Вторичные нарушения биосинтеза и распада белков в организме

Интенсивность фаз анаболизма и катаболизма белков в клетках зависит от их функционального состояния, изменения регуляторных влияний, характера развивающихся патологических процессов. Знание активности и соотношения этих фаз представляет определённый прак­тический интерес. В ряде случаев реальная возможность для оценки метаболизма белков в органах и тканях появляется при исследовании белков крови. Это связано с тем, что белки плазмы крови синтезируются в клетках различных органов и систем: в печени, иммуноцитах, клетках системы мононуклеарных фагоцитов и т.д. Патологичес­кие и компенсаторные процессы в этих структурах отражаются в ко­нечном итоге на показателях белкового состава плазмы крови. Дру­гой механизм изменения белкового спектра крови заключается в том, что при нарушении целостности мембран клеток в кровь могут посту­пать белки, несвойственные нормальному составу крови. В данном случае речь идет о ферментах, определение изменений активности ко­торых в крови имеет большое диагностическое и прогностические зна­чение. Ряд патологических процессов в органах сопровождается повы­шением активности некоторых ферментов в крови – гиперферментемией. При развитии некрозов в отдельных органах (ин­фаркт миокарда, острые гепатиты и панкреатиты, отравления CCl₄ и др.) вследствие разрушения клеток тканевые трансаминазы (аспартат– и аланинаминотгрнсферазы) поступают в кровь и повышение их активности в таких случаях является одним из диагностических тестов.

Активность кислой фосфатазы в сыворотке крови увеличивается при раке простаты, активность альдолазы возрастает при мышечной дистрофии. Увеличение активности амилазы в плазме крови наблюдает­ся при острых панкреатитах, язве двенадцатиперстной кишки, в то время как при гепатитах, раке печени, остром алкоголизме активность этого фермента уменьшается. При заболеваниях печени и отравлении фосфорорганическими соединениями падает активность холинэстеразы. При инфаркте миокарда в плазме увеличивается содержание четвертой и пятой изоформ лактатдегидрогеназы.

Количественные изменения в белковом составе крови могут про­являться в виде: гиперпротеинемии и гипопротеинемии. Однако эти показатели далеко не всегда отражают и моющиеся изменения в белковом составе. В случае разнонаправленных изменений белковых фракций, а также при нарушениях синтеза отдель­ных белков, концентрация которых в плазме невелика, суммарное содержание белков остается неизменным. В связи с этим получил широкое распространение термин диспротеинемия. Его ис­пользуют не только для обозначения изменений суммарного количест­ва белков в крови, но и в случаях изменения соотношения в содер­жании отдельных белковых фракций. Появление в крови белков с из­мененной структурой, несвойственных здоровому организму, обозна­чается как парапротеинемия.

Чрезвычайно тесные взаимоотношения существуют между процес­сами биосинтеза белков в печени и белковым составом плазмы крови. В гепатоцитах синтезируются все альбумины крови, до 90% альфа–глобулинов. В клетках Купфера образуется до 50% бета–глобулинов плаз­мы крови. Поэтому патологические процессы в печени (воспаление, дистрофия, опухоли, цирроз и др.) сопровождаются нарушением био­синтеза белков плазмы крови.

Рис. 1. Классификация диспротеинемий по И.А.Ойвину.  

Синтез патологических протеинов– парапротеинов (при плазмоцитомах, макроглобулинемиях, криоглобулинемиях и др.)

Компенсаторный синтез глобулинов при нарушении синтеза альбуминов (хронические диффузные поражения печени)

Синтез защитных белков – антител, С–реактивного белка и др. (инфекции, иммунитет, воспаление)

Переход клеточных белков в кровь

Гиперпротеинемия, увеличение относительного или абсолютного содержания всех или некоторых белков

Эупротеинемия

Гипопротеинемия, уменьшение относительного или абсолютного содержания всех или некоторых белков

Врождённые или приобретённые нарушения в синтезе отдельных белков (гипоальбуминемия, гипофибриногенемия, гипогамаглобулинемия, гемофилия и др.)

Ускоренный распад отдельных белков

Потеря белков при нарушении целостности или проницаемости сосудистой стенки

в наружную среду (протеинурии при заболеваниях почек)

во внешнюю среду (отёки, шок, некоторые виды укусов и др.)

смешанные формы (ожоги, кровопотери)

Уменьшение синтеза вследствие недостаточности или качественной диспропорции аминокислот (полное или частичное голодание, лихорадка, нарушение пищеварения и всасывания)

Уменьшение альбуминов проявляется не только в снижении содер­жания этой фракции в крови (гипоальбуминемии), но и сказывается на общем количестве белков – развивается гипопротеинемия, главным следствием которой является снижение онкотического давления кро­ви и развитие отеков. Следует откатить, что гипопротеинемии могут быть связаны и с активацией процессов катаболизма при острых ин­фекциях, некоторых эндокринных заболеваниях и т.д. Часто встреча­ются гипопротеинемии, связанные с потерей белков, например, при кровопотерях, нефротическом синдроме, ожогах, обширных раневых поверхностях, в послеоперационном периоде, при злокачественных опухолях, лейкозах и т.д. (см. рис. 1).

Нарушения биосинтеза некоторых белков плазмы крови часто не отражаются на общем их содержании, однако могут явиться причиной развития ряда патологических состояний. Примерами могут служить:

– геморрагические синдромы при нарушениях образования протромбина, фибриногена и других факторов свертывания крови;

– нарушения механизмов антимикробной резистентности при недоста­точном синтезе компонентов системы комплемента;

– анемии, обусловленные недостаточностью трансферрина и ферритина – белков, необходимых для реутилизации железа;

– гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона) при нарушениях образования церулоплазмина, участвующего в транспорте меди.

Рис. 2. Порочный крут при квашиоркоре

Чрезвычайно многообразны проявления нарушений процессов био­синтеза и распада белков в организме при синдроме белковой недос­таточности.

В экономически бедных районах тропической Америки, Центральной и Южной Африки, Индии недостаточное количество белка в рацио­не является важным этиологическим фактором заболевания детей – квашиоркора – на языке Ганы "красный мальчик" (син.: гидрокахексия, пеллагра детская, синдром "депигментация – отёк").

Заболевание характеризуется задержкой роста, анемией, гипопротеинемией (часто с отеком), жировой инфильтрацией печени, ат­рофией ацинарных клеток поджелудочной железы, сопровождавшейся диарреей и стеаторреей (см. рис. 2).

Поступление в организм недостаточного количества белка приво­дит к нарушению функций кишечника и неэффективному использованию тех небольших количеств белка, которые поступают о пищей (ЛОНП, липопротеиду очень низкой плотности).

Патологические изменения белкового обмена на этапах биосинте­зе и распада белков могут происходить из–за нарушения процессов регуляции, которые осуществляются нервной я эндокринной системами, Нервные влияния могут реализоваться либо прямым воздействием на метаболизм белков, либо опосредованно через железы внутренней секреции. Денервация органов и тканей приводит к нарушению их питания развитию атрофии. При этом происходит активация протеолиза и торможение биосинтеза белков. Примерами таких состояний могут служить прогрессирующие мышечные дистрофии, развивающиеся вследствие поражений вегетативной нервной система на различных уровнях.

Механизмы влияний гормонов на белковый обмен различны. Эти влияния могут осуществляться путем воздействия на геном клетки, что определяет в конечном итоге количество вновь образующегося белка. Под гормональным контролем находится активность ферментов. Это предопределяет возможность регуляторных влияний как на ско­рость течения отдельных биохимических реакций, так и на различные фазы обмена. Примерами патологических состояний, обусловленных нарушением эндокринных влияний на фазы белкового обмена, могут быть акромегалия и гигантизм, гипофизарная кахексия (болезнь Симмондса), гипофизарный нанизм; истощение с выраженным отрицатель­ным азотистым балансом, наблюдающиеся при тиреотоксикозе и др.

Усиление распада белков в тканях может наблюдаться при раз­личиях типических патологических процессах (воспаление, аллергия, ишемия и т.д.) и при ряде инфекционных заболеваний, сопровождаю­щихся лихорадкой, при интоксикациях, обширных ожогах и травмах мягких тканей. Повышенный катаболизм белков в этих случаях может носить как локальный, так и генерализованный характер.

Среди других факторов, ограничивающих синтез белка, следует отметить гипоксию. Дефицит кислорода в тканях вызывает нарушение всех видов обмена, в том числе и пластического. Биосинтез белка (как весьма энергоемкий процесс) снижается. Это особенно влияет на синтез тех белков, которые имеют короткое время полужизни, например, факторы свертывания. Концентрация аминокислот в крови повышается. Увеличивается содержание аммиака, снижается количест­во глутамина, устанавливается отрицательный азотистый баланс.

Дата добавления: 2015-06-04