מטבוליזם של חלבונים: חלבונים ודרישות חלבון

חלבון הוא אחד המוצרים העיקריים והחיוניים. כיום התברר כי שימוש בחלבון להוצאת אנרגיה אינו רציונלי, שכן פירוק חומצות אמינו מייצר רדיקלים חומציים רבים ואמוניה, שאינם אדישים לגוף הילד.

מהו חלבון?

אין עתודות חלבון בגוף האדם. רק כאשר רקמות מתפרקות, החלבונים מתפרקים בהן, ומשחררים חומצות אמינו המשמשות לשמירה על הרכב החלבון של רקמות ותאים אחרים, חיוניים יותר. לכן, צמיחה תקינה של הגוף ללא כמות מספקת של חלבון אינה אפשרית, מכיוון ששומנים ופחמימות אינם יכולים להחליף אותם. בנוסף, חלבונים מכילים חומצות אמינו חיוניות הנחוצות לבניית רקמות חדשות או להתחדשותן העצמית. חלבונים הם מרכיב של אנזימים שונים (עיכול, רקמות וכו'), הורמונים, המוגלובין ונוגדנים. ההערכה היא שכ-2% מחלבוני רקמת השריר הם אנזימים המתחדשים כל הזמן. חלבונים פועלים כחוצצים, ומשתתפים בשמירה על תגובה מתמדת של הסביבה בנוזלים שונים (פלזמת דם, נוזל מוחי שדרתי, הפרשות מעיים וכו'). לבסוף, חלבונים הם מקור אנרגיה: גרם אחד של חלבון, כאשר הוא מתפרק לחלוטין, מייצר 16.7 קילו-ג'אול (4 קילו-קלוריות).

קריטריון מאזן החנקן משמש מזה שנים רבות לחקר מטבוליזם של חלבונים. הדבר נעשה על ידי קביעת כמות החנקן המגיעה מהמזון וכמות החנקן האובדת עם הצואה ומופרשת עם השתן. אובדן חומרים חנקניים עם הצואה משמש להערכת מידת עיכול החלבון וספיגתו במעי הדק. ההבדל בין החנקן במזון לבין הפרשתו עם הצואה והשתן משמש להערכת מידת צריכתו לצורך היווצרות רקמות חדשות או התחדשותן העצמית. אצל ילדים מיד לאחר הלידה או אצל ילדים בעלי משקל נמוך ולא בשלים, עצם חוסר השלמות של מערכת ההטמעה של כל חלבון מזון, במיוחד אם זה אינו חלבון מחלב אם, יכול להוביל לחוסר אפשרות של ניצול חנקן.

תזמון התפתחות תפקודי מערכת העיכול

גיל, חודשים	ארגון המזון והתרופות האמריקאי (FAO/WHO) (1985)	האו"ם (1996)
0-1	124	107
1-2	116	109
2-3	109	111
3^	103	101
4-10	95-99	100
10-12	100-104	109
12-24	105	90

אצל מבוגרים, כמות החנקן המופרשת בדרך כלל שווה לכמות החנקן הנצרכת עם המזון. לעומת זאת, לילדים יש מאזן חנקן חיובי, כלומר כמות החנקן הנצרכת עם המזון תמיד עולה על אובדנה עם צואה ושתן.

אגירת החנקן מהמזון, ולכן ניצולו על ידי הגוף, תלויה בגיל. למרות שהיכולת לאגור חנקן מהמזון נשמרת לאורך כל החיים, היא הגבוהה ביותר אצל ילדים. רמת אגירת החנקן תואמת לקבוע הגדילה ולקצב סינתזת החלבון.

קצב סינתזת החלבון בתקופות גיל שונות

תקופות גיל	גִיל	קצב סינתזה, גרם/(ק"ג • יום)
יילוד במשקל לידה נמוך	1-45 ימים	17.46
ילד בשנה השנייה לחייו	10-20 חודשים	6.9
מְבוּגָר	בני 20-23	3.0
גבר מבוגר	69-91 שנים	1.9

תכונות של חלבוני מזון הנלקחות בחשבון בעת קביעת סטנדרטים תזונתיים

זמינות ביולוגית (ספיגה):

• 100 (Npost - Nout) / Npost,

כאשר Npost הוא החנקן המתקבל; לאחר מכן הוא החנקן המופרש עם הצואה.

ניצול נטו (NPU%):

• (Nпш-100 (Nсn + Nvч)) / Nпш,

כאשר Nпш הוא חנקן ממזון;

Nst - חנקן צואה;

Nmch - חנקן בשתן.

יחס יעילות חלבון:

• עלייה במשקל לכל 1 גרם חלבון שנצרך בניסוי סטנדרטי על גורי חולדות.

ציון חומצות אמינו:

• 100 AKB / AKE,

כאשר Akb הוא תכולת חומצת אמינו נתונה בחלבון נתון, במיליגרם;

AKE - תכולת חומצת אמינו נתונה בחלבון הייחוס, מ"ג.

כדי להמחיש את מושג ה"ציון" ואת מושג ה"חלבון האידיאלי", אנו מציגים נתונים על מאפייני ה"ציון" והניצול של מספר חלבוני מזון.

ערכי "ציון חומצות אמינו" ו"ניצול נטו" של חלק מחלבוני המזון

חֶלְבּוֹן	סקור	רְשׁוּת
תִירָס	49	36
דוֹחַן	63	43
אוֹרֶז	67	63
חיטה	53	40
פולי סויה	74	67
ביצה שלמה	100	87
חלב אם	100	94
חלב פרה	95	81

צריכת חלבון מומלצת

בהתחשב בהבדלים המשמעותיים בהרכב ובערך התזונתי של חלבונים, חישובי אספקת חלבון בגיל צעיר נעשים אך ורק עבור חלבונים בעלי הערך הביולוגי הגבוה ביותר, הדומים למדי בערכם התזונתי לחלבון של חלב אם. זה חל גם על ההמלצות המפורטות להלן (WHO ו-MZ של רוסיה). בקבוצות גיל מבוגרות יותר, שבהן הצורך הכולל בחלבון נמוך במקצת, וביחס למבוגרים, בעיית איכות החלבון נפתרת באופן משביע רצון על ידי העשרת התזונה במספר סוגים של חלבונים צמחיים. בכימה של המעי, שם מעורבבות חומצות אמינו של חלבונים שונים ואלבומינים בסרום הדם, נוצר יחס חומצות אמינו קרוב ליחס האופטימלי. בעיית איכות החלבון חריפה מאוד כאשר אוכלים כמעט אך ורק סוג אחד של חלבון צמחי.

סטנדרטיזציה כללית של חלבונים ברוסיה שונה במקצת מסטנדרטיזציה סניטרית בחו"ל ובוועדות של ארגון הבריאות העולמי. זאת בשל כמה הבדלים בקריטריונים לאספקה אופטימלית. במהלך השנים, עמדות אלו ואסכולות מדעיות שונות התקרבו זו לזו. ההבדלים מודגמים על ידי טבלאות ההמלצות הבאות שאומצו ברוסיה ובוועדות המדעיות של ארגון הבריאות העולמי.

צריכת חלבון מומלצת לילדים מתחת לגיל 10

מַד	0-2 חודשים	3-5 חודשים	6-11 חודשים	1-3 שנים	3-7 שנים	7-10 שנים
סך החלבונים, גרם	-	-	-	53	68	79
חלבונים, גרם/ק"ג	2,2	2.6	2.9	-	-	-

רמות בטוחות של צריכת חלבון אצל ילדים צעירים, גרם/(ק"ג • יום)

גיל, חודשים	ארגון המזון והתרופות האמריקאי (FAO/WHO) (1985)	האו"ם (1996)
0-1	-	2.69
1-2	2.64	2.04
2-3	2.12	1.53
3^	1.71	1.37
4-5	1.55	1.25
5-6	1.51	1.19
6-9	1.49	1.09
9-12	1.48	1.02
12-18	1.26	1.00
18-24	1.17	0.94

בהתחשב בערכם הביולוגי השונה של חלבונים מן הצומח וחלבונים מן החי, נהוג ליישם סטנדרטיזציה הן לפי כמות החלבון הנצרכת והן לפי חלבון מן החי או חלקו בכמות החלבון הכוללת הנצרכת ביום. דוגמה לכך היא הטבלה לסטנדרטיזציה של חלבון M3 של רוסיה (1991) עבור ילדים בקבוצות גיל מבוגרות יותר.

יחס בין חלבון צמחי לחלבון מן החי בהמלצות לצריכה

סנאים	גילאי 11-13		גילאי 14-17
	בנים	בנות	בנים	בנות
סך החלבונים, גרם	93	85	100	90
כולל בעלי חיים	56	51	60	54

קבוצת המומחים המשותפת של FAO/WHO (1971) סברה כי רמת צריכת החלבון הבטוחה, במונחים של חלבון חלב פרה או חלבון ביצה, היא 0.57 גרם/ק"ג משקל גוף ליום לגבר בוגר ו-0.52 גרם/ק"ג לאישה. הרמה הבטוחה היא הכמות הדרושה כדי לענות על הצרכים הפיזיולוגיים ולשמור על בריאותם של כמעט כל בני קבוצת אוכלוסייה נתונה. עבור ילדים, רמת צריכת החלבון הבטוחה גבוהה יותר מאשר עבור מבוגרים. זה מוסבר על ידי העובדה שהתחדשות עצמית של רקמות מתרחשת בצורה נמרצת יותר אצל ילדים.

נקבע כי ספיגת החנקן על ידי הגוף תלויה הן בכמות החלבון והן באיכותו. האחרון מובן בצורה נכונה יותר כהרכב חומצות האמינו של החלבון, ובמיוחד בנוכחותן של חומצות אמינו חיוניות. צורכי ילדים הן בחלבון והן בחומצות אמינו גבוהים משמעותית מאלה של מבוגרים. חושב שילד זקוק לכ-6 פעמים יותר חומצות אמינו מאשר מבוגר.

דרישות חומצות אמינו חיוניות (מ"ג לכל 1 גרם חלבון)

חומצות אמינו	יְלָדִים			מבוגרים
	עד שנתיים	2-5 שנים	10-12 שנים
היסטידין	26	19	19	16
איזולאוצין	46	28	28	13
לאוצין	93	66	44	19
ליזין	66	58	44	16
מתיונין + ציסטין	42	25	22	17
פנילאלנין + טירוזין	72	63	22	19
תראונין	43	34	28	9
טריפטופן	17	11	9	5
ואלין	55	35	25	13

הטבלה מראה כי הצורך של ילדים בחומצות אמינו אינו רק גבוה יותר, אלא גם שיחס הצורך שלהם בחומצות אמינו חיוניות שונה מזה של מבוגרים. ריכוזי חומצות האמינו החופשיות בפלזמה ובדם מלא גם הם שונים.

הצורך בלאוצין, פנילאלנין, ליזין, ואלין ותראונין גבוה במיוחד. אם ניקח בחשבון ש-8 חומצות אמינו חיוניות למבוגר (לאוצין, איזולאוצין, ליזין, מתיונין, פנילאלנין, תראונין, טריפטופן ואלין), אז לילדים מתחת לגיל 5, היסטידין היא גם חומצת אמינו חיונית. לילדים בשלושת החודשים הראשונים לחייהם מוסיפים ציסטין, ארגינין וטאורין, ולפגים מוסיפים גם גליצין, כלומר 13 חומצות אמינו חיוניות עבורם. יש לקחת זאת בחשבון בעת תכנון תזונת ילדים, במיוחד בגיל צעיר. רק בשל ההתבגרות ההדרגתית של מערכות אנזימים במהלך הגדילה, הצורך בחומצות אמינו חיוניות אצל ילדים יורד בהדרגה. יחד עם זאת, עם עומס יתר של חלבונים, חומציות אמינו מתרחשת ביתר קלות אצל ילדים מאשר אצל מבוגרים, דבר שיכול להתבטא בעיכובים התפתחותיים, במיוחד נוירופסיכיים.

ריכוז חומצות אמינו חופשיות בפלזמת הדם ובדם מלא של ילדים ומבוגרים, מול/ליטר

חומצות אמינו	פלזמת דם		דם מלא
	יילודים	מבוגרים	ילדים בגילאי 1-3 שנים	מבוגרים
אלנין	0.236-0.410	0.282-0.620	0.34-0.54	0.26-0.40
חומצה אמינובוטירית A	0.006-0.029	0.008-0.035	0.02-0.039	0.02-0.03
ארגינין	0.022-0.88	0.094-0.131	0.05-0.08	0.06-0.14
אספרגין	0.006-0.033	0.030-0.069	-	-
חומצה אספרטית	0.00-0.016	0.005-0.022	0.08-0.15	0.004-0.02
ואלין	0.080-0.246	0.165-0.315	0.17-0.26	0.20-0.28
היסטידין	0.049-0.114	0.053-0.167	0.07-0.11	0.08-0.10
גליצין	0.224-0.514	0.189-0.372	0.13-0.27	0.24-0.29
גלוטמין	0.486-0.806	0.527	-	-
חומצה גלוטמית	0.020-0.107	0.037-0.168	0.07-0.10	0.04-0.09
איזולאוצין	0.027-0.053	0.053-0.110	0.06-0.12	0.05-0.07
לאוצין	0.047-0.109	0.101-0.182	0.12-0.22	0.09-0.13
ליזין	0.144-0.269	0.166-0.337	0.10-0.16	0.14-0.17
מתיונין	0.009-0.041	0.009-0.049	0.02-0.04	0.01-0.05
אורניתין	0.049-0.151	0.053-0.098	0.04-0.06	0.05-0.09
פרולין	0.107-0.277	0.119-0.484	0.13-0.26	0.16-0.23
רָגוּעַ	0.094-0.234	0.065-0.193	0.12-0.21	0.11-0.30
טאורין	0.074-0.216	0.032-0.143	0.07-0.14	0.06-0.10
טירוזין	0.088-0.204	0.032-0.149	0.08-0.13	0.04-0.05
תראונין	0.114-0.335	0.072-0.240	0.10-0.14	0.11-0.17
טריפטופן	0.00-0.067	0.025-0.073	-	-
פנילאלנין	0.073-0.206	0.053-0.082	0.06-0.10	0.05-0.06
ציסטין	0.036-0.084	0.058-0.059	0.04-0.06	0.01-0.06

ילדים רגישים יותר לרעב מאשר מבוגרים. במדינות בהן קיים מחסור חד בחלבון בתזונה של ילדים, התמותה בגיל צעיר עולה פי 8-20. מכיוון שחלבון נחוץ גם לסינתזה של נוגדנים, אז, ככלל, עם מחסור בו בתזונה של ילדים, מתרחשים לעיתים קרובות זיהומים שונים, אשר בתורם מגבירים את הצורך בחלבון. נוצר מעגל קסמים. בשנים האחרונות נקבע כי מחסור בחלבון בתזונה של ילדים בשלוש השנים הראשונות לחייהם, במיוחד לטווח ארוך, עלול לגרום לשינויים בלתי הפיכים הנמשכים לכל החיים.

מספר אינדיקטורים משמשים לשיפוט מטבוליזם של חלבונים. לפיכך, קביעת תכולת החלבון וחלקיו בדם (פלזמה) היא ביטוי מסכם של תהליכי סינתזת ופירוק חלבונים.

תכולת החלבון הכולל וחלקיו (בגרם/ליטר) בסרום הדם

מַד	אצל אמא	דם חבל הטבור	אצל ילדים בגילאי
			0-14 ימים	2-4 שבועות	5-9 שבועות	9 שבועות - 6 חודשים	6-15 חודשים
חלבון כולל	59.31	54.81	51.3	50.78	53.37	56.5	60.56
אלבומינים	27.46	32.16	30.06	29.71	35.1	35.02	36.09
α1-גלובולין	3.97	2.31	2.33	2.59	2.6	2.01	2.19
Α1-ליפופרוטאין	2.36	0.28	0.65	0.4	0.33	0.61	0.89
A2-גלובולין	7.30	4.55	4.89	4.86	5.13	6.78	7.55
Α2-מקרוגלובולין	4.33	4.54	5.17	4.55	3.46	5.44	5.60
Α2-הפטוגלובין	1.44	0.26	0.15	0.41	0.25	0.73	1.17
Α2-צרולופלזמין	0.89	0.11	0.17	0.2	0.24	0.25	0.39
Β-גלובולין	10.85	4.66	4.32	5.01	5.25	6.75	7.81
B2-ליפופרוטאין	4.89	1.16	2.5	1.38	1.42	2.36	3.26
Β1-סידרופילין	4.8	3.33	2.7	2.74	3.03	3.59	3.94
B2-A-גלובולין, U	42	1	1	3.7	18	19.9	27.6
Β2-M-גלובולין, U	10.7	1	2.50	3.0	2.9	3.9	6.2
Γ-גלובולין	10.9	12.50	9.90	9.5	6.3	5.8	7.5

רמות חלבון וחומצות אמינו בגוף

כפי שניתן לראות מהטבלה, תכולת החלבון הכוללת בסרום הדם של הילוד נמוכה מזו של אמו, דבר המוסבר על ידי סינתזה פעילה, ולא סינון פשוט של מולקולות חלבון דרך השליה מהאם. במהלך שנת החיים הראשונה, תכולת החלבון הכוללת בסרום הדם יורדת. אינדיקטורים נמוכים במיוחד נצפים אצל ילדים בגילאי 2-6 שבועות, והחל מגיל 6 חודשים נצפית עלייה הדרגתית. עם זאת, בגיל בית הספר היסודי, תכולת החלבון נמוכה במקצת מהממוצע אצל מבוגרים, וסטיות אלו בולטות יותר אצל בנים.

יחד עם תכולה נמוכה יותר של חלבון כולל, נצפית גם תכולה נמוכה יותר של חלק מהחלקים שלו. ידוע כי סינתזת האלבומין המתרחשת בכבד היא 0.4 גרם/(ק"ג-יום). עם סינתזה וסילוק תקינים (אלבומין נכנס חלקית ללומן המעי ומשמש שוב; כמות קטנה של אלבומין מופרשת בשתן), תכולת האלבומין בסרום, שנקבעה על ידי אלקטרופורזה, היא כ-60% מחלבוני הסרום. אצל יילוד, אחוז האלבומין גבוה אף יותר באופן יחסי (כ-58%) מאשר אצל אמו (54%). זה מוסבר כמובן לא רק על ידי סינתזת האלבומין על ידי העובר, אלא גם על ידי העברה חלקית שלו דרך השליה מהאם. לאחר מכן, בשנה הראשונה לחיים, יש ירידה בתכולת האלבומין, במקביל לתכולת החלבון הכולל. הדינמיקה של תכולת ה-γ-גלובולין דומה לזו של האלבומין. ערכים נמוכים במיוחד של γ-גלובולינים נצפים במהלך המחצית הראשונה של החיים.

זה מוסבר על ידי פירוק של γ-גלובולינים המתקבלים דרך השליה מהאם (בעיקר אימונוגלובולינים הקשורים ל-β-גלובולין). 

הסינתזה של הגלובולינים של הילד עצמו מבשילה בהדרגה, דבר המוסבר בעלייתם האיטית עם הגיל. תכולת ה-α1, α2 ו-β-גלובולינים שונה יחסית מעט מזו של מבוגרים.

התפקיד העיקרי של אלבומינים הוא תזונתי ופלסמטי. בשל המשקל המולקולרי הנמוך של אלבומינים (פחות מ-60,000), יש להם השפעה משמעותית על הלחץ הקולואידי-אוסמוטי. אלבומינים ממלאים תפקיד משמעותי בהובלת בילירובין, הורמונים, מינרלים (סידן, מגנזיום, אבץ, כספית), שומנים וכו'. הנחות תיאורטיות אלו משמשות בקליניקה לטיפול בהיפרבילירובינמיה, האופיינית לתקופת היילוד. כדי להפחית בילירובינמיה, מומלץ להשתמש בתכשיר אלבומין טהור כדי למנוע השפעות רעילות על מערכת העצבים המרכזית - התפתחות אנצפלופתיה.

גלובולינים בעלי משקל מולקולרי גבוה (90,000-150,000) הם חלבונים מורכבים הכוללים קומפלקסים שונים. α1- ו-α2-גלובולינים כוללים חלבונים מוקו וגליקופרוטאינים, דבר המתבטא במחלות דלקתיות. החלק העיקרי של הנוגדנים הוא γ-גלובולינים. מחקר מפורט יותר של γ-גלובולינים הראה שהם מורכבים משברים שונים, שהשינוי בהם אופייני למספר מחלות, כלומר יש להם גם ערך אבחוני.

המחקר של תכולת החלבון והספקטרום כביכול, או נוסחת החלבון של הדם, מצא יישום רחב בקליניקה.

אצל אדם בריא, אלבומינים שולטים (כ-60% מהחלבון). קל לזכור את היחס בין חלקי הגלובולין: α1-1, α2-2, β-3, y-4 חלקים. במחלות דלקתיות חריפות, שינויים בנוסחת החלבון בדם מאופיינים בעלייה בתכולת α-גלובולינים, במיוחד עקב α2, עם תכולה תקינה או מעט מוגברת של y-גלובולינים וכמות מופחתת של אלבומינים. בדלקת כרונית, נצפית עלייה בתכולת y-גלובולין עם תכולה תקינה או מעט מוגברת של α-גלובולין, ירידה בריכוז האלבומין. דלקת תת-אקוטית מאופיינת בעלייה בו זמנית בריכוז α- ו-γ-גלובולינים עם ירידה בתכולת האלבומינים.

הופעת היפרגמגלובולינמיה מצביעה על תקופה כרונית של המחלה, היפראלפאגלובולינמיה - החמרה. בגוף האדם, חלבונים מתפרקים הידרוליטית על ידי פפטידאזות לחומצות אמינו, אשר, בהתאם לצורך, משמשות לסינתזה של חלבונים חדשים או הופכות לחומצות קטו ואמוניה על ידי דיאמינציה. אצל ילדים, תכולת חומצות האמינו בסרום הדם מתקרבת לערכים האופייניים למבוגרים. רק בימים הראשונים לחיים נצפית עלייה בתכולת חלק מחומצות האמינו, התלויה בסוג האכילה ובפעילות הנמוכה יחסית של אנזימים המעורבים בחילוף החומרים שלהן. בהקשר זה, רמת האמינואצידוריה אצל ילדים גבוהה יותר מאשר אצל מבוגרים.

אצל יילודים, אזוטמיה פיזיולוגית (עד 70 מילימול/ליטר) נצפית בימים הראשונים לחיים. לאחר העלייה המקסימלית עד היום השני-שלישי לחיים, רמת החנקן יורדת וביום החמישי-השנים עשר לחיים היא מגיעה לרמה של מבוגר (28 מילימול/ליטר). אצל פגים, רמת החנקן השיורי גבוהה יותר, ככל שמשקל הגוף של הילד נמוך יותר. אזוטמיה בתקופה זו של הילדות קשורה לכריתה ולתפקוד כלייתי לקוי.

תכולת החלבון במזון משפיעה באופן משמעותי על רמת החנקן השיורי בדם. לפיכך, עם תכולת חלבון של 0.5 גרם/ק"ג במזון, ריכוז האוריאה הוא 3.2 מילימול/ליטר, עם 1.5 גרם/ק"ג - 6.4 מילימול/ליטר, עם 2.5 גרם/ק"ג - 7.6 מילימול/ליטר. במידה מסוימת, הפרשת התוצרים הסופיים של מטבוליזם החלבון בשתן משמשת כאינדיקטור המשקף את מצב מטבוליזם החלבון בגוף. אחד התוצרים הסופיים החשובים של מטבוליזם החלבון - אמוניה - הוא חומר רעיל. הוא מנוטרל:

• על ידי הפרשת מלחי אמוניום דרך הכליות;
• המרה לאוריאה לא רעילה;
• קשירה עם חומצה α-קטוגלוטרית לגלוטמט;
• קשירה עם גלוטמט תחת פעולת האנזים גלוטמין סינתטאז לגלוטמין.

אצל מבוגרים, תוצרי חילוף החומרים של חנקן מופרשים בשתן, בעיקר בצורת אוריאה דלת רעילות, המסונתזת על ידי תאי כבד. אצל מבוגרים, אוריאה מהווה 80% מכלל כמות החנקן המופרשת. אצל יילודים וילדים בחודשים הראשונים לחייהם, אחוז האוריאה נמוך יותר (20-30% מכלל חנקן השתן). אצל ילדים מתחת לגיל 3 חודשים מופרשים 0.14 גרם / (ק"ג • יום) של אוריאה, אצל 9-12 חודשים - 0.25 גרם / (ק"ג • יום). אצל יילודים, כמות משמעותית של כלל חנקן השתן היא חומצת שתן. ילדים מתחת לגיל 3 חודשים מפרישים 28.3 מ"ג / (ק"ג • יום), ומבוגרים - 8.7 מ"ג / (ק"ג • יום) של חומצה זו. עודף תכולתה בשתן הוא הגורם לאוטם חומצת שתן של הכליות, הנצפה אצל 75% מהילודים. בנוסף, גופו של ילד צעיר מפריש חנקן חלבוני בצורת אמוניה, אשר בשתן הוא 10-15%, ובמבוגר - 2.5-4.5% מכלל החנקן. זה מוסבר על ידי העובדה שאצל ילדים בשלושת החודשים הראשונים לחייהם, תפקוד הכבד אינו מפותח מספיק, ולכן עומס חלבון מוגזם יכול להוביל להופעת תוצרים מטבוליים רעילים ולהצטברותם בדם.

קריאטינין מופרש בשתן. ההפרשה תלויה בהתפתחות מערכת השרירים. פגים מפרישים 3 מ"ג/ק"ג של קריאטינין ליום, תינוקות שנולדו במועד מפרישים 10-13 מ"ג/ק"ג, ומבוגרים מפרישים 1.5 גרם/ק"ג.

הפרעה במטבוליזם של חלבונים

מבין המחלות המולדות השונות המבוססות על הפרעות בחילוף החומרים של חלבונים, חלק ניכר מהן הן אמינו-אצידופתיות, המבוססות על מחסור באנזימים המעורבים בחילוף החומרים שלהן. נכון לעכשיו, תוארו יותר מ-30 צורות שונות של אמינו-אצידופתיות. הביטויים הקליניים שלהן מגוונים מאוד.

ביטוי נפוץ יחסית של אמינו-אצידופתיה הוא הפרעות נוירופסיכיאטריות. עיכוב בהתפתחות נוירופסיכיאטרית בצורה של דרגות שונות של אוליגופרניה מאפיין אמינו-אצידופתיה רבות (פנילקטונוריה, הומוציסטינוריה, היסטידינמיה, היפר-אמונמיה, ציטרולינמיה, היפרפרולינמיה, מחלת הרטנופ וכו'), דבר שאושר על ידי שכיחותן הגבוהה, העולה על זו באוכלוסייה הכללית בעשרות ומאות פעמים.

תסמונת עוויתית נמצאת לעיתים קרובות אצל ילדים הסובלים מאמינואצידופתיה, ועוויתות מופיעות לעיתים קרובות בשבועות הראשונים לחיים. לעיתים קרובות נצפות עוויתות של כיפוף שרירים. הן אופייניות במיוחד לפנילקטונוריה, ומתרחשות גם במקרים של הפרעות מטבוליזם של טריפטופן וויטמין B6 (פירידוקסין), גליצינוזיס, לוצינוזיס, פרולינוריה וכו'.

לעיתים קרובות, שינויים בטונוס השרירים נצפים בצורה של תת לחץ דם (היפרליזינמיה, ציסטינוריה, גליצינוזיס וכו') או, להפך, יתר לחץ דם (לוצינוזיס, היפרוריצמיה, מחלת הרטנופ, הומוציסטינוריה וכו'). שינויים בטונוס השרירים יכולים לעלות או לרדת מעת לעת.

התפתחות דיבור מאוחרת אופיינית להיסטידינמיה. הפרעות ראייה נמצאות לעיתים קרובות באמינואצידופתיות של חומצות אמינו ארומטיות וחומצות אמינו המכילות גופרית (לבקנות, פנילקטונוריה, היסטידינמיה), שקיעת פיגמנט - באלקפטונוריה, פריקת עדשה - בהומוציסטינוריה.

שינויים בעור באמינואצידופתיות אינם נדירים. הפרעות (ראשוניות ומשניות) של פיגמנטציה אופייניות לבקנות, פנילקטונוריה, ופחות שכיחות היסטידינמיה והומוציסטינוריה. אי סבילות לשמש (כוויות שמש) בהיעדר שיזוף נצפית בפנילקטונוריה. עור פלגרואידי אופייני למחלת הרטנופ, ואקזמה אופיינית לפנילקטונוריה. שבירות שיער נצפית באמינואצידוריה של ארגינין-סוקצינט.

תסמינים במערכת העיכול שכיחים מאוד באמינואצידמיה. קושי באכילה, לעיתים קרובות הקאות, אופייניים לגליצינוזיס, פנילקטונוריה, טירוזינוזיס, ציטרולינמיה וכו' כמעט מלידה. ההקאות יכולות להיות התקפיות ולגרום להתייבשות מהירה ולמצב של רדימה, לפעמים תרדמת עם עוויתות. עם תכולת חלבון גבוהה, ההקאות גוברות והופכות לשכיחות יותר. עם גליצינוזיס, היא מלווה בקטנמיה ובקטונריה, אי ספיקת נשימה.

לעיתים קרובות, עם אמינואצידוריה של ארגינין-סוקצינט, הומוציסטינוריה, היפרמתיונינמיה וטירוזינוזיס, נצפית נזק לכבד, עד להתפתחות שחמת הכבד עם יתר לחץ דם פורטלי ודימום במערכת העיכול.

היפרפרולינמיה מלווה בתסמינים כלייתיים (המטוריה, פרוטאינוריה). שינויים בדם עשויים להופיע. אנמיה אופיינית להיפרליזינמיה, ולוקופניה ותרומבוציטופתיה אופייניות לגליצינוזיס. הומוציסטינוריה עשויה להגביר את צבירת הטסיות עם התפתחות תרומבואמבוליזם.

חומצת אמינו עשויה להתבטא בתקופת היילוד (לוצינוזיס, גליצינוזיס, היפר-אמונמיה), אך חומרת המצב עולה בדרך כלל ב-3-6 חודשים עקב הצטברות משמעותית של חומצות אמינו ותוצרים של חילוף החומרים הלקוי שלהן אצל החולים. לכן, ניתן לסווג בצדק קבוצת מחלות זו כמחלות אגירה, הגורמות לשינויים בלתי הפיכים, בעיקר במערכת העצבים המרכזית, בכבד ובמערכות אחרות.

יחד עם שיבוש חילוף החומרים של חומצות אמינו, ניתן להבחין במחלות המבוססות על שיבוש סינתזת החלבון. ידוע שבגרעין של כל תא, מידע גנטי ממוקם בכרומוזומים, שם הוא מקודד במולקולות DNA. מידע זה מועבר על ידי RNA transport (tRNA), העובר לציטופלזמה, שם הוא מתורגם לרצף ליניארי של חומצות אמינו המהוות חלק משרשראות פוליפפטיד, ומתרחשת סינתזת חלבון. מוטציות ב-DNA או RNA משבשות את הסינתזה של חלבונים בעלי המבנה הנכון. בהתאם לפעילות של אנזים ספציפי, התהליכים הבאים אפשריים:

1. חוסר היווצרות של התוצר הסופי. אם תרכובת זו חיונית, אזי תתרחש תוצאה קטלנית. אם התוצר הסופי הוא תרכובת פחות חשובה לחיים, אזי מצבים אלה מתבטאים מיד לאחר הלידה, ולפעמים גם במועד מאוחר יותר. דוגמה להפרעה כזו היא המופיליה (חוסר סינתזה של גלובולין אנטי-המופילי או תכולתו הנמוכה) ואפיברינוגנמיה (תכולה נמוכה או היעדר פיברינוגן בדם), המתבטאות בדימום מוגבר.
2. הצטברות של מטבוליטים ביניים. אם הם רעילים, מתפתחים סימנים קליניים, למשל, בפנילקטונוריה ואמינואצידופתיות אחרות.
3. מסלולים מטבוליים מינוריים עלולים להפוך לעיקריים ועמוסים, ומטבוליטים שנוצרים באופן רגיל עלולים להצטבר ולהיות מופרשים בכמויות גדולות באופן חריג, למשל, באלקפטונוריה. מחלות כאלה כוללות המוגלובינופתיות, שבהן משתנה מבנה שרשראות הפוליפפטיד. נכון לעכשיו, תוארו יותר מ-300 המוגלובינים לא תקינים. לפיכך, ידוע כי המוגלובין מסוג בוגר מורכב מ-4 שרשראות פוליפפטיד aapp, הכוללות חומצות אמינו ברצף מסוים (בשרשרת α - 141, ובשרשרת β - 146 חומצות אמינו). זה מקודד בכרומוזומים ה-11 וה-16. החלפת גלוטמין בוואלין יוצרת המוגלובין S, בעל שרשראות α2-פוליפפטיד, בהמוגלובין C (α2β2) גליצין מוחלף בליזין. כל קבוצת ההמוגלובינופתיות מתבטאת קלינית בהמוליזה ספונטנית או מושרה על ידי גורמים, שינוי זיקה להובלת חמצן על ידי ההם, ולעתים קרובות טחול מוגדל.

מחסור בגורם פון וילברנד בכלי דם או בטסיות דם גורם לדימום מוגבר, דבר שכיח במיוחד בקרב האוכלוסייה השוודית של איי אולנד.

קבוצה זו צריכה לכלול גם סוגים שונים של מקרוגלובולינמיה, כמו גם הפרעות בסינתזה של אימונוגלובולינים בודדים.

לפיכך, ניתן לצפות בהפרעות במטבוליזם של חלבונים הן ברמת ההידרוליזה והספיגה שלהם במערכת העיכול, והן ברמת המטבוליזם הביניים. חשוב להדגיש כי הפרעות במטבוליזם של חלבונים מלוות בדרך כלל בהפרעות של סוגים אחרים של מטבוליזם, מכיוון שכמעט כל האנזימים מכילים רכיב חלבוני.

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