Лабораторная диагностика нарушений порфиринового обмена. Первичные и вторичные порфирии

Порфирины (от греч означ пурпурный, багряный) – циклические органич соед-я, в основе ктр лежит кольцо порфирина, сост-ее из 4 пирролов, соед-ых метиновыми мостиками (=СН-). Каждый из порфинов представляет собой порфин, у ктр водородные атомы, связанные с С1-С8-углеродами колец пиррола замещены боковыми цепями: метиловыми(СН3), этиловыми, виниловыми (СН=СН2),остатками уксусной(-СН2-СООН),пропионовой(-СН2_СН2-СООН) кислот в зависимости от природы боковых цепей и их расположения в кольце порфина образуются разные изомеры порфирина (уро-,копро- и др). амфотерные соед-ия, облад-ие как кислотными так и основными св-вами. Не раствор-ся в воде, но хорошо раствор-ся в хлороформе, эфире и других органич соед-ях.связаны с клеточным дыханием. В свободных формах не встреч-ся. Гемопротеины:П.+белок+железо – гемоглобин, ткан дыхат ферменты: каталаза, пероксидаза, цитохромы. Выделяются с мочой и калом. Источником П. мочи у Здор людей явл-ся П. печени и (частично) эритронормобластовП. мочи этокопропорфирин, в небольшом количествесод-ся уропорфирины, а также предшественники порфиринов: порфобилиноген и ДАЛК. В кале – копропорфирины и протопорфирины. Часть экзогенного происхождения – они поступают с пищей.

Нарушения в обмене П. возникают при их повышенном синтезе, нарушении выведения из организма, а также при недостаточной активности ферментов синтеза гемма.

В начальной и на поздней стадиях этот процесс совершенствуется только в митохондриях, с участием многих ферментов и ряд процессов активен только в ядросодержащих эритроцитах. В норме основн кол-во синт-ся в костн мозге (образ гемоглобина) и печени (для образов железосодержащих ферментов митохондриальной цепи – цитохромов, каталазы, пероксидазы и др).

Порфирины - это амфотерные соединения, обладающие как кислотными, так и основными свойствами. Они не растворяются в воде, но хорошо растворяются в хлороформе, эфире и других органических соединениях, эти вещества отличаются устойчивостью к воздействию высоких температур, разлагаются при 360С. Порфирины способны избирательно поглощать свет при 400 нм, обладают способностью флюоресцировать ярко-зеленым свечением, спектр флюоресценции зависит от рН среды, это свойство порфиринов используется при их дифференцировке. В организме человека порфирины связаны с основным жизненным процессом - клеточным дыханием. Свободные порфирины почти не встречаются, соединения порфиринов представлены комплексами с белками и металлами (кобальт, магний, железо). Комплексы порфиринов с железом и белками называются гемопорфиринами (гемоглобин крови, тканевые дыхательные ферменты: каталаза, пероксидаза, цитохромы), функция которых связана с обменом кислорода.

Порфирины содержатся во всех клетках организма человека, где осуществляется клеточное дыхание, в том числе в клетках ЦНС. В наибольшем объеме их образование происходит в эритронормобластах костного мозга и гепатоцитах, где они используются для биосинтеза гемма. Для образования 6 г гемоглобина организм синтезирует 500 мг протопорфиринов. Основная часть синтезируемых порфиринов эритробластов идет на образование гемоглобина, а неиспользованные порфирины и их предшественники выделяются с мочой и калодм. Порфирины мочи и кала образуются из разных источников. Источником порфиринов мочи у здоровых людей являются порфирины печени и (частично) эритронормобластов. Основная часть порфиринов мочи представлена копропорфиринами, в небольшом количестве содержатся уропорфирины, а также предшественники порфиринов: порфобилиноген и дельта-аминолевулиновая кислота. В кале содержатся копропорфирины и выделяются с желчью. Небольшое количество порфиринов, неиспользованных при синтезе гемма, обнаруживается в эр здоровых людей, в их числе: протопорфирины, копропорфириногены, уропорфириногены. Их количество служит показателем синтеза порфиринов и степени их использования для построения гемма. Эти процессы тесно связаны с количеством железа в организме и активностью соответсвующих ферментов.

Нарушения в обмене порфиринов возникают при их повышенном синтезе, нарушении выведения из организма, а также при недостаточной активности ферментов синтеза гемма. Заболевания, связанные с нарушением обмена порфиринов, подразделяются на две группы: порфирии и порфиринурии.

Первичные порфирии делятся на эритропоэтические (эритропоэтическая уропорфирия, или болезнь Гюнтера, эритропоэтическая копропорфирия) и печеночные (острая перемежающаяся порфирия, наследственная печеночная копропорфирия, урокопропорфирия, или поздняя кожная порфирия)

Болезнь Гюнтера обусловлена наследственным нарушением синтеза порфиринов в эр. Чаще выявляется у детей первых лет жизни и наследуется по рецессивному типу. Течение зб хроническое, с обострениями в весеннее-летний период, клинич картина характеризуется резко повышенной чувствительностью кожных покровов к солнечному свету, при этом появляется зуд, пузыри с нагноением, язвочки, а затем рубцы. В дальнейшем развивается остеопороз, искривляются фаланги пальцев, зубы приобретают коричневую окраску и при облучении УФ дают ярко-красное свечение.Выявляется анемия гемолитического типа, в крови увеличено количество ретикулоцитов, отмечается гипербилирубинемия. В моче, которая приобретает ярко-красную окраску, увеличивается количество уробилина и в большом количестве уропорфирина-1. Содержание копропорфирина-1 и уропорфирина-1 в эр возрастает в 100-200 раз по сравнению со здоровыми.

Эритропоэтическая протопорфирия.

Отсутствие фермента гемсинтетазы. В результате содержание протопорфирина-9 увелич в 10-100 раз. Отмечается выраженная чувствительность кожи к свету, даже через оконное стекло. При инсоляции – отеки, гиперемия, образ пузыря, изм функция печени, вследствии развития порфиринового цирроза печени.

Печеночные порфирии.

Острая перемежающаяся порфирия наследуется по доминантному типу. Отсутствие фермента ….-синтетазы, в результате повышается содержание в органах и тканях крови порфобилиногена и ДАЛК. Течение хронич, с периодами обострения и ремиссии. Зб чаще проявляется в возрасте 20-30 лет, провоцирующими факторами является прием сульфаниламидов, анальгина, барбитуратов, валокордина, беременность и др. Характерным клиническим симптомом явл острые боли в животе, протекающие под маской острого живота. Могут отмечаться псих расстройства, судорожный синдром и даже слепота. Лабораторно в моче увеличено содержание предшественников порфиринов: гамма-аминолвулиновой кислоты, порфобилиногена. Эти соединения бесцветны, поэтому моча больных нормально окрашена. Накопление гамма-аминолевуленовой кислоты в нервных клетках вызывает токсических эффект. Лечение – глюкоза.

Печеночная урокопропорфирия – у женщин старше 40 лет. Характерна большая чувствительность кожи к механическим травмам, воздействию света. Наблюдается истощение кожных покровов, гипертрихоз, могут быть кисты в складках кожи пальцев рук.

Острая перемежающаяся порфирия – насл заб-ие перед по аут-дом типу. Понижение активности УП-1-синтетазы и повышен акт-ти синтетезы ДАЛК, вследствии чего увелич-ся образование и выделение с мочой порфобилиногена и ДАЛК. Эритр не изменены. Моча – ПБГ и ДАЛК значит увелич, не окрашена, розовато-красное окрашивание появляется при значительном увеличении УПГ 3. Кал – КПГ 3, ПП 9 незначительно увеличены. Лечение – глюкоза

Урокопропорфирия (поздняя кожная порфирия) – появл после 40 лет,повышен чувс-ть к легкой механич травме и солн облучению, пигментация кожи, нарушен функции печени, проявляется при опухолях печени. Эритроциты – без изменений. Моча – ДАЛК и ПБГ в пределах нормы, резко увел кол-во УПГ3, незначительно КПГ3, красного цвета. Лечение – делагил.

Порфиринурии – повышен выведен порфиринов из организма. Набл при заб-иях крови (анемия гемолитическая (эритроциты – ПП 9, КПГ3 значит увел, моча – ДАЛК и КПГ3 значит увел, кал – ПП9 увеличен,КПГ3 значит увеличен), лейкоз), острый гепатит, энтерит, аллерг анафил лихор состояниях, авитаминозах (эрит – ПП 9 увеличен, моча – ДАЛК увел, КПГ 3 знач увел), отравлении свинцом, оловом, ртутью, хлором, бензолом (эритр – ПП9 и КПГ3 значит увелич, моча – ДАЛК и КПГ 3 значит увеличены, кал – ПП9 увел, КПГ3 значит увеличен).

Вторичные нарушения обмена порфиринов.

Порфиринурии встрчаются как симптом при многих зб: гипохромные анемии, обусловленные длительными инф (туберкулез, остеомиелит, пиодермии), гемолитические анемии, зб печени (хр гепатиты, циррозы, опухоли), лечении цитостатиками. Наиболее значительные изменения в обмене порфиринов выявляются при сидероахристических анемиях, при которых количество железа в эритробластах достаточное, однако оно не используется для синтеза гемма гемоглобина ввиду отсутствия или снижения активности фермента гемсинтетезы. Сидероахристические анемии могут быть как наследственными, так и приобретенными, связанными с отравлением свинцом или дефицитом витамина В6, который катализирует первые этапы синтеза гемма и освобождение железа из митохондрий. При таких формах порфиринурий содержание протопорфиринов в эритроцитах понижено, а копро- и уропорфиринов – повышено.

Нарушения порфиринового обмена при токсических порфириях наблюдается при воздействии таких ядов, как свинец, ртуть, марганец, хром, фтор, висмут, селен, бензол, хлороформ, амидо- и нитросоединения, окись углерода, бензин, фосфор и др. Наиболее изучены нарушения обмена порфиринов при интоксикации свинцом. Отравление свинцом встречаются на производстве при изготовлении красок, аккумуляторов, в типографиях, в рентгенкабинетах, при использовании глиняной посуды, покрытой свинцовой глазурью. Свинец – тяжелый метал, способный блокировать сульфгидрильный группы многих ферментов синтеза гемма и тем самым нарушать его образование. При этом в эр накапливаются свободные порфирины: копро- и протопорфирины. В моче больных отмечается большое количество копропорфирина 111, значительно увеличивается содержание аминолевуленовой кислоты.

Полуколичественный метод определения копропорфиринов по Резнику и Федорову.

В пробирки вносят 5 мл мочи + неск капель ледяной уксусной кисоты (до кислой реакции по лакмусовой бумажке) и 5 мл диэтилового (медицинского) эфира, смесь встряхивают в течении 3-5 мин. Оставляют для отстаивания и разделения слоев. Отбирают верхрний слой в др пробирку и помещают ее в поток УФ света, реакцию оценивают по характеру свечения (флюоресценции): норм содержание копропорфиринов – голубое свечение, слабое повышение –слабое розовое свечение, повышенное содержание – слабое красное свечение, значительное повышение – отчетливое красное.