Особенности обмена ароматических аминокислот. Патологии.

Фенилаланин - незаменимая аминокислота, расходуется в основном на синтез белков и превращается в тирозин. Тирозин образуется при окислении фенилаланина:

Существует наследственный дефект, проявляющийся в синтезе неактивных форм фермента фенилаланингидроксилазы. Концентрация фенилаланина в тканях больного повышается в десятки раз. Значительная его часть превращается в фенилпировиноградную и фенилмолочную кислоты. Они выделяются с мочой больного. Болезнь называется фенилкетонурия.

Наблюдается резкое нарушение умственного и физического развития, вероятно, из-за токсического действия высоких концентраций фенилаланина.

Тирозин - условно заменимая аминокислота, поскольку образуется из фенилаланина. Из фенилаланина и тирозина в результате ряда реакций образуются фумарат и ацетоацетат.

…®

…®

При врожденном отсутствии в печени и почках оксидазы гомогентизиновой кислоты с мочой выделяются большие ее количества. Окисляясь кислородом воздуха, она придает моче темную окраску. В тяжелых случаях наблюдается отложение пигмента в тканях и потемнение носа, ушей и склеры. Заболевание называется алкаптонурия.

В мозговом веществе надпочечников и в нервной ткани тирозин служит предшественником катехоламинов, важнейшими из которых являются дофамин, норадреналин и адреналин.

Адреналин - гормон мозгового вещества надпочечников, стимулирует мобилизацию депонированных углеводов и жиров. Дофамин и норадреналин - медиаторы в передаче нервного импульса.

В пигментных клетках (меланоцитах) тирозин служит предшественником пигментов меланинов, образующихся при участии фермента тирозиназы. Меланины представляют собой группу полимерных соединений с неупорядоченной структурой.

Альбинизм – болезнь, характеризующаяся отсутствием пигментации кожи и волос, светобоязнью, сниженной остротой зрения. Причинами альбинизма являются врожденное отсутствие тирозиназы в меланоцитах или отсутствие самих меланоцитов.

Остатки фенилаланина белка тиреоглобулина используются для синтеза гормонов щитовидной железы:

Триптофан - незаменимая аминокислота. Основной путь обмена триптофана – кинурениновый - приводит к синтезу НАД⁺, уменьшая потребность организма в витамине PP (рис. 8).

Серотониновый путь ведет к образованию серотонина в кишечнике. Он является стимулятором активности мозга. Из серотонина образуется мелатонин, который вовлечен в циркадные ритмы (рис. 8).

Недостаток триптофана у человека ведет к уменьшению массы тела, а у новорожденного даже 10-дневный дефицит триптофана приводит к анорексии и гипопротеинемии.

Рис. 8. Схема кинуренинового и мелатонинового путей обмена триптофана

Болезнь Хартнупа связана с врожденным нарушением всасывания триптофана в кишечнике и реабсорбции триптофана и продуктов его обмена в почках. Основные проявления: пеллагроподобные кожные поражения, психические расстройства, гипераминоацидурия.