Глава XIX порфирии

Порфирии представляют собой группу обычно врожденных расстройств синтеза гема. Хотя они, как правило, не имеют ши­рокого распространения, некоторые считаются очень редкими заболеваниями, их распознавание и обследование родственников больного представляются важными задачами. Так, при наслед­ственных печеночных порфириях необходимо избегать контактов с лекарственными средствами, которые могут провоцировать ост­рые приступы, закапчивающиеся иногда трагическим исходом.

ФИЗИОЛОГИЯ

Гем синтезируется в большинстве тканей нашего организма. В костном мозге гем включается в гемоглобин. В других клетках тем используется при синтезе цитохромов и родственных им со­единений. Цитохромы — ото компоненты цепи переноса электро­нов, которая необходима для адекватного использования энергии, генерируемой в процессах обмена веществ. Поэтому нарушение синтеза цитохромов может иметь важные последствия. Количе­ственно печень — самый большой орган, в котором образование гема не связано с эритропоэзом.

Биосинтез гема. Ниже и на рис. 46 перечислены основные эта­пы синтеза гема.

5-Аминолевулинат (АЛ) образуется путем конденсации гли­цина и сукцината. Для осуществления этой реакции, катализи­руемой ферментом АЛсинтазой, требуется пиридоксальфосфат.

Две молекулы АЛ конденсируются, образуя монопиррол порфобилиноген (ПБГ).

Взаимодействие 4 молекул ПБГ приводит к образованию тетрапиррола уропорфириногепа (рис. 47). При этом образуются два изомера, I и III. Изомер III вовлечен в главный путь обмена, приводящий к образованию гема путем последовательного синте­за копропорфириногена и протопорфирина с последующим вклю­чением железа.

Каждый из указанных этапов контролируется определенным ферментом. В норме скорость процесса синтеза гема в целом ог­раничивает реакция, катализируемая АЛсинтазой; регуляция этого синтеза осуществляется его конечным продуктом гемом по принципу обратной связи.

Порфириногены и их предшественники (АЛ и ПБТ) — бесцвет­ные соединения. Однако порфириногены подвергаются спонтан­ному окислению до соответствующих порфиринов, которые имеют темнокрасную окраску и флуоресцируют в ультрафиолетовом свете. При аэробных условиях и на свету возможно также спонтан­ное образование уропорфирина из ПБГ. При хранении мочи, со­держащей большие количества порфириногенов или их предше­ственников, она постепенно темнеет.

Рис. 47. Порфобилиноген и тетрапиррол уропорфирипогеп III, в молекуле которого имеется 4 остатка порфобилиногена. Уроиорфириноген I отлича­ется только порядком расположения боковых цепей, присоединенных к од­ной из циклических структур. (Боковые цепи: А — ацетат; Р — пропионат).

Экскреция. Любой избыток промежуточных продуктов синтеза гема экскретируется. В моче появляются такие растворимые в воде соединения, как АЛ, ПБГ и уропорфирин (оген). Протопорфирин экскретируется в желчь и появляется в фекалиях. Копропорфирин (оген) может быть экскретирован любым путем. По ме­ре нарастания щелочности мочи повышается выведение через почки копропорфириногена, а также уробилиногена.

Тесты, применяемые для скрининга (см. ниже), не позволяют обнаружить имеющиеся в моче здорового человека концентрации АЛ, ПБГ ii порфирина. Фекалии могут содержать порфирин в концентрациях, достаточных для появления слабой флуоресцен­ции в экстрактах.

ПОРФИРИИ

Порфирии обусловлены недостаточностью одного ыз фермен­тов, участвующих в образовании гема; следовательно, синтез гема нарушается. Сниженное ингибирование АЛсинтазы (по прин­ципу обратной связи) может поддерживать адекватные уровни гема, но только за счет образования избытка порфиринов или их предшественников.

Симптомы порфирии хорошо коррелируют с биохимическими аномалиями.

Поражения кожи, варьирующие от легкой фотосенсибилиза­ции до обширного образования волдырей, наблюдают при чрез­мерном синтезе порфиринов. Типична локализация поражений на открытой поверхности кожи, где солнечные лучи вызывают активацию порфиринов с высвобождением энергии, повреждаю­щей ткани.

Нейрологические расстройства, такие как периферические невриты, боли в области живота и их сочетания (при острых при­ступах), бывают лишь при порфириях, протекающих на фоне чрезмерного синтеза предшественников — АЛ и ПБГ. Не установ­лено, обусловлены ли эти нейрологические расстройства недоста­точностью гема в нервной системе или непосредственным токси­ческим действием АЛ или ПБГ.

Обычно порфирии классифицируют в зависимости от того, накапливаются ли порфирины преимущественно в печени или в эритропоэтической системе. Эти особенности локализации пор­фиринов не следует рассматривать как безусловное указание на наличие недостаточности соответствующего фермента только в данной системе.

Печеночные порфирии. Различают острые порфирии (острая перемежающаяся порфирия, porphyria variegata, и врожденная копропорфирия) и porphyria cutanea tarda (генетически детерми­нированная и приобретенная).

Эритропоэтические порфирии. Различают врожденную эритропоэтическую порфирию и эритропеченочную протопорфирию.

Особенности порфирии указаны в табл. 32 и кратко рассмот­рены ниже.

Острые печеночные порфирии

Острая перемежающаяся порфирия, врожденная копропорфи­рия и porphyria variegata представляют собой патологические состояния, наследуемые по доминантному типу. В каждой из этих трех болезнен различают латентную и острую фазы. Симптомы и биохимические аномалии, характерные для латентных фаз, раз­личны; они соответствуют природе фермента, недостаточность которого имеет место. Однако во время острых фаз развиваются

Таблица 32. Основные клинические и биохимические особенности порфирии

связанные с нейрологическими и абдоминальными симптомами биохимические и клинические аномалии, характерные для чрез­мерной экскреции АЛ и ПБГ. Черты сходства и различия между отдельными порфириями легче объяснить, если обратиться к уп­рощенной схеме путей синтеза гема (рис. 48).

Латентная фаза. Недостаточность ферментов приводит к умень­шению содержания гема, что в свою очередь способствует повы­шению активности АЛсинтазы (по принципу отрицательной об­ратной связи). Показано, что при всех порфириях активность АЛсинтазы повышена. Благодаря этому поддерживается посто­янная концентрация гема (за счет накопления и экскреции со­единений, расположенных непосредственно перед пунктами бло­кирования). Основные биохимические аномалии предсказуемы (рис. 48): острая перемежающаяся порфирия — увеличение со­держания АЛ и ПБГ в моче (обнаруживается не у всех больных пациентов); врожденная копропорфирия—увеличение содержа­ния копропорфирина в фекалиях; porphyria variegata — увеличе­ние содержания протопорфирина в фекалиях.

При острой перемежающейся порфирии латентная фаза обыч­но бессимптомна. При porphyria variegata, а также (реже) при врожденной копропорфирии повышение концентрации порфиринов может вызывать поражения кожи.

Острая фаза. Дальнейшее повышение активности АЛсинтазы может быть вызвано воздействиями целого ряда лекарственных средств (в частности барбитуратов, эстрогетюв, сульфопамидов и гризеофульвина) и острыми патологическими процессами и мо­жет быть либо прямым эффектом, либо следствием возрастания потребности в геме. В результате происходит значительное увели­чение экскреции АЛ и ПБГ. При острой перемежающейся порфи­рии это увеличение обусловлено блокированием, возникающим в результате врожденной недостаточности уропорфириноген1синтазы; при печеночной копропорфирии и porphyria variegata этот фермент становится ограничивающим скорость процесса в целом и теряющим свойство адекватно реагировать на возрастание по­требности в геме. Во время приступов острой порфирии особен­но важное значение имеет увеличение экскреции с мочой АЛ и ПБГ, проявляющееся (на фоне других биохимических аномалий) и при врожденной копропорфирии или porphyria variegata. По­вышение скорости реакций этого пути обмена веществ и спонтан­ное превращение предшественников в порфирины приводит к увеличению их экскреции с мочой.

Клиническими симптомами при острых приступах порфирии обычно являются имеющие характер колик боли в области жи­вота (вследствие вовлечения автономной нервной системы) и нейрологические расстройства, варьирующие от периферических нев­ритов до квадриплегии. Смерть может наступить от респиратор­ного паралича. Часто отмечают гипонатриемию. Острые присту­пы бывают только после достижения половой зрелости и чаще у женщин, чем у мужчин.

Острый приступ порфирии весьма напоминает симптомы, ха­рактерные для тяжелых острых абдоминальных патологических процессов.

Если диагноз не поставлен, больного могут прооперировать с применением барбитуратов в качестве анестезирующих средств; барбитураты и стресс, связанный с операцией, ухудшат состояние больного.

Диагностика латентной порфприи. Необходимо обследовать родственников всех больных, страдающих порфпрпей. Применяе­мые для скрининга тесты на избыток ПБГ и АЛ в моче неадекват­ны для диагностики латентной острой перемежающейся порфи­рии; даже количественное определение ПБГ и АЛ может не об­наружить всех носителей этого заболевания. Наиболее доступ­ные клетки, в которых следует определять активность фермента уропорфириноген1сиптазы, — эритроциты. Уровни активности у больных и здоровых часто перекрываются, но в пределах семьи носители заболевания обнаруживают активность, приблизитель­но в 2 раза меньшую, чем их здоровые родственники. С помощью этого теста можно также выявить пораженных заболеванием детей.

Носителей porphyria variegata и врожденной копропорфирии можно идентифицировать после достижения ими полового созре­вания путем обнаружения отчетливо повышенной экскреции порфнрпнов с фекалиями. Положительные результаты скрининговых тестов следует подтвердить количественными определе­ниями.

Porphyria cutanea tarda (кожнопеченочная порфирия)

В противоположность острой перемежающейся порфирии por­phyria cutanea tarda не сопровождается обострениями патологи­ческого процесса, и выраженность ее симптомов не изменяется после приема внутрь барбитуратов.

Слабо выраженные проявления копропорфиринурии могут быть у больных с заболеваниями печени; реже чрезмерный син­тез и экскреция уропорфирина (главным образом типа I) сопро­вождаются резкой фотосенсибилизацией и поражениями кожи (porphyria cutanea tarda). В случаях с хроническим течением за­болевания наблюдают гирсутизм и гиперпигментацию. Вероятно, у большинства больных имеется наследуемая по доминантному типу недостаточность фермента уропорфириногендекарбоксилазы, превращающего уропорфириноген в копропорфириноген. Клини­ческие симптомы заболевания, однако, проявляются только пос­ле того как дополнительный фактор усугубляет имеющуюся недо­статочность фермента. Роль такого фактора могут играть заболе­вания печени, обусловленные злоупотреблением алкоголя или перегрузкой железом, а также лечение высокими дозами эстрогеыов. Еслн зги факторы исключить, сенсибилизация кожи умень­шается. Сходные симптомы могут вызывать такие действующие на печень токсические вещества, как гексахлорбензол, который может непосредственно угнетать активность указанного фермента.

Эритропоэтические порфирии

С накоплением порфиринов в эритроцитах связаны 2 редких наследственных заболевания, для которых приступы острой пор­фирии не характерны, а экскреция АЛ и ПБГ в пределах нормы.

Врожденная эритропоэтическая порфирия в отличие от всех других порфирии, рассмотренных выше, наследуется как рецес­сивный признак. Обычно с самого детства и далее на протяжении жизни больного концентрации уропорфирина I в эритроцитах и плазме крови очень высоки, что сопровождается резкой фотосен­сибилизацией. Порфирины накапливаются также в костях и зу­бах, которые флуоресцируют в ультрафиолетовом свете п могут иметь коричневаторозовую окраску. Кроме того, отмечают гирсу­тизм (особенно на лице) и гемолитическую анемию.

Резко повышена экскреция порфиринов с мочой, а также (в меньшей степени) с фекалиями.

Эритропеченочная протопорфирия. При этом наследуемом по доминантному типу заболевании содержание протопорфирина по­вышено в эритроцитах и в фекалиях. Имеется умеренная фото­сенсибилизация; поражение клеток печени может приводить к ее недостаточности.

Другие причины экскреции избытка порфиринов

Порфирия не является единственной причиной нарушенного метаболизма порфиринов. Положительные результаты используе­мых при скрининге тестов должны быть подтверждены количе­ственным анализом с идентификацией экскретируемых порфири­нов. Следует помнить о трех причинах.

Отравление свинцом ингибирует несколько ферментов, участ­вующих в синтезе гема, и вызывает в конечном счете анемию. Моча содержит повышенные концентрации АЛ (ранний и чувст­вительный тест) и копропорфирина. Некоторые симптомы отрав­ления свинцом (такие как боль в области живота) сходны с симп­томами острого приступа порфирии, что может вызывать затруд­нения при дифференциальной диагностике.

Заболевания печени могут приводить к увеличению содержа­ния копропорфирина в моче, по-видимому, в связи с его понижен­ной экскрецией с желчью. По-видимому, это самая частая при­чина порфиринурии. В некоторых случаях развивается умерен­ная фотосенсибилизация (при porphyria cutanea tarda более тяжелые поражения кожи обусловлены воздействием избытка уропорфирина).

Язвенные поражения грпкспмллт.ных отделов желучочяокишечного тракта могут приводить к увеличению содержания пор­фиринов в фекалиях в связи с распадом гемоглобина. Если в дистальных отделах пищеварительного тракта есть кровотечение, то кровь достигает прямой кишки прежде, чем успевают произойти соответствующие превращения; эти сведения могут помочь в приблизительной локализации кровотечения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Порфирины—побочные продукты синтеза гема; АЛ и ПБГ — предшественники.

2. Порфириями называют заболевания, связанные обычно с врожденными нарушениями метаболизма порфиринов (табл. 32).

3. Для врожденных печеночных порфирии характерны острыеприступы с абдоминальными и нейрологическими симптомами. Потенциально такие приступы опасны для жизни. Многие лекар­ственные средства могут провоцировать эти приступы. Диагно­стика порфирии в острой фазе основана на обнаружении АЛ и ПБГ в моче.

4. Если поставлен диагноз врожденных порфирии, обследуют всех родственников больного для выявления бессимптомных слу­чаев (моча, фекалии). Скрининговые тесты могут дать отрицатель­ные результаты при некоторых типах порфирии, в связи с чем необходимы количественные определения.

5. Другие причины аномалий в экскреции порфиринов — от­равление свинцом, заболевания печени, кровотечения в проксимальных отделах желудочнокишечного тракта.

6. Очень редкие Эритропоэтические порфирии приводят к на­коплению избытка порфиринов в эритроцитах.

ТЕСТЫ ДЛЯ СКРИНИНГА НА ПОРФИРИИ

Обычно тесты для скрининга на порфирии выполняют в лаборатории.

Необходимым условием является наличие: 1) источника ближнего уль­трафиолетового света (лампа Вуда); 2) растворителя для экстракции (смесь равных частей этилового эфира, ледяной уксусной кислоты и амилового спир­та); 3) реагента Эрлиха (2% пдиметиламинобензальдегид в 5 М НС1); 4) пбутанола.

Тест на порфобилипотен. 1. Смешивают равные части свежей мочи и реагента Эрлиха. Если в пробе содержится ПБТ, развивается красное окрашпванне.

2. Еслц появилось красное окрашивание, добавляют 3 мл пбутанола, пробирку встряхивают и оставляют стоять до разделения фаз. Если крас­ное окрашивание не переходит в бутанол (верхний слой), то эта окраска обусловлена наличием ПБГ.

Важно использовать свежую мочу, поскольку при ео хранении ПБГ исчезает. Целый ряд других соединений, особенно уробилиногеп, могут так­же давать краской окрашивание с реагсшом Орлиха. Все известные соеди­нения этого типа, однако, извлекаются в бутаноловый слой. Если вместо бутанола взять хлороформ, то при этом могут получиться ложноположительные результаты, поскольку не все отличающиеся от ПБГ соединения экстра­гируются в органическую фазу.

Тест на порфирнны. М о ч а. Приблизительно 10 мл свежей мочи смеши­вают с 2 мл растворителя (п. 2), экстрагирующего порфирины, и оставляют для разделения фаз. Красная флуоресценция верхнего слоя в ультрафиоле­товом свете указывает на наличие порфиринов.

фекалии. Кусочек кала размером с горошину смешивают с 2 мл ра­створителя. Красная флуоресценция в ультрафиолетовом свете указывает на наличие либо порфпринов, либо хлорофилла (имеющего сходную струк­туру и поступающего с пищей). Их можно различить, добавляя 1,5 М НС1, которая экстрагирует порфирины, но не хлорофилл.

Интерпретация. Важны следующие моменты:

1. Существенное значение имеет адекватность тестируемого материала (моча пли фекалии) с учетом типа предполагаемой порфирии.

2. Чувствительность тестов, применяемых для скрининга, слишком низ­ка для диагностики острой перемежающейся порфирии в латентной фазе. При правильном выполнении отрицательный результат тестов на порфири­ны фекалий почти однозначно исключает диагноз porphyria variegata.

3. До наступления половой зрелости тесты дают отрицательные резуль­таты даже у детей, которые будут страдать порфирией.

4. Положительные результаты тестирования должны подтверждаться количественным анализом и путем идентификации порфиринов. Помимо пор­фирии, существуют другие причины повышения экскреции порфиринов.