Б. Конъюгация - вторая фаза обезвреживание веществ

Вторая фаза обезвреживания веществ - реакции конъюгации, в ходе которых происходит присоединение к функциональным группам, образующимся на первом этапе, других молекул или групп эндогенного происхождения, увеличивающих гидрофильность и умеНbшающих токсичность ксенобиотиков (табл. 12-2).

 

93. Распад гема. Схема процесса, место протекания. Понятие «прямой» и «непрямой» билирубин. Диагностическое значение определения билирубина в крови и моче.

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.

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.

 

М - (-СН₃) - метильная группа; В - (-СН=СН₂) - винильная группа; П - (-CH₂-CH₂-COOH) - остаток пропионовои кислоты. В ходе реакции одна метильная группа превращается в окись углерода и, таким образом, раскрывается структура кольца. Образованный биливердин под действием биливердинредуктазы превращается в билирубин.

Билирубин плохо растворяется в воде, поэтому в печень транспортируется в виде комплекса с белками крови - альбуминами («непрямой» или неконьюгированный билирубин).

В печень билирубин переносится через мембрану гепатоцитов белками – лигандом и протеином Z. Эти белки обнаружены так же в клетках почек и кишечника.

В гладком ЭПР гепатоцитов к билирубину присоединяются две глюкуроновой кислоты, образуя билирубиндиглюкуронид («прямой», или коньюгированный билирубин). Этот коньюгат хорошо растворим в воде.

Донором глюкуроновой кислоты служит УДФ-глюкуронат. Реакция катализируется уридинфосфоглюкуронилтрансферазой.

Индукция синтеза УДФ-глюкуронилтрансферазы происходит под действием фенобарбитала.

Билирубин – диглюкуронид активным транспортом переносится с желчью в кишечник.

В кишечнике билирубинглюкуронид гидролизуется бактериальными ферментами β-глюкуронидазами. Освободившийся билирубин под действием кишечной микрофлоры восстанавливается в уробилиногены.

(прямой билирубин)
Билирубин в сыворотке (плазме) крови определяется по методу Ван дер Берга (1916 год), основанным на диазореакции.

В норме содержание билирубина в плазме составляет 1.7 -17 мкмоль/л, 75% от него составляет «непрямой» билирубин.

«Прямой» билирубин называется так потому, что он прямо взаимодействует с диазореагентом, будучи хорошо растворимым в воде.

Не прямой билирубин гидрофобен, поэтому перед его измерением необходимо осадить альбумин, с которым он связан. Такой билирубин даёт цветную реакцию диазотирования только после осаждения альбумина.

Гипербилирубинемия – повышение содержания билирубина в крови.

При достижении концентрации билирубина в крови более 50 мкмоль/л он начинает диффундировать в ткани и окрашивает их в жёлтый цвет. Пожелтение тканей из-за отложения в них билирубина называется желтухой.

 

94. Нарушения обмена гема. Желтухи: гемолитическая, паренхиматозная, обтурационная, желтуха новорожденных. Причины развития синдрома, дифференциальная диагностика.

Нарушения синтеза гема – Порфирии

Порфирии – болезни, связанные с нарушением работы ферментов синтеза гема. Первичные порфирии обусловлены генетическими дефектами ферментов синтеза гема, вторичные связаны с нарушениями регуляции синтеза гема.

В зависимости от основной локализации патологического процесса различают печёночные и эритропоэтические наследственные порфирии. При этом эритропоэтические порфирии сопровождаются накоплением порфиринов в нормобластах и эритроцитах, а печёночные – в гепатоцитах.

Порфириногены не окрашены, но на свету они легко переходят в порфирины, которые проявляют красную флуоресценцию в ультрафиолетовых лучах.

В коже на солнце кислород реагирует с порфиринами и переходит в синглетное состояние. В этой форме он вызывает ПОЛ клеточных мембран и разрушение клеток, поэтому порфирии часто сопровождаются фотосенсибилизацией и изъязвлением открытых участков кожи.

Аминолевулинат и порфириногены являются нейротоксинами, что приводит к нейропсихическим расстройствам.

Приём лекарств – индукторов АЛК – синтетазы – сульфаниламидов, барбитуратов, диклофенака, вольтарена, стероидов, истогенов – может вызвать обострение порфирии.

В период полового созревания при повышении образования β-стероидов идёт индукция синтеза АЛК-синтетазы и проявляются симптомы порфирий.

Порфирии наблюдаются и при отравлении солями свинца, т.к. свинец ингибирует АЛК-дегидратазу и феррохелатазу.

Некоторые виды порфирий:

Острая перемежающая (острая интермитирующая). Начинается после наступления половойзрелости. Причиной является блокада превращения порфобилиногена в уропорфириноген III, дефект фермента уропорфириноген 1-синтетазы. При этом идёт накопление АЛК и порфобилиногена. Симптомы: моча на воздухе имеет вишнёвый цвет, острые боли в животе, нарушение сердечной деятельности, артериальная гипертензия. Поражены клетки печени, но поражение кожи отсутствует. Причиной этих симптомов является вегетативная нейропатия вследствие биохимического поражения нервной системы.

Острая эритропоэтическая порфирия. Начинается до 5 лет. Причиной является дисбаланс между работой промежуточных реакций образования уропорфирина I и III. Уропорфирин легко окисляется и даёт окрашенные продукты. Симптомы: поражение кожи, чувствительность к свету, свечение зубов в ультрафиолетовых лучах.

Тяжёлая кожная порфирия. Может начаться в любом возрасте, но, как правило, не ранее 35 лет. Причиной служит снижение активности печёночной уропорфириногендекарбоксилазы, болезнь печени.

Симптомы: Отсутствие неврологических нарушений, но на коже появляются язвы, везикулы, нарушение пигментации. Восприимчивость кожи к повреждению при малейшей травме. Повышено содержание уропорфирина и конропорфирина.

Желтухи

Гемолитическая (надпечёночная) желтуха обусловлена усилинным распадом эритроцитов, наблюдается избыток «непрямого» билирубина, увеличивается выделение стеркобилиногена и уробилиногена с мочой. «Непрямой» билирубин повышен до 103-171 мкмоль/л. Причины: основной причиной являются наследственные или приобретённые гемолитические анемии при сепсисе, лучевой болезни, дефиците глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы эритроцитов, талласемиях, отравлении сульфаниламидами).

Обтурационная (механическая или подпечёночная) желтуха обусловлена закупоркой оттока желчи в кишечник, в крови повышается «прямой» и непрямой билирубин, уробилина и стеркобилина в моче нет, кал бесцветен. Билирубин придаёт моче оранжево-коричневый цвет. Причины: закупорка желчных протонов камней, опухоли, послеоперационное сужение общего желчного протока.

Паренхиматозная печёночная желтуха обусловлена поражением печени при острых вирусных инфекциях, хроническом и токсическом гепатите. Причины: поражение и некроз части печёночных клеток. Происходит задержка билирубина в печени, снижается перевод прямого билирубина из клеток в желчь. В поражённых гепатоцитах преобладают моноглюкурониды. В крови общий билирубин повышен, кал меньше окрашен, моча приобретает более интенсивную окраску.

Желтуха новорождённых (физиологическая) обусловлена усиленной скоростью распада эритроцитов и замедленное удаление печенью билирубина крови. Причина: недостаточность функций белков и ферментов печени, ответственных за поглощение, коньюгацию и секрецию пряиого билирубина. Новорождённым с физиологической желтухой вводят лекарственный препарат фенобарбитал (индуктор УДФ-глюкуронилтрансферазы). Осложнением физиологической желтухи может быть билирубиновая энцефалопатия.

Наследственные желтухи. Причина: генетические нарушения в структуре белков и ферментов, ответственных за транспорт (захват) «непрямого» билирубина в печень и его коньюгацию с глюкуроновой кислотой.

Первый тип наследственных желтух – полное отсутствие УДФ-глюкуронилтрансферазы (аутосомно-рецессивный тип). Введение фенобарбитала не приводит к снижению уровня билирубина.

Второй тип наследственных желтух – снижение (недостаточности) УДФ – глюкуронилтрансферазы. Повышен «непрямой» билирубин. Желтуха хорошо поддаётся лечению фенобарбиталом.

Желтухи, связанные с нарушением активного траспорта билирубинглюкуронидов из печени в желчь наследуется по аутосомно-доминантному типу. Проявляется гипербилирубинемией за счёт «прямого» билирубина и билирубинурией (в моче определяется «прямой» билирубин).

Семейная гипербилирубинемия новорождённых связана с наличием конкурентных ингибиторов коньюгации билирубина (эстрогенов, свободных жирных кислот, в материнском молоке). Это транзиторная гипербилирубинемия. Она исчезает при переводе ребёнка на грудное вскармливание.

Не поддающаяся лечению гипербилирубинемия приводит к развитию билирубиновой энцефалопатией и ранней смерти.

Дифференциальная диагностика желтух

Чаще встречаются сочетания разных типов желтух; при концентрации билирубина меньше 100 мкмоль/л при других нормальных результатах функции печени предполагают повышение «непрямого» билирубина. Параллельно проводят анализ мочи на отсутствие «прямого» билирубина; при недостаточной функции печени с мочой выделяется повышенное количество уробилиногенов (печёночная или гемолитическая желтуха); при поражении печени в моче присутствуют и уробилиногены, и «прямой» билирубин.

 

95. Метаболизм эндогенных и чужеродных токсических веществ. Основные этапы обезвреживания ксенобиотиков. Фаза конъюгации. Схемы реакций конъюгации с ФАФС и УДФ-глюкуроновой кислотой. Обезвреживание продуктов гнеения АК в кишечнике.

 

96. Гемоглобины человека, структура. Транспорт кислорода и диоксида углерода. Гемоглобин плода и его физиологическое значение.

Гемоглобины - родственные белки, находящиеся в эритроцитах человека и позвоночных животных. Эти белки выполняют 2 важные функции:

• перенос О₂ из лёгких к периферическим тканям;
• участие в переносе СО₂ и протонов из периферических тканей в лёгкие для последующего выведения из организма.

Кровь ежедневно должна переносить из лёгких в ткани около 600 л,О₂. Так как О₂ плохо растворим в воде, то практически весь кислород в крови связан с гемоглобином эритроцитов.

От способности гемоглобина насыщаться О₂ в лёгких и относительно легко отдавать его в

Рис. 1-30. Расположение гема в активном центре апомиоглобина и протомеров апогемоглобина.

капиллярах тканей зависят количество получаемого тканями О₂ и интенсивность метаболизма. С другой стороны, О₂ - сильный окислитель, избыток поступления О₂ в ткани может привести к повреждению молекул и нарушению структуры и функций клеток. Поэтому важнейшая характеристика гемоглобина - его способность регулировать сродство к О₂ в зависимости от тканевых условий.

Гемоглобины, так же как миоглобин, относят к гемопротеинам, но они имеют четвертичную структуру (состоят из 4 полипептидных цепей), благодаря которой возникает возможность регуляции их функций.

Гемоглобины человека