Hiperamoniemie este acută sau cronică creștere a ionului de amoniu (NH4 +) sau amoniac (NH3) în sânge. Este o tulburare metabolică dobândită sau congenitală foarte periculoasă care poate duce la afectarea creierului și la moartea pacientului.
Amoniul este o substanță azotată, un produs toxic generat în catabolismul (distrugerea) proteinelor și care este eliminat odată cu transformarea sa anterioară în uree, care este mai puțin toxic și este eliminat în urină prin rinichi.
Structura ionului de amoniu (Sursa: Leyo / Domeniul public prin Wikimedia Commons)
Pentru formarea ureei, calea metabolică implică participarea secvențială a unei serii de enzime, unele în mitocondrie și altele în citosol sau citoplasmă a celulelor hepatice. Procesul se numește „ciclul ureei” sau „ciclul Krebs-Henseleit”.
Eșecul oricăreia dintre enzimele implicate în ciclul ureei determină creșterea sau acumularea amoniacului în sânge, generând, prin urmare, efectele toxice produse de amoniac sau amoniac, cum ar fi encefalopatia hepatică. Mai mult, insuficiența hepatică poate afecta ciclul ureei și poate provoca hiperammonemie.
În condiții normale, rata producției și îndepărtării amoniacului este strict reglementată, astfel încât nivelurile de amoniu sunt foarte scăzute și sunt sub valori toxice. Cantități foarte mici de amoniac în sânge sunt potențial toxice pentru creier.
Simptome de hiperammonemie
Simptomele legate de hiperammonemie includ vărsături, diaree, stare generală de rău, refuzul de a consuma proteine, pierderea poftei de mâncare (anorexie), somnolență, letargie, tulburări de limbă, modificări de dispoziție, ataxie intermitentă, retard mental și în cazuri acute comă severă și moarte.
Această simptomatologie este independentă de originea hiperammonemiei. Nou-născuții cu aceste probleme de origine congenitală pot fi normali la naștere, dar simptomele apar la câteva zile după ce au ingerat alimente bogate în proteine (lapte matern).
Nou-născuții nu vor să mănânce, să vomite, să aibă tahipnee și letargie care progresează rapid spre o comă profundă. La copiii mai mari, hiperammonemia acută se manifestă cu vărsături, anorexie și tulburări neurologice, cum ar fi iritabilitatea, agitația, confuzia mentală și ataxia.
Aceste manifestări clinice pot alterna cu perioade de letargie și somnolență până când acestea progresează spre comă și, dacă sunt lăsate netratate, pot cauza convulsii și moarte.
cauze
Cauzele hiperammonemiei se datorează eșecului metabolismului ureei, astfel încât ciclul ureei trebuie cunoscut pentru a înțelege mecanismele fiziopatologice care generează hiperamonemie.
Ciclul ureei necesită activarea secvențială a unei serii de enzime. Cinci enzime participă la acest proces: carbomoilfosfat sintetaza, ornitină transcarbamoylaza, argininosuccinate sintaza, argininosintetaza și arginază.
- Sinteza ureei
Inițierea sintezei ureei necesită amoniac (NH3), dioxid de carbon (CO2) furnizat de bicarbonat și ATP (adenozina trifosfat).
Originea amoniacului provine din azotul aminoacizilor degradat prin transaminare și deaminare oxidativă. Primele două reacții de sinteză a ureei apar în mitocondrii celulelor hepatice, celelalte trei apar în citoplasmă.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetilglutamat, prin acțiunea enzimei carbamoi fosfat sintetaza, formează carbamoil fosfat
-Fosfat de carbamoil + L-ornitină, prin acțiunea enzimei ornitină transcarbamilaza, formează L-citrulina
-L-citrulina în citoplasmă, prin acțiunea argininosuccinatului sintaza și cu L-aspartat ca substrat, formează argininosuccinatul.
-Argininosuccinatul, datorită efectului argininosintetazei, eliberează fumarat și produce L-arginină.
-L-arginina, împreună cu o moleculă de apă și prin efectul arginazei, eliberează o moleculă de uree și produce L-ornitină, care va fi disponibilă pentru a reintra a doua reacție a ciclului în mitocondria.
Glutamin sintetazei este o enzimă de amoniac fix ca glutamină . Deoarece țesuturile produc constant amoniac, acesta este îndepărtat rapid de ficat, care îl transformă în glutamat, apoi în glutamină, apoi în uree.
Orice deficit în oricare dintre enzimele implicate în ciclul ureei va provoca o acumulare retrogradă a substraturilor de reacție lipsă și o consecință acumularea de amoniac.
De asemenea, bacteriile intestinale produc amoniac și acest lucru trece în fluxul sanguin și de acolo către ficat, unde intră în ciclul ureei.
La pacienții cu ciroză hepatică se pot forma anumite anastomoze în sistemul portal, care permit o parte din amoniacul din sistemul digestiv să treacă direct în circulația generală fără a trece mai întâi prin ficat, fiind una dintre cauzele hiperamonemiei pe lângă eșecul ficat.
Tipuri
Deoarece sinteza ureei transformă amoniacul toxic în uree, defectele din sinteza ureei conduc la hiperammonemie și otrăvire cu amoniac. Aceste intoxicații sunt mai severe atunci când defectul apare în primele două etape ale ciclului metabolic al ureei.
Hiperamonimiile sunt clasificate în mai multe tipuri în funcție de eșecul enzimatic corespunzător. Aceste tipuri de hiperammonemii sunt numite congenitale sau ereditare. În plus, există hiperamonemii care sunt grupate ca „secundare”, unde o altă patologie este capabilă să modifice metabolismul ureei.
Principalele sau congenitale sunt:
- Tipul I : datorită deficienței de cabamoil fosfatază I
- Tip II : datorită deficitului de transcarbamoylaza de ornitină. Este o afecțiune moștenită legată de cromozomul X care este însoțit de niveluri ridicate de glutamină în sânge, lichid cefalorahidian și urină.
- Citrullinemia : o boală ereditară recesivă din cauza lipsei de activitate a argininosuccinatei sintaza.
- Aciduria argininosuccinică : este moștenită într-un mod recesiv și se caracterizează printr-o creștere de argininosuccinat în sânge, lichid cefalorahidian și urină. Există o deficiență de argininosuccinază. Boala are un debut târziu după doi ani și provoacă moartea la o vârstă fragedă.
- Hiperargininemie : caracterizată prin niveluri scăzute de argininaza eritrocitelor și acumularea de arginină în sânge și lichidul cefalorahidian.
Hiperamonemiile secundare se datorează în principal insuficienței hepatice care încetinește sau reduce metabolismul ureei, astfel că amoniacul se acumulează și apare hiperammonemia.
tratamente
Hiperammonemia acută trebuie tratată prompt pentru a reduce nivelul de amoniac și a preveni deteriorarea creierului. Pentru a evita distrugerea proteinelor endogene trebuie furnizate calorii, fluide adecvate și cantități minime, dar suficiente de aminoacizi.
Este furnizat intravenos cu electroliți, lichide și lipide ca surse de calorii și cantități minime de aminoacizi de preferință esențiali. Prin îmbunătățirea puțin a stării generale a pacientului, se poate administra hrănirea prin tub nazogastric, în special la sugari.
Întrucât amoniacul nu este eliminat cu ușurință de către rinichi, scopul tratamentului este de a genera compuși care au un clearance (clearance) renal ridicat. Benzoatul de sodiu sau fenilacetatul pot fi administrate pentru a forma acești compuși conjugați care sunt eliminați de rinichi.
În unele cazuri, utilizarea argininei promovează formarea de uree, cu condiția ca pacientul să nu aibă deficiență de arginază. Arginina furnizează ciclul ureei cu ornitină și N-acetilglutamat.
Pacienții ar trebui, așadar, să urmeze diete cu aport limitat de proteine, care ar trebui furnizate în porții mici.
Referințe
- Behrman, R., Kliegman, R., & Arwin, A. (2009). Nelson Textbook of Pediatrics 16 ed. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN, & García, RS (2008). Amoniu și hiperammonemie. Semnificația sa clinică. Medica Sur, 15 (3), 209-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL și Loscalzo, J. (2012). Principiile lui Harrison în medicina internă (Vol. 2012). DL Longo (Ed.). New York: Mcgraw-hill
- Mathews, CK, Van Holde, KE, & Ahern, KG (2000). Biochimie, ed. San Francisco: BenjaminlCummings.
- McCance, KL, & Huether, SE (2018). Fiziopatologie-Ebook: baza biologică a bolii la adulți și copii. Științele sănătății Elsevier
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, și Rodwell, VW (2014). Biochimia ilustrată a lui Harper. McGraw-Hill.