Обмен мочевой кислоты в норме
У человека мочевая кислота выступает конечным продуктом распада пуриновых оснований. Основные процессы ее образования протекают в тканях печени и кишечника. В здоровом организме концентрация этого метаболита в сыворотке крови поддерживается в строгом диапазоне 0,15–0,47 ммоль/л. Выделение излишков происходит преимущественно через почки (суточная моча содержит от 400 до 600 мг/дл), а также в небольших количествах через желудочно-кишечный тракт.
Биохимический синтез мочевой кислоты завершается в два этапа. Оба этих шага катализирует фермент ксантиноксидаза:
- Окисление гипоксантина с образованием ксантина и пероксида водорода.
- Дальнейшее окисление ксантина непосредственно в мочевую кислоту (также с выделением $H_2O_2$).
Патогенез подагрического артрита
Если концентрация мочевой кислоты превышает порог в 0,42 ммоль/л, диагностируется гиперурикемия. Она может возникнуть из-за избыточного поступления пуринов с мясной пищей, а также из-за сбоев в механизмах их эндогенного синтеза или почечной экскреции.
Главная проблема мочевой кислоты — ее крайне плохая растворимость. При превышении порога растворимости она начинает кристаллизоваться в виде уратов натрия. Эти кристаллы откладываются в синовиальной жидкости суставных хрящей, связочном аппарате и мягких тканях, формируя специфические подагрические узлы — тофусы.
Механизм развития острого симптомокомплекса выглядит следующим образом:
- Кристаллы уратов распознаются иммунной системой и фагоцитируются нейтрофилами.
- Острые кристаллы повреждают мембраны лизосом внутри клеток.
- Происходит массивный выход лизосомальных ферментов в ткани.
- Развивается острое воспаление, сопровождающееся сильной болью, выраженным отеком, локальным покраснением и повышением температуры.
Параллельно избыток уратов часто приводит к формированию конкрементов в почках (почечнокаменная болезнь).
Генетические причины патологии
Эпидемиологические данные показывают, что подагрой страдает от 0,3% до 1,7% населения. При этом у мужчин сывороточный пул уратов изначально в два раза выше, из-за чего они сталкиваются с заболеванием в 20 раз чаще женщин. Существенную роль в развитии первичной гиперурикемии играют генетические факторы:
- Аномалии ФРДФ-синтетазы. Мутации могут приводить к гиперактивации данного фермента или к потере его чувствительности к ингибированию конечными продуктами пуринового синтеза. В результате пурины производятся бесконтрольно.
- Снижение активности гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансферазы. Частичная утрата функции этого фермента нарушает механизмы повторного использования (реутилизации) пуриновых оснований, отправляя их избыток в пути катаболизма.
Биохимические принципы лечения
Терапевтические мероприятия при подагре направлены на снижение пуриновой нагрузки и блокировку синтеза уратов:
- Диетотерапия: строгое ограничение продуктов, богатых пуринами (мясо, субпродукты, шоколад, кофе). Показано обильное щелочное питье для сдвига pH и улучшения растворимости солей.
- Медикаментозное ингибирование: золотым стандартом является назначение аллопуринола.
Механизм действия аллопуринола: Аллопуринол является структурным аналогом гипоксантина. Он действует как конкурентный и «суицидальный» ингибитор ксантиноксидазы. Фермент воспринимает препарат как субстрат и окисляет его до оксипуринола. Образовавшийся оксипуринол прочно и необратимо связывается с активным центром фермента, блокируя его работу. В результате катаболизм пуринов останавливается на стадии гипоксантина и ксантина. Эти вещества растворяются в биологических жидкостях организма в 10 раз лучше, чем мочевая кислота, и легко выводятся почками, не образуя кристаллов.
Вопросы с занятий и экзамена
Мужчины болеют в 20 раз чаще женщин
Это связано с тем, что у мужчин физиологический сывороточный фонд уратов в два раза выше женского, поэтому порог кристаллизации достигается быстрее.
Как кристаллы мочевой кислоты вызывают боль в суставе?
Выпавшие в осадок ураты поглощаются нейтрофилами. Кристаллы механически повреждают лизосомы внутри клеток, что приводит к массивному выбросу ферментов в синовиальную жидкость и запуску острого воспалительного процесса.
За счет чего аллопуринол предотвращает образование тофусов?
Препарат блокирует фермент ксантиноксидазу, останавливая распад пуринов на стадии гипоксантина. Гипоксантин растворим в жидкостях тела в 10 раз лучше мочевой кислоты и безопасно выводится с мочой.
Что ещё разобрать по теме
- Структурные формулы гипоксантина, ксантина и мочевой кислоты
- Реакции синтеза ФРДФ и регуляция пуринового обмена
- Пути реутилизации («спасения») пуриновых оснований
- Биохимические механизмы фагоцитоза уратов нейтрофилами
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Подагра и гиперурикемия» и ещё 3 574 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Обмен нуклеотидов»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.