Hyperammonemia akutna ili kronična povećanje amonijev ion (NH4 +) ili amonijak (NH3) u krvi. To je vrlo opasan stečeni ili urođeni metabolički poremećaj koji može rezultirati oštećenjem mozga i smrću pacijenta.
Amonijak je dušična tvar, toksični produkt koji nastaje katabolizmom (uništavanjem) proteina i koji se eliminira prethodnom pretvorbom u ureu koja je manje toksična i eliminira se u mokraći putem bubrega.
Struktura amonijevog iona (Izvor: Leyo / Javna domena putem Wikimedia Commonsa)
Za stvaranje ureje, metabolički put uključuje uzastopno sudjelovanje niza enzima, nekih u mitohondrijima, a drugih u citosolu ili citoplazmi jetrenih stanica. Proces se naziva "urea ciklus" ili "Krebs-Henseleit ciklus".
Neuspjeh bilo kojeg enzima koji sudjeluju u ciklusu uree dovodi do povećanja ili nakupljanja amonijaka u krvi, posljedično stvarajući toksične učinke proizvedene amonijakom ili amonijakom, poput jetrene encefalopatije. Nadalje, zatajenje jetre može utjecati na ciklus uree i uzrokovati hiperammonemiju.
U normalnim uvjetima brzina stvaranja i uklanjanja amonijaka strogo je regulirana, tako da su razine amonijaka vrlo niske i ispod raspona toksičnosti. Vrlo male količine amonijaka u krvi potencijalno su toksične za mozak.
Simptomi hiperammonemije
Simptomi povezani sa hiperammonemijom sastoje se od povraćanja, proljeva, općeg lošeg stanja, odbijanja konzumiranja proteina, gubitka apetita (anoreksije), pospanosti, letargije, poremećaja jezika, promjene raspoloženja, povremene ataksije, mentalne retardacije i u akutnim slučajevima teška koma i smrt.
Ova simptomatologija neovisna je o podrijetlu hiperammonemije. Novorođenčad s tim problemima kongenitalnog podrijetla može biti normalna pri rođenju, ali simptomi se pojavljuju nekoliko dana nakon što su unosili hranu bogatu proteinima (majčino mlijeko).
Novorođenče ne žele jesti, povraćati, imaju tahipneju i letargiju koja brzo napreduje do duboke kome. U starije djece akutna hiperammonemija očituje se povraćanjem, anoreksijom i neurološkim poremećajima kao što su razdražljivost, uznemirenost, mentalna konfuzija i ataksija.
Ove kliničke manifestacije mogu se izmjenjivati s razdobljima letargije i pospanosti dok ne napreduju do kome i, ako se ne liječe, uzrokovati napadaje i smrt.
uzroci
Uzroci hiperammonemije nastaju zbog neuspjeha metabolizma uree, pa mora biti poznat ciklus uree kako bi se razumjeli patofiziološki mehanizmi koji stvaraju hiperamonijemiju.
Ciklus uree zahtijeva sekvencijalnu aktivaciju niza enzima. U tom procesu sudjeluje pet enzima: karbomoilfosfat sintetaza, ornitin transkarbamoilaza, argininosukcinat sintetaza, argininosintetaza i arginaza.
- Sinteza ureje
Za pokretanje sinteze uree potreban je amonijak (NH3), ugljični dioksid (CO2) koji dobivaju bikarbonat i ATP (adenosin trifosfat).
Podrijetlo amonijaka proizlazi iz dušika aminokiselina razgrađenih transaminacijom i oksidacijskim raspadanjem. Prve dvije reakcije sinteze uree događaju se u mitohondrijama jetrenih stanica, ostale tri u citoplazmi.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetilglutamat, djelovanjem enzima karbamoil fosfat sintetaza, formira karbamoil fosfat
-Karbamoil fosfat + L-ornitin, djelovanjem enzima ornitin transkarbamilaza, formira L-citrulin
-L-citrulin u citoplazmi djelovanjem argininosukcinatne sintetaze i L-aspartatom kao supstratom tvori argininosukcinat.
-Argininosukcinat, zbog učinka argininozintetaze, oslobađa fumarat i stvara L-arginin.
-L-arginin, zajedno s molekulom vode i djelovanjem arginaze, oslobađa molekulu uree i stvara L-ornitin koji će biti dostupan za ponovno ulazak u drugu reakciju ciklusa unutar mitohondrija.
Glutamin sintetaza je enzim fiksne amonijak kao glutamina. Kako tkiva stalno proizvode amonijak, jetra ga brzo uklanja, što ga pretvara u glutamat, zatim u glutamin, a potom u ureu.
Svaki nedostatak bilo kojeg enzima koji sudjeluju u ciklusu uree uzrokovat će retrogradno nakupljanje reakcijskih supstrata koji nedostaju i posljedično nagomilavanje amonijaka.
Crijevne bakterije također proizvode amonijak i to prolazi u krvotok, a odatle u jetru, gdje ulazi u ciklus uree.
U bolesnika s cirozom jetre mogu se formirati određene anastomoze u portalnom sustavu, koje omogućuju da dio amonijaka iz probavnog sustava prođe izravno u opću cirkulaciju, a da prethodno ne prođe kroz jetru, a osim neuspjeha jedan je od uzroka hiperammonemije. jetre.
vrste
Budući da sinteza uree pretvara toksični amonijak u ureu, nedostaci u sintezi uree dovode do hiperammonemije i trovanja amonijakom. Ova trovanja su ozbiljnija kada se kvar pojavi u prva dva koraka metaboličkog ciklusa uree.
Hiperammonemije razvrstane su u nekoliko vrsta prema odgovarajućem nedostatku enzima. Ove vrste hiperammonemija nazivaju se kongenitalnim ili nasljednim. Osim toga, postoje hiperammonemije koje su grupirane kao "sekundarne", gdje je druga patologija sposobna mijenjati metabolizam uree.
Primarni ili prirođeni su:
- Tip I: zbog nedostatka kabamoil fosfat sintetaze I
- Tip II: zbog nedostatka ornitinske transkarbamoilaze. To je nasljedni poremećaj povezan s X kromosomom koji je popraćen visokim nivoom glutamina u krvi, cerebrospinalnoj tekućini i urinu.
- Citrullinemija: recesivna nasljedna bolest zbog nedostatka aktivnosti argininosukcinatne sintetaze.
- Argininosukcinska acidurija: nasljeđuje se recesivno i karakterizira je porast argininosukcinata u krvi, cerebrospinalnoj tekućini i urinu. Postoji manjak argininosukcinaze. Bolest ima kasni početak nakon dvije godine i uzrokuje smrt u ranoj dobi.
- Hiperargininemija: karakterizirana niskom razinom aritinaze eritrocita i nakupljanjem arginina u krvi i cerebrospinalnoj tekućini.
Sekundarne hiperammonemije uglavnom nastaju zbog zatajenja jetre koja usporava ili smanjuje metabolizam uree, pa se nakuplja amonijak i nastaje hiperammonemija.
Tretmani
Akutna hiperammonemija mora se odmah liječiti kako bi se smanjila razina amonijaka i spriječilo oštećenje mozga. Kalorije, odgovarajuća tekućina i minimalne, ali dovoljne količine aminokiselina moraju se osigurati da se izbjegne uništavanje endogenih proteina.
Opskrbljuje se intravenski elektrolitima, tekućinama i lipidima kao izvorima kalorija i minimalnim količinama, po mogućnosti esencijalnih aminokiselina. Neznatno poboljšanjem općeg stanja pacijenta može se dati hranjenje nazogastričnom cijevi, posebno u dojenčadi.
Kako se amonijak ne uklanja lako putem bubrega, cilj liječenja je stvaranje spojeva koji imaju visoki bubrežni klirens (klirens). Natrijev benzoat ili fenilacetat mogu se primijeniti za stvaranje ovih konjugiranih spojeva koje eliminira bubreg.
U nekim slučajevima primjena arginina potiče stvaranje uree, pod uvjetom da pacijent nema nedostatak arginaze. Arginin opskrbljuje urea ciklusom s ornitinom i N-acetilglutamatom.
Pacijenti bi tada trebali biti na dijeti s ograničenim unosom proteina, koju bi trebali osigurati u malim obrocima.
Reference
- Behrman, R., Kliegman, R., i Arwin, A. (2009). Nelson udžbenik pedijatrije 16 izd. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN, i García, RS (2008). Amonijak i hiperammonemija. Njegov klinički značaj. Medica Sur, 15 (3), 209-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL, i Loscalzo, J. (2012). Harrisonovi principi interne medicine (Vol. 2012). DL Longo (ur.). New York: Mcgraw-Hill
- Mathews, CK, Van Holde, KE, i Ahern, KG (2000). Biochemistry, ed. San Francisco: BenjaminlCummings.
- McCance, KL, i Huether, SE (2018). Patofiziologija-Ebook: biološka osnova bolesti kod odraslih i djece. Elsevier Health Sciences.
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA i Rodwell, VW (2014). Harperova ilustrirana biokemija. McGraw-Hill.