1. Энзимодиагностика как направление медицинской энзимологии. Объекты энзимодиагностики (плазма крови, моча и др.). Принципы взятия, хранения и доставки биоматериала. Факторы, влияющие на результаты анализа.

Направление медицинской энзимологии – энзимодиагностика – развивается по двум путям. Один путь – использование ферментов в качестве избирательных реагентов для открытия и количественного определения нормальных или аномальных химических веществ в сыворотке крови, моче, желудочном соке и др. (например, выявление при помощи ферментов глюкозы, белка или других веществ в моче, в норме не обнаруживаемых). Другой путь – открытие и количественное определение самих ферментов в биологических жидкостях при патологии.

Принципы энзимодиагностики основаны на следующих позициях:

- количество высвобождаемого фермента достаточно для его обнаружения;

- активность ферментов в биологических жидкостях, обнаруживаемых при повреждении клеток, стабильна в течение достаточно длительного времени И отличается от нормальных значений;

- ряд ферментов имеет преимущественную или абсолютную локализацию в определённых органах (органоспецифичность);

- существуют различия во внутриклеточной локализации ряда ферментов.

Объекты энзимодиагностики: плазма, моча, ликвор, желчь, пищеварительные соки.

Принципы взятия, хранения и доставки биоматериала:

- Соблюдать стерильность.

- Количество забранного материала должно быть небольшим.

- Хранение биоматериала до момента транспортировки - в холодильной камере (+4С).

- Доставка в Лабораторию в день взятия биоматериала.

- Контейнеры для транспортировки материала должны обеспечивать герметичность, стерильность, целостность образцов.

- Серийный анализ биоматериала необходимо предварительно подготовить: перевод в раствор и замораживание с последующей разморозкой для анализа. Допускается только однократное размораживание!

Факторы, влияющие на результаты анализа.

- Состояние пациента, предшествующее взятию у него биологического материала для исследования.

- Значительное физическое и/или эмоциональное напряжение.

- Прием алкоголя; курение.

- Прием лекарственных препаратов.

- Свойства биологического материала.

- Условия взятия, временного хранения и транспортировки биологического материала.

2. Митохондриальные болезни, их клинико-лабораторная диагностика. Митохондрии как мишень воздействия фармакологических агентов.

Митохондриальные болезни (цитопатии) - гетерогенная группа системных расстройств, обусловленных мутациями митохондриального генома, которые поражают преимущественно мышечную и нервную системы.

Митохондрии - внутриклеточные органеллы, присутствующие во всех клетках (кроме эритроцитов) и продуцирующие АТФ. Органелла имеет 2 мембраны - внешнюю и внутреннюю. От внутренней мембраны внутрь отходят складки, называемые кристами. Внутреннее пространство заполняет матрикс. В нём содержатся кольцевая молекула ДНК, специфические РНК, гранулы солей кальция и магния. На внутренней мембране фиксированы ферменты, участвующие в окислительном фосфорилировании (комплекс цитохромов b, с, а и аЗ) и переносе электронов. Это энергопреобразующая мембрана, которая превращает химическую энергию окисления субстратов в энергию, которая накапливается в виде АТФ, креатинфосфата и др. На наружной мембране сосредоточены ферменты, участвующие в транспорте и окислении жирных кислот. Митохондрии способны к самовоспроизведению.

В 1963 г. было установлено, что митохондрии имеют собственный уникальный геном, наследуемый по материнской линии. Он представлен единственной небольшой кольцевой хромосомой длиной 16 569 пар нуклеотидов, кодирующей 2 рРНК, 22 тРНК и 13 субъединиц ферментных комплексов дыхательной цепи.

Строение и функционирование мДНК отличается от ядерного генома. Во-первых, она не содержит интронов, что обеспечивает высокую плотность генов по сравнению с ядерной ДНК. Во-вторых, большинство мРНК не содержит 5'-3'-нетранслируемые последовательности. В-третьих, мДНК имеет D-петлю, которая представляет собой её регуляторную область. мДНК весьма чувствительна к мутациям.

К настоящему времени известно более 200 заболеваний, вызванных мутацией мДНК.

Заболевания, вызванные мутацией мДНК подразделяются на две группы:

1 - точечные мутации белков, тРНК, рРНК в кодирующих областях, которые часто наследуются по линии матери

2 - структурные перестановки - дупликации и делеции, которые обычно являются спорадическими (наследственными)

Наследование мутаций в митохондриальном геноме носит особый характер. Если гены, заключенные в ядерной ДНК, дети получают поровну от обоих родителей, то митохондриальные гены передаются потомкам только от матери. Это связано с тем, что всю цитоплазму с содержащимися в ней митохондриями потомки получают вместе с яйцеклеткой, в то время как в сперматозоидах цитоплазма практически отсутствует. По этой причине женщина с митохондриальным заболеванием передаёт его всем своим детям, а больной мужчина - нет.

Эффекты митоходриальных заболеваний очень разнообразны. Из-за различного распределения дефектных митохондрий в разных органах, мутация у одного человека может привести к заболеванию печени, а у другого — к заболеванию мозга. Величина проявления дефекта может быть большой или малой, и она может существенно изменяться, медленно нарастая во времени. Некоторые небольшие дефекты приводят лишь к неспособности пациента выдерживать физическую нагрузку, соответствующую его возрасту, и не сопровождаются серьёзными болезненными проявлениями. Другие дефекты могут быть более опасны, приводя к серьёзной патологии.

Митоходриальные заболевания проявляются сильнее при локализации дефектных митохондрий в мышцах, мозге, нервной ткани, поскольку эти органы требуют больше всего энергии для выполнения соответствующих функций.

Для постановки диагноза митохондриального заболевания важен комплексный генеалогический, клинический, биохимический, морфологический и генетический анализ.

Существует ряд клинических методов исследования, которые можно использовать при подозрении на митохондриальную цитопатию:

•лактатный ацидоз является практически постоянным спутником митохондриальных болезней (только этот признак является недостаточным для постановки диагноза, так как он может выявляться и при других патологических состояниях; в этом отношении может быть полезным измерение уровня лактата в венозной крови после умеренной физической нагрузки, например на велоэргометре)

•биопсия скелетных мышц - является наиболее информативным методом при постановке диагноза митохондриальной цитопатии

•электронно-микроскопическое исследование скелетных мышц - дает точные результаты, поэтому данный метод надо использовать, если имеется такая возможность

Мутации в митохондриальном геноме обусловливают: синдром Кирнса-Сейра , синдром Лебера (наследственную атрофию зрительных нервов ), синдром MERRF (миоклоническую эпилепсию с рваными мышечными волокнами ) и другие.

Поскольку в сперматозоиде, который вносит половину хромосом будущего организма, содержится мало митохондрий, митохондриальная наследственность определяется, в основном, митохондриями яйцеклетки. Сейчас проводятся экспериментальные работы (in vitro) оплодотворению с использованием переноса ядра оплодотворённой яйцеклетки в безъядерную цитоплазму другой яйцеклетки с нормально функционирующими митохондриями (замена ядра).

3. Нарушения транспорта и метаболизма аминокислот: ГЛИ, ЦИС, ФЕН, ГИС и др.

1.1.Нарушения метаболизма ГЛИ.

Дефицит фермента или полное отсутствие в ткани мозга является причиной гиперглицинемии. Существует четкая зависимость между остаточной активностью фермента и выживаемостью больных.

У новорожденных отсутствует реакция на окружение, икота, гипотрофия и клонические судороги. У детей старшего возраста - задержка умственного развития и судороги. Содержание ГЛИ в моче выше нормы в 10-20 раз, а в крови в 3-5 раз при отсутствии накопления других аминокислот.

1.2.Нарушения метаболизма ЦИС

Наследственные нарушения обмена серосодержащих АК.

Цистинурия, цистиноз распространенное врожденное заболевание. Встречается с частотой (1: 600), уступая только ФПО. Нарушение метаболизма Метионина связано со снижением или отсутствием активности фермента цистатионин-синтетазы

Цистинурия – это аномалия обмена, связанная с образованием камней в почках, мочевом пузыре, мочеточниках. Как следствие отложение кристаллов цистина, на фоне глюкозурии, фосфатурии, общей аминоацидурии. Гомоцистинурия генетически гетерогенна. Полиморфизм проявляется в следующих формах:

1. Подвывиха хрусталика. Признаком является эктопия хрусталиков – дрожание радужки при быстрых движениях головы ребенка. Нарушение связано с утолщением и фрагментацией зонулярных волокон, крепящих хрусталик к реснитчатому телу. Кроме того возможен остеопороз, вальгусное искривление голени, полая стопа, судороги и тромбоэмболия.

2.Гетерогенная форма связанна с нарушением использования витамина В₆.

Гомоцистеин – продукт, лежащий на перекрестке всех превращений МЕТ. Соединяясь с СЕР – образует Цистатионин, или реметилируясь, он снова превращается в МЕТ. Дефицит цистатионинсинтетазы блокирует синтез цистатионина, и сопровождается усиленным превращением МЕТ в гомоцистеин. Последний тормозит образование поперечных сшивок в коллагене, блокирует активные группы ЛИЗ и окси-ЛИЗ, которые образуют поперечные сшивки. При отсутствии последних, с возрастом происходит накопление гомоцистеина, что можно расценивать как риск-фактор в развитии многих заболеваний. При гомоцистинурии в патологический процесс вовлекается множество органов и систем. Смерть наступает рано от тромбоза крупных артерий. При гомоцистинурии повышено выделение с мочой оксипролина и кислых ГАГ. В крови в 4-5 раз повышен МЕТ. В моче геперметеонинурия и гомоцистинурия.

3.Нарушение метаболизма фолиевой и ТГФК сопровождается мышечной адинамией. При отсутствии последних, с возрастом происходит накопление гомоцистеина, что можно расценивать как риск-фактор в развитии многих заболеваний.

1.3. Нарушения метаболизма ФЕН.

Фенилкетонурия (болезнь Феллинга). Значительная часть ФЕН гидроксилируется при участии ФЕНалагидроксилазы и при участии биоптерина – донатора водорода (радикальный механизм с участием О₂). Продуктом окисления является ТИР.

Нарушение основного пути катаболизма ФЕН проявляется гиперфеналанинемией и увеличением в крови и моче содержания фенилпирувата, фенилацецтата, фениллактата и фенилацетилглутамина.

Известны две гетерогенные группы наследственных нарушений обмена Фен, сопровождающиеся фенилаланиннемией.:

1. Связанные с дефектом фенилаланингидроксилазы

2. Являющиеся последствием дефектов ферментов, участвующих в синтезе и метаболизме тетрагидробиоптерина.

ФКУ – наследственное заболевание, причиной является – мутации в гене ФЕНАЛА-гидроксилазы. Частота ФКУ у новорожденных составляет 1:10 000 – 1:20 000. Тип наследования аутосомно-рецессивный

Дефицит Тир и затрудненное его проникновение в ткань мозга через ГЭБ (при избытке ФПВК), ограничивает синтез производных ТИР в нервной ткани (катехоламинов, серотонина).

В патогенезе симптомов ФКУ основную роль играют нарушения обмена циклических аминокислот:

- Увеличение конц. ФЕН ограничивает транспорт ТИР и ТРП через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и тормозит синтез медиаторов:

- избыток ФЕН нарушает ресинтез цереброзидсульфатов, участвующих в защите мозга от демиелинизации:

- ФЕН и его производные – фенольные кислоты оказывают нейротоксическое действие. Они являются ингибиторами тирозингидроксилазы и триптофангидроксилазы – ключевых ферментов синтеза нейромедиаторов – L-дофа, норадреналина, серотонина.

Коферментзависимая гиперфенилаланинемия – это следствие мутации генов, контролирующих метаболизм тетрагидробиоптерина – дегидробиоптеринредуктазы и фенилаланингидроксилазы. Мутации в этих генах сопровождаются клиническими последствиями, близкими, но не совпадающими с ФКУ. Тетрагидробиоптерин необходим также для гидроксилирования ТРП и ТИР. Дефицит этого кофермента в равной степени нарушает метаболизм всех трех аминокислот.

Ранние симптомы ФКУ проявляются в виде состояния гиперреактивности, характерного запаха плесени, экземоподобной сыпи, а также отсутствии у детей, реакции на окружающих. В последующем появляется УО.

Транзиторная тирозинемия новорожденных свойственна недоношенным детям Проявляется летаргией, снижением активности. Содержание Тир в крови повышено в 2-3 раза против нормы. Биохимически похожа на наследственную тирозинемию. Дефицит р- гидроксофенил-пируватгидроксилазы, которая катализирует образование гомогентензиновой кислоты альтернативным путем. У недоношенных детей фермент тормозится Тир, содержащийся в пище. Дефицит аскорбиновой кислоты усугубляет проявление недостаточности фермента.

Алкаптонурия обусловлена с дефектом оксидазы гомогентензиновой кислоты. Недостаточность энзима наблюдается вскоре после рождения ребенка. Клинически проявляется в зрелом возрасте, т.к. в тканях накапливается алкаптан – продукт полимеризации гомогентензиновой кислоты.

1.4. Нарушения метаболизма ТРП

Первичные нарушения обмена связаны с генетическими факторами, и проявляются в виде:

Нарушении всасывания ТРП- болезнь Гартнупа

Ферментативных блоков в метаболизме ТРП – синдром «Голубых пеленок»

Синдрома-Тада

Синдрома Прайса

Наследственной ксантуренурии.

Вторичные нарушения метаболизма ТРП зависят от гормонального статуса и обеспеченности витаминами, особенно В_6.

1.5. Нарушения метаболизма ГИС

Гистидинемия – дефект гистидазы (гистидин-NH₂-лиазы), катализирующей переход ГИС в 5- формимино ТГФК. Реакция протекает параллельно с декарбоксилированием ГИС. Клинически проявляется дефектами речи у ребенка, нарушением слуховой памяти, снижением интеллекта, частыми инфекционными заболеваниями, а также малым ростом ребенка.

Гистидин-аммиак – лиаза печени, это фермент, постоянно востребующий группы SH.

Фермент зависим от влияния гипофизарных гормонов. При гипофизэктомии (в эксперименте) повышает его активность. У лиц с врожденной гистидинемией фермент отсутствует вообще. В крови и моче ГИС повышен.

Уроконатгидратаза катализирует трансформацию в имидазолон-3-пропионат. Реакция требует включения ТГФК при участии специфической трансферазы. Атом С₂- имидазольного кольца гистидина возвращается в пул одноуглеродных фрагментов. Животные и люди с недостатком ФК или витаминов В₁₂ выделяют большое количество формиминоглутаминовой кислоты.

Главный путь метаболизма формиминогруппы – это ее превращение в СН₃.

Неспецифическая декарбоксилаза ароматических аминокислот имеет низкую активность по отношению к Гистидину. Специфический фермент, имеющийся в тучных клетках, основном месте образования гистамина, является главным катализатором декарбоксилирования ГИС. Во многих др. тканях – печени, легких, мышцах и слизистой желудка, содержание этого амина высокое, вследствие его синтеза in situ.

Гистамин – мощный сосудорасширяющий агент и при достаточно высоких концентрациях может вызвать сосудистый коллапс. Образуется при травматическом шоке и в зоне воспалительного процесса. Стимулирует в желудке секрецию как пепсина, так и кислоты. Применяется для исследования функции желудка. Диаминооксидаза превращает ГИС в соответствующий альдегид и NH₃. Часть неразрушенного ГИС экскретируется с мочой в виде N-ацетильного и N-метильного производного (главный метаболит Гис у человека).

2. Нарушения транспорта аминокислот

Аминокислоты как низкомолекулярные соединения фильтруются в полость капсулы Боумена при прохождении крови через сосуды клубочка нефрона. Эпителий проксимальных канальцев нефрона и эпителий слизистой оболочки кишечника содержат клетки, специализированные для транспорта растворимых веществ, в том числе и аминокислот. Изучены наследственные дефекты систем транспорта, которые увеличивают потери аминокислот.

Цистинурия. Встречается часто, приводит к образованию камней в мочевыводящих путях. Выведение Цис в повышенных количествах сопровождается кристаллурией, выпадением камней (во время сна, когда поступление жидкости в организм сокращается, и концентрация ЦИС в моче возрастает. Нарушаются функции почек. Содержание ЦИС в моче высокое и сопровождается выведением АРГ, ЛИЗ, ОРН, и Цистеин-гомоцистеин - дисульфида.

Болезнь Харнупа – нарушение транспорта нейтральных аминокислот – клинически проявляется пеллагрой, головными болями, эмоциональной лабильностью, постоянной аминоацидурией. Обострения возможны при: физиологических стрессах, плохом питании, инфекционных заболеваниях. При обострении в моче появляются в большом количестве продукты деградации ТРП (индолилуксусная кислота) и ТРП.

Окончательный диагноз ставят после детального анализа мочи: присутствие нейтральных аминокислот – АЛА, СЕР, ТРЕ, ВАЛ, ЛЕЙ, ИЗОЛЕЙ, ФЕН, ТИР, ТРП, ГИС, ГЛУ и АСП) в количестве, которое превышает норму в 8-10 раз.

Нарушение всасывания ТРП – синдром голубых пеленок – протекает с периодическим повышением температуры тела у детей, замедленным ростом, возбудимостью и синим цветом пеленок. Сопровождается гиперкальциемией, азотемией, нефрокальцинозом, выделением с мочой производных индола.

Синдром нарушения всасывания МЕТ (моча пахнет жженым хмелем) – редкое заболевание, проявляется характерной клинической картиной: белым цветом волос, УО, судорогами, форсированным дыханием и запахом жженого хмеля.

В моче высокое содержание МЕТ и аминокислот с разветвленным радикалом: ВАЛ, ЛЕЙ и ИЗОЛЕЙ. Кроме того, ФЕН, ТИР и альфа-гидроксимаслянная кислота.

Гиперглицинурия сопровождается другими нарушениями, характеризуется гиперглицинурией вторичного характера, вызванной гиперглицинемией. Сочетается с почечной гиперглицинурией, семейным гиперфосфатемическим рахитом, гиперпролинемией, цистинурией. Может быть компонентом синдрома Фанкони.

Семейная иминоглицинурия – определяется при массовом скрининге. Клинически не проявляется

Синдром Фанкони – генерализованное нарушение функции почечных канальцев: генерализованная аминоацидурия, фосфатурия, усиленное выделение кальция и натрия. Почечный канальциевый ацидоз с выделением в мочу бикарбонатов и белка. Состояние устойчиво к витамину D, возможен рахит.

Генерализованная аминоацидурия - это полное отсутствие избирательности в избыточной экскреции аминокислот. Экскретируются кислые, нейтральные, основные , а также иминокислоты. Причиной может быть тотальное воздействие на геном, или нарушение утилизации энергии, необходимой для транспорта аминокислот. Происходит нарушение целостности базальной мембраны или вторичное нарушение транспортной функции.

Клинически проявляется малым ростом, рахитом, температурой.

Кристаллы цистина находят в роговице – это признак цистиноза.

22. Гемоглобинопатии, α- и β- талассемии.

Гемоглобинопатии – группа заболеваний, к которой относят аномалии, вызванные нарушениями механизма синтеза белкового компонента гемоглобина при нормальной структуре гема. Известно более 200 вариантов гемоглобинопатий. Из них лишь некоторые проявляются в виде заболеваний, в основе которых лежит нарушение транспорта кислорода или накопление метгемоглобина.

Дефекты, обусловленные заменой аминокислотного остатка в пептидной цепи гемоглобина.

Известно более 20 видов гемоглобина, в α- или β-цепи которых одна из аминокислот заменена другой. Такая замена изменяет электрофоретическую подвижность белка, что позволяет идентифицировать вариант гемоглобина. Варианты обозначают по названию местности, где был впервые выявлен носитель аномального гемоглобина, и описывают формулой, содержащей указание на место и характер замены.

- HbS – серповидноклеточная анемия.

Серповидноклеточная анемия сопровождается присутствием в эритроцитах больного аномального гемоглобина (HbS), описываемого формулой β6Глу Вал (в β-цепях гемоглобина остаток Глу в положении 6 заменен на остаток Вал).

Указанное замещение существенно отразилось на свойствах гемоглобина – HbS в восстановленной форме образует длинные ассоциированные цепи и его растворимость снижается на 50% по сравнению с растворимостью окисленной формы. Эти особенности гемоглобина определяют укорочение жизни эритроцитов в связи со снижением их толерантности к гемолизу.

Причиной сравнительно широкого распространения серповидноклеточной анемии в районах, эндемичных по тропической малярии, считают способность малярийного плазмодия вызывать в эритроцитах образование HbS.

Больные серповидноклеточной анемией обладают повышенной (хотя и не абсолютной) врожденной устойчивостью к заражению различными штаммами малярийного плазмодия.

У взрослых с гомозиготной формой спокойное течение болезни характеризуется умеренной анемией, слегка снижающей трудоспособность. Количество ретикулоцитов составляет около 10%, необратимосерповидных эритроцитов – около 12%. Кризы (повышенный гемолиз, боль в костях) провоцируются инфекциями, стрессовыми факторами. Эта форма обратима при энергичном лечении.

В детском возрасте гомозиготная форма отличается более тяжёлым течением, высокой летальностью. Осложняется язвами конечностей, переломами, тромбозами сосудов головного мозга.

- М-гемоглобины (Саскатон, Бостон, Миллуоки, Гайд-Парк, Ивет).

М-гемоглобины – группа гемоглобинопатий, патогенетический фактор которых – дефект, затрудняющий восстановление железа из трёх- в двухвалентное состояние.

У этой группы гемоглобинов остаток Гис, участвующий в связывании железа, замещён другими аминокислотами:

М-гемоглобин Саскатон (β 63 Гис  Тир);

М-гемоглобин Бостон (α 58 Гис  Тир);

М-гемоглобин Миллуоки (β 67 Гис  Глу);

М-гемоглобин Гайд-Парк (β 92 Гис  Тир);

М-гемоглобин Ивет (α 87 Гис  Тир).

Замещение остатка гистидина приводит к тому, что в мутированной цепи атом железа в составе гема окислен до трёхвалентного состояния. Его восстановление метгемоглобинредуктазой или редуцирующими веществами не происходит. В связи с этим способность гемоглобина к транспорту кислорода утрачена. Главный признак заболевания – метгемоглобинемия, более выраженная у гомозигот, для которых это заболевание смертельно. У гетерозигот в крови имеется смесь гемоглобина и метгемоглобина. От соотношения между ними зависит способность крови транспортировать кислород.

Дефекты, обусловленные нарушением синтеза цепей гемоглобина.

Талассемия – наследственная анемия, обусловленная нарушением образования цепей белковой части молекулы гемоглобина.

Талассемии – самые распространенные наследственные болезни человека.

α-Талассемия. В основе заболевания лежит нарушение α-цепи, что ведёт к уменьшению образования всех физиологических видов гемоглобина. Избыточно появляющиеся β- и γ-цепи не могут взаимодействовать с мутантными α-цепями, вследствие чего возникает два вида гемоглобина: Hbβ4 (HbH) и Hbγ4 (Hb Бартса). Тот и другой нестабильны и отличаются высоким сродством к кислороду. У гомозигот гемоглобин представлен преимущественно гемоглобином Бартса (гибель наступает в период внутриутробного развития). У гетерозигот присутствует смесь гемоглобина Бартса и гемоглобина Н. В последнем случае проявления заболевания сводятся к лёгкому гемолизу без существенных последствий для состояния.

β-Талассемия вызвана нарушением синтеза β-цепи, что приводит к относительному избытку α-цепей и сопровождается усиленным образованием гемоглобинов F (α2γ2) и А2 (α2δ2). Последняя форма гемоглобина обладает достаточной способностью к транспорту кислорода, обеспечивающей компенсацию дефицита гемоглобина А.

σ-Талассемия связана с торможение синтеза β- и α-цепей, следовательно, ведёт к увеличенной продукции гемоглобина F (α2γ2).

При всех видах талассемии нарушаются продукция эритроидных клеток в костном мозге и насыщение эритроцитов гемоглобином. Это проявляется в виде микроцитоза, гипохромии и снижения эритроцитарных индексов.

Дефект, обусловленный преобладанием полипептидный цепей гемоглобина, включающих фрагменты β- и δ- цепей.

Гемоглобины Лепор и антилепор, или Hb Кения, отличаются тем, что содержат β- и σ-цепи, γ- и β-цепи соответственно наряду с α-цепями. Гомозиготная форма заболевания смертельна, гетерозиготные проявляются также как гетерозиготные талассемии. Диагностика основана на электрофоретической идентификации мутантных форм гемоглобина.

Метгемоглобинемии.

У здоровых лиц в метгемоглобин, отличающийся наличием трёхвалентного (окисленного) железа, за 24 ч превращается примерно 3% общего количества гемоглобина. Восстановление метгемоглобина в гемоглобин происходит при участии НАДФ ∙ Н₂-метгемоглобинредуктазы, в присутствии аскорбиновой кислоты.

Метгемоглобинемия – повышенное содержание метгемоглобина в эритроцитах крови.

Метгемоглобинемия развивается при отравлении нитратами, нитритами, анилином и бромидами. Для новорождённых особую опасность представляет собой нитратсодержащая вода.

Метгемоглобинемия может явиться результатом наследственного дефицита НАДФ-метгемоглобинредуктазы. Низкая активность фермента проявляется в раннем возрасте, но клинических последствий не имеет, исключая несущественный клинический дефект (лёгкая цианотичность).

Метгемоглобинемия возможна и при наличии аномальных гемоглобинов: Hb Фрейбург, Hb Тьюбинген, Hb Хиросима и Hb Чисапик.

Метгемоглобин – 0,1 – 0,3% от общего гемоглобина, при концентрации выше 15 г/л – выраженный цианоз.

22. Анемии (железодефицитная, мегалобластическая, врожденные гемолитические анемии).

Анемия – состояние, при котором в крови снижено содержание эритроцитов. Количественно она выражается степенью снижения концентрации гемоглобина.

Анемия возникает во все периоды жизни человека не только при различных заболеваниях, но и при некоторых физиологических состояниях, например, при беременности, в период усиленного роста, лактации.

В зависимости от выраженности снижения уровня гемоглобина выделяют три степени тяжести анемии:

Легкая – уровень гемоглобина выше 90 г/л;

Средняя – гемоглобин в пределах 90-70 г/л;

Тяжелая – уровень гемоглобина менее 70 г/л.

ОБЩИЕ СИМПТОМЫ АНЕМИЙ.

• Слабость, повышенная утомляемость, снижение работоспособности, раздражительность, сонливость;

• Головокружение, головные боли, шум в ушах, мелькание "мушек" перед глазами;

• Сердцебиение при небольшой физической нагрузке или в покое;

• Одышка при небольшой физической нагрузке или в покое.

Большое значение в диагностике анемии имеет лабораторное исследование крови – определение концентрации гемоглобина, количества эритроцитов, величины и насыщенности их гемоглобином.

Железодефицитная анемия.

Патогенетический фактор заболевания – недостаточность железа, которая может быть определена рядом причин:

• алиментарным дефицитом при одностороннем или недостаточном питании;

• нарушением распределения железа при инфекционных заболеваниях, воспалительных процессах и новообразованиях;

• замедленной мобилизацией и нарушением транспорта железа из депо, гипосидеринемией при избыточном накоплении железа в клетках РЭС;

• нарушением всасывания железа из пищеварительного тракта при заболеваниях желудка или кишечника, после операций (гастроэктомия и др.);

• потерями трансферрина при нефротическом синдроме или энтеропатии;

• хроническими рецидивирующими кровопотерями из ЖКТ (язвенная болезнь желудка или 12-перстной кишки, геморроидальные кровотечения), интенсивными менструальными кровопотерями (потери железа в этом случае могут составлять до 300 мкмоль);

• потерями железа при беременности (до 7 000 мкмоль за весь период).

Клинические проявления сводятся к снижению работоспособности, появлению глоссита.

Признаки железодефицитной анемии. Протекает заболевание обычно длительно, с частыми обострениями. Характерны бледность кожи и слизистых оболочек, одутловатость лица, слабость, утомляемость (как физическая, так и психическая), одышка при движениях, частые головокружения, шум в ушах. Хроническая кислородная недостаточность тканей (мало гемоглобина, который доставляет кислород к тканям) ведет к нарушениям работы печени, сердечной мышцы и других органов. Дефицит железа проявляется извращением вкуса – появляется пристрастие к мелу, иногда к углю, сухой крупе. Такому человеку нравятся запахи бензина, керосина, выхлопных газов, асфальта. Характерны изменения ногтей – появляется их продольная или поперечная исчерченность, иногда ногти становятся ложкообразными (вдавленными). Происходит атрофия (усыхание) слизистой оболочки глотки и пищевода, иногда – спазм начальной части пищевода, что создает трудности при глотании пищи.

В крови обнаруживается снижение гемоглобина, а на более поздних стадиях и эритроцитов.

Последствия железодефицита. Нехватка железа может привести к весьма неприятным последствиям, поскольку любой дефицит железа в организме способствует ухудшению поступления кислорода в клетки. Вследствие этого формируется железодефицитная анемия, иначе говоря, малокровие, ухудшается иммунитет, в результате чего возрастает опасность вирусных заболеваний. У детей замедляется процесс роста и умственное развитие, увеличивается усталость, ухудшается успеваемость. Люди старшего возраста чувствуют непрерывную утомляемость. Начинаются неприятные перемены в тканях и органах.

Наиболее сильному воздействию железодефицита подвержены эпителиальные ткани: кожа, слизистые оболочки ротовой полости, желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Одним из источников разнообразных воспалений кожа, экзем и иных кожных заболеваний является нехватка железа. Воспаление слизистой желудочно-кишечного тракта способствует ухудшению процесса впитывания питательных веществ. Возможность подхватить кишечную инфекцию либо ОРЗ при недостатке железа возрастает в два раза.

При железодефиците у подростков ухудшается способность сосредоточения внимания, возрастает утомляемость, понижается уровень интеллектуальности. Помимо этого, они испытывают ухудшение артериального давления, регулярные головные кружения, усиливается частота биения сердца.

Мегалобластическая анемия.

Заболевание развивается вследствие дефицита витамина В12 и Вс. Дефицит цианкобаламина может быть вызван недостаточной продукцией внутреннего фактора Касла, связанный с хроническим атрофическим гастритом или гастроэктомией, развитием патологической микрофлоры в кишечнике, гельминтозами, а также избирательным нарушением всасывания цианкобаламина или образованием антител к внутреннему фактору Касла.

К клиническим признакам относятся снижение трудоспособности, жалобы, характерные для атрофического гастрита, глоссит Гунтера («лаковый» язык), симптоматика фуникулярного миелоза.

Врожденные гемолитические анемии.

К этой группе заболеваний относят генетически запрограммированные дефекты мембраны эритроцитов, проявляющиеся снижением их резистентности.

1. Микросфероцитарная гемолитическая анемия.

Микросфероцитарная гемолитическая анемия (микросфероцитоз, болезнь Минковского-Шоффара, микроцитемия, сфероцитарная анемия) обусловлена аутосомно-рецессивным неуточнённым дефектом эритроцитарной мембраны, который проявляется ростом её проницаемости для Na. Это сопровождается компенсаторным увеличением активности мембранно-связанной Na+-АТФазы и интенсификацией процессов гликолиза для дополнительных энерготрат на поддержание градиента Na.

Изменение формы эритроцитов (превращение их в микросферы) связывают с пониженным содержанием в мембране актомиозинподобного белка, фосфолипидов и холестерина. Этими же изменениями объясняют рост проницаемости мембраны для Na.

Первые проявления обычно возникают в старшем детском и юношеском возрасте, жалобы могут отсутствовать (по выражению Шоффара, «больные больше желты, чем больны»). Желтуха кожи и склер – разной и непостоянной интенсивности, окрашенный кал и тёмная моча, увеличение селезёнки, печени. Осложнения связаны с микротромбозами.

2. Овалоцитарная (элиптоцитарная) гемолитическая анемия.

Овалоцитарная (элиптоцитарная) гемолитическая анемия наследуется по аутосомно-доминантному типу, передаётся двумя генами, один из которых сцеплен с генами резус-системы. Характеризуется увеличением числа овалоцитов (в норме – 8 – 12% от их общего числа) в связи с неустановленным дефектом мембраны. Проявления и течения заболевания такие же, как и при микросфероцитарной анемии.

Изменения биохимических и морфологических показателей крови аналогичны описанным выше. Различия: в периферической крови преобладают эритроциты овальной формы, не изменена осмотическая резистентность эритроцитов.

3. Акантоцитарная гемолитическая анемия.

Акантоцитарная гемолитическая анемия (akantha – шип, колючка) – заболевание детского возраста, сопровождающееся врождённым отсутствием β-липопротеинов, наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Изменение формы эритроцитов объясняется воздействием плазмы, не содержащим белкового компонента β-липопротеинов (апопротеина В), отличающейся пониженным содержанием холестерина и фосфолипидов. Такой вывод вытекает из следующего наблюдения: биохимические характеристики и морфология молодых эритроцитов нормальны, а по мере нахождения эритроцитов в периферической крови возникают описанные сдвиги.

В клинической картине отмечаются умеренная гемолитическая анемия и стеаторея с избирательным нарушением всасывания липидов. Как осложнение – пигментный ренит с исходом в слепоту.

4. Энзимопенические анемии.

Энзимопенические анемии, в отличие от описанных выше, относят к истинным энзимопатиям. В их числе гемолитические анемии, вызванные дефицитом:

• Ферментов пентозофосфатного пути превращения углеводов (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, 6-фосфоглюконатдегидрогеназы);

• Ферментов гликолиза (пируваткиназы, триозофосфатизомеразы, 2,3-дифосфоглицеромутазы и др.);

• Ферментов метаболизма глутатиона (синтетазы, редуктазы и пероксидазы);

• АТФазы, аденилаткиназы, рибофосфат-пирофосфаткиназы;

• Ферментов синтеза порфиринов.

Из перечисленных дефектов наиболее распространена анемия, вызванная недостаточностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах. Наследуется заболевание по сцепленному с полом типу (с Х-хромосомой).

Первые проявления у большей части пациентов провоцируется какими-либо внешними воздействиями: некоторыми медикаментами (противомалярийными средствами, ПАСК, хлорамфениколом, антипирином), вирусными заболеваниями (гепатитом, инфекционным мононуклеозом), диабетической комой. В качестве провоцирующего агента могут выступать и некоторые пищевые продукты, например, грибы.

По тяжести течения выделяют 5 классов заболевания:

1. Практически полное выпадение активности энзима (хроническая гемолитическая анемия);

2. Остаточная активность энзима – 10% от нормы (клинические симптомы проявляются только после провокации);

3. Активность энзима – 10 – 60% от нормы;

4. Нормальная и несколько сниженная активность энзима 60 – 100% нормы;

5. Активность энзима – в 2 раза выше нормы.

Повреждение эритроцитарной мембраны во всех случаях связано с нарушением восстановления НАДФ, регенерирующей глутатион, который защищает эритроциты от распада при контакте с оксидантами.

Другой вид энзимопенической анемии, имеющий меньшее распространение, связан с недостаточностью пируваткиназы, катализирующей реакцию ФЕП + АДФ  ПВК + АТФ. Это влечёт за собой недостаточное образование АТФ, ведущее к дефекту мембраны.

Приобретенные мембранопатии.

Пароксизмальная ночная гемоглобинурия обусловлена появлением аномальной популяции эритроцитов, их гемолиз вызывается только комплементом, но провоцируется различными, в том числе физиологическими, факторами, в частности состоянием сна, интеркуррентными инфекциями, гиперкоагуляцией, медикаментами, переливанием крови. Снижение устойчивости эритроцитарных мембран связывают с дефицитом в них ненасыщенных ЖК.

Заболевание отличается длительным течением: на фоне гемоглобинемии и гемосидеринурии возникают пароксизмы гемоглобинурии, чаще ночные. В период кризисов возможно развитие синдрома гиперкоагуляции с тромбозами в различных областях.

Шпороклеточная гемолитическая анемия характеризуется наличием на поверхности эритроцитов многочисленных мелких шиповидных отростков. Снижение стойкости эритроцитов связывают с повышенным содержанием в мембранах холестерина при пониженном содержании фосфолипидов. Гемолиз эритроцитов в отличие от пароксизмальной гемоглобинурии протекает только в селезёнке.

Клинические проявления сходны с теми, что у сфероцитарной анемии, а лабораторные сдвиги такие же, как у акантоцитарной.