Обмін протеїдів (нуклеопротеїдів, хромопротеїдів).

Нуклеопротеиды представляют собой вещества, построенные из белка и различных высокодолимеризованных нуклеиновых кислот. Оба вида нуклеиновых кислот - дезоксирибонуклеиновая кислота клеточного ядра (ДНК) и рибонуклеиновая кислота цитоплазмы (РНК) - определяются современными гистохимическими методами. ДНК является важнейшим компонентом в хромосомах и имеет тесное отношение к передаче наследственных свойств. Она отличается большой стабильностью, различна у разных видов животных, но у животного данного вида во всех органах обладает большим постоянством состава и структуры. РНК хорошо определяется в цитоплазме в виде плотных перинуклеарных скоплений. В ганглиозных клетках она представлена нисслевской субстанцией. Эта субстанция исчезает при перерезке нейрона; в моторных ганглиозных клетках ее исчезновение наблюдается при сильных мышечных сокращениях. Все это указывает на роль РНК в нервных энергетических процессах.

Нуклеиновые кислоты имеют два источника: поступление с пищей и саморепродукция. Распад нуклеотидов (соединений, входящих в состав нуклеиновых кислот) дает мочевую кислоту, которая как конечный продукт пуринового обмена выделяется с мочой. К патологии нуклеопротеидов относится мочекислый инфаркт и подагара.

Мочекислый инфаркт наблюдается главным образом у новорожденных как физиологическое явление в связи с особенной напряженностью обменных и выделительных процессов при переходе плода на режим внешнего дыхания. Такой переход влечет за собой массовый распад ядросодержащих эритроцитов и увеличение в крови мочевой кислоты. Образованию инфарктов способствует и потеря новорожденным воды. Ураты выпадают в прямых канальцах и собирательных трубочках сосочков почек, макроскопически имея вид желто-оранжевых полос. При давлении на сосочки можно получить огромное количество сферических и ради-ально исчерченных кристаллов мочекислого аммония.

Образование мочекислых инфарктов у новорожденных приурочено к 2-20-му дню жизни. Высказывается мнение, что конгломераты кристаллов мочекислого аммония и связывающая их рыхлая белковая масса могут послужить основой для развития мочекаменной болезни еще в детстве. Выпадение мочекислых солей в почках наблюдается и у взрослых - при лихорадочных кризах, при лейкоазах, особенно при интенсивном их лечении, ведущем к массовому распаду лейкозных клеток, после пневмонических кризов, сопровождающихся распадом и всасыванием экссудата. Подагра - болезнь обмена, характеризующаяся приступообразными болями в суставах и выпадением в области последних солей мочекислого натрия. Соли в изобилии откладываются на суставные поверхности (arthritis urica), главным образом плюсне-фаланговых суставов больших пальцев ног, коленных, голеностопных суставов, в хряще ушных раковин, в сухожилиях, в суставных связках. Иногда суставные поверхности выглядят как бы посыпанными мелом. Нередко соли образуют в периартикулярных тканях целые узлы, так называемые tophi urici. Подагрические узлы могут возникать и вне приступов. Иногда содержимое узлов прорывается через кожу и выкрашивается. Изредка соли откладываются в серозных, в мозговых оболочках. Микроскопически в тканях обнаруживают в большом количестве скопления игольчатых кристаллов мочекислого натрия и реактивные клеточные процессы различной интенсивности (В.Т. Талалаев, 1912; Pommer, 1929). Доказано, что ураты откладываются в живую ткань, и некроз, иногда наблюдаемый на местах отложений, возникает последовательно. В то же время без отложения уратов некроз не возникает.

Механизм образования больших кристаллических сростков, по-видимому, близок к камнеобразованию, о чем свидетельствует наличие в этих сростках белковой основы. В крови больных еще до приступа обнаруживается повышенное количество мочекислого натрия, которое во время приступа еще более возрастает. По окончании приступа отмечают концентрацию солей в собирательных канальцах почек. Резкое увеличение количества уратов в крови, их слабая растворимость и способность легко выпадать из раствора, особенно при денатурации белковой основы, т.е. защитных коллоидов, в совокупности ведут к подагрическим отложениям. Изотопный метод доказал эндогенное возникновение мочекислых солей и притом не только путем распада ядер клеток (Loffler и Roller, 1955).

Подагра в большинстве случаев наблюдается у мужчин и связана с врожденными особенностями обмена веществ, о чем свидетельствует множественное поражение подагрой членов семьи и сочетание подагры с нарушениями других видов обмена (о ж и р е н и е, диабет, желчекаменная болезнь, бронхиальная астма). Подагра бывает связана с особенностями питания в виде обильного потребления мяса, вина, а также с неподвижным образом жизни. Причиной подагры может быть задержка выделения солей с мочой, например при циррозе почек (вторичная подагра).

Среди млекопитающих подагра наблюдается только у человека. У птиц описываются две разновидности - суставная (близкая к человеческой) и висцеральная (по серозным листкам - Appleby и Siller, 1960). Своеобразным эквивалентом подагры является та разновидность мочекаменной болезни, при которой в составе камней определяются главным образом или исключительно ураты.

Обмен хромопротеидов.

Поступающий с пищей гемоглобин в желудочно-кишечном тракте распадается на глобин и гем. Глобин как белок гидролизуется до АК. Гем окисляется в гематин и выводится с калом.

Эндогенный гемоглобин разрушается главным образом в печени, а также в селезенке, костном мозге и других органах. Начальный этап распада гемоглобина - разрыв метинового мостика и образование вердоглобина. Вердоглобин еще содержит в соем составе железо и глобин. Процесс начинается с окисления гема и разрыва системы порфириновых колец. Двухвалентное железо гемоглобина превращается при этом в трехвалентное. Это вердоглобин - от него спонтанно отщепляется белок глобин и освобождается железо. Дальнейшие превращения приводят к потере железа и глобина, в результате чего происходит развертывание порфиринового кольца и образование желчного пигмента биливердина. Глобин гидролизуется до АК, а железо соединяется с белком и под названием ферритина откладывается в организме как запасная форма железа. Оставшаяся небелковая часть биливердина восстанавливается в билирубин. Билирубин транспортируется кровью в печень, где освобождается от белка и обезвреживается путем образования диглюкуронидов. Образующийся же в печени билирубин находится в связанной форме. Из печени билирубин поступает в желчный пузырь и подвергается превращениям. Дальнейшие продукты восстановления получили название уробилиногеновых тел. Почти весь выделяющийся печенью билирубин превращается в стеркобилиноген. У здорового человека ежедневно образуется 250-300 мг билирубина, который почти полностью удаляется из организма. содержание его в крови 0, 4-0, 8 мг%. повышение содержания билирубина в крови свыше 2 мг% сопровождается развитием желтухи. Железо, освобождающееся в клетках ретикуло-эндотелия при распаде гемоглобина и других хромопротеидов не удаляется из организма, а используется в синтезе нового хромопротеида - ферритина, выполняющего роль депо железа в организме. 2/3 общего количества ферритина содержится в печени. Из печени железо ферритина транспортируется в место синтеза гемоглобина (костный мозг) в виде железосодержащего белка - трансферина.

Изменения в первичной структуре цепей гемоглобина, т.е. замена отдельных АК остатков на другие, является причиной возникновения ряда врожденных заболеваний. Образование значительных количеств аномальных гемоглобинов может обусловливать нарушение дыхательной функции крови.

При нарушении обмена хромопротеидов возникают заболевания:

Серповидноклеточная анемия – это наследственное заболевание. При этом заболевании эритроциты изменяют свою форму за счет выпадения гемоглобина в осадок внутри эритроцитов, в результате чего нарушается функция переноса кислорода.

Желтухи - гемолитическая, механическая и паренхиматозная. гемолитическая желтуха возникает в результате образования избытка билирубина, превосходящего способность нормальных печеночных клеток к конъюгации, при этом в крови накапливается неконъюгированный билирубин.

Порфирии – нарушение процессов синтеза гемоглобина и накопление побочных продуктов. Обусловлены наследственными нарушениями обмена веществ в костном мозгу - эритропоэтические порфирии. Также бывают порфирии, обусловленные аномалией печени - печеночные порфирии. При всех формах имеются поражения кожи, иногда симптомы со стороны нервной системы.

Желчные пигменты - биливердин и билирубин придают окраску желчи. Поступление в желчь служит нормальным путем выведения желчных пигментов, которые являются конечными продуктами катаболизма порфириновых компонентов гемопротеидов. Если желчные пигменты накапливаются в крови и других жидкостях тела, либо при избыточном их образовании, либо в результате недостаточного их выведения с желчью, они придают интенсивную желтую окраску кожи. Это заболевание - желтуха.

В некоторых тканях происходит катаболизм гемопротеидов. Всем знакомо появление целой “радуги”, образуемой желчными пигментами после кровоизлияний и местного распада гемоглобина в коже и подкожной клетчатке, например, при синяках и ссадинах. В норме печень осуществляет эффективное удаление желчных пигментов из циркулирующей крови. После ряда окислительно-восстановительных реакций, катализируемых микроорганизмами кишечника продукты превращения желчных пигментов - уробилины выводятся с фекалиями. Количество билирубина в крови имеет важное значение для этиологии желтухи.

Злокачественная анемия, авитаминоз B12, связаны с нарушением синтеза ДНК и обмена нуклеопротеидов. При этом заболевании снижено количество эритроцитов и, соответственно, гемоглобина. Анемия, развивающаяся при действии ионизирующей радиации: нарушение синтеза ДНК и подавление митотической активности клеток в кроветворных органах и тканях.

Приобретенная аутоагрессивная гемолитическая анемия: в селезенке происходит разрушение и растворение (лизис) эритроцитов.