Obezitatea. Dereglarea metabolismului lipidic în ţesutul adipos se manifestă prin depuneri excesive localizate sau generalizate de grăsimi.
Circa 15% din masa corpului omului sănătos constituie grăsimile concentrate în celule specializate ale sistemului macrofagal – adipocite din ţesutul adipos. În aceste celule lipidele, predominant triacilgliceridele cu acizi graşi saturaţi sau mononesaturaţi, constituie 90% din masa celulară. Spre deosebire de alte organe, procesele metabolice în ţesutul adipos se reduc doar la lipogeneză şi lipoliză.
Lipogeneza se efectuează prin sinteza de novo a acizilor graşi din produşii metabolismului glucozei – acetil-KoA – cu concursul ATP, NADP.H şi alfa-glicerofosfatului. Aceasta explică faptul că lipogeneza şi acumularea grăsimilor în ţesutul adipos este un proces, care depinde într-o măsură mai mare de ingerarea excesivă a glucidelor decât a lipidelor. Glucoza, care parvine la adipocite, este supusă glicolizei, furnizând ATP şi citratul, necesar pentru sinteza acetil-KoA. Metabolizarea parţială a glucozei pe cale fosfogluconată furnizează protonii în componenţa NADP.H necesari pentru reacţiile de reducere în procesul lipogenezei şi alfa-glicerofosfatul necesar pentru sinteza glicerolului. Astfel, având toţi ingredienţii necesari, şi anume ATP, acetil-KoA şi alfa-glicerofosfatul, adipocitul sintetizează lipide din glucoză.
Altă sursă pentru lipogeneză în ţesutul adipos sunt acizii graşi din triacilgliceridele parvenite cu sângele în componenţa chilomicronilor sau a lipoproteinelor. Adipocitele, care posedă enzima lipoproteinlipaza eliberează acizii graşi şi glicerolul din chilomicroni şi lipoproteine, le înglobează, utilizându-le pentru lipogeneză. De menţionat că din cauza lipsei enzimei glicerolkinaza adipocitele nu pot utiliza glicerolul, ci numai alfa-glicerofosfatul, format pe parcursul glicolizei. Din această cauză glicerolul eliberat din chilomicroni şi lipoproteine este reîntors ficatului şi altor organe, care pot să-l metabolizeze. Astfel, chiar şi pentru sinteza lipidelor din acizii graşi adipocitele au neapărat nevoie de glucoză ca sursă de alfa-glicerofosfat şi donatori de protoni. Insulina este hormonul, care stimulează lipogeneza prin intensificarea captării glucozei de adipocite şi concomitent stimulează glicoliza. De menţionat că adipocitele nu sunt capabile să sintetizeze lipoproteine.
Lipoliza în adipocite este asigurată atât de lipoproteinlipază de pe suprafaţa externă a membranei, cât şi de lipaza intracelulară, care acţionează asupra picăturii de grăsime depozitate. Sistemul de lipaze intracelulare este reprezentat prin două enzime: una atacă doar triacilgliceridele şi le scindează până la diacilgliceride, iar a doua enzimă scindează completamente diacilgliceridele până la acizi graşi şi glicerol. Activitatea primei lipaze este reglată de AMP-ciclic, a cărui sinteză este modulată de unii hormoni. Astfel, membrana adipocitelor este înzestrată cu receptori de două tipuri. Receptorii de primul tip răspund la acţiunea catecolaminelor, care intensifică sinteza intracelulară de AMP-ciclic şi astfel iniţiază lipoliza. Al doilea tip de receptori răspund la acţiunea insulinei, care antagonizează activaţia adenilatciclazei de către hormonii stimulanţi (catecolamine), micşorează concentraţia de AMP-ciclic şi inhibă lipoliza. Importanţa insulinei se manifestă elocvent în caz de diabet zaharat sau la inhibiţia secreţiei insulinei în inaniţie. În aceste cazuri în lipsa insulinei are loc activarea necontrolată a lipolizei în adipocite cu mobilizarea abundentă a acizilor graşi şi invadarea lipidică a organelor, în primul rând, a ficatului.
Stresul emoţional, hipotermia, efortul muscular intensifică lipoliza fie prin hipersecreţia adrenalinei de către medulosuprarenale, fie prin noradrenalina eliminată de terminaţiunile adrenergice la excitaţia sistemului nervos simpatic.
Din alţi stimuli lipolitici fac parte ACTH, STH, glucagonul.
Obezitatea primară sau alimentară este rezultatul excesului alimentar de energie în comparaţie cu consumul real de energie. Predispoziţia genetică faţă de obezitate rezidă pe unele particularităţi metabolice, care determină randamentul utilizării substanţelor nutritive. Unul din aceste mecanisme este intensitatea funcţionării ciclurilor biochimice numite “inutile” – reacţiile reversibile, care decurg concomitent în ambele sensuri cu consum de energie (de ex., glucoza – glucozo-6-fosfat, fructoza – fructozo-1,6-difosfat). Din alte mecanisme face parte cuplarea indisociabilă a oxidării şi fosforilării şi prevalenţa oxidării glucidelor asupra glicolizei anaerobe. Astfel, randamentul înalt al utilizării substanţelor nutritive predispune la obezitate. Caracterul ereditar al obezităţii este dovedit prin descoperirea la om şi mamifere a genei obezităţii (engl. – obese gene), mutaţiile din componenţa căreia provoacă obezitatea. Fenotipul acestor mutanţi include depuneri excesive de grăsimi în ţesutul adipos, polifagia, activitatea fizică redusă, diminuarea bilanţului energetic, diabet zaharat tip II. Produsul expresiei genei ob este “proteina ob” – leptina (din gr. leptos – subţire), care controlează masa ţesutului adipos. Astfel, nivelul scăzut de leptină în sânge este semnalul micşorării rezervelor de grăsimi, care demarează reacţii orientate spre restabilirea rezervelor – mărirea poftei de mâncare. Din contra, concentraţia sporită de leptină induce micşorarea consumului de alimente concomitent cu intensificarea metabolismului, a consumului de oxigen, ridicarea temperaturii corpului, intensificarea activităţii motorii. Pe parcursul vieţii este posibilă modificarea pragului de percepere a leptinei de către SNC cu transformarea fenotipului din zvelt în obez.
Obezitatea secundară se dezvoltă pe fundalul unei boli primordiale. De exemplu, obezitatea hipofizară este în relaţie cu hipersecreţia de corticotropină şi glucocorticoizi, obezitatea tireoprivă este rezultatul hipotireoidismului, iar cea hipoovariană – a deficitului de estrogene.
Dereglarea metabolismului lipidic în creier
Circa ½ din masa creierului o constituie lipidele reprezentate preponderent de fosfolipide, sfingolipide, colesterol şi doar într-o măsură mică de grăsimi neutre şi acizi graşi. Toate substanţele lipidice sunt utilizate în exclusivitate în procesele de sinteză şi nu sunt depozitate. Toate lipidele creierului sunt sintetizate local din glucide. Mitocondriile neuronilor sunt incapabile de a oxida acizii graşi, astfel că toată energia necesară este furnizată din metabolismul glucidic. Doar într-o măsură mică în inaniţie, în condiţii de hipoglicemie creierul utilizează şi corpii cetonici, în special beta-oxibutiratul.
Din patologia congenitală a metabolismului lipidic în creier fac parte lipidozele – acumularea excesivă a lipidelor în creier. La lipidoze se referă gangliozidoza, sfingomielinoza, glucocerebrozidoza.
Consecinţele dishomeostaziilor lipidice sunt: infiltraţia şi distrofia celulară grasă, ateromatoza, necroza celulară, atrofia, sclerozarea organelor.
19.3. Dismetabolismele proteice
19.3.1. Etiologia generală a dismetabolismelor proteice
19.3.2. Dishomeostaziile. Hipoproteinemia. Disproteinemia
19.3.1. Etiologia generală a dismetabolismelor proteice
A. Disponibilitatea şi consumul proteinelor
Proteinele în organism joacă preponderent rolul plastic şi doar limitat unul energetic – (doar 10% din toată energia necesară organismului este asigurată de substanţele proteice). Utilizarea proteinelor în scop energetic depinde de calorajul general al raţiei – o dată cu micşorarea calorajului general creşte şi procentul de proteine catabolizate.
Necesităţile în proteine sunt satisfăcute prin consumul de proteine animale şi vegetale. În afară de cantitatea totală consumată importanţă esenţială are componenţa aminoacidică a proteinelor, şi anume raportul aminoacizilor. Din punctul de vedere al posibilităţii transformărilor reciproce aminoacizii se divizează în esenţiali (aminoacizii, care nu pot fi sintetizaţi în organism şi necesită ingerarea cu alimentele) şi aminoacizii neesenţiali (care pot fi obţinuţi în organism prin transformarea reciprocă a unor aminoacizi). Aminoacizii esenţiali sunt: arginina, histidina, izoleucina, leucina, lizina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofanul şi valina. Aminoacizii neesenţiali sunt: alanina, aspartatul, asparagina, cisteina, glutamatul, acidul glutaminic, glicina, prolina, serina şi tirozina.
Spre deosebire de glucide şi lipide, care se pot substitui reciproc, păstrarea homeostaziei structurale a organismului necesită un raport strict dintre consumul şi eliminarea proteinelor – bilanţul proteic. La adulţi, o dată cu încetarea creşterii corpului, se instalează un echilibru dintre aceste procese – cantitatea de azot consumat cu substanţele proteice este egală cu azotul eliminat în urma catabolismului proteinelor. Acest echilibru poate fi dereglat în ambele direcţii doar în episoade de scurtă durată. Bilanţul pozitiv al proteinelor (azotului) – cantitatea de azot consumată o depăşeşte pe cea eliminată, denotă încorporarea azotului în structurile proteice ale organismului. Ca tendinţă de lungă durata bilanţul pozitiv de azot se observă la copii în procesul de creştere. Episodic bilanţul pozitiv de azot se instalează la femeile gravide şi la reconvalescenţi. Bilanţul negativ de azot – cantitatea de azot eliminată o depăşeşte pe cea ingerată, atestă catabolismul proteinelor structurilor proprii şi se observă în deficitul energetic, inaniţie, febră, boli cronice, stres. Lipsa în raţie a aminoacizilor esenţiali face imposibilă pentru sinteza de proteine asimilarea altor aminoacizi, din care cauză aminoacizii nesolicităţi se elimină din organism.
În organism funcţionează un proces dinamic perpetuu de dezintegrare şi resinteză a proteinelor din componenţa structurilor organismului. Din această cauză structurile organismului trebuie privite ca un echilibru dinamic, şi nu o stare staţionară. Astfel, perioada de semiviaţă (engl., half-life) a proteinelor organismului (perioada de timp, în care are loc reînnoirea a ½ din masa proteică) este egală cu 3 săptămâni. Aceasta înseamnă că zilnic se descompun şi se resintetizează cca 500 g proteine din structurile organismului.
Consumul zilnic necesar de proteine constituie pentru adulţi 0,7 g/kg/24 de ore, pentru copii – 2 g, pentru gravide şi femeile lactante – un surplus de 20% la cota zilnică. După cum s-a mai menţionat, pe lângă cantitatea totală de proteine ingerate mai are importanţă şi compoziţia aminoacidică a proteinelor, şi anume prezenţa aminoacizilor esenţiali în cantităţi necesare pentru sinteza proteinelor proprii. Din acest punct de vedere cele mai calitative proteine sunt cele de origine animală (Cunoscând componenţa proteinelor vegetale se pot combina produsele în scopul complementării cu aminoacizii deficienţi. Astfel, porumbul este deficient în triptofan şi lizină, iar boboasele – în metionină, în timp ce ansamblul acestor produse şi legume conţine întreg spectrul de aminoacizi.).
Consumul excesiv de proteine provoacă doar efecte dispeptice: insuficienţa relativă a enzimelor digestive cu maldigestia proteinelor. Persistenţa proteinelor în bolul fecal transferat în intestinul gros provoacă o creştere abundentă a microflorei cu intensificarea proceselor de putrefacţie. Rezultatul intensificării proceselor de putrefacţie este eliminarea substanţelor gazoase (amoniac, metan, hidrogen sulfurat), care balonează intestinele – meteorism intestinal. Formarea substanţelor nevolatile (fenol, crezol, indol, scatol, putrescină, cadaverină ş.a.) provoacă autointoxicaţia gastro-intestinală. Ansamblul de fenomene, care însoţeşte consumul excesiv de proteine poartă denumirea de dispepsie proteică sau putridă.
Carenţa alimentară proteică este o stare cu mult mai gravă şi cu consecinţe uneori ireversibile. Consumul cronic al alimentelor sărace în proteine şi cu caloraj scăzut provoacă sindromul denumit cwasiorcor. Acesta se întâlneşte în populaţia săracă şi în primul rând afectează copiii mici, în special în perioada după înţărcare. Aceeaşi stare atenuată se poate instala şi la vegetarienii cu dieta vegetariană drastică, care nu consumă nici lapte şi nici ouă. Ţinând cont de necesitatea proteinelor pentru organogeneză, deficienţa proteinelor afectează fără excepţie toate organele – are loc atrofia organelor şi diminuarea capacităţii regenerative şi reparative. Se dereglează sinteza enzimelor digestive, care antrenează şi maldigestia puţinelor proteine ingerate – astfel se instalează un cerc vicios: carenţa de proteine – deficienţa de enzime proteolitice – maldigestia proteinelor – carenţa de proteine. Din cauza deficienţei sintezei hemoglobinei se instalează anemia cu hipoxie.
Insuficienţa sintezei de către ficat a proteinelor serice antrenează hipoproteinemia cu edeme şi hidropizie. Atrofia sistemului limfoid (timusul, splina, ganglionii limfatici) diminuează sinteza anticorpilor, ceea ce condiţionează imunodeficienţa. Sinteza insuficientă de către ficat a lipoproteinelor dereglează considerabil metabolismul lipidic, transportul şi metabolismul lipidelor, iar insuficienţa factorilor sistemului de coagulare antrenează sindromul hemoragic. Fără de corecţie adecvată sindromul cwasiorcor conduce la sfârşit letal.
B. Dereglarea digestiei proteinelor. Maldigestia.
Dereglarea digestiei proteinelor este denumită maldigestie.
Fiziologic digestia proteinelor constă în scindarea consecutivă a acestora pe parcursul pasajului prin tractul digestiv şi expunerii succesive acţiunii diferitelor enzime digestive. În stomac proteinele sunt atacate în mod nespecific de acidul clorhidric şi de prima enzimă digestivă proteolitică – pepsina. Sub acţiunea pepsinei gastrice lanţul proteic se rupe în locul aminoacizilor aromatizaţi ciclici şi ca rezultat se formează polipeptide de diferită lungime. Polipeptidele formate în stomac ulterior, în duoden, sunt atacate de tripsina şi chimotripsina pancreatică, care le scindează până la tri- şi dipeptide. În intestinul subţire peptidele formate sub acţiunea enzimelor pancreatice sunt supuse acţiunii tri- şi dicarboxipeptidazelor intestinale, inclusiv şi celor intracelulare, care le scindează până la aminoacizi liberi. Aminoacizii ca substanţe elementare fără specificitate de specie şi individuală pot fi absorbiţi în mediul intern.
Cauzele maldigestiei sunt afecţiunile gastrice, pancreatice şi intestinale.
C. Dereglarea absorbţiei aminoacizilor. Malabsorbţia
Dereglarea absorbţiei substanţelor proteice este denumită malabsorbţie. Cauzele malabsorbţiei sunt în primul rând maldigestia proteinelor – proteinele nu sunt scindate până la aminoacizi. Malabsorbţia aminoacizilor formaţi este în relaţie cu procesele patologice din mucoasa intestinală – inflamaţie, atrofie, distrofie. Deoarece procesul final de scindare a di- şi tripeptidelor are loc intracelular, în enterocite şi este cuplat cu procesul de absorbţie, aceste două fenomene – maldigestia şi malabsorbţia – se întâlnesc în cuplu.
O altă manifestare a dereglării absorbţiei este pătrunderea în mediul intern a moleculelor de proteine sau polipeptide. Deoarece aceste substanţe sunt antigene heterogene, deci posedă specificitate de specie şi individuală, absorbţia lor în mediul intern şi contactul cu sistemul imun declanşează reacţii alergice – alergie alimentară.
D. Dereglarea funcţiilor hepatice. Insuficienţa hepatică. Ficatul îndeplineşte în organism funcţia de proteinostat (aminostat) prin reacţiile anabolice şi catabolice ale proteinelor.
Anabolismul proteic realizat de ficat constă din sinteza proteinelor (proprii ficatului şi pentru “export”, destinate altor organe), sinteza lipoproteinelor, sinteza proteinelor sistemului coagulant, dezaminarea acizilor aminaţi şi sinteza ureei din amoniac, sinteza acidului uric, transaminarea aminoacizilor. Ficatul sintetizează proteine proprii hepatocitelor necesare în procesul de regenerare şi reparaţie. O dată cu aceasta ficatul sintetizează şi proteinele serice (albuminele, globulinele, cu excepţia fracţiei gama, lipoproteinele, ceruloplasmina, properdina, pseudocolinesteraza ş.a.).
Catabolismul proteinelor constă în proteoliză, dezaminarea şi decarboxilarea aminoacizilor. Proteoliza este o reacţie importantă pentru realizarea gluconeogenezei – sintezei glucozei din aminoacizi. Sinteza ureei din amoniac este o reacţie de detoxicare şi eliminare din organism a amoniacului. În procesul de decarboxilare are loc sinteza de amine biogene (din triptofan – triptamina, din histidină – histamina, din tirozină – tiramina, din dioxifenilalanină – DOPA – dopamina, din glutamat – acidul gama-aminobutiric şi a.).
În insuficienţa hepatică survenită de pe urma altor procese patologice primare din ficat (hepatite, hepatoze, ciroză), se dereglează toate operaţiunile metabolice ale ficatului cu proteinele. Sindroamele clinice rezultante sunt următoarele: hipoproteinemie (hipoalbuminemie cu predominarea relativă a globulinelor), hipocoagulabilitatea sângelui, deficienţa lipoproteinelor şi a fosfolipidelor, micşorarea ceruloplasminei şi a pseudocolinesterazei, hiperaminoacidemia, aminoaciduria, bilanţul negativ de azot, amoniemia.
E. Dereglările endocrine. Cele mai importante consecinţe pentru metabolismul proteic au dereglările secreţiei somatotropinei, hormonilor sexuaţi, glucocorticoizilor, hormonilor tiroidieni.
F. Eliminarea excesivă a proteinelor din organism cu consecinţe patologice se întâlneşte în nefropatii cu proteinurie, în enterite, în procese supurative.
19.3.2. Dishomeostaziile proteice. Disproteinemia. Hipoproteinemia.
Hipoproteinemia reprezintă micşorarea conţinutului total de proteine în sânge sub 70 g /l.
În normă în sânge sunt prezente următoarele substanţe proteice sau derivaţi ale acestora: proteine, polipeptide, aminoacizi, creatinină, uree, acid uric.
Normoproteinemia. Conţinutul total de proteine în serul sanguin constituie cca 75 g/l. Proteinele serice sunt reprezentate de albumine, globulinele alfa 1 şi alfa 2, beta şi gama, proteinele sistemului hemocoagulant (protrombina, fibrinogenul ş.a.), proteinele rezistenţei nespecifice (sistemul complementului, properdina ş.a), a sistemului antioxidant (ceruloplasmina), proteinele în componenţa lipoproteinelor, aminoacizii. Conţinutul fiecărui reprezentant al spectrului proteic sanguin este de asemenea reglat homeostatic. Dereglările homeostaziei componenţei proteice a sângelui pot fi atât cantitative, cât şi calitative cu modificarea spectrului proteic.
Cauzele hipoproteinemiei sunt aportul insuficient de proteine exogene, dereglarea procesului de sinteză a proteinelor proprii, intensificarea catabolismului proteic, pierderea excesivă a proteinelor proprii.
Consumul insuficient de proteine induce bilanţul negativ de azot, starea, în care exodul fiziologic al azotului endogen (uzarea fiziologică a structurilor, excreţia şi secreţia, procesele reparative şi regenerative fiziologice) nu este recuperat printr-un consum adecvat de azot proteic. Aceleaşi consecinţe le are maldigestia şi malabsorbţia proteinelor.
Micşorarea sintezei proteinelor proprii în condiţiile aportului suficient şi digestiei şi absorbţiei adecvate poate fi cauzată de dereglarea funcţiei proteinsintetice a ficatului. Ficatul sintetizează aproape toate proteinele serice (cu exceptia imunoglobulinelor, care sunt sintetizate de celulele plasmatice derivate din limfocitele B). La diminuarea funcţiei proteinsintetice are loc micşorarea preponderentă în serul sanguin al albuminelor (hipoalbuminemia) concomitent cu creşterea relativă a globulinelor, ceea ce se manifestă prin micşorarea coeficientului albumine/globuline sub valori normale – mai mic de 1,5. Creşterea în ser a ponderii proteinelor macrodisperse se manifestă prin diminuarea stabilităţii acestora în soluţie, care are semnificaţie diagnostică şi se depistează în laborator prin aşa-zisele probe proteinsedimentare ale ficatului, şi anume sedimentarea mai uşoară sub acţiunea alcoolului, timolului, clorurii de hidrargium. Deficitul proteinelor din componenţa sistemului coagulant (protrombinei, fibrinogenului) antrenează sindromul hemoragic.
Pierderea excesivă a proteinelor serice este posibilă în combustii asociate cu plasmoragie, diaree persistenţă, însă cea mai frecventă este hipoproteinemia în sindromul nefrotic. Sindromul nefrotic se caracterizează prin degenerescenţa tubilor renali şi incapacitatea acestora de a reabsorbi în sânge proteinele din urina primitivă (filtratul glomerular). Deoarece fiziologic prin capilarele glomerulare se filtrează preponderent albuminele cu masa moleculară mică, predominant se pierd anume aceste proteine serice, iar consecinţa este hipoalbuminemia. Din cauza masei moleculare mici (şi respectiv concentraţiei mari de particule proteice) anume albuminele exercită în cea mai mare măsură presiunea oncotică a plasmei sanguine. Din această cauză hipoalbuminemia antrenează hipoonchia, poliuria, extravazarea lichidului în spaţiul interstiţial (edeme) şi în cavităţile seroase (hidropizie).
Hipoproteinemia de orice origine are manifestări clinice comune. Astfel hipoalbuminemia conduce la hipoonchie, poliurie, deshidratare, edeme, hidropizie. Deficitul proteinelor cu funcţie specifică – a proteinelor sistemului coagulant, a ceruloplasminei, complementului, condiţionează respectiv hipocoagularea sângelui, reducerea capacităţii antioxidante, diminuarea imunităţii nespecifice.
Hiperaminoacidemia. Diminuarea funcţiei ficatului de transaminare face imposibilă sinteza aminoacizilor neesenţiali, din care cauză chiar şi acizii neesenţiali devin de neînlocuit, ceea ce stopează sinteza proteinelor. Aminoacizii nesolicitaţi pentru sinteza proteinelor se acumulează în exces în sânge (hiperaminoacidemia), se elimină cu urina (aminoaciduria) şi, în final, se instalează bilanţul negativ de azot.
Hiperamoniemia. Diminuarea funcţiei ficatului de detoxicare a amoniacului prin sinteza de uree conduce la hiperamoniemie – component patogenetic în coma hepatică. În coma hepatică se instalează tendinţa de alcalinizare a sângelui – alcaloza metabolică. Paralel, amoniemia suscită centrul respirator, provocând dispnee în formă de respiraţie profundă şi lentă (Kussmaul), hiperventilaţie pulmonară, eliminarea în exces a dioxidului de carbon şi prin consecinţă alcaloza respiratorie. De menţionat, că acumularea de corpi cetonici, de asemenea proprie insuficienţei hepatice, condiţionează tendinţa spre acidoză metabolică.
Diminuarea funcţiei de detoxicare a ficatului induce autointoxicaţia gastrointestinală cu produsele metabolice toxice sintetizate de microflora intestinală în procesele de putrefacţie.
Consecinţele dereglărilor metabolismului proteic sunt procesele patologice celulare – distrofii celulare, necroza, hiporegenerarea, sclerozarea şi procese patologice integrale – hipocoagularea sângelui, imunodeficienţele, hiporeactivitatea.
19.4. Inaniţia
Inaniţia reprezintă privaţiunea organismului de substanţe nutritive. Inaniţia se clasifică în completă, incompletă si parţială.
Dostları ilə paylaş: |