XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Аммиак относится к основным нейро- и цитотоксическим метаболитам в организме человека. Аммиак индуцирует образование активных форм кислорода, уменьшает активность эндотелиальной NO-синтазы, дозозависимо снижает клеточный метаболизм и пролиферацию звездчатых клеток, способствует усилению процессов фиброгенеза, нарушеню ЦНС, нарушению внутрипеченочной гемодинамики и, соответственно, формированию портальной гипертензии. Повышенное содержание аммиака ассоциировано не только с различными нейропсихическими нарушениями при циррозе печени, но и наблюдаются у пациентов с хроническими заболеваниями печени на доцирротической стадии. Отражением наличия минимальной печеночной энцефалопатии у пациентов с хроническими гепатитами являются когнитивные нарушения, которые проявляются снижением концентрации внимания, в частности, у детей.

Аммиак — конечный продукт азотистого обмена в организме человека. В нормальных условиях постоянно поддерживается баланс азота и аммиака. До 60% аммиака образуется в печени при дезаминировании глутамина и других аминокислот, небольшое количество — при распаде глутамина в тонкой кишке и в мышцах при физических нагрузках. Кроме того, содержащаяся в желудочно-кишечном тракте микрофлора разлагает белок и мочевину, вследствие чего также образуется некоторое количество аммиака.

В крови здорового человека нормальный уровень аммиака (NH₃)изменяется от 15 до 60 мкг/100 мл (21-50 мк моль/л). В тканях и межклеточных жидкостях в норме аммиак связывает протон и присутствует в виде ионизированной формы — иона аммония (NH₄⁺)_. Концентрация неионизированного NH₃ незначительна (около 1%), и он не проникает через ГЭБ. Содержание иона аммония в свежей плазме составляет менее 20 мкг на 100 мл, что подтверждает чрезвычайную эффективность биохимических реакций освобождения от этого высокотоксичного вещества.

Известно несколько механизмов, участвующих в обезвреживании аммиака, основной из них реализуется в перипортальных гепатоцитах печени. Так, в орнитиновом цикле Кребса-Гензелайта, из 100 г белка, поступающего с пищей, образуется около 30 г мочевины, которая выводится почками. Кроме того, аммиак метаболизируется при образовании глутамина из глутамата в перивенозных гепатоцитах печени, мышцах и в головном мозге (в астроцитах), а также при аминировании альфа-кетокислот в синтезе аминокислот.

Увеличение аммиака в крови – это индикатор изменения его метаболизма в печени. Так, в ранее проведенных исследованиях, при неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) на стадии стеатоза и при циррозе печени (ЦП) было показано снижение активности ферментов цикла синтеза мочевины и синтеза глутамина в гепатобиоптатах на 20% и 50% соответственно в сравнении со здоровыми лицами. Повышение уровня аммиака в крови ассоциировано с различными патологическими состояниями или нарушениями физиологических функций.

Повышение содержания аммиака в крови определяется как гипераммониемия. Являясь токсичным соединением, аммиак у здорового человека присутствует в крови в относительно невысоких концентрациях, однако даже небольшое повышение оказывает неблагоприятное действие на организм, и, прежде всего, на центральную нервную систему (ЦНС).

В реальной клинической практике выделяют 2 основных варианта гипераммониемий:

1. Приобретенные гипераммониемии вследствие развития цирроза печени (ЦП) и/или портосистемного шунтирования;

2. Наследственные гипераммониемии – как результат различных генетических дефектов ферментов орнитинового цикла.

Наследственные формы гипераммониемии вызваны генетическим дефектом любого из пяти ферментов синтеза мочевины. Соответственно ферменту заболевание делится на пять типов. Первичными признаками гипераммониемий являются: сонливость, отказ от пищи, рвота, беспокойство, судороги, нарушение координации движений, тахипноэ, дыхательный алкалоз. Могут развиться печеночная недостаточность, легочные и внутричерепные кровоизлияния.

Наиболее частой является гипераммониемия типа II, связанная с недостатком орнитинкарбамоилтрансферазы. Заболевание рецессивно, сцеплено с Х-хромосомой. У матери также наблюдается гипераммониемия и отвращение к белковым продуктам. При полном дефекте фермента наследственные гипераммониемии имеют раннее начало (в период до 48 часов после рождения).

Лабораторным критерием заболевания является накопление глутамина (в 20 и более раз) и аммиака в крови, ликворе и моче.

Основа лечения гипераммониемий сводится к ограничению белка в диете, уже это позволяет предотвратить многие нарушения мозговой деятельности.

Также используют глутамат (связывающий аммиак) и фенилацетат, образующий с глутамином водорастворимый комплекс, который выводится с мочой. Учитывая, что часть аммиака способна вступать в синтез глицина, также используют бензойную кислоту, образующую с глицином гиппуровую кислоту, которая также выводится с мочой.

Рассматривая влияния аммиака на мозговую деятельность, необходимо отметить, что аммиачная интоксикация протекает в несколько стадий. Первоначально нарушения происходят в печени. Еще до возникновения комы в печени тормозятся процессы, связанные с энергообеспечением всех тканей и клеток организма. Прежде всего ослабляется глюконеогенез в печени, затем снижается содержание кетоновых тел; в крови к 10-й минуте кетоновые тела едва обнаруживаются - возникает состояние комы. Лишь в это время начинают изменяться биохимические показатели мозга. С началом судорог резко уменьшается содержание АТФ в мозге. Повышение содержания аммиака в крови тканях организма способно индуцировать развитие энцефалопатии.

Печеночная энцефалопатия (ПЭ) – это потенциально обратимое нарушение функции мозга, возникающее в результате острой печеночной недостаточности (ОПН), хронических заболеваний печени и (или) портосистемного шунтирования крови. Действительно, многолетние экспериментальные и клинические исследования позволяют прийти к выводу, что аммиак, первоначально рассматривавшийся в качестве основной причины ПЭ, сохраняет за собой это амплуа, несмотря на описание многих других дополняющих друг друга механизмов.

В развитии ПЭ принимают участие два основных механизма:

1) снижение детоксицирующей функции печени вследствие ее острого или хронического заболевания (обусловливает развитие «эндогенной» ПЭ);

2) формирование функциональных или анатомических шунтов между системами портального и общего кровообращения, ведущее к проникновению токсических продуктов кишечного происхождения в головной мозг (обусловливает развитие портосистемной ПЭ).

Таким образом, у новорожденных такое нарушение часто является результатом генетических отклонений, в то время как у взрослых людей это нарушение чаще является следствием заболевания печени.

Список используемой литературы

Журнальная статья: Аммиак как нейро- и гепатотоксин / Автор А.О. Буеверов // Журнал медицинский совет. - 2015. - № 13. - стр. 80 - 84.

Журнальная статья: Гипераммониемия у пациентов на доцирротической стадии: Клиническая реальность / Автор Л.Ю. Ильченко, И.Г. Никитин. // Журнал The Russian archives of Internal Medicine. - 2018. - № 3. - стр. 186 - 188.

Монограф: Алексеенко С.А. , Агеева Е.А. , Полковникова О.П. . Современные подходы к диагностике и лечению гипераммониемии у пациентов с хроническими заболеваниями печени на доцирротической стадии. / РМЖ «Медицинское обозрение» №7 , ФГБОУ ВО ДВГМУ Минздрава России, Хабаровск, КГБУЗ «ГКП № 3», Хабаровск, 24.09.2018. - стр. 19 -23.

Курс лекций: Гаврилов И.В. Название: к.б.н., доцент кафедры биохимии Белки I. Механизмы переваривание и всасывания белков. - Екатеринбург. - 2017. Количество страниц: 42.

Код для цитирования: Скопировать