Распад белков при инфекциях

Введение

Общая патофизиология

Частная патофизиология

Вход в систему

Поделиться

Типовые нарушения обмена веществ

Патофизиология нарушения распада белков в организме

Усиление распада белков может происходить при тяжелых деструктивных процессах. Наиболее ярко эта форма патологии белкового обмена выражена при таком заболевании почек, как нефрозы. Разрушение почечной паренхимы, наступающее при этом заболевании, приводит к тому, что с мочой теряется очень большое количество белка, вследствие чего возникает значительный отрицательный азотистый баланс. Такая же картина наблюдается и при раковой кахексии, то есть при истощении организма, наступающем на заключительной стадии опухолевой болезни.

Второй причиной усиленного распада белков являются состояния, при которых белки усиленно расходуются для обеспечения каких-либо других процессов. Сюда прежде всего относится глюконеогенез, резко интенсифицирующийся при сахарном диабете, когда нехватка углеводов приводит к тому, что глюкоза начинает образовываться из не углеводных продуктов, в том числе и из белков.

Патофизиология диспротеинозов

Третья форма нарушений белкового обмена - диспротеинозы, то есть состояния, при которых образование белков не усилено и не ослаблено, а извращено. Такие ситуации чрезвычайно разнообразны. К ним, например, относятся различные формы гемоглобинозов, - патологические процессы, в основе которых лежит наличие в крови одного или нескольких аномальных гемоглобинов, то есть таких гемоглобинов, синтез которых ненормален, в результате чего образуется специфический белок с совершенно новыми свойствами (сниженный тропизм к кислороду, пониженная растворимость и т.д.).

Диспротеинозом, имеющим большое клиническое значение, является амилоидоз.

Этот патологический процесс представляет собой одну из форм нарушений белкового обмена, при которой в межтканевых щелях, по ходу сосудов и в их стенке, около мембран железистых органов откладывается особое вещество - амилоид, имеющее белково-полисахаридную природу. Амилоид резко нарушает функцию органов по месту своего отложения и может приводить не только к возникновению в организме тяжелых расстройств, связанных с патологией этих органов, но и к гибели последних.

Амилоидоз имеет достаточно широкое распространение. Помимо не очень часто встречающегося первичного амилоидоза (причина которого не выяснена), наследственных форм этого патологического процесса и старческого амилоидоза, являющегося результатом возрастных изменений у людей весьма преклонных лет, существует вторичный амилоидоз, представляющий собой следствие длительно протекающих воспалительных заболеваний Частота распространения вторичного амилоидоза в последние десятилетия прогрессивно нарастает.

Впервые изменения органов при амилоидозе были описаны в 1844 г. выдающимся венским патологом Карлом Рокитанским, который назвал этот патологический процесс сальным перерождением, подчеркнув тем самым, что при нем грубым изменениям подвергается структура многих внутренних органов. В 1858 г. Рудольф Вирхов выделил это заболевание в самостоятельную нозологическую форму и ввел сам термин - амилоидоз (от лат. amilum - крахмал). В 1894 г. Н. П. Кравков установил химическую структуру амилоида, показав, что это - сложное, комплексное вещество, представляющее собой белок, связанный с полисахаридом типа хондроитинсерной кислоты.

Вторичный амилоидоз возникает в результате наличия в организме хронических воспалительных (особенно - нагноительных) заболеваний (остеомиелит, кавернозчый туберкулез, сифилис, хронические нагноительные процессы в легких, ревматоидный полиартрит и т.д.). Нередкими этиологическими факторами амилоидоза также являются проказа малярия, хроническая дизентерия. Сам амилоидоз возникает через довольно большой срок после начала основного заболевания. Данный латентный период амилоидоза в среднем равняется 2-4 годам, но может затягиваться и на десятилетия. Далее следует период, в начале которого превалируют симптомы, свойственные основному патологическому процессу, а затем начинают проявляться нарушения функции того органа, в котором особенно сильно откладывается амилоид. Этому, как правило, предшествует выраженная альбуминурия (выделение белка с мочой), которая в ряде случаев длительное время является единственным симптомом заболевания, в связи с чем данная стадия амилоидоза носит название альбуминурической.

Следующая стадия амилоидоза характеризуется вовлечением в процесс печени и надпочечников, что ведет к развитию прогрессирующей белковой недостаточности. сопровождаемой гипопротеинемическими отеками, и сосудистой гипотонии. В соответствии с указанными симптомами эта стадия называется отечно-гипотонической.

Затем наступает заключительная стадия процесса, характеризующаяся нарастанием почечной недостаточности и развитием уремии (заключительная стадия почечной недостаточности), от которой больные и погибают. Поскольку при уремии в крови резко нарастает количество остаточного азота, терминальную фазу амилоидоза называют азотемической.

Откладывающийся в органах амилоид представляет по своему химическому составу глюкопротеид, в котором белок глобулин связан с мукополисахаридом - хондроитинсерной или мукоитинсерной кислотой. По своей структуре амилоид макроскопически выглядит как гомогенное вещество, однако он имеет субмикроскопическую, сходную с кристаллической, структуру. Амилоид состоит из пучков фибрилл, имеющих у человека длину от 1200 до 5000 нм и ширину 70-140 нм. Амилоидные фибриллы имеют упорядоченное (наракристаллическое) строение. Кроме того, в амилоиде выявлены сферические частицы, находящиеся вне связи с фибриллами.

Что касается патогенеза амилоидоза и механизмов образования амилоида, то в самом общем плане они сводятся к следующему.

Твердо установлено, что в основе развития амилоидоза лежит диспротеиноз. Полагают, что при хронических нагноительных заболеваниях нарушается белковый состав крови, в результате чего в ней появляется большое количество грубодисперсных белков, относящихся к группе гамма-глобулинов. Этот факт, а также и то, что вторичный амилоидоз является следствием заболеваний инфекционного характера, позволяет предполагать участие в патогенезе этого патологического процесса иммунологических механизмов. Данная мысль подтверждается также и тем, что при воспроизведении амилоидоза в эксперименте наблюдается выраженная пролиферация элементов ретикуло-эндотелиальной системы (РЭС). Рядом точных иммунологических и гистохимических исследований было показано, что клетки РЭС в процессе развития амилоидоза претерпевают определенную динамику. Вначале, при длительном антигенном стимуле возникает их пролиферация и трансформация в плазматические клетки. Гистохимические реакции, проводимые в этот период, показывают наличие в этих клетках пиронинофилии, свидетельствующей о нарастании в них количества РНК. По времени пиронинофилия совпадает с гамма-глобулинемией. Указанный комплекс изменений составляет предамилоидную стадию, которая при дальнейшем сохранении антигенного стимула переходит во вторую - амилоидную стадию, в течение которой пиронинофилия клеток уменьшается, что говорит об уменьшении в них количества РНК. но зато нарастает количество клеток, дающих PAS - положительную реакцию, которая выявляет полисахариды. Следовательно, в этот период в плазматических клетках происходит усиленное образование полисахаридов. Далее эти клетки начинают секретировать в окружающие ткани амилоид, являющийся нерастворимым соединением. Таким образом, амилоид не является продуктом соединения (вне сосудистого русла) глобулинов крови, диффундировавших через сосудистую стенку, с полисахаридным компонентом, как это полагали ранее, а секретируется на месте плазматическими клетками. Электронно-микроскопические исследования показывают, что в клетках РЭС происходит накопление предшественника амилоида - амилоидных фибрилл. По мере нарастания в клетке количества этих фибрилл развивается ее дегенерация с полной потерей собственной структуры. Далее оболочка клетки разрывается, фибриллы попадают в межклеточное пространство, где соединяются с секретированной этими же клетками полисахаридной субстанцией, в результате чего и образуется амилоид.

При амилоидозе обнаруживаются антитела к тканям того органа, в котором отлагается амилоид. В связи с этим можно предположить наличие в патогенезе амилоидоза и аутоиммунного компонента.

Нельзя забывать о возможном включении в динамику развития амилоидоза и неврогенного компонента. Об этом весьма убедительно свидетельствуют наблюдения, проведенные в блокадном и посблокадном Ленинграде. Статистические данные показывают, что во время блокады, когда, во-первых, было тяжелое голодание, а во-вторых, состояние чрезвычайного нервного напряжения, количество случаев амилоидоза было минимальным. Зато после окончания войны у лиц, перенесших блокаду, наблюдался резкий подъем заболеваемости амилоидозом, который значительно превысил довоенный уровень.

Поскольку амилоидоз развивается лишь у относительно небольшой части лиц, страдающих хроническими воспалительными заболеваниями, нельзя исключать роли наследственного фактора в его патогенезе.

Распад белков происходит при участии протеолитических ферментов, расщепляющих пептидные связи. Переваривание белков начинается в желудке под влиянием ферментов желудочного сока. Основным ферментом желудочного сока является пепсин, который выделяется в неактивной форме в виде пепсиногена. Пепсиноген активируется соляной кислотой. Оптимум рН для пепсина лежит в пределах 1,5—2. В результате каталитического действия пепсина в желудке образуются пептоны, построенные из достаточно длинных полипептидов.

Расщепление под влиянием пепсина может сопровождаться также появлением свободных аминокислот.Пептоны и нерасщепленные белки поступают в кишечник, где подвергаются действию ферментов поджелудочной железы (трипсина и химотрипсина), относящихся, как и пепсин, к протеиназам. Трипсин выделяется соком поджелудочной железы в неактивной форме, в виде трипсиногена. Последний активируется ферментом эктерокиназой кишечного сока. Оптимум рН для трипсина равен 7—8. Неактивной формой химотрипсина является химотрипсиноген, который активируется трипсином.Полипептиды, три- и дипептиды, образовавшиеся в результате действия на белки пепсина, трипсина, химотрипсина, подвергаются дальнейшему расщеплению в кишечнике под влиянием ферментов кишечного сока — пептидаз (карбоксипептидазы, аминопептидазы, дипептидаз). В результате последовательного действия всех вышеперечисленных ферментов пищеварительного тракта белковые вещества распадаются до аминокислот, которые всасываются в кровь через стенку кишечника.

Специфичность действия протеаз. Трипсин преимущественно гидролизует пептидные связи, образованные карбоксильными группами аргинина и лизина. Химотрипсины наиболее активны в отношении пептидных связей, образованных карбоксильными группами ароматических аминокислот (Фен, Тир, Три). Последний этап переваривания - гидролиз небольших пептидов, происходит под действием ферментов аминопептидаз и дипептидаз, которые синтезируются клетками тонкого кишечника в активной форме. Аминопептидазы последовательно отщепляют N-концевые аминокислоты пептидной цепи. Дипептидазы расщепляют дипептиды на аминокислоты, но не действуют на трипептиды. В результате последовательного действия всех пищеварительных протеаз большинство пищевых белков расщепляется до свободных аминокислот.

Активация панкреатических ферментов. В поджелудочной железе синтезируются проферменты ряда протеаз: трипсиноген, химотрипсиноген, проэластаза, прокарбоксипептидазы А и В. В кишечнике они путём частичного протеолиза превращаются в активные ферменты трипсин, химотрипсин, эластазу и карбок-сипептидазы А и В. Активация трипсиногена происходит под действием фермента эпителия кишечника энтеропептидазы. Остальные проферменты панкреатических протеаз (проэластаза и прокарбоксипептидазы А и В) также активируются трипсином путём частичного протеолиза. В результате образуются активные ферменты - эластаза и карбокси-пептидазы А и В.

Таким образом, организм человека и животных обладает рядом защитных механизмов синтеза, биологическая роль которых заключается в обезвреживании токсичных веществ, поступающих в организм извне или образующихся в кишечнике из пищевых продуктов в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Биогенные амины - это вещества, характеризующиеся присутствием в их молекулярной структуре аминогруппы (NH2). Их можно обнаружить как в растениях, так и в животных. Их делят на несколько семейств, в частности - на этаноламины (холин и ацетилхолин), полиэтилендиамины (путресцин и кадаверин), полиамины (спермин), имидазолилалкиламины (гистамин), фенилалкиламины (мескалин и тирамин), катехоламины (адреналин, норадреналин и дофамин), индолилалкиламины (триптамин и серотонин), а также бетаины (карнитин). Биогенные амины могут быть предшественниками алкалоидов и гормонов. Кроме того, некоторые из них являются нейромедиаторами или компонентами фосфолипидов и витаминов. Их также можно обнаружить в рибосомах и некоторых бактериях. Обычно они синтезируются посредством декарбоксилирования или карбоксилирования аминокислот (например, гистидин превращается в гистамин). Некоторые биогенные амины являются галлюциногенами (мескалин), другие могут быть даже токсичными (путресцин и кадаверин). Мед и маточное молочко содержат холинергический фактор - ацетилхолин. Этот биогенный амин действует как нейромедиатор на уровне синапсов центральной нервной системы и вызывает сокращение гладких мышц на уровне бронхов и желудочно-кишечного тракта, стимулируя таким образом перистальтику (это может объяснять слабый послабляющий эффект меда). Он также расширяет капиллярные сосуды и снижает артериальное давление. Для получения дополнительной информации по этому вопросу см. свойства меда и маточного молочка при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Гистамин образуется посредством окислительного декарбоксилирования гистидина - аминокислоты, широко представленной в пыльце. Он стимулирует образование желудочного сока железами, расположенными в дне желудка, и таким образом способствует пищеварению. Он также расширяет кровеносные капилляры, повышает проницаемость мембран и вызывает сокращение гладких мышц пищеварительного тракта, матки и бронхов.

При отсутствии белков в пище некоторое количество собственных белков организма распадается до аминокислот и подвергается дезаминированию и окислению. Это количество составляет около 20-30 г/сут, его называют обязательной потерей белка. Чтобы предупредить распад собственного белка, необходимо ежедневно потреблять в пищу не менее 20-30 г белка; надежную гарантию от потерь такого рода дает ежедневное употребление 60-75 г белка.

Соотношение различных аминокислот в белках, входящих в пищевой рацион, должно быть приблизительно таким, как их соотношение в белках тканей организма для того, чтобы все они использовались для образования новых белков тканей практически полностью. Если один конкретный вид аминокислот не присутствует в нужной концентрации, то и все прочие перестают использоваться, т.к. клетки либо полностью синтезируют молекулу белка, либо не синтезируют его вовсе, о чем говорилось в главе 3 в связи с синтезом белка. Неиспользованные аминокислоты подвергаются дезаминированию и окислению. Белки, в которых соотношение аминокислот отличается от обычного, называют неполноценными. Такие белки менее пригодны в качестве питательных веществ, чем полноценные.

Влияние голодания на распад белков. Ежесуточные потери белка составляют 20-30 г. Для энергетических целей в организме используются только углеводы и жиры (пока они есть в наличии). Однако после нескольких недель полного голодания, когда запасы углеводов и жиров начинают истощаться, аминокислоты, присутствующие в крови, начинают быстро дезаминироваться и окисляться для получения энергии. С этого момента начинается быстрый распад белков — более 125 г/сут, в результате резко ухудшается функционирование клеток. Поскольку в качестве источников энергии используются в основном углеводы и жиры, а не белки, можно говорить об их сберегающей роли по отношению к белкам.

Гормон роста стимулирует синтез белков в клетках. Гормон роста вызывает увеличение количества белков в тканях. Точный механизм этого влияния не известен, но предполагают, что он главным образом опосредован увеличением транспорта аминокислот через клеточные мембраны или ускорением процессов транскрипции ДНК и РНК наряду с процессами трансляции, направленными на синтез белка.

Инсулин необходим для синтеза белка. Полное отсутствие инсулина приводит к снижению синтеза белка практически до нуля. Механизм этого влияния также не известен, но доказано, что инсулин ускоряет транспорт некоторых аминокислот в клетки, что может являться стимулом для синтеза белка. Кроме того, инсулин увеличивает количество глюкозы в клетках, что приводит к соответствующему снижению использования аминокислот на энергетические нужды.

Глюкокортикоиды увеличивают распад большинства тканевых белков. Глюкокортикоиды, секретируемые корой надпочечников, снижают количество белка в большинстве тканей при одновременном увеличении концентрации аминокислот в плазме и увеличении количества белков как в печени, так и в плазме крови. Это дает основание предполагать, что глюкокортикоиды увеличивают скорость распада внепеченочных белков, увеличивая таким образом количество аминокислоты в жидких средах организма, что позволяет печени синтезировать большое количество белка в клетках печени и, соответственно, большое количество белков плазмы крови.
Тестостерон увеличивает депонирование белков в тканях.

Тестостерон (мужской половой гормон) увеличивает отложение белков, в особенности мышечных сократительных белков (от 30 до 50%). Механизм такого влияния не известен, но он отличается от влияния гормона роста: гормон роста вызывает продолжительный рост тканей почти независимо от их типа и местоположения, в то время как тестостерон на протяжении всего нескольких месяцев стимулирует увеличение именно мышечной массы и в гораздо меньшей степени — количества белков в других тканях. Как только мышцы и другие белковые компоненты тканей достигают максимально возможной величины, дальнейшее накопление белка прекращается, несмотря на продолжающееся введение тестостерона.

Эстроген. Эстроген (главный женский половой гормон) также вызывает некоторое накопление белка в тканях, но его влияние по сравнению с влиянием тестостерона выражено незначительно.

Тироксин. Тироксин увеличивает скорость обменных процессов во всех клетках организма и в результате непрямым путем влияет на метаболизм белка. В случае дефицита углеводов и жиров, которые могли бы обеспечить энергетические потребности организма, тироксин вызывает быстрый распад белков и их использование в качестве источника энергии. Напротив, при наличии адекватного количества углеводов и жиров на фоне избытка аминокислот во внеклеточной жидкости тироксин может даже увеличивать скорость синтеза белков. У растущих животных или детей дефицит тироксина заметно замедляет рост в связи с прекращением синтеза белка. Можно предположить, что тироксин в целом не обладает специфическим влиянием на метаболизм белка, но вызывает общие стимулирующие эффекты применительно к скорости как катаболических, так и анаболических процессов.

Белки – это основной строительный материал различных биологических структур клеток организма, поэтому обмен белков имеет первостепенную роль в их разрушении и новообразовании.

У здорового человека за сутки обновляется 1-2% общего количества белков тела. Период полураспада белков в мышцах и коже – 80 дней, в мозгу – 180 дней, в сыворотке крови и печени – 10 дней, у некоторых белков – гормонов – часы и минуты.

Главным путем распада белков в организме является ферментативный гидролиз – протеолиз. Протеолитические ферменты локализованы в лизосомах и в цитозоле клеток. Распад клеточных белков приводит к образованию аминокислот, которые используются в этой же клетке или выделяются из нее в кровь.

В желудочно-кишечном тракте локализованы протеолитические ферменты различной специфичности. В желудочном соке находится пепсин, который быстро гидролизует в белках пептидные связи, образованные карбоксильными группами, прежде всего ароматических аминокислот (фенилаланина, тирозина, триптофана).

Протеолиз в кишечнике обеспечивают трипсин, химотрипсин, дипептидазы и другие, которые участвуют в более глубоком гидролизе белков по сравнению с гидролизом в желудке.

Кроме того, слизистая кишечника содержит группу аминопептидаз, которые при действии на полипептидные цепи поочередно высвобождают N-концевые аминокислоты.

На скорость гидролиза белков пищи указывает то, что через 15 минут после приема человеком белка, содержащего меченые по азоту ( 15 N) аминокислоты, изотоп 15 N обнаруживается в крови. Максимальная концентрация аминокислот достигается через 30-50 минут после приема белка с пищей.

Всасывание аминокислот происходит в основном в тонком кишечнике, где функционируют специфические системы транспорта аминокислот. Кровотоком аминокислоты транспортируются во все ткани и органы.

Основные понятия и термины раздела

Амфотерность – проявление двойственных свойств.

Белки – высокомолекулярные азотсодержащие вещества, состоящие из аминокислот, связанных между собой пептидными связями.

Вторичная структура белка – способ укладки полипептидной цепи в упорядоченную структуру.

Дезаминирование – процесс отщепления аммиака.

Декарбоксилирование – процесс отщепления оксида углерода (IV).

Заменимые аминокислоты – аминокислоты, синтезируемые в организме в достаточном количестве.

Изоэлектрическая точка аминокислоты (белка) – значение рН среды, при котором заряд аминокислоты (белка) равен нулю.

Незаменимые аминокислоты – аминокислоты, не синтезируемые в ораганизме, а поступающие в него с пищей.

Первичная структура белка – порядок чередования аминокислотных остатков в полипептидной цепи.

Субъединица – единая полипептидная цепь в эпимолекуле.

Третичная структура белка – способ укладки полипептидной цепи в пространстве.

Четвертичная структура белка – структура, состоящая из определенного числа полипептидных цепей, занимающих строго фиксированное положение относительно друг друга, вследствие чего белок обладает определенной активностью.

Эпимолекула (мультимер) – белок, обладающий четвертичной структурой.

Вопросы и задания

1. Какие органические вещества называются аминокислотами? Какие химические свойства характерны для аминокислот?

2. На примере аспарагиновой кислоты покажите амфотерность аминокислот.

3. Какие продукты образуются при дезаминировании аланина и аспарагиновой кислоты?

4. Какие диамины образуются в результате декарбоксилирования тирозина и гистидина? Напишите схемы реакций.

5. Пользуясь таблицей 1, выпишите формулы протеиногенных аминокислот: а) с углеводородными (гидрофобными) боковыми радикалами; б) с гидрофильными ионизирующимися боковыми радикалами.

7. Дипептид карнозин-β-аланилгистидин принимает участие в биохимических процессах, протекающих в мышечной ткани, а дипептид аспартам, обладающий в 200 раз более сладким вкусом, чем сахароза, состоит из остатков аспарагиновой кислоты и метилового эфира фенилаланина. Составьте структурные формулы этих дипептидов.

8. Напишите структурные формулы всех возможных трипептидов, в состав которых входят аланин, глутамин и тирозин. Назовите их.

9. Что понимают под вторичной структурой белка?

10. Что понимают под третичной структурой белка? Какие типы взаимодействий поддерживают эту структуру?

11. Укажите тип взаимодействия между боковыми радикалами аминокислотных остатков: а) тир, глу; б) цис, цис; в) гис, асп.

12. Укажите типы взаимодействий, возникающих между фрагментами полипептидной цепи при формировании третичной структуры: а) –цис-ала-тир-цис-иле-глн; б) –глу-асн-сер-лиз-тре-асп.

13. Какова специфичность действия протеоличитеских ферментов: химотрипсина, пепсина, трипсина? Как называются ферменты, ускоряющие гидролиз дипептидов

Проверьте себя (экспресс – тест)

1. Белки – биополимеры, мономерами которых являются:

а) карбоновые кислоты ; б) амины; в) β-аминокислоты ;

г) α-аминокислоты; д) амиды карбоновых кислот.

2. В белках аминокислотные остатки связаны между собой:

а) сложноэфирными связями ; б) водородными связями;

в) пептидными связями ; г) ангидридными связями;

д) гликозидными связями.

3. К основным аминокислотам относят:

а) аланин б) лизин в) тирозин

г) глутамин д) триптофан

4. В изоэлектрической точке пептиды имеют:

а) отрицательный заряд

б) положительный заряд

в) нулевой заряд

5. Заряд дипептида лизилпролина в кислой среде равен:

а) 0; б) 2+; в) 1+; г) 2-; д) 1-.

6. Какое определение неправильно характеризует белки?

а) это высокомолекулярные пептиды;

б) это бифункциональные полимеры;

г) это полипептиды, образованные остатками α-аминокислот.

7. Первичная структура – это…

а) последовательность аминокислот в белке;

б) аминокислотный состав белка;

в) молекулярная формула белка;

г) строение α-спирали белка.

8. Какое взаимодействие не влияет на формирование третичной структуры?

а) водородные связи между функциональными группами;

б) гидрофобное взаимодействие между углеводородными радикалами;

в) дисульфидная связь между цистеиновыми остатками;

г) пептидная связь.

9. Денатурация белков приводит к разрушению …..

а) пептидных связей; б) первичной структуры;

в) водородных связей; г) вторичной и третичной структуры.

10. Укажите общую качественную реакцию на белки и пептиды:

а) ксантопротеиновая реакция; б) биуретовая реакция;

в) реакция Льюиса; г) реакция Миллона.

11. Какое из перечисленных веществ не относится к белкам?

а) гемоглобин; б) инсулин;

в) пенициллин; г) рибонуклеаза.

12. Укажите, важнейшую на ваш взгляд, биологическую функцию белков?

а) катализ биохимических процессов;

б) транспорт белков;

в) регуляция иммунной системы живых организмов;

г) обеспечение строительного материала для тканей.

Дата добавления: 2015-02-28 ; просмотров: 3766 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Интенсивность фаз анаболизма и катаболизма белков в клетках зависит от их функционального состояния, изменения регуляторных влияний, характера развивающихся патологических процессов. Знание активности и соотношения этих фаз представляет определённый практический интерес. В ряде случаев реальная возможность для оценки метаболизма белков в органах и тканях появляется при исследовании белков крови. Это связано с тем, что белки плазмы крови синтезируются в клетках различных органов и систем: в печени, иммуноцитах, клетках системы мононуклеарных фагоцитов и т.д. Патологические и компенсаторные процессы в этих структурах отражаются в конечном итоге на показателях белкового состава плазмы крови. Другой механизм изменения белкового спектра крови заключается в том, что при нарушении целостности мембран клеток в кровь могут поступать белки, несвойственные нормальному составу крови. В данном случае речь идет о ферментах, определение изменений активности которых в крови имеет большое диагностическое и прогностические значение. Ряд патологических процессов в органах сопровождается повышением активности некоторых ферментов в крови - гиперферментемией. При развитии некрозов в отдельных органах (инфаркт миокарда, острые гепатиты и панкреатиты, отравления CCl₄ и др.) вследствие разрушения клеток тканевые трансаминазы (аспартат- и аланинаминотгрнсферазы) поступают в кровь и повышение их активности в таких случаях является одним из диагностических тестов.

Активность кислой фосфатазы в сыворотке крови увеличивается при раке простаты, активность альдолазы возрастает при мышечной дистрофии. Увеличение активности амилазы в плазме крови наблюдается при острых панкреатитах, язве двенадцатиперстной кишки, в то время как при гепатитах, раке печени, остром алкоголизме активность этого фермента уменьшается. При заболеваниях печени и отравлении фосфорорганическими соединениями падает активность холинэстеразы. При инфаркте миокарда в плазме увеличивается содержание четвертой и пятой изоформ лактатдегидрогеназы.

Количественные изменения в белковом составе крови могут проявляться в виде: гиперпротеинемии и гипопротеинемии. Однако эти показатели далеко не всегда отражают и моющиеся изменения в белковом составе. В случае разнонаправленных изменений белковых фракций, а также при нарушениях синтеза отдельных белков, концентрация которых в плазме невелика, суммарное содержание белков остается неизменным. В связи с этим получил широкое распространение термин диспротеинемия. Его используют не только для обозначения изменений суммарного количества белков в крови, но и в случаях изменения соотношения в содержании отдельных белковых фракций. Появление в крови белков с измененной структурой, несвойственных здоровому организму, обозначается как парапротеинемия.

Чрезвычайно тесные взаимоотношения существуют между процессами биосинтеза белков в печени и белковым составом плазмы крови. В гепатоцитах синтезируются все альбумины крови, до 90% альфа-глобулинов. В клетках Купфера образуется до 50% бета-глобулинов плазмы крови. Поэтому патологические процессы в печени (воспаление, дистрофия, опухоли, цирроз и др.) сопровождаются нарушением биосинтеза белков плазмы крови.

Уменьшение альбуминов проявляется не только в снижении содержания этой фракции в крови (гипоальбуминемии), но и сказывается на общем количестве белков - развивается гипопротеинемия, главным следствием которой является снижение онкотического давления крови и развитие отеков. Следует откатить, что гипопротеинемии могут быть связаны и с активацией процессов катаболизма при острых инфекциях, некоторых эндокринных заболеваниях и т.д. Часто встречаются гипопротеинемии, связанные с потерей белков, например, при кровопотерях, нефротическом синдроме, ожогах, обширных раневых поверхностях, в послеоперационном периоде, при злокачественных опухолях, лейкозах и т.д.

Нарушения биосинтеза некоторых белков плазмы крови часто не отражаются на общем их содержании, однако могут явиться причиной развития ряда патологических состояний. Примерами могут служить:

• - геморрагические синдромы при нарушениях образования протромбина, фибриногена и других факторов свертывания крови;
• - нарушения механизмов антимикробной резистентности при недостаточном синтезе компонентов системы комплемента;
• - анемии, обусловленные недостаточностью трансферрина и ферритина - белков, необходимых для реутилизации железа;
• - гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона) при нарушениях образования церулоплазмина, участвующего в транспорте меди.

Чрезвычайно многообразны проявления нарушений процессов биосинтеза и распада белков в организме при синдроме белковой недостаточности.

В экономически бедных районах тропической Америки, Центральной и Южной Африки, Индии недостаточное количество белка в рационе является важным этиологическим фактором заболевания детей - квашиоркора - на языке Ганы "красный мальчик" (син.: гидрокахексия, пеллагра детская, синдром "депигментация - отёк").

Заболевание характеризуется задержкой роста, анемией, гипопротеинемией (часто с отеком), жировой инфильтрацией печени, атрофией ацинарных клеток поджелудочной железы, сопровождавшейся диарреей и стеаторреей.

Поступление в организм недостаточного количества белка приводит к нарушению функций кишечника и неэффективному использованию тех небольших количеств белка, которые поступают о пищей (ЛОНП, липопротеиду очень низкой плотности).

Патологические изменения белкового обмена на этапах биосинтезе и распада белков могут происходить из-за нарушения процессов регуляции, которые осуществляются нервной я эндокринной системами, Нервные влияния могут реализоваться либо прямым воздействием на метаболизм белков, либо опосредованно через железы внутренней секреции. Денервация органов и тканей приводит к нарушению их питания развитию атрофии. При этом происходит активация протеолиза и торможение биосинтеза белков. Примерами таких состояний могут служить прогрессирующие мышечные дистрофии, развивающиеся вследствие поражений вегетативной нервной система на различных уровнях.

Механизмы влияний гормонов на белковый обмен различны. Эти влияния могут осуществляться путем воздействия на геном клетки, что определяет в конечном итоге количество вновь образующегося белка. Под гормональным контролем находится активность ферментов. Это предопределяет возможность регуляторных влияний как на скорость течения отдельных биохимических реакций, так и на различные фазы обмена. Примерами патологических состояний, обусловленных нарушением эндокринных влияний на фазы белкового обмена, могут быть акромегалия и гигантизм, гипофизарная кахексия (болезнь Симмондса), гипофизарный нанизм; истощение с выраженным отрицательным азотистым балансом, наблюдающиеся при тиреотоксикозе и др.

Усиление распада белков в тканях может наблюдаться при различиях типических патологических процессах (воспаление, аллергия, ишемия и т.д.) и при ряде инфекционных заболеваний, сопровождающихся лихорадкой, при интоксикациях, обширных ожогах и травмах мягких тканей. Повышенный катаболизм белков в этих случаях может носить как локальный, так и генерализованный характер.

Среди других факторов, ограничивающих синтез белка, следует отметить гипоксию. Дефицит кислорода в тканях вызывает нарушение всех видов обмена, в том числе и пластического. Биосинтез белка (как весьма энергоемкий процесс) снижается. Это особенно влияет на синтез тех белков, которые имеют короткое время полужизни, например, факторы свертывания. Концентрация аминокислот в крови повышается. Увеличивается содержание аммиака, снижается количество глутамина, устанавливается отрицательный азотистый баланс.