Особенности обмена фенилаланина и тирозина

Фенинлаланин в клетках используется только по двум направлениям:

1. Синтез белков и пептидов

2. Синтез тирозина.

Образование тирозина из фенилаланина идет при участии фермента - фенилаланин-4-монооксигиназы (фенилаланингидроксилаза). Причем в реакции в качестве косубстрата используется тетрогидробиоптерин.

Необходимый участник - кислород. Образуется еще один продукт реакции - вода. Таким образом тирозин является заменимой аминокислотой, но синтезироваться он может только из фенилаланина.

Кроме биосинтеза белков и пептидов из тирозина синтезируются:

1. котихоламины

2. меланин

Избыток тирозина подвергается в организме расщеплению до фумаровой кислоты и ацетоуксусной кислоты. (реакции в учебнике)

Широкую известность получили 2 варианта наследственно нарушения фенилаланина и тирозина.

А). В результате генетически обусловленного дефекта фермента фенилаланин-4-монооксигеназы нарушается превращение фенилаланина в тирозин. В результате в организме накапливается избыток фенилаланина и кроме того, фенилаланин начинает превращаться в фенилпируват а далее в фениллактат и фенилацетат.

Избыток фенилаланина оказывает токсическое влияние на ЦНС ребенка и приводит к серьезному нарушению умственного развития ребенка. Таким же токсическим эффектом обладает фенилпируват, фениллактат и фенилацета. В результате этого генетического эффекта развивается заболевание - фенилпировиноградная олигофрения. Фенилкетонурия развивается в том случае если в его геноме оба гена ответственного за синтез фенилаланингидроксилазы дефектны. Частота появления гомозигот составляет 1 случай на 10.000. В человеческой популяции около 2% процентов носители одного гена. В потомстве от брака 2-х гетерозигот вероятность появления ребенка с обеими генами составляет отношение 1/4.

При обнаружении у ребенка фенилкетонурии его немедленно переводят на диету с минимальным содержанием фенилаланина, но не исключающем т.к. это незаменимая аминокислота. Ограничение фенилаланина в пищевом рационе должно сопровождаться контролем содержания фенилаланина в крови. Нормальное содержание фенилалана в крови состовляет 1-4 мг/дцЛ.

Ребенок содержится на диете до 6 летнего возраста, а в более старшем возрасте он переводится на обычный пищевой рацион. Оказывается в более старшем возрасте токсическое влияние фенилаланина, фенилпирувата, фениллактата и фенилацетата практически исчезает. Считают, что у детей старше 6 лет в результате окончания формирования гематоэнцефалического барьера рассматриваемые соединения перестают поступать в головной мозг.

При затруднения с диагностикой фенилкетонурии пользуются диагностическим тестом - проба с нагрузкой фенилаланина. Суть: у испытуемого определяют концентрацию фенилаланина натощак, затем парентерально вводят определенное количество фенилаланина и следят за изменением содержания тирозина в крови. У здорового человека концентрация тирозина увеличивается. У больного после введения фенилаланина концентрация тирозина не увеличивается. У гетерозигот повышение тирозина будет, но оно менее выражено, чем у здоровых обследуемых.

Б). Алкаптоурия. При этом вы организме нарушен переход гомогентизиновой кислоты в малеилацетоацетат из-за отсутствия в клетках фермента гомогентизатдиоксигеназа (катализирует реакцию диоксигенации). Гомогентизиновая кислота образуется при распаде фенилаланина и тирозина в промежуточный продукт при распаде до фумаровой и ацетоуксусной кислот.

В органах и тканях и в крови повышается содержание гомогентизиновой кислоты. Она в больших количествах выделяется с мочой которая приобретает черный цвет. Серьезных расстройств здоровья при этой патологии не наблюдается. Иногда развивается потемнение ушных раковин, кончика носа.