Hyperamonemie je akutní nebo chronická zvýšení iontu amonného (NH4 +) nebo amoniak (NH3) v krvi. Jedná se o velmi nebezpečnou získanou nebo vrozenou metabolickou poruchu, která může vést k poškození mozku a smrti pacienta.
Amoniak je dusíkatá látka, toxický produkt vytvářený při katabolismu (destrukci) bílkovin, který se eliminuje jeho předchozí přeměnou na močovinu, která je méně toxická a vylučuje se močí ledvinami.
Struktura amonného iontu (Zdroj: Leyo / Public Domain přes Wikimedia Commons)
Při tvorbě močoviny zahrnuje metabolická cesta sekvenční účast řady enzymů, některé v mitochondriích a jiné v cytosolu nebo cytoplazmě jaterních buněk. Tento proces se nazývá „močovinový cyklus“ nebo „Krebsův-Henseleitův cyklus“.
Selhání některého z enzymů zapojených do cyklu močoviny má za následek zvýšení nebo akumulaci amoniaku v krvi, což následně vede k toxickým účinkům vyvolaným amoniakem nebo amoniakem, jako je jaterní encefalopatie. Kromě toho může selhání jater ovlivnit močovinový cyklus a způsobit hyperamonémii.
Za normálních podmínek je rychlost produkce a odstraňování amoniaku přísně regulovaná, takže hladiny amonia jsou velmi nízké a jsou pod toxickým rozsahem. Velmi malé množství amoniaku v krvi je potenciálně toxické pro mozek.
Příznaky hyperamonémie
Symptomy spojené s hyperamonémií spočívají v zvracení, průjmech, celkové malátnosti, odmítnutí konzumovat bílkoviny, ztrátě chuti k jídlu (anorexie), ospalosti, letargii, poruchách jazyka, změnám nálady, občasné ataxii, mentální retardaci a v akutních případech těžká kóma a smrt.
Tato symptomatologie je nezávislá na původu hyperamonémie. Novorozenci s těmito problémy vrozeného původu mohou být při narození normální, ale příznaky se objevují několik dní po požití potravy bohaté na bílkoviny (mateřské mléko).
Novorozenci nechtějí jíst, zvracet, mít tachypnoe a letargii, která rychle postupuje do hlubokého kómatu. U starších dětí se akutní hyperammonemie projevuje zvracením, anorexií a neurologickými poruchami, jako je podrážděnost, agitace, mentální zmatenost a ataxie.
Tyto klinické projevy se mohou střídat s obdobími letargie a ospalosti, dokud nepostupují do bezvědomí a pokud se neléčí, způsobí záchvaty a smrt.
Příčiny
Příčiny hyperamonémie jsou způsobeny selháním metabolismu močoviny, takže musí být známo, že cyklus močoviny rozumí patofyziologickým mechanismům, které hyperamonémii vytvářejí.
Cyklus močoviny vyžaduje postupnou aktivaci řady enzymů. Na tomto procesu se podílí pět enzymů: karbomoylfosfát syntetáza, ornitin transcarbamoylasa, argininosukcinát syntetáza, argininosynthetáza a argináza.
- Syntéza močoviny
Zahájení syntézy močoviny vyžaduje amoniak (NH3), oxid uhličitý (CO2) poskytovaný hydrogenuhličitanem a ATP (adenosintrifosfát).
Původ amoniaku pochází z dusíku aminokyselin degradovaných transaminací a oxidační deaminací. První dvě reakce syntézy močoviny se vyskytují v mitochondriích jaterních buněk, další tři se vyskytují v cytoplazmě.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetylglutamát působením enzymu karbamoylfosfát syntetázy vytváří karbamoylfosfát
- karbamoylfosfát + L-ornitin působením enzymu ornithin-transkarbamylázy tvoří L-citrulin
-L-citrulin v cytoplazmě působením argininosukcinát syntetázy a L-aspartátem jako substrátem tvoří argininosukcinát.
-Argininosukcinát díky účinku argininosyntetázy uvolňuje fumarát a produkuje L-arginin.
-L-arginin, spolu s molekulou vody a účinkem arginázy, uvolňuje molekulu močoviny a produkuje L-ornitin, který bude k dispozici pro opětovné vstoupení do druhé reakce cyklu v mitochondriích.
Glutamin syntetáza je enzym, pevná amoniak za glutamin. Protože tkáně neustále produkují amoniak, rychle se odstraňují v játrech, které ji přeměňují na glutamát, poté na glutamin a poté na močovinu.
Jakýkoli deficit v kterémkoli z enzymů zapojených do cyklu močoviny způsobí retrográdní akumulaci chybějících reakčních substrátů a následnou akumulaci amoniaku.
Střevní bakterie také produkují amoniak, který přechází do krevního řečiště a odtud do jater, kde vstupuje do močovinového cyklu.
U pacientů s jaterní cirhózou se mohou v portálovém systému tvořit určité anastomózy, které umožňují, aby část amoniaku z trávicí soustavy procházela přímo do hlavního oběhu, aniž by nejprve procházela játry, což je vedle selhání jednou z příčin hyperamonémie. játra.
Typy
Protože syntéza močoviny převádí toxický amoniak na močovinu, vedou defekty v syntéze močoviny k hyperamonémii a otravě amoniakem. Tyto otravy jsou závažnější, když se vada objeví v prvních dvou krocích metabolického cyklu močoviny.
Hyperamonemie jsou klasifikovány do několika typů podle odpovídajícího selhání enzymu. Tyto typy hyperammonemií se nazývají vrozené nebo dědičné. Kromě toho existují hyperamonemie, které jsou seskupeny jako „sekundární“, kde jiná patologie je schopna změnit metabolismus močoviny.
Primární nebo vrozené jsou:
- Typ I: v důsledku nedostatku kabamoyl fosfát syntetázy I
- Typ II: kvůli nedostatku ornithin-transkarbamoylázy. Jde o dědičnou poruchu spojenou s chromozomem X, která je doprovázena vysokými hladinami glutaminu v krvi, mozkomíšním moku a moči.
- Citrullinémie: recesivní dědičné onemocnění v důsledku nedostatečné aktivity argininosukcinát syntetázy.
- Argininosukcinová acidurie: dědí se recesivně a vyznačuje se zvýšením argininosukcinátu v krvi, mozkomíšním moku a moči. Existuje argininosukcináza. Onemocnění má pozdní nástup po dvou letech a způsobuje smrt v raném věku.
- Hyperargininémie: charakterizovaná nízkými hladinami argininázy erytrocytů a akumulací argininu v krvi a mozkomíšním moku.
Sekundární hyperamonemie jsou způsobeny hlavně selháním jater, které zpomaluje nebo snižuje metabolismus močoviny, takže se hromadí amoniak a dochází k hyperamonemii.
Ošetření
Akutní hyperamonémie musí být léčena okamžitě, aby se snížila hladina amoniaku a zabránilo se poškození mozku. Musí být poskytnuty kalorie, dostatečné tekutiny a minimální, ale dostatečné množství aminokyselin, aby nedošlo k destrukci endogenních proteinů.
Je dodáván intravenózně s elektrolyty, tekutinami a lipidy jako zdrojem kalorií a minimálním množstvím výhodně esenciálních aminokyselin. Zlepšení celkového stavu pacienta může být krmeno nazogastrickou trubicí, zejména u kojenců.
Protože amoniak není ledvinami snadno eliminován, je cílem léčby vytvořit sloučeniny, které mají vysokou renální clearance (clearance). Benzoát sodný nebo fenylacetát může být podáván za vzniku těchto konjugovaných sloučenin, které jsou vylučovány ledvinami.
V některých případech použití argininu podporuje tvorbu močoviny za předpokladu, že pacient nemá nedostatek arginázy. Arginin zásobuje močovinový cyklus ornithinem a N-acetylglutamátem.
Pacienti by pak měli být na dietě s omezeným příjmem bílkovin, která by měla být poskytována v malých porcích.
Reference
- Behrman, R., Kliegman, R., & Arwin, A. (2009). Nelson Textbook of Pediatrics 16 ed. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN a García, RS (2008). Amoniak a hyperamonémie. Jeho klinický význam. Medica Sur, 15 (3), 209-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL a Loscalzo, J. (2012). Harrisonovy principy vnitřního lékařství (roč. 2012). DL Longo (Ed.). New York: Mcgraw-hill
- Mathews, CK, Van Holde, KE, & Ahern, KG (2000). Biochemistry, ed. San Francisco: BenjaminlCummings.
- McCance, KL, a Huether, SE (2018). Patofyziologie-ebook: biologický základ onemocnění u dospělých a dětí. Elsevier Health Sciences.
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA a Rodwell, VW (2014). Harperova ilustrovaná biochemie. Mcgraw-hill.