже при слабых нагрузках.
Желудочно-кишечный тракт — при дефиците тиамина снижается внешнесекреторная деятельность пищеварительных желез, развиваются ахилия, атония желудка и кишечника, появляются запоры, рвота.
Скелетные мышцы — на ранней стадии гиповитаминоза снижается позный тонус и развивается атрофия скелетных мышц. На поздней стадии мышечная атрофия осложняется параличом, часто в сочетании с парестезиями и другими нарушениями функции нервной системы. В основе неврологической симптоматики лежит замедление синтеза ацетилхолина из-за дефицита ацетил-КоА и снижения активности тиамин-зависимых ферментов — прежде всего пируватдегидрогеназы и альфа- кетоглутаратдегидрогеназы. Недостаточность образования ацетилхолина в нервных клетках сочетается с нарушениями синаптической передачи, утратой нейротрофических влияний на скелетные мышцы. В периферических отделах нервной системы дегенерируют аксон в нервных стволах, замедляется или блокируется проведение возбуждения, вследствие чего возникают парезы, периферические параличи и дистрофия скелетных мышц. В ЦНС наблюдается дисфункция мускариновых холинергических, глутамин- и ГАМКергических систем, в основном в мозжечке, варолиевом мосту и продолговатом мозге. Угнетение активности афферентных и эфферентных систем мозжечка связано с дегенерацией серотонинергических афферентных волокон и функциональной дезинтеграцией глутаминергических гранулированных клеток. Это обусловлено резким снижением синаптического захвата серотонина нейронами мозжечка и гипоталамуса. Нарушение функции латеральных вестибулярных ядер возникает в результате повреждений окончаний клеток Пуркинье и глии. Подобные нарушения служат причиной развития дискоординации произвольных движений у больных с тяжелым дефицитом тиамина (болезнь бери-бери). Избыточное потребление тиамина с пищей не приводит к развитию гипервитаминоза из-за легкого удаления витамина с мочой.

Витамин В2

Витамин В2 (рибофлавин); суточная потребность 1,2—1,8 мг/сут. Рибофлавин всасывается в тонкой кишке путем пассивной диффузии. В клетках витамин входит в состав приблизительно 60 флавиновых ферментов, переносящих Н+ и электроны. В этих ферментах рибофлавин является составной частью флавопротеинов как компонент простетических групп (флавинмононуклеотид и флавинадениндинуклеотиды). В зависимости от функции флавиновые ферменты подразделяются на СН-дегидрогеназы, SH-дегидрогеназы и трансферазы, выполняющие исключительно важную роль в межуточном обмене веществ и дыхании клеток (перенос электронов на цитохром-С, окисление жирных кислот, сукцината). Флавиновые ферменты являются частью многих энзимных систем в электроннотранспортных цепях митохондрий. Флавиновые ферменты включены в окислительно-восстановительные реакции в метаболизме глюкозы и жирных кислот, в реакции дезаминирования аминокислот. Они необходимы для синтеза кортикостероидов, метаболизма эритроцитов, глюконеогенеза, тиреоидной активности и других жизненно важных процессов. Флавинадениндинуклеотид активирует пиридоксин и превращает фолиевую кислоту в активную форму.
Недостаточность рибофлавина приводит к развитию широкого спектра нарушений окислительно-восстановительных процессов, особенно белкового обмена.
Гиповитаминоз В2 возникает при уменьшении высвобождения витамина из пищевых масс в тонкой кишке (ахилия, угнетение внешнесекреторной функции поджелудочной железы), возрастании его выделения с мочой и потом (заболевания почек, гипергидроз), повышении потребления (беременность, лактация), при полном и частичном голодании.
Рибофлавиновая недостаточность связана с угнетением синтеза предшественников коферментов (рибофлавинфосфат и адениндинуклеотид). Она проявляется в виде нарушения функции главным образом кожи и слизистых оболочек. У больных возникает себорейный дерматит на лице, промежности (наружные половые органы у женщин, мошонка у мужчин, анальная область у обоих полов). Кожные повреждения сочетаются обычно с поражением слизистой оболочки полости рта (хейлит, глоссит, атрофия и сухость слизистой оболочки глотки и пищевода), глаз (воспаление век, васкуляризация роговицы), нервной системы (ретробульбарный нейрит и др.).
Гипервитаминоз В2 неизвестен, так как избыток витамина В2 легко удаляется из организма с мочой.

Витамин В5

Витамин В5 (пантотеновая кислота); суточная потребность 4—7 мг/сут; всасывается в тонкой кишке, вначале превращаясь в коэнзим-А в энтероците, а затем расщепляясь до пантотеновой кислоты, которая транспортируется в кровь и циркулирует в ней в свободном виде. В эритроцитах пантотеновая кислота вновь превращается в коэнзим-А. Как компонент коэнзима-А пантотеновая кислота играет ключевую роль в обмене веществ, так как в катализируемых коэнзимом-А процессах активируется ацильная группа, необходимая для осуществления всех реакций трансацетилирования. Коэнзим-А участвует также в переносе сукциниловых и малониловых групп. При участии этих реакций происходит распад жирных кислот, углеводов, различных белков, аминокислот, а также синтез жирных кислот, холестерина, стероидных гормонов, порфиринов и фосфолипидов.
Пантотеновая кислота содержится во всех растительных и животных пищевых продуктах, поэтому у человека практически не возникает истинного гиповитаминоза, при относительном дефиците пантотеновой кислоты возникают парестезии, нарушаются спинальные рефлексы, наблюдаются повышенная утомляемость, депрессия, головные боли, избыточная чувствительность к инсулину и другие неспецифические нарушения. Относительный дефицит пантотеновой кислоты характеризуется снижением содержания свободной пантотеновой кислоты в плазме крови и ее метаболитов в моче.

Витамин В6

Витамин В6 (пиридоксин) включает три соединения — пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин; суточная потребность — 2 мг/сут. Пиридоксин, пиридоксаль и пиридоксамин быстро всасываются в тонкой кишке и поступают в кровь. Проникая в клетки, пиридоксин и пиридоксамин метаболизируются в пиридоксаль, который затем фосфорилируется при участии специфической киназы и окисляется в пиридоксальфосфат. Пиридоксальфосфат в качестве кофактора входит в состав многих групп ферментов, играющих важную роль в обмене белков, углеводов и жиров. В метаболизме белков пиридоксальфосфат участвует в реакциях декарбоксилирования и трансаминирования. Пиридоксальфосфат необходим для функционирования фосфорилаз, ферментов обмена серосодержащих аминокислот. Пиридоксальфосфат входит также в состав ферментов, участвующих в превращении триптофана в никотиновую кислоту, в образовании из аминокислот порфирина и группы гема в клетках эритроидного ряда костного мозга. В обмене углеводов пиридоксальфосфат совместно с ферментом дифосфорилазой обеспечивает расщепление гликогена до глюкозо-1-фосфата. Пиридоксальфосфат является коферментом аминотрансфераз, участвующих в окислении глюкозы в ткани мозга и других органов. В жировой ткани при участии пиридоксаль- фосфата линолевая кислота превращается в арахидоновую и образуются сфинголипиды в миелиновой оболочке нервных волокон. Накапливаясь в сосудистых сплетениях желудочков мозга, пиридоксин большей частью (до 85 %) превращается в пиридоксальфосфат, который используется в качестве кофермента в ферменте глутаматдегидрогеназа. Этот фермент катализирует необратимую реакцию декарбоксилирования глутаминовой кислоты. Пиридоксальфосфат используется также в системе реакций при участии ГАМК-амино- трансферазы, превращающих ГАМК в янтарный полуальдегид, полуальдегид затем трансформируется в сукцинат — продукт, вступающий в цикл Кребса. Изменение этих процессов существенно влияет на возбудимость нервных клеток и на синаптическую передачу возбуждения в ЦНС.
При адекватном поступлении витамина В6 в организме человека около 90 % пиридоксина и его аналогов окисляются в 4-пиридоксальную кислоту, которая затем выделяется с мочой.
Недостаточность пиридоксина возникает при нарушениях процессов всасывания его в тонкой кишке (при хроническом энтерите, энтероколите, хроническом алкоголизме, почечной недостаточности и др.). При дефиците пиридоксина в организме угнетается перенос
аминогруппы с одной альфа-аминокислоты на другую кетокислоту:

Угнетение этой реакции резко нарушает обмен триптофана, синтез ГАМК в ткани мозга, превращение ДОФА в дофамин. Клинически дефицит пиридоксина проявляется в виде рвоты, анорексии, себорейного и десквамативного дерматитов, особенно верхних отделов тела, конъюнктивита, стоматита, глоссита, сенсомоторных нейропатий дистального аксопатического типа, сидероахрестической анемии. В клетках желез внешней секреции (поджелудочной железе и др.) уменьшается содержание ДНК, РНК, гранул секрета, замедляется синтез РНК и ускоряются синтез и расщепление белков.
Гипервитаминоз В6 развивается при употреблении пиридоксина в дозах более 2 г/сут. Хроническое избыточное поступление витамина провоцирует развитие сенсорной нейропатии, карпального туннельного синдрома и других неврологических расстройств.

Фолиевая кислота

Фолиевая кислота; суточная потребность 300—700 мкг; всасывается в тонкой кишке. Наиболее активной формой является тетрагидрофолиевая кислота, выступающая в роли коэнзима ферментов, участвующих в переносе монокарбоновых групп — метилового, гидрометилового радикалов в межуточном обмене пуринов, порфиринов и аминокислот. Донаторы метальных групп используются в процессах синтеза пуринов и пиримидинов, утилизируемых при образовании ДНК и РНК. Метилтетрагидрофолат переносит метальные группы и участвует в реакциях трансметилирования и в биосинтезе фосфолипидов. В реакциях с участием фолиевой кислоты наиболее важной является реакция метилирования уридина, тимидина и субстратов, используемых в процессах синтеза пуринового ядра. Это обусловлено тем, что фолиевая кислота входит в состав ключевого фермента в системе синтеза нуклеиновых кислот. Нарушение включения фолиевой кислоты в процессы синтеза пуриннуклеотидов отрицательно влияет на пролиферацию клеток, особенно на гемопоэз в костном мозге.
Недостаточность фолиевой кислоты в организме возникает при угнетении процессов всасывания в тонкой кишке (при синдроме мальабсорбции, спру, резекции больших участков тощей кишки), заболеваниях печени (хронический гепатит, цирроз), хроническом алкоголизме, длительном приеме барбитуратов, салицилатов и оральных контрацептивов у женщин. Дефицит фолиевой кислоты проявляется в виде макроцитарной анемии, лейкопении, гранулоцитопении, мегалобластоза костного мозга. В детском возрасте указанные признаки недостаточности витамина дополняются задержкой роста костей.

Витамин В12

Витамин В12 (цианкобаламин); суточная потребность 3—4 мкг. Кобаламиновые ферменты участвуют в процессах клеточной пролиферации, активируют поступление в клетки фолиевой кислоты и образование ее коферментов.
Кобаламин всасывается в тонкой кишке. Витамин поступает с пищей в неактивной форме и освобождается из продуктов питания исключительно в кислой среде в желудке, где связывается с белком гастромукопротеином, вырабатываемым париетальными клетками. Далее витамин транспортируется в тонкую кишку и активно всасывается в подвздошной кишке только в основной среде и проникает в энтероциты при участии зависимых от кальция специфических рецепторов. В энтероцитах кобаламин превращается в транскобаламин, высвобождается в кровь, где связывается с транспортным белком, трансформируется в коферментные формы, после чего депонируется в печени (аденозилкобаламин — 70 %, метилкобаламин — 3 %, оксикобаламин — 27 % от общей массы). В клетках-мишенях происходит постоянная утилизация коферментных форм витамина при участии специфических рецепторов цитоплазматической мембраны.
Аденозилкобаламин представляет собой кофермент метил-малонил-КоА-изомеразы,
участвующий в реакциях обмена главным образом аминокислот и липидов. Благодаря реакциям их внутриклеточной перегруппировки обеспечиваются всасывание и биосинтез аминокислот, включение их в состав белков, дезаминирование аминокислот, начальные фазы окисления жирных кислот, окислительное фосфорилирование углеводов, промежуточные фазы гликолиза на этапе превращения этиламина в уксусный альдегид, восстановление рибонуклеозидтрифосфатов до соответствующих 2,6-дезоксирибонуклеозидтрифосфатов.
Метилкобаламин является коферментом в группе энзимов синтеза метионина. При его участии гомоцистеин превращается в метионин. Близкий тип реакций происходит в системе взаимопревращений глицина и серина. Метилкобаламин необходим для активации поступления фолата в клетки, деметилирования метилтетрагидрофолиевой кислоты — реакции, предотвращающей развитие вторичной недостаточности фолиевой кислоты. Метилкобаламин обеспечивает превращение тетрагидрофолата в метилентетрагидрофолат при образовании глицина из серина.

Гиповитаминоз В12

Гиповитаминоз развивается по двум путям. Алиментарная форма возникает при длительном употреблении строго вегетарианской диеты, не содержащий кобаламина. Гастроэнтерогенная форма отмечается при атрофическом гастрите, глютеновой энтеропатии, синдроме мальабсорбции, спру, недостаточности внешнесекреторной функции поджелудочной железы, дисбактериозах кишечника. При всех формах гиповитаминоза ограничивается утилизация кобаламина в пищеварительном тракте, снижается содержание коферментных форм в плазме крови и их поступление в клетки.
Недостаточность аденозилкобаламина сочетается со снижением степени изомеризации метилмалонил-КоА. Для такого дефекта характерно индуцирование дистрофических процессов в клетках многих органов в результате комбинированных нарушений обмена белков, углеводов и липидов за счет торможения дезаминирования аминокислот, их всасывания и биосинтеза, ограничение окисления жирных кислот, окислительного фосфорилирования углеводов, ингибирования биосинтеза белков и метаболизма нуклеотидов.
Дефицит метилкобаламина вызывает угнетение процессов метилирования и деметилирования, в частности метилтетрагидрофолиевой кислоты. Это тормозит перенос монокарбоновых групп, необходимых для синтеза пуриновых ядер, что в свою очередь ослабляет процессы метилирования уридина и тимидина. Синтез нуклеиновых кислот, тимидилата и пуринов снижается, уменьшается образование ДНК при сохранении синтеза РНК и белков. В этих условиях возникает разрыв хроматид в хромосомах мегалобластов, блокируется деление клеток на фоне продолжающегося синтеза гемоглобина и белков, что приводит к гигантизму клеток. Снижение пролиферации сочетается с резким возрастанием мутационных процессов. Образование мутантов клеток увеличивает неэффективный эритропоэз за счет распада клеток на стадии перехода базофильных мегалобластов в полихроматофильные. Удлинение периода синтеза гемоглобина в жизнеспособных мегалобластах приводит к выбросу в кровоток клеток с увеличенным содержанием гемоглобина. Совокупный дефицит аденозил- и метилкобаламина ведет к развитию макроцитарной анемии, мегалобластоза костного мозга, нарушениям лейко- и тромбоцитопоэза, дегенеративно-воспалительных процессов в желудочно-кишечном тракте, прогрессирующей дегенерации аксонов нейронов спинного мозга, развитию атаксии и др.
Гипервитаминоз В12 у человека не возникает из-за очень высокой толерантности организма к избытку витамина.

Витамин Вт

Витамин ВТ (карнитин — бета-гидрокси-гамматриметиламиномасляная кислота) является водорастворимой аминокислотой, широко распространенной в растительных и животных тканях, особенно в скелетных мышцах. Человек получает карнитин главным образом из мясных продуктов питания. Карнитин всасывается в тощей и подвздошной кишке. В энтероцитах большая часть свободного карнитина эстерифицируется в ацетилкарнитин, который из клеток слизистой оболочки медленно (в течение нескольких часов) высвобождается в кровь. При избыточном поступлении карнитина с пищей его концентрация в крови изменяется незначительно, так как излишки удаляются с мочой в виде свободной формы или ациловых конъюгатов. В меньшем количестве карнитин выделяется с желчью. При дефиците карнитина в пище начинает функционировать энтеропеченочный механизм циркуляции карнитина, что частично компенсирует его недостаточность. У человека алиментарная недостаточность карнитина проявляется в виде мышечной слабости, часто в сочетании с метаболической энцефалопатией, гипогликемией и другими обменными нарушениями. Однако такие нарушения встречаются редко и только в случаях длительного полного дефицита витамина в пище. Это объясняется тем, что у здорового человека печень, почки и мозговая ткань синтезируют некоторое количество карнитина из аминокислот лизина и метионина и тем самым частично обеспечивают потребности организма в витамине. При врожденной недостаточности ферментных систем обмена карнитина указанные выше признаки гиповитаминоза Вт возникают в раннем детском возрасте.
Формы и метаболизм карнитина. Биологическая активность d- и 1-форм карнитина неравноценна, так как только 1-форма принимает участие в эстерификации и транспорте длинноцепочечных жирных кислот в митохондрии, d-форма в этом процессе используется незначительно. В организме человека 1- форма карнитина, сосредоточенная преимущественно в мышечной ткани (более 90 %), интенсивно обменивается между тканями и жидкими средами. Из крови карнитин поступает в почки, где фильтруется в клубочках и секретируется в канальцах. Из первичной мочи он почти полностью (более 90 %) подвергается реабсорбции в виде свободной формы или короткоцепочечных ацилкарнитиновых эфиров. Физиологические эффекты карнитина в тканях и органах многообразны.
В эндотелии сосудов карнитин обеспечивает высокую скорость окисления НЭЖК в сочетании с усилением фосфорилирования АДФ и превращения его в АТФ. Возрастание метаболической активности эндотелия заметно усиливает эффективность капиллярного кровотока и трофику органов и тканей.
Кардиомиоциты лишены способности осуществлять эндогенный синтез карнитина из- за отсутствия в них последнего этапа — гидроксилирования гамма-бутиробетаина. Миокард утилизирует карнитин исключительно из жидких сред организма. В энергетическом обмене миокард использует преимущественно НЭЖК из артериальной крови и освобождаемые липиды (триглицериды, фосфолипиды) при гидролизе липазами и фосфолипазами. За счет жировых источников в миокарде высвобождается до 60—90 % энергии путем митохондриального бета-окисления. Часть энергии сохраняется в миокардиоцитах в виде АТФ. В цитоплазме миокардиоцитов жирные кислоты трансформируются в тиоэфиры при участии КоА и под воздействием энзимов, локализованных на внешней мембране митохондрий. Проникновение в митохондрии жиросодержащих ацил-КоА-эфиров зависит от содержания атомов углерода в цепочке жирной кислоты. Если эта цепочка состоит больше чем из 8 атомов углерода, то ее вход внутрь митохондрий катализируется карнитин-ацилтрансферазной транспортной системой. При быстро возникающих ишемических поражениях миокарда, особенно при инфаркте, карнитиновая транспортная система может «перегружаться» из-за значительного повышения уровня НЭЖК в циркулирующей крови. В этом случае возрастает содержание жирных кислот, ацилкарнитина и дериватов КоА не только в зонах ишемии миокарда, но и вне их. Это является причиной разобщения окислительного фосфорилирования с дыханием, что отрицательно сказывается на образовании энергии в миокарде. При хронических патологических процессах, когда карнитиновая транспортная система не испытывает «перегрузки», введение экзогенного 1-карнитина улучшает метаболизм в ишемизированных клетках миокарда — повышает транспорт длинноцепочечных жирных кислот в митохондрии, стимулирует бета-окисление в случаях его угнетения, замедляет аккумуляцию амфифильных ациловых эфиров, активирует адениннуклеотидтранслоказу. В условиях хронического эксперимента протективное действие 1-карнитина было обнаружено при кардиопатиях, вызванных изопротеренолом, новодрином, адриамицином. Кроме того, имеются данные, что 1-карнитин замедляет развитие дифтерийного миокардита.

Никотиновая кислота

Никотиновая кислота (витамин РР, ниацин); суточная потребность 15—20 мг. Это количество дополняется эндогенной никотиновой кислотой, синтезируемой в организме из триптофана при участии пиридоксина. Из 60 мг триптофана, содержащегося в пище, образуется около 1 мг эндогенной никотиновой кислоты, при суточном потреблении с пищей 60 г белка организм взрослого человека может получить за счет эндогенного синтеза приблизительно 1/3 необходимого количества никотиновой кислоты.
Всасывание алиментарной никотиновой кислоты происходит в тонкой кишке. Из крови витамин поступает в клетки, где никотиновая кислота, а также амид никотиновой кислоты используются для синтеза никотин- амидаденин-нуклеотида (НАД) и НАД-Ф, которые выступают в роли никотинамидных коэнзимов примерно в 200 видах дегидрогеназ, локализованных частично в цитоплазме и частично в митохондриях. Они участвуют в обмене углеводов, аминокислот, жиров, в синтезе стероидов, а также в процессах обмена веществ.
Недостаточность никотиновой кислоты возникает при мальабсорбции аминокислот, особенно триптофана при хроническом энтерите, циррозе печени, алкоголизме и др., при карциноидном синдроме с резким усилением синтеза серотонина из триптофана. Начальными клиническими проявлениями недостаточности никотиновой кислоты являются легкая утомляемость, диарея часто в сочетании с пеллагрой, гиперкератозом кожи, парестезиями и парезами скелетных мышц.
При хроническом употреблении никотиновой кислоты в дозах более 1 г/сут развивается гипервитаминоз, который характеризуется нарушениями функции печени, желтушностью, гипергликемией. После приема большой дозы никотиновой кислоты (но не никотин- амида!) вскоре появляется покраснение кожных покровов за счет прямого и опосредованного через выделение простагландинов механизмов вазодилатации.
Витамин Н (биотин); суточное потребление 50—200 мкг, дополнительным источником витамина Н является витамин, синтезируемый микрофлорой кишечника. Всасывание биотина пищевого и микробного происхождения происходит в тонкой кишке пассивно по градиенту концентрации и при участии Na+-зaвисимого транспортного механизма. В процессе всасывания участвует биотиназа — фермент, отщепляющий биотин из пищевых белков; всасывается биотин медленно. У человека прием биотина с пищей в дозе 2 мг/сут приводит к нарастанию концентрации его в плазме крови в течение длительного времени. Ускорение всасывания достигается лишь при использовании высоких доз — 10 мг/сут и выше. Биотин в плазме крови быстро поглощается клетками. В клетках биотин выступает в роли простетической группы нескольких видов митохондриальных и цитоплазматических карбоксилаз, транскарбоксилаз и декарбоксилаз — пируваткарбоксилазы, ацетил- КоА-карбоксилазы. Биотиновые карбоксилазы включены во все виды метаболических процессов, в которых происходит перенос активированной двуокиси углерода на субстрат, в результате чего он удлиняется на одно углеродное звено — превращение пирувата в ацетат в цикле Кребса, реакции дезаминирования с аспарагиновой кислотой, серином и треонином, глюконеогенез, синтез жирных кислот и др. Внутри клеток происходят постоянный распад и обновление биотиновых карбоксилаз. Высвобождающийся при распаде фермента биотин гидролизируется биотиназой, после чего гидролизированная форма биотина реутилизируется клетками. Этот процесс резко снижает потребность организма в биотине.
Гиповитаминоз Н может быть приобретенным и врожденным. Приобретенная форма возникает при чрезмерной инактивации биотина пищевым белком авидином, содержащимся в большом количестве в белке яиц, при тотальном ограничении всасывания в тонкой кишке (синдроме мальабсорбции), выключении поступления пищевого витамина при парентеральном питании, усиленном выведении биотина из кровотока при гемодиализе. Врожденный дефицит обусловлен генетическим дефектом синтеза биотиназы — микросомальной и секретируемой печенью и поджелудочной железой в кровь. Недостаточность активности биотиназы повышает потребность организма в витамине из-за выпадения рециклизации и подавления всасывания его в кровь. Это ведет к развитию множественной карбоксилазной недостаточности вначале в печени, затем в мозге и других органах, угнетение процессов карбоксилирования проявляется в виде нарушений глюконеогенеза, липогенеза и других повреждений метаболизма. В этих условиях облегчается развитие синдрома жировой печени, почек, появляются кожные поражения — алопеция, эритроматозный эксфолиативный дерматит, периферические нейропатии, задерживается рост, снижается репродуктивная функция, возникают иммунологические дисфункции в связи с дефицитом цитотоксичных Т-лимфоцитов и др.
Гипервитаминоз Н развивается лишь при длительном поступлении в организм массивных доз биотина, при гипервитаминозе усиливается метаболизм пропионата, катаболизм лейцина, повышается активность пируваткарбоксилазы и других карбоксилаз. Синтез жирных кислот обычно не страдает. Указанные обменные нарушения характеризуются развитием лишь скудной клинической симптоматики.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »