Известно, что белки подвергаются гидролизу под влиянием эндо- и экзопептидаз, образующихся в желудке, поджелудочной железе и кишечнике. Эндопептидазы (пепсин, трипсин и химотрипсин) вызывают расщепление белка в средней его частин до альбумоз и пептонов. Экзопептидазы (карбопептидаза, аминопептидаза и дипептидаза), образующиеся в поджелудочной железе и тонком кишечнике, обеспечивают отщепление концевых участков белковых молекул и продуктов их распада до аминокислот, всасывание которых происходит в тонком кишечнике с участием АТФ.
Нарушения гидролиза белков могут быть вызваны многими причинами: воспаление, опухоли желудка, кишечника, поджелудочной железы; резекции желудка и кишечника; общие процессы типа лихорадки, перегревания, гипотермии; при усилении перистальтики вследствие расстройств нейроэндокринной регуляции. Все вышеназванные причины ведут к дефициту гидролитических ферментов или ускорению перистальтики, когда пептидазы не успевают обеспечить расщепление белков.
Нерасщепленные белки поступают в толстый кишечник, где под влиянием микрофлоры начинаются процессы гниения, приводящие к образованию активных аминов (кадаверин, тирамин, путресцин, гистамин) и ароматических соединений типа индола, скатола, фенола, крезола. Эти токсические вещества обезвреживаются в печени путем соединения с серной кислотой. В условиях резкого усиления процессов гниения возможна интоксикация организма.
Нарушения всасывания обусловлены не только расстройствами расщепления, но и дефицитом АТФ, связанным с торможением сопряжения дыхания и окислительного фосфорилирования и блокадой данного процесса в стенке тонкого кишечника при гипоксии, отравлениях флоридзином, монойодацетатом.
Нарушения расщепления и всасывания белков, так же как и недостаточное поступление белков в организм, ведут к белковому голоданию, нарушению синтеза белка, анемии, гипопротеинемии, склонности к отекам, недостаточности иммунитета. В результате активации системы гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников и гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной системы увеличивается образование глюкокортикоидов и тироксина, которые стимулируют тканевые протеазы и распад белка в мышцах, желудочно-кишечном тракте, лимфоидной системе. Аминокислоты при этом могут служить энергетическим субстратом и, кроме того, усиленно выводятся из организма, обеспечивая формирование отрицательного азотистого баланса. Мобилизация белка является одной из причин дистрофии, в том числе в мышцах, лимфоидных узлах, желудочно-кишечном тракте, что усугубляет нарушение расщепления и всасывания белков.
При всасывании нерасщепленного белка возможна аллергизация организма. Так, искусственное вскармливание детей нередко ведет к аллергизации организма по отношению к белку коровьего молока и другим белковым продуктам. Причины, механизмы и последствия нарушений расщепления и всасывания белков представлены на схеме 8.
| Схема 8. Нарушения гидролиза и всасывания белков | ||
| Нарушения гидролиза | Нарушения всасывания | |
| Причины | Воспаление, опухоли, резекции желудка и кишечника, усиление перистальтики (нервные влияния, снижение кислотности желудка, прием недоброкачественной пищи) | |
| Механизмы | Дефицит эндопептидаз (пепсин, трипсин, химотрипсин) и экзопептидаз (карбо-, амино- и дипептидазы) | Дефицит АТФ (всасывание аминокислот - активный процесс и происходит с участием АТФ) |
| Последствия | Белковое голодание -> гипопротеинемия отеки, анемия; нарушение иммунитета -> склонность к инфекционным процессам; диарея, нарушение
транспорта гормонов.
Активация катаболизма белков -> атрофия мышц, лимфоидных узлов, желудочно-кишечного тракта с последующим усугублением нарушений процессов гидролиза и всасывания не только белков, витаминов, но и других веществ; отрицательный азотистый баланс. Всасывание нерасщепленного белка -> аллергизация организма. При поступлении нерасщепленных белков в толстый кишечник усиливаются процессы бактериального расщепления (гниения) с образованием аминов (гистамин, тирамин, кадаверин, путресцин) и ароматических токсических соединений (индол, фенол, крезол, скатол) |
|
Этот тип патологических процессов включает недостаточность синтеза, усиление распада белков, нарушения превращения аминокислот в организме.
- Нарушение синтеза белка.
Биосинтез белков происходит на рибосомах. С участием транспортной РНК и АТФ на рибосомах образуется первичный полипептид, в котором последовательность включения аминокислот определяется ДНК. Синтез альбуминов, фибриногена, протромбина, альфа- и бета-глобулинов происходит в печени; гамма-глобулины образуются в клетках ретикулоэндотелиальной системы. Нарушения синтеза белка наблюдаются при белковом голодании (в результате голодания или нарушения расщепления и всасывания), при поражении печени (расстройства кровообращения, гипоксия, цирроз, токсико-инфекционные поражения, дефицит анаболических гормонов). Важной причиной является наследственно обусловленное поражение В-системы иммунитета, при котором блокировано образование гамма-глобулинов у мальчиков (наследственные агаммаглобулинемии).
Недостаточность синтеза белка приводит к гипопротеинемии, нарушению иммунитета, дистрофическим процессам в клетках, возможно замедление свертываемости крови из-за уменьшения фибриногена и протромбина.
Увеличение синтеза белка обусловлено избыточной продукцией инсулина, андрогенов, соматотропина. Так, при опухоли гипофиза с вовлечением эозинофильных клеток образуется избыток соматотропина, что приводит к активации синтеза белка и усилению процессов роста. Если избыточное образование соматотропина происходит в организме с незавершенным ростом, то усиливается рост тела и органов, проявляющийся в виде гигантизма и макросомии. Если усиление секреции соматотропина происходит у взрослых, то увеличение синтеза белка приводит к росту выступающих частей тела (кистей, стоп, носа, ушей, надбровных дуг, нижней челюсти и т. д.). Это явление получило название акромегалии (от греч. acros - кончик, megalos - большой). При опухоли сетчатой зоны коры надпочечников, врожденном дефекте образования гидрокортизона, а также опухоли семенников усиливается образование адрогенов и активируется синтез белка, что проявляется в увеличении объема мускулатуры и раннем формировании вторичных половых признаков. Увеличение синтеза белка является причиной положительного азотистого баланса.
Увеличение синтеза иммуноглобулинов происходит при аллергических и аутоаллергических процессах.
В ряде случаев возможно извращение синтеза белка и образование белков, которые в норме не обнаруживаются в крови. Это явление получило название парапротеинемии. Парапротеинемия наблюдается при миеломной болезни, болезни Вальденстрема, некоторых гаммапатиях.
При ревматизме, тяжелых воспалительных процессах, инфаркте миокарда, гепатите синтезируется новый, так называемый С-реактивный белок. Он не является иммуноглобулином, хотя его появление обусловлено реакцией организма на продукты повреждения клеток.
- Усиление распада белков.
При белковом голодании, изолированном увеличении образования тироксина и глюкокортикоидов (гипертиреоз, синдром и болезнь Иценко-Кушинга) активируются тканевые катепсины и распад белка прежде всего, в клетках поперечно-полосатой мускулатуры, лимфоидных узлов, желудочно-кишечного тракта. Образующиеся аминокислоты выделяются в избытке с мочой, что способствует формированию отрицательного азотистого баланса. Избыточная продукция тироксина и глюкокортикоидов проявляется также в нарушении иммунитета и повышенной склонности к инфекционным процессам, дистрофии различных органов (поперечно-полосатой мускулатуры, сердца, лимфоидных узлов, желудочно-кишечного тракта).
Наблюдения показывают, что за три недели в организме взрослого человека белки обновляются наполовину путем использования аминокислот, поступивших с пищей, и за счет распада и ресинтеза. По данным Мак-Мюррей (1980), при азотистом равновесии ежедневно синтезируется 500 г белков, т. е. в 5 раз больше, чем поступает с пищей. Это может быть достигнуто за счет повторного использования аминокислот, в том числе и образующихся при распаде белков в организме.
Процессы усиления синтеза и распада белков и их последствия в организме представлены в схемах 9 и 10.
Схема 10. Нарушение азотистого равновесия Положительный азотистый баланс Отрицательный азотистый баланс Причины Увеличение синтеза и, как следствие, уменьшение выведения азота из организма (опухоли гипофиза, сетчатой зоны коры надпочечников). Преобладание распада белка в организме и, как следствие, выделение азота в большем количестве по сравнению с поступлением. Механизмы Усиление продукции и секреции гормонов, обеспечивающих синтез белка (инсулин, соматотропин, гормоны андрогенного действия). Увеличение продукции гормонов, стимулирующих катаболизм белка путем активации тканевых катепеи-нов (тироксин, глюкокортикоиды). Последствия Ускорение процессов роста, преждевременное половое созревание. Дистрофия, в том числе и желудочно-кишечного тракта, нарушение иммунитета. - Нарушения превращения аминокислот.
В ходе межуточного обмена аминокислоты подвергаются трансаминированию, дезаминированию, декарбоксилированию. Трансаминирование направлено на образование новых аминокислот путем переноса аминогруппы на кетокислоту. Акцептором аминогрупп большинства аминокислот является альфа-кетоглютаровая кислота, которая превращается в глютаминовую. Последняя снова может отдавать аминогруппу. Этот процесс контролируется трансаминазами, коферментом которых является пиридоксальфосфат, производное витамина В 6 (пиридоксин). Трансаминазы содержатся в цитоплазме и митохондриях. Донатором аминогрупп является глютаминовая кислота, находящаяся в цитоплазме. Из цитоплазмы глютаминовая кислота поступает в митохондрии.
Торможение реакций трансаминирования возникает при гипоксии, дефиците витамина В 6 , в том числе при подавлении сульфаниламидами, фтивазидом кишечной микрофлоры, которая частично синтезирует витамин В 6 , а также при токсико-инфекционных поражениях печени.
При тяжелых повреждениях клеток с явлениями некроза (инфаркт, гепатит, панкреатит) трансаминазы из цитоплазмы поступают в большом количестве в кровь. Так, при остром гепатите, по данным Мак-Мюррея (1980), активность глютамат-алланинтрансферазы в сыворотке крови возрастает в 100 раз.
Основным процессом, приводящим к разрушению аминокислот (деградации их), является безаминирование, при котором под влиянием ферментов аминооксидаз образуются аммиак и кетокислота, подвергающиеся дальнейшему превращению в цикле трикарбоновых кислот до С0 2 и Н 2 0. Гипоксия, гиповитаминозы С, РР, В 2 , В 6 блокируют распад аминокислот по этому пути, что способствует их увеличению в крови (аминоацидемия) и выделению с мочой (аминоацидурия). Обычно при блокаде дезаминирования часть аминокислот подвергается декарбоксилированию с образованием ряда биологически активных аминов - гистамина, серотонина, гама-амино-масляной кислоты, тирамина, ДОФА и др. Декарбоксилирование тормозится при гипертиреозе и избытке глюкокортикоидов.
В результате дезаминирования аминокислот образуется аммиак, который обладает сильно выраженным цито-токсическим эффектом, особенно для клеток нервной системы. В организме сформирован ряд компенсаторных процессов, обеспечивающих связывание аммиака. В печени из аммиака синтезируется мочевина, являющаяся сравнительно безвредным продуктом. В цитоплазме клеток аммиак связывается глютаминовой кислотой с образованием глютамина. Этот процесс получил название амидирования. В почках аммиак соединяется с ионом водорода и в виде солей аммония удаляется с мочой. Этот процесс, названный аммониогенезом, является одновременно важным физиологическим механизмом, направленным на поддержание кислотно-щелочного равновесия.
Таким образом, в результате дезаминирования и синтетических процессов в печени образуются такие конечные продукты азотистого обмена, как аммиак и мочевина. В ходе превращения в цикле трикарбоновых кислот продуктов межуточного обмена белков - ацетилкоэнзима-А, альфа-кетоглютарата, сукцинилкоэнзима-А, фумарата и оксалоацетата - образуются АТФ, вода и С0 2 .
Конечные продукты азотистого обмена выделяются из организма разными путями: мочевина и аммиак - преимущественно с мочой; вода с мочой, через легкие и потоотделением; С0 2 - преимущественно через легкие и в виде солей с мочой и потом. Эти небелковые вещества, содержащие азот, составляют остаточный азот. В норме его содержание в крови составляет 20-40 мг% (14,3-28,6 ммоль/л).
Основным феноменом нарушений образования и выведения конечных продуктов белкового обмена является увеличение небелкового азота крови (гиперазотемия). В зависимости от происхождения гиперазотемия подразделяется на продукционную (печеночную) и ретенционную (почечную).
Продукционная гиперазотемия обусловлена поражениями печени (воспаление, интоксикации, цирроз, расстройства кровообращения), гипопротеинемией. При этом синтез мочевины нарушается, и аммиак накапливается в организме, оказывая цитотоксический эффект.
Ретенционная гиперазотемия возникает при поражении почек (воспаление, расстройства кровообращения, гипоксия), нарушении оттока мочи. Это ведет к задержке и увеличению в крови остаточного азота. Данный процесс сочетается с активацией альтернативных путей выделения азотистых продуктов (через кожу, желудочно-кишечный тракт, легкие). При ретенционной гиперазотемии увеличение остаточного азота идет преимущественно за счет накопления мочевины.
Нарушения образования мочевины и выделения азотистых продуктов сопровождаются расстройствами водно-электролитного баланса, нарушением функций органов и систем организма, особенно нервной системы. Возможно развитие печеночной или уремической комы.
Причины гиперазотемии, механизмы и изменения в организме при этом представлены на схеме 11.
| Схема 11. Нарушения образования и выведения конечных продуктов белкового обмена | ||
| ГИПЕРАЗОТЕМИЯ | ||
| Печеночная (продукционная) | Почечная (ретенционная) | |
| Причины | Поражения печени (интоксикации, цирроз, расстройства кровообращения), белковое голодание | Нарушение образования мочевины в печени |
| Механизмы | Воспаление почек, расстройства кровообращения, нарушения оттока мочи | Недостаточное выделение азотистых продуктов с мочой |
| Изменения в организме | Последствия
- Нарушение функции органов и систем, особенно нервной системы. Возможно развитие печеночной или уремической комы.
Механизмы компенсации - Амидирование в клетках, аммониогенез в почках, выделение азотистых продуктов альтернативными путями (через кожу, слизистые, желудочно-кишечный тракт) |
|
Источник : Овсянников В.Г. Патологическая физиология, типовые патологические процессы. Учебное пособие. Изд. Ростовского университета, 1987. - 192 с.
2. Как называются структуры ядра, хранящие информацию о белках организма?
3. Какая молекула является матрицей (шаблоном) для синтеза и-РНК?
4. Как называется процесс синтеза полипептидной цепи белка на рибосоме?
5. На какой молекуле находится триплет называемый кодон?
6. На какой молекуле находится триплет называемый антикодон?
7. По какому принципу антикодон узнает кодон?
8. Где в клетке происходит образование комплекса т-РНК+аминокислота?
9. Как называется первый этап биосинтеза белка?
10. Дана полипептидная цепь: -ВАЛ - АРГ - АСП- Определить структуру соответствующих цепей ДНК.
2.какой тип РНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка?
3.какой тип РНК переносит наследственную информацию из ядра в цитоплазму?
4.у каких организмов процессы транскрипции и трансляции не разделяются во времени и в пространстве?
5.сколько нуклеотидов иРНК включает в себя "функциональный центр"рибосомы?
6.сколько аминокислот должно одновременно находиться в большой субъединице рибосомы?
7.сколько генов могут включать в себя иРНК прокариот?
8.сколько генов могут включать в себя иРНК эукариот?
9.когда рибосома доходит до СТОП-кодона, она присоединяет к последней аминокислоте молекулу
10.если на одной иРНК одновременно находятся много рибосом, такая структура называется
11. для биосинтеза белка, как и для других процессов в клетке, используется энергия
энергии для реакции
E. Мономер белка
F Группа нуклеотидов, кодирующих одну аминокислоту
соединения
2. Триплеты ДНК
3. Рибосома
4. РНК- полимераза
5. Аминокислота
нужно соотнести вещества и структуры, участвующие в синтезе белка с их функциями
Где хранится наследственная информация?Название белковой оболочки вируса.Второе название ядерных организмов.Второе название вирусов – пожирателейбактерий.Из чего состоит клеточная стенка у растений?Какая клеточная структура может быть гладкой и шероховатой?Название основного вещества цитоплазмы.Какой органоид является центром синтеза белка в клетке?Общее название процессов фаго- и пиноцитоза.Название бесцветных пластид.
1. К реакциям пластического обмена в организме человека относят процесс1) транспорта питательных веществ по пищеварительному каналу
2) выделения сальными железами кожного сала
3) синтеза белков в клетках печени
4) фильтрации плазмы крови в нефроне
2. Установите уровневую организацию строения слухового анализатора чело-
века, начиная с его периферического отдела − уха. В ответ запишите соот-
ветствующую последовательность цифр.
1) рецепторные волосковые клетки
2) улитка
3) внутреннее ухо
4) перепончатый лабиринт
5) кортиев орган
3. Вставьте в текст «Процессы, происходящие в толстом кишечнике человека»
пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого
цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем
получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую
ниже таблицу.
Процессы, происходящие в толстом кишечнике человека
В толстом кишечнике в кровь всасывается большое количество ________ (А).
Железы толстого кишечника вырабатывают много ________ (Б) и облегчают,
таким образом, продвижение и выведение непереваренных остатков пищи.
Бактерии толстого кишечника синтезируют некоторые ________ (В). Непере-
варенные остатки пищи попадают в ________ (Г) и удаляются из организма.
Перечень терминов
1) слизь
2) вода
3) глюкоза
4) фермент
5) витамин
6) прямая кишка
7) слепая кишка
8) поджелудочная железа
4. К реакциям энергетического обмена в организме человека относят процесс
1) синтеза белков в мышечных волокнах
2) переноса кровью питательных веществ по организму
3) окисления глюкозы в нейронах мозга
4) обратного всасывания первичной мочи в извитых канальцах почек
5. Почему врачи рекомендуют включать в рацион питания продукты, содержа-
щие йод?
1) йод влияет на изменение состава плазмы крови
2) йод нормализует деятельность щитовидной железы
3) йод предупреждает заболевание ангиной
4) йод способствует синтезу в организме витамина С
6. Во время тренировки спортсмена в первую очередь расходуются запасы
1) витаминов 2) белков 3) жиров 4) углеводов
7. Вред загара заключается в том, что
1) темнеет кожа
2) может возникнуть меланома
3) вырабатывается избыток витамина D
4) в расширяющиеся сосуды кожи оттекает большое количество крови
8. В каком отделе пищеварительного канала в основном происходит всасыва-
ние органических веществ пищи?
1) в ротовой полости 3) в толстом кишечнике
2) в желудке 4) в тонком кишечнике
9. Установите уровневую организацию строения зрительного анализатора чело-
века, начиная с его периферического отдела. В ответ запишите соответствую-
щую последовательность цифр.
1) глаз
2) сетчатка
3) глазное яблоко
4) колбочки
5) фоторецепторы
В синтезе белков на рибосомах микроорганизмов, состоящих из 30S и 50S субъединиц (у человека – 60S и 40S субъединиц; единицы седиментации), различают следующие стадии:
1) инициация – присоединение аминокислот к мРНК с помощью тРНК (триплет антикодона тРНК взаимодействует с кодоном мРНК);
2) элонгация – присоединение тРНК с новой аминокислотой к кодону мРНК в месте А (ацил) рибосомы;
3) транспептидация – присоединение уже образованного пептида из места Р (пептидил) к новой аминокислоте в месте А рибосомы;
4) транслокация – в связи с движением рибосомы по мРНК образовавшийся пептид перемещается из места А в место Р; тРНК отсоединяется (рис. 83).
Рис. 83. Основные этапы синтеза белка на рибосомах.
К антибиотикам, нарушающим синтез белков, относятся аминогликозиды, тетрациклины, хлорамфеникол, макролиды, линкозамиды.
Аминогликозиды нарушают правильное присоединение новой аминокислоты.
Тетрациклины препятствуют соединению антикодона тРНК с кодоном мРНК.
Хлорамфеникол нарушает транспептидацию.
Макролиды и линкозамиды влияют на процессы транслокации и могут конкурировать между собой (при этом их антибактериальное действие ослабляется).
Аминогликозиды
Аминогликозиды – антибиотики широкого спектра действия. Действуют на грамотрицательные и некоторые грамположительные бактерии. Не действуют на метициллин-резистентные стафилококки.
Аминогликозиды плохо проникают через порины клеточной стенки бактерий. Антибиотики (в частности, пенициллины), нарушающие целостность клеточной стенки, облегчают проникновение аминогликозидов в бактериальную клетку.
Через цитоплазматическую мембрану бактерий аминогликозиды проникают путём кислородзависимого активного транспорта (поэтому неэффективны в отношении анаэробных бактерий).
Проникая в цитоплазму бактериальной клетки, аминогликозиды воздействуют на 30-ю субъединицу рибосом. Нарушают начальные этапы синтеза белка на рибосомах бактерий. Аминогликозиды нарушают правильное считывание мРНК. В результате в месте А (рис. 83) присоединяются другие аминокислоты и образуются «неправильные» (нефункциональные) белки, которые оказывают повреждающее влияние на цитоплазматическую мембрану.
В более высоких дозах аминогликозиды нарушают образование полисом. Под влиянием аминогликозидов полисомы разделяются на отдельные рибосомы (моносомы), которые не способны двигаться по мРНК.
Таким образом, при действии аминогликозидов нарушается:
1) проницаемость цитоплазматической мембраны;
2) синтез белков бактерий.
Действие аминогликозидов бактерицидно.
Аминогликозиды – высокополярные соединения (поликатионы). Практически не всасываются в желудочно-кишечном тракте, поэтому вводятся внутримышечно или внутривенно. Не проникают через гематоэнцефалический барьер. Проникают в стекловидное тело глаз. Проникают через плаценту. В высоких концентрациях определяются в секретах желез, плевральной жидкости, в суставах.
Аминогликозиды мало метаболизируются в организме; 50–60 % выделяется почками в неизменённом виде. Это способствует эффективности аминогликозидов при инфекционных заболеваниях почек и мочевыводящих путей. В то же время при почечной недостаточности токсическое действие аминогликозидов (ототоксичность, нефротоксичность) усиливается.
Применяют аминогликозиды в основном при тяжёлых инфекциях, вызыванных чувствительными к аминогликозидам микроорганизмами (сепсис, перитонит, инфекции мочевыводящих путей, пневмонии, раневые и ожоговые инфекции).
Выделяют следующие поколения аминогликозидов:
I поколение – стрептомицин, канамицин, неомицин;
II поколение – гентамицин, тобрамицин;
III поколение – амикацин, нетилмицин.
Стрептомицин (Streptomycin) – первый из открытых антибиотиков, эффективный в отношении микобактерий туберкулёза. За открытие стрептомицина S. A. Waksman (США) в 1952 г. получил Нобелевскую премию. Он же ввёл термин «антибиотик».
Стрептомицин оказался также высокоэффективным лекарственным средством при чуме, туляремии, бруцеллёзе. Эффективен в отношении кокков (пневмококки относительно устойчивы), гемофильной палочки, клебсиелл, шигелл, сальмонелл. Устойчивы к стрептомицину анаэробы, спирохеты, риккетсии, синегнойная палочка. Применяют стрептомицин при туберкулёзе, туляремии, чуме (вместе с доксициклином), бруцеллёзе, а также при пневмониях, хронических осложнённых инфекциях мочевыводящих путей. Вводят внутримышечно или внутривенно.
Канамицин (Kanamycin) применяют при устойчивости микобактерий туберкулёза к стрептомицину.
Неомицин (Neomycin) в связи с более высокой токсичностью применяют только местно. Препарат не всасывается при энтеральном введении и может назначаться внутрь при энтеритах, а также для подавления микробной флоры кишечника перед хирургическими операциями.
Из аминогликозидов II поколения наиболее часто применяют гентамицин.
Гентамицин (Gentamicin) эффективен в отношении стафилококков, энтерококков, кишечной палочки, шигелл, сальмонелл, клебсиелл, протея, палочки туляремии, бруцелл. В отличие от препаратов I поколения, гентамицин и другие препараты II поколения действуют на синегнойную палочку. Устойчивы к гентамицину анаэробные бактерии, менингококки, бледная трепонема, микоплазмы, хламидии, легионеллы. Гентамицин малоэффективен при туберкулёзе. Вводят гентамицин внутримышечно или внутривенно (медленно или капельно; t 1/2 гентамицина – 2–3 ч); 50–60 % неизменённого гентамицина выводится почками.
Применяют гентамицин при пневмониях, абсцессе лёгкого, сепсисе, перитоните, эндокардите, вызванном энтерококками (совместно с бензилпенициллином), остром холецистите и холангите, остром и хроническом пиелонефрите, цистите, простатите, гнойных инфекциях кожи, мягких тканей, костей (остеомиелит), суставов, при раневых и ожоговых инфекциях, вызванных чувствительными к гентамицину микроорганизмами.
Наружно гентамицин применяют при пиодермиях, инфицированных ранах, а также в глазной практике при блефарите, конъюнктивите в виде глазных капель (по 1 капле 4–6 раз в день).
Побочные эффекты гентамицина:
– снижение слуха;
– вестибулярные нарушения;
– тошнота, рвота;
– нарушения функции печени;
– протеинурия, мышечная слабость;
– лейкопения;
– кожные сыпи.
Противопоказан гентамицин при миастении.
Тобрамицин (Tobramycin) сходен по свойствам и применению с гентамицином. Более эффективен в отношении синегнойной палочки. В виде препарата Тобрекс применяется в качестве глазных капель при блефарите, конъюнктивите, кератоконъюнктивите, иридоциклите.
Аминогликозиды III поколения – амикацин, нетилмицин – сходны по спектру действия с гентамицином и тобрамицином. Эффективны в отношении бактерий, устойчивых к аминогликозидам I и II поколений.
Амикацин (Amikacin) – аминогликозид наиболее широкого спектра действия; применяется при неэффективности гентамицина. Эффективен в отношении микобактерий туберкулёза.
Накапливается в межклеточной жидкости, выводится почками с высокой концентрацией в моче. Применяют амикацин при пневмониях, абсцессе лёгких, эндокардитах, инфекциях почек и мочевыводящих путей, остеомиелите, ожоговой инфекции, комплексном лечении туберкулёза. Вводят внутримышечно или внутривенно капельно.
Нетилмицин (Netilmycin) сходен по свойствам с амикацином.
Из других аминогликозидов в медицинской практике применяют сизомицин, паромомицин, фрамицетин.
Сизомицин (Sisomycin) вводят внутримышечно или внутривенно при инфекциях желче- и мочевыводящих путей, при пневмониях, менингите, перитоните, сепсисе, инфекционных артритах, остеомиелите.
Паромомицин (Paromomycin) плохо всасывается в желудочно-кишечном тракте. Назначают внутрь при гастроэнтеритах, энтероколите, сальмонеллёзе, шигеллёзе, амёбиазе, лямблиозе, а также при подготовке к операциям на кишечнике.
Фрамицетин (Framycetin) – препарат для местного применения. В виде спрея для носа применяют при ринитах, ринофарингитах, синуситах.
Побочные эффекты аминогликозидов:
1) нефротоксическое действие (поражение почечных канальцев) при длительном применении (гентамицин > тобрамицин > амикацин = стрептомицин, нетилмицин);
2) ототоксическое действие (необратимые нарушения чувствительных клеток улитки и вестибулярного аппарата):
- нарушения слуха чаще вызывают амикацин, нетилмицин, тобрамицин;
- вестибулярные нарушения (головокружения, атаксия, нарушение равновесия) чаще вызывают амикацин, стрептомицин, гентамицин; ототоксическое действие аминогликозидов значительно усиливается при совместном применении с петлевыми диуретиками (фуросемид и др.), которые также обладают ототоксическими свойствами;
- нарушения нервно-мышечной передачи (препятствуют входу ионов Са 2+ в окончания двигательных нервных волокон при деполяризации пресинаптической мембраны); могут усиливать действие курареподобных средств;
- аллергические реакции .
Противопоказаны аминогликозиды при миастении.
Аминоциклитолы
Спектиномицин (Spectinomycin; тробицин) – антибиотик широкого спектра действия. Сходен по химической структуре с аминогликозидами, однако отличается от них по механизму действия. Нарушает синтез белков на стадии транслокации, не влияя (в отличие от аминогликозидов) на правильное считывание кодона мРНК. Действует бактериостатически. Особенно эффективен (действует бактерицидно) в отношении Neisseria gonorrhoeae. Почти полностью (90 %) выводится почками в неизменённом виде.
Применяют спектиномицин только для лечения урогенитальной гонореи у мужчин и женщин. Неосложнённая гонорея (острый уретрит, проктит, цервицит) может быть излечена одной внутримышечной инъекцией спектиномицина.
Стрептограмины
Хинупристин (Quinupristin) и дальфопристин (Dalfopristin) нарушают синтез белков, действуя на 50S субъединицу рибосом и ингибируя пептидилтрансферазу. По отдельности эти препараты малоэффективны, но при совместном применении бактерицидны в отношении грамположительных бактерий, в частности метициллин-резистентных стафилококков, ванкомицин-резистентных энтерококков, стрептококков и стафилококков. Дальфопристин изменяет структуру рибосом, повышая связывание с рибосомами хинупристина.
Комбинированный препарат этих соединений вводят внутривенно при инфекциях, вызванных энтерококками и стафилококками, устойчивыми к ванкомицину. Препарат эффективен при инфекциях, вызванных гемофильной палочкой, моракселлой, микоплазмами, легионеллами, хламидиями. Не действует на синегнойную палочку.
Побочные эффекты:
– флебиты;
– артралгии;
– миалгии.
Тетрациклины
Тетрациклины (содержат в своей химической структуре 4 конденсированных цикла) – антибиотики широкого спектра действия. Нарушают синтез белков на рибосомах бактерий. Действуют на 30S субъединицу рибосом; препятствуют присоединению в месте А транспортной РНК (тРНК) с очередной аминокислотой, нарушая таким образом процесс элонгации. Действие тетрациклинов бактериостатическое.
Тетрациклины хорошо проникают внутрь клеток и действуют на внутриклеточные микроорганизмы – хламидии, легионеллы, микоплазмы, риккетсии.
Тетрациклины (чаще всего доксициклин) – препараты выбора при риккетсиозах (сыпной тиф и др.), бруцеллёзе (совместно с гентамицином или рифампицином), холере, чуме, хламидиозе лёгких и мочеполовой системы, инфекциях, вызванных микоплазмой или уреаплазмой, болезни Лайма (клещевой боррелиоз).
Тетрациклины – препараты резерва при сифилисе, гонорее, сибирской язве, иерсиниозе, шигеллёзе, амёбиазе.
Эффективны в отношении кокков, гемофильной палочки, клебсиелл, легионелл, кишечной палочки, Н. pylori, сальмонелл, возбудителей туляремии, а также плазмодиев малярии.
Не действуют на синегнойную палочку, бактероиды, протей, метициллин-резистентные стафилококки.
Тетрациклины всасываются при назначении внутрь (тетрациклин на 60 %, доксициклин – почти полностью). Молоко, антацидные средства, препараты железа могут задерживать всасывание тетрациклинов, так как тетрациклины образуют хелатные соединения с ионами Са 2+ , Mg 2+ , Al 3+ , Fe 2+ .
В связи с образованием хелатных соединений с ионами Са 2+ тетрациклины депонируются в костной ткани, а также в ткани зубов и могут нарушать их развитие. Тетрациклины нельзя назначать детям до 8 лет, беременным и кормящим женщинам.
Доксициклин (Doxycycline; вибрамицин) назначают внутрь при риккетсиозах (сыпной тиф и др.), инфекциях, вызванных хламидиями (трахома, пситтакоз, урогенитальный хламидиоз), бруцеллёзе, чуме, холере, клещевом боррелиозе (болезнь Лайма), инфекциях дыхательных путей (пневмонии, обострении хронического бронхита), желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы, а также при сибирской язве, малярии в качестве резервного препарата – при сифилисе.
В кишечнике всасывается почти полностью (около 90 %). Длительность действия – 12 ч (назначают 2 раза в сутки). Выводится почками в виде неактивных метаболитов. Препарат вводят также внутривенно.
Побочные эффекты доксициклина:
– диспепсические расстройства;
– головная боль;
– нарушения зрения;
– гепатотоксическое действие;
– фотосенсибилизация кожи;
– кандидамикоз кишечника;
– возможен псевдомембранозный колит.
Тетрациклин (Tetracycline) назначают внутрь по тем же показаниям, что и другие тетрациклины. Длительность действия – 6 ч (назначают 4 раза в сутки). Местно при конъюнктивитах, блефаритах применяют глазную тетрациклиновую мазь (закладывают за веко 2–3 раза в день).
Окситетрациклин (Oxytetracycline) назначают внутрь или внутримышечно при пневмониях, бронхитах, ангинах, холецистите, пиелонефрите, кишечных инфекциях, эндометрите, простатите, а также при риккетсиозах, сифилисе, гонорее, бруцеллёзе. Местно в виде мази окситетрациклин применяют при конъюнктивите, блефарите, трахоме.
Побочные эффекты тетрациклинов:
Тошнота, рвота, глоссит;
Кандидамикоз ротовой полости, кишечника, влагалища (связан с подавлением нормальной микрофлоры);
Нарушения функции печени;
Кожные высыпания, фотосенсибилизация, аллергические реакции;
Возможны нарушения сетчатки глаз, функции костного мозга (анемия, нейтропения).
Тетрациклины депонируются в костной ткани, поэтому в раннем возрасте возможны нарушения развития костной ткани и зубов; тетрациклины не рекомендуют назначать детям до 8 лет, беременным и кормящим женщинам. При длительном применении тетрациклинов возможно угнетение активности макрофагов и снижение иммунитета.
Тетрациклины, нарушая синтез белков бактерий, замедляют их рост и поэтому могут ослаблять действие пенициллинов, которые действуют бактерицидно на растущие бактерии.
Хлорамфеникол
Хлорамфеникол (Chloramphenicol; левомицетин) – антибиотик широкого спектра действия. Нарушает синтез белков на рибосомах бактерий. Действует на 50S субъединицу рибосом; ингибирует пептидилтрансферазу и таким образом препятствует транспептидации – переносу пептидной цепи из места Р в место А для присоединения к новой аминокислоте (рис. 83). На большинство чувствительных микроорганизмов действует бактериостатически.
Высокоэффективен (действует бактерицидно) в отношении менингококков, гемофильной палочки (в том числе резистентной к другим антибиотикам). Эффективен в отношении шигелл, сальмонелл, риккетсий, бруцелл, клостридий, хламидий, микоплазм, стрептококков, стафилококков, не продуцирующих пенициллиназу. Действует на В. fragilis, протей.
Устойчив к хлорамфениколу синегнойная палочка, микобактерии туберкулёза, стафилококки, продуцирующие пенициллиназу.
Назначают хлорамфеникол внутрь (препарат почти полностью всасывается в кишечнике); максимальный эффект через 2 ч; t 1/2 –2 ч.
В тяжёлых случаях хлорамфеникол вводят внутривенно. Хлорамфеникол проникает через гематоэнцефалический барьер; концентрация препарата в спинномозговой жидкости составляет примерно 60 % от концентрации в плазме крови. В печени хлорамфеникол подвергается глюкуронированию под влиянием глюкуронилтрансферазы. Примерно 10 % неизменённого хлорамфеникола выделяется с мочой.
Применяют хлорамфеникол при менингитах в случае невозможности использовать пенициллины, при инфекциях, вызыванных гемофильной палочкой (если нельзя применить цефалоспорины III поколения). До появления фторхинолонов левомицетин был препаратом выбора при лечении брюшного тифа. В настоящее время левомицетин – препарат резерва при брюшном тифе и паратифах, бациллярной дизентерии, сыпном тифе и других риккетсиозах, холере, чуме, бруцеллёзе, туляремии, хламидиозе.
В виде глазных капель раствор хлорамфеникола применяют при конъюнктивитах, блефаритах (по 1 капле 4–6 раз в день).
Применение хлорамфеникола ограничено его угнетающим влиянием на кроветворение в костном мозге (возможны лейкопения, агранулоцитоз, апластическая анемия). Другие побочные эффекты:
Суперинфекции (орофарингеальный кандидамикоз, стафилококковый энтероколит);
Стоматит, глоссит;
Неврит зрительного нерва, энцефалопатия.
Противопоказан хлорамфеникол новорожденным детям в связи с недостаточной в этом возрасте системой глюкуронирования хлорамфеникола; может вызывать у них «серый синдром» – цианоз, нерегулярное дыхание, сосудистый коллапс, рвоту, диарею (жидкий зеленый стул), вздутие живота, гипотермию, пепельно-серый цвет кожи; смертность – 40 %.
Хлорамфеникол ингибирует синтез микросомальных ферментов печени и поэтому может усиливать и удлинять действие лекарственных веществ, которые инактивируются этими ферментами. Так, хлорамфеникол увеличивает период полуэлиминации варфарина, фенитоина.
Хлорамфеникол, нарушая синтез белков бактерий, замедляет их рост и поэтому может ослаблять действие пенициллинов, которые действуют бактерицидно на растущие бактерии.
Макролиды
Макролиды – макроциклические соединения. К 14-членным макролидам относятся эритромицин и кларитромицин, к 15-членным – азитромицин (относится к азалидам), к 16-членным – джосамицин, спирамицин.
Макролиды действуют на 50S субъединицу рибосом и нарушают транслокацию – конечный этап синтеза белков на рибосомах бактерий (перемещение образованного пептида из места А в место Р в связи с движением рибосомы по мРНК – рис. 83). Могут конкурировать с линкозамидами за связывание с рибосомами; при этом действие антибиотиков взаимно ослабляется. Поэтому применять макролиды совместно с линкозамидами не рекомендуется.
На большую часть чувствительных микроорганизмов макролиды действуют бактериостатически, на некоторые – бактерицидно. Хорошо проникают в клетки организма, заражённые бактериями. Концентрации макролидов в клетках значительно превосходят их концентрации в плазме крови.
Макролиды эффективны в отношении ряда внутриклеточных возбудителей инфекций (хламидии, микоплазмы, уреаплазмы, легионеллы). Действуют на кокки, гемофильную палочку, палочки дифтерии и сибирской язвы, боррелии, бледную трепонему, Н. pylori.
Макролиды не проникают через гематоэнцефалический барьер, в синовиальную жидкость.
К макролидам устойчивы кишечная палочка, шигеллы, сальмонеллы, синегнойная палочка, клебсиеллы, возбудители чумы, туляремии, В. fragilis, метициллин-резистентные стафилококки.
Применяют макролиды при инфекциях ЛОР-органов, пневмониях, вызыванных хламидиями, микоплазмами, легионеллами, при инфекциях мочевыводящих путей, кожи и мягких тканей.
Рокситромицин и кларитромицин назначают при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки для эрадикации Н. pylori.
Азитромицин высокоэффективен при уретральном хламидиозе.
Эритромицин (Erythromycin) оказывает бактерицидное действие в отношении стрептококков, пневмококков, бактериостатическое – в отношении стафилококков, гонококков, менингококков, гемофильной палочки, хламидий, микоплазм, легионелл, бледной трепонемы. К эритромицину устойчивы кишечная палочка, шигеллы, сальмонеллы, синегнойная палочка.
Препарат всасывается при назначении внутрь, однако биодоступность препарата низкая (35 %). Распределяется в тканях (кроме ЦНС); проникает в предстательную железу и через плаценту. Как и другие макролиды, эритромицин хорошо проникает внутрь клеток тканей; концентрация препарата в клетках примерно в 13 раз выше, чем его концентрация в плазме крови. Концентрируется в печени, выделяется в основном с желчью. Период полуэлиминации (t 1/2) – 90 мин. Продолжительность действия – 6 ч.
Эритромицин – препарат выбора при инфекциях дыхательных путей, вызванных внутриклеточными возбудителями (хламидии, микоплазмы, легионеллы), пневмококками, стрептококками, при инфециях мочеполовых путей (простатит, эпидидимит, цервицит, уретрит), вызыванных хламидиями, уреаплазмами. Применяют эритромицин при пневмониях, ЛОР-инфекциях, болезни легионеров, трахоме, коклюше, дифтерии; в качестве резервного препарата – при скарлатине, бруцеллёзе, гонорее, сифилисе.
Назначают эритромицин внутрь 4 раза в сутки. В виде глазной мази применяют при конъюнктивитах, блефаритах (закладывают за веко 2 раза в день). Возможно внутримышечное введение эритромицина.
Побочные эффекты эритромицина:
– эпигастральный дистресс;
– тошнота, рвота, диарея;
– транзиторное снижение слуха;
– холестатическая желтуха;
– оппортунистические инфекции кишечника.
Кларитромицин (Clarithromycin; клацид) – 6-метокси-эритромицин. По сравнению с эритромицином, более эффективен в отношении гемофильной палочки. Создает более высокие внутриклеточные концентрации и более эффективен в отношении хламидий, легионелл, моракселл, микоплазм, а также возбудителя болезни Лайма (Borrelia burgdorferi). Действует на пневмококки, стрептококки, гонококки, гемофильную палочку, моракселлы, Н. pylori. Хорошо проникает в макрофаги, нейтрофилы. Выделяется с мочой (40 %) в виде метаболитов.
Назначают кларитромицин внутрь или внутривенно 2 раза в сутки (t 1/2 – 4–5 ч) при инфекциях верхних и нижних отделов дыхательных путей, а также при инфекциях кожи и мягких тканей.
Побочные эффекты кларитромицина:
– тошнота;
– диарея;
– дозозависимая глухота.
Рокситромицин (Roxithromycin; рулид) назначают внутрь 1–2 раза в сутки при тонзиллите, фарингите, синусите, среднем отите, инфекциях полости рта, бронхитах, пневмониях, инфекциях мочеполовой системы, вызванных хламидиями, уреаплазмой, при инфекциях кожи (рожа, фурункулы, пиодермия), а также при дифтерии, коклюше. Урогенитальный хламидиоз излечивают рокситромицином в 100 % случаев. Концентрации рокситромицина в нейтрофилах и макрофагах выше, чем в плазме, соответственно в 34 и 16 раз.
Азитромицин (Azithromycin; сумамед) – азалид (включение нитро- (азо-) группы в макролидный цикл). По сравнению с эритромицином, менее эффективен в отношении стафилококков, однако имеет более широкий спектр противомикробного действия. Более эффективен в отношении гемофильной палочки, легионелл. Высокоэффективен в отношении токсоплазм. Эффективен в отношении пневмококков, гонококков, моракселл, хламидий, микоплазм, уреаплазм, бледной трепонемы, Н. pylori, возбудителей коклюша (Bordetella pertussis), газовой гангрены, болезни Лайма (Borrelia burgdoferi). Концентрация азитромицина в фагоцитах в 40 раз выше его концентрации в крови. Азитромицин выделяется в активной форме с желчью.
Назначают азитромицин внутрь 1 раз в сутки (t 1/2 – 48 ч) при инфекциях верхних дыхательных путей и ЛОР-инфекциях (ангина, тонзиллит, синусит, средний отит), инфекциях нижних дыхательных путей (бронхиты, пневмонии), вызванных пневмококками, гемофильной палочкой, хламидиями, микоплазмами, при скарлатине, болезни Лайма, уретрите, вызванном хламидиями, микоплазмами, уреаплазмами, цервиците, гонорее, инфекциях кожи и мягких тканей, для эрадикации Н. pylori.
Побочные эффекты азитромицина:
– тошнота;
– диарея;
– дозозависимая глухота.
Противопоказан азитромицин при беременности, лактации, детям до 12 лет, при тяжёлых нарушениях функции печени, почек.
Мидекамицин (Midecamycin; макропен) назначают внутрь при инфекциях дыхательных и мочеполовых путей, вызванных внутриклеточными возбудителями (хламидии, моракселлы, микоплазмы, уреаплазмы, легионеллы), а также при стрептококковой, стафилококковой инфекции, для лечения и профилактики дифтерии и коклюша, при инфекциях желудочно-кишечного тракта, вызванных Campylobacter spp. Препарат эффективен в отношении Н. pylori.
Спирамицин (Spiramycin; ровамицин) обратимо связывается с 50S субъединицей рибосом и нарушает синтез белков. Оказывает бактериостатическое действие. Назначают спирамицин внутрь или внутривенно при пневмониях, вызыванных хламидиями, легионеллами, микоплазмами, при обострениях хронического бронхита, заболеваниях ЛОР-органов (тонзиллит, синусит, отит), инфекциях мочеполовой системы (в том числе при хламидиозе), инфекционных артритах, остеомиелите, инфекциях кожи и мягких тканей. Джосамицин (Josamycin; вильпрафен) назначают внутрь. Эффективен в отношении Chlamidia trachomatis, Chlamidia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Ureaplasma urealyticum, Legionella pneumophila, Treponema pallidum, а также в отношении стрептококков, пневмококков, стафилококков, гонококков, менингококков, палочки дифтерии, возбудителя газовой гангрены. Особенно в высоких концентрациях определяется в ткани лёгких.
Применяют джосамицин при инфекциях дыхательных путей и ЛОР-органов (фарингит, тонзиллит, ларингит, синусит, средний отит), при дифтерии (дополнительно к лечению дифтерийным анатоксином), при хламидийных, уреаплазменных инфекциях мочеполовой системы, а также при сифилисе в случаях невозможности применения препаратов бензилпенициллина.
Линкозамиды
Линкозамиды сходны по механизму действия с макролидами. Действуют на 50S субъединицу хромосом, нарушают процесс транслокации. Действуют преимущественно на грамположительные микроорганизмы в основном бактериостатически. Эффективны в отношении аэробных грамположительных бактерий – стафилококков (в том числе продуцирующих пенициллиназу), стрептококков, пневмококков, а также в отношении клостридий, микоплазм. Эффективны в отношении анаэробных возбудителей (особенно Bacteroides fragilis). Резистентность бактерий к линкозамидам вырабатывается медленно. Линкозамиды хорошо проникают в костную ткань. Не проникают через гематоэнцефалический барьер.
Устойчивы к линкозамидам метициллин-резистентные стафилококки, большинство грамотрицательных бактерий, грибы, вирусы, простейшие.
Линкомицин (Lincomycin) эффективен в отношении грамположительных кокков, в том числе стафилококков, продуцирующих пенициллиназу. Высокоэффективен в отношении бактероидов. Малоактивен в отношении менингококков и гонококков. Не действует линкомицин на кишечную палочку, шигеллы, сальмонеллы, клебсиеллы, легионеллы, синегнойную палочку, хламидии. Устойчивы к линкомицину трихомонады, грибы Candida.
В желудочно-кишечном тракте линкомицин всасывается неполностью – 25–40 %. Депонирутся в высокой концентрации в костной ткани. Выводится с желчью и мочой. Назначают линкомицин внутрь, внутримышечно, внутривенно и местно в виде мази.
Показания к применению линкомицина – сепсис, остеомиелит, инфекционные заболевания челюстей, септический эндокардит, пневмонии, абсцесс лёгкого, рожистое воспаление, отиты.
Побочные эффекты линкомицина:
– тошнота, рвота;
– глоссит, стоматит;
– диарея;
– нарушения функции печени;
– кожные высыпания;
– нейтропения, тромбоцитопения.
При назначении линкомицина внутрь возможен кандидамикоз кишечника и псевдомембранозный колит (вызывается Clostridium difficile), связанные с подавлением нормальной микрофлоры кишечника (при диарее приём препарата следует прекратить). Для лечения псевдомембранозного колита применяют метронидазол, ванкомицин.
В связи с выраженными побочными эффектами линкомицин всё чаще заменяют менее токсичным клиндамицином.
Клиндамицин (Clindamycin; далацин С) – производное линкомицина; в 2–10 раз более активен. На грамположительные кокки действует бактерицидно, на бактроиды – бактериостатически. При назначении внутрь всасывается 90 % препарата. Продолжительность действия клиндамицина – 6 ч. Выделяется почками и с желчью (10 % в неизменённом виде). По сравнению с линкомицином меньше раздражает желудочно-кишечный тракт, реже вызывает псевдомембранозный колит и другие побочные эффекты.
Назначают клиндамицин внутрь 4 раза в сутки при септическом эндокардите, инфекционных заболеваниях ЛОР-органов, костной ткани, суставов, флегмонах челюсти, органов брюшной полости, вызванных чувствительными микроорганизмами. При септицемии, пневмонии, абсцессе лёгких, перитоните препарат вводят внутримышечно или внутривенно капельно. При стафилококковом конъюнктивите клиндамицин назначают в виде глазных капель. При гнойно-воспалительных заболеваниях кожи наружно применяют гель с клиндамицином; при вагинальных инфекциях – вагинальный крем.
Синтез белков происходит в организме непрерывно на протяжении всей жизни, но наиболее интенсивно совершается в период внутриутробного развития, в детском и юношеском возрасте.
Различают следующие виды синтеза белка в зависимости от его назначения:
регенерационный -связан с процессами физиологической и репаративной регенерации;
синтез роста -сопровождается увеличением массы и размеров тела;
стабилизирующий -связан с возмещением структурных белков, утраченных в процессе диссимиляции, способствует поддержанию структурной целостности организма;
функциональный -связан со специфической деятельностью различных органов (синтез гемоглобина, белков плазмы крови, антител, гормонов и ферментов).
Причины нарушения синтеза белка:
Отсутствие достаточного количества аминокислот;
Дефицит энергии в клетках;
Расстройства нейроэндокринной регуляции;
Нарушение процессов транскрипции или трансляции информации о структуре того или иного белка, закодированной в геноме клетки.
Наиболее частой причиной нарушения синтеза белка является недостаток аминокислот в организме вследствие:
1) расстройств пищеварения и всасывания;
2) пониженного содержания белка в пище;
3) питания неполноценными белками, в которых отсутствуют или имеются в незначительном количестве незаменимые аминокислоты, не синтезирующиеся в организме.
Полный набор незаменимых аминокислот имеется в большинстве белков животного происхождения, тогда как растительные белки могут не содержать некоторые из них или содержат недостаточно (в белках кукурузы мало триптофана). Недостаток в организме хотя бы одной из незаменимых аминокислот (табл. 1) ведет к снижению синтеза того или иного белка даже при изобилии остальных.
Таблица 1. Проявления дефицита незаменимых аминокислот.
|
Гистидин |
Дерматит, анемия, снижение продукции гистамина, ухудшение умственной деятельности |
|
Изолейцин |
Поражение почек, щитовидной железы, анемия, гипопротеинемия |
|
Поражение почек, щитовидной железы, гипопротеинемия |
|
|
Метионин (с цистеином) |
Ожирение, некрозы печени, ускорение атерогенеза, надпочечниковая недостаточность, геморрагии почек, дефицит холина и адреналина |
|
Анемия, миодистрофия, остеопороз, поражение печени и легких, головная боль, повышенная чувствительность к шуму |
|
|
Фенилаланин с тирозином |
Гипотиреоз, недостаточность мозгового вещества надпочечников |
|
Нарушение сперматогенеза, цикла мочевины |
|
|
Триптофан |
Пеллагра, катаракта, помутнение роговицы, анемия, облысение, гипопротеинемия, атрофия семенников, рассасывание плода |
|
Расстройство координации движений и гиперстезии |
|
|
Отеки и падение массы тела |
Дефицит заменимых аминокислот в пище реже приводит к понижению синтеза белка, так как они могут образовываться в организме из кетокислот, являющихся продуктами метаболизма углеводов, жиров и белков.