Presnova beljakovin: beljakovine in potrebe po beljakovinah

Beljakovine so eden glavnih in vitalnih produktov. Zdaj je postalo očitno, da je uporaba beljakovin za porabo energije neracionalna, saj razgradnja aminokislin proizvaja številne kislinske radikale in amoniak, ki niso ravnodušni do otrokovega telesa.

Kaj je beljakovina?

V človeškem telesu ni beljakovinskih rezerv. Šele ko se tkiva razgradijo, se v njih beljakovine razgradijo, pri čemer se sproščajo aminokisline, ki se uporabljajo za ohranjanje beljakovinske sestave drugih, bolj vitalnih tkiv in celic. Zato je normalna rast telesa brez zadostne količine beljakovin nemogoča, saj jih maščobe in ogljikovi hidrati ne morejo nadomestiti. Poleg tega beljakovine vsebujejo esencialne aminokisline, ki so potrebne za izgradnjo novo nastalih tkiv ali za njihovo samoobnavljanje. Beljakovine so sestavni del različnih encimov (prebavnih, tkivnih itd.), hormonov, hemoglobina in protiteles. Ocenjuje se, da približno 2 % beljakovin mišičnega tkiva predstavljajo encimi, ki se nenehno obnavljajo. Beljakovine delujejo kot pufri, ki sodelujejo pri vzdrževanju stalne reakcije okolja v različnih tekočinah (krvna plazma, cerebrospinalna tekočina, črevesni izločki itd.). Nenazadnje so beljakovine vir energije: 1 g beljakovin, ko se popolnoma razgradijo, proizvede 16,7 kJ (4 kcal).

Kriterij dušikovega ravnovesja se že vrsto let uporablja za preučevanje presnove beljakovin. To se doseže z določanjem količine dušika, ki prihaja iz hrane, in količine dušika, ki se izgubi z blatom in izloči z urinom. Izguba dušikovih snovi z blatom se uporablja za presojo stopnje prebave beljakovin in njihove resorpcije v tankem črevesu. Razlika med dušikom v hrani in njegovim izločanjem z blatom in urinom se uporablja za presojo stopnje njegove porabe za nastanek novih tkiv ali njihovo samoobnavljanje. Pri otrocih takoj po rojstvu ali pri otrocih z nizko telesno težo in nezrelih otrocih lahko prav nepopolnost sistema asimilacije katere koli prehranske beljakovine, zlasti če to ni beljakovina materinega mleka, privede do nezmožnosti izrabe dušika.

Čas razvoja funkcij prebavil

Starost, meseci	FAO/WHO (1985)	ZN (1996)
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

Pri odraslih je količina izločenega dušika običajno enaka količini dušika, zaužitega s hrano. Nasprotno pa imajo otroci pozitivno dušikovo bilanco, torej količina dušika, zaužitega s hrano, vedno presega njegovo izgubo z blatom in urinom.

Zadrževanje dušika iz hrane in s tem njegova izkoriščanje v telesu je odvisno od starosti. Čeprav se sposobnost zadrževanja dušika iz hrane ohranja vse življenje, je največja pri otrocih. Raven zadrževanja dušika ustreza rastni konstanti in hitrosti sinteze beljakovin.

Hitrost sinteze beljakovin v različnih starostnih obdobjih

Starostna obdobja	Starost	Hitrost sinteze, g/(kg • dan)
Novorojenček z nizko porodno težo	1–45 dni	17,46
Otrok v drugem letu življenja	10–20 mesecev	6,9
Odrasli	20–23 let	3.0
Starejši moški	69–91 let	1,9

Lastnosti beljakovin v živilih, ki se upoštevajo pri določanju prehranskih standardov

Biološka uporabnost (absorpcija):

• 100 (Npost - Nout) / Npost,

Kjer je Npost prejeti dušik; Next je dušik, izločen z blatom.

Neto izkoriščenost (%) NPU:

• (Nпш-100 (Nсn + Nvч)) / Nпш,

Kjer je Nпш dušik iz hrane;

Nst - fekalni dušik;

Nmch - dušik v urinu.

Razmerje učinkovitosti beljakovin:

• Pridobivanje teže na 1 g zaužitih beljakovin v standardiziranem poskusu na mladičih podgan.

"Rezultat" aminokislin:

• 100 AKB / AKE,

Kjer je Akb vsebnost dane aminokisline v dani beljakovini, mg;

AKE - vsebnost dane aminokisline v referenčni beljakovini, mg.

Za ponazoritev koncepta »rezultata« in koncepta »idealne beljakovine« predstavljamo podatke o značilnostih »rezultata« in izkoriščanju več prehranskih beljakovin.

Vrednosti "aminokislinskega rezultata" in "neto izkoriščenosti" nekaterih živilskih beljakovin

Beljakovine	Skor	Odstranjevanje
Koruza	49	36
Proso	63	43
Riž	67	63
Pšenica	53	40
Soja	74	67
Celo jajce	100	87
Materino mleko	100	94
Kravje mleko	95	81

Priporočen vnos beljakovin

Glede na pomembne razlike v sestavi in hranilni vrednosti beljakovin se izračuni zalog beljakovin v zgodnji starosti izvajajo le in izključno za beljakovine z najvišjo biološko vrednostjo, ki so po hranilni vrednosti precej primerljive z beljakovinami materinega mleka. To velja tudi za spodaj navedena priporočila (WHO in MZ Rusije). V starejših starostnih skupinah, kjer je skupna potreba po beljakovinah nekoliko nižja, in v primerjavi z odraslimi se problem kakovosti beljakovin zadovoljivo reši z obogatitvijo prehrane z več vrstami rastlinskih beljakovin. V črevesnem himusu, kjer se mešajo aminokisline različnih beljakovin in albumini krvnega seruma, se oblikuje razmerje aminokislin, ki je blizu optimalnemu. Problem kakovosti beljakovin je zelo pereč pri uživanju skoraj izključno ene vrste rastlinskih beljakovin.

Splošna standardizacija beljakovin v Rusiji se nekoliko razlikuje od sanitarne standardizacije v tujini in v odborih SZO. To je posledica nekaterih razlik v merilih za optimalno oskrbo. Z leti so se ta stališča in različne znanstvene šole zbližale. Razlike so ponazorjene v naslednjih tabelah priporočil, sprejetih v Rusiji in v znanstvenih odborih SZO.

Priporočen vnos beljakovin za otroke, mlajše od 10 let

Kazalnik	0–2 meseca	3–5 mesecev	6–11 mesecev	1–3 leta	3–7 let	7–10 let
Skupne beljakovine, g	-	-	-	53	68	79
Beljakovine, g/kg	2,2	2.6	2,9	-	-	-

Varne ravni vnosa beljakovin pri majhnih otrocih, g/(kg • dan)

Starost, meseci	FAO/WHO (1985)	ZN (1996)
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

Glede na različno biološko vrednost rastlinskih in živalskih beljakovin je običajno izvajati standardizacijo tako glede količine uporabljenih beljakovin kot glede na živalske beljakovine oziroma njihov delež v skupni količini zaužitih beljakovin na dan. Primer je tabela o standardizaciji beljakovin M3 Rusije (1991) za otroke starejših starostnih skupin.

Razmerje med rastlinskimi in živalskimi beljakovinami v priporočilih za uživanje

Veverice	11–13 let		14–17 let
	Fantje	Dekleta	Fantje	Dekleta
Skupne beljakovine, g	93	85	100	90
Vključno z živalmi	56	51	60	54

Skupna strokovna skupina FAO/WHO (1971) je menila, da je varna raven vnosa beljakovin, izražena v beljakovinah kravjega mleka ali jajčnem beljaku, 0,57 g/kg telesne teže na dan za odraslega moškega in 0,52 g/kg za žensko. Varna raven je količina, potrebna za zadovoljevanje fizioloških potreb in ohranjanje zdravja skoraj vseh članov določene populacijske skupine. Za otroke je varna raven vnosa beljakovin višja kot za odrasle. To je mogoče pojasniti z dejstvom, da se pri otrocih samoobnavljanje tkiv odvija intenzivneje.

Ugotovljeno je bilo, da je absorpcija dušika v telesu odvisna tako od količine kot od kakovosti beljakovin. Slednjo pravilneje razumemo kot aminokislinsko sestavo beljakovin, zlasti prisotnost esencialnih aminokislin. Potrebe otrok po beljakovinah in aminokislinah so bistveno večje kot pri odraslih. Izračunano je bilo, da otrok potrebuje približno 6-krat več aminokislin kot odrasel.

Potrebe po esencialnih aminokislinah (mg na 1 g beljakovin)

Aminokisline	Otroci			Odrasli
	Do 2 let	2–5 let	10–12 let
Histidin	26	19	19	16
Izolevcin	46	28	28	13
Levcin	93	66	44	19
Lizin	66	58	44	16
Metionin + cistin	42	25	22	17
Fenilalanin + tirozin	72	63	22	19
Treonin	43	34	28	9
Triptofan	17	11	9	5
Valin	55	35	25	13

Iz tabele je razvidno, da potrebe otrok po aminokislinah niso le večje, ampak se tudi njihovo razmerje potreb po vitalnih aminokislinah razlikuje od tistega pri odraslih. Razlikujejo se tudi koncentracije prostih aminokislin v plazmi in polni krvi.

Potreba po levcinu, fenilalaninu, lizinu, valinu in treoninu je še posebej velika. Če upoštevamo, da je za odraslega vitalnih 8 aminokislin (levcin, izolevcin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan in valin), je za otroke, mlajše od 5 let, esencialna aminokislina tudi histidin. Za otroke v prvih 3 mesecih življenja se jim dodajajo cistin, arginin, tavrin, za nedonošenčke pa še glicin, torej je zanje vitalnih 13 aminokislin. To je treba upoštevati pri načrtovanju prehrane otrok, zlasti v zgodnji starosti. Le zaradi postopnega zorenja encimskih sistemov med rastjo se potreba po esencialnih aminokislinah pri otrocih postopoma zmanjšuje. Hkrati se pri prekomerni preobremenitvi z beljakovinami pri otrocih lažje pojavi aminokislina kot pri odraslih, kar se lahko kaže v razvojnih zaostankih, zlasti nevropsihičnih.

Koncentracija prostih aminokislin v krvni plazmi in polni krvi otrok in odraslih, mol/l

Aminokisline	Krvna plazma		Polna kri
	Novorojenčki	Odrasli	Otroci, stari 1–3 leta	Odrasli
Alanin	0,236–0,410	0,282–0,620	0,34–0,54	0,26–0,40
A-aminomaslena kislina	0,006–0,029	0,008–0,035	0,02–0,039	0,02–0,03
Arginin	0,022–0,88	0,094–0,131	0,05–0,08	0,06–0,14
Asparagin	0,006–0,033	0,030–0,069	-	-
Asparaginska kislina	0,00–0,016	0,005–0,022	0,08–0,15	0,004–0,02
Valin	0,080–0,246	0,165–0,315	0,17–0,26	0,20–0,28
Histidin	0,049–0,114	0,053–0,167	0,07–0,11	0,08–0,10
Glicin	0,224–0,514	0,189–0,372	0,13–0,27	0,24–0,29
Glutamin	0,486–0,806	0,527	-	-
Glutaminska kislina	0,020–0,107	0,037–0,168	0,07–0,10	0,04–0,09
Izolevcin	0,027–0,053	0,053–0,110	0,06–0,12	0,05–0,07
Levcin	0,047–0,109	0,101–0,182	0,12–0,22	0,09–0,13
Lizin	0,144–0,269	0,166–0,337	0,10–0,16	0,14–0,17
Metionin	0,009–0,041	0,009–0,049	0,02–0,04	0,01–0,05
Ornitin	0,049–0,151	0,053–0,098	0,04–0,06	0,05–0,09
Prolin	0,107–0,277	0,119–0,484	0,13–0,26	0,16–0,23
Mirno	0,094–0,234	0,065–0,193	0,12–0,21	0,11–0,30
Tavrin	0,074–0,216	0,032–0,143	0,07–0,14	0,06–0,10
Tirozin	0,088–0,204	0,032–0,149	0,08–0,13	0,04–0,05
Treonin	0,114–0,335	0,072–0,240	0,10–0,14	0,11–0,17
Triptofan	0,00–0,067	0,025–0,073	-	-
Fenilalanin	0,073–0,206	0,053–0,082	0,06–0,10	0,05–0,06
Cistin	0,036–0,084	0,058–0,059	0,04–0,06	0,01–0,06

Otroci so bolj občutljivi na stradanje kot odrasli. V državah, kjer je v otroški prehrani močno pomanjkanje beljakovin, se umrljivost v zgodnji starosti poveča za 8-20-krat. Ker so beljakovine potrebne tudi za sintezo protiteles, se ob njihovem pomanjkanju v prehrani otrok praviloma pogosto pojavijo različne okužbe, ki posledično povečajo potrebo po beljakovinah. Ustvari se začaran krog. V zadnjih letih je bilo ugotovljeno, da lahko pomanjkanje beljakovin v prehrani otrok v prvih treh letih življenja, zlasti dolgotrajno, povzroči nepopravljive spremembe, ki trajajo vse življenje.

Za presojo presnove beljakovin se uporablja več kazalnikov. Določanje vsebnosti beljakovin in njihovih frakcij v krvi (plazmi) je torej povzetek procesov sinteze in razgradnje beljakovin.

Vsebnost celotnih beljakovin in njihovih frakcij (v g/l) v krvnem serumu

Kazalnik	Pri materi	Popkovnična kri	Pri otrocih, starih
			0–14 dni	2–4 tedne	5–9 tednov	9 tednov - 6 mesecev	6–15 mesecev
Skupne beljakovine	59,31	54,81	51,3	50,78	53,37	56,5	60,56
Albumini	27,46	32,16	30.06	29,71	35,1	35,02	36,09
Α1-globulin	3,97	2.31	2,33	2,59	2.6	2,01	2.19
Α1-lipoprotein	2,36	0,28	0,65	0,4	0,33	0,61	0,89
A2-globulin	7.30	4,55	4,89	4,86	5.13	6,78	7,55
Α2-makroglobulin	4,33	4,54	5.17	4,55	3,46	5,44	5,60
Α2-haptoglobin	1,44	0,26	0,15	0,41	0,25	0,73	1,17
Α2-ceruloplazmin	0,89	0,11	0,17	0,2	0,24	0,25	0,39
β-globulin	10,85	4,66	4,32	5,01	5,25	6,75	7,81
B2-lipoprotein	4,89	1,16	2,5	1,38	1,42	2,36	3,26
Β1-siderofilin	4,8	3,33	2,7	2,74	3,03	3,59	3,94
B2-A-globulin, U	42	1	1	3,7	18	19,9	27,6
Β2-M-globulin, U	10,7	1	2,50	3.0	2,9	3,9	6.2
Γ-globulin	10,9	12,50	9,90	9,5	6.3	5,8	7,5

Ravni beljakovin in aminokislin v telesu

Kot je razvidno iz tabele, je skupna vsebnost beljakovin v krvnem serumu novorojenčka nižja kot pri materi, kar je razloženo z aktivno sintezo in ne s preprosto filtracijo beljakovinskih molekul skozi posteljico od matere. V prvem letu življenja se skupna vsebnost beljakovin v krvnem serumu zmanjša. Še posebej nizke kazalnike opazimo pri otrocih, starih od 2 do 6 tednov, od 6. meseca dalje pa se postopno povečuje. Vendar pa je v osnovnošolski dobi vsebnost beljakovin nekoliko nižja od povprečja pri odraslih in ta odstopanja so bolj izrazita pri dečkih.

Poleg nižje vsebnosti celotnih beljakovin je opažena tudi nižja vsebnost nekaterih njihovih frakcij. Znano je, da sinteza albumina v jetrih znaša 0,4 g/(kg-dan). Pri normalni sintezi in izločanju (albumin delno vstopi v črevesni lumen in se ponovno uporabi; majhna količina albumina se izloči z urinom) znaša vsebnost albumina v krvnem serumu, določena z elektroforezo, približno 60 % serumskih beljakovin. Pri novorojenčku je odstotek albumina še relativno višji (približno 58 %) kot pri materi (54 %). To je očitno pojasnjeno ne le s sintezo albumina s strani ploda, temveč tudi z njegovim delnim transplacentalnim prenosom od matere. Nato se v prvem letu življenja vsebnost albumina zmanjša, vzporedno z vsebnostjo celotnih beljakovin. Dinamika vsebnosti γ-globulinov je podobna dinamiki albumina. Posebej nizke vrednosti γ-globulinov opazimo v prvi polovici življenja.

To je razloženo z razgradnjo γ-globulinov, ki jih materina placenta prejme transplacentarno (predvsem imunoglobulinov, povezanih z β-globulinom). 

Sinteza otrokovih lastnih globulinov dozoreva postopoma, kar je razloženo z njihovim počasnim naraščanjem s starostjo. Vsebnost α1, α2- in β-globulinov se relativno malo razlikuje od vsebnosti pri odraslih.

Glavna funkcija albuminov je prehranska in plastična. Zaradi nizke molekulske mase albuminov (manj kot 60.000) pomembno vplivajo na koloidno-osmotski tlak. Albumini imajo pomembno vlogo pri transportu bilirubina, hormonov, mineralov (kalcija, magnezija, cinka, živega srebra), maščob itd. Te teoretične predpostavke se uporabljajo v kliniki pri zdravljenju hiperbilirubinemije, značilne za neonatalno obdobje. Za zmanjšanje bilirubinemije je indicirano uvajanje čistega albuminskega pripravka, da se preprečijo toksični učinki na centralni živčni sistem - razvoj encefalopatije.

Globulini z visoko molekulsko maso (90.000–150.000) so kompleksne beljakovine, ki vključujejo različne komplekse. α1- in α2-globulini vključujejo muko- in glikoproteine, kar se odraža pri vnetnih boleznih. Glavni del protiteles so γ-globulini. Podrobnejša študija γ-globulinov je pokazala, da so sestavljeni iz različnih frakcij, katerih sprememba je značilna za številne bolezni, torej imajo tudi diagnostično vrednost.

Študija vsebnosti beljakovin in tako imenovani spekter oziroma beljakovinska formula krvi je našla široko uporabo v kliniki.

Pri zdravi osebi prevladujejo albumini (približno 60 % beljakovin). Razmerje med globulinskimi frakcijami si je enostavno zapomniti: α1-1, α2-2, β-3, y-4 deli. Pri akutnih vnetnih boleznih so spremembe v beljakovinski formuli krvi značilne po povečanju vsebnosti α-globulinov, zlasti zaradi α2, z normalno ali rahlo povečano vsebnostjo y-globulinov in zmanjšano količino albuminov. Pri kroničnem vnetju opazimo povečanje vsebnosti y-globulina z normalno ali rahlo povečano vsebnostjo α-globulina in zmanjšanje koncentracije albumina. Subakutno vnetje je značilno po hkratnem povečanju koncentracije α- in γ-globulinov z zmanjšanjem vsebnosti albuminov.

Pojav hipergamaglobulinemije kaže na kronično obdobje bolezni, hiperalfaglobulinemija pa na poslabšanje. V človeškem telesu se beljakovine hidrolitsko razgradijo s peptidazami na aminokisline, ki se glede na potrebo uporabljajo za sintezo novih beljakovin ali pa se z deaminacijo pretvorijo v keto kisline in amonijak. Pri otrocih se vsebnost aminokislin v krvnem serumu približa vrednostim, značilnim za odrasle. Šele v prvih dneh življenja opazimo povečanje vsebnosti nekaterih aminokislin, kar je odvisno od vrste hranjenja in relativno nizke aktivnosti encimov, ki sodelujejo pri njihovi presnovi. V zvezi s tem je aminoacidurija pri otrocih višja kot pri odraslih.

Pri novorojenčkih se v prvih dneh življenja opazi fiziološka azotemija (do 70 mmol/l). Po največjem povečanju do 2.-3. dneva življenja se raven dušika zmanjša in do 5.-12. dneva življenja doseže raven odrasle osebe (28 mmol/l). Pri nedonošenčkih je raven preostalega dušika višja, čim nižja je otrokova telesna teža. Azotemija v tem obdobju otroštva je povezana z izrezovanjem in nezadostnim delovanjem ledvic.

Vsebnost beljakovin v hrani pomembno vpliva na raven preostalega dušika v krvi. Tako je pri vsebnosti beljakovin 0,5 g/kg v hrani koncentracija sečnine 3,2 mmol/l, pri 1,5 g/kg - 6,4 mmol/l, pri 2,5 g/kg - 7,6 mmol/l. Do neke mere izločanje končnih produktov presnove beljakovin z urinom služi kot pokazatelj stanja presnove beljakovin v telesu. Eden od pomembnih končnih produktov presnove beljakovin - amonijak - je strupena snov. Nevtralizira se:

• z izločanjem amonijevih soli skozi ledvice;
• pretvorba v nestrupeno sečnino;
• vezava z α-ketoglutarno kislino na glutamat;
• vezava z glutamatom pod delovanjem encima glutamin sintetaze na glutamin.

Pri odraslih se produkti presnove dušika izločajo z urinom, predvsem v obliki nizkotoksične sečnine, ki jo sintetizirajo jetrne celice. Pri odraslih sečnina predstavlja 80 % celotne količine izločenega dušika. Pri novorojenčkih in otrocih v prvih mesecih življenja je odstotek sečnine nižji (20–30 % celotnega dušika v urinu). Pri otrocih, mlajših od 3 mesecev, se izloči 0,14 g sečnine/(kg • dan), pri otrocih, starih od 9 do 12 mesecev, pa 0,25 g/(kg • dan). Pri novorojenčkih je pomembna količina celotnega dušika v urinu sečna kislina. Otroci, mlajši od 3 mesecev, izločijo 28,3 mg/(kg • dan), odrasli pa 8,7 mg/(kg • dan) te kisline. Njena prekomerna vsebnost v urinu je vzrok za infarkt ledvic zaradi sečne kisline, ki ga opazimo pri 75 % novorojenčkov. Poleg tega telo majhnega otroka izloča beljakovinski dušik v obliki amonijaka, ki ga v urinu predstavlja 10–15 %, pri odraslem pa 2,5–4,5 % celotnega dušika. To je razloženo z dejstvom, da pri otrocih v prvih 3 mesecih življenja delovanje jeter ni dovolj razvito, zato lahko prekomerna obremenitev z beljakovinami povzroči pojav strupenih presnovnih produktov in njihovo kopičenje v krvi.

Kreatinin se izloča z urinom. Izločanje je odvisno od razvoja mišičnega sistema. Nedonošenčki izločijo 3 mg/kg kreatinina na dan, donošenčki 10–13 mg/kg, odrasli pa 1,5 g/kg.

Motnja presnove beljakovin

Med različnimi prirojenimi boleznimi, ki temeljijo na motnjah presnove beljakovin, pomemben delež predstavljajo aminoacidopatije, ki temeljijo na pomanjkanju encimov, ki sodelujejo pri njihovi presnovi. Trenutno je opisanih več kot 30 različnih oblik aminoacidopatij. Njihove klinične manifestacije so zelo raznolike.

Relativno pogosta manifestacija aminoacidopatij so nevropsihiatrične motnje. Zamuda v nevropsihiatričnem razvoju v obliki različnih stopenj oligofrenije je značilna za številne aminoacidopatije (fenilketonurija, homocistinurija, histidinemija, hiperamonemija, citrulinemija, hiperprolinemija, Hartnupova bolezen itd.), kar potrjuje njihova visoka razširjenost, ki za več deset in več stokrat presega razširjenost v splošni populaciji.

Konvulzivni sindrom se pogosto pojavlja pri otrocih, ki trpijo za aminoacidopatijami, krči pa se pogosto pojavijo v prvih tednih življenja. Pogosto se pojavijo krči upogibalk. Posebej značilni so za fenilketonurijo, pojavljajo pa se tudi v primerih motenj presnove triptofana in vitamina B6 (piridoksin), glicinoze, levcinoze, prolinurij itd.

Pogosto se spremembe mišičnega tonusa opazijo v obliki hipotenzije (hiperlizinemija, cistinurija, glicinoza itd.) ali, nasprotno, hipertenzije (levcinoza, hiperurikemija, Hartnupova bolezen, homocistinurija itd.). Spremembe mišičnega tonusa se lahko občasno povečajo ali zmanjšajo.

Za histidinemijo je značilen zakasnjen razvoj govora. Motnje vida se pogosto pojavljajo pri aminoacidopatijah aromatskih in žveplo vsebujočih aminokislin (albinizem, fenilketonurija, histidinemija), odlaganje pigmenta - pri alkaptonuriji, dislokacija leče - pri homocistinuriji.

Spremembe kože pri aminoacidopatijah niso redke. Motnje (primarne in sekundarne) pigmentacije so značilne za albinizem, fenilketonurijo, redkeje pa za histidinemijo in homocistinurijo. Pri fenilketonuriji opazimo intoleranco na insolacijo (sončne opekline) brez porjavitve. Pelagroidna koža je značilna za Hartnupovo bolezen, ekcem pa za fenilketonurijo. Pri arginin-sukcinatni aminoaciduriji opazimo krhkost las.

Prebavni simptomi so zelo pogosti pri aminoacidemijah. Težave pri prehranjevanju, pogosto bruhanje, so značilne za glicinozo, fenilketonurijo, tirozinozo, citrulinemijo itd. skoraj od rojstva. Bruhanje je lahko paroksizmalno in povzroči hitro dehidracijo ter soporozno stanje, včasih komo s krči. Pri visoki vsebnosti beljakovin se bruhanje poveča in postane pogostejše. Pri glicinozi jo spremljata ketonemija in ketonurija, odpoved dihanja.

Pogosto se pri arginin-sukcinat aminoaciduriji, homocistinuriji, hipermetioninemiji in tirozinozi opazijo poškodbe jeter, vse do razvoja ciroze s portalno hipertenzijo in krvavitvami v prebavilih.

Hiperprolinemijo spremljajo ledvični simptomi (hematurija, proteinurija). Lahko se pojavijo spremembe v krvi. Za hiperlizinemijo je značilna anemija, za glicinozo pa levkopenija in trombocitopatija. Homocistinurija lahko poveča agregacijo trombocitov z razvojem trombembolije.

Aminocidemija se lahko kaže že v neonatalnem obdobju (levcinoza, glicinoza, hiperamonemija), vendar se resnost stanja običajno poveča za 3-6 mesecev zaradi znatnega kopičenja aminokislin in produktov njihove motene presnove pri bolnikih. Zato lahko to skupino bolezni upravičeno uvrstimo med bolezni kopičenja, ki povzročajo nepopravljive spremembe, predvsem v osrednjem živčnem sistemu, jetrih in drugih sistemih.

Poleg motenj v presnovi aminokislin lahko opazimo tudi bolezni, ki temeljijo na motnjah v sintezi beljakovin. Znano je, da se v jedru vsake celice genetske informacije nahajajo v kromosomih, kjer so kodirane v molekulah DNK. Te informacije se prenašajo s transportno RNK (tRNK), ki prehaja v citoplazmo, kjer se prevedejo v linearno zaporedje aminokislin, ki so del polipeptidnih verig, in pride do sinteze beljakovin. Mutacije v DNK ali RNK motijo sintezo beljakovin pravilne strukture. Glede na aktivnost določenega encima so možni naslednji procesi:

1. Pomanjkanje tvorbe končnega produkta. Če je ta spojina vitalna, sledi smrtni izid. Če je končni produkt spojina, ki je manj pomembna za življenje, se ta stanja pokažejo takoj po rojstvu, včasih pa tudi kasneje. Primer takšne motnje je hemofilija (pomanjkanje sinteze antihemofilnega globulina ali njegova nizka vsebnost) in afibrinogenemija (nizka vsebnost ali odsotnost fibrinogena v krvi), ki se kažeta s povečano krvavitvijo.
2. Kopičenje vmesnih presnovkov. Če so toksični, se razvijejo klinični znaki, na primer pri fenilketonuriji in drugih aminoacidopatijah.
3. Manjše presnovne poti lahko postanejo glavne in preobremenjene, normalno nastali presnovki pa se lahko kopičijo in izločajo v nenavadno velikih količinah, na primer pri alkaptonuriji. Takšne bolezni vključujejo hemoglobinopatije, pri katerih je spremenjena struktura polipeptidnih verig. Trenutno je opisanih več kot 300 nenormalnih hemoglobinov. Tako je znano, da odrasli tip hemoglobina sestavljajo 4 polipeptidne verige aapp, ki vključujejo aminokisline v določenem zaporedju (v α-verigi - 141 in v β-verigi - 146 aminokislin). To je kodirano v 11. in 16. kromosomu. Zamenjava glutamina z valinom tvori hemoglobin S, ki ima α2-polipeptidne verige, v hemoglobinu C (α2β2) pa glicin nadomesti lizin. Celotna skupina hemoglobinopatij se klinično kaže s spontano ali s faktorji povzročeno hemolizo, spremenjeno afiniteto za transport kisika s hemo in pogosto povečano vranico.

Pomanjkanje žilnega ali trombocitnega von Willebrandovega faktorja povzroča povečano krvavitev, kar je še posebej pogosto med švedskim prebivalstvom Ålandskih otokov.

V to skupino je treba vključiti tudi različne vrste makroglobulinemije, pa tudi motnje sinteze posameznih imunoglobulinov.

Motnje presnove beljakovin se torej lahko pojavijo tako na ravni hidrolize kot absorpcije v prebavilih kot tudi na ravni vmesne presnove. Pomembno je poudariti, da motnje presnove beljakovin običajno spremljajo motnje drugih vrst presnove, saj skoraj vsi encimi vsebujejo beljakovinsko komponento.

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