hyperammonemiaเป็นแบบเฉียบพลันหรือเรื้อรังเพิ่มขึ้นของไอออนแอมโมเนียม (NH4 +) หรือแอมโมเนีย (NH3) ในเลือด เป็นความผิดปกติของการเผาผลาญที่ได้มาหรือมา แต่กำเนิดที่อันตรายมากซึ่งอาจส่งผลให้สมองถูกทำลายและเสียชีวิตได้
แอมโมเนียเป็นสารไนโตรเจนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษที่สร้างขึ้นในการเร่งปฏิกิริยา (การทำลาย) ของโปรตีนและจะถูกกำจัดออกด้วยการเปลี่ยนเป็นยูเรียก่อนหน้านี้ซึ่งมีพิษน้อยกว่าและถูกกำจัดออกทางปัสสาวะทางไต
โครงสร้างของแอมโมเนียมไอออน (ที่มา: Leyo / โดเมนสาธารณะผ่าน Wikimedia Commons)
สำหรับการก่อตัวของยูเรียวิถีการเผาผลาญเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมตามลำดับของเอนไซม์บางชนิดในไมโทคอนเดรียและอื่น ๆ ในไซโตซอลหรือไซโทพลาสซึมของเซลล์ตับ กระบวนการนี้เรียกว่า "วงจรยูเรีย" หรือ "Krebs-Henseleit cycle"
ความล้มเหลวของเอนไซม์ใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรของยูเรียส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นหรือสะสมของแอมโมเนียในเลือดส่งผลให้เกิดพิษที่เกิดจากแอมโมเนียหรือแอมโมเนียเช่นโรคสมองในตับ นอกจากนี้ความล้มเหลวของตับอาจส่งผลต่อวงจรของยูเรียและทำให้เกิดภาวะ hyperammonemia
ภายใต้สภาวะปกติอัตราการผลิตและกำจัดแอมโมเนียจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้ระดับแอมโมเนียมต่ำมากและต่ำกว่าช่วงที่เป็นพิษ แอมโมเนียในเลือดจำนวนน้อยมากอาจเป็นพิษต่อสมอง
อาการของภาวะ hyperammonemia
อาการที่เกี่ยวข้องกับภาวะ hyperammonemia ประกอบด้วยอาเจียนท้องร่วงวิงเวียนทั่วไปปฏิเสธที่จะกินโปรตีนเบื่ออาหาร (เบื่ออาหาร) ง่วงนอนซึมภาษาผิดปกติอารมณ์แปรปรวนไม่ต่อเนื่องภาวะปัญญาอ่อนและในกรณีเฉียบพลัน โคม่ารุนแรงและเสียชีวิต
อาการนี้ไม่ขึ้นกับต้นกำเนิดของภาวะ hyperammonemia ทารกแรกเกิดที่มีปัญหาเรื่องความพิการ แต่กำเนิดเหล่านี้อาจเป็นเรื่องปกติตั้งแต่แรกเกิด แต่อาการจะปรากฏขึ้นภายในไม่กี่วันหลังจากรับประทานอาหารที่อุดมด้วยโปรตีน (นมแม่)
ทารกแรกเกิดไม่ต้องการกินอาหารอาเจียนมีอาการหายใจลำบากและความง่วงที่ลุกลามอย่างรวดเร็วจนถึงขั้นโคม่า ในเด็กโตภาวะ hyperammonemia เฉียบพลันจะปรากฏร่วมกับอาเจียนอาการเบื่ออาหารและความผิดปกติของระบบประสาทเช่นหงุดหงิดกระวนกระวายใจสับสนทางจิตและ ataxia
อาการทางคลินิกเหล่านี้อาจสลับกับช่วงเซื่องซึมและง่วงนอนจนกว่าจะเข้าสู่อาการโคม่าและหากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้รับการรักษาจะทำให้เกิดอาการชักและเสียชีวิตได้
สาเหตุ
สาเหตุของภาวะ hyperammonemia เกิดจากความล้มเหลวของการเผาผลาญของยูเรียดังนั้นจึงต้องทราบวัฏจักรของยูเรียเพื่อทำความเข้าใจกลไกทางพยาธิสรีรวิทยาที่ทำให้เกิดภาวะ hyperammonemia
วัฏจักรของยูเรียต้องการการกระตุ้นตามลำดับของชุดของเอนไซม์ เอนไซม์ 5 ชนิดมีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ ได้แก่ carbomoylphosphate synthetase, ornithine transcarbamoylase, argininosuccinate synthetase, argininosynthetase และ arginase
- การสังเคราะห์ยูเรีย
การเริ่มต้นของการสังเคราะห์ยูเรียต้องใช้แอมโมเนีย (NH3) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จากไบคาร์บอเนตและ ATP (อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต)
ต้นกำเนิดของแอมโมเนียมาจากไนโตรเจนของกรดอะมิโนที่ย่อยสลายโดยการทรานส์ฟอร์มและโดยการกำจัดออกซิเดชั่น สองปฏิกิริยาแรกของการสังเคราะห์ยูเรียเกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียของเซลล์ตับและอีกสามปฏิกิริยาเกิดขึ้นในไซโทพลาสซึม
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetylglutamate โดยการกระทำของเอนไซม์คาร์บามอยล์ฟอสเฟตซินเทสจะสร้างคาร์บาโมอิลฟอสเฟต
-Carbamoyl phosphate + L-ornithine โดยการกระทำของเอนไซม์ ornithine transcarbamylase รูปแบบ L-citrulline
-L-citrulline ในไซโตพลาสซึมโดยการกระทำของ argininosuccinate synthetase และ L-aspartate เป็นสารตั้งต้นจะสร้าง argininosuccinate
-Argininosuccinate เนื่องจากผลของ argininosynthetase จะปล่อย fumarate และผลิต L-arginine
-L-arginine ร่วมกับโมเลกุลของน้ำและโดยผลของ arginase จะปล่อยโมเลกุลของยูเรียออกมาและสร้าง L-ornithine ซึ่งจะสามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาที่สองของวงจรภายในไมโทคอนเดรียได้อีกครั้ง
synthetase glutamineเป็นเอนไซม์แอมโมเนียคงเป็นกลูตาเนื่องจากเนื้อเยื่อสร้างแอมโมเนียอยู่ตลอดเวลาตับจะถูกกำจัดออกไปอย่างรวดเร็วซึ่งจะเปลี่ยนเป็นกลูตาเมตจากนั้นเป็นกลูตามีนและจากนั้นเป็นยูเรีย
การขาดเอนไซม์ใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรยูเรียจะทำให้เกิดการสะสมถอยหลังเข้าคลองของพื้นผิวปฏิกิริยาที่หายไปและการสะสมของแอมโมเนียที่ตามมา
แบคทีเรียในลำไส้ยังผลิตแอมโมเนียและสิ่งนี้จะผ่านเข้าสู่กระแสเลือดและจากที่นั่นไปยังตับซึ่งจะเข้าสู่วัฏจักรของยูเรีย
ในผู้ป่วยที่เป็นโรคตับแข็ง anastomoses บางชนิดสามารถก่อตัวในระบบพอร์ทัลซึ่งทำให้ส่วนหนึ่งของแอมโมเนียจากระบบย่อยอาหารผ่านเข้าสู่การไหลเวียนทั่วไปได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านตับก่อนซึ่งเป็นสาเหตุหนึ่งของภาวะ hyperammonemia นอกเหนือจากความไม่เพียงพอ ตับ.
ประเภท
เนื่องจากการสังเคราะห์ยูเรียเปลี่ยนแอมโมเนียที่เป็นพิษเป็นยูเรียข้อบกพร่องในการสังเคราะห์ยูเรียจึงนำไปสู่ภาวะ hyperammonemia และพิษของแอมโมเนีย พิษเหล่านี้จะรุนแรงมากขึ้นเมื่อความบกพร่องเกิดขึ้นในสองขั้นตอนแรกของวงจรการเผาผลาญของยูเรีย
Hyperammonemias แบ่งออกเป็นหลายประเภทตามความล้มเหลวของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้อง hyperammonemias ประเภทนี้เรียกว่ากรรมพันธุ์หรือกรรมพันธุ์ นอกจากนี้ยังมี hyperammonemias ที่จัดอยู่ในกลุ่ม "ทุติยภูมิ" ซึ่งพยาธิวิทยาอื่นสามารถเปลี่ยนแปลงเมตาบอลิซึมของยูเรียได้
หลักหรือพิการ แต่กำเนิดคือ:
- ประเภทที่ 1 : เนื่องจากการขาดคาบามอยล์ฟอสเฟตซินเทเทส I
- Type II : เนื่องจากการขาด ornithine transcarbamoylase เป็นโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมซึ่งเชื่อมโยงกับโครโมโซม X ซึ่งมาพร้อมกับระดับกลูตามีนในเลือดน้ำไขสันหลังและปัสสาวะในระดับสูง
- Citrullinemia : โรคที่เกิดจากกรรมพันธุ์เนื่องจากขาดกิจกรรมของ argininosuccinate synthetase
- Argininosuccinic aciduria : ได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมในลักษณะถอยและมีลักษณะเพิ่มขึ้นของ argininosuccinate ในเลือดน้ำไขสันหลังและปัสสาวะ มีความบกพร่องของ argininosuccinase โรคนี้เริ่มมีอาการช้าหลังจากผ่านไป 2 ปีและทำให้เสียชีวิตตั้งแต่อายุยังน้อย
- Hyperargininemia : มีระดับของเม็ดเลือดแดงargininase ต่ำและการสะสมของอาร์จินีนในเลือดและน้ำไขสันหลัง
ภาวะ hyperammonemias ทุติยภูมิส่วนใหญ่เกิดจากความล้มเหลวของตับที่ชะลอหรือลดการเผาผลาญของยูเรียดังนั้นแอมโมเนียจึงสะสมและเกิดภาวะ hyperammonemia
การรักษา
ภาวะ hyperammonemia เฉียบพลันต้องได้รับการรักษาอย่างทันท่วงทีเพื่อลดระดับแอมโมเนียและป้องกันความเสียหายของสมอง ต้องมีแคลอรี่ของเหลวที่เพียงพอและกรดอะมิโนในปริมาณที่น้อยที่สุด แต่เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงการทำลายโปรตีนจากภายนอก
มีการให้อิเล็กโทรไลต์ของเหลวและไขมันทางหลอดเลือดดำเป็นแหล่งของแคลอรี่และกรดอะมิโนจำเป็นในปริมาณที่น้อยที่สุด โดยการปรับปรุงสภาพทั่วไปของผู้ป่วยเล็กน้อยสามารถให้อาหารทางท่อนำไข่โดยเฉพาะในทารก
เนื่องจากไตไม่สามารถกำจัดแอมโมเนียได้ง่ายเป้าหมายของการรักษาคือการสร้างสารประกอบที่มีการกวาดล้างไตสูง (การกวาดล้าง) โซเดียมเบนโซเอตหรือฟีนิลอะซิเตตสามารถใช้เพื่อสร้างสารประกอบคอนจูเกตเหล่านี้ซึ่งถูกกำจัดโดยไต
ในบางกรณีการใช้อาร์จินีนจะช่วยส่งเสริมการสร้างยูเรียโดยที่ผู้ป่วยไม่มีภาวะขาดอาร์จิเนส อาร์จินีนให้วงจรยูเรียด้วย ornithine และ N-acetylglutamate
ดังนั้นผู้ป่วยควรรับประทานอาหารที่มีโปรตีน จำกัด ซึ่งควรให้ในปริมาณน้อย ๆ
อ้างอิง
- Behrman, R. , Kliegman, R. , & Arwin, A. (2009). Nelson Textbook of Pediatrics 16 ed. ดับบลิว
- Carrillo Esper, R. , Iriondo, MFN และGarcía, RS (2008) แอมโมเนียมและ hyperammonemia ความสำคัญทางคลินิก Medica Sur, 15 (3), 209-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL และ Loscalzo, J. (2012) หลักการแพทย์ภายในของแฮร์ริสัน (ฉบับ 2555) DL Longo (Ed.) นิวยอร์ก: Mcgraw-hill
- Mathews, CK, Van Holde, KE, & Ahern, KG (2000) ชีวเคมี, ed. ซานฟรานซิสโก: BenjaminlCummings
- McCance, KL, & Huether, SE (2018) Pathophysiology-Ebook: พื้นฐานทางชีววิทยาสำหรับโรคในผู้ใหญ่และเด็ก วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA และ Rodwell, VW (2014) ภาพประกอบชีวเคมีของฮาร์เปอร์ McGraw-Hill