Ферментопатии (фермент[ы] + греч. pathos страдание, болезнь; синоним энзимопатии) — болезни и патологические состояния, обусловленные полным отсутствием синтеза ферментов или стойкой функциональной недостаточностью ферментных систем органов и тканей.
Генетически детерминированные нарушения обмена веществ вследствие ферментопатии лежат в основе многих наследственных болезней. При этом может полностью отсутствовать ген, контролирующий синтез белковой молекулы фермента (апофермента), либо апофермент синтезируется, но активность фермента отсутствует или резко снижена. В результате генных мутаций может изменяться последовательность аминокислот в структуре активного центра фермента или в регионе связывания апофермента с коферментом (чаще всего витамином или металлом).
Фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения) - наследственное заболевание, сплоченное с патологией фермента, отвечающего за обмен фенилаланина –фенилаланингидроксилазы, что сопровождается накоплением фенилаланина и его токсических продуктов в организме, что приводит к тяжёлому поражению ЦНС, проявляющемуся, в частности, в виде нарушения умственного развития.
[313x240]
Открытие фенилкетонурии связывают с именем норвежского врача Ивара Асбьёрна Фёлинга, описавшего в 1934 году гиперфенилаланинемию, ассоциированную с задержкой умственного развития. В Норвегии заболевание известно под названием 'болезни Фёлинга' в честь открывателя.(краткая история - www.pkuworldlink.org/history.html)
[203x240]
[206x240]
Основные причины возникновения фенилкетонурии следующие:
• Близкородственные браки, повышают вероятность рождения ребенка больного фенилкетонурией;
• Мутация гена. Ген, кодирующий ФАГ, локализован в длинном плече 12-й хромосомы (12q22-q24.2). Основной тип мутаций в гене, обозначаемом РАН, - это однонуклеотидные замены, которые в большинстве случаев локализованы в 7, 9 и 12 экзонах. Показано, что в различных странах Европы и Азии встречается определенный спектр мутаций, одна из которых - мажорная. В России и странах Восточной Европы мажорной является однонуклеотидная замена в 12 экзоне, приводящая к замене аргинина на триптофан (R408W). С ней связаны 70% случаев. В Японии и Китае данная мутация не встречается. Эти данные свидетельствуют о том, что замена аргинин-триплета на триптофан-триплет произошла уже после разделения рас
Патогенез
Фенилаланин – незаменимая аминокислота, которая совершенно не может синтезироваться в организме человека из иных аминокислот. Часть поступающего с пищей в организм фенилаланина, расходуется на синтез построения белков. Вторая часть (большая по объему) конвентируется при помощи печёночного фермента фенилаланин-4-гидроксилазы в тирозин, из которого в дальнейшем образуются катехоламины и меланин.
[204x240]
При ФКУ в результате изменений гена в печени фенилаланин-4-гидроксилаза отсутствует илинаходится в недостаточном количестве, что приводит к повышению уровня фенилаланина в крови и тканях до 0,2 г/л и более при норме 0,01-0,02 г/л. Вследствие метаболического блока активируются побочные пути обмена фенилаланина: в организме происходит накопление его токсичных производных — фенилпировиноградной и фенилмолочной кислот, которые в норме практически не образуются. Кроме того, образуются также почти полностью отсутствующие в норме фенилэтиламин и ортофенилацетат, избыток которых вызывает нарушение метаболизма липидов в головном мозге (патология формирования миелинового слоя около аксонов в ЦНС) Предположительно, это и ведёт к прогрессирующему снижению интеллекта у таких больных вплоть до идиотии.
[320x163]
Почки не справляются с реабсорбцией увеличенного количества фенилаланина, он выходит с мочой. Благодаря присутствию в моче фенилкетона, эта болезнь получила название - "фенилкетонурия".
Окончательно механизм развития нарушений функций мозга при фенилкетонурии остается неясным. Среди причин также предполагается дефицит нейромедиаторов мозга, вызванный относительным снижением количества тирозина и других «больших» аминокислот, конкурирующих с фенилаланином при переносе через гематоэнцефалический барьер, и прямое токсическое действие фенилаланина.
Виды фенилкетонурии
Выделяют фенилкетонурию I, II и III типов, которые отличаются с точки зрения проявлений и методов лечения. Фенилкетонурия I типа – наиболее распространенная классическая форма болезни (98% случаев). В основе возникновения данной формы фенилкетонурии лежит дефицит фермента фенилаланин-4-гидроксилаза, обеспечивающего превращение аминокислоты фенилаланина в тирозин.
[140x240]
В патогенезе ФКУ имеют значение следующие механизмы:
- Прямое токсическое действие на ЦНС фенилаланина и его производных;
- Нарушение в обмене белков, липо- и гликопротеидов;
- Расстройства транспорта аминокислот;
- Нарушение метаболизма гормонов;
- Нарушение обмена моноаминовых нейромедиаторов (катехоламинов и серотонина);
- Нарушение функции печени - диспротеинемия, генерализованная гипераминоацидемия, повышение ДФА, метаболический ацидоз, нарушение окислительной и белковосинтезирующей функции клеточных органелл. Частота классической ФКУ среди новорожденных по данным массового скрининга в среднем колеблется от 1:5000 до 1:10000.
Фенилкетонурия II типа – диеторезистентная. Впервые атипичная ФКУ описана I.Smith, 1974г.
Фенилкетонурия III типа – диеторезистентна. Этот вариант болезни описал S. Kaufman в 1978 г. Заболевание наследуется аутосомно-рецессивно и связано с недостаточностью 6-пирувоилтетрагидроптерин синтетазы, участвующей в процессе синтеза тетрагидробиоптерина.
Течение данного типа фенилкетонурии напоминают течение болезни II типа, но включает еще и микроцефалию.
Частота болезни составляет 1:30000 новорожденных.
Другие варианты ФКУ:
Эти формы ФКУ связаны с нарушением альтернативных путей обмена фенилаланина.
Формируется метилминдальная ацидурия и парагидроскифенилуксусная ацидурия.
Материнская фенилкетонурия.
Заболевание развивается у потомков женщин, страдающих ФКУ и не получающих диету в зрелом возрасте. Патогенез мало изучен, предполагается, что он сходен с патогенезом остальных форм ФКУ. Тяжесть поражения плода коррелирует с уровнем фенилаланина в плазме матери. Так как эмбрион особенно чувствителен к тератогенным воздействиям , рекомендуется начинать диету еще до наступления беременности. В суточном рационе использовать менее 15-20 мг/кг фенилаланина. При это важно избегать дефицита незаменимых аминокислот.
Если болезнь не диагностирована в первые месяцы жизни...
В первые недели жизни большинство новорожденных детей с фенилкетонурией выглядят совершенно нормальными. Дети рождаются в срок, с нормальной массой тела и нормальным ростом.
В некоторых случаях первые симптомы болезни могут появиться уже в первые несколько недель жизни ребенка, но в большинстве случаев в это время заметить наличие фенилкетонурии невозможно.
Основные симптомы фенилкетонурии начинают проявляться в возрасте от 2 до 6 месяцев: ребенок становится вялым, у него пропадает заинтересованность в окружающем мире, появляются чрезмерная сонливость, беспокойство, нарушение мышечного тонуса (снижение), рвота(основное проявление фенилкетонурии у новорожденных это неукротимая рвота, которая иногда принимается за признак пилоростеноза), судороги.
По мере роста ребенка (со второго полугодия жизни) становится очевидным его отставание от сверстников: позднее прорезываются зубки, ребенок позже начинает держать голову, сидеть (часто принимают специфическую позу «портного» -согнутые руки в локтях и поджатые ноги в коленях, что обусловлено повышенным тонусом мышц), ходить(ходьба покачивающаяся и небольшими шашками), в положении стоя такие малыши широко расставляют ноги и сгибают их в коленях и тазобедренных суставах, при этом опускают голову и плечи. [200x240] Формируется задержка психоречевого развития (дети не произносят слогов). Некоторые не начинают ходить и говорить вообще. Могут наблюдаться судороги в виде кивков, поклонов, вздрагиваний, короткого отключения сознания. Ребенок перестает узнавать маму и папу, не фокусирует взгляд на предметах, никак не реагируют на цветные игрушки.
Дети отличаются характерной внешность - выражение лица часто нормальное, миловидное, со светлыми волосами и голубыми глазами, а также абсолютно белой кожей, лишенной пигментации, из-за чего кожа часто покрывается сыпью под действием ультрафиолетового излучения солнца. Кожа таких детей особенно чувствительна к самым обыкновенным травмам, у них отмечаются экземы и дерматиты.
У 60% детей с фенилктонурией старше 3-4 лет отмечают почти полное отсутствие речи и мышления (идиотию).
Болезни, сопровождающие деток с заболеванием фенилкетонурии:
изменения кожи(экзема, дерматиты) |
склонность к запорам. |
артериальная гипотония |
специфический мышиный запах тела. |
светлые радужки, катаракта |
рвота в периоде новорождённости |
склеродермия |
сухость |
гипопигментация кожи,волос |
специфическая походка |
стереотипные движения |
повышенная возбудимость в детстве , беспокойство ,раздражительность |
дефектное формирование миелина |
судороги |
повышение сухожильных рефлексов |
умственная отсталость |
специфическая осанка и поза при сидении |
микроцефалия |
необычное положение конечностей |
Неврологические и психические расстройства(отсутствие интереса к окружающему миру, вялость, беспричинная плаксивость, сонливость) |
позднее прорезывание зубов (после 18 месяцев) |
Также возможно определение активности фермента фенилаланингидроксилазы в биоптате печени и поиск мутаций в гене фенилаланингидроксилазы. Для диагностики II и III типа, связанных с мутацией в гене кофактора, необходимы дополнительные диагностические исследования.
ФКУ может быть диагностирована на основе обнаружения следующих признаков:
Скрининирующие тесты должны быть простыми, недорогими и информативными. Этим требованиям отвечают методы, используемые для ранней диагностики ФКУ:
Трактовка результатов:
1 группа.
Уровень фенилаланина не превышает 200 ммоль/л (1-3 мг%) - норма;
2 группа.
Уровень фенилаланина составляет 200-500 ммоль/л (3-10 мг%) - гиперфенилаланинемия. В эту группу входят дети с транзиторной гиперфенилаланинемией, вследствие незрелости ферментных систем печени и больные ФКУ. За данной группой проводится наблюдение по следующему плану: если в течение 6 недель при еженедельном исследовании уровень фенилаланина остается менее 500 ммоль/л, контроль за уровнем фенилаланина крови проводят до 1 года первоначально каждые 3 месяца, а затем каждые 6 мес. жизни. При уровне более 500 ммоль/л назначается диетотерапия.
3 группа.
Уровень фенилаланина превышает 500 ммоль/л (более 10 мг%), диагностируется ФКУ и с момента постановки диагноза назначается диетотерапия.
В настоящее время разрабатываются и внедряются молекулярно-генетические методы диагностики генного дефекта при ФКУ. Прямая диагностика мутантного гена проводится с помощью синтетических олигонуклеотидных зондов, этот методпригоден для дородовой диагностики ФКУ и выявления гетерозиготного носительства.
Помимо молекулярно-генетического анализа, выявление гетерозигот может осуществляться биохимическими тестами после нагрузки фенилаланином в дозе 25 мг/кг.
Диеторезистентные формы ФКУ диагностируют при помощи:
Лечение
При своевременной диагностике патологических изменений можно полностью избежать, если с рождения и до полового созревания ограничить поступление в организм фенилаланина с пищей.
Позднее начало лечения хотя и даёт определённый эффект, но не устраняет развившихся ранее необратимых изменений ткани мозга.
Лечение проводится в виде строгой диеты от обнаружения заболевания как минимум до полового созревания, так как в более взрослом возрасте значительно снижается восприимчивость нервной системой опасному воздействию фенилаланина и его продуктов распада. Но все ж многие авторы придерживаются мнения о необходимости пожизненной диеты. Диета исключает мясные, рыбные, молочные продукты и другие продукты, содержащие животный и, частично, растительный белок.
[247x240]
На первом этапе лечения малыши получают пищу, в которой целиком отсутствует фенилаланин. Любой белок содержит до 8% фенилаланина, а потому высокобелковые продукты (мясо, рыба, печень, колбасы, яйца, творог, хлебобулочные изделия, крупы, фасоль, горох, орехи, шоколад) из рациона исключаются совсем.
Поскольку продолжительное и абсолютное исключение из еды фенилаланина может привести к расщеплению эндогенного белка и истощению организма ребенка, потребность в белках возмещается с помощью белковых гидролизатов или любых аминокислотных смесей. ( специальные диеты - http://www.myspecialdiet.com/shop/Search.a
С исключением из рациона высокобелковых продуктов неизбежен дефицит жиров, который восполняется за счет сливочного и растительного масел, а у детей первого года жизни — и за счет рыбьего жира. Содержание жиров в диете составляет до 35%. Содержание углеводов в диете составляет 60% от общей калорийности
К допустимым естественным продуктам относятся малобелковые крупы, кукурузные хлопья, грибы, подсолнечное масло, овощи, фрукты, соки, мед, джемы.
Атипичные формы не поддаются диетотерапии и лечатся только введением препаратов тетрагидробиоптерина или его синтетических аналогов.
Лечение медикаментами при фенилкетонурии имеет синдромный характер и содержит применение препаратов против судорог, также препаратов, которые стимулируют интеллектуальную деятельность.
В лечении фенилкетонурии используются следующие лекарства:
• Препараты кальция, фосфора, железа
• Витамины
• Препараты, улучшающие мозговое кровообращение (ноотропы – церебролизин, аминолон, энцефабол)
• Препараты, улучшающие тканевой обмен (АТФ, рибоксин)
• Препараты, улучшающие микроциркуляцию (трентал, теоникол, пентоксифиллин)
Очень полезна таким детям лечебная физкультура – массаж, гимнастика.
Контроль лечения фенилкетонурии
Диетическое лечение детей с проводят под строгим контролем содержания фенилаланина в крови. Оптимальный показатель фенилаланина должен быть в пределах 3-6 мг%, при его значительных колебаниях проводят коррекцию белка в рационе ребенка больного фенилкетонурией. каждый месяц. В первые месяцы жизни малыша Контроль за содержанием фенилаланина в сыворотке крови проводят в начале лечения – еженедельно, а затем при нормализации показателей – ежемесячно в течении первого года жизни, у детей старше года при нормальных показателях – 1раз в 2-3 месяца.
Все дети, больные фенилкетонурией должны находиться под наблюдением психоневролога и педиатра.
Профилактика фенилкетонурии
1. Выявление гетерозиготных носителей. Большое значение имеет специальное наблюдение за семьями риска, т. е. за такими семьями, где уже имелись дети с фенилкетонурией. Новорожденные из этих семей должны быть подвергнуты обязательному биохимическому исследованию и при показаниях к раннему лечению.
2. Внедрение программ массового скрининга новорожденных для раннего выявления ФКУ и своевременного назначения диетотерапии. Выявление и лечение детей по программам массового скрининга также позволяет предупредить развитие тяжелой психической инвалидности.
3. Пренатальная диагностика: Предложен ДНК-зонд для пренатальной диагностики фенилкетонурии в семьях высокого риска.
Сообщества:
http://www.pku.com/
http://www.pkuworldlink.org/
http://www.nspku.org/
http://natalia.ucoz.ru/
Страницы:
http://www.newbornscreening.info/index.h
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/
http://consensus.nih.gov/2000/2000Phenyl
http://www.wikidoc.org/index.php/Phenylk
Рецепты:&nbs