XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В результате мутации гена, контролирующего синтез фенилаланингидроксилазы, развивается метаболический блок на этапе превращения аминокислоты фенилаланина в тирозин, вследствие чего основным путем преобразования фенилаланина является дезаминирование и синтез токсических производных - фенилпировиноградной, фенил-молочной и фенилуксусной кислот. В крови и тканях увеличивается содержание фенилаланина (до 0,2 г/л и более при норме 0,01-0,02 г/л). Важную роль в патогенезе болезни играет недостаточный синтез тирозина, который является предшественником катехоламинов и меланина. Данное заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу [2].

Фенилкетонурия - тяжелое наследственное заболевание, наступающее вследствие врожденного дефекта фермента, отвечающего в организме человека за нормальный обмен фенилаланина, который является одной из незаменимых аминокислот, входящих в состав белка.

При заболевании нарушаются обменные процессы, особенно важные для развивающейся нервной системы ребенка. В крови и других жидкостях организма накапливается в большом количестве фенилаланин и образуются такие вещества как фенилпировиноградная, фенилмолочная и фенилуксусная кислоты, которые выделяются в повышенных количествах с мочой. Следствием нарушенного обмена в мозге является тяжелое психическое недоразвитие [5].

Поступающий в организм фенилаланин идет на синтез пептидной цепи или превращается в тирозин. Отсутствие в печени фермента фенилаланингидроксидазы препятствует нормальному превращению фенилаланина пищи в тирозин. Поэтому фенилаланин используется лишь при синтезе белка, а избыток трансаминируется в фенилпировиноградную кислоту (фенил-ПВК), накапливается в клетках печени и попадает в кровоток, где его количество является токсичным для клеток мозга. Почки не справляются с реабсорбцией фенил-ПВК, в результате чего он выводится с мочой. Наличие именно этого фенилкетона в моче дало основание назвать соответствующее патологическое состояние фенилкетонурией (ФКУ).

Первыми проявлениями болезни являются:

- вялость ребенка, отсутствие интереса к окружающему;

- повышенная раздражительность, беспокойство;

- срыгивание, рвота;

- судорожные эквиваленты: спонтанный рефлекс Моро, спонтанный рефлекс Бабинского, сосательные автоматизмы;

- судорожный синдром;

- заплесневелый, мышиный, волчий запах мочи и пота [3].

Если ничего не предпринимать, ФКУ приводит к весьма тяжелым последствиям - развивается олигофрения. К счастью, этот трагический исход можно предотвратить, если поставить правильный диагноз при рождении. В наши дни это легко осуществимо в ходе массового обследования (скрининга) новорожденных с целью выявления ФКУ.

Профилактика ФКУ сводится к:

1. Выявлению гетерозиготных носителей. Большое значение имеет специальное наблюдение за семьями риска, т.е. за такими семьями, где уже имелись дети с данным заболеванием. Новорожденные из таких семей должны быть подвергнуты обязательному биохимическому исследованию и при показаниях к раннему лечению.

2. Внедрению программ массового скрининга новорожденных для раннего выявления болезни и своевременного назначения диетотерапии. Выявление и лечение детей по программам массового скрининга также позволяет предупредить развитие тяжелой психической инвалидности.

Главным способом лечения является диетотерапия, ограничивающая поступление в организм фенилаланина; приступить к ней нужно немедленно после установления диагноза. При ранней диагностике это гарантирует нормальное нервно-психическое развитие ребенка.

Диетотерапия, как единственный эффективный метод лечения ФКУ, должна применятся с первых месяцев жизни ребенка, тогда поражение мозга не разовьется. Важно ограничить количество потребляемого фенилаланина таким образом, чтобы обеспечить его поступление в организм в количествах, необходимых и достаточных для роста и развития, но предотвратив его накопление в жидкостях тела. Кроме диетотерапии необходим постоянный медицинский контроль за умственным и физическим развитием ребенка.

Очень важно то, что применение диетотерапии на позднем этапе не вернет ребенку нормального интеллекта. Дети, у которых это заболевание не диагностируют сразу при рождении, а выявляют по умственной отсталости, не могут быть излечены [4].

По достижении 12-14 лет такие дети могут переходить на нормальное питание и никаких признаков ФКУ у них не наблюдается. Однако женщина, которая в детстве переболела этим заболеванием, должна снова перейти на диету и употреблять продукты только с пониженным содержанием фенилаланина перед зачатием, и потом во время беременности и кормления грудью оставаться на этой диете. Если она не сделает этого, то ее ребенок подвергается риску замедленного физического и умственного развития, даже если его отец не является носителем гена фенилкетонурии.

В качестве диетического метода лечения ФКУ предлагается [6] добавление большой концентрации нейтральной аминокислоты (НАК), которая конкурирует с фенилаланином за один и тот же переносчик, за счет чего снижается накопление фенилаланина в мозге, что, в свою очередь, уменьшает неврологические осложнения. Авторами синтезирован in vitro богатый НАК протеин, который может быть клонирован, экспрессирован и далее использоваться в качестве биодобавки в терапии ФКУ.

С мнением ученых невозможно не согласиться, так как единственным лечением, способным предотвратить развитие слабоумия или уменьшить его степень, является диета, исключающая поступление в организм фенилаланина сверх того минимального количества, которое необходимо для синтеза собственных тканевых белков. Учитывая то, что меню для больных ФКУ детей состоит в основном из фруктов, овощей, крахмальных изделий и жиров с учетом содержания в них фенилаланина, введение в их рацион полноценной белковой пищи крайне необходимо.

Таким образом, своевременная диагностика фенилкетонурии, использование в диетотерапии достижений в области биохимии позволит вовремя начать лечение и избежать серьезных последствий для здоровья ребенка.

Список литературы

1. Koch R. et al. Neuropathology of a 4-month-old infant born to a woman with phenylketonuria // Dev. Med. Child. Neurol. 2008. V. 50. P. 230-233.

2. Van Spronsen F. J. et al. Large neutral amino acids in the treatment of PKU: from theory to practice // J. Inherit. Metab. Dis. 2010. V. 33. P. 671-676.

3. Harding C. O. New era in treatment for phenylketonuria: pharmacologic therapy with sapropterin dihydrochloride // Biologics. 2010. V. 9. P. 231-236.

4. Ney D. M. et al. Dietary glycomacropeptide supports growth and reduces the concentrations of phenylalanine in plasma and brain in a murine model of phenylketonuria // J. Nutr. 2008. V. 138. P. 316-322.

5. Singh R. H. et al. BH4 therapy impacts the nutrition status and intake in children with phenylketonuria: 2-year follow-up // J. Inherit. Metab. Dis. 2010. V. 33. P. 689-695.

6. Appaiah, Prakruthi; Vasu, Prasanna. Improvement, cloning, and expression of an in silico designed protein enriched with large neutral amino acids in Pichia pastoris for possible application in phenylketonuria. // JOURNAL OF FOOD BIOCHEMISTRY. JAN 2020. e13151.

Код для цитирования: Скопировать