1. Bilirubina- krążenie w osoczu, mechanizm wchłaniania i metabolizm bilirubiny w wątrobie.

2. białka oporności wielolekowej w metabolizmie bilirubiny,

3. katabolizm hemu

4. ALAS1 - funkcje, regulacja.

5. ALAS2

6. urobilinogen - powstawanie, wydalanie; przy jakiej chorobie brak urobilinogenu w moczu, przy jakiej chorobie wzmożony?

7. cykl glioksalowy,

8. mostek cytrynianowy,

9. mostek glicerolowy - znaczenie, opisać przebieg

10. regulacja syntezy pirymidyn

11. regulacja biosyntezy puryn.

12. reakcje salvage puryn - przebieg i znaczenie

13. układ tioredoksyny - budowa, funkcje.

14. choroby związane z metabolizmem puryn

15. fosforylacja substratowa,

16. czynniki rozprzęgające łańcuch oddechowy, wymienić endo i egzogenne, mechanizm działania

17. inhibitory oksydazy cytochromowej - wymienić, mechanizm

18. inhibitory kompleksu II - wymienić, podać mechanizm działania

19. działanie toksyczna ALA i PBG

20. toksyczne działanie porfiryn

21. zespół Gilberta - przyczyna, obraz kliniczny, objawy.

22. zespół Crigler – najjar

23. zespół rotora

24. porfiria nabyta,

25. Goździkowa z żółtaczką, bilirubina całkowita 4mg%, bezpośrednia 3mg%, AlAT 40UI, AspAT 35 UI

26. Nieodwracalne reakcje cyklu Krebsa

1. Bilirubina- krążenie w osoczu, mechanizm wchłaniania i metabolizm w wątrobie.

Nierozpuszczalna w wodzie bilirubina transportowana jest w krążeniu w połączeniu niekowalencyjnym z albuminą. Niektóre leki konkurują z bilirubiną o albuminy i mogą ja wypierać z połączeń. Uwolniona z kompleksu bilirubina może wnikać do komórek nerwowych, powodując uszkodzenia OUN.

Bilirubina jest wychwytywana na drodze dyfuzji ułatwionej przez hepatocyty. Jednym z transporterów jest SLC21A6.

W obrębie komórki wiąże się z transferazami glutationowymi i ligandyną (białko Y). Następnie trafia do siateczki. W siateczce UDP-glukuronozylotransferaza przenosi resztę kwasu glukuronowego z UDP-glukuronianu na bilirubinę. Produktem pośrednim jest monoglukuronid bilirubiny, który jest przekształcany w diglukuronid. Glukuronizowane jest 75% bilirubiny w hepatocycie. 15% ulega związaniu z aktywnym siarczanem PAPS. 10 % jest etylowane przez SAM lub łączy się z aminokwasami tauryną lub glicyną. Niesprzężona bilirubina też może być wydalana do żółci jak jest w formie izomeru E, w który przechodzi pod wpływem światła niebieskiego.

Wydzielanie sprzężonej bilirubiny do żółci przebiega wbrew gradientowi stężeń na zasadzie transportu aktywnego. Białko MPR-2 (MOAT) występujące w błonie plazmatycznej bieguna kanalikowego usuwa aniony organiczne. Należy do rodziny białek transportujących zawierających kasetę wiążącą ATP. Transport bilirubiny do żółci jest indukowany przez leki np. fenobarbital. Transport zmniejsza: wirusowe lub poalkoholowe uszkodzenie wątroby, cholestaza ciężarnej, alkaliczne steroidy np. chloropromazyna.

1. Białka oporności wielolekowej w metabolizmie bilirubiny.

Białka oporności wielolekowej – MDR lub glikoproteina P to białka działające jako ATP-zależna pompa wyrzucająca z komórki, w której uległa ekspresji, duża grupę małych cząsteczek. W ten sposób działają np. w komórkach nowotworowych. Zatem jeśli komórki są poddane działaniu jakiegoś leku, białko MDR wypompowuje lek z komórki zanim zacznie on działać. Nabycie oporności na jeden lek powoduje obniżenie wrażliwości na inne leki (dlatego oporność wielolekowa).

Budowa:

Analiza sekwencji aminokwasowej MDR i białek homologicznych wykazała podobieństwa strukturalne. Każde takie białko składa się z 4 domen: 2 o nieznanej strukturze wiążących się z błoną i 2 wiążących ATP. Domeny wiążące ATP nazywa się kasetami wiążącymi ATP (ABC).

W metabolizmie bilirubiny występuje białko MRP-2 – multidrug resistance-like protein-2, określane też białkiem MOAT (multispecific organic anion transporter). Białko to uczestniczy w wydzielaniu sprzężonej bilirubiny do żółci. Występuje ono w błonie plazmatycznej strefy wydzielniczej hepatocytu i usuwa aniony organiczne. Transport ten przebiega wbrew gradientowi stężeń i wymaga ATP.

1. Katabolizm hemu.

Katabolizm hemu przebiega w układzie siateczkowo-śródbłonkowym wątroby i śledziony. Z hemoglobiny pochodzi około 85% hemu przeznaczonego do degradacji. Reszta pochodzi z mioglobiny i z białek enzymatycznych.

SZLAK:

hem

hemina (z Fe³⁺)

NADPH

NADP⁺

mikrosomalna hemina (z Fe²⁺)

oksygenaza

hemowa NADPH O₂

NADP⁺

hemina (z Fe³⁺ i grupą OH)

O₂

oksygenaza hemowa Fe³⁺

CO

biliwerdyna

NADPH

reduktaza biliwerydynowa

NADP⁺

bilirubina

1. ALAS1 - funkcje, regulacja.

Jest pierwszym enzymem syntezy hemu. Przeprowadza reakcję :

CoA-SH

^{Sukcynylo-CoA + glicyna} _PLP ^{α-amino-β-ketoadypinian}

Hem za pośrednictwem cząsteczki aporepresora działa jako ujemny regulator syntezy ALAS1. Szybkość syntezy ALAS1 znacznie się zwiększa przy braku hemu, a maleje, jeśli hem występuje. Poziom ALAS1 zwiększa się też pod wpływem wielu leków (leki indukują cytochrom P-450 zawierający hem. Cytochrom „zabiera” hem więc jest go mniej co indukuje syntezę ALAS1). Hematyna i glukoza zapobiegają represji ALAS1.

1. ALAS2

Jest to erytroidalna forma ALAS. Jej regulacja różni się od regulacji ALAS1. Na jej poziom wpływa stężenie hemu oraz żelaza. Im jest ich więcej tym większa jest aktywność ALAS2.

1. urobilinogen - powstawanie, wydalanie; przy jakiej chorobie brak urobilinogenu w moczu, przy jakiej chorobie wzmożony?

Sprzężona bilirubina (diglukuronid bilirubiny) dociera do jelita krętego i jelita grubego i tam β-glukuronidazy usuwają kwas glukuronowy a flora bakteryjna kału redukuje barwnik do bezbarwnych urobilinogenów. Część urobilinogenu przenika z jelita do krwi i jest wydalana drogą nerkową, utleniając się w kontakcie z powietrzem w żółtą urobilinę (barwnik moczu). Pewna część wchłania się i ponownie wydziela do wątroby stanowiąc krążenie jelitowo-wątrobowe barwników żółciowych. Większość urobilinogenów utlenia się do sterkobiliny (barwnik kału) i wydala z kałem. Utlenienie pozostałych urobilinogenów powoduje ciemnienie kału na powietrzu.

Brak urobilinogenu w moczu występuje z żółtaczce zastoinowej – bilirubina nie może być transportowana z wątroby poprzez żółć do jelita. Wątroba zwraca diglukuronid do krwi, a ten wydala się z moczem.

Urobilinogen jest wzmożony w żółtaczce hemolitycznej i miąższowej – hemolityczna: wzmożony rozpad hemu powoduje wzrost ilości diglukuronidu bilirubiny wydzielanego z żółcią – powstaje więcej urobilinogenu, rośnie jego stężenie w osoczu i wydalanie z moczem; miąższowa: uszkodzenie komórek wątrobowych zmniejsza zarówno wychwyt bilirubiny przez wątrobę, jak i wytwarzanie diglukuronidu. Wzrasta stężenie wolnej bilirubiny w osoczu, rośnie wydalanie urobilinogenu z moczem, treść jelitowa jest odbarwiona.

1. Cykl glioksalowy.

Wiele bakterii i roślin wykorzystuje do wzrostu octan lub inne związki, z których powstaje acetylo-CoA. Korzystają one ze szlaku metabolicznego nie występującego u pozostałych organizmów. Szlak ten przemienia dwuwęglowej jednostki acetylowi w czterowęglowe (bursztynian) potrzebne do przekształcenia energii i biosyntez. Cykl glioksalowy omija dwa etapy dekarboksylacji zachodzące w cyklu Krebsa. Inną zasadniczą różnicą jest to że na jeden cykl przypadają dwie cząsteczki acetylo-CoA, natomiast do cyklu Krebsa wchodzi jedna. Ogólnie cykl glioksalowy poszerza możliwości metaboliczne wielu roślin i bakterii. Umożliwia on tym organizmom przeżycie na octanie, ponieważ wykorzystując niektóre reakcje cyklu Krebsa omija jego dwie reakcje dekarboksylacji.

SCHEMAT CYKLU:

Acetylo-CoA + H₂O CoA

syntaza cytrynianowa

szczawiooctan cytrynian

NADH+H⁺

dehydrogenaza jabłczanowa akonitaza

NAD⁺

jabłczan izocytrynian

Syntaza jabłczanowa liaza izocytrynianowa

CoA

bursztynian

Acetylo-CoA + H₂O

glioksalan

1. Mostek cytrynianowy.

Mitochondria są producentem acetylo-S-CoA. Grupy acetylowi związane z CoA mogą zostać utleniona w mitochondriach w cyklu Krebsa lub zostać zużyte do syntezy cholesterolu i kwasów tłuszczowych w cytozolu. Wewnętrzna błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla acetylo-S-CoA. Przekazanie grupy acetylowej z mitochondrium do cytozolu zachodzi poprzez mostek cytrynianowy.

Mechanizm:

1. W matrix acetylo-S-CoA kondensuje ze szczawiooctanem. Powstaje cytrynian. Katalizator: Syntaza cytrynianowa.

2. Cytrynian przenika do cytozolu przez przenośnik kwasów trikarboksylowych.

3. Cytrynian pod wpływem ATP-liazy cytrynianowej rozpada się do acetylo-S-CoA i szczawiooctanu.

Regulacja:

Transport cytrynianu do cytozolu zachodzi tylko wtedy gdy jego stężenie w matrix jest dostatecznie duże. Dzieje się tak wtedy gdy mitochondria mają dużo ATP: ATP hamuje allosterycznie dehydrogenazę izocytrynianową, następuje akumulacja izocytrynianu i cytrynianu. Gdy zawartość ATP maleje dehydrogenaza izocytrynianowa przyspiesza zużycie cytrynianu w cyklu Krebsa.

Powrót szczawiooctanu:

• Dehydrogenaza jabłczanowa cytozolowa – przy udziale NADH+H⁺ redukuje szczawiooctan do jabłczanu a ten przenika do mitochondrium razem z 2 równoważnikami redukcyjnymi. Dehydrogenaza jabłczanowa mitochondrialna zamienia go powrotem w szczawiooctan przy użyciu NAD⁺.

• Aminotransferaza asparaginianowa cytozolowa – przekształca szczawiooctan w asparaginian. Ten przenika do mitochondrium i tam jest przekształcany w szczawiooctan pryz użyciu aminotransferazy asparaginianowej mitochondrialnej.

• Enzym jabłczanowy – dekarboksyluje i utlenia jabłczan do pirogronianu i CO₂ przy użyciu NADP⁺. Pirogronian przenika do mitochondrium i drogą karboksylację jest zamieniany w szczawiooctan.

1. Mostek glicerolowy - znaczenie, opisać przebieg.

Wewnętrzna błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla NADH+H⁺, który jest stale wytwarzany w cytozolu przez dehydrogenazę gliceraldehydo-3-fosforanową – enzym szlaku glikolizy. NADH+H⁺ pozamitochondrialny musi zostać przeniesiony do mitochondrium w celu utlenienia w łańcuchu oddechowym aby mógł odtworzyć się NAD⁺ niezbędny w procesie glikolizy. Bierze w tym udział mostek glicerolofosforanowy.

Mechanizm:

Dehydrogenaza glicerolo-3-fosforanowa cytozolowa przenosi parę atomów wodoru z NADH+H⁺ na fosfodihydroksyaceton z wytworzeniem glicerolo-3-fosforanu. Ten przenika do przestrzeni międzybłonowej mitochondrium. Tam dehydrogenaza glicerolo-3-fosforanowa mitochondrialna zakotwiczona w wewnętrznej błonie mitochondrium utlenia glicerolo-3-fosforan do fosfodihydroksyacetonu. Akceptorem dwóch wodorów jest tu FAD będący grupą prostetyczną dehydrogenazy. Powstaje FADH₂ i odtwarza dihydroksyaceton. Para atomów wodoru zostaje przekazana z FADH₂ na koenzym Q. fosfodihydroksyaceton przechodzi do cytozolu gdzie działa na niego dehydrogenaza glicerolo-3-fosforanowa cytozolowa – odtwarza się NAD⁺ i powstaje glicerolo-3-fosforan.

1. Regulacja biosyntezy pirymidyn.

Aktywność 2 pierwszych enzymów szlaku jest regulowana allosterycznie:

• CPS II: aktywatory – PRPP

Inhibitory – UTP, nukleotydy purynowe

• Transkarbamoilaza asparaginianowa: aktywatory – ATP

Inhibitory – CTP

Aktywność 3 pierwszych i 2 ostatnich enzymów jest regulowana na poziomie genetycznym przez skoordynowaną represję i derepsresję:

• CPS II

• Transkarbamoilaza asparaginianowa

• Dihydroorotaza

• Fosforybozylotransferaza orotanowa

• Dekarboksylaza orotydyno-5-fosforanowa

1. Regulacja biosyntezy puryn.

• Głównym czynnikiem warunkującym szybkość biosyntezy puryn jest stężenie PRPP.

Szybkość biosyntezy PRPP zależy od dostępności rybozo-5-fosforanu i aktywności syntazy PRPP wrażliwej na stężenie fosforanu i rybo nukleotydów purynowych i pirymidynowych.

• AMP i GMP regulują swoje powstawanie z IMP przez sprzężenie zwrotne:

• AMP hamuje syntazę adenylobursztynianową

• GMP hamuje dehydrogenazę IMP

• Regulacja krzyżowa:

• Konwersja IMP do adenylobursztynianu wymaga GTP

• Konwersja XMP do GMP wymaga ATP

• AMP i GMP hamują fosforybozylotransferazę hipoksantyno-guaninową

• GMP hamuje amidotransferazę glutamylową PRPP

1. reakcje salvage puryn - przebieg i znaczenie

konwersja puryn, rybo nukleozydów puryn i deoksyrybonnukleozydów puryn do mononukleotydów obejmuje reakcje rezerwowe – reakcje salvage. Wymagają one znacznie mniej energii niż synteza puryn de Novo. Wątroba ssaków stanowiąca główne miejsce biosyntezy nukleotydów purynowych dostarcza puryn i ich nukleotydów do reakcji rezerwowych oraz zużywania tych związków przez tkanki które nie mają zdolności do och biosyntezy. Np. w tkane mózgowej człowieka stężenie aminotransferazy PRPP jest małe i dlatego zależy ona częściowo od egzogennych puryn. Erytrocyty i leukocyty wielojądrzaste nie mogą syntetyzować 5-fosforybozyloaminy i dlatego zużywają egzogenne puryny do wytworzenia nukleotydów.

Najważniejszym mechanizmem reakcji salvage jest fosforybozylacja wolnej puryny przez PRPP z wytworzeniem 5’-mononukleotydu purynowego:

PRPP PPi

adenina AMP

fosforybozylotransferaza adeninowa

PRPP PPI

hipoksantyna IMP

fosforybozylotransferaza hipoksantynowo-guaninowa

PRPP PPi

guanina GMP

fosforybozylotransferaza hipoksantynowo-guaninowa

1. Układ tioredoksyny - budowa, funkcje.

Reakcje katalizowane przez ten kompleks prowadzą do utworzenia dis fosforanów deoksyrybonukleozydów (dNDP). Kompleks jest aktywny gdy komórki syntetyzują DNA w procesie przygotowania do podziału.

Redukcja wymaga:

• Tioredoksyny (ko faktor białkowy)

• Reduktazy tioredoksyny

• NADPH

• Reduktazy rybo nukleotydowej

Schemat:

reduktaza rybonukleozydowa

difosforan rybonukleozydu difosforan 2’-deoksyrybonukleozydu

zredukowana tioredoksyna utleniona tioredoksyna

reduktaza

^{tioredoksynowa}

NADP⁺ NADPH+H⁺

Budowa:

Tioredoksyna – białko, zawiera dwie reszty cysteiny

Reduktaza rybonukleotydowa – enzym rodnikowy, składa się z 2 podjednostek: B1i B2, z których obie są dimerami. B1 i B2 wspólnie tworzą miejsce katalityczne enzymu.

Mechanizm:

Istotą mechanizmu reakcji jest przeniesienie właściwości rodnika enzymu na substrat: niesparowany elektron jest przemieszczany z tyrozyny w B2 do reszty cysteiny w B1, która wówczas usuwa atom wodoru z reszty rybozy w pozycji C-3. Sąsiedztwo wolnego rodnika ułatwia odłączenie reszty –OH w pozycji C-2. Powstaje deoksyryboza, a atom wodoru powraca do C-3.

Elektrony z NADPH są przenoszone na grupy –SH miejsc katalitycznych reduktazy przez tioredoksynę. Reduktaza rybonukleotydowa powoduje utlenienie reszt cysteiny w tioredoksynie do dwusiarczków. Tioredoksyna następnie jest regenerowana przez reduktazę tioredoksynową wykorzystującą NADPH.

Regulacja:

Reakcja ta jest kontrolowana przez mechanizmy allosteryczne. Duża ilość dNTP hamuje aktywność katalityczną kompleksu, natomiast dużo dNTP ją pobudza.

1. Choroby związane z metabolizmem puryn.

• Defekty genetyczne syntazy PRPP - objawiają się klinicznie w postaci dny moczanowej. Każdy z tych defektów (np. zwiększone powinowactwo do rybozo-5-fosforanu, oporność na hamowanie przez sprzężenie zwrotne) prowadzi do nadprodukcji i nadmiernego wydalania katabolitów puryn. Jeśli poziom moczanu w surowicy przekroczy limit rozpuszczalności w tkankach miękkich i stawach dochodzi do krystalizacji moczanu sodu, prowadzącej do reakcji zapalnej.

• Zespół Lescha-Nyhana – polega na hiperurykemii z często towarzyszącą kamicą moczanową i dziwacznym zespołem samookaleczania. Jest spowodowany brakiem aktywności fosforybozylotransferazy hipoksantynowo-guaninowej – enzymu występującego w reakcjach salvage puryn. Towarzyszące temu zwiększenie stężenia wewnątrzkomórkowego PRPP, który nie jest zużywany w reakcji rezerwowej, powoduje nadmierne wytwarzanie puryn. Dziedziczenie – sprzężony z chromosomem X recesywne.

• Choroba von Gierkego – nadmierne wytwarzanie puryn i hiperurykemia w chorobie von Gierkego występuje jako proces wtórny, wynikający ze wzmożonej generacji rybozo-5-fosforanu, prekursora PRPP. Dodatkowo towarzysząca temu kwasica mleczanowa podnosi próg nerkowy dla moczanów i następnie zwiększa całkowitą pule moczanów w organizmie.

• Hipourykemia – hipourykemia i zwiększone wydalanie hipoksantyny i ksantyny towarzyszą niedoborowi oksydazy ksantynowej, wywołanemu albo defektem genetycznym, albo silnym uszkodzeniem wątroby. W ciężkim zespole niedoboru oksydazy u chorych może występować ksantynuria i kamica ksantynowa.

• Deficyt deaminazy adenozynowej – towarzyszy mu ciężki, złożony deficyt immunologiczny, w którym zarówno limfocyty T, jak i limfocyty B są nieliczne i niefunkcjonalne.

• Deficyt fosforylazy nukleozydu purynowego – towarzyszy mu ciężki deficyt limfocytów T z pozornie normalna funkcja limfocytów B. dysfunkcja immunologiczna pochodzi z nagromadzenia dGTP i dATP, które allosterycznie hamuje reduktazę rybonukleotydową i przez to pozbawiają komórki prekursorów DNA.

1. Fosforylacja substratowa.

Związki fosforanowe o bardzo wysokiej energii nie mogą być bezpośrednimi dawcami energii dla reakcji endoergicznych. Uczestniczą natomiast w syntezie ATP na drodze fosforylacji substratowej. Należą do nich:

• 1,3-difosfoglicerynian

• Fosfoenolopirogronian

• Fosfokreatyna

Fosforylacja substratowa to proces polegający na tworzeniu ATP kosztem rozpadu związków o bardzo wysokiej energii. Nie jest ona związana z funkcjonowaniem łańcucha oddechowego. Jest to drugi obok fosforylacji oksydacyjnej mechanizm tworzenia ATP szczególnie ważny dla komórek o metabolizmie beztlenowym.

Reakcje:

Fosfokreatyna + ADP ATP + kreatyna

Kinaza kreatynowa

Fosfoenolopirogronian + ADP ATP + pirogronian

Kinaza pirogronianowa, Mg²⁺

1,3-difosfoglicerynian + ADP ATP + 3-fosfoglicerynian

Kinaza fosfoglicerynianowa, Mg²⁺

1. Czynniki rozprzęgające łańcuch oddechowy, wymienić endo i egzogenne, mechanizm działania.

Związki rozprzęgające rozdzielają oddychanie w łańcuchu oddechowym i proces fosforylacji. In vivo są toksyczne i powodują że przebieg oddychania jest niekontrolowany, ponieważ szybkość tego procesu nie jest ograniczana przez stężenie ADP i Pi. Związki rozprzęgające mają właściwości amfipatyczne i zwiększają przepuszczalność wewnętrznej błony mitochondrialnej dla protonów. W efekcie elektrony te nie przechodzą przez kompleks F₀ syntazy ATP. Syntaza przestaje być zasilana i nie syntetyzuje ATP z ADP i Pi. W obecności takich rozprzęgaczy elektrony są prawidłowo przenoszone z NADH do O­₂, jednak mitochondrialna syntaza ATP nie syntetyzuje ATP. Utrata kontroli oddechowej prowadzi do zwiększenia pobierania tlenu i przyspieszenia utleniania NADH. Uzyskana energia zamiast być zmagazynowana w postaci ATP rozprasza się w formie ciepła.

Związki egzogenne:

• 2,4-dinitrofenol

• Dikumarol

• Leki z grupy salicylanów, np. aspiryna

Związki endogenne:

• Termo genina

• Tyroksyna (w wysokim stężeniu)

1. Inhibitory oksydazy cytochromowej - wymienić, mechanizm.

Oksydaza cytochromowa czyli kompleks IV jest to składnik łańcucha oddechowego i odpowiada za redukcję tlenu cząsteczkowego do wody. Przenosi on cztery elektrony z cytochromu c na O₂. Oksydaza cytochromowa składa się z 13 podjednostek, zawiera dwa hemy i trzy jony miedzi.

Kompleks IV hamują, przez co mogą całkowicie zatrzymać oddychanie:

• H₂S

• Tlenek węgla (oddziałuje z formą jonu żelaza II hemu)

• Cyjanek - Cyjanowodór i cyjanki działają silnie drażniąco na błony śluzowe i skórę. Łatwo się wchłaniają do organizmu przez błony śluzowe, drogi oddechowe, skórę i z przewodu pokarmowego. Wiążą się one z atomami żelaza i miedzi obecnymi w cząsteczkach kluczowych enzymów na łańcuchu oddechowym powodując ich inaktywację.

• Azydek (oddziałuje z formą jonu żelaza III hemu)

1. Inhibitory kompleksu II - wymienić, podać mechanizm działania.

Kompleks II czyli reduktaza bursztynian-CoQ jest składnikiem łańcucha oddechowego przenoszącym elektrony z bursztynianu na CoQ. W czasie przemiany bursztynianu w fumaran najpierw powstaje FADH₂, z którego następnie elektrony są przekazywane za pośrednictwem kilku centrów żelazowo-siarkowych na CoQ.

Kompleks II hamują:

• Malonian – hamuje przez inhibicję kompetycyjną

• Karboksyna – blokuje oksydoreduktazy NADH?, jest czynnikiem chelatującym żelazo?

• TTFA – blokuje oksydoreduktazy NADH?, jest czynnikiem chelatującym żelazo

1. Działanie toksyczna ALA i PBG.

PBG – hamuje wydzielanie acetylocholiny z wrzecionek nerwowo-mięsniowych.

ALA – hamuje działanie ATP-azy w OUN.

1. Toksyczne działanie porfiryn.

Porfirie są spowodowane wrodzonym (niekiedy nabytym) defektem syntezy porfiryn, powodującym akumulację oraz zwiększone wydalanie ich prekursorów, w śród nich δ-aminolewulinianu i porfobilinogenu. Niektóre z nich są ubocznym efektem działania leków. Porfirie są klasyfikowane jako erytropoetyczne lub wątrobowe, zależnie od tego, czy niedobór enzymu występuje w krwinkach czerwonych, czy w wątrobie. Każda porfiria prowadzi do akumulacji metabolitów poprzedzających etap katalizowany przez enzym występujący w niedoborze oraz do niedoboru produktu końcowego – hemu. Ponieważ hem hamuje syntazę δ-aminolewulinianową, jego brak pobudza syntezę tego enzymu, a w konsekwencji nasila syntezę δ-aminolewulinianu.

W przebiegu porfirii dominują objawy brzuszne, zaburzenia neuropsychiczne oraz zwiększona wrażliwość skóry na działanie promieniowania słonecznego. Objawy te są związane z przekształcaniem tlenu w rodniki ponadtlenkowe, w czym pośredniczą porfiryny. Te reaktywne formy tlenu mogą uszkadzać błony biologiczne i uwalniać enzymy hydrolityczne, które niszczą struktury komórkowe.

Wyróżnia się 6 głównych typów porfirii:

1. Porfiria ostra przerywana

• Wątrobowa

• Niedobór syntazy uroporfirynogenowej I

• Bóle brzucha

• Zaburzenia neuropsychiczne

• Wzrost ALA i kopro porfiryny III w moczu

1. Wrodzona porfiria

• Erytropoetyczna

• Niedobór syntazy uroporfirynogenowej III

• Brak nadwrażliwości skóry na światło

• Wzrost uroporfiryny I w moczu, kale i erytrocytach

1. Porfiria skórna późna

• Wątrobowa

• Niedobór dekarboksylazy uroporfirynogenowej

• Nadwrażliwość skóry na światło

• Wzrost uroporfiryny I w moczu

1. Koproporfiria wrodzona

• Wątrobowa

• Niedobór oksydazy koproporfirynogenowej

• Nadwrażliwość skóry na światło

• Bóle brzucha

• Zaburzenia neuropsychiczne

• Wzrost ALA, PBG i koproporfiryny III w moczu

• Wzrost kopro porfiryny III w kale

1. Porfiria mieszana

• Wątrobowa

• Niedobór oksydazy protoporfirynogenowej

• Nadwrażliwość skory na światło

• Bóle brzucha

• Zaburzenia neuropsychiczne

• Wzrost ALA, PBG, kopro porfiryny III w moczu

• Wzrost protoporfiryny IX w kale

1. Protoporfiria

• Erytropoetyczna

• Niedobór ferrochelatazy

• Nadwrażliwość skóry na światło

• Wzrost protoporfiryny IX w kale i erytrocytach

Mała aktywnośc I enzymu syntezy hemu – ALAS2 prowadzi do niedokrwistości syderoblastycznej. Natomiast mała aktywnośc II enzymu – dehydratazy ALA prowadzi do porfiri z niedoborem dehydratazy ALA charakteryzującej się bólami brzucha, zaburzeniami neuropsychicznymi, wzrostem ALA i kopro porfiryny III w moczu.

1. Zespół Gilberta - przyczyna, obraz kliniczny, objawy.

Przyczyna:

Najczęstszy typ hiperbilirubinemii wrodzonej. Spowodowany mutacją genu kodującego UDP-glukuronylotransferazę (UGT). Efektem jest zmniejszenie ekspresji białka i aktywności UGT prowadzące do zaburzenia sprzęgania bilirubiny w hepatocytach.

Obraz kliniczny:

Zwykle przebieg jest bezobjawowy, hiperbilirubinemia rozpoznawana jest przypadkowo podczas rutynowych badań.

Objawy:

Podczas narastania hiperbilirubinemi mogą pojawiać się objawy rzekomo grypowe.

Leczenie:

Nie wymaga leczenia, unikać czynników nasilających hiperbilirubinemię.

1. Zespół Crigler – najjar.

Zespół Criglera i Najjara typu I

Dziedziczony autosomalnie recesywnie. Całkowity brak aktywności UGT w hepatocytach co wywołuje ciężką żółtaczkę z dużym stężeniem bilirubiny niesprzężonej ujawniająca się już w pierwszych dniach po urodzeniu. Duże stężenie bilirubiny prowadzi do żółtaczki jąder podkorowych (kernicterus) i zgonu noworodka.

Leczenie:

Polega na fototerapii, plazmaferezie a najskuteczniejsze – przeszczepienie wątroby.

Zespół Criglera i Najjara typu II

Dziedziczony autosomalnie dominująco. Obraz kliniczny i przebieg łagodniejszy. Mutacja genu dla białka UGT powoduje zmniejszenie aktywności UGT, więc pewna ilość koniugowanej bilirubiny jest obecna w osoczu. Nie dochodzi do objawów neurologicznych. W badaniach hiperbilirubinemia.

Leczenie:

Stosowanie fenobarbital dla obniżenia stężenie bilirubiny.

1. Zespół Rotora.

Dziedziczony autosomalnie recesywnie. Defekt metabolizmu bilirubiny polega na zaburzeniu wydzielania lub gromadzenia sprzężonej bilirubiny. Występuje nadmiar bilirubiny sprzężonej we krwi. Obraz histologiczny wątroby jest prawidłowy. Występuje wzrost wydalania kopro porfiryn w moczu. Nie ma swoistego leczenia.

1. Porfiria nabyta.

W porfirii nabytej brak jest wrodzonego defektu enzymatycznego. Enzymy uczestniczące w biosyntezie hemu są hamowane przez czynniki środowiskowe, leki, toksyny. Porfirie nabytą wywołuje na przykład zatrucie ołowiem.

Ołów poprzez wiązanie się z grupami tiolowymi –SH hamuje aktywność enzymów syntezy porfiryn a dokładnie: dehydrogenazy ALA, dekarboksylazy uroporfirynogenowej i ferrocheltazy.

Obraz kliniczny: fotodermatoza, hepatomegalia, hipertrichoza i nadmierna pigmentacja skóry wystawionej na działanie promieni słonecznych.

Porfirie nabyta wywołują też: sole metali ciężkich, zażycie gryzeofulwiny i sedormidu.

1. Goździkowa z żółtaczką, bilirubina całkowita 4mg%, bezpośrednia 3mg%, AlAT 40UI, AspAT 35 UI

Normy:

Bilirubina całkowita: < 1 mg%

AlAT: < 30 U/l

AspAT: < 30 U/l

Żelazo: 70 - 180 µg/dl

GGTP: 1 -5 U/l

FA/ AP: 35 – 84 U/l

Żółtaczka cholestatyczna:

Bilirubina całkowita ----------- ↑

Bilirubina bezpośrednia ----- ↑↑

Bilirubina w moczu ------------ ↑↑

Urobilinogen w moczu ------- brak, obecny w powikłanej

Żelazo w surowicy ------------- ↓

GGTP, FA ------------------------- ↑↑

AspAT, AlAT --------------------- lekko podniesione w powikłanej

Żółtaczka miąższowa:

Bilirubina całkowita ----------- ↑

Bilirubina pośrednia ---------- ↑

Bilirubina bezpośrednia ----- ↑

Bilirubina w moczu ------------ ↑

Urobilinogen w moczu ------- ↑

Żelazo w surowicy ------------- ↑

AlAT, AspAT --------------------- powyżej 500 U-l

GGTP, FA ------------------------ bz lub lekko podniesione

Żółtaczka hemolityczna:

Bilirubina całkowita ----------- ↑

bilirubina pośrednia --------- ↑↑

bilirubina w moczu ----------- brak

Urobilinogen w moczu ------ ↑↑

Żelazo w surowicy ------------ ↑

GGTP, FA ------------------------ bz

AspAT, AlAT -------------------- bz

1. Nieodwracalne reakcje cyklu Krebsa

1. Syntaza cytrynianowa katalizuje pierwszą reakcję cyklu między acetylo-CoA a szczawiooctanem, w której powstaje cytrynian. Tworzy ona wiązanie węgiel-węgiel między atomem węgla grupy metylowej acetylo-CoA i atomem węgla grupy karbonylowej szczawiooctanu. Produktem reakcji jest cytrynylo-CoA, w którym wiązanie tioestrowe ulega hydrolizie (reakcja egzotermiczna), w wyniku czego uwalnia się cytrynian i CoA-SH

2. Dehydrogenaza α-ketoglutaranowa katalizuje oksydacyjną dekarboksylację α-ketaglutaranu. Wymaga obecności difosfotiaminy, liponianu, NAD⁺, FAD i CoA. Produktem reakcji jest sukcynylo-CoA. Reakcja ta jest hamowana przez arsenian(III), który powoduje nagromadzenie się substratu – α-ketoglutaranu.

Acetylo-CoA CoA-SH

szczawiooctan cytrynian

syntaza cytrynianowa

H₂O

CO_2­ CoA-SH

α-ketoglutaran sukcynylo-CoA

kompleks dehydrogenazy

α-ketoglutaranowej

NAD⁺ NADH+H⁺