A hiperammonémia az ammónium-ion (NH4 +) vagy ammónia (NH3) akut vagy krónikus növekedése a vérben. Nagyon veszélyes szerzett vagy veleszületett anyagcsere-rendellenesség, amely agykárosodást és a beteg halálát okozhatja.
Az ammónia nitrogéntartalmú anyag, toxikus termék, amely a fehérjék katabolizmusában (megsemmisülésében) keletkezik, és amelyet korábbi karbamiddá történő átalakításával távolít el, amely kevésbé mérgező, és a vizeletben ürül a vesén keresztül.
Az ammónium-ion szerkezete (Forrás: Leyo / Public domain a Wikimedia Commonson keresztül)
A karbamid képződéséhez a metabolikus útvonal egy sor enzim sorozat részvételével jár, néhány a mitokondriumokban, mások a májsejtek citoszoljában vagy citoplazmájában. A folyamatot "karbamid-ciklusnak" vagy "Krebs-Henseleit-ciklusnak" nevezzük.
A karbamid-ciklusban részt vevő bármelyik enzim meghibásodása az ammónia megnövekedését vagy felhalmozódását eredményezi a vérben, következésképpen az ammónia vagy az ammónia által kiváltott toxikus hatásokat, például a máj encephalopathiat. Ezenkívül a májelégtelenség befolyásolhatja a karbamid-ciklust és hiperammonémiát okozhat.
Normál körülmények között az ammónia képződésének és eltávolításának sebességét szigorúan szabályozzuk, így az ammóniumszintek nagyon alacsonyak, és a mérgezési tartomány alatt vannak. A vér nagyon kis mennyiségű ammónia potenciálisan mérgező lehet az agyra.
A hyperammonemia tünetei
A hyperammonemia tünetei: hányás, hasmenés, általános rossz közérzet, fehérjefogyasztási megtagadás, étvágytalanság (anorexia), álmosság, letargia, nyelvi zavarok, hangulatváltozások, időszakos ataxia, mentális retardáció és akut esetekben súlyos kóma és halál.
Ez a tünetek függetlenek a hyperammonemia eredetétől. A veleszületett eredetű problémákkal küzdő újszülöttek születéskor normálisak lehetnek, de a tünetek néhány nappal azután jelennek meg, hogy fehérjeben gazdag ételt (anyatej) fogyasztottak.
Az újszülöttek nem akarnak enni, hányni, van tachypnea és letargia, amely gyorsan mély kómába alakul. Idősebb gyermekeknél az akut hyperammonemia hányással, anorexia és neurológiai rendellenességekkel, például ingerlékenység, izgatottság, mentális zavar és ataxia jelentkezik.
Ezek a klinikai tünetek válhatnak letargia és álmosság periódusokkal, amíg kómává nem válnak, és kezeletlen kezelés esetén rohamokat és halált okoznak.
Okoz
A hyperammonemia okai a karbamid anyagcseréjének kudarcából származnak, tehát a karbamid-ciklusról tudni kell, hogy megértsék a hyperammonémiát okozó patofiziológiai mechanizmusokat.
A karbamid-ciklus egy sor enzim egymást követő aktiválását igényli. Öt enzim vesz részt ebben a folyamatban: karbomoil-foszfát-szintetáz, ornitin-transz-karbamoiláz, argininoszukcinát-szintetáz, argininoszintetáz és argináz.
- Karbamid szintézise
A karbamidszintézis megindításához ammóniát (NH3), szén-dioxidot (CO2) kell biztosítani bikarbonát és ATP (adenozin-trifoszfát) segítségével.
Az ammónia eredete az aminosavak nitrogénéből származik, amely transzaminációval és oxidatív deaminációval bomlik le. A karbamidszintézis első két reakciója a májsejtek mitokondriumaiban fordul elő, a másik három a citoplazmában fordul elő.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetil-glutamát, a karbamoil-foszfát-szintetáz enzim hatására karbamoil-foszfátot képez
-Karbamoil-foszfát + L-ornitin az ornitin-transzkarbamiláz enzim hatására L-citrulint képez
-L-citrullin a citoplazmában, argininosukcinát-szintetáz és az L-aszpartát szubsztrát hatására argininosukcinátot képez.
-Argininoszukcinát az argininoszintetáz hatása miatt felszabadítja a fumarátot és L-arginint állít elő.
-L-arginin, egy vízmolekulával együtt, az argináz hatására, karbamidmolekulát szabadít fel és L-ornitint állít elő, amely elérhető lesz a ciklus második reakciójának a mitokondriumokon belüli újraindításához.
A glutamin-szintetáz enzimként fixált ammónia glutaminként. Mivel a szövetek folyamatosan termelnek ammóniát, a máj gyorsan eltávolítja azt, ami glutamáttá, majd glutaminná és karbamiddá alakul.
A karbamid-ciklusban részt vevő enzimek bármilyen hiánya a hiányzó reakcióközegek retrográd felhalmozódását és ennek következtében az ammónia felhalmozódását okozza.
A bélbaktériumok ammóniát is termelnek, és ez továbbjut a véráramba, onnan a májba, ahol belép a karbamid-ciklusba.
Májcirrhosisban szenvedő betegekben bizonyos anastomosisok alakulhatnak ki a portálrendszerben, amelyek lehetővé teszik, hogy az emésztőrendszerből származó ammónia egy része közvetlenül az általános keringésbe kerüljön, anélkül, hogy először átjutna a májon, és a elégtelenség mellett a hyperammonemia egyik oka. máj.
típusai
Mivel a karbamidszintézis a toxikus ammóniát karbamiddá alakítja, a karbamidszintézis hibái hyperammonemiahoz és ammóniamérgezéshez vezetnek. Ezek a mérgezések súlyosabbak, ha a hiba a karbamid anyagcsere-ciklusának első két lépésében fordul elő.
A hiperammonémiákat több típusba sorolhatjuk a megfelelő enzimhiány alapján. Az ilyen típusú hiperammonémiákat veleszületett vagy örökletesnek nevezik. Ezen kívül vannak olyan hiperammonémiák, amelyeket "másodlagos" csoportba soroltak, ahol egy másik patológia képes megváltoztatni a karbamid anyagcserét.
Az elsődleges vagy veleszületett a következők:
- I. típus: az I. kabamoil-foszfát-szintetáz hiány miatt
- II. Típus: az ornitin-transzkarbamoiláz-hiány miatt. Ez egy örökletes rendellenesség, amely az X kromoszómához kapcsolódik, és amelyet a vérben, agyi gerincvelő folyadékában és a vizeletben magas glutaminszint kísér.
- Citrullinemia: recesszív örökletes betegség az argininosukcinát-szintetáz aktivitásának hiánya miatt.
- Argininosukcinsav-savuria: recesszív módon örökölhető, és az argininosukcinát mennyiségének növekedése jellemzi a vérben, agyi gerincvelő folyadékban és a vizeletben. Van egy argininosukcináz hiány. A betegség két év elteltével későn jelentkezik, és korai életkorban halált okoz.
- Hyperargininemia: alacsony vörösvértest- arginináz-szinttel és az arginin felhalmozódásával a vérben és agyi gerincvelő folyadékban.
A szekunder hyperammonemias elsősorban a máj elégtelenségéből adódik, amely lelassítja vagy csökkenti a karbamid anyagcserét, tehát az ammónia felhalmozódik és hyperammonemia fordul elő.
kezelések
Az akut hyperammonemiát azonnal kezelni kell az ammóniaszint csökkentése és az agykárosodás megelőzése érdekében. Kalóriát, megfelelő folyadékot és minimális, de elegendő mennyiségű aminosavat kell biztosítani az endogén fehérjék pusztulásának elkerülése érdekében.
Intravénásan elektrolitokkal, folyadékokkal és lipidekkel szállítják, mint kalóriaforrások és minimális mennyiségű, előnyösen esszenciális aminosavak. A beteg általános állapotának kismértékű javításával nazogasztrikus csővel táplálkozhat, különösen csecsemőknél.
Mivel az ammóniát a vesék nem könnyű eliminálni, a kezelés célja olyan vegyületek előállítása, amelyek magas vese-clearance-ével (clearance-ével) rendelkezik. Nátrium-benzoát vagy fenil-acetát beadható ezeknek a konjugált vegyületeknek a kialakításához, amelyeket a vesék eliminálnak.
Egyes esetekben az arginin használata elősegíti a karbamid képződését, feltéve, hogy a betegnek nincs argináz-hiánya. Arginin biztosítja a karbamid-ciklust ornitinnel és N-acetil-glutamáttal.
A betegeket tehát korlátozott fehérjebevitelű diétán kell tartani, amelyet kis részletekben kell biztosítani.
Irodalom
- Behrman, R., Kliegman, R. és Arwin, A. (2009). Nelson Textbook of Pediatrics 16 ed. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN és García, RS (2008). Ammónium és hyperammonemia. Klinikai jelentősége. Medica Sur, 15 (3), 209-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL és Loscalzo, J. (2012). Harrison belgyógyászati alapelvei (2012. év.). DL Longo (Szerkesztő). New York: Mcgraw-hill
- Mathews, CK, Van Holde, KE és Ahern, KG (2000). Biokémia, szerk. San Francisco: BenjaminlCummings.
- McCance, KL és Huether, SE (2018). Pathophysiology-Ebook: a felnőttek és gyermekek betegségének biológiai alapjai. Elsevier Health Sciences.
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA és Rodwell, VW (2014). Harper illusztrált biokémiája. McGraw-Hill.