Doc. Dr Tatjana Jevtović-Stoimenov

Metabolizam amino-kiselina

nepolarne i hidrofobne

polarne i hidrofilne

kisele

bazne

-aminosirćetna kiselina (glicin) neesencijalna i glikogena amino-kiselina

Sintetiše se iz: - serina - treonina - glioksalne kiseline - sarkozina

Metabolizam glicina

Sinteza glicina iz serina

metilen-tetrahidrofolattetrahidrofolat

GlicinSerin

serin hidroksimetil transferaza(PLP)

Konverzija serina u glicin

N

N

N

NH2N

OH

CH2NHR

H

H

NH

N CH2

NH2C

Folat

Tetrahidrofolat (FH4)

Dihidrofolatreduktaza

N5, N10-metilen FH4

NH3+H

CH2OH

CO 2-

C Serine

NH3+H

H

CO 2-

CGlicin

serin hidroksimetiltransferaza (PLP-zav.)

Ključni intermedijeru biosintezi purinai stvaranju timina

Važan za sintezu hemaporfirina i purina

Sinteza glicina iz holina

Holin

Betain

Betain aldehid

Glicin Sarkozin

Dimetilglicin

sarkozin oksidaza

- iz glioksalne kiseline ( glicin aminotransferaza)

- iz sarkozina (sarkozin oksidaza – glicin i

formaldehid, koji prelazi u formijat)

- iz treonina (treonin aldolaza – glicin i acetaldehid)

Sinteza glicina

- transaminacija (glioksalna kiselina – glicin

aminotransferaza)glioksalna kiselina formaldehid

oksalna kiselina (oksalati se izlučuju mokraćom)

- oksidativna dezaminacija (glicin oksidaza - glioksalna kiselina)

- iz treonina (treonin aldolaza – glicin i acetaldehid)

Metabolizam glicina

- direktna razgradnja glicina do CO2 , NH4+ i

metilen grupe (glicin sintaza ili glycine cleavage system)

glicin + NAD CO2 + NH4+ + NADH + H+

Metabolizam glicina

Značaj glicina

Značaj glicina

- Sinteza proteina (kolageni)

- Sinteza kreatina

- Sinteza porfirina (sinteza hema)

- Sinteza glutationa

- Sinteza hipurne kiseline (proces detoksikacije)

- Sinteza serina

- Konjugacija žučnih kiselina

Značaj glicina

Sinteza kreatina

arginin + glicin gvanidino-sirćetna kiselina

gvanidino-sirćetna kiselina + S-adenozil-metionin

metil-gvanidino-sirćetna kiselina (kreatin)

kreatin + ATP kreatin fosfat + ADP

arginin-glicin transamidinaza

kreatin kinaza

Značaj glicina

Sinteza hema

Glicin + sukcinil-KoA -amino--ketoadipinska

kiselina

Značaj glicina

Sinteza glutationa

Glutaminska kiselina + cistein glutaminil-cistein

Glutaminil-cistein + glicin glutation

+ ATP

+ ATP

glutation sintetaza

sintetaza

Značaj glicina

Sinteza hipurne kiseline

benzoeva kiselina + ATP + KoA benzoil-KoA

glicin + benzoeva kiselina hipurna kiselina

Značaj glicina

Konjugacija žučnih kiselina

holna kiselina + KoA Holil-KoA

holil-KoA + glicin glikoholna kiselina

Poremećaji metabolizma glicina

- Glicinurija (defekt u renalnom tubularnom transportu – izlučivanje glicina mokraćom)

- Hiperglicinemija (blok prevođenja glicina u serin; deficit serin hidroksimetil transferaze)

hiperglicinemija sa ketozomhiperglicinemija bez ketoze

- Hiperoksalurija (defekt oksalat dekarboksilaze ili glicin aminotransferaze, nemogućnost pretvaranja oksalata u mravlju kis. izlučivanje mokraćom i nefrolitijaza

- Hipersarkozinemija – deficit sarkozin oksidaze i nagomilavanje sarkozina; mentalna retardacija

Metabolizam serina

amino--oksipropionska kiselina

neesencijalna amino kiselina

Može se sintetisati iz:

- glicina i intermedijera glikolize

- 3-fosfoglicerinske kiseline

- hidroksipirogrožđane kiseline

metilen-tetrahidrofolattetrahidrofolat

GlicinSerin

Stvaranje serina iz glicina

Stvaranje serina

OHH

CH2OPO3-2

C

CO 2-

CH2OPO3-2

CO 2-

C=O

NH3+H

CH2OPO3-2

C

CO 2-

NH3+H

CH2OH

CO 2-

C

Glukoza Glikoliza

3-fosfo-glicerat

3-fosfo-hidroksipirogrožđana kis.

3-fosfoserinSerin (Ser)

Pirogrožđanakiselina

dehidrogenaza

NAD+ NADH + H+

Glutamat

-ketoglutarat

transaminaza

fosfataza

3 koraka

inhibiše

Sinteza serina iz fosfoglicerinske kiseline

Fosfo-L-serin

D-3-fosfoglicerat Fosfohidroksipiruvat

L-serin Fosfo-L-serin

Metabolizam serina

- glavni put – stvaranje glicina hidroksimetil transferazom

- dezaminacijom daje pirogrožđanu kiselinu

- dekarboksilacijom daje holamin, iz koga metilacijom nastaje holin

-holin u reakciji sa acetil-KoA daje acetilholin

- sinteza cisteina

Metabolizam serina

Cistationin

L-cistein

L-homoserin

L-homocistein

L-serin

Značaj serina

- sinteza proteina

- sinteza fosfolipida (kefalina, kecitina,serin fosfatida

i sfingolipida)

- glikoneogeneza (preko pirogrožđane kiseline)

- izvor C1 radikala za sintezu 2 i 8 C atoma u purinima

- sinteza acetilholina

-sinteza glicina i cisteina

Metabolizam treonina

treonin aldolaza

aldehid dehidrohenaza

acetattiokinaza

L-treonin

acetaldehid

acetat

acetil-KoA

glicin

-amino-hidroksibuterna kis.

esencijalna amino-kiselina

- dezaminacijom – -ketobuterna kiselina (treonin dehidrataza)

-ona daje -aminbuternu kis., a ona preko propionil-KoA daje sukcinil-KoA

- služi za sintezu glicina i preko njega serina; iz njih nastaje piruvat, koji se uključuje u glikoneogenezu

-

Metabolizam alanina

-alanin – -aminopropionska kiselina

-alanin – -aminopropionska kiselina

Sinteza: - transaminacijom iz piruvata - metabolizmom triptofana

triptofan

alanin

Metabolizam alanina

Glukozo-alaninski ciklus

- alanin u krvi potiče iz mišića

- u jetri – glikoneogeneza

- oksid. dezaminacijom daje piruvat

- hidrolitičkom dezam. – mlečnu kiselinu

– alanin nastaje iz:

- aspartata dekarboksilacijom

- katabolizmom pirimidinskih baza

- oksidativnom dekarboksilacijom daje formil-sirćetnu kiselinu, koja prelazi u acetaldehid i dalje u acetat

- Najveći deo – sinteza karnozina (-alanili-histidin) i anserina (metil-karnozin) – služe za aktivaciju ATP-azne aktivnosti miozina

Sinteza -alanina

Metabolizam arginina, ornitina i prolina

Sinteza proteina

Sinteza kreatina

Ciklus sinteze uree

GLUTAMAT

POLIAMINI

AGMATIN

NO

Prolin

Glutamin

Glutamat

OCT

Ornitin

Argininosukcinat

Poliamini

Putrescin

ASL

ASS

Agmatin

NMMA, ADMA

Oksalacetat

Fumarat

PC

Aspartat

Piruvat

Maleat

O2

Urea

KreatinProteini

Citrulin

Arginin

Arginaza

CPSICPNH4

+, HCO3-

NO

NO Sintaza (NOS)

L-Citrulin

L-ArginosukcinatL-Arginin

L-Aspartat

FumaratL-Maleat

Oksaloacetat

1

.NO

O2 NOS

ATPAMP+PPi

ASS

ASL

3L-Glutamat

2-Oksoglutamat

2

NAD+

NADH+H+

Sinteza kreatina iz arginina, glicina i metionina

Sinteza azot monoksida

NH3+NH2

H2N=C-HNCH2CH2CH2CHCO 2-

+

NH3+

NH2CONH CH2CH2CH2CHCO 2- + NO

azot oksid sintaza (NOS)

Arginin

Citrulin

Azot monoksid

• Intercelularni mesindžer• Uključen u širok spektar fizioloških i patofizioloških događanja

Vazodilatacija: • Aktiviše guanil ciklazu (stvaranje cGMP-a)• Nitroglicerin Glicerin + NO• Sildenafil (Viagra): in vascular smooth muscle:

NO cGMP GMP

fosfo-diesteraza-5

Blokira

Metabolizam prolina

Prolin – pirolidin-2-karbonska kis.

Hidroksiprolin – 4-hidroksiprolin

Sinteza prolina iz:

- arginina- ornitina- glutaminske kiseline

Biosinteza prolina iz glutamata

L-glutamatL-glutamat-semialdehid

L-prolin2-pirolidin-

5-karboksilna kiselina

Poremećaji metabolizma prolina i hidroksiprolina

- Hiperprolinemije – tip I i II- tip I – deficit prolin oksidaze –

mentalna retardacija i oštećenje bubrega

- tip II – deficit pirolin-5karboksilat dehidrogenaze – mentalna retardacija

- Hiperhidroksiprolinemija – nedostatak hidroksiprolin oksidaze – mentalna retardacija

Metabolizam glutaminske kiseline

Značaj glutaminske kiseline

- sinteza prolina

- sinteza glutamina

- sinteza N-acetilglutaminske kiseline

- stvaranje GABA

- sinteza glutationa

- karboksilacija glutaminske kis. (u post-

translacionoj modifikaciji protrombina – vit. K)

Stvaranje GABA

NH3+

-O2CCH 2CH2CHCO 2-

NH3+

-O2CCH 2CH2CH2

Glutamat Gama-aminobutirat(GABA)

GABA je važan inhibitorni neurotransmiter u mozgu

Lekovi koji povećavaju efekte GABA (benzodiazepini)Se koriste u lečenju epilepsije

Glutamatdecarboksilaza

CO2

Karboksilacija glutaminske kiseline

Metabolizam asparaginske kiseline

Asparagin

Aspartat

Glutamat

-ketoglutarat

Oksalsirćetna kiselina

asparaginaza

aspartat-aminotransferaza

-transaminacijom – oksalsirćetna kis., koja se uključuje u limunski ciklus

-dekarboksilicijom – -alanin, koji ulazi u sastav koenzima A, karnozina anserina i pantotenske kiseline

Učestvuje u sintezi:- uree- pirimidinskih baza - purinskih baza i - asparagina (asparagin

sintetaza; donor glutamin)

Metabolizam asparaginske kiseline

Amino-kiseline koje sadrže sumpor

- metionin (-amino--metil-tiobuterna kiselina)

- cistein (-amino--tiopropionska kiselina)

- cistin

Metabolizam tioaminokiselina

Stvaranje aktivnog metionina

L-metionin S-adenozil - L-metionin

adeninadenin

L-metionin-adenoziltransferaza RibozaRiboza

Metabolizam metionina : transfer metil grupe

N

N N

N

O

OHOH

-O2CCHCH2CH2-S-H2C

NH2

NH3+ CH3

+NH3

+

CH3SCH2CH2CHCO 2-

N

N N

N

O

OHOH

-O2CCHCH2CH2-S-H2C

NH2

NH3+

N

N N

N

O

OHOH

H3NCH2CH2CH2-S-H2C

NH2

CH3

+

S-adenozil metioninsintaza

ATP

S-adenozil metionin

(SAM)

S-adenozil homocistein

Metil-transferaze

Dekarboksilisani SAM

SAM dekarbokslaza

CO2

Metionin

R-H

R-CH3

+

Metabolizam metionina

NH3+

CH3SCH2CH2CHCO 2-

NH3+

HSCH2CH2CHCO 2-

NH3+

CH2CHCO2-

NH3+

SCH2CH2CHCO 2-NH3

+

HSCH2CHCO 2-

OH

CH3CHCH 2CO2-

Metionin(esencijalna)

L-homocistein

metioninsintaza

(vit. B12-zav.)+ FH4

+ 5-Methyl FH4

NH3+H

CH2OH

CO 2-

C Serin

Cistationin

cistationin-sintaza(PLP-zav.)

cistationinliase

Cistein(neesencijalna)

+

-hidroksi-butirat

Metabolizam cisteina

Cistein je važan za:

- sintezu glutationa- sintezu insulina- sintezu taurina- sintezu cistina- sintezu proteina- izvor jona sulfata (FAFS)

Njegova SH grupa je u aktivnom centru mnogih enzima.

Stvaranje hipurne kiseline

Cistein reduktazna reakcija

L-cistein

L-cistin

CISTIN REDUKTAZA

Pormećaji metabolizma tioaminokiselina

- cistinurija

- cistinoza (nedostatak cistin reduktaze, taloženje

cistina u mekim tkivima)

- homocistinurija (deficit cistationin--

sintetaze)

- cistationinurija (deficit cistationaze)

Cistinurija

-nasledna bolest

- povećano izlučivanje cistina mokraćom (i lizina, arginina i ornitina)

- nefrolitijaza

- oštećenje renalnog mehanizma reapsorpcije

Homocistinemija i srčana bolest

neki pacijenti sa aterosklerozom imaju povišeni nivo homocisteina

nizak nivo folne kiselina i vit. B12 u plazmi predstavlja faktor rizika za srčanu bolest

nedostatak folne kiselina i vit. B12 su česti u populaciji visokog rizika (stariji, pušači)

terapija vitaminima B smanjuje nivo homocisteina u plazmi

homocistein izaziva oksidativnu modifikaciju lipoproteina i endotela krvnih sudova

Metabolizam fenilalanina i tirozina

Fenilalanin – -amino--fenilpropionska kiselina

esencijalna amino-kiselina

Tirozin - -amino--hidroksifenilpropionska kiselina

Fakultativno esencijalna amino-kiselina

Metabolizam fenilalanina i tirozina

Fenilalanin - metabolizam

aminotransferaza

fenilalanin

fenilpiruvat

alanin

fenillaktatfenilacetat

piruvat

- fenilketo kiseline se izlučuju mokraćom u maloj meri

- najznačajniji put pretvaranje u tirozin

- u maloj meri se ugrađuje u proteine

Fenilalanin hidroksilazna reakcija

L-fenilalanin L-tirozin

dihidro-biopterin

tetrahidro-biopterin

tetrahidrobiopterin

Sinteza adrenalinaiz tirozina

L-tirozin

L-DOPA

dopamin

noradrenalin

adrenalin

Iz tirozina se sintetišu:

- hormoni tireodiee

- noradrenalin i adrenalin

- melanin

Stvaranje melanina

CH2CHCO2-

NH3

O

O

+

CH2CHCO2-

NH3+

HO

HO

Intenzivno obojeni polimerni

intermediati

Melanin(crni polimer)

Tyr hidroksilaza

DOPA

Dopahinon

CH2CHCO2-

NH3+

HO

Tirozin

Tirozinaza

Melanin se stvara u koži (melanociti), očima, i kosirKožu štiti od sunčeve svetlostiAlbinizam: genetski deficit tirozinaze

O2

TiraminOH

CH2CH2NH2

Tiramin

OH

CH2CHO

MAO

• Unos tiramina može da izazove hipertenzivne krize kod osoba koje uzimaju inhibitore MAO ( oslobađanje noradr.)

( krvni pritisak)

Katabolizam tirozina

L--tirozin homogentizat

fumarilacetoacetatmaleilacetoacetatmaleilacetoacetat

p-oksifenilpiruvat

fumarat

acetoacetat Acetil-KoA acetat

Poremećaji metabolizma fenil-alanina i tirozina

Poremećaji metabolizma fenilalanina i tirozina

Fenilketonurija – fenilalanin hidroksilaza

Tirozinemija tip I – maleilacetoacetat izomeraza

Tirozinemija tip II – tirozin aminotransferaza

Tirozinemija tip III

Alkaptonurija – homogentizat oksidaza

Albinizam – tirozinaza (tirozin hidroksilaza)

fenilalaninhidroksilaza

tirozinaminotransferaza

homogentizatoksidaza

maleilacetoacetatizomeraza

fumarilacetoacetatizomeraza

p-hidroksifenilpiruvatdioksigenaza

Fenilketonurija Najčešća metabolička greška metabolizma

amino kiselina

Visok Phe izaziva neurološke poremećaje

U mokraći: fenilpiruvat, fenillaktat, fenilacetat

Toksični efekti na CNS: smanjeni unos drugih aromatičnih amino-kiselina

Nedostatak tirozina dovodi do hipopigmentacije

Fenilketonurija

- kvalitativan i nespecifičan, ali se koristi za

praćenje efekata terapije i screening

- Urinu se dodaje fosfat-precipitirajući reagens.

Filtratu se dodaju 2-3 kapi FeCL3.

- Pozitivni rezultat – tamno zelena ili plavo-zelena

boja koja je postojana 2-4 minuta

Pozitivnu reakciju daje i imidazol-pirogrožđana kiselina kod histidinemije, ali je retka. Bilirubin takođe.

Test sa FeCl3 se koristi za monitoring na PKU

Tirozinemija

-autizomalno recesivno nasleđivanje

- povraćanje, dijareja, zadah, deca ne napreduju, najčešće smrt za 6-8 mes.

-hronična faza – rahitis i bubrežna insuf.

- povećan nivo tirozina u krvi i izlučivanje metabolita tirozina mokraćom

-terapija – dijeta bez fenilalanina i tirozina i vitamin C

Alkaptonurija

Prvi defekt nazvan terminom urođena

metabolička greška – Sir Archibald Garrod ranih 1900-ih

Homogentizat u urinu

Deponuje se u hrskavicama polimerizacija

(crna prebojenost)

Alkaptonurija

- mokraćom se izlučuje homogentizinska kiselina i na vazduhu oksiduje u alkaptone

-alkaptoni boje mokraću tamno

- generalizovana hiperpigmentacija vezivnog tkiva (oohronoza)

-stvara se benzohinon acetat

- artritis kasnije

Albinizam

- deficit tirozinaze

- blok u sintezi melanina

- hipopigmentacija kože, kose i irisa

- lokalni i generalizovani albinizam

- poremećaj ne zahvata sintezu kateholamina

- karcinom kože

Metabolizam valina, leucina i izoleucina

esencijalne amino-kiseline

Valin – amino-izovalerijanska kiselina

Leucin – -amino-dimetilbuterna kiselina

Izoleucin – amino-metil--etilpropionska kiselina

Amino-kiseline sa razgranatim nizom

- transaminacijom daju odgovarajuće ketokiseline

- pod dejstvom iste aminotransferaze

- oksidativnom dekarboksilacijom nastaju njihovi

acil-KoA tioestri (dehidrogenazni kompleks)

- oksidacijom oni prelaze u -nezasićene acil-KoA

tioestre (flavin dehidrogenaze)

- posebnim metaboličkim putevima:

valin propionil-KoA

leucin acetil-KoA i sirćetna kiselina

izoleucin propionil-KoA i acetil-KoA

Metabolizam valina, izoleucina i leucina

Metabolizam valina, leucina i izoleucina

Leucine Isoleucine Valine

Branched-chain -ketoacid

CO2 + NADH

Glutamate-Ketoglutarate Transaminase

CoA + NAD+

Branched-chain ketoacid dehydrogenase

CoA derivatives of each branched-chain ketoacid

3 Acetyl CoAfrom leucine

biotin

Methylmalonyl CoA

Propionyl CoA

biotin

Succinyl CoA

adenosyl B12

multiple enzyme reactions

Figure 6. Pathways for the catabolism of leucine, isoleucine and valine

Poremećaj metabolizma amino-kiselinasa razgranatim nizom

aminotranferazadehidrogenazni

kompleks

Bolest sirupa javorovog lista

Bolest sirupa javorovog lista

Recesivni metabolički poremećaj Retko se javlja (1 u 225 000 novorođenčadi) U nekim malin populacijama češći: Mennonites of Lancaster, (1 u

400)

defekt -ketoacil dekarboksilaze - blokira drugi korak u razgradnji Leu, Ile i Val- nagomilavanje razgranatih amino—kiselina i -keto kis.

Simptomi: povrćanje, mišićna hipertonija, grčevi mišića, mentalna retardacija, letargija, karakteristični miris,

koma, smrt

Dijagnoza: akumulacija keto kiselina u urinu, što daje miris na sirup javorovog lista

- Intermitentna ketonurija- Hipervalinemija (retka, deficit aminotransferaze)

- Izovalerična acidemija (dekarboksilaza)

- Propionatna acidemija (deficit propionil-KoA karboksilaze)

- Metilmalonična acidurija (neaktivnost

metilmalonil-KoA izomeraze ili deficit vitamina B12)

Dijagnoza: - difenilhidrazinski test (DNPH)- screening testovi na amino-kiseline i

njihove metabolite

Poremećaji metabolizma amino-kiselina sa razgranatim nizom

Lizin - - diaaminokapronska kiselina

esencijalna amino-kiselina

inertni metabolizam – preko semialdehida -aminoadipinske kiseline do krotonil-KoA

ketogena amino-kiselina

Metabolizam lizina

Dva načina kojima se stvara semialdehid aminoadipinske kiseline:

1) reduktivnim kondenzovanjem lizina sa a-ketoglutarnom kiselinom (preko saharopina)

2) oksidativna dezaminacija lizina dejstvom lizin dehidrogenaze (preko pipekolične kiseline)

Metabolizam lizina

Metabolizam lizina

dekarboksilacijom iz lizina nastaje kadaverin

najviše ga ima u kolagenima i elastinima

hidroksilizin se nalazi u glikoproteidima

karnitin se sintetiše iz lizina u jetri i bubrezima

Značaj lizina

1) Periodična hiperlizinemija sa

hiperamonijemijom

2)Trajna hiperlizinemija bez hiperamonijemije

Poremećaji metabolizma lizina

-amino--indol-propionska kiselina

esencijalna amino-kiselina

Značaj triptofana: - sinteza nikotinske kiseline

- stvaranje serotonina

- sinteza triptamina

- sinteza melatonina

Metabolizam triptofana

Metabolizam triptofana

Metabolizam triptofana

Triptofan Nikotinska kiselina(niacin), prekursor

NAD i NADP

Serotonin(neurotransmiter) Indolsirćetna

kiselina

L-triptofan N-formilkinurenin L-kinurenin

3-hidroksikinurenin 3-hidroksiantranilat

nikotinska kiselinaakroleil-aminofumarat

Stvaranje ksanturenske kiseline kod deficita vitamina B6

3-hidroksikinurenin

ksanturenska kiselina

Sinteza serotonina

NH

CH2CHCO2-

NH3

+

NH

CH2CHCO2-

NH3

HO

+

NH

CH2CH2NH2

HO

Triptofan(Trp)

indolov prsten

Trphidroksilaza

O2

5-hidroksi-tryptofan

dekarboksilaza

CO2 5-hidroksi-triptamine (5-HT);Serotonin

Serotonin

• Serotonin se stvara u:• Mozgu (neurotransmiter; regulacija spavanja, raspoloženja, apetita) • Trombocitima (agregacija Tr, vazokonstrikcija)• Glatkim mišićima (kontrakcija) • Gastrointestinalnom traktu (enterohromafinim ćelijama)

• Lekovi koji utiču na dejstvo serotonina koriste se u lečenju: • depresija

•Serotonin-selektivno preuzimanje inhibitora • Migrene• Šizofrenije• Obsesivno-kompulzivnih poremećaja• Emeze uzrokovane hemoterapijom

• Neki halucinogeni ( LSD) deluju kao agonisti serotonina

Metabolizam serotonina : 5-HIAA

NH

CH2CH2NH2

HO

NH

CH2CHO

HO

NH

CH2CO2H

HO

Serotonin

MAO

dehidrogenaza

5-Hidroksiindol sirćetna kiselina (5-HIAA) (mokraća)

Karcinoidni tumori: • Maligni GI tumor tip• Ekskrecija velikih količina 5-HIAA

Metabolizam serotonina : melatonin

NH

CH2CH2NHCOCH3

H3CO

NH

CH2CH2NH2

HO2 koraka

Serotonin Melatonin

Melatonin:• stvara se u pinealnoj žlezdi

• sinteza je kontrolisana svetlošću

• indukuje se osvetljavanjem kože

• suprimira funkciju ovarijuma

• moguća upotreba u poremećajima spavanja

• Preporuke za dodatak hrani zbog efekata serotonina ???• L-Tryptophan nesreća (1989):

• Eozinofilija-mijalgija sindrom (EMS)

• teški bolovi u mišićima i zglobovima • slabost• znojenje ruku i nogu • groznica• crvenilo kože • eozinofilija• mnogo stotina obolelih; nekoliko umrlih• tragovi nečistoće

L-Triptofan

Poremećaji metabolizma triptofana

Hartnupova bolest

- zbog poremećene reapsorpcije u bubrezima

- zbog deficita enzima koji učestvuju u razgradnji

- povećano izlučivanje triptofana i indola

mokraćom

- cerebelarna ataksija, kožna ospa, mentalna

retardacija

Histidin

-amino--imidazolpropionska kiselina

esencijalna amino-kiselina

Značaj histidina:

- u izgradnji belančevina

- u nastanku histamina

- stvaranje dipeptida karnozina i anserina u

mišićima

Metabolizam histidina L-histidin

4-imidazolon-5-propionska kiselina

FIGLU

Urokaninska kiselina- glavni metabolički put preko urokaninske kiseline

- transaminacijom imidazol- pirogrožđana kiselina, koja prelazi u imidazol-mlečnu i imidazol-sirćetnu kiselinu (izbacuje se mokraćom)

- dekarboksilacijom - histamin

Jedinjenja koja nastajuiz histidina

Ergotionein

Karnozin

Anserin

Homokarnozin

Metabolizam histidina: stvaranje histamina

N

NH

CH2CHCO2-

NH3

+

N

NH

CH2CH2NH2

Histidin Histamin

Histidindekarboksilaza

CO2

Histamin:• Sintetiše se u i oslobađa iz mastocita

• Mediatoralergijskog odgovora: vazodilatacija, bronhokonstrikcija (H1 receptors)

• Stimuliše sekreciju HCl (H2 receptori)

Poremećaji metabolizma histidina

Histidinemija - deficit histidaze

- nasledno autozomalno resecivno

- mentalna retardacija, poremećaj u govoru, epilepsija

- povećan nivo histidina u krvi, izlučivanje mokraćom

- povećane količine imidazol-pirogrožđane, imidazol-

mlečne i imidazol-sirćetne kiseline u mokraći

Dijagnoza – test opterećenja histidinom

Test opterećenja histidinom

- radi se u diferencijalnoj dijagnozi

megaloblastnih anemija, posledica defeicita vit.

B12 i folne kiseline

- kod deficita folne kis. javlja se FIGLU u mokraći

U intervalu od 4 sata pacijentu se daje po 5g histidina (ukupno

15g). Posle prve doze počinje se sakupljanje 24-časovnog urina

u kome meri se FIGLU.

Urokaninska acidurija

Analiza biohemijskog sastava aminokiselina u plazmi i urinu daje informacije o širokom spektru metaboličkih i nutritivnih bolesti uključujući:

nedekvatan unos proteina gastrointestinalnu insuficijencijuporemećaj vitamina i mineralainflamatorni odgovorporemećaj detoksikacijetoksičnost amonijakakardiovaskularne bolestibolesti jetrebolesti bubreganeurološku disfunkcijuurođene greške metabolizma

Aminoacidopatije

Druge bolesti u kojima se javljaporemećaj metabolizma amino-kiselina

Alkoholizam, ataksija, dermatit, depresija, insomnia, mentalna retardacija, epilepsija, osteoporoza, reumatoidni artrit, defekt neuralne tube, sporo zarastanje rana, slab imunitet su takođe bolesti praćene poremećajem metabolizma aminokiselina.

Aminoacidurije

1.      Overflow aminoacidurija kada je nivo jedne ili vise aminokiselina u plazmi veci od tubularnog kapaciteta za reabsorbciju.

2.      Renalna aminoacidurija nastaje kada je nivo aminokiselina u plazmi normalan ali je poremecaj na nivou renalnog transportnog sistema.

3.      Aminoacidurija koja nastaje kao posledica nekog metabolickog bloka u metabolizmu aminokiselina pa se visak nagomilane aminokiseline izlucuje urinom.

Prema poreklu aminoacidurije mogu biti:

Primarne aminoacidurije koje nastaju kao posledica     urodjenog enzimskog defekta u katabolizmu aminokisena,

nasledjuju se autozomalno recesivno i često su fatalne ili sa teškim posledicama po zdravlje ukoliko se na vreme ne otkriju.(fenilketonurija, urinarna bolest javorovog lista, histidinemija, cistinurija i dr).

  Bolesti transmembranskog transporta. Poznato je više od 70 urodjenih aminoacidopatija.

2. Sekundarne aminoacidurije koje nastaju kao posledica bolesti nekog organa, na pr. jetre, koji ucestvuje aktivno u metabolizmu amino-kiseline, generalizovane renalne disfunkije ili protein-energetskoj malnutriciji.

Aminoacidurije