Hiperamoniēmiju ir akūta vai hroniska palielinājums amonija joniem (NH4 +) vai amonjaka (NH3) līmenis asinīs. Tas ir ļoti bīstams iegūts vai iedzimts metabolisma traucējums, kas var izraisīt smadzeņu bojājumus un pacienta nāvi.
Amonjaks ir slāpekli saturoša viela, toksisks produkts, kas rodas olbaltumvielu katabolismā (iznīcināšanā) un tiek izvadīts ar iepriekšēju pārvēršanos urīnvielā, kas ir mazāk toksiska un tiek izvadīta urīnā caur nierēm.
Amonija jonu struktūra (Avots: Leyo / Public Domain via Wikimedia Commons)
Urīnvielas veidošanā metabolisma ceļš ietver virknes enzīmu secīgu dalību, daži mitohondrijos, citi aknu šūnu citosolī vai citoplazmā. Process tiek saukts par "urīnvielas ciklu" vai "Krebs-Henseleit ciklu".
Neviena no urīnvielas ciklā iesaistītajiem fermentiem asinīs nepalielinās vai uzkrājas amonjaks, tādējādi radot amonjaka vai amonjaka radīto toksisko iedarbību, piemēram, aknu encefalopātiju. Turklāt aknu mazspēja var ietekmēt urīnvielas ciklu un izraisīt hiperammonēmiju.
Normālos apstākļos amonjaka ražošanas un izvadīšanas ātrums tiek stingri regulēts, tā ka amonija līmenis ir ļoti zems un ir zemāks par toksisko līmeni. Ļoti mazs amonjaka daudzums asinīs ir potenciāli toksisks smadzenēm.
Hiperammonēmijas simptomi
Ar hiperammonēmiju saistītie simptomi ir vemšana, caureja, vispārējs savārgums, atteikšanās lietot olbaltumvielas, apetītes zudums (anoreksija), miegainība, letarģija, valodas traucējumi, garastāvokļa izmaiņas, intermitējoša ataksija, garīga atpalicība un akūtos gadījumos smaga koma un nāve.
Šī simptomatoloģija nav atkarīga no hiperammonēmijas izcelsmes. Jaundzimušie ar šīm iedzimtas izcelsmes problēmām var būt normāli jau piedzimstot, bet simptomi parādās dažas dienas pēc olbaltumvielām bagāta ēdiena (mātes piens).
Jaundzimušie nevēlas ēst, vemt, viņiem ir tahikona un letarģija, kas ātri progresē līdz dziļai komai. Gados vecākiem bērniem akūta hiperammonēmija izpaužas kā vemšana, anoreksija un neiroloģiski traucējumi, piemēram, aizkaitināmība, uzbudinājums, garīgs apjukums un ataksija.
Šīs klīniskās izpausmes var mijas ar letarģijas un miegainības periodiem, līdz tās progresē līdz komai un, ja tās neārstē, izraisa krampjus un nāvi.
Cēloņi
Hiperammonēmijas cēloņi ir saistīti ar urīnvielas metabolisma neveiksmēm, tāpēc ir jāzina urīnvielas cikls, lai saprastu patofizioloģiskos mehānismus, kas rada hiperammonēmiju.
Karbamīda ciklam nepieciešama virknes enzīmu secīga aktivizēšana. Šajā procesā piedalās pieci fermenti: karbomoilfosfāta sintetāze, ornitīna transkarbamoilāze, argininosukcinātu sintetāze, argininosintetāze un argināze.
- urīnvielas sintēze
Karbamīda sintēzes sākšanai nepieciešams amonjaks (NH3), oglekļa dioksīds (CO2), ko nodrošina bikarbonāts un ATP (adenozīna trifosfāts).
Amonjaka izcelsmi rada aminoskābju slāpeklis, kas sadalās transaminējot un oksidatīvi deaminējot. Pirmās divas urīnvielas sintēzes reakcijas notiek aknu šūnu mitohondrijos, pārējās trīs notiek citoplazmā.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetilglutamāts, pateicoties fermenta karbamoilfosfāta sintetāzes darbībai, veido karbamoilfosfātu
-Karbamoilfosfāts + L-ornitīns, pateicoties fermenta ornitīna transkarbamilāzes iedarbībai, veido L-citrulīnu
-L-citrulīns citoplazmā, argininosukcinātu sintetāzes ietekmē un ar L-aspartātu kā substrātu veido argininosukcinātu.
-Argininosukcināts argininosintetāzes iedarbības dēļ atbrīvo fumarātu un ražo L-arginīnu.
-L-arginīns kopā ar ūdens molekulu un argināzes ietekmē atbrīvo urīnvielas molekulu un iegūst L-ornitīnu, kas būs pieejams, lai atkārtoti ievadītu cikla otro reakciju mitohondrijos.
Glutamīns sintetāzes ir ferments, kas noteikta amonjaka kā glutamīnu . Tā kā audi pastāvīgi ražo amonjaku, aknas to ātri noņem, kas to pārvērš glutamātā, pēc tam glutamīnā un pēc tam urīnā.
Jebkura fermenta, kas iesaistīts urīnvielas ciklā, deficīts izraisīs trūkstošo reakcijas substrātu uzkrāšanos atpakaļejošā stāvoklī un no tā izrietošo amonjaka uzkrāšanos.
Zarnu baktērijas ražo arī amonjaku, un tas nonāk asinsritē un no turienes aknās, kur tas nonāk urīnvielas ciklā.
Pacientiem ar aknu cirozi portālu sistēmā var veidoties noteiktas anastomozes, kas ļauj daļai amonjaka no gremošanas sistēmas nokļūt tieši vispārējā asinsritē, vispirms nelaižot cauri aknām, un tas ir viens no hiperammonēmijas cēloņiem papildus neveiksmei aknas.
Veidi
Tā kā urīnvielas sintēze toksisko amonjaku pārvērš urīnvielā, urīnvielas sintēzes defekti izraisa hiperammonēmiju un saindēšanos ar amonjaku. Šīs saindēšanās ir smagākas, ja defekts rodas urīnvielas metabolisma cikla pirmajos divos posmos.
Hiperammonēmijas klasificē vairākos veidos pēc atbilstošā enzīma mazspējas. Šos hiperammonēmijas veidus sauc par iedzimtiem vai iedzimtiem. Turklāt ir hiperammonēmijas, kas sagrupētas kā "sekundāras", kur cita patoloģija spēj mainīt urīnvielas metabolismu.
Galvenie vai iedzimtie ir:
- I tips : kabamoilfosfāta sintetāzes I deficīta dēļ
- II tips : ornitīna transkarbamoilāzes deficīta dēļ. Tas ir iedzimts traucējums, kas saistīts ar X hromosomu un ko papildina augsts glutamīna līmenis asinīs, cerebrospinālajā šķidrumā un urīnā.
- Citrulinēmija : recesīva iedzimta slimība argininosukcinātu sintetāzes aktivitātes trūkuma dēļ.
- Argininosukcīnskābturija : tā tiek mantota recesīvi, un to raksturo argininosukcināta līmeņa paaugstināšanās asinīs, cerebrospinālajā šķidrumā un urīnā. Pastāv argininosukcināzes deficīts. Slimībai ir novēlota parādīšanās pēc diviem gadiem, un tā agrīnā vecumā izraisa nāvi.
- Hiperargininēmija : raksturīgs ar zemu eritrocītu arginināzes līmeni un arginīna uzkrāšanos asinīs un cerebrospinālajā šķidrumā.
Sekundāras hiperammonēmijas galvenokārt rodas aknu mazspējas dēļ, kas palēnina vai samazina urīnvielas metabolismu, tāpēc uzkrājas amonjaks un rodas hiperammonēmija.
Procedūras
Akūta hiperammonēmija jāārstē nekavējoties, lai samazinātu amonjaka līmeni un novērstu smadzeņu bojājumus. Lai izvairītos no endogēno olbaltumvielu iznīcināšanas, ir jānodrošina kalorijas, pietiekams daudzums šķidrumu un minimāls, bet pietiekams daudzums aminoskābju.
Tas tiek piegādāts intravenozi ar elektrolītiem, šķidrumiem un lipīdiem kā kaloriju avotu un minimālu vēlamo neaizvietojamo aminoskābju daudzumu. Nedaudz uzlabojot pacienta vispārējo stāvokli, var ievadīt barošanu ar nazogastrālo caurulīti, īpaši zīdaiņiem.
Tā kā amonjaku nieres nav viegli izvadīt, ārstēšanas mērķis ir radīt savienojumus ar augstu nieru klīrensu (klīrensu). Nātrija benzoātu vai fenilacetātu var ievadīt, lai veidotu šos konjugētos savienojumus, kas tiek izvadīti caur nierēm.
Dažos gadījumos arginīna lietošana veicina urīnvielas veidošanos ar nosacījumu, ka pacientam nav argināzes deficīta. Arginīns urīnvielas ciklu nodrošina ar ornitīnu un N-acetilglutamātu.
Pēc tam pacientiem jāievēro diētas ar ierobežotu olbaltumvielu daudzumu, kas jāsniedz nelielās porcijās.
Atsauces
- Behrman, R., Kliegman, R., & Arwin, A. (2009). Nelsona mācību grāmata pediatrijā 16 ed. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN, & García, RS (2008). Amonijs un hiperammonēmija. Tās klīniskā nozīme. Medica Sur, 15 (3), 209.-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL, & Loscalzo, J. (2012). Harisona iekšējās medicīnas principi (2012. gads). DL Longo (Red.). Ņujorka: Makgrava-kalna
- Mathews, CK, Van Holde, KE, & Ahern, KG (2000). Bioķīmija, ed. Sanfrancisko: BenjaminlCummings.
- McCance, KL, & Huether, SE (2018). Patofizioloģijas grāmata: pieaugušo un bērnu slimības bioloģiskais pamats. Elsevier veselības zinātnes.
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, un Rodwell, VW (2014). Harpera ilustrētā bioķīmija. Makgreivs.