Метаболизъм на протеините: протеини и нужди от протеини

Протеинът е един от основните и жизненоважни продукти. Вече е очевидно, че използването на протеини за енергиен разход е нерационално, тъй като разграждането на аминокиселините произвежда много киселинни радикали и амоняк, които не са безразлични за детския организъм.

Какво е протеин?

В човешкото тяло няма протеинови резерви. Едва когато тъканите се разпадат, протеините се разграждат в тях, освобождавайки аминокиселини, които се използват за поддържане на протеиновия състав на други, по-жизненоважни тъкани и клетки. Следователно, нормалният растеж на тялото без достатъчно протеини е невъзможен, тъй като мазнините и въглехидратите не могат да ги заместят. Освен това, протеините съдържат незаменими аминокиселини, които са необходими за изграждането на новообразувани тъкани или за тяхното самообновяване. Протеините са компонент на различни ензими (храносмилателни, тъканни и др.), хормони, хемоглобин и антитела. Смята се, че около 2% от протеините на мускулната тъкан са ензими, които постоянно се обновяват. Протеините действат като буфери, участвайки в поддържането на постоянна реакция на околната среда в различни течности (кръвна плазма, цереброспинална течност, чревни секрети и др.). И накрая, протеините са източник на енергия: 1 g протеин, когато е напълно разграден, произвежда 16,7 kJ (4 kcal).

Критерият за азотен баланс се използва от много години за изследване на протеиновия метаболизъм. Това се прави чрез определяне на количеството азот, постъпващ с храната, и количеството азот, загубен с изпражненията и отделен с урината. Загубата на азотни вещества с изпражненията се използва за преценка на степента на смилане на протеините и тяхната резорбция в тънките черва. Разликата между азота в храната и отделянето му с изпражненията и урината се използва за преценка на степента на неговото потребление за образуване на нови тъкани или тяхното самообновяване. При деца веднага след раждането или при деца с ниско тегло и незрели деца, самото несъвършенство на системата за усвояване на който и да е хранителен протеин, особено ако не е протеинът на майчиното мляко, може да доведе до невъзможност за усвояване на азота.

Време за развитие на функциите на стомашно-чревния тракт

Възраст, месеци	ФАО/СЗО (1985 г.)	ООН (1996 г.)
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

При възрастните количеството отделен азот обикновено е равно на количеството азот, приет с храната. За разлика от това, децата имат положителен азотен баланс, т.е. количеството азот, прието с храната, винаги надвишава загубата му с изпражненията и урината.

Задържането на азот от храната и следователно неговото използване от организма зависи от възрастта. Въпреки че способността за задържане на азот от храната се запазва през целия живот, тя е най-голяма при децата. Нивото на задържане на азот съответства на константата на растеж и скоростта на синтез на протеини.

Скорост на синтез на протеини в различни възрастови периоди

Възрастови периоди	Възраст	Скорост на синтез, g/(kg • ден)
Новородено с ниско тегло при раждане	1-45 дни	17.46
Дете във втората си година от живота	10-20 месеца	6.9
Възрастен	20-23 години	3.0
Възрастен мъж	69-91 години	1.9

Свойства на хранителните протеини, взети предвид при определяне на хранителните стандарти

Бионаличност (абсорбция):

• 100 (Npost - Nout) / Npost,

Където Npost е приетият азот; Next е азотът, отделен с изпражненията.

Нетно използване (NPU %):

• (Nпш-100 (Nсn + Nvч)) / Nпш,

Където Nпш е хранителен азот;

Nst - фекален азот;

Nmch - азот в урината.

Коефициент на ефективност на протеините:

• Наддаване на тегло на 1 g консумиран протеин в стандартизиран експеримент върху малки плъхове.

Аминокиселинен „резултат“:

• 100 АКБ / АКЕ,

Където Akb е съдържанието на дадена аминокиселина в даден протеин, mg;

AKE - съдържанието на дадена аминокиселина в референтния протеин, mg.

За да илюстрираме концепциите за „резултат“ и „идеален протеин“, представяме данни за характеристиките на „резултата“ и усвояването на няколко хранителни протеина.

Стойности на „аминокиселинен резултат“ и „нетно използване“ на някои хранителни протеини

Протеин	Скор	Изхвърляне
Царевица	49	36
Просо	63	43
Ориз	67	63
Пшеница	53	40
Соеви зърна	74	67
Цяло яйце	100	87
Кърма	100	94
Краве мляко	95	81

Препоръчителен прием на протеини

Като се имат предвид значителните разлики в състава и хранителната стойност на протеините, изчисленията за осигуряване на протеини в ранна възраст се правят само и изключително за протеини с най-висока биологична стойност, сравними по хранителна стойност с протеина на човешкото мляко. Това важи и за препоръките, дадени по-долу (СЗО и МЗ на Русия). В по-възрастните групи, където общата нужда от протеини е малко по-ниска, и в сравнение с възрастните, проблемът с качеството на протеините се решава задоволително чрез обогатяване на диетата с няколко вида растителни протеини. В чревния химус, където се смесват аминокиселини от различни протеини и серумни албумини от кръвта, се формира съотношение на аминокиселините, близко до оптималното. Проблемът с качеството на протеините е много остър при консумация на почти изключително един вид растителен протеин.

Общата стандартизация на протеините в Русия се различава донякъде от санитарната стандартизация в чужбина и в комитетите на СЗО. Това се дължи на някои различия в критериите за оптимално осигуряване. През годините тези позиции и различните научни школи се сближиха. Разликите са илюстрирани от следващите таблици с препоръки, приети в Русия и в научните комитети на СЗО.

Препоръчителен прием на протеини за деца под 10 години

Индикатор	0-2 месеца	3-5 месеца	6-11 месеца	1-3 години	3-7 години	7-10 години
Общо протеини, g	-	-	-	53	68	79
Протеини, г/кг	2,2	2.6	2.9	-	-	-

Безопасни нива на прием на протеини при малки деца, g/(kg • ден)

Възраст, месеци	ФАО/СЗО (1985 г.)	ООН (1996 г.)
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	1.26	1.00
18-24	1.17	0,94

Като се има предвид различната биологична стойност на растителните и животинските протеини, е обичайно да се прилага стандартизация както по количество използван протеин, така и по животински протеин или неговия дял в общото количество консумиран протеин на ден. Пример за това е таблицата за стандартизация на протеин М3 на Русия (1991 г.) за деца от по-големи възрастови групи.

Съотношението на растителни и животински протеини в препоръките за консумация

Катерици	11-13 години		14-17 години
	Момчета	Момичета	Момчета	Момичета
Общо протеини, g	93	85	100	90
Включително животни	56	51	60	54

Съвместната експертна група на ФАО/СЗО (1971 г.) счита, че безопасното ниво на прием на протеини, изразено в протеин от краве мляко или яйчен белтък, е 0,57 г/кг телесно тегло на ден за възрастен мъж и 0,52 г/кг за жена. Безопасното ниво е количеството, необходимо за задоволяване на физиологичните нужди и поддържане на здравето на почти всички членове на дадена популационна група. За децата безопасното ниво на прием на протеини е по-високо, отколкото за възрастните. Това се обяснява с факта, че самообновяването на тъканите протича по-интензивно при децата.

Установено е, че усвояването на азота от организма зависи както от количеството, така и от качеството на протеина. Последното е по-правилно да се разбира като аминокиселинния състав на протеина, особено наличието на есенциални аминокиселини. Нуждите на децата както от протеини, така и от аминокиселини са значително по-високи от тези на възрастните. Изчислено е, че едно дете се нуждае от приблизително 6 пъти повече аминокиселини от възрастен.

Необходими есенциални аминокиселини (mg на 1 g протеин)

Аминокиселини	Деца			Възрастни
	До 2 години	2-5 години	10-12 години
Хистидин	26	19	19	16
Изолевцин	46	28	28	13
Левцин	93	66	44	19
Лизин	66	58	44	16
Метионин + цистин	42	25	22	17
Фенилаланин + тирозин	72	63	22	19
Треонин	43	34	28	9
Триптофан	17	11	9	5
Валин	55	35	25	13

Таблицата показва, че нуждата на децата от аминокиселини е не само по-висока, но и че съотношението им на нужда от жизненоважни аминокиселини е различно от това на възрастните. Концентрациите на свободни аминокиселини в плазмата и пълната кръв също се различават.

Особено висока е нуждата от левцин, фенилаланин, лизин, валин и треонин. Ако вземем предвид, че 8 аминокиселини са жизненоважни за възрастен (левцин, изолевцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан и валин), то за деца под 5-годишна възраст хистидинът също е есенциална аминокиселина. За децата през първите 3 месеца от живота им се добавят цистин, аргинин, таурин, а за недоносените бебета се добавя и глицин, т.е. 13 аминокиселини са жизненоважни за тях. Това трябва да се вземе предвид при планиране на храненето на децата, особено в ранна възраст. Само поради постепенното узряване на ензимните системи по време на растежа, нуждата от есенциални аминокиселини при децата постепенно намалява. В същото време, при прекомерно претоварване с протеини, аминоацидемията се проявява по-лесно при децата, отколкото при възрастните, което може да се прояви в забавяне на развитието, особено невропсихичното.

Концентрация на свободни аминокиселини в кръвната плазма и пълната кръв на деца и възрастни, mol/l

Аминокиселини	Кръвна плазма		Цяла кръв
	Новородени	Възрастни	Деца на възраст 1-3 години	Възрастни
Аланин	0.236-0.410	0.282-0.620	0,34-0,54	0,26-0,40
А-аминомаслена киселина	0,006-0,029	0,008-0,035	0,02-0,039	0,02-0,03
Аргинин	0,022-0,88	0,094-0,131	0,05-0,08	0,06-0,14
Аспарагин	0,006-0,033	0,030-0,069	-	-
Аспарагинова киселина	0,00-0,016	0,005-0,022	0,08-0,15	0,004-0,02
Валин	0,080-0,246	0,165-0,315	0,17-0,26	0,20-0,28
Хистидин	0,049-0,114	0,053-0,167	0,07-0,11	0,08-0,10
Глицин	0,224-0,514	0,189-0,372	0,13-0,27	0,24-0,29
Глутамин	0,486-0,806	0.527	-	-
Глутаминова киселина	0,020-0,107	0,037-0,168	0,07-0,10	0,04-0,09
Изолевцин	0,027-0,053	0,053-0,110	0,06-0,12	0,05-0,07
Левцин	0,047-0,109	0,101-0,182	0,12-0,22	0,09-0,13
Лизин	0,144-0,269	0,166-0,337	0,10-0,16	0,14-0,17
Метионин	0,009-0,041	0,009-0,049	0,02-0,04	0,01-0,05
Орнитин	0,049-0,151	0,053-0,098	0,04-0,06	0,05-0,09
Пролин	0,107-0,277	0,119-0,484	0,13-0,26	0,16-0,23
Спокойствие	0,094-0,234	0,065-0,193	0,12-0,21	0,11-0,30
Таурин	0,074-0,216	0,032-0,143	0,07-0,14	0,06-0,10
Тирозин	0,088-0,204	0,032-0,149	0,08-0,13	0,04-0,05
Треонин	0,114-0,335	0,072-0,240	0,10-0,14	0,11-0,17
Триптофан	0,00-0,067	0,025-0,073	-	-
Фенилаланин	0,073-0,206	0,053-0,082	0,06-0,10	0,05-0,06
Цистин	0,036-0,084	0,058-0,059	0,04-0,06	0,01-0,06

Децата са по-чувствителни към гладуване от възрастните. В страни, където има рязък дефицит на протеини в детската диета, смъртността в ранна възраст се увеличава 8-20 пъти. Тъй като протеинът е необходим и за синтеза на антитела, то като правило при неговия дефицит в диетата на децата често възникват различни инфекции, които от своя страна увеличават нуждата от протеини. Създава се порочен кръг. През последните години е установено, че дефицитът на протеини в диетата на децата през първите 3 години от живота, особено дългосрочен, може да причини необратими промени, които се запазват цял живот.

За оценка на протеиновия метаболизъм се използват редица показатели. По този начин, определянето на съдържанието на протеин и неговите фракции в кръвта (плазмата) е обобщен израз на процесите на синтез и разграждане на протеини.

Съдържание на общ протеин и неговите фракции (в g/l) в кръвния серум

Индикатор	При майка ми	Кръв от пъпна връв	При деца на възраст
			0-14 дни	2-4 седмици	5-9 седмици	9 седмици - 6 месеца	6-15 месеца
Общ протеин	59.31	54.81	51.3	50,78	53.37	56,5	60,56
Албумини	27.46	32.16	30.06	29.71	35.1	35.02	36.09
Α1-глобулин	3.97	2.31	2.33	2.59	2.6	2.01	2.19
Α1-липопротеин	2.36	0.28	0.65	0,4	0.33	0.61	0.89
А2-глобулин	7.30	4.55	4.89	4.86	5.13	6.78	7.55
Α2-макроглобулин	4.33	4.54	5.17	4.55	3.46	5.44	5.60
Α2-хаптоглобин	1.44	0.26	0,15	0,41	0,25	0,73	1.17
Α2-церулоплазмин	0.89	0.11	0.17	0.2	0.24	0,25	0.39
β-глобулин	10.85	4.66	4.32	5.01	5.25	6.75	7.81
B2-липопротеин	4.89	1.16	2.5	1.38	1.42	2.36	3.26
Β1-сидерофилин	4.8	3.33	2.7	2.74	3.03	3.59	3.94
B2-A-глобулин, U	42	1	1	3.7	18	19.9	27.6
Β2-M-глобулин, U	10.7	1	2.50	3.0	2.9	3.9	6.2
Γ-глобулин	10.9	12.50	9.90	9.5	6.3	5.8	7.5

Нивата на протеини и аминокиселини в тялото

Както може да се види от таблицата, общото съдържание на протеини в кръвния серум на новороденото е по-ниско от това на майка му, което се обяснява с активен синтез, а не с просто филтриране на протеинови молекули през плацентата от майката. През първата година от живота общото съдържание на протеини в кръвния серум намалява. Особено ниски показатели се наблюдават при деца на възраст 2-6 седмици, а от 6 месеца се наблюдава постепенно увеличение. В началната училищна възраст обаче съдържанието на протеини е малко по-ниско от средното при възрастните и тези отклонения са по-изразени при момчетата.

Наред с по-ниското съдържание на общ протеин, се отбелязва и по-ниско съдържание на някои от неговите фракции. Известно е, че синтезът на албумин, протичащ в черния дроб, е 0,4 g/(kg-ден). При нормален синтез и елиминиране (албуминът частично навлиза в чревния лумен и се използва отново; малко количество албумин се екскретира с урината), съдържанието на албумин в кръвния серум, определено чрез електрофореза, е около 60% от серумните протеини. При новородено процентът на албумин е дори относително по-висок (около 58%), отколкото при майка му (54%). Това очевидно се обяснява не само със синтеза на албумин от плода, но и с частичния му трансплацентарен трансфер от майката. След това, през първата година от живота, се наблюдава намаляване на съдържанието на албумин, успоредно на съдържанието на общ протеин. Динамиката на съдържанието на γ-глобулини е подобна на тази на албумина. Особено ниски стойности на γ-глобулините се наблюдават през първата половина от живота.

Това се обяснява с разграждането на γ-глобулините, получени трансплацентарно от майката (главно имуноглобулини, свързани с β-глобулина). 

Синтезът на собствените глобулини на детето узрява постепенно, което се обяснява с бавното им увеличаване с възрастта. Съдържанието на α1, α2- и β-глобулини се различава сравнително малко от това при възрастните.

Основната функция на албумините е хранителна и пластична. Поради ниското молекулно тегло на албумините (по-малко от 60 000), те имат значителен ефект върху колоидно-осмотичното налягане. Албумините играят важна роля в транспорта на билирубин, хормони, минерали (калций, магнезий, цинк, живак), мазнини и др. Тези теоретични предпоставки се използват в клиниката при лечението на хипербилирубинемия, характерна за неонаталния период. За намаляване на билирубинемията е показано въвеждането на чист албуминов препарат, за да се предотвратят токсични ефекти върху централната нервна система - развитие на енцефалопатия.

Глобулините с високо молекулно тегло (90 000-150 000) са сложни протеини, които включват различни комплекси. α1- и α2-глобулините включват муко- и гликопротеини, което се отразява при възпалителни заболявания. Основната част от антителата са γ-глобулините. По-подробно изследване на γ-глобулините показа, че те се състоят от различни фракции, чиято промяна е характерна за редица заболявания, т.е. те също имат диагностична стойност.

Изследването на протеиновото съдържание и така нареченият спектър, или протеинова формула на кръвта, е намерило широко приложение в клиниката.

При здрав човек преобладават албумините (около 60% от протеина). Съотношението на глобулиновите фракции е лесно за запомняне: α1-1, α2-2, β-3, γ-4 части. При остри възпалителни заболявания промените в протеиновата формула на кръвта се характеризират с повишаване на съдържанието на α-глобулини, особено поради α2, с нормално или леко повишено съдържание на γ-глобулини и намалено количество албумини. При хронично възпаление се наблюдава повишаване на съдържанието на γ-глобулин с нормално или леко повишено съдържание на α-глобулин, намаляване на концентрацията на албумин. Субакутното възпаление се характеризира с едновременно повишаване на концентрацията на α- и γ-глобулини с намаляване на съдържанието на албумини.

Появата на хипергамаглобулинемия показва хроничен период на заболяването, хипералфаглобулинемия - обостряне. В човешкия организъм протеините се хидролитично разграждат от пептидази до аминокиселини, които в зависимост от нуждата се използват за синтезиране на нови протеини или се превръщат в кетокиселини и амоняк чрез дезаминиране. При децата съдържанието на аминокиселини в кръвния серум се доближава до стойностите, типични за възрастните. Едва през първите дни от живота се наблюдава повишаване на съдържанието на някои аминокиселини, което зависи от вида хранене и относително ниската активност на ензимите, участващи в метаболизма им. В тази връзка аминоацидурията при децата е по-висока, отколкото при възрастните.

При новородените се наблюдава физиологична азотемия (до 70 mmol/l) в първите дни от живота. След максималното повишаване до 2-3-ия ден от живота, нивото на азота намалява и до 5-12-ия ден от живота достига нивото на възрастен (28 mmol/l). При недоносените бебета нивото на остатъчния азот е по-високо, колкото по-ниско е телесното тегло на детето. Азотемията в този период от детството е свързана с ексцизия и недостатъчна бъбречна функция.

Съдържанието на протеини в храната оказва значително влияние върху нивото на остатъчния азот в кръвта. Така, при съдържание на протеини от 0,5 g/kg в храната, концентрацията на урея е 3,2 mmol/l, при 1,5 g/kg - 6,4 mmol/l, при 2,5 g/kg - 7,6 mmol/l. До известна степен отделянето на крайните продукти на протеиновия метаболизъм в урината служи като индикатор, отразяващ състоянието на протеиновия метаболизъм в организма. Един от важните крайни продукти на протеиновия метаболизъм - амонякът - е токсично вещество. Той се неутрализира:

• чрез отделяне на амониеви соли през бъбреците;
• превръщане в нетоксична урея;
• свързване с α-кетоглутарова киселина към глутамат;
• свързване с глутамат под действието на ензима глутамин синтетаза до глутамин.

При възрастни продуктите от азотния метаболизъм се екскретират с урината, главно под формата на нискотоксична урея, която се синтезира от чернодробните клетки. При възрастните уреята представлява 80% от общото количество екскретиран азот. При новородени и деца през първите месеци от живота процентът на уреята е по-нисък (20-30% от общия азот в урината). При деца под 3-месечна възраст се екскретира 0,14 г/(кг•ден) урея, 9-12 месеца - 0,25 г/(кг•ден). При новородени значително количество от общия азот в урината е пикочната киселина. Децата под 3-месечна възраст отделят 28,3 мг/(кг•ден), а възрастните - 8,7 мг/(кг•ден) от тази киселина. Излишното ѝ съдържание в урината е причина за инфаркти на бъбреците, причинени от пикочна киселина, които се наблюдават при 75% от новородените. Освен това, тялото на малко дете отделя протеинов азот под формата на амоняк, който в урината е 10-15%, а при възрастен - 2,5-4,5% от общия азот. Това се обяснява с факта, че при децата през първите 3 месеца от живота чернодробната функция не е достатъчно развита, така че прекомерното натоварване с протеини може да доведе до появата на токсични метаболитни продукти и натрупването им в кръвта.

Креатининът се екскретира с урината. Екскрецията зависи от развитието на мускулната система. Недоносените бебета екскретират 3 mg/kg креатинин на ден, доносените бебета екскретират 10-13 mg/kg, а възрастните екскретират 1,5 g/kg.

Нарушение на протеиновия метаболизъм

Сред различните вродени заболявания, основани на нарушения в протеиновия метаболизъм, значителен дял заемат аминоацидопатиите, които се основават на дефицит на ензими, участващи в техния метаболизъм. В момента са описани повече от 30 различни форми на аминоацидопатии. Клиничните им прояви са много разнообразни.

Сравнително често срещана проява на аминоацидопатиите са невропсихиатричните разстройства. Забавянето в невропсихиатричното развитие под формата на различна степен на олигофрения е характерно за много аминоацидопатии (фенилкетонурия, хомоцистинурия, хистидинемия, хиперамонемия, цитрулинемия, хиперпролинемия, болест на Хартнуп и др.), което се потвърждава от високата им разпространеност, надвишаваща тази в общата популация с десетки и стотици пъти.

Конвулсивен синдром често се среща при деца, страдащи от аминоацидопатии, като конвулсиите често се появяват през първите седмици от живота. Често се наблюдават флексорни спазми. Те са особено характерни за фенилкетонурия, а също така се срещат и при нарушения на метаболизма на триптофан и витамин B6 (пиридоксин), глициноза, левциноза, пролинурия и др.

Често се наблюдават промени в мускулния тонус под формата на хипотония (хиперлизинемия, цистинурия, глициноза и др.) или, обратно, хипертония (левциноза, хиперурикемия, болест на Хартнуп, хомоцистинурия и др.). Промените в мускулния тонус могат периодично да се увеличават или намаляват.

Забавеното развитие на речта е характерно за хистидинемията. Зрителни нарушения често се откриват при аминоацидопатии на ароматни и съдържащи сяра аминокиселини (албинизъм, фенилкетонурия, хистидинемия), пигментни отлагания - при алкаптонурия, дислокация на лещата - при хомоцистинурия.

Кожните промени при аминоацидопатии не са рядкост. Нарушенията (първични и вторични) на пигментацията са характерни за албинизма, фенилкетонурията и по-рядко за хистидинемията и хомоцистинурията. Непоносимост към инсолация (слънчево изгаряне) при липса на тен се наблюдава при фенилкетонурия. Пелагоидната кожа е характерна за болестта на Хартнуп, а екземата е характерна за фенилкетонурия. Чупливостта на косата се наблюдава при аргинин-сукцинатната аминоацидурия.

Стомашно-чревните симптоми са много чести при аминоацидемии. Затруднено хранене, често повръщане, са характерни за глициноза, фенилкетонурия, тирозиноза, цитрулинемия и др. почти от раждането. Повръщането може да бъде пароксизмално и да причини бърза дехидратация и сопорозно състояние, понякога кома с конвулсии. При високо съдържание на протеини повръщането се засилва и става по-често. При глициноза то е съпроводено с кетонемия и кетонурия, дихателна недостатъчност.

Често, при аргинин-сукцинатна аминоацидурия, хомоцистинурия, хиперметионинемия и тирозиноза, се наблюдава увреждане на черния дроб, до развитие на цироза с портална хипертония и стомашно-чревно кървене.

Хиперпролинемията е съпроводена с бъбречни симптоми (хематурия, протеинурия). Могат да се наблюдават промени в кръвната картина. Анемията е характерна за хиперлизинемия, а левкопенията и тромбоцитопатията са характерни за глициноза. Хомоцистинурията може да увеличи агрегацията на тромбоцитите с развитието на тромбоемболизъм.

Аминоацидемията може да се прояви в неонаталния период (левциноза, глициноза, хиперамонемия), но тежестта на състоянието обикновено се увеличава с 3-6 месеца поради значително натрупване както на аминокиселини, така и на продукти от нарушения им метаболизъм при пациентите. Следователно, тази група заболявания с право може да бъде класифицирана като болести на съхранение, които причиняват необратими промени, предимно в централната нервна система, черния дроб и други системи.

Наред с нарушаването на метаболизма на аминокиселините, могат да се наблюдават и заболявания, основани на нарушаване на синтеза на протеини. Известно е, че в ядрото на всяка клетка генетичната информация се намира в хромозомите, където е кодирана в молекули на ДНК. Тази информация се предава чрез транспортна РНК (тРНК), която преминава в цитоплазмата, където се транслира в линейна последователност от аминокиселини, които са част от полипептидните вериги, и протича синтез на протеини. Мутациите в ДНК или РНК нарушават синтеза на протеини с правилната структура. В зависимост от активността на специфичен ензим са възможни следните процеси:

1. Липса на образуване на крайния продукт. Ако това съединение е жизненоважно, тогава ще последва летален изход. Ако крайният продукт е по-малко важно за живота съединение, тогава тези състояния се проявяват веднага след раждането, а понякога и на по-късна дата. Пример за такова разстройство е хемофилията (липса на синтез на антихемофилен глобулин или ниското му съдържание) и афибриногенемията (ниско съдържание или липса на фибриноген в кръвта), които се проявяват с повишено кървене.
2. Натрупване на междинни метаболити. Ако са токсични, се развиват клинични признаци, например при фенилкетонурия и други аминоацидопатии.
3. Малките метаболитни пътища могат да станат основни и претоварени, а нормално образуваните метаболити могат да се натрупат и да се екскретират в необичайно големи количества, например при алкаптонурия. Такива заболявания включват хемоглобинопатии, при които структурата на полипептидните вериги е променена. Понастоящем са описани повече от 300 анормални хемоглобина. Така е известно, че възрастният тип хемоглобин се състои от 4 полипептидни вериги aapp, които включват аминокиселини в определена последователност (в α-веригата - 141, а в β-веригата - 146 аминокиселини). Това е кодирано в 11-та и 16-та хромозома. Заместването на глутамин с валин образува хемоглобин S, който има α2-полипептидни вериги, в хемоглобин C (α2β2) глицинът се замества с лизин. Цялата група хемоглобинопатии се проявява клинично със спонтанна или факторно индуцирана хемолиза, променящ се афинитет за транспорт на кислород от хема и често уголемен слезак.

Дефицитът на съдов или тромбоцитен фактор на фон Вилебранд причинява повишено кървене, което е особено често срещано сред шведското население на Оландските острови.

Тази група трябва да включва и различни видове макроглобулинемия, както и нарушения на синтеза на отделни имуноглобулини.

По този начин, нарушенията на протеиновия метаболизъм могат да се наблюдават както на ниво хидролиза и абсорбция в стомашно-чревния тракт, така и на междинния метаболизъм. Важно е да се подчертае, че нарушенията на протеиновия метаболизъм обикновено са съпроводени с нарушения на други видове метаболизъм, тъй като почти всички ензими съдържат протеинов компонент.

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