Transcript PROTEİN VE AMİNO ASİT METABOLİZMASI BOZUKLUKLARI Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜ Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı.

PROTEİN VE AMİNO ASİT
METABOLİZMASI
BOZUKLUKLARI
Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK
ADÜ Tıp Fakültesi
Biyokimya Anabilim Dalı
Protein metabolizması
bozuklukları
• Serum proteinlerine ilişkin bozukluklar
• Hemoglobin metabolizma bozuklukları
• Diğer protein metabolizması bozuklukları
Serum proteinlerine ilişkin
bozukluklar 1
Sağlıklı erişkin bir kişide serum total protein
düzeyi 6,3-8,3 g/dL arasındadır.
Bu referans aralığı dışındaki düzeyler
(hiperproteinemi ve hipoproteinemi), plazma
hacmindeki değişiklikler ile bir veya daha fazla
spesifik protein düzeyinde izlenen değişiklikliklerle
ilgili olabilir.
Serum proteinlerine ilişkin
bozukluklar 2
Plazma hacminin azalması (hemokonsantrasyon)
durumunda hiperproteinemi ortaya çıkar.
Yetersiz su alımı veya aşırı su kaybı (kusma, diyare,
Adison hastalığı, aşırı egzersiz, diyabetik asidoz)
durumlarında oluşan dehidratasyon ile ilgili olarak
hiperproteinemi gözlenebilir.
Serum proteinlerine ilişkin
bozukluklar 3
Plazma hacminin artması (hemodilüsyon)
durumunda hipoproteinemi ortaya çıkar.
Su entoksikasyonu veya tuz tutulumu sendromları,
aşırı intravenöz infüzyon ve yatağa bağımlılık
durumlarında hipoproteinemi gözlenebilir.
Serum proteinlerine ilişkin
bozukluklar 4
Spesifik serum ve plazma proteinlerinde
(prealbümin, albümin, α1-antitripsin, α2makroglobulin, haptoglobin, -Lipoprotein,
transferrin, kompleman, fibrinojen, seruloplazmin,
α1-fetoprotein, D vitamini bağlayıcı Gc-protein,
hemopeksin, α1-asitglikoprotein, C-reaktif protein,
2-mikroglobulin) artış ve azalmaya neden olan
çeşitli klinik tablolar bulunmaktadır.
Serum proteinlerine ilişkin
bozukluklar 5
Spesifik serum ve plazma proteinlerinde artış ve
azalma serum protein elektroforezi ile
saptanabilir.
Akut faz yanıtında haptoglobulin miktarında
belirgin bir artma ile albümin
konsantrasyonunda hafif bir azalma izlenir.
γ bandının tamamına yakın kısmının veya
tamamının yokluğu olan hipogamaglobulinemi,
bağışıklık sisteminin gelişiminin
tamamlanmadığı yeni doğanlarda normal kabul
edilir.
Karaciğer sirozu olgularında albümin
sentezinin azalması ve kaybının artması sonucu
serum konsantrasyonu önemli ölçüde azalır.
Albümindeki azalma, γ fraksiyonundaki
immunglobulinlerin artışı ile bir miktar
dengelenmektedir.
Serum protein elektroforezinin en yaygın
klinik uygulaması monoklonal gamopati
tanısı için kullanımıdır.
Protein kaybedilen nefropatilerde öncelikle
albümin, daha sonra α1-antitripsin, ve son
olarak da immunglobulinlerin kaybı
görülmektedir.
Serum proteinlerine ilişkin
bozukluklar 6
Klinik olarak rastlanan en önemli protein
metabolizması bozukluğu, hepatositlerin sayıca
azalmaları ve fonksiyon kaybına uğramaları
sonucunda yeterli sentez yapamamalarından dolayı
ortaya çıkan hipoalbüminemidir.
Karaciğer hasarında pıhtılaşma proteinleri
(fibrinojen, protrombin, faktör V, VII, IX, X, XII ve
XIII) ile pıhtılaşma ve fibrinolizin inhibitör
proteinleri de etkilenmektedir.
Hemoglobin metabolizma
bozuklukları
• Hemoglobin yapısı ve sentezi ile ilgili bozukluklar
(hemoglobinopatiler)
Orak hücreli bozukluklar
Stabil olmayan hemoglobinler
Oksijene ilgisi anormal olan hemoglobinler
Talasemiler
Bileşik hemoglobinopatiler
Diğer kalıtsal ve edinilmiş hemoglobin
bozuklukları (methemoglobinemi, sülfhemoglobinemi)
• Hemoglobin yıkımına ilişkin bozukluklar
Diğer protein metabolizması
bozuklukları
• Bağ dokusu proteinleri ile ilgili bozukluklar
• İmmunglobulinler ile ilgili bozukluklar
• Kompleman sistemi proteinlerine ilişkin
bozukluklar
• Pıhtılaşma proteinleri ile ilgili bozukluklar
Kwashiorkor ve marasmus, Beslenim
eksikliği (malnutrisyon) ile ilgili
durumlardır.
Kwashiorkor, tam bir protein alımı
eksikliğidir, biyolojik değeri yüksek
hayvansal proteinlerle beslenemeyenlerin
hastalığıdır. Ödem, deri ve saç değişmeleri,
mide-bağırsak bozukluğu, ruh bozuklukları,
kansızlık gibi bulgular saptanır.
Marasmus, Kalori ve protein eksikliği
durumudur, aşırı ağırlık kaybı ile belirlenir
Amino asit metabolizması
bozuklukları
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Üre döngüsü bozuklukları
Glisin metabolizması bozuklukları
Dallı zincirli amino asitlerin metabolizma bozuklukları
Kükürtlü amino asitler ile ilgili kalıtsal hastalıklar
Prolin ve hidroksiprolin metabolizma bozuklukları
Histidin metabolizması bozuklukları
Lizin metabolizma kusurları
Fenilalanin ve tirozin metabolizması bozuklukları
Triptofan metabolizması bozukluğu
Üre döngüsü bozuklukları
Üre döngüsünde görevli enzimlerdeki genetik
bozukluklara bağlı olarak ortaya çıkarlar, yüksek kan
amonyak düzeyi ile karakterizedirler.
Hiperammonemilerin hepsinde ortak olan klinik
semptomlar, bebeklik çağında kusmalar, görmede
bozukluk, flappig tremor, protein intoleransı, aralıklı
ataksi, irritabilite, letarji ve mental geriliktir
Glisin metabolizması bozuklukları
• Non-ketotik hiperglisinemi: Glisin yıkımını
sağlayan enzim kompleksindeki bir hataya
bağlı.
• Ketotik hiperglisinemi: Nedeni belli değil
• Tip I primer hiperoksalüri
• Glisinüri
Primer hiperoksalüri
glisin metabolizması bozukluğudur
idrarda bol miktarda oksalat atılması ve böbreklerde
iki taraflı taş oluşması ile karakterizedir
Primer hiperoksalüride sık nükseden idrar yolları
enfeksiyonu olabilir. Çocukluk çağında veya yetişkin
yaşamın başlangıcında böbrek yetmezliği veya
hipertansiyondan ölüm olabilir.
Dallı zincirli amino asitlerin
metabolizma bozuklukları
• Akça ağaç şurubu idrar hastalığı: Dallı
zincir α-keto asit dekarboksilaz eksikliği ile
ilgili. Yeni doğan ve küçük çocuklarda
genellikle asidoz ile birlikte ortaya çıkar.
Kükürtlü amino asitler ile ilgili
kalıtsal hastalıklar
• Sistatiyonin -sentaz eksikliğine bağlı
hipermetiyoninemi, hiperhomosisteinemi ve
homosistinüri: İskelet anomalileri, zeka geriliği,
ektopik lens, yanak kızarıklığı ve arteriovenöz
tromboembolilere duyarlılık ile karakterize.
• Sistatiyonin γ-liyaz (sistatiyonaz) eksikliğine bağlı
sistatiyonüri.
• Karaciğer ve böbrek sülfit oksidaz eksikliği.
• Sistinin lizozomlardan taşınmasındaki kusura
bağlı sistinozis
Prolin ve hidroksiprolin
metabolizma bozuklukları
• Hiperprolinemi tip I ve II: Zeka geriliği
bulunur.
• Hidroksiprolinemi: Hidroksiprolin oksidaz
eksikliğine bağlı. Zeka geriliği ve hematüri
bulunur.
Histidin metabolizması bozuklukları
• Histidinemi: Çocukta konuşma kusuru
görülmesi önemli belirti.
• FİGLU (N5-formiminoglutamat) atılımı
Lizin metabolizma kusurları
• Hiperlizinemi
• Sakkaropinüri
Fenilalanin ve tirozin metabolizması
kusurları
• Fenilketonüri (FKU): Fenilalanin hidroksilaz
kusuru ile ilgili (klasik, tip II ve III). En sık
karşılaşılan aminoasit metabolizma hastalığı. Zeka
geriliği görülür.
• Geçici neonatal hiperfenilalaninemi
• Tirozinemiler
• Alkaptonüri
• Albinizm
Fenilketonüri
fenilalaninin özellikle karaciğerde tirozine
dönüşümünü katalizleyen Fenilalanin hidroksilazda
genetik bir defekt sonucunda ortaya çıkan bir
metabolik hastalık
Kanda fenilalanin düzeyi normalde %1-2 mg kadar
olduğu halde fenilketonüride %15-63 mg’a kadar
yükselir
idrarda normalde %30 mg kadar olan fenilalanin,
fenilketonüride %300-1000 mg kadar olabilir.
Fenilketonüride tirozine dönüşemeyen fenilalanin
birikince pirüvat karşısında transaminasyona uğrar
ve fenilpirüvata dönüşür.
Fenilpirüvat da kanda ve dokularda birikir, idrarla
atılır.
Fenilpirüvat ayrıca fenilasetat, fenillaktat,
fenilasetilglutamin gibi fenilalanin metabolitlerine
dönüşür ve bunlar da idrarla atılır.
Fenilasetat idrara karakteristik bir koku verir.
Kanda aşırı biriken fenilalanin, kan-beyin
bariyerini geçmek için diğer amino asitlerle
yarışır ve beyinde bazı gerekli metabolitlerin
azalmasına neden olur.
Ayrıca vücut sıvılarında artan fenilalanin, diğer
amino asitlerin gastrointestinal kanaldan
emilimini ve böbreklerden geri emilimini de
baskılar ve sonuçta tirozin ile birlikte diğer amino
asitler de vücut sıvılarında azalır.
Fenilketonürinin erken tanısı ve mental gerilik
oluşturan beyin hasarının önlenmesi için idrar veya
kan tarama testi yapılır.
İdrar tarama testi: Ferrik klorür testi
Kan tarama testi: Guthrie testi
İdrar tarama testi (Ferrik klorür testi):
İdrarda fenilpirüvik asit arama esasına dayanır
Test için idrarın taze olması ve pH’ının 2-3
olması önemlidir.
Testten önce bebekler en azından 24 saat süre
ile süt ile beslenmelidirler; çünkü proteinden
fakir diyetle beslenen bebeklerde fenilketonüri
gizli kalabilir.
Test, 5 mL idrar üzerine %5-10’luk FeCl3
çözeltisi damlatılarak yapılır.
Yeşil renk oluşması, idrarda 40-50 g/mL
fenilpirüvat olduğunu gösterir.
Kan tarama testi (Guthrie testi): Serumda
artmış fenil alanin düzeyini saptamak için
yaygın olarak kullanılır.
Test Bacillus subtilis için kültür ortamında
fenil alanin yetmezliği oluşturulduktan sonra
yüksek düzeyde fenil alanin içeren kan
örneğinin eklenmesiyle anlamlı düzeyde bakteri
gelişiminin gözlenmesi esasına dayanır.
Alkaptonüri (ochronosis)
tirozinin yıkılım yolunda görevli homogentizat
dioksijenaz enziminde genetik defekte bağlı
olarak ortaya çıkan bir metabolik hastalıktır
Alkaptonüride homogentizik asidin yıkılışı
durmuştur. Homogentizik asit hücre içinde birikir
ve idrarla atılır. Hastaların idrarında fazla
miktarda homogentizat bulunmasına ve bunun
havada hızla oksitlenmesine bağlı olarak idrar
durdukça siyahlaşır.
Hastanın çamaşır ve çarşafları siyah lekeli olabilir
Alkaptonüride, hücre içinde fazla miktarda
biriken homogentizik asit, polifenol oksidazlar
tarafından alkapton denen siyah renkli pigmente
dönüştürülür.
Alkaptonun bağ dokusu proteinlerine
bağlanması ile kıkırdak ve bağ dokusunun
siyahlaşarak sertleşmesiyle karakterize
ochronoz tablosu ortaya çıkar.
ağır artritler görülebilir
Alkaptonürinin tanısı için 5 mL idrara %5-10’luk
FeCl3 çözeltisi damlatılır.
Oluşan yeşil renk bir süre sonra kaybolursa idrarda
homogentizik asit vardır.
İdrara %10’luk NaOH eklenmesi de homogentizik
asit varlığında idrarı siyahlaştırır.
Homogentizik asit idrarda glukoz arama testlerini
de pozitifleştirir
Triptofan metabolizması bozukluğu
• Hartnup hastalığı: idrarda bol triptofan ve
indolasetik asit çıkışı ile karakterize