Dědičné poruchy metabolismu aminokyselin/Otázky a kazuistiky

Z WikiSkript
Tip.png
Tip: Rozbalte si autorské odpovědi!
  • Klikněte na modré tlačidlo „ukázat“ v zeleném rámečku
  • vesele kontrolujte...
Tip.png
Tip: Rozbalte si autorské odpovědi!

Otázky[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. Které aminokyseliny jsou převážně přijímány ledvinami?
  2. Které aminokyseliny odevzdává sval do krevní cirkulace v největším množství?
  3. Enzymové defekty v cyklu tvorby močoviny vedou k poruchám mozkové činnosti. Čím je to způsobeno?
  4. Které aminokyseliny nejsou nutričně esenciální?
  5. Které z aminokyselin nejsou glukogenní?
  6. Tyrosin je prekurzor pro syntézu:
  7. Klíčovým intermediárním metabolitem pro synthesu cysteinu v játrech je:
    • A – Argininosukcinát
    • B – Homoserin
    • C – Semialdehyd glutamové kyseliny
    • D – Cystathionin
    • E – Xanthurenová kyselina
  8. Mechanismus vylučování kreatininu ledvinami spočívá:
    • A – V glomerulární filtraci (bez tubulární sekrece nebo tubulární zpětné resorpce)
    • B – V glomerulární filtraci a v malém podílu tubulární sekrece
    • C – V glomerulární filtraci a tubulární zpětné resorpci
    • D – V tubulární sekreci
  9. Při prerenální uremii je
    • A – Zvýšený kreatinin úměrně se zvýšenou ureou
    • B – Zvýšená urea a kreatinin na horní hranici normálu
    • C – Zvýšený kreatinin a urea na horní hranici normálu
    • D – Kreatinin i urea jen na horní hranici normálu.
Odpovědi
Otázka 1.
  • A – špatně
  • B – špatně
  • C – špatně
  • D – špatně
  • E – Správně. Glutamin je vychytáván ledvinou, který se i v ledvině tvoří z glutamátu a NH4+.
  • F – špatně
  • G – špatně
  • H – špatně.

Otázka 2.

  • A – Špatně. Glycin se tvoří v řadě tkání. Nejvíce v játrech (za účasti glycinaminotransferasy, která katalyzuje přenos aminoskupiny z glutamátu nebo alaninu na glyoxalát)
  • B – špatně - Arginin se tvoří hlavně v játrech jako součást ureagenetického cyklu
  • C – Správně. Alanin je vylučován ze svalstva do cirkulace v relativně velkém množství (50% všech aminokyselin). V játrech prodělá oxidativní deaminaci a dává vznik pyruvátu, který je hlavním substrátem glukoneogeneze.
  • D – Špatně.
  • E – Správně. Také glutamin je svalem uvolňován v relativně velkém množství.
  • F – Špatně. Větvené aminokyseliny, mezi něž leucin patří, jsou vychytávány hlavně játry a vychytávány svaly a především mozkem.
  • G – Špatně.
  • H – Špatně. Tyrosin se tvoří v játrech za katalýzy fenylalaninhydroxylasy z Phe.

Otázka 3.

  • A – Správně. Amoniak je velmi toxický pro všechny buňky. Je proto detoxikován jednak tvorbou glutaminu (fixace NH4+ glutamátem) a dále tvorbou močoviny. Ureageneze, která se děje takřka výlučně v játrech vychytává jak amoniak ze střeva, tak hlavně amoniak vznikající oxidativní deaminací aminokyselin (cestou glutamátdehydrogenasy z glutamátu).
  • B – Špatně. Při defektu v ureageneze se netvoří atypické aminokyseliny; při určitém bloku se mohou hromadit ve větším množství intermediátory (kupř. argininsukcinát apod., též glutamin jako následek snahy odstranění excesu NH4+).
  • C – Špatně. Biogenní aminy nevznikají primárně ve zvýšené míře při poruše ureageneze.
  • D – Špatně. Zvýšení hladiny kyseliny močové nemá vztah k poruše ureageneze.
  • E – Špatně. Hypoglykemie nevzniká jako důsledek poruchy ureageneze. Hypoglykemie však může způsobit poruchu mozkové činnosti (mozek je energeticky závislý na dodávce glukosy).

Otázka 4.

  • A – Špatně. Methionin je esenciální aminokyselinou
  • B – Špatně. Fenylalanin je esenciální aminokyselinou
  • C – Správně. Cystein není esenciální aminokyselinou. Je tvořen z methioninu a serinu cestou S-adenosylmethioninu, který dá vznik homocysteinu; ten reaguje serinem za vzniku cystathioninu.
  • D – Správně. Tyrosin není esenciální. Vzniká z esenciálního fenylalaninu hydroxylací na C-4 pomocí fenylalaninu hydroxylasy a biopterinu jako kofaktoru.
  • E – Špatně. Leucin je esenciální.
  • F – Špatně. Isoleucin je esenciální.
  • G – Špatně. Valin je esenciální. Důležitý zejména pro činnost mozkové tkáně jako ostatní větvené aminokyseliny.
  • H – Špatně. Threonin je esenciální

Otázka 5.

  • A – Špatně. Isoleucin je ketogenní i glukogenní. Jeden z jeho katabolitu je propionyl CoA, který přechází na sukcinyl-CoA, ten pak přes další intermediární produkty na oxalacetát; který přes fosfoenolpyruvát (za katalýzy fosfoenolpyruvátkarboxykinasy) vstupuje do glukoneogenetické dráhy.
  • B – Správně. Leucin je pouze ketogenní aminokyselina, která přes β-methylkrotonyl CoA a β-hydroxy-β-methylglutaryl CoA dává acetoacetát a acetyl-CoA.
  • C – Špatně. Histidin je glukogenní aminokyselina. Přes glutamát poskytuje 2-oxoglutarát a tak vstupuje do intermediátoru citrátového cyklu.
  • D – Špatně. Cystin je glukogenní aminokyselina. Konverze na pyruvát začíná oxidací eventuelně transaminací.
  • E – Špatně. Lysin je ketogenní,ale i glukogenní aminokyseliny. Katabolismus lysinu se děje přes sacharopin za vzniku đ-ketoadipátu a glutaryl-CoA.
  • F – Špatně. Valin je glukogenní aminokyselina. Vstupuje do citrátového cyklu přes sukcinyl-CoA.
  • G – Špatně. Tryptofan je ketogenní, ale i glukogenní aminokyselina.

Otázka 6.

  • všechno správně. Tyrosin je prekurzorem všech uvedených metabolitů. Tyrosinhydroxylasou za účasti biopterinu vzniká nejprve DOPA, dekarboxylací dopamin, oxidací noradrenalin a z něho adrenalin. Cesta na melaniny vede přes dopachinon.

Otázka 7.

  • A – Špatně. Argininosukcinát je intermediát cyklu tvorby močoviny.
  • B – Špatně. Homoserin je produkt, který vzniká současně s cysteinem při reakci serinu s homocysteinem, který vzniká z methioninu.
  • C – Špatně. Glutamátsemialdehyd je intermediátorem syntézy prolinu nikoliv cysteinu.
  • D – Správně. Cystathionin je klíčovým metabolitem při syntéze cysteinu. Vzniká reakcí serinu s homocysteinem. Štěpí se pak na homoserin a cystein.
  • E – Špatně. Xanthurenová kyselina je metabolit tryptofanu.

Otázka 8.

  • A – Špatně. Kreatinin se nechová jako látka "bezprahová" jako je tomu u inulinu.
  • B – Správně. Kreatinin se vylučuje glomerulární filtrací a malou (asi 10%) tubulární sekrecí. Podíl sekrece se zvyšuje u patologické hyperkreatininemie.
  • C – Špatně. Kreatinin nepodléhá tubulární zpětné resorpci na rozdíl od močoviny
  • D – Špatně. Kreatinin je především filtrován glomeruly.

Otázka 9.

  • A – Špatně. Úměrné zvýšení obou je u renálního selhání
  • B – Správně. Urea je zvýšena mnohem více než kreatinin. Důvodem je zvýšená antidiuréza, která vede k zvýšené zpětné resorpci vody spolu s elektrolyty a ureou (isoosmolární zpětná difúze).
  • C – Špatně. Zvýšení kreatininu není charakteristické pro prerenální uremii.
  • D – Špatně. U prerenální uremie vždy zvýšena urea.

Kazuistiky[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Kojenec s psychomotorickou retardací[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Kojenec, 3 a 1/2 měsíce, porod normální. Po několika týdnech matka pozorovala, že dítě (ve srovnání se sourozenci) jeví malý zájem o okolí a že neprospívá. Moč v plenkách měla zvláštní zápach, jako po myších. U děvčátka se též objevil třes končetin. V laboratoři byl prokázán positivní Guthrieho test na hyperfenylalaninemii, moč dávala pozitivní reakci s ferichloridem na kyselinu fenylpyrohroznovou. Koncentrace fenylalaninu v plasmě: 1089 mol/l (N:  109 mol/l). Vyšetření bioptického vzorku jater ukázalo výrazné snížení (na 1%) fenylalanin hydroxylasy. To svědčí pro přítomnost “klasické” formy fenylketonurie

Otázky:

  1. Proč nelze při dietním léčení fenylketonurie vyloučit zcela přítomnost fenylalaninu v potravě?
  2. Čím může být ohrožen plod těhotné ženy s fenylketonurií (který tuto poruchu nezdědil)
  3. Může organismus pacienta s deficitem fenylalaninhydroxylasy tvořit tyrosin?
Odpovědi
  1. Z fenylalaninu vznikají další velmi důležité metabolity jako je DOPA, katecholaminy apod. V “bezfenylalaninové” dietě je proto vždy malé množství (250–300 mg denně) fenylalaninu.
  2. Eventuelní hyperfenylalaninemii. Fenylalanin prochází placentární bariérou z cirkulace matky do cirkulace plodu, jehož centrální nervový systém může být fenylalaninem poškozen.
  3. Pokud by byl úplný nemůže, ale i 1% aktivita fenylalaninhydroxylasy stačí za přítomnosti malého množství fenylalaninu syntetizovat tyrosin. Tyrosin u pacienta s fenylketonurií se vlastně stává esenciální aminokyselinou. (jako je fenylalanin)

Pacient s dislokací očních čoček a mírnou retardací se záchvatem křečí[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Chlapec, 15 roků, dostal náhle záchvat křečí připomínající “grand-mal”. Lékař nalezl ochabnutí svalů na levé tváři a na levé horní a dolní končetině, a proto chlapce odeslal k hospitalizaci s diagnózou cerebrovaskulární příhody (pravá hemisféra). Zde byl podrobněji vyšetřen a v anamnéze zjištěna operace (iridektomie) obou očních čoček pro jejich velkou dislokaci, Chlapec byl mírně mentálně retardován. Tyto údaje vedly k podrobnějšímu vyšetření aminokyselin obsahujících síru. Nálezy potvrdily diagnózu homocystinurie: celkový homocystest(e)in v séru – 965 μmol/l (N: < 30), cystein neměřitelný, folát a B12 normální.

Otázky:

  1. Který enzym je u tohoto onemocnění deficientní a k jakým změnám v metabolismu aminokyselin to vede?
  2. Může být způsobena zvýšená hladina homocyst(e)inu a homocystinurie též dietou?
  3. Zvýšená hladina homocysteinu rizikovým faktorem. Pro které stavy?
Odpovědi
  1. U dědičné homocystinurie chybí cystathioninsynthasa ev. cystathionasa. Defekt vede ke zvýšení methioninu a homocysteinu, cystein je naopak nízký. Metabolizace na cystein je přerušena, nahromaděný homocystein je ve zvýšené míře přeměňován za přítomnosti tetrahydrofolátu a vitaminu B12 na methionin.
  2. Ano, při nedostatku methyltetrahydrofolátu, který vzniká z dihydrofolátu a vitaminu B12. Dieta chudá na listovou kyselinu a nedostek vitaminu B12 to může způsobit
  3. Předčasný výskyt aterosklerózy (to může vysvětlovat cerebrovaskulární příhodu u chlapce: tvorba trombu, vznik embolie, poškození cévní stěny). Také zvýšená koncentrace methioninu v mozku vychytává adenosin (vzniká S-adenosylhomocystein). Adenosin potlačuje mozkovou aktivitu a jeho deficience v mozku snižuje práh pro vznik křečí.

Pacient s renální kolikou[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Chlapec, 16 roků, byl hospitalizován pro prudkou bolest v levém boku vystřelující do pubické oblasti. Měl červenohnědou moč a v močovém sedimentu výrazná erytrocyturie a po okyselení moče kyselinou octovou byly v sedimentu nalezeny ploché transparentní hexagonální krystalky. Zobrazovacími technikami nalezeny konkrementy v obou ledvinách.

Otázky:

  1. Jaký močový konkrement zde přichází v úvahu?
  2. Jaká porucha (deficience) je podstatou dědičné cystinurie?
  3. Jak lze zabránit nebo alespoň snížit tvorbu cystinových kaménků?
  4. Jaký je rozdíl mezi cystinurií a cystinózou?
Odpovědi
  1. Hexagonální transparentní krystalky vypadávající v kyselém prostředí z moče jsou typické pro cystin.
  2. U cystinurie je deficientní transportní protein, který přenáší dibazické aminokyseliny (cystin, lysin, arginin a ornithin) přes buněčnou membránu buněk proximálního renálního tubulu a buněk sliznice tenkého střeva. Nemožnost zpětné resorpce těchto diaminokyselin z primární moče vede k výrazné cystin-lysin-arginin-ornithinurii. Cystin, který je v moči pod pH 6,5 velmi nerozpustný, vypadává a tvoří konkrementy.
  3. Alkalinizací moče zvýšenou diurézou a dále snížením bílkovin dietě.
  4. U těchto dvou syndromů jsou deficientní dva rozdílné transportní systémy pro cystin. U cystinurie jde o transportní protein specifický pro diaminokyseliny, a to v proximálním tubulu a sliznici střevní; u cystinózy je to transportní protein umožňující přenos cystinu přes lysosomální membránu lysosomových váčků do cytosolu. Cystin se tak v lysosomech hromadí, poškozuje buňky, tvoří krystaly v některých tkáních a porušuje jejich funkci. Postižené děti umírají na renální selhání obvykle v 6–12 letech. U cystinózy není diaminoacidurie,

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Další kapitoly z knihy MASOPUST, J., PRŮŠA, R.: Patobiochemie metabolických drah:

Zdroj[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • MASOPUST, Jaroslav a Richard PRŮŠA. Patobiochemie metabolických drah. 1. vydání. Praha : Univerzita Karlova, 1999. 182 s. s. 50- 54. ISBN 80-238-4589-6.