Фенилкетонурия (ФКУ)
Классическая фенилкетонурия возникает из-за блокировки фермента фенилаланингидроксилазы, который в норме превращает фенилаланин в тирозин с участием кислорода и тетрагидробиоптерина ($BH_4$).
Когда этот путь закрыт, запускается альтернативный, патологический сценарий — трансаминирование. Фенилаланин взаимодействует с $\alpha$-кетоглутаратом, образуя фенилпируват (фенилпировиноградную кислоту). В дальнейшем фенилпируват трансформируется в:
- Фениллактат;
- Фенилацетат (именно он придает моче характерный «мышиный» запах);
- Фенилацетилглутамин.
Эти вещества, называемые фенилкетонами, токсичны. Их накопление в крови (в норме фенилаланин < 2 мг/дл, при ФКУ может достигать 34 мг/дл) и тканях приводит к тяжелому токсическому поражению центральной нервной системы.
Алкаптонурия
Это заболевание связано с нарушением катаболизма тирозина в печени. Причина — аутосомно-рецессивная генная мутация (чаще всего миссенс-мутация), приводящая к дефекту фермента гомогентизат-1,2-диоксигеназы.
В норме этот фермент расщепляет гомогентизиновую кислоту (2,5-дигидроксифенилуксусную кислоту) с образованием малеилацетоацетата, который затем превращается в фумарат и ацетоацетат. При отсутствии фермента гомогентизат накапливается и выводится с мочой.
Клинические признаки алкаптонурии:
- «Черная моча»: гомогентизиновая кислота в моче окисляется на воздухе, превращаясь в черные пигменты (алкаптоны). Часто это замечают по потемневшим пеленкам младенцев.
- Охроноз: отложение темного пигмента в хрящах и суставах.
- Развитие артритов из-за повреждения суставных тканей.
Альбинизм
В отличие от ФКУ и алкаптонурии, альбинизм обусловлен нарушением синтеза пигментов. Главная причина — наследственный дефект фермента тирозиназы в меланоцитах.
Тирозиназа отвечает за превращение тирозина в ДОФА, который является предшественником темных пигментов — меланинов. Из-за отсутствия меланина развиваются характерные симптомы:
- Отсутствие пигментации кожи и волос (albus — белый);
- Нарушения зрения и светобоязнь;
- Высокий риск солнечных ожогов и рака кожи при длительной инсоляции.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему при фенилкетонурии моча приобретает «мышиный» запах?
Запах обусловлен выделением фенилацетата — побочного токсичного продукта метаболизма фенилаланина, который образуется из-за блокировки нормального пути его превращения в тирозин.
Какой фермент дефектен при алкаптонурии?
При алкаптонурии отсутствует активность фермента гомогентизат-1,2-диоксигеназы (диоксигеназы гомогентизиновой кислоты).
Чем опасен альбинизм помимо отсутствия пигментации?
Отсутствие меланина делает кожу беззащитной перед ультрафиолетом, что ведет к ожогам и повышает риск рака кожи, а также сопровождается снижением остроты зрения и светобоязнью.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм токсического действия фенилкетонов на ЦНС
- Роль тетрагидробиоптерина ($BH_4$) в обмене аминокислот
- Биосинтез меланинов из ДОФА
- Метаболизм гистидина и образование его биологически активных производных
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Заболевания обмена фенилаланина и тирозина» 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 аминокислот»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.