Циклина урее

у Циклина урее Крајњи продукти метаболизма који садрже азот се претварају у уреу. Овај биохемијски процес се одвија у јетри. Уреа се затим излучује путем бубрега.

Шта је циклус урее?

Протеини, тј. Протеини, састоје се од многих аминокиселина. Они заузврат садрже најмање један молекул азота у облику амино групе (-НХ2). Ако се амино киселине са њиховим молекулама азота разграде, настаје токсични амонијак (НХ3). Амонијак је растворен у крви у облику такозваних амонијум јона (НХ4 +). Супстанца такође може имати токсично дејство у овом раствореном облику. Уреа се формира у јетри везањем амонијум јона. Због тога су иони безопасни. Резултирајућа уреа излучује се путем бубрега.

Људи зависе од циклуса урее. Већина водених животиња може одмах осмозом да ослободи амонијак који накупљају у води преко телесних течности. У птица и гуштера мање се штетна мокраћна киселина ствара уместо урее. Иако се и овај излучује са урином, за разлику од урее, он може дуже остати у организму без оштећења.

Функција и задатак

Циклус урее, такође Орнитински циклус позван, започиње у митохондријама. Митохондрије су познате и као електране ћелије, јер се овде производи веома високо-енергетски молекул АТП. У матрици митохондрија ензим карбамоил фосфат синтетаза 1 формира карбамоил фосфат из слободног амонијака и угљендиоксида.

Остатак фосфата остаје у овој реакцији. Ово је потребно у следећем кораку. Овде орнитин, аминокиселина која је присутна у митохондријалном матриксу, реагује са карбамоил фосфатом формираним у првом кораку. Карбамоил фосфат преноси своју карбамоил групу у орнитин. Формирају се цитрулин и фосфат. Катализатор ове хемијске реакције је ензим орнитин транскарбамилаза.

У остатку процеса, резултирајући цитрулин мора се транспортовати из митохондрија у ћелијску течност ћелија јетре (хепатоците). То се ради помоћу транспортера орнитин-цитрулина. У цитоплазми хепатоцита, амино група аспартат такође постаје део уреа циклуса. Карбонилна група цитрулина реагује са аспартатом. Катализујући ензим аргинин сукцинат синтетаза ствара аргинино сукцинат. Ово се дели на слободни фурамат и слободни аргинин другим катализујућим ензимом, аргининосукциназом.

Слободни фурамат се регенерише у аспартат. Аргинин се заузврат цепа ензимом аргиназа. Ово ствара уреу и орнитин. Орнитин се транспортира назад у митохондриј и служи као молекул-носилац за стварање цитрулина. Уреа се излучује путем бубрега као молекул растворљив у води.

Без циклуса урее, амонијак метаболичког токсина се не може одложити. Уреа се користи за детоксикацију тела. Ако се узнемири, може довести до тешких неуролошких симптома.

Здрава јетра је посебно важна за функционалан циклус урее, јер се ту одвија већина стварања урее. Само мали и занемарљив део формирања урее изводи се у бубрегу. Међутим, пошто бубрези излучују сечнину, садржај урее у крви користи се за евидентирање и праћење напредовања бубрежне инсуфицијенције. Садржај урее у крви такође игра улогу у праћењу дијализе или у утврђивању узрока коме.

Болести и тегобе

Познато је укупно шест поремећаја метаболизма урее. Они су увек последица поремећаја једног од укључених ензима. У случају поремећаја метаболизма урее обично постоји недостатак карбамоил фосфат синтетазе, орнитин транскарбамилазе, аргининосукцинат синтетазе, аргининосукцинатне лизе, аргиназе или Н-ацетилглутамат синтетазе. Мањак једног од ових ензима увек доводи до патолошки високог накупљања амонијака у ткиву и крви.

Повећани ниво амонијака у крви се такође назива хипераммонемија. Хипераммонемија може такође бити изазвана неправилним функцијама јетре. Конкретно, узнапредовале болести јетре као што су хронични хепатитис или цироза јетре нарушавају циклус урее кроз уништавање ћелија јетре.

Главне последице тешког поремећаја уреа-циклуса су оштећења централног нервног система. Ови симптоми се називају и јетреном енцефалопатијом. Ако се поремети циклус урее, у крви остаје превише токсичног амонијака. Ћелијски отров углавном напада ћелије нервног система. Они набубре због тровања. То повећава интракранијални притисак и на крају долази до едема мозга.

Симптоми се могу поделити на четири нивоа. У првој фази постоје само незнатне промене, попут поремећаја концентрације или промене расположења. У неким случајевима, међутим, погођени већ имају проблема да реше једноставне аритметичке задатке у овој фази. У другој фази је повећана поспаност. Временска оријентација је ограничена. После тога следе поремећаји говора и свести. Пацијенти осећају ненормалну поспаност, али су још увек прилагодљиви и будни. Најтежи облик јетрене енцефалопатије је хепатичка кома, позната и као кома хепатицум. Ову фазу карактерише потпуни губитак свести и потпуни недостатак рефлекса. Јетрна кома је често фатална.

Манифестацији манифестације код поремећаја циклуса урее погодује неколико фактора. Инфекције могу довести до повећаног пропадања ћелија, а тиме и до повећаног накупљања аминокиселина. Повећани унос протеина храном може надмашити већ поремећени циклус урее.

Терапија поремећаја у циклусу урее је лек са фенил ацетатом и бензоатом. Обе реагују заједно са глутамином и глицином да би формирали фенацетилглутамин и хиппурну киселину. Као и уреа, и они могу уклонити азот и излучују се мокраћом.