Metabolizmus bielkovín: bielkoviny a potreba bielkovín

Bielkoviny sú jedným z hlavných a životne dôležitých produktov. Teraz je zrejmé, že používanie bielkovín na výdaj energie je iracionálne, pretože rozklad aminokyselín produkuje mnoho kyslých radikálov a amoniaku, ktoré nie sú ľahostajné pre detský organizmus.

Čo je to proteín?

V ľudskom tele nie sú žiadne zásoby bielkovín. Až keď sa tkanivá rozpadajú, bielkoviny sa v nich rozkladajú a uvoľňujú sa aminokyseliny, ktoré sa používajú na udržanie bielkovinového zloženia iných, dôležitejších tkanív a buniek. Preto je normálny rast tela bez dostatočného množstva bielkovín nemožný, pretože tuky a sacharidy ich nemôžu nahradiť. Okrem toho bielkoviny obsahujú esenciálne aminokyseliny, ktoré sú potrebné na výstavbu novovytvorených tkanív alebo na ich samoobnovu. Bielkoviny sú súčasťou rôznych enzýmov (tráviacich, tkanivových atď.), hormónov, hemoglobínu a protilátok. Odhaduje sa, že približne 2 % bielkovín svalového tkaniva tvoria enzýmy, ktoré sa neustále obnovujú. Bielkoviny pôsobia ako tlmiče, ktoré sa podieľajú na udržiavaní konštantnej reakcie prostredia v rôznych tekutinách (krvná plazma, mozgovomiechový mok, črevné sekréty atď.). Nakoniec sú bielkoviny zdrojom energie: 1 g bielkovín po úplnom rozložení produkuje 16,7 kJ (4 kcal).

Kritérium dusíkovej bilancie sa už mnoho rokov používa na štúdium metabolizmu bielkovín. To sa dosahuje určením množstva dusíka prijatého z potravy a množstva dusíka strateného stolicou a vylúčeného močom. Strata dusíkatých látok stolicou sa používa na posúdenie stupňa trávenia bielkovín a ich resorpcie v tenkom čreve. Rozdiel medzi dusíkom v potrave a jeho vylúčením stolicou a močom sa používa na posúdenie stupňa jeho spotreby na tvorbu nových tkanív alebo ich samoobnovu. U detí bezprostredne po narodení alebo u detí s nízkou hmotnosťou a nezrelých detí môže práve nedokonalosť systému asimilácie akejkoľvek potravinovej bielkoviny, najmä ak nejde o bielkovinu materského mlieka, viesť k nemožnosti využitia dusíka.

Načasovanie vývoja funkcií gastrointestinálneho traktu

Vek, mesiace	FAO/WHO (1985)	OSN (1996)
0-1	124	107
1-2	116	109
2-3	109	111
3^	103	101
4-10	95-99	100
10-12	100 – 104	109
12 – 24	105	90

U dospelých sa množstvo vylúčeného dusíka zvyčajne rovná množstvu dusíka prijatého s jedlom. Naproti tomu deti majú pozitívnu dusíkovú bilanciu, teda množstvo dusíka prijatého s jedlom vždy prevyšuje jeho stratu stolicou a močom.

Zadržiavanie dusíka z potravy, a teda jeho využitie organizmom, závisí od veku. Hoci schopnosť zadržiavať dusík z potravy sa zachováva počas celého života, najväčšia je u detí. Úroveň zadržiavania dusíka zodpovedá rastovej konštante a rýchlosti syntézy bielkovín.

Rýchlosť syntézy bielkovín v rôznych vekových obdobiach

Vekové obdobia	Vek	Rýchlosť syntézy, g/(kg • deň)
Novorodenec s nízkou pôrodnou hmotnosťou	1 – 45 dní	17,46
Dieťa v druhom roku života	10 – 20 mesiacov	6,9
Dospelý	20-23 rokov	3.0
Starší muž	69-91 rokov	1,9

Vlastnosti potravinových bielkovín zohľadňované pri stanovovaní nutričných noriem

Biologická dostupnosť (absorpcia):

• 100 (Npost - Nout) / Npost,

Kde Npost je prijatý dusík; Next je dusík vylúčený stolicou.

Čisté využitie (NPU %):

• (Nпш-100 (Nсn + Nvч)) / Nпш,

Kde Nпш je potravinársky dusík;

Nst - fekálny dusík;

Nmch - dusík v moči.

Pomer účinnosti bielkovín:

• Prírastok hmotnosti na 1 g konzumovaných bielkovín v štandardizovanom experimente na mláďatách potkanov.

Aminokyselinové „skóre“:

• 100 AKB / AKE,

Kde Akb je obsah danej aminokyseliny v danom proteíne, mg;

AKE - obsah danej aminokyseliny v referenčnom proteíne, mg.

Na ilustráciu konceptu „skóre“ a konceptu „ideálneho proteínu“ uvádzame údaje o charakteristikách „skóre“ a využití niekoľkých potravinových proteínov.

Hodnoty „skóre aminokyselín“ a „čistého využitia“ niektorých potravinových bielkovín

Bielkoviny	Skor	Likvidácia
Kukurica	49	36
Proso	63	43
Ryža	67	63
Pšenica	53	40
Sójové bôby	74	67
Celé vajce	100	87
Materské mlieko	100	94
Kravské mlieko	95	81

Odporúčaný príjem bielkovín

Vzhľadom na významné rozdiely v zložení a nutričnej hodnote bielkovín sa výpočty príjmu bielkovín v ranom veku vykonávajú iba a výlučne pre bielkoviny s najvyššou biologickou hodnotou, ktoré sú svojou nutričnou hodnotou celkom porovnateľné s bielkovinami ľudského mlieka. To platí aj pre nižšie uvedené odporúčania (WHO a MZ Ruska). V starších vekových skupinách, kde je celková potreba bielkovín o niečo nižšia, a v porovnaní s dospelými sa problém kvality bielkovín uspokojivo rieši obohatením stravy o niekoľko druhov rastlinných bielkovín. V črevnom chmýme, kde sa miešajú aminokyseliny rôznych bielkovín a albumíny krvného séra, sa vytvára pomer aminokyselín blízky optimálnemu. Problém kvality bielkovín je veľmi akútny pri konzumácii takmer výlučne jedného druhu rastlinných bielkovín.

Všeobecná štandardizácia bielkovín v Rusku sa do istej miery líši od hygienickej štandardizácie v zahraničí a vo výboroch WHO. Je to spôsobené určitými rozdielmi v kritériách pre optimálne zabezpečenie. V priebehu rokov sa tieto postoje a rôzne vedecké školy zblížili. Rozdiely ilustrujú nasledujúce tabuľky odporúčaní prijatých v Rusku a vo vedeckých výboroch WHO.

Odporúčaný príjem bielkovín pre deti do 10 rokov

Indikátor	0-2 mesiace	3-5 mesiacov	6-11 mesiacov	1-3 roky	3-7 rokov	7-10 rokov
Celkové bielkoviny, g	-	-	-	53	68	79
Bielkoviny, g/kg	2,2	2.6	2,9	-	-	-

Bezpečné úrovne príjmu bielkovín u malých detí, g/(kg • deň)

Vek, mesiace	FAO/WHO (1985)	OSN (1996)
0-1	-	2,69
1-2	2,64	2,04
2-3	2.12	1,53
3^	1,71	1,37
4-5	1,55	1,25
5-6	1,51	1.19
6-9	1,49	1,09
9-12	1,48	1,02
12 – 18 rokov	1,26	1,00
18 – 24 rokov	1,17	0,94

Vzhľadom na rozdielnu biologickú hodnotu rastlinných a živočíšnych bielkovín je zvykom zavádzať štandardizáciu podľa množstva použitých bielkovín aj podľa živočíšnych bielkovín alebo ich podielu na celkovom množstve bielkovín skonzumovaných za deň. Príkladom je tabuľka o štandardizácii bielkovín M3 Ruska (1991) pre deti starších vekových skupín.

Pomer rastlinných a živočíšnych bielkovín v odporúčaniach na konzumáciu

Veveričky	11-13 rokov		14-17 rokov
	Chlapci	Dievčatá	Chlapci	Dievčatá
Celkové bielkoviny, g	93	85	100	90
Vrátane zvierat	56	51	60	54

Spoločná expertná skupina FAO/WHO (1971) usúdila, že bezpečná úroveň príjmu bielkovín, vyjadrená ako bielkovina kravského mlieka alebo vaječného bielka, je 0,57 g/kg telesnej hmotnosti za deň pre dospelého muža a 0,52 g/kg pre ženu. Bezpečná úroveň je množstvo potrebné na uspokojenie fyziologických potrieb a udržanie zdravia takmer všetkých členov danej populačnej skupiny. Pre deti je bezpečná úroveň príjmu bielkovín vyššia ako pre dospelých. Vysvetľuje sa to tým, že u detí dochádza k intenzívnejšej samoobnove tkanív.

Bolo zistené, že absorpcia dusíka v tele závisí od množstva aj kvality bielkovín. Kvalitu bielkovín je správnejšie chápať ako aminokyselinové zloženie bielkovín, najmä prítomnosť esenciálnych aminokyselín. Potreba detí v bielkovinách aj aminokyselinách je výrazne vyššia ako u dospelých. Bolo vypočítané, že dieťa potrebuje približne 6-krát viac aminokyselín ako dospelý.

Požiadavky na esenciálne aminokyseliny (mg na 1 g bielkovín)

Aminokyseliny	Deti			Dospelí
	Až 2 roky	2 – 5 rokov	10-12 rokov
Histidín	26	19	19	16
Izoleucín	46	28	28	13
Leucín	93	66	44	19
Lyzín	66	58	44	16
Metionín + cystín	42	25	22	17
Fenylalanín + tyrozín	72	63	22	19
Treonín	43	34	28	9
Tryptofán	17	11	9	5
Valín	55	35	25	13

Z tabuľky vyplýva, že potreba aminokyselín u detí je nielen vyššia, ale aj to, že ich pomer potreby vitálnych aminokyselín sa líši od dospelých. Koncentrácie voľných aminokyselín v plazme a plnej krvi sa tiež líšia.

Obzvlášť vysoká je potreba leucínu, fenylalanínu, lyzínu, valínu a treonínu. Ak vezmeme do úvahy, že pre dospelého človeka je životne dôležitých 8 aminokyselín (leucín, izoleucín, lyzín, metionín, fenylalanín, treonín, tryptofán a valín), potom je pre deti do 5 rokov esenciálnou aminokyselinou aj histidín. Pre deti v prvých 3 mesiacoch života sa k nim pridáva cystín, arginín, taurín a pre predčasne narodené deti aj glycín, teda 13 aminokyselín je pre ne životne dôležitých. Toto treba zohľadniť pri plánovaní výživy detí, najmä v ranom veku. Len vďaka postupnému dozrievaniu enzýmových systémov počas rastu sa potreba esenciálnych aminokyselín u detí postupne znižuje. Zároveň pri nadmernom preťažení bielkovinami dochádza u detí k aminoacidémii ľahšie ako u dospelých, čo sa môže prejaviť vývojovým oneskorením, najmä neuropsychickým.

Koncentrácia voľných aminokyselín v krvnej plazme a plnej krvi detí a dospelých, mol/l

Aminokyseliny	Krvná plazma		Plná krv
	Novorodenci	Dospelí	Deti vo veku 1-3 roky	Dospelí
Alanín	0,236 – 0,410	0,282 – 0,620	0,34 – 0,54	0,26 – 0,40
Kyselina A-aminomaslová	0,006 – 0,029	0,008 – 0,035	0,02 – 0,039	0,02 – 0,03
Arginín	0,022 – 0,88	0,094 – 0,131	0,05 – 0,08	0,06 – 0,14
Asparagín	0,006 – 0,033	0,030 – 0,069	-	-
Kyselina asparágová	0,00 – 0,016	0,005 – 0,022	0,08 – 0,15	0,004 – 0,02
Valín	0,080 – 0,246	0,165 – 0,315	0,17 – 0,26	0,20 – 0,28
Histidín	0,049 – 0,114	0,053 – 0,167	0,07 – 0,11	0,08 – 0,10
Glycín	0,224 – 0,514	0,189 – 0,372	0,13 – 0,27	0,24 – 0,29
Glutamín	0,486 – 0,806	0,527	-	-
Kyselina glutámová	0,020 – 0,107	0,037 – 0,168	0,07 – 0,10	0,04 – 0,09
Izoleucín	0,027 – 0,053	0,053 – 0,110	0,06 – 0,12	0,05 – 0,07
Leucín	0,047 – 0,109	0,101 – 0,182	0,12 – 0,22	0,09 – 0,13
Lyzín	0,144 – 0,269	0,166 – 0,337	0,10 – 0,16	0,14 – 0,17
Metionín	0,009 – 0,041	0,009 – 0,049	0,02 – 0,04	0,01 – 0,05
Ornitín	0,049 – 0,151	0,053 – 0,098	0,04 – 0,06	0,05 – 0,09
Prolín	0,107 – 0,277	0,119 – 0,484	0,13 – 0,26	0,16 – 0,23
Pokojný	0,094 – 0,234	0,065 – 0,193	0,12 – 0,21	0,11 – 0,30
Taurín	0,074 – 0,216	0,032 – 0,143	0,07 – 0,14	0,06 – 0,10
Tyrozín	0,088 – 0,204	0,032 – 0,149	0,08 – 0,13	0,04 – 0,05
Treonín	0,114 – 0,335	0,072 – 0,240	0,10 – 0,14	0,11 – 0,17
Tryptofán	0,00 – 0,067	0,025 – 0,073	-	-
Fenylalanín	0,073 – 0,206	0,053 – 0,082	0,06 – 0,10	0,05 – 0,06
Cystín	0,036 – 0,084	0,058 – 0,059	0,04 – 0,06	0,01 – 0,06

Deti sú citlivejšie na hladovanie ako dospelí. V krajinách, kde je v detskej strave výrazný nedostatok bielkovín, sa úmrtnosť v ranom veku zvyšuje 8 až 20-krát. Keďže bielkoviny sú nevyhnutné aj na syntézu protilátok, spravidla sa pri ich nedostatku v detskej strave často vyskytujú rôzne infekcie, ktoré následne zvyšujú potrebu bielkovín. Vytvára sa začarovaný kruh. V posledných rokoch sa zistilo, že nedostatok bielkovín v strave detí v prvých 3 rokoch života, najmä dlhodobý, môže spôsobiť nezvratné zmeny, ktoré pretrvávajú po celý život.

Na posúdenie metabolizmu bielkovín sa používa množstvo ukazovateľov. Stanovenie obsahu bielkovín a ich frakcií v krvi (plazme) je teda súhrnným vyjadrením procesov syntézy a rozkladu bielkovín.

Obsah celkových bielkovín a ich frakcií (v g/l) v krvnom sére

Indikátor	U matky	Pupočná krv	U detí vo veku
			0-14 dní	2-4 týždne	5-9 týždňov	9 týždňov - 6 mesiacov	6-15 mesiacov
Celkový proteín	59,31	54,81	51,3	50,78	53,37	56,5	60,56
Albumíny	27,46	32,16	30.06	29,71	35,1	35,02	36,09
Α1-globulín	3,97	2.31	2,33	2,59	2.6	2,01	2.19
Α1-lipoproteín	2,36	0,28	0,65	0,4	0,33	0,61	0,89
A2-globulín	7.30	4,55	4,89	4,86	5.13	6,78	7,55
Α2-makroglobulín	4,33	4,54	5.17	4,55	3,46	5,44	5,60
Α2-haptoglobín	1,44	0,26	0,15	0,41	0,25	0,73	1,17
Α2-ceruloplazmín	0,89	0,11	0,17	0,2	0,24	0,25	0,39
β-globulín	10,85	4,66	4.32	5,01	5,25	6,75	7,81
B2-lipoproteín	4,89	1,16	2,5	1,38	1,42	2,36	3.26
Β1-siderofilín	4,8	3.33	2,7	2,74	3,03	3,59	3,94
B2-A-globulín, U	42	1	1	3.7	18 rokov	19,9	27,6
Β2-M-globulín, U	10,7	1	2,50	3.0	2,9	3,9	6.2
Γ-globulín	10,9	12,50	9,90	9,5	6.3	5,8	7,5

Hladiny bielkovín a aminokyselín v tele

Ako je vidieť z tabuľky, celkový obsah bielkovín v krvnom sére novorodenca je nižší ako v sére jeho matky, čo sa vysvetľuje aktívnou syntézou, a nie jednoduchou filtráciou molekúl bielkovín z matky cez placentu. Počas prvého roka života celkový obsah bielkovín v krvnom sére klesá. Obzvlášť nízke ukazovatele sa pozorujú u detí vo veku 2-6 týždňov a od 6 mesiacov sa pozoruje postupný nárast. Avšak v základnej škole je obsah bielkovín o niečo nižší ako priemer u dospelých a tieto odchýlky sú výraznejšie u chlapcov.

Spolu s nižším obsahom celkových bielkovín sa zaznamenáva aj nižší obsah niektorých ich frakcií. Je známe, že syntéza albumínu v pečeni je 0,4 g/(kg-deň). Pri normálnej syntéze a eliminácii (albumín čiastočne vstupuje do črevného lúmenu a opäť sa využíva; malé množstvo albumínu sa vylučuje močom) predstavuje obsah albumínu v krvnom sére, stanovený elektroforézou, približne 60 % sérových bielkovín. U novorodenca je percento albumínu ešte relatívne vyššie (približne 58 %) ako u jeho matky (54 %). To sa zjavne vysvetľuje nielen syntézou albumínu plodom, ale aj jeho čiastočným transplacentárnym prenosom z matky. Potom v prvom roku života dochádza k poklesu obsahu albumínu, súbežne s obsahom celkových bielkovín. Dynamika obsahu γ-globulínov je podobná dynamike albumínu. Obzvlášť nízke hodnoty γ-globulínov sa pozorujú počas prvej polovice života.

Vysvetľuje sa to rozpadom γ-globulínov prijatých transplacentárne od matky (hlavne imunoglobulínov príbuzných β-globulínom). 

Syntéza vlastných globulínov dieťaťa dozrieva postupne, čo sa vysvetľuje ich pomalým nárastom s vekom. Obsah α1, α2- a β-globulínov sa relatívne málo líši od obsahu u dospelých.

Hlavnou funkciou albumínov je nutričná a plastická. Vďaka nízkej molekulovej hmotnosti albumínov (menej ako 60 000) majú významný vplyv na koloidno-osmotický tlak. Albumíny hrajú významnú úlohu pri transporte bilirubínu, hormónov, minerálov (vápnik, horčík, zinok, ortuť), tukov atď. Tieto teoretické predpoklady sa používajú v klinickej praxi pri liečbe hyperbilirubinémie, charakteristickej pre novorodenecké obdobie. Na zníženie bilirubinémie je indikované podávanie čistého albumínového prípravku, aby sa zabránilo toxickým účinkom na centrálny nervový systém - rozvoju encefalopatie.

Globulíny s vysokou molekulovou hmotnosťou (90 000 – 150 000) sú komplexné proteíny, ktoré zahŕňajú rôzne komplexy. α1- a α2-globulíny zahŕňajú muko- a glykoproteíny, čo sa prejavuje pri zápalových ochoreniach. Hlavnou súčasťou protilátok sú γ-globulíny. Podrobnejšie štúdium γ-globulínov ukázalo, že pozostávajú z rôznych frakcií, ktorých zmena je charakteristická pre množstvo ochorení, teda majú aj diagnostickú hodnotu.

Štúdium obsahu bielkovín a tzv. spektra alebo proteínového vzorca krvi našlo široké uplatnenie v klinike.

U zdravého človeka prevládajú albumíny (približne 60 % bielkovín). Pomer globulínových frakcií je ľahko zapamätateľný: α1-1, α2-2, β-3, y-4 časti. Pri akútnych zápalových ochoreniach sú zmeny v proteínovom zložení krvi charakterizované zvýšením obsahu α-globulínov, najmä v dôsledku α2, s normálnym alebo mierne zvýšeným obsahom y-globulínov a zníženým množstvom albumínov. Pri chronickom zápale sa pozoruje zvýšenie obsahu y-globulínu s normálnym alebo mierne zvýšeným obsahom α-globulínu, zníženie koncentrácie albumínu. Subakútny zápal sa vyznačuje súčasným zvýšením koncentrácie α- a γ-globulínov so znížením obsahu albumínov.

Výskyt hypergamaglobulinémie naznačuje chronické obdobie ochorenia, hyperalfaglobulinémie - exacerbáciu. V ľudskom tele sa bielkoviny hydrolyticky štiepia peptidázami na aminokyseliny, ktoré sa v závislosti od potreby používajú na syntézu nových bielkovín alebo sa deamináciou premieňajú na ketokyseliny a amoniak. U detí sa obsah aminokyselín v krvnom sére blíži k hodnotám typickým pre dospelých. Až v prvých dňoch života sa pozoruje zvýšenie obsahu niektorých aminokyselín, ktoré závisí od typu kŕmenia a relatívne nízkej aktivity enzýmov zapojených do ich metabolizmu. V tomto ohľade je aminoacidúria u detí vyššia ako u dospelých.

U novorodencov sa v prvých dňoch života pozoruje fyziologická azotémia (až do 70 mmol/l). Po maximálnom zvýšení do 2. – 3. dňa života hladina dusíka klesá a do 5. – 12. dňa života dosahuje úroveň dospelého (28 mmol/l). U predčasne narodených detí je hladina reziduálneho dusíka vyššia, čím nižšia je telesná hmotnosť dieťaťa. Azotémia v tomto období detstva je spojená s excíziou a nedostatočnou funkciou obličiek.

Obsah bielkovín v potravinách významne ovplyvňuje hladinu zvyškového dusíka v krvi. Pri obsahu bielkovín 0,5 g/kg v potravinách je teda koncentrácia močoviny 3,2 mmol/l, pri 1,5 g/kg - 6,4 mmol/l a pri 2,5 g/kg - 7,6 mmol/l. Do istej miery slúži vylučovanie konečných produktov metabolizmu bielkovín močom ako indikátor odrážajúci stav metabolizmu bielkovín v tele. Jeden z dôležitých konečných produktov metabolizmu bielkovín - amoniak - je toxická látka. Neutralizuje sa:

• vylučovaním amónnych solí obličkami;
• premena na netoxickú močovinu;
• väzba kyseliny α-ketoglutárovej na glutamát;
• väzba s glutamátom pôsobením enzýmu glutamínsyntetáza na glutamín.

U dospelých sa produkty metabolizmu dusíka vylučujú močom, najmä vo forme málo toxickej močoviny, ktorú syntetizujú pečeňové bunky. U dospelých tvorí močovina 80 % celkového množstva vylúčeného dusíka. U novorodencov a detí v prvých mesiacoch života je percento močoviny nižšie (20 – 30 % celkového dusíka v moči). U detí mladších ako 3 mesiace sa vylučuje 0,14 g močoviny/(kg • deň), vo veku 9 – 12 mesiacov – 0,25 g/(kg • deň). U novorodencov tvorí významné množstvo celkového dusíka v moči kyselina močová. Deti mladšie ako 3 mesiace života vylučujú 28,3 mg/(kg • deň) a dospelí – 8,7 mg/(kg • deň) tejto kyseliny. Jej nadmerný obsah v moči je príčinou infarktov obličiek spôsobených kyselinou močovou, ktoré sa pozorujú u 75 % novorodencov. Okrem toho telo malého dieťaťa vylučuje bielkovinový dusík vo forme amoniaku, ktorý v moči predstavuje 10 – 15 % a u dospelého človeka 2,5 – 4,5 % celkového dusíka. Vysvetľuje to skutočnosť, že u detí v prvých 3 mesiacoch života nie je funkcia pečene dostatočne vyvinutá, takže nadmerné zaťaženie bielkovinami môže viesť k vzniku toxických metabolických produktov a ich hromadeniu v krvi.

Kreatinín sa vylučuje močom. Vylučovanie závisí od vývoja svalovej sústavy. Predčasne narodené deti vylučujú 3 mg/kg kreatinínu denne, donosené deti 10 – 13 mg/kg a dospelí 1,5 g/kg.

Porucha metabolizmu bielkovín

Medzi rôznymi vrodenými ochoreniami, ktoré sú založené na poruchách metabolizmu bielkovín, majú významný podiel aminoacidopatie, ktoré sú založené na nedostatku enzýmov zapojených do ich metabolizmu. V súčasnosti je opísaných viac ako 30 rôznych foriem aminoacidopatií. Ich klinické prejavy sú veľmi rozmanité.

Relatívne častým prejavom aminoacidopatií sú neuropsychiatrické poruchy. Oneskorenie neuropsychiatrického vývoja vo forme rôznych stupňov oligofrénie je charakteristické pre mnohé aminoacidopatie (fenylketonúria, homocystinúria, histidinémia, hyperamonémia, citrulinémia, hyperprolinémia, Hartnupova choroba atď.), čo potvrdzuje ich vysoká prevalencia, ktorá desiatky a stovky krát prevyšuje prevalenciu v bežnej populácii.

Konvulzívny syndróm sa často vyskytuje u detí trpiacich aminoacidopatiami a kŕče sa často objavujú v prvých týždňoch života. Často sa pozorujú aj flexorové kŕče. Sú charakteristické najmä pre fenylketonúriu a vyskytujú sa aj v prípadoch porúch metabolizmu tryptofánu a vitamínu B6 (pyridoxínu), glycinózy, leucinózy, prolinúrie atď.

Často sa pozorujú zmeny svalového tonusu vo forme hypotenzie (hyperlyzinémia, cystinúria, glycinóza atď.) alebo naopak hypertenzie (leucinóza, hyperurikémia, Hartnupova choroba, homocystinúria atď.). Zmeny svalového tonusu sa môžu periodicky zvyšovať alebo znižovať.

Pre histidinémiu je charakteristický oneskorený vývoj reči. Poruchy zraku sa často vyskytujú pri aminoacidopatiách aromatických a síru obsahujúcich aminokyselín (albinizmus, fenylketonúria, histidinémia), ukladanie pigmentu - pri alkaptonúrii, dislokácia šošovky - pri homocystinúrii.

Kožné zmeny pri aminoacidopatiách nie sú nezvyčajné. Poruchy (primárne a sekundárne) pigmentácie sú charakteristické pre albinizmus, fenylketonúriu a menej často pre histidinémiu a homocystinúriu. Pri fenylketonúrii sa pozoruje intolerancia slnečného žiarenia (spálenie slnkom) bez opaľovania. Pre Hartnupovu chorobu je charakteristická pellagroidná koža a pre fenylketonúriu ekzém. Pri arginín-sukcinátovej aminoacidúrii sa pozoruje lámavosť vlasov.

Gastrointestinálne príznaky sú pri aminoacidémiách veľmi časté. Ťažkosti s jedením, často vracanie, sú charakteristické pre glycinózu, fenylketonúriu, tyrozinózu, citrulinémiu atď. takmer od narodenia. Vracanie môže byť paroxyzmálne a spôsobiť rýchlu dehydratáciu a soporózny stav, niekedy kómu s kŕčmi. Pri vysokom obsahu bielkovín sa vracanie zvyšuje a stáva sa častejším. Pri glycinóze je sprevádzané ketonémiou a ketonúriou, respiračným zlyhaním.

Často sa pri aminoacidúrii spôsobenej arginín-sukcinátom, homocystinúrii, hypermetioninémii a tyrozinóze pozoruje poškodenie pečene až po rozvoj cirhózy s portálnou hypertenziou a gastrointestinálnym krvácaním.

Hyperprolinémia je sprevádzaná renálnymi príznakmi (hematúria, proteinúria). Môžu sa pozorovať zmeny v krvi. Anémia je charakteristická pre hyperlysinémiu a leukopénia a trombocytopatia sú charakteristické pre glycinózu. Homocystinúria môže zvýšiť agregáciu krvných doštičiek s rozvojom tromboembólie.

Aminoacidémia sa môže prejaviť už v novorodeneckom období (leucinóza, glycinóza, hyperamonémia), ale závažnosť stavu sa zvyčajne zvyšuje o 3 – 6 mesiacov v dôsledku významnej akumulácie aminokyselín aj produktov ich narušeného metabolizmu u pacientov. Preto možno túto skupinu ochorení oprávnene zaradiť medzi choroby akumulácie, ktoré spôsobujú nezvratné zmeny, predovšetkým v centrálnom nervovom systéme, pečeni a ďalších systémoch.

Spolu s narušením metabolizmu aminokyselín možno pozorovať aj ochorenia založené na narušení syntézy bielkovín. Je známe, že v jadre každej bunky sa genetická informácia nachádza v chromozómoch, kde je kódovaná v molekulách DNA. Táto informácia sa prenáša transportnou RNA (tRNA), ktorá prechádza do cytoplazmy, kde sa prekladá do lineárnej sekvencie aminokyselín, ktoré sú súčasťou polypeptidových reťazcov, a dochádza k syntéze bielkovín. Mutácie v DNA alebo RNA narúšajú syntézu bielkovín správnej štruktúry. V závislosti od aktivity konkrétneho enzýmu sú možné nasledujúce procesy:

1. Nedostatočná tvorba konečného produktu. Ak je táto zlúčenina životne dôležitá, nasleduje smrteľný výsledok. Ak je konečným produktom zlúčenina menej dôležitá pre život, tieto stavy sa prejavia ihneď po narodení a niekedy aj neskôr. Príkladom takejto poruchy je hemofília (nedostatok syntézy antihemofilného globulínu alebo jeho nízky obsah) a afibrinogenémia (nízky obsah alebo absencia fibrinogénu v krvi), ktoré sa prejavujú zvýšenou krvácavosťou.
2. Akumulácia medziľahlých metabolitov. Ak sú toxické, vyvíjajú sa klinické príznaky, napríklad pri fenylketonúrii a iných aminoacidopatiách.
3. Vedľajšie metabolické dráhy sa môžu stať hlavnými a preťaženými a normálne tvorené metabolity sa môžu hromadiť a vylučovať v nezvyčajne veľkých množstvách, napríklad pri alkaptonúrii. Medzi takéto ochorenia patria hemoglobinopatie, pri ktorých je zmenená štruktúra polypeptidových reťazcov. V súčasnosti bolo opísaných viac ako 300 abnormálnych hemoglobínov. Je teda známe, že dospelý typ hemoglobínu pozostáva zo 4 polypeptidových reťazcov aapp, ktoré obsahujú aminokyseliny v určitej sekvencii (v α-reťazci - 141 a v β-reťazci - 146 aminokyselín). Toto je kódované v 11. a 16. chromozóme. Nahradením glutamínu valínom vzniká hemoglobín S, ktorý má α2-polypeptidové reťazce, v hemoglobíne C (α2β2) je glycín nahradený lyzínom. Celá skupina hemoglobinopatií sa klinicky prejavuje spontánnou alebo faktormi indukovanou hemolýzou, zmenou afinity k transportu kyslíka hémom a často zväčšenou slezinou.

Nedostatok vaskulárneho alebo krvných doštičiek von Willebrandovho faktora spôsobuje zvýšené krvácanie, ktoré je obzvlášť časté u švédskej populácie Alandských ostrovov.

Do tejto skupiny by mali patriť aj rôzne typy makroglobulinémie, ako aj poruchy syntézy jednotlivých imunoglobulínov.

Poruchy metabolizmu bielkovín možno teda pozorovať na úrovni ich hydrolýzy a absorpcie v gastrointestinálnom trakte, ako aj na úrovni medziproduktu. Je dôležité zdôrazniť, že poruchy metabolizmu bielkovín sú zvyčajne sprevádzané poruchami iných typov metabolizmu, pretože takmer všetky enzýmy obsahujú bielkovinovú zložku.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]