Beta oxidare

Beta-oxidarea ( β-oxidarea ), cunoscută și sub numele de ciclu Knoop-Linen , este un proces metabolic de degradare a acizilor grași [1] . Procesul și-a primit numele de la al 2-lea atom de carbon (poziția C-3 sau β) din grupa carboxil (-COOH) a acidului gras , care suferă oxidare și separare ulterioară de moleculă. Produșii fiecărui ciclu de β-oxidare sunt FAD H2 , NADH și acetil- CoA . Reacțiile de β-oxidare și oxidarea ulterioară a acetil-CoA în ciclul Krebs servesc ca una dintre principalele surse de energie pentru sinteza.ATP prin mecanismul fosforilării oxidative [2] [3] .

În celulele eucariote, β-oxidarea are loc exclusiv în condiții aerobe în matricea mitocondrială sau peroxizomi ; la plante, acest proces are loc în glioxizomi .

Procesul de β-oxidare este o cale specifică pentru degradarea acizilor grași. Este una dintre principalele surse de energie utilizate pentru sinteza ATP [2] .

Toate reacțiile de oxidare în mai multe etape sunt accelerate de enzime specifice. β-oxidarea acizilor grași superiori este un proces biochimic universal care are loc în toate organismele vii. La mamifere, acest proces are loc în multe țesuturi, în primul rând în ficat , rinichi și inimă . Acizii grași superiori nesaturați (oleic, linoleic, linolenic etc.) se reduc în prealabil la acizi saturați.

Pe lângă β-oxidare, care este principalul proces de degradare a acizilor grași la animale și la oameni, există și α-oxidare și ω-oxidare. α-Oxidarea are loc atât la plante , cât și la animale, cu toate acestea, întregul proces are loc în peroxizomi [4] . ω-oxidarea este mai puțin frecventă în rândul animalelor ( vertebrate ), apare în principal la plante [4] . Procesul de ω-oxidare are loc în reticulul endoplasmatic (RE).

Istorie

β-oxidarea a fost descoperită în 1904 de chimistul german Franz Knoop ( Franz Knoop ) în experimente cu câini de hrănire cu diverși acizi grași, în care un atom de hidrogen pe atomul de carbon terminal ω-C al grupării metil -CH 3 a fost înlocuit cu un radical fenil -С 6 H 5 [1] [3] .

Franz Knoop a sugerat că oxidarea unei molecule de acid gras în țesuturile corpului are loc în poziția β. Ca rezultat, fragmentele cu două atomi de carbon sunt separate secvenţial din molecula de acid gras din partea grupării carboxil [3] .

Acizii grași , care fac parte din grăsimile naturale ale animalelor și plantelor, au un număr par de atomi de carbon. Orice astfel de acid din care o pereche de atomi de carbon este scindată trece în cele din urmă prin etapa de acid butiric . După o altă β-oxidare, acidul butiric devine acetoacetic . Acesta din urmă este apoi hidrolizat la două molecule de acid acetic [3] . Cu toate acestea, la acel moment, mecanismele de oxidare a acizilor grași care au loc la atomul β-C erau încă necunoscute [5] [6] . În 1948-1949. Kennedy și Lehninger au stabilit că procesul de oxidare a acizilor grași are loc în mitocondrii . F. Linen și colegii (1954-1958) au descris principalele procese enzimatice de oxidare a acizilor grași [1] .

Teoria β-oxidării acizilor grași, propusă de F. Knoop, a servit în mare măsură drept bază pentru ideile moderne despre mecanismul oxidării acizilor grași [1] [3] .

Procese metabolice

β-oxidarea este o secvență de procese:

• Activarea acizilor grași care apar în citoplasma celulei cu formarea acil-CoA
• Transportul acil-CoA prin membrana dublă mitocondrială prin carnitină (transport transmembranar)
• β-oxidarea intramitocondrială (apare în matrice ) [7] .

Activarea acizilor grași

Acizii grași care s-au format în celulă prin hidroliza triacilgliceridelor sau au intrat în ea din sânge trebuie activați, deoarece ei înșiși sunt substanțe inerte metabolice și, prin urmare, nu pot fi supuși reacțiilor biochimice, inclusiv oxidare. Procesul de activare a acestora are loc în citoplasmă cu participarea ionilor ATP , coenzimei A (HS-CoA) și Mg2 + . Reacția este catalizată de enzima acil-CoA sintetaza cu lanț lung a acizilor grași ( Long-chain-fatty-acid-CoA ligase , EC 6.2.1.3 ), procesul este endergonic , adică se desfășoară datorită utilizării energia de hidroliză a moleculei de ATP :

acil-CoA sintetazele se găsesc atât în ​​citoplasmă , cât și în matricea mitocondrială. Aceste enzime diferă prin specificitatea lor pentru acizii grași cu lungimi diferite de lanț de hidrocarburi. Acizii grași cu lanț scurt și mediu (de la 4 la 12 atomi de carbon) pot pătrunde în matricea mitocondrială prin difuzie . Activarea acestor acizi grași are loc în matricea mitocondrială [2] .

Acizii grași cu lanț lung, care predomină în corpul uman (de la 12 la 20 de atomi de carbon), sunt activați de sintetazele acil-CoA situate în exteriorul membranei mitocondriale exterioare.

Pirofosfatul eliberat în timpul reacției este hidrolizat de enzima pirofosfatază ( EC 3.6.1.1 ):

În acest caz, echilibrul de reacție se deplasează spre formarea acil-CoA [2] .

Deoarece procesul de activare a acizilor grași are loc în citoplasmă, este necesar un transport suplimentar de acil-CoA prin membrană în mitocondrii.

Transportul acizilor grași prin membrana mitocondrială

Transportul acizilor grași cu lanț lung prin membrana mitocondrială densă este mediat de carnitină . Membrana exterioară a mitocondriilor conține enzima carnitin aciltransferaza I ( carnitin palmitoiltransferaza I , CPT1, EC 2.3.1.21 ), care catalizează reacția cu formarea acilcarnitinei (gruparea acil este transferată de la atomul de sulf al CoA la gruparea hidroxil a carnitină cu formarea acilcarnitinei (carnitine-СOR)), care difuzează prin membrana mitocondrială exterioară [2] [3] :

R-CO~SCoA + carnitină ↔ carnitină-COR + CoA-SH

Acilcarnitina rezultată trece prin spațiul intermembranar către partea exterioară a membranei interioare și este transportată de enzima carnitin acilcarnitin translocaza (CACT) [2] .

După trecerea acilcarnitinei (carnitina-COR) prin membrana mitocondrială, are loc reacția inversă - descompunerea acilcarnitinei cu participarea CoA-SH și a enzimei mitocondriale carnitin acil-CoA transferaza sau carnitin aciltransferaza II ( carnitin palmitoiltransferaza II , CPT2). , EC 2.3.1.21 ):

CoA-SH + carnitină-COR ↔ R-CO~SCoA + carnitină

Astfel, acil-CoA devine disponibil pentru enzimele de β-oxidare. Carnitina liberă este returnată în partea citoplasmatică a membranei mitocondriale interioare prin aceeași translocază [2] [3] [8] .

După aceea, acil-CoA este inclus în reacțiile de β-oxidare.

Procesul de transfer transmembranar al acizilor grași poate fi inhibat de malonil-CoA [9] .

Oxidarea acizilor grași intramitocondriali

În matricea mitocondrială, acizii grași sunt oxidați în ciclul Knoopp-Linen. Acesta implică patru enzime care acţionează secvenţial asupra acil-CoA. Metabolitul final al acestui ciclu este acetil-CoA . Procesul în sine constă din patru reacții.

Acetil-CoA rezultat este oxidat în ciclul Krebs, iar acil-CoA, scurtat cu doi atomi de carbon, trece din nou în mod repetat prin întreaga cale de β-oxidare până la formarea butiril-CoA (compus cu 4 atomi de carbon), care în la rândul său este oxidat la 2 molecule de acetil-CoA. FADH 2 și NADH·H intră direct în lanțul respirator [1] .

Pentru degradarea completă a unui acid gras cu lanț lung, ciclul trebuie repetat de mai multe ori, de exemplu, pentru stearil-CoA (C 17 H 35 CO~SCoA), sunt necesare opt cicluri [10] .

Caracteristici ale oxidării acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon

Ca urmare a oxidării acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon, se formează nu numai acetil-CoA, FAD H2 și NADH , ci și o moleculă de propionil-CoA ( C2H5- CO ~ SCoA) .

Propionil-CoA este transformat secvențial în succinil-CoA. Carboxilarea propionil-CoA se realizează sub acțiunea propionil-CoA carboxilază ( EC 6.4.1.3 ) (coenzima acestei enzime este biotina (vitamina B7) - un purtător al grupărilor carboxil; reacția necesită și ATP ). Reacția este stereospecifică. Produsul de reacție este izomerul S al metilmalonil-CoA, care este catalizat de metilmalonil-CoA racemaza ( EC 5.1.99.1 ) la izomerul R. Izomerul R rezultat al metimalonil-CoA sub acțiunea enzimei methylmalonil-CoA mutaza ( EC 5.4.99.2 ) (a cărui coenzimă deoxiadenozilcianocobalamină este un derivat al vitaminei B12 ) este transformat în succinil-CoA, care apoi intră în ciclul Krebs . 1] .

Oxidarea acizilor grași nesaturați

Acizii grași nesaturați (EFA) reprezintă aproape jumătate din totalul acizilor grași din corpul uman. Caracteristicile β-oxidării unor astfel de acizi sunt determinate de poziția și numărul de legături duble. Legăturile duble (-C=C-) ale acizilor grași nesaturați naturali ( oleic , linoleic etc.) au o configurație cis, iar în esterii CoA ale acizilor nesaturați, care sunt produse intermediare în β-oxidarea acizilor grași saturați , legăturile duble au configurație trans. Beta-oxidarea acestor acizi se desfășoară în mod obișnuit până când legătura dublă este între al treilea și al patrulea atom de carbon. Apoi, enzima enoil-CoA izomeraza ( EC 5.3.3.8 ) mută legătura dublă din poziția Δ 3-4 în poziția Δ 2-3 și schimbă conformația cis a dublei legături în trans, care este necesară pentru β-oxidare. În plus, procesul se desfășoară în același mod ca pentru acizii saturați [1] [2] [3] .

Când acizii grași cu două (-C=CCC=C-) sau mai multe legături nesaturate sunt oxidați, este necesară încă o enzimă suplimentară β-hidroxiacil-CoA epimeraza ( EC 5.1.2.3 ).

Viteza de oxidare a acizilor grași nesaturați este mult mai mare decât cea a celor saturați, datorită prezenței dublelor legături. De exemplu, dacă luăm rata de oxidare a acidului stearic saturat ca standard , atunci viteza de oxidare a acidului oleic este 11, linoleic este 114, linolenic este 170 și arahidonic este de aproape 200 de ori mai mare decât stearic [1] .

Beta-oxidarea la plante

Bilanțul energetic al procesului

Ca rezultat al transferului de electroni de-a lungul ETC de la FAD H 2 și NADH , sunt sintetizate 4 molecule de ATP (1,5 din FADH 2 și 2,5 din NADH [11] ). În cazul oxidării acidului palmitic au loc 7 cicluri de β-oxidare (16/2-1 = 7), ceea ce duce la formarea a 4 × 7 = 28 molecule de ATP. În procesul de β-oxidare a acidului palmitic, se formează 8 molecule de acetil-CoA, fiecare dintre acestea, atunci când este complet arsă în ciclul acidului tricarboxilic, dă 10 molecule ATP, iar 8 molecule vor da 10 × 8 = 80 molecule ATP.

Astfel, în total, odată cu oxidarea completă a acidului palmitic, se formează 28 + 80 = 108 molecule de ATP. Totuși, ținând cont de o moleculă de ATP , care este hidrolizată la AMP , adică 2 legături macroergice sau două ATP sunt cheltuite, la început pentru procesul de activare (formarea palmitoil-CoA), producția totală de energie în timpul completului oxidarea unei molecule de acid palmitic în condițiile unui corp animal va fi de 108-2=106 molecule [3] .

Ecuația generală pentru oxidarea acidului palmitic este următoarea:

Formula pentru calcularea cantității totale de ATP care este generată ca urmare a procesului de β-oxidare a acizilor grași cu un număr par de atomi de carbon:

unde n  este numărul de atomi de carbon dintr-o moleculă de acid gras; 10 și respectiv 4, numărul de molecule de ATP sintetizate în timpul oxidării a 1 mol de acetil-CoA în ciclul Krebs și într-un ciclu de beta-oxidare a acizilor grași (1,5 ATP din FADH 2 și 2,5 ATP din NADH); -2 - cantitatea de ATP cheltuită pentru activarea acidului gras.

Formula pentru calcularea cantității totale de ATP care este generată ca urmare a procesului de β-oxidare a acizilor grași cu un număr impar de atomi de carbon:

unde n  este numărul de atomi de carbon dintr-o moleculă de acid gras; 25 - cantitatea de ATP care este sintetizată în timpul oxidării 1 moleculă de succinil-CoA rezultată în ciclul Krebs la oxaloacetat C 4 (5 mol) și oxidarea sa completă ulterioară în TCA (2 × 10 = 20 mol); -3 - cantitatea de ATP cheltuită pentru activarea acidului gras (2 mol), precum și pentru sinteza metilmalonil-CoA (1 mol). Să calculăm numărul de molecule de ATP sintetizate în timpul oxidării a 1 mol de acid nonadecanoic (C 19 ). Să folosim formula: (19-3/2 × 10) + (19/2-1,5 × 4) + 25 - 3 = 134 mol de ATP.

Calculul energetic al β-oxidării pentru unii acizi grași este prezentat sub forma unui tabel.

În multe țesuturi, oxidarea acizilor grași  este o sursă importantă de energie. Acestea sunt țesuturi cu activitate ridicată a enzimelor ciclului Krebs și lanțuri de transport de electroni  - celule roșii ale mușchilor scheletici , mușchi al inimii (miocard), rinichi . De exemplu, eritrocitele , care nu au mitocondrii, nu pot oxida acizii grași. În același timp, acizii grași nu pot servi ca sursă de energie pentru creier și alte țesuturi nervoase , deoarece nu trec prin bariera hemato-encefalică datorită proprietăților lor hidrofobe . Rata metabolismului acizilor grași în țesuturile nervoase este cu un ordin de mărime mai mică decât, de exemplu, în mușchii scheletici. Prin urmare, în astfel de situații, mai ales în timpul înfometării prelungite, ficatul procesează aproximativ 50% din acizii grași care intră în el în alte surse de energie - corpi cetonici care pot fi utilizați de țesutul nervos [2] .

Oxidarea acizilor grași extramitocondriali

Pe lângă β-oxidarea acizilor grași care apar în mitocondrii, există și oxidarea extra-mitocondrială. Acizii grași cu o lungime mai mare a lanțului (de la C 20 ) nu pot fi oxidați în mitocondrii datorită prezenței unei membrane duble dense, care împiedică transferul lor prin spațiul intermembranar. Prin urmare, oxidarea acizilor grași cu lanț lung (C 20 -C 22 și mai mult) are loc în peroxizomi [12] . În peroxizomi, procesul de β-oxidare a acizilor grași se desfășoară într-o formă modificată. Produșii de oxidare în acest caz sunt acetil-CoA, octanoil-CoA și peroxid de hidrogen H 2 O 2 . Acetil-CoA se formează într-o etapă catalizată de dehidrogenază dependentă de FAD. Enzimele peroxizomilor nu atacă acizii grași cu lanț scurt, iar procesul de β-oxidare este oprit prin formarea octanoil-CoA.

Acest proces nu este asociat cu fosforilarea oxidativă și generarea de ATP și, prin urmare, octanoil-CoA și acetil-CoA sunt transferate din CoA în carnitină și trimise în mitocondrii, unde sunt oxidate pentru a forma ATP [8] .

Activarea β-oxidării peroxizomale are loc cu un conținut în exces de acizi grași începând de la C 20 în alimentele consumate , precum și la administrarea medicamentelor hipolipemiante.

Regulamentul

Rata de reglare a procesului de β-oxidare include mai mulți factori:

• Raportul ATP / AMP și NADH/NAD + , precum și viteza reacțiilor ETC și calea generală de catabolism ;
• stări de foame sau de sațietate (adică raportul dintre insulină - glucagon);
• activitățile enzimei de reglare carnitin palmitoiltransferaza I (CPTI);
• disponibilitatea substratului - acizi grași;
• nevoile de energie ale celulei;
• disponibilitatea oxigenului [2] .

Viteza de β-oxidare depinde, de asemenea, de activitatea enzimei carnitin palmitoiltransferaza I (CPTI). În ficat, această enzimă este inhibată de malonil-CoA, o substanță produsă în timpul biosintezei acizilor grași .

În mușchi, carnitina palmitoiltransferaza I (CPTI) este de asemenea inhibată de malonil-CoA. Deși țesutul muscular nu sintetizează acizi grași, are o izoenzimă acetil-CoA carboxilază care sintetizează malonil-CoA pentru a regla β-oxidarea. Această izoenzimă este fosforilată de protein kinaza A , care este activată în celule sub acțiunea adrenalinei , și de protein kinaza dependentă de AMP, și astfel este inhibată; concentrația de malonil-CoA scade. Ca rezultat, în timpul muncii fizice, când AMP apare în celulă, β-oxidarea este activată sub acțiunea adrenalinei, cu toate acestea, rata acesteia depinde și de disponibilitatea oxigenului. Prin urmare, β-oxidarea devine o sursă de energie pentru mușchi la numai 10-20 de minute de la începerea activității fizice (așa-numitul exercițiu aerobic), când aportul de oxigen către țesuturi crește [13] .

Încălcări ale procesului

Defecte ale sistemului de transport al carnitinei

Defectele sistemului de transport al carnitinei se manifestă prin fermentopatii și stări deficitare ale carnitinei în organismul uman.

Stări de deficit de carnitină

Cele mai frecvente afecțiuni deficitare asociate cu pierderea carnitinei în anumite condiții ale corpului:

• acidurie; pacienții care suferă de acidurie organică pierd o cantitate mare de carnitină, care este excretată din organism sub formă de conjugate cu acizi organici;
• în timpul hemodializei pe termen lung ;
• cu tratamentul pe termen lung al pacienților cu diabet zaharat cu sulfoniluree, care sunt inhibitori ai enzimei carnitin palmitoiltransferaza I (CPTI);
• activitate scăzută a enzimelor care catalizează sinteza carnitinei;
• defecte congenitale ale enzimei carnitine palmitoiltransferaza I (CPTI), care este responsabilă pentru transportul carnitinei acilate (carnitina-COR) prin membrana mitocondrială [2] .

Semnele și simptomele deficienței de carnitină sunt atacuri de hipoglicemie care apar din cauza scăderii gluconeogenezei ca urmare a încălcării procesului de β-oxidare a acizilor grași, o scădere a formării corpilor cetonici, însoțită de o creștere a conținutul de acizi grași liberi (FFA) în plasma sanguină, slăbiciune musculară (miastenia gravis), precum și acumularea de lipide [8] .

Fermentopatii

Cu un defect al genei carnitine palmitoiltransferazei I - CPT1 (mult mai rar în gena CPT2), se dezvoltă o formă hepatică de deficiență enzimatică, care duce la hipoglicemie și o scădere a conținutului de corpi cetonici din plasma sanguină . Un defect al genei carnitinei palmitoiltransferazei II CPT2 provoacă miopatie la adulți ( dureri musculare periodice , slăbiciune musculară, spasme, mioglobinurie ), la nou-născuți - o formă hepatică fatală (hiperamoniemie, activitate crescută a transaminazelor serice, hepatomegalie, hipoglicemie non-cetotică, coma ). ). Deficiența carnitinei palmitoiltransferazei II se caracterizează și prin cardiomegalie [8] [14] .

Tulburări genetice ale acil-CoA dehidrogenazelor acizilor grași cu lanț mediu

În mitocondrii, există 3 tipuri de acil-CoA dehidrogenaze care oxidează acizii grași cu un radical cu lanț lung, mediu sau scurt. Acizii grași , deoarece radicalul este scurtat în timpul β-oxidării, pot fi oxidați secvenţial de către aceste enzime. Defectul genetic al dehidrogenazei acizilor grași cu lungimea medie a radicalului ( EC 1.3.8.7 ) - MCADD (abreviat de la M edium- c hain a cil-CoA d ehidrogenază deficiency ) este cel mai frecvent în comparație cu alte boli ereditare - 1 : 15 000. Gena defectă de frecvență ACADM , care codifică acil-CoA dehidrogenaza acizilor grași cu lungime medie a lanțului, în rândul populației europene - 1:40. Aceasta este o boală autozomal recesivă rezultată din înlocuirea nucleotidei T ( timină ) cu A ( adenină ) în poziţia 985 a genei [2] . Se manifestă prin acumularea de acizi grași cu lanț mediu (în special caprilici ) și derivații acestora în sânge și un deficit secundar de carnitină. Simptomele caracteristice sunt accese de vărsături , letargie , hipoglicemie severă non-cetotică cauzată de utilizarea abundentă a glucozei (mai ales periculoasă pentru nou-născuți), se poate dezvolta comă și este posibilă moartea. Boala prezintă un mare pericol la copii, întrucât dintre aceștia se observă cea mai mare mortalitate (până la 60%) [9] .

Tulburări genetice ale acil-CoA dehidrogenazelor acizilor grași cu lanț foarte lung

O boală genetică severă autosomal recesivă apare cu o frecvență de 1:3000-1:50000 la nou-născuții din Europa și SUA. Este cauzată de o mutație a genei ACADVL , care codifică acil-CoA-dehidrogenaza acizilor grași cu un lanț de carbon foarte lung - VLCAD (abreviat de la Very l ong c hain a cil-CoA d ehidrogenază , EC 1.3.8.9 ) . Această enzimă este implicată în β-oxidarea mitocondrială a acizilor grași, al căror lanț de carbon conține 14-20 de atomi. Boala se caracterizează prin acumularea de acizi grași (C 14 -C 20 ) în organism. Manifestările negative sunt exprimate în leziuni ale țesutului cerebral ( encefalopatie ), inimii ( cardiomiopatie ), ficatului ( infiltrație grasă ). Simptomele sunt similare cu MCADD. Există mai multe forme de deficiență de acil-CoA dehidrogenază a acizilor grași cu lanț foarte lung:

• sistemic;
• hepatic;
• miopat.

Forma sistemică este frecventă la nou-născuți sau copiii mici și are cea mai mare rată a mortalității (până la 30%). Cea mai gravă și periculoasă formă a bolii.

Forma hepatică are adesea o manifestare precoce (dezvoltarea manifestărilor clinice), cu toate acestea, are o evoluție mai puțin severă și o mortalitate. Se caracterizează prin crize de hipoglicemie hipocetotică.

Forma miopatică se observă la copiii de vârstă școlară și la adulți. Principalele sale manifestări sunt intoleranța la efort ( miastenia gravis ), durerea musculară (mialgie, rabdomialgie), rabdomioliză, decolorarea urinei din cauza mioglobinuriei [15] .

Acidurie dicarboxilica

Aciduria dicarboxilică este o boală asociată cu excreția crescută a acizilor dicarboxilici C6 - C10 și hipoglicemie care apare pe acest fond , însă nu este asociată cu o creștere a conținutului de corpi cetonici. Cauza acestei boli este MCADD. În acest caz, β-oxidarea este perturbată și ω-oxidarea acizilor grași cu lanț lung este îmbunătățită, care sunt scurtați la acizi dicarboxilici cu lanț mediu care sunt excretați din organism [8] .

Sindromul Zellweger

Sindromul Zellweger (Zellweger) sau sindromul cerebrohepatorenal, o boală ereditară rară descrisă de medicul pediatru american Hans Zellweger ( ing.  HU Zellweger ), care se manifestă prin absența peroxizomilor în toate țesuturile corpului. Drept urmare, în organism, în special în creier, se acumulează acizi polienoici (C 26 -C 38 ), care sunt acizi grași cu lanț lung [8] . Incidența aproximativă a tulburărilor de biogeneză a peroxizomilor din spectrul sindromului Zellweger este de 1:50.000 de nou-născuți în Statele Unite și 1:500.000 de nou-născuți în Japonia. Sindromul se caracterizează prin: retard de creștere prenatală; hipotensiune musculară; dificultate la supt; areflexie; dolicocefalie; frunte inalta; fata rotunda plata; pleoape umflate; hipertelorism; incizia mongoloidă a ochilor; cataracta ; retinopatie pigmentară sau displazie a nervului optic; colobomul irisului; auriculare joase; micrognatie ; despicătură de palat; curbura laterală sau medială a degetelor; leziuni hepatice ( hepatomegalie (creșterea volumului hepatic), disgeneza ductului intrahepatic, ciroză hepatică ); boala de rinichi cu chisturi multiple; adesea - severe, incompatibile cu anomalii de viață ale plămânilor și defecte cardiace; dezvoltarea psihomotorie întârziată; convulsii ; icter persistent. Examenul patologic relevă mielinizarea întârziată a neuronilor; acumularea de lipide în astrocite; în ficat, rinichi și creier, conținutul de plasmogeni este redus; în celulele hepatice și în alte țesuturi ale corpului, numărul de peroxizomi este redus, majoritatea enzimelor peroxizomale sunt inactive. În sânge, activitatea transaminazelor este crescută și se observă hiperbilirubinemie persistentă [16] . Tulburările în biogeneza peroxizomului sunt cauzate de mutații la una dintre cele 12 gene PEX [17] care codifică peroxinele. Mutațiile acestor gene duc la anomalii în biogeneza peroxizomului. Toate variantele sindromului Zellweger sunt moștenite în mod autosomal recesiv [18] .

Boala de vărsături jamaicane

Boala specifică, caracterizată prin intoxicație severă, însoțită de vărsături , șoc hipovolemic, convulsii , hipoglicemie , în formă gravă, comă și deces. Se numește când este folosit:

• fructe necoapte sau crude de aki , sau blighia delicioasă ( Blighia sapida ), care includ un derivat al acidului α-aminopropanoic , o toxină- hipoglicină .
• de fructe de litchi necoapte ( Litchi chinensis ), care conține și hipoglicină, a fost descoperit în 2017 ca urmare a deceselor prin otrăvire în masă a copiilor din India care au consumat fructe de litchi necoapte pe stomacul gol.

Ca urmare a metabolismului, hipoglicina este transformată în metilenciclopropaneacetil-CoA (mcpa-CoA), care inactivează acil-CoA dehidrogenaza, în urma căreia procesul de β-oxidare este inhibat [8] . În plus, mcpa-CoA este capabil să blocheze enzimele gluconeogenezei [19] . În prezența hipoglicinei, se acumulează în principal butiril-CoA, care este hidrolizat în acid butiric liber (butirat). Acidul butiric în exces intră în sânge , provocând indirect hipoglicemie [9] .

Vezi și

• metabolismul lipidic
• Lanț de transport de electroni

Note

1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Stroev E. A. Biological chemistry: Textbook for pharmaceutical. in-tov și pharmac. fals. Miere. în-tovarăș. - M . : Şcoala superioară, 1986. - 479 p.
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 E.S. Severin. Biochimie. - M. : GEOTAR-MED, 2004. - 779 p. — ISBN 5-9231-0254-4 .
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Berezov T. T., Korovkin B. F. Chimie biologică. - M. : Medicină, 1998. - 704 p. — ISBN 5-225-02709-1 .
4. ↑ 12 Metzler , 2003 , p. 943.
5. ↑ Knoop, Franz. Der Abbau aromatischer Fettsäuren im Tierkörper  (neopr.)  // Beitr Chem Physiol Pathol. - 1904. - T. 6 . - S. 150-162 .
6. ↑ Houten SM , Wanders RJ O introducere generală în biochimia β-oxidării acizilor grași mitocondriali.  (engleză)  // Jurnalul bolilor metabolice moștenite. - 2010. - Vol. 33, nr. 5 . - P. 469-477. - doi : 10.1007/s10545-010-9061-2 . — PMID 20195903 .
7. ↑ Voet, Donald; Voet, Judith; Pratt, Charlotte. Fundamente ale biochimiei vieții la nivel molecular  . — Orașul New York: John Wiley & Sons, Inc. , 2013. - P. 582-584. — ISBN 1118129180 .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 R. Murray, D. Grenner, P. Meyes, W. Rodwell. Biochimia umană. - M . : Mir, 1993. - T. I. - 384 p. — ISBN 5-03-001774-7 .
9. ↑ 1 2 3 Nelson D., Cox M. Lehninger's Fundamentals of Biochemistry. - M. : BIOM, 2011. - T. II.
10. ↑ Kolman. Ya., Rem K. G. Biochimie vizuală. — M .: Mir, 2011. — 469 p. - ISBN 5-03-003304-1 .
11. ^ Nelson D. Cox M. Lehninger's Fundamentals of Biochemistry: în 3 vol. Vol. 2: Bioenergetics and Metabolism . — Editor, 2020.
12. ↑ Singh I. Biochemistry of peroxisomes in health and disease   // Mol . celulă. Biochim. : jurnal. - 1997. - Februarie ( vol. 167 , nr. 1-2 ). - P. 1-29 . - doi : 10.1023/A:1006883229684 . — PMID 9059978 .
13. ↑ Chimie biologică cu exerciții și sarcini / Ed. S.E. Severin. - M. : GEOTAR-Media, 2011. - 624 p. — ISBN 9785970417553 .
14. ↑ Handig I și colab.: Moștenirea mutației S113L într-o familie consangvină cu deficiență a enzimei carnitine palmitoiltransferaze. Zumzet. Genet. 97: 291-293, 1996. PMID 8786066 .
15. ↑ Orientări clinice federale (protocoale) pentru furnizarea de îngrijiri medicale pacienților cu deficiență de acil-CoA dehidrogenază a acizilor grași cu un lanț de carbon foarte lung . - Moscova: SOCIETATEA RUSĂ DE GENETICĂ MEDICALĂ, 2013. - 18 p.
16. ↑ P. Bowen, C.S.N. Lee, H.U. Zellweger, R. Lindenburg. Un sindrom familial de defecte congenitale multiple. Buletinul Spitalului Johns Hopkins, 1964; 114:402.
17. ↑ OMIM 214100
18. ↑ Medical Planet . Consultat la 22 aprilie 2016. Arhivat din original pe 6 mai 2016. (nedefinit)
19. ↑ FRUCTUL ACKEE (BLIGHIA SAPIDA) ȘI EFECTELE TOXICE ASOCIATE . Universitatea din Columbia Britanică (17 noiembrie 2005). Preluat la 6 iunie 2021. Arhivat din original la 10 martie 2021. (nedefinit)

Literatură

• D. Metzler. Biochimie. - M . : Mir, 1980. - 609 p.

• Nelson D, Fundamentele biochimiei lui Cox M. Lehninger. - M . : Binom, 2014. - 636 p. - 1700 de exemplare.  — ISBN 978-5-94774-366-1 .
• David E. Metzler. Biochimie: reacțiile chimice ale celulelor vii. — ediția a II-a. - Presa Academică, 2003. - Vol. 2. - 1973 p. - ISBN 978-0-1249-2541-0 .

Dicționare și enciclopedii	Britannica (online) Brockhaus