Задача: При наследственной оротацидурии нарушается метаболизм пиримидиновых нуклеотидов. Это приводит к резкому отставанию в умственном и физическом развитии, нарушению процессов кроветворения. С мочой больных выводится до 1,5 гр. оротовой кислоты в сутки. Укажите метаболиты, с помощью которых можно устранить «пиримидиновый голод» при этой патологии.
Решение:
Наследственная оротацидурия — это редкое генетическое заболевание, при котором нарушается синтез пиримидиновых нуклеотидов. Причиной является дефект двух ферментов: оротатфосфорибозилтрансферазы и ОМФ-декарбоксилазы. Эти ферменты участвуют в превращении оротовой кислоты в уридинмонофосфат (УМФ).
Из-за дефекта этих ферментов оротовая кислота накапливается в организме и выводится с мочой, а синтез пиримидиновых нуклеотидов (таких как УМФ, ЦМФ, ТМФ) нарушается. Это приводит к «пиримидиновому голоду» — недостатку этих важных молекул, необходимых для синтеза ДНК, РНК и многих других клеточных процессов.
Чтобы устранить «пиримидиновый голод» при оротацидурии, необходимо ввести в организм метаболиты, которые могут быть использованы для синтеза пиримидиновых нуклеотидов в обход заблокированных ферментативных реакций.
Такими метаболитами являются:
- Уридин: Это нуклеозид, состоящий из урацила и рибозы. Уридин может быть фосфорилирован до уридинмонофосфата (УМФ) с помощью фермента уридинкиназы. Этот путь обходит дефектные ферменты, участвующие в превращении оротовой кислоты. УМФ затем может быть использован для синтеза других пиримидиновых нуклеотидов (ЦМФ, ТМФ).
- Цитозин: Это пиримидиновое основание. Однако, для его использования в синтезе нуклеотидов, он должен быть сначала превращен в цитидин, а затем в цитидинмонофосфат (ЦМФ). Этот путь менее прямой, чем использование уридина, но также может способствовать восполнению дефицита пиримидинов.
Наиболее эффективным и часто используемым метаболитом для лечения оротацидурии является уридин. Его введение позволяет восстановить нормальный уровень пиримидиновых нуклеотидов в клетках, что способствует улучшению состояния больных, уменьшению отставания в развитии и нормализации кроветворения.
Ответ: Для устранения «пиримидинового голода» при наследственной оротацидурии можно использовать следующие метаболиты:
- Уридин
- Цитозин (менее эффективно, чем уридин)
Наиболее эффективным является уридин, так как он может быть непосредственно фосфорилирован до уридинмонофосфата (УМФ), минуя заблокированные ферментативные реакции.