Молекулярные болезни обмена триптофана

Синдром Хартнупа (syndrome Hartnup) (схема 8)наследуется по аутосомно-рецессивному типу, редко встречающееся заболевание, но наиболее распространённая форма среди генных повреждений метаболизма триптофана. Получила своё название по фамилии больного, родившегося от двоюродных брата и сестры. Недуг служит классическим примером аминоацидопатий, в основе которых лежит мутация гена, ответственного за синтез белков – переносчиков, обеспечивающих активный транспорт данной аминокислоты, в первую очередь, всасывание в кишечнике и его реабсорбцию в почечных канальцах. В результате развивается дефицит триптофана, особенно необходимого в качестве субстрата в синтезе НАД⁺ - активной формы витамина РР. Отсюда синдром Хартнупа клинически напоминает пеллагру (экзогенный гиповитаминоз никотинамида), которая обычно включает, как образно, выражаются «синдром 3-х Д»: диарею, дерматит, деменцию. Для данной наследственной патологии характерны нарушения кожи, особенные чувствительные к действию солнечных лучей (фотодерматоз). Неврологические симптомы проявляются психоэмоциональной лабильностью, обморочными состояниями, вероятны атаксия, нистагм. Течение доброкачественное. Возможно самоизлечение.

Диагноз ставят на основании увеличенной экскреции с мочой триптофана, а также других аминокислот (аланина, серина, глутамина) и обнаружения в плазме крови гипотриптофанемии.

Терапия традиционна – диета, обогащённая белками, введение повышенных количеств витаминов РР и В₆. В летнее время – защита открытых участков кожи от прямого воздействия солнечных лучей.

Патогенез редкого синдрома «голубых пелёнок» (индиканурии) (схема 8) сходен с развитием синдрома Хартнупа. Разница заключается, в первую очередь, в сроках начала заболевания. Если первый характерен для грудных младенцев, то симптомы второго возникают уже во взрослом состоянии. Вероятным объяснением может служить наличие нескольких генов, ответственных за синтез белков – переносчиков (участников активного транспорта триптофана). Каждый из этих транскриптонов работает в определённый период жизни человека, а другие в это время репрессированы. Отсюда в зависимости от того, какой ген мутирован, патологическое состояние будет возникать или в младенчестве, или позже.

Если нарушена экспрессия гена, функционирующего у новорождённого, триптофан белков грудного молока не всасывается, накапливается в кишечнике, подвергается действию ферментов находящейся в нём микрофлоры. Продукты гниения, в первую очередь, индол всасываются и через воротную вену попадают в печень. В норме данное соединение обезвреживается в гепатоцитах путём конъюгирования: взаимодействует с ФАФС (фосфоаденозинфосфосульфатом), образуется индоксилсерная кислота, которая в виде соли выводится с мочой.

Ферменты

Протеазы микрофлорыПечень

Белки пищи Триптофан Индол Индоксил

ЖКТ кишечника

Синдром Хартнупа

Индиго Индикан

Синдром «голубых пелёнок»

Триптофан Триптофан энтероцита Моча

печени

Индолилпируват Триптофан клеток

Триптофан-2,3-

Диоксигеназа

Триптофанемия

Индолил- Индолил-

лактат ацетат

Формилкинуренин

Индолилацетил- Кинуренин

глутамин Кинурениназа

(ФП)

Кинуренинурия

Моча

Ксантуреновая 3-гидроксикинуренин

кислота

Пиридоксинзависимая ксантуренацидурия

3-оксиантраниловая

кислота

Хинолиновая кислота

НАД⁺

Схема 8. Обмен триптофана в норме и при патологии.

Но с повышенными количествами индола печень младенца, не до конца сформировавшаяся в функциональном отношении, справиться не может, и молекулы этого соединения реагируют друг с другом. В результате возникает продукт их конденсации – индиго – голубой краситель, который выделяясь почками, придаёт моче специфическую окраску. Клиника заболевания характеризуется периодической гипертермией, замедленным ростом, запорами.

Диагноз легко ставится с помощью определения избыточной экскреции производных индола и отсутствия триптофана в моче.

Для коррекции используют высокобелковую диету, мегадозы никотинамида, хотя на выраженности аминоацидурии и производных индола это не сказывается.

Триптофанемия – наследственное заболевание, описаны единичные случаи, предполагают аутосомно-рецессивный тип.

В основе – блок энзима триптофан-2,3-диоксигеназы (схема 8). Среди клинических признаков выделены изменения кожи, низкорослость, умственная отсталость, мозжечковая атаксия.

В диагностике помогают триптофанемия, триптофанурия.

Методы коррекции не разработаны.

Кинуренинурия (синдром Кнаппа-Комровера, syndrome Knapp-Komrover) развивается из-за дефекта кинуренингидроксилазы (кинурениназы) (схема 8). Наследование по аутосомно-рецессивному типу. Неадекватные величины кинуренина в крови позволяют ему преодолевать гематоэнцефалический барьер, токсически воздействуя на клетки нейроглии, провоцируя психоневрологические расстройства: истерические реакции, сомнамбулизм, головные боли, «кинурениновую тревогу», немотивированные поступки, различные фобии, судороги, а также – анемию, проявления аллергии.

С целью диагностики используются повышенная экскреция кинуренина и его предшественников, а также измерение активности кинурениназы.

Попытки терапии не особенно эффективны: единственный способ, приносящий некоторое облегчение, - введение больших доз витамина В₆.

Оксикинуренинурия (пиридоксинзависимая ксантуренацидурия, syndrome Price) характеризуется увеличенным выделением с мочой 3-гидроксикинуренина, ксантуреновой кислоты, кинуренина. Причиной является угнетение активности энзимного комплекса, ответственного за образование 3-гидроксиантраниловой кислоты (схема 8). Среди симптомов регистрируются незначительное отставание умственного развития, головные боли, часть признаков дефицита витамина РР.

Терапия из-за редко встречающихся случаев не разработана.