Metabolismus bílkovin: bílkoviny a jejich potřeba

Bílkoviny jsou jedním z hlavních a životně důležitých produktů. Nyní je zřejmé, že používání bílkovin pro energetický výdej je iracionální, protože rozklad aminokyselin produkuje mnoho kyselých radikálů a amoniaku, které nejsou dětskému tělu lhostejné.

Co je to protein?

V lidském těle nejsou žádné zásoby bílkovin. Pouze při rozpadu tkání se v nich bílkoviny rozkládají a uvolňují se aminokyseliny, které se používají k udržení bílkovinného složení jiných, vitálnějších tkání a buněk. Normální růst těla bez dostatečného množství bílkovin je proto nemožný, protože tuky a sacharidy je nemohou nahradit. Bílkoviny navíc obsahují esenciální aminokyseliny, které jsou nezbytné pro stavbu nově vytvořených tkání nebo pro jejich samoobnovu. Bílkoviny jsou součástí různých enzymů (trávicích, tkáňových atd.), hormonů, hemoglobinu a protilátek. Odhaduje se, že asi 2 % bílkovin svalové tkáně tvoří enzymy, které se neustále obnovují. Bílkoviny fungují jako pufry, které se podílejí na udržování konstantní reakce prostředí v různých tekutinách (krevní plazma, mozkomíšní mok, střevní sekrety atd.). A konečně, bílkoviny jsou zdrojem energie: 1 g bílkovin po úplném rozkladu produkuje 16,7 kJ (4 kcal).

Kritérium dusíkové bilance se již mnoho let používá ke studiu metabolismu bílkovin. To se provádí stanovením množství dusíku přijímaného z potravy a množství dusíku ztráceného stolicí a vylučovaného močí. Ztráta dusíkatých látek stolicí se používá k posouzení stupně trávení bílkovin a jejich resorpce v tenkém střevě. Rozdíl mezi dusíkem v potravě a jeho vylučováním stolicí a močí se používá k posouzení stupně jeho spotřeby pro tvorbu nových tkání nebo jejich samoobnovu. U dětí bezprostředně po narození nebo u dětí s nízkou hmotností a nezralých dětí může právě nedokonalost systému asimilace jakékoli potravinové bílkoviny, zejména pokud se nejedná o bílkovinu mateřského mléka, vést k nemožnosti využití dusíku.

Načasování vývoje funkcí gastrointestinálního traktu

Věk, měsíce	FAO/WHO (1985)	OSN (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

U dospělých se množství vyloučeného dusíku obvykle rovná množství dusíku přijatého s potravou. Naproti tomu děti mají pozitivní dusíkovou bilanci, tj. množství dusíku přijatého s potravou vždy převyšuje jeho ztrátu stolicí a močí.

Zadržování dusíku z potravy, a tedy jeho využití tělem, závisí na věku. Ačkoli schopnost zadržovat dusík z potravy je zachována po celý život, je největší u dětí. Úroveň retence dusíku odpovídá růstové konstantě a rychlosti syntézy bílkovin.

Rychlost syntézy bílkovin v různých věkových obdobích

Věková období	Stáří	Rychlost syntézy, g/(kg • den)
Novorozenec s nízkou porodní hmotností	1–45 dní	17,46
Dítě ve druhém roce života	10–20 měsíců	6,9
Dospělý	20–23 let	3.0
Starší muž	69–91 let	1,9

Vlastnosti potravinových bílkovin zohledněné při stanovování nutričních norem

Biologická dostupnost (absorpce):

• 100 (Npost - Nout) / Npost,

Kde Npost je přijatý dusík; Next je dusík vyloučený stolicí.

Čisté využití (NPU %):

• (Nпш-100 (Nсn + Nvч)) / Nпш,

Kde Nпш je dusík z potravin;

Nst - fekální dusík;

Nmch - dusík v moči.

Poměr účinnosti proteinů:

• Přírůstek hmotnosti na 1 g konzumovaného proteinu ve standardizovaném experimentu na mláďatech potkanů.

Aminokyselinové „skóre“:

• 100 AKB / AKE,

Kde Akb je obsah dané aminokyseliny v daném proteinu, mg;

AKE - obsah dané aminokyseliny v referenčním proteinu, mg.

Pro ilustraci konceptu „skóre“ a konceptu „ideálního proteinu“ uvádíme data o charakteristikách „skóre“ a využití několika potravinových proteinů.

Hodnoty „skóre aminokyselin“ a „čistého využití“ některých potravinových bílkovin

Protein	Skor	Likvidace
Kukuřice	49	36
Proso	63	43
Rýže	67	63
Pšenice	53	40
Sójové boby	74	67
Celé vejce	100	87
Mateřské mléko	100	94
Kravské mléko	95	81

Doporučený příjem bílkovin

Vzhledem k významným rozdílům ve složení a nutriční hodnotě bílkovin se výpočty příjmu bílkovin v raném věku provádějí pouze a výhradně pro bílkoviny s nejvyšší biologickou hodnotou, které jsou nutriční hodnotou srovnatelné s bílkovinami lidského mléka. To platí i pro níže uvedená doporučení (WHO a MZ Ruska). Ve starších věkových skupinách, kde je celková potřeba bílkovin poněkud nižší, a ve srovnání s dospělými je problém kvality bílkovin uspokojivě řešen obohacováním stravy o několik druhů rostlinných bílkovin. Ve střevní trávenině, kde se mísí aminokyseliny různých bílkovin a albuminy krevního séra, se vytváří poměr aminokyselin blízký optimálnímu. Problém kvality bílkovin je velmi akutní při konzumaci téměř výhradně jednoho druhu rostlinných bílkovin.

Obecná standardizace bílkovin v Rusku se poněkud liší od hygienické standardizace v zahraničí a ve výborech WHO. To je způsobeno určitými rozdíly v kritériích pro optimální zásobování. V průběhu let se tyto postoje a různé vědecké školy sblížily. Rozdíly ilustrují následující tabulky doporučení přijatých v Rusku a ve vědeckých výborech WHO.

Doporučený příjem bílkovin pro děti do 10 let

Indikátor	0–2 měsíce	3–5 měsíců	6–11 měsíců	1–3 roky	3–7 let	7–10 let
Celkové bílkoviny, g	-	-	-	53	68	79
Bílkoviny, g/kg	2,2	2.6	2,9	-	-	-

Bezpečné úrovně příjmu bílkovin u malých dětí, g/(kg • den)

Věk, měsíce	FAO/WHO (1985)	OSN (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 let	1,26	1,00
18–24 let	1.17	0,94

Vzhledem k rozdílné biologické hodnotě rostlinných a živočišných bílkovin je obvyklé zavádět standardizaci jak podle množství použitých bílkovin, tak i podle živočišných bílkovin nebo jejich podílu na celkovém množství bílkovin konzumovaných za den. Příkladem je tabulka o standardizaci bílkovin M3 Ruska (1991) pro děti starších věkových skupin.

Poměr rostlinných a živočišných bílkovin v doporučené konzumaci

Veverky	11–13 let		14–17 let
	Chlapci	Dívky	Chlapci	Dívky
Celkové bílkoviny, g	93	85	100	90
Včetně zvířat	56	51	60	54

Společná expertní skupina FAO/WHO (1971) usoudila, že bezpečná úroveň příjmu bílkovin, vyjádřená jako bílkovina kravského mléka nebo vaječný bílek, je 0,57 g/kg tělesné hmotnosti denně pro dospělého muže a 0,52 g/kg pro ženu. Bezpečná úroveň je množství nezbytné k uspokojení fyziologických potřeb a udržení zdraví téměř všech členů dané populační skupiny. Pro děti je bezpečná úroveň příjmu bílkovin vyšší než pro dospělé. To se vysvětluje skutečností, že u dětí dochází k intenzivnější samoobnově tkání.

Bylo zjištěno, že vstřebávání dusíku tělem závisí jak na množství, tak na kvalitě bílkovin. Kvalita bílkovin se přesněji chápe jako aminokyselinové složení bílkovin, zejména přítomnost esenciálních aminokyselin. Potřeba dětí v oblasti bílkovin i aminokyselin je výrazně vyšší než u dospělých. Bylo vypočítáno, že dítě potřebuje přibližně 6krát více aminokyselin než dospělý.

Potřeba esenciálních aminokyselin (mg na 1 g bílkovin)

Aminokyseliny	Děti			Dospělí
	Až 2 roky	2–5 let	10–12 let
Histidin	26	19	19	16
Isoleucin	46	28 let	28 let	13
Leucin	93	66	44	19
Lysin	66	58	44	16
Methionin + cystin	42	25	22	17 let
Fenylalanin + tyrosin	72	63	22	19
Threonin	43	34	28 let	9
Tryptofan	17 let	11	9	5
Valin	55	35 let	25	13

Z tabulky vyplývá, že potřeba aminokyselin u dětí je nejen vyšší, ale také se jejich poměr potřeby životně důležitých aminokyselin liší od dospělých. Liší se také koncentrace volných aminokyselin v plazmě a plné krvi.

Potřeba leucinu, fenylalaninu, lysinu, valinu a threoninu je obzvláště vysoká. Pokud vezmeme v úvahu, že pro dospělého je životně důležitých 8 aminokyselin (leucin, isoleucin, lysin, methionin, fenylalanin, threonin, tryptofan a valin), pak je pro děti do 5 let esenciální aminokyselinou i histidin. Pro děti v prvních 3 měsících života se k nim přidává cystin, arginin, taurin a pro předčasně narozené děti i glycin, tj. pro ně je životně důležitých 13 aminokyselin. Toto je třeba zohlednit při plánování výživy dětí, zejména v raném věku. Pouze díky postupnému zrání enzymatických systémů během růstu se potřeba esenciálních aminokyselin u dětí postupně snižuje. Zároveň při nadměrném přetížení bílkovinami dochází u dětí snadněji k aminoacidémii než u dospělých, což se může projevit vývojovým opožděním, zejména neuropsychickým.

Koncentrace volných aminokyselin v krevní plazmě a plné krvi dětí a dospělých, mol/l

Aminokyseliny	Krevní plazma		Plná krev
	Novorozenci	Dospělí	Děti ve věku 1–3 let	Dospělí
Alanin	0,236–0,410	0,282–0,620	0,34–0,54	0,26–0,40
Kyselina A-aminomáselná	0,006–0,029	0,008–0,035	0,02–0,039	0,02–0,03
Arginin	0,022–0,88	0,094–0,131	0,05–0,08	0,06–0,14
Asparagin	0,006–0,033	0,030–0,069	-	-
Kyselina asparagová	0,00–0,016	0,005–0,022	0,08–0,15	0,004–0,02
Valin	0,080–0,246	0,165–0,315	0,17–0,26	0,20–0,28
Histidin	0,049–0,114	0,053–0,167	0,07–0,11	0,08–0,10
Glycin	0,224–0,514	0,189–0,372	0,13–0,27	0,24–0,29
Glutamin	0,486–0,806	0,527	-	-
Kyselina glutamová	0,020–0,107	0,037–0,168	0,07–0,10	0,04–0,09
Isoleucin	0,027–0,053	0,053–0,110	0,06–0,12	0,05–0,07
Leucin	0,047–0,109	0,101–0,182	0,12–0,22	0,09–0,13
Lysin	0,144–0,269	0,166–0,337	0,10–0,16	0,14–0,17
Methionin	0,009–0,041	0,009–0,049	0,02–0,04	0,01–0,05
Ornitin	0,049–0,151	0,053–0,098	0,04–0,06	0,05–0,09
Prolin	0,107–0,277	0,119–0,484	0,13–0,26	0,16–0,23
Klidný	0,094–0,234	0,065–0,193	0,12–0,21	0,11–0,30
Taurin	0,074–0,216	0,032–0,143	0,07–0,14	0,06–0,10
Tyrosin	0,088–0,204	0,032–0,149	0,08–0,13	0,04–0,05
Threonin	0,114–0,335	0,072–0,240	0,10–0,14	0,11–0,17
Tryptofan	0,00–0,067	0,025–0,073	-	-
Fenylalanin	0,073–0,206	0,053–0,082	0,06–0,10	0,05–0,06
Cystin	0,036–0,084	0,058–0,059	0,04–0,06	0,01–0,06

Děti jsou citlivější na hladovění než dospělí. V zemích, kde je v dětské stravě výrazný nedostatek bílkovin, se úmrtnost v raném věku zvyšuje 8–20krát. Vzhledem k tomu, že bílkoviny jsou nezbytné i pro syntézu protilátek, pak se zpravidla při jejich nedostatku v dětské stravě často vyskytují různé infekce, které následně zvyšují potřebu bílkovin. Vzniká začarovaný kruh. V posledních letech se ukázalo, že nedostatek bílkovin ve stravě dětí v prvních 3 letech života, zejména dlouhodobý, může způsobit nevratné změny, které přetrvávají po celý život.

K posouzení metabolismu bílkovin se používá řada ukazatelů. Stanovení obsahu bílkovin a jejich frakcí v krvi (plazmě) je tedy souhrnným vyjádřením procesů syntézy a rozkladu bílkovin.

Obsah celkové bílkoviny a jejích frakcí (v g/l) v krevním séru

Indikátor	U matky	Pupečníková krev	U dětí ve věku
			0–14 dní	2–4 týdny	5–9 týdnů	9 týdnů - 6 měsíců	6–15 měsíců
Celkový protein	59,31	54,81	51,3	50,78	53,37	56,5	60,56
Albuminy	27,46	32,16	30.06	29,71	35,1	35,02	36,09
Α1-globulin	3,97	2.31	2.33	2,59	2.6	2.01	2.19
Α1-lipoprotein	2.36	0,28	0,65	0,4	0,33	0,61	0,89
A2-globulin	7.30	4,55	4,89	4,86	5.13	6,78	7,55
Α2-makroglobulin	4.33	4,54	5.17	4,55	3,46	5,44	5,60
Α2-haptoglobin	1,44	0,26	0,15	0,41	0,25	0,73	1.17
Α2-ceruloplazmin	0,89	0,11	0,17	0,2	0,24	0,25	0,39
β-globulin	10,85	4,66	4.32	5.01	5.25	6,75	7,81
B2-lipoprotein	4,89	1.16	2,5	1,38	1,42	2.36	3.26
Β1-siderofilin	4,8	3.33	2,7	2,74	3,03	3,59	3,94
B2-A-globulin, U	42	1	1	3.7	18 let	19,9	27,6
Β2-M-globulin, U	10,7	1	2,50	3.0	2,9	3,9	6.2
Γ-globulin	10,9	12,50	9,90	9,5	6.3	5,8	7,5

Hladiny bílkovin a aminokyselin v těle

Jak je patrné z tabulky, celkový obsah bílkovin v krevním séru novorozence je nižší než u matky, což se vysvětluje aktivní syntézou, nikoli prostou filtrací molekul bílkovin z matky přes placentu. Během prvního roku života celkový obsah bílkovin v krevním séru klesá. Obzvláště nízké ukazatele jsou pozorovány u dětí ve věku 2-6 týdnů a od 6 měsíců dochází k postupnému nárůstu. Ve věku základní školy je však obsah bílkovin poněkud nižší než průměr u dospělých a tyto odchylky jsou výraznější u chlapců.

Spolu s nižším obsahem celkové bílkoviny je zaznamenán i nižší obsah některých jejích frakcí. Je známo, že syntéza albuminu v játrech je 0,4 g/(kg-den). Při normální syntéze a eliminaci (albumin částečně vstupuje do střevního lumen a je opět využit; malé množství albuminu se vylučuje močí) tvoří obsah albuminu v krevním séru, stanovený elektroforézou, asi 60 % sérových bílkovin. U novorozence je procento albuminu ještě relativně vyšší (asi 58 %) než u matky (54 %). To je zjevně vysvětleno nejen syntézou albuminu plodem, ale také jeho částečným transplacentárním přenosem z matky. V prvním roce života pak dochází k poklesu obsahu albuminu, paralelně s obsahem celkové bílkoviny. Dynamika obsahu γ-globulinů je podobná dynamice albuminu. Obzvláště nízké hodnoty γ-globulinů jsou pozorovány během první poloviny života.

To se vysvětluje rozpadem γ-globulinů přijatých transplacentárně od matky (zejména imunoglobulinů příbuzných β-globulinu). 

Syntéza vlastních globulinů dítěte dozrává postupně, což se vysvětluje jejich pomalým nárůstem s věkem. Obsah α1, α2- a β-globulinů se od obsahu u dospělých liší relativně málo.

Hlavní funkcí albuminů je nutriční a plastická. Vzhledem k nízké molekulové hmotnosti albuminů (méně než 60 000) mají významný vliv na koloidno-osmotický tlak. Albuminy hrají významnou roli v transportu bilirubinu, hormonů, minerálů (vápník, hořčík, zinek, rtuť), tuků atd. Tyto teoretické předpoklady se v klinické praxi využívají při léčbě hyperbilirubinemie, charakteristické pro novorozenecké období. Pro snížení bilirubinémie je indikováno podávání čistého albuminového přípravku, aby se zabránilo toxickým účinkům na centrální nervový systém - rozvoji encefalopatie.

Globuliny s vysokou molekulovou hmotností (90 000–150 000) jsou komplexní proteiny, které zahrnují různé komplexy. α1- a α2-globuliny zahrnují muko- a glykoproteiny, což se projevuje u zánětlivých onemocnění. Hlavní součástí protilátek jsou γ-globuliny. Podrobnější studium γ-globulinů ukázalo, že se skládají z různých frakcí, jejichž změna je charakteristická pro řadu onemocnění, tj. mají i diagnostickou hodnotu.

Studium obsahu bílkovin a tzv. spektra, neboli proteinového vzorce krve, našlo v klinice široké uplatnění.

U zdravého člověka převládají albuminy (asi 60 % bílkovin). Poměr globulinových frakcí je snadno zapamatovatelný: α1-1, α2-2, β-3, γ-4 části. U akutních zánětlivých onemocnění jsou změny v proteinovém složení krve charakterizovány zvýšením obsahu α-globulinů, zejména v důsledku α2, s normálním nebo mírně zvýšeným obsahem γ-globulinů a sníženým množstvím albuminů. U chronického zánětu je zaznamenán zvýšení obsahu γ-globulinů s normálním nebo mírně zvýšeným obsahem α-globulinů a snížením koncentrace albuminu. Subakutní zánět je charakterizován současným zvýšením koncentrace α- a γ-globulinů se snížením obsahu albuminů.

Výskyt hypergamaglobulinémie naznačuje chronické období onemocnění, hyperalfaglobulinémie - exacerbaci. V lidském těle jsou bílkoviny hydrolyticky štěpeny peptidázami na aminokyseliny, které se v závislosti na potřebě používají k syntéze nových bílkovin nebo se deaminací přeměňují na ketokyseliny a amoniak. U dětí se obsah aminokyselin v krevním séru blíží hodnotám typickým pro dospělé. Pouze v prvních dnech života je pozorováno zvýšení obsahu některých aminokyselin, které závisí na typu krmení a relativně nízké aktivitě enzymů zapojených do jejich metabolismu. V tomto ohledu je aminoacidurie u dětí vyšší než u dospělých.

U novorozenců je v prvních dnech života pozorována fyziologická azotémie (až 70 mmol/l). Po maximálním vzestupu do 2.–3. dne života hladina dusíku klesá a do 5.–12. dne života dosahuje úrovně dospělého (28 mmol/l). U předčasně narozených dětí je hladina zbytkového dusíku vyšší, čím nižší je tělesná hmotnost dítěte. Azotémie v tomto období dětství je spojena s excizí a nedostatečnou funkcí ledvin.

Obsah bílkovin v potravinách významně ovlivňuje hladinu zbytkového dusíku v krvi. Při obsahu bílkovin 0,5 g/kg v potravinách je tedy koncentrace močoviny 3,2 mmol/l, při 1,5 g/kg - 6,4 mmol/l a při 2,5 g/kg - 7,6 mmol/l. Do určité míry slouží vylučování konečných produktů metabolismu bílkovin močí jako indikátor odrážející stav metabolismu bílkovin v těle. Jeden z důležitých konečných produktů metabolismu bílkovin - amoniak - je toxická látka. Je neutralizován:

• vylučováním amonných solí ledvinami;
• přeměna na netoxickou močovinu;
• vazba s kyselinou α-ketoglutarovou na glutamát;
• vazba s glutamátem působením enzymu glutamin syntetázy na glutamin.

U dospělých se produkty metabolismu dusíku vylučují močí, zejména ve formě málo toxické močoviny, která je syntetizována jaterními buňkami. U dospělých tvoří močovina 80 % celkového množství vylučovaného dusíku. U novorozenců a dětí v prvních měsících života je procento močoviny nižší (20–30 % celkového dusíku v moči). U dětí mladších 3 měsíců se vylučuje 0,14 g močoviny/(kg • den), ve věku 9–12 měsíců – 0,25 g/(kg • den). U novorozenců tvoří významné množství celkového dusíku v moči kyselina močová. Děti mladší 3 měsíců života vylučují 28,3 mg/(kg • den) a dospělí – 8,7 mg/(kg • den) této kyseliny. Její nadměrný obsah v moči je příčinou infarktů ledvin způsobených kyselinou močovou, které se pozorují u 75 % novorozenců. Kromě toho tělo malého dítěte vylučuje bílkovinný dusík ve formě amoniaku, který v moči tvoří 10–15 %, a u dospělého 2,5–4,5 % celkového dusíku. To se vysvětluje skutečností, že u dětí v prvních 3 měsících života není funkce jater dostatečně vyvinutá, takže nadměrné zatížení bílkovinami může vést k výskytu toxických metabolických produktů a jejich hromadění v krvi.

Kreatinin se vylučuje močí. Vylučování závisí na vývoji svalové soustavy. Předčasně narozené děti vylučují 3 mg/kg kreatininu denně, donošené děti 10–13 mg/kg a dospělí 1,5 g/kg.

Porucha metabolismu bílkovin

Mezi různými vrozenými onemocněními, jejichž základem jsou poruchy metabolismu bílkovin, tvoří významný podíl aminoacidopatie, které jsou založeny na nedostatku enzymů zapojených do jejich metabolismu. V současné době je popsáno více než 30 různých forem aminoacidopatií. Jejich klinické projevy jsou velmi rozmanité.

Relativně častým projevem aminoacidopatií jsou neuropsychiatrické poruchy. Opoždění neuropsychiatrického vývoje v podobě různého stupně oligofrenie je charakteristické pro mnoho aminoacidopatií (fenylketonurie, homocystinurie, histidinémie, hyperamonémie, citrulinémie, hyperprolinémie, Hartnupova choroba atd.), což potvrzuje jejich vysoká prevalence, která desítky a stovkykrát převyšuje prevalenci v běžné populaci.

Konvulzivní syndrom se často vyskytuje u dětí trpících aminoacidopatiemi a křeče se často objevují v prvních týdnech života. Často se vyskytují i flexorové křeče. Jsou charakteristické zejména pro fenylketonurii a vyskytují se také v případech poruch metabolismu tryptofanu a vitaminu B6 (pyridoxinu), glycinózy, leucinózy, prolinurie atd.

Často se pozorují změny svalového tonu ve formě hypotenze (hyperlysinémie, cystinurie, glycinóza atd.) nebo naopak hypertenze (leucinóza, hyperurikémie, Hartnupova choroba, homocystinurie atd.). Změny svalového tonu se mohou periodicky zvyšovat nebo snižovat.

Pro histidinemii je charakteristický opožděný vývoj řeči. Poruchy zraku se často vyskytují u aminoacidopatií aromatických a sirných aminokyselin (albinismus, fenylketonurie, histidinémie), ukládání pigmentu - u alkaptonurie, dislokace čočky - u homocystinurie.

Kožní změny u aminoacidopatií nejsou neobvyklé. Poruchy (primární a sekundární) pigmentace jsou charakteristické pro albinismus, fenylketonurii a méně často pro histidinémii a homocystinurii. U fenylketonurie je pozorována intolerance slunečního záření (spálení sluncem) bez opalování. Pelagroidní kůže je charakteristická pro Hartnupovu chorobu a ekzém pro fenylketonurii. U arginin-sukcinátové aminoacidurie je pozorována lámavost vlasů.

Gastrointestinální příznaky jsou u aminoacidémií velmi časté. Potíže s příjmem potravy, často zvracení, jsou charakteristické pro glycinózu, fenylketonurii, tyrosinózu, citrulinemii atd. téměř od narození. Zvracení může být paroxysmální a způsobit rychlou dehydrataci a soporózní stav, někdy kóma s křečemi. Při vysokém obsahu bílkovin se zvracení zvyšuje a stává se častějším. U glycinózy je doprovázeno ketonémií a ketonurií, respiračním selháním.

Často se u arginin-sukcinátové aminoacidurie, homocystinurie, hypermethioninemie a tyrosinózy pozoruje poškození jater, a to až do rozvoje cirhózy s portální hypertenzí a gastrointestinálním krvácením.

Hyperprolinemie je doprovázena renálními příznaky (hematurie, proteinurie). Mohou být pozorovány změny v krevním obrazu. Anémie je charakteristická pro hyperlysinemii a leukopenie a trombocytopatie pro glycinózu. Homocystinurie může zvýšit agregaci krevních destiček s rozvojem tromboembolie.

Aminoacidémie se může projevit již v novorozeneckém období (leucinóza, glycinóza, hyperamonémie), ale závažnost stavu se obvykle zvyšuje o 3–6 měsíců v důsledku významné akumulace aminokyselin i produktů jejich narušeného metabolismu u pacientů. Proto lze tuto skupinu onemocnění právem zařadit mezi akumulační choroby, které způsobují nevratné změny, především v centrálním nervovém systému, játrech a dalších systémech.

Spolu s narušením metabolismu aminokyselin lze pozorovat onemocnění založená na narušení syntézy bílkovin. Je známo, že v jádře každé buňky se genetická informace nachází v chromozomech, kde je kódována v molekulách DNA. Tato informace je přenášena transportní RNA (tRNA), která přechází do cytoplazmy, kde je přeložena do lineární sekvence aminokyselin, které jsou součástí polypeptidových řetězců, a dochází k syntéze bílkovin. Mutace v DNA nebo RNA narušují syntézu bílkovin správné struktury. V závislosti na aktivitě specifického enzymu jsou možné následující procesy:

1. Nedostatek tvorby konečného produktu. Pokud je tato sloučenina životně důležitá, pak dojde k úmrtí. Pokud je konečným produktem sloučenina méně důležitá pro život, pak se tyto stavy projeví ihned po narození a někdy i později. Příkladem takové poruchy je hemofilie (nedostatek syntézy antihemofilního globulinu nebo jeho nízký obsah) a afibrinogenémie (nízký obsah nebo absence fibrinogenu v krvi), které se projevují zvýšenou krvácivostí.
2. Akumulace mezilehlých metabolitů. Pokud jsou toxické, vyvíjejí se klinické příznaky, například u fenylketonurie a dalších aminoacidopatií.
3. Vedlejší metabolické dráhy se mohou stát hlavními a přetíženými a normálně se tvořící metabolity se mohou hromadit a vylučovat v neobvykle velkém množství, například při alkaptonurii. Mezi taková onemocnění patří hemoglobinopatie, u kterých je pozměněna struktura polypeptidových řetězců. V současné době bylo popsáno více než 300 abnormálních hemoglobinů. Je tedy známo, že dospělý typ hemoglobinu se skládá ze 4 polypeptidových řetězců aapp, které zahrnují aminokyseliny v určitém pořadí (v α-řetězci - 141 a v β-řetězci - 146 aminokyselin). To je kódováno v 11. a 16. chromozomu. Nahrazení glutaminu valinem tvoří hemoglobin S, který má α2-polypeptidové řetězce, v hemoglobinu C (α2β2) je glycin nahrazen lysinem. Celá skupina hemoglobinopatií se klinicky projevuje spontánní nebo faktory indukovanou hemolýzou, změnou afinity k transportu kyslíku heme a často zvětšenou slezinou.

Nedostatek vaskulárního nebo destičkového von Willebrandova faktoru způsobuje zvýšené krvácení, které je obzvláště časté u švédské populace Alandských ostrovů.

Do této skupiny by měly být zařazeny i různé typy makroglobulinémie, stejně jako poruchy syntézy jednotlivých imunoglobulinů.

Poruchy metabolismu bílkovin lze tedy pozorovat jak na úrovni jejich hydrolýzy a absorpce v gastrointestinálním traktu, tak i na úrovni mezilehlého metabolismu. Je důležité zdůraznit, že poruchy metabolismu bílkovin jsou obvykle doprovázeny poruchami jiných typů metabolismu, protože téměř všechny enzymy obsahují bílkovinnou složku.

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