Hyperamonémie je akútne alebo chronické zvýšenie iónu amónneho (NH4 +) alebo amoniak (NH3) v krvi. Je to veľmi nebezpečná získaná alebo vrodená metabolická porucha, ktorá môže viesť k poškodeniu mozgu a smrti pacienta.
Amoniak je dusíkatá látka, toxický produkt vytváraný pri katabolizme (deštrukcii) proteínov, ktorý sa eliminuje jeho predchádzajúcou premenou na močovinu, ktorá je menej toxická a vylučuje sa močom obličkami.
Štruktúra amónneho iónu (Zdroj: Leyo / Public Domain cez Wikimedia Commons)
Pri tvorbe močoviny metabolická dráha zahŕňa postupnú účasť série enzýmov, niektorých v mitochondriách a ďalších v cytozole alebo cytoplazme pečeňových buniek. Tento proces sa nazýva „cyklus močoviny“ alebo „Krebs-Henseleitov cyklus“.
Zlyhanie ktoréhokoľvek z enzýmov zapojených do cyklu močoviny vedie k zvýšeniu alebo akumulácii amoniaku v krvi, čo následne vedie k toxickým účinkom vyvolaným amoniakom alebo amoniakom, ako je napríklad hepatická encefalopatia. Okrem toho môže zlyhanie pečene ovplyvniť cyklus močoviny a spôsobiť hyperamonémiu.
Za normálnych podmienok je rýchlosť výroby a odstraňovania amoniaku prísne regulovaná, takže hladiny amónia sú veľmi nízke a sú pod toxickým rozsahom. Veľmi malé množstvo amoniaku v krvi je pre mozog potenciálne toxické.
Príznaky hyperamonémie
Medzi príznaky spojené s hyperamonémiou patrí zvracanie, hnačka, malátnosť, odmietnutie konzumácie bielkovín, strata chuti do jedla (anorexia), ospalosť, letargia, poruchy jazyka, zmeny nálady, intermitentná ataxia, mentálna retardácia a v akútnych prípadoch. ťažká kóma a smrť.
Táto symptomatológia je nezávislá od pôvodu hyperamonémie. Novorodenci s týmito problémami vrodeného pôvodu môžu byť pri narodení normálni, príznaky sa však objavia niekoľko dní po požití potravy bohatej na bielkoviny (materské mlieko).
Novorodenci nechcú jesť, zvracať, mať tachypnoe a letargiu, ktorá rýchlo prechádza do hlbokého kómy. U starších detí sa akútna hyperamonémia prejavuje zvracaním, anorexiou a neurologickými poruchami, ako je podráždenosť, nepokoj, mentálna zmätenosť a ataxia.
Tieto klinické prejavy sa môžu striedať s obdobiami letargia a ospalosť, až kým sa nedostanú do kómy a ak sa nelieči, spôsobia záchvaty a smrť.
príčiny
Príčiny hyperamonémie sú spôsobené zlyhaním metabolizmu močoviny, takže musí byť známe, že cyklus močoviny rozumie patofyziologickým mechanizmom, ktoré spôsobujú hyperamonémiu.
Cyklus močoviny vyžaduje postupnú aktiváciu série enzýmov. Na tomto procese sa podieľa päť enzýmov: karbomoylfosfát syntetáza, ornitíntrakarbamoyláza, arginínosukcinát syntetáza, argininosyntetáza a argináza.
- Syntéza močoviny
Na zahájenie syntézy močoviny je potrebný amoniak (NH3), oxid uhličitý (CO2) poskytovaný hydrogenuhličitanom a ATP (adenozíntrifosfát).
Pôvod amoniaku pochádza z dusíka aminokyselín degradovaných transamináciou a oxidačnou deamináciou. Prvé dve reakcie syntézy močoviny sa vyskytujú v mitochondriách pečeňových buniek, ďalšie tri sa vyskytujú v cytoplazme.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetylglutamát účinkom enzýmu karbamoylfosfátsyntetáza vytvára karbamoylfosfát
- karbamoylfosfát + L-ornitín pôsobením enzýmu ornitíntrakarbamylázy tvorí L-citrulín
-L-citrulín v cytoplazme pôsobením argininosukcinát syntetázy a L-aspartátom ako substrátom vytvára argininosukcinát.
-Argininosukcinát účinkom argininosyntetázy uvoľňuje fumarát a vytvára L-arginín.
-L-arginín spolu s molekulou vody a účinkom arginázy uvoľňujú molekulu močoviny a produkujú L-ornitín, ktorý bude k dispozícii na opätovné vstúpenie do druhej reakcie cyklu v mitochondriách.
Glutamín syntetázu je enzým, pevná amoniak za glutamín . Pretože tkanivá neustále produkujú amoniak, rýchlo sa odstraňujú v pečeni, ktorá ich premieňa na glutamát, potom na glutamín a potom na močovinu.
Akýkoľvek deficit ktoréhokoľvek z enzýmov zapojených do cyklu močoviny spôsobí retrográdnu akumuláciu chýbajúcich reakčných substrátov a následnú akumuláciu amoniaku.
Črevné baktérie tiež produkujú amoniak, ktorý prechádza do krvného obehu a odtiaľ do pečene, kde vstupuje do močovinového cyklu.
U pacientov s cirhózou pečene sa môžu v portálovom systéme tvoriť určité anastomózy, ktoré umožňujú, aby časť amoniaku z tráviaceho systému prešla priamo do hlavného obehu bez toho, aby najprv prešla pečeňou, čo je jednou z príčin hyperamonémie okrem zlyhania. pečeň.
druhy
Pretože syntéza močoviny premieňa toxický amoniak na močovinu, poruchy syntézy močoviny vedú k hyperamonémii a otrave amoniakom. Tieto otravy sú závažnejšie, keď sa porucha vyskytne v prvých dvoch krokoch metabolického cyklu močoviny.
Hyperamonémie sa klasifikujú do niekoľkých typov podľa zodpovedajúceho zlyhania enzýmu. Tieto typy hyperamonémií sa nazývajú vrodené alebo dedičné. Okrem toho existujú hyperamonémie, ktoré sú zoskupené ako „sekundárne“, kde iná patológia je schopná zmeniť metabolizmus močoviny.
Primárne alebo vrodené sú:
- Typ I : v dôsledku nedostatku kabamoylfosfátsyntetázy I
- typ II : v dôsledku nedostatku ornitínu transkarbamoylázy. Je to dedičné ochorenie spojené s chromozómom X, ktoré je sprevádzané vysokými hladinami glutamínu v krvi, mozgovomiechovom moku a moči.
- Citrullinémia : recesívne dedičné ochorenie spôsobené nedostatočnou aktivitou argininosukcinát syntetázy.
- Argininosukcínová acidúria : zdedí sa recesívne a vyznačuje sa zvýšením argininosukcinátu v krvi, mozgovomiechovom moku a moči. Existuje argininosukcináza. Ochorenie má neskorý nástup po dvoch rokoch a spôsobuje smrť v ranom veku.
- Hyperargininémia : vyznačujúca sa nízkymi hladinami argininázy erytrocytov a hromadením arginínu v krvi a mozgovomiechovom moku.
Sekundárne hyperamonémie sú spôsobené hlavne zlyhaním pečene, ktoré spomaľuje alebo znižuje metabolizmus močoviny, takže sa hromadí amoniak a dochádza k hyperamonémii.
ošetrenie
Akútna hyperamonémia sa musí liečiť okamžite, aby sa znížili hladiny amoniaku a zabránilo sa poškodeniu mozgu. Musia sa zabezpečiť kalórie, primerané tekutiny a minimálne, ale dostatočné množstvo aminokyselín, aby sa zabránilo deštrukcii endogénnych proteínov.
Je dodávaný intravenózne s elektrolytmi, tekutinami a lipidmi ako zdrojom kalórií a minimálnym množstvom výhodne esenciálnych aminokyselín. Zlepšením celkového stavu pacienta sa môže kŕmiť nazogastrickou trubicou, najmä dojčatám.
Pretože amoniak nie je ľahko eliminovaný obličkami, cieľom liečby je vytvoriť zlúčeniny, ktoré majú vysoký renálny klírens (klírens). Benzoát sodný alebo fenylacetát sa môže podávať za vzniku týchto konjugovaných zlúčenín, ktoré sa vylučujú obličkami.
V niektorých prípadoch použitie arginínu podporuje tvorbu močoviny za predpokladu, že pacient nemá nedostatok arginázy. Arginín zásobuje močovinový cyklus ornitínom a N-acetylglutamátom.
Pacienti by potom mali mať diétu s obmedzeným príjmom bielkovín, ktorá by sa mala poskytovať v malých porciách.
Referencie
- Behrman, R., Kliegman, R., & Arwin, A. (2009). Nelsonova učebnica pediatrie 16 ed. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN a García, RS (2008). Amoniak a hyperamonémia. Jeho klinický význam. Medica Sur, 15 (3), 209-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL a Loscalzo, J. (2012). Harrisonove princípy vnútorného lekárstva (ročník 2012). DL Longo (ed.). New York: Mcgraw-hill
- Mathews, CK, Van Holde, KE, & Ahern, KG (2000). Biochemistry, ed. San Francisco: BenjaminlCummings.
- McCance, KL, a Huether, SE (2018). Patofyziológia-Ebook: biologický základ choroby u dospelých a detí. Elsevier Health Sciences.
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA a Rodwell, VW (2014). Harperova ilustrovaná biochémia. McGraw-Hill.