Клиническая биохимия. Амиак. Арганин
Материал подготовлен резидентом КазНМУ им. С.Д. Асфендиярова Енцовым Д.В.
Аммиак, образующийся при дезаминировании аминокислот, обладает высокой токсичностью. Его токсичность связана с сильным смещением равновесия реакции дезаминирования глутамата в сторону исходных веществ, в результате чего снижаются запасы a-кетоглутарата, тормозится цикл Кребса и образование АТФ. В крови и в цитоплазме аммиак протонируется, что нарушает транспорт ионов в клетках. Кроме того, избыток аммиака стимулирует синтез глутамина (повышает осмотическое давление в нервных клетках) и снижает уровень глутамата, необходимо для синтеза тормозного нейромедиатора ЦНС - ГАМК. Таким образом, токсичность аммиака во многом определяется его нейротоксичностью.
Для утилизации он транспортируется в печень кровью после взаимодействия с глутаматом (образуется глутамин при участии глутаминсинтетазы). Источником глутамата является a-кетоглутарат из цикла Кребса, который подвергается трансаминированию другими аминокислотами. Глутамин из крови поглощается гепатоцитами, где гидролизуется глутаминазой, а высвободившийся аммиак утилизируется в синтезе мочевины. Глутаминаза присутствует и в почках, где она нейтрализует аммиаком кислоты, выводимые из организма. В кишечнике глутаминаза высвобождает аммиак из глутамина, а образовавшийся глутамат подвергается трансаминированию с пируватом. Аминогруппа глутамата переходит в состав аланина и с кровью этот метаболит поступает в печень.
Кроме аланина, поступающего из кишечника, около 30% аминного азота, который поступает в печень после расщепления мышечных белков, сосредоточено в аланине. В основном, аланин образуется при трансаминировании пирувата другими аминокислотами. Попадая в печень, аланин подвергается там дезаминированию. Аммиак при этом поступает в цикл синтеза мочевины, а пируват идет на образование глюкозы. Последняя возвращается с кровью в мышцы, замыкая тем самым глюкозо-аланиновый цикл переноса аммиака. Этот цикл имеет особое значение при голодании: аминокислоты, используемые печенью для глюконеогенеза, еще в мышцах превращаются в пируват, который транспортируется в печень в форм аланина.
Часть аммиака расходуется на синтез глутамина и аспарагина. Этот резерв аммиака необходим в почках для коррекции ацидоза, а глутамин - основной донор азота в организме, используется для синтеза белков, пуринов, пиримидинов, аспарагина, аминосахаров, глюкозы.
