ГЛАВА 312. ПОРФИРИИ
Урс А. Мейер (UrsА. Меуег)
Порфирии представляют собой патологию, связанную с потомственными или приобретенными аномалиями биосинтеза гема. Порфирины, эти тетрапирроловые пигменты, исполняют роль промежуточных продуктов этого пути и образуются из предшественников — d-аминолевулиновой кислоты (АЛК) и порфобилиногена. Гем, комплекс двухвалентного железа с протопорфирином IX, функционирует в качестве простетической группы гемопротеинов, таких как гемоглобин, цитохромы, каталаза и триптофаноксигеназа. Его биосинтез жизненно главен и происходит во всех аэробных клетках.
Рис.312-1. Экскреция порфиринов и их предшественников с мочой при печеночных порфириях в связи с дефицитом ферментов биосинтеза гема. Интермедиаты этого пути, экскретируемые в избыточных количествах в острой фазе при любой печеночной порфирии, объединены фигурными скобками. АЛК — d-аминолевулиновая кислота, ПБГ — порфобилиноген, УРОГЕН — уропорфириноген, КОПРОГЕН — копропорфириноген, ПРОТОГЕН — протопорфириноген, ПРОТО — протопорфирин, ИОП —интермиттирующая острая порфирия, ХКП —хроническая кожная порфирия, НКП — потомственная копропорфирия, ПП — пестрая порфирия.
Каждая порфирия характеризуется необыкновенностями гиперпродукции, накопления и экскреции промежуточных продуктов биосинтеза гема. Эти необыкновенности отражают метаболическую экспрессию дефицита отдельных ферментов биосинтеза (табл.312-1, рис.312-1).
Основные клинические проявления содержатся в перемежающихся приступах дисфункции сердитой системы и/или чувствительности кожи к солнечным лучам. Неврологический синдром обычно провоцируется приемом таких препаратов, как барбитураты, и содержится в болях в животе, периферической нейропатии и нарушениях психики. Нейропсихические симптомы появляются только при порфириях, при которых резко усилена продукция предшественников порфиринов — АЛК и порфобилиногена. Патогенез неврологических нарушений мрачен. Светочувствительность кожи связана непосредственно с повышенным накоплением порфиринов, желая при различных нарушениях кожные проявления неодинаковы. Светочувствительность обусловлена фотодинамическим деяньем порфиринов и опосредуется, возможно, образующимся синглет-кислородом с последующим развитием деструктивных процессов, таких как перекисное окисление липидов лизосомных мембран. Доминантно наследуемые порфирии человека экспрессируются по-различному. Могут определяться лишь биохимические или ферментативные изменения. Сходственное латентное течение хвори может оказаться одной из стадий или длится в течение всей жизни больного. В иных случаях симптоматика может провоцироваться лечебными препаратами, гормонами или повреждением печени.
Классификация.Порфирии подразделяют обычно на две главные группы (эритропоэтическая и печеночная; см. табл.312-1) в соответствии с главными местами синтеза гема, в которых проявляются «ошибки» метаболизма. Единственная чисто эритропоэтическая форма порфирии — врожденная эритропоэтическая (ВЭП)— встречается редко. При протопорфирии (ПрП) порфирины накапливаются как в клетках эритроидного ряда, так и в печеночной ткани. При интермиттирующей острой порфирии, наследственной копропорфирии и пестрой порфирии (соответственно ИОП, НКП и ПП) доминантно наследуемая недостаточность ферментов обусловливает нарушение биосинтеза гема предпочтительно в печени без видимых нарушений образования гемоглобина. Хроническую кожную порфирию (ХКП) ранее считали приобретенной печеночной. Однако у большинства (если не у всех) больных обнаруживают потомственную недостаточность уропорфириногендекарбоксилазы. Приобретенную порфирию, подсказывающую ХКП, обусловливают воздействие полихлорированных углеводородов и опухоли печени. Отравление свинцом также сопровождается нарушением синтеза порфиринов и гема (см. гл.172). Некоторое усиление экскреции порфиринов или их предшественников с мочой, одинаково как и накопление порфиринов в эритроцитах, может сопровождать многие клинические состояния. При вторичных феноменах симптомы и признаки порфирии отсутствуют.
Таблица 312-1.Характеристики порфирий
Показатель |
Порфирия |
|||||
эритропоэтическая врожденная |
Печеночные |
эритропече-ночная |
||||
интермиттирующая острая |
наследственная копропорфирия |
пестрая порфирия |
хроническая кожная |
|||
Недостаточность фермента |
Порфобилино-гендезаминаза и/или уропорфи-риноген-Ш-ко-синтаза (?) |
Порфобилино-гендезаминаза |
Копропорфири-ногеноксидаза |
Протопорфири-ногеноксидаза |
Уропорфирино-гендекарбокси-лаза |
Феррохелатаза |
Наследование |
Аутосомное рецессивное |
Аутосомное доминантное |
Аутосомное доминантное |
Аутосомное доминантное |
Аутосомное доминантное |
Аутосомное доминантное |
Метаболическая экспрессия |
Эритроидные клетки |
Печень |
Печень |
Печень |
Печень |
Эритроидные клетки и печень |
Признаки и симптомы |
|
|
|
|
|
|
Светочувствительность |
Да |
Нет |
Редко |
Да |
Да |
Да |
кожи |
|
|
|
|
|
|
Приступы недомогай в животе, нейропсихиче-ский синдром |
Нет |
Да |
Да |
» |
Нет |
Нет |
Лабораторные данные |
|
|
|
|
|
|
Эритроциты |
|
|
|
|
|
|
Уропорфирин |
+++ |
В пределах нормы |
В пределах нормы |
В пределах нормы |
В пределах нормы |
В пределах нормы |
Копропорфирин |
++ |
То же |
То же |
То же |
То же |
+ |
Протопорфирин |
(+) |
» » |
» » |
» » |
» » |
-1-4-4- |
Моча |
|
|
|
|
|
|
d-Аминолевулиновая кислота |
В пределах нормы |
(+++) |
(+4-4-) |
(+++) |
» » |
В пределах |
Порфобилиноген |
То же |
(+++) |
(+++) |
(+++) |
» » |
То же |
Уропорфирин |
+++ |
++ |
+ |
+ |
+++ |
» » |
Копропорфирин |
++ |
В пределах |
++ |
++ |
+ |
(+) |
Кал |
|
нормы |
|
|
|
|
Копропорфирин |
+ |
То же |
+++ |
+ |
(+) |
(4-) |
Протопорфирин |
+ |
» » |
+ |
+++ |
В пределах |
4-+ |
|
|
|
|
|
нормы |
|
Примечание.+—экскреция усилена, ++—умеренно повышена, +++—резко повышена, (+)—усилена у некоторых
Рис.312-2. Схема биосинтеза гема.
АЛК — d-аминолевулиновая кислота, ПБГ — порфобилиноген, УРО`ГЕН — уропорфириноген, А — уксусная кислота, Р — пропионовая кислота, М — целил,V — винил.
Биохимические аспекты.Последовательность реакций синтеза гема из субстратов глицина и сукцинил-фермента А через АЛК и порфобилиноген (ПБК) катализируется четырьмя митохондриальными и четырьмя цитозольными ферментами (рис.312-2). В регуляции биосинтеза гема в различных тканях существуют различия.
В печени скорость образования гема ограничивается реакцией, катализируемой АЛК-синтазой. Ферменты, действующие после АЛК-синтазы, определяются в излишке. Основным регулятором АЛК-синтазы служит окончательный продукт всего пути — гем, который репрессирует фермент по механизму отрицательной обратной связи. Повышенные потребности в геме довольствуются маршрутом новообразования АЛК-синтазы. Ее синтез в печени индуцируется великим числом жирорастворимых веществ, стероидами и химическими соединениями, которые служат субстратами и индукторами гемопротеиновых цитохромов P450— окончательных оксидаз на пути микросомного метаболизма фармакологических средств. Эта индукция модулируется многочисленными генетическими, метаболическими и факторами окружающей среды. При порфириях, при которых симптомы провоцируются некоторыми лечебными препаратами, взаимозависимость синтеза гема и микросомального окисления этих препаратов приобретает великое значение.
В клетках костного мозга, в которых происходит полный синтез гема, ограничивающая скорость реакция также катализируется АЛК-синтазой, но о ее роли в синтезе гема во время разделения, дифференцировки и созревания клеток эритроидного ряда знаменито малюсенько. В процессе созревания этих клеток из них пропадают ядра и митохондрии и, следовательно, митохондриальные ферменты синтеза гема, тогда как цитозольные ферменты, катализирующие реакции между АЛ К и копропорфириногеном, сохраняются. В связи с этим эритроциты можно использовать для диагностики порфирий, связанных с недостатком только цитозольного фермента.
Регуляция синтеза гема в костном мозге и печени разна. В печени главной детерминантой образования гема служит уровень АЛК-синтазы, тогда как в костном мозге синтез гема запускается трудным процессом дифференцировки эритроидной клетки. Именно поэтому, возможно, дефекты ферментов синтеза гема в эритроидных клетках и печени проявляются по-различному.
Порфириногены занимают промежуточное положение между порфобилиногеном и протопорфирином. Они бесцветны и не флюоресцируют. За исключением протопорфирина, порфирины — это побочные продукты, которые покидают путь биосинтеза вследствие необратимого окисления подходящего порфириногена. Порфирины не исполняют физиологической функции, но в силу своей окраски и флюоресценции определяют необычный цвет мочи и эритроцитов у некоторых больных.
От расположения двух замещенных боковых цепей на пирроловом кольце порфиринов зависят структурные типы изомеров, которые нумеруются от I до IV. В природе найдены только типы I и III, причем только тип III служит субстратом окончательных этапов реакции, водящей к образованию протопорфирина IX и гема. При распаде гема образуются не порфирины, а нециклические тетрапирролы, называемые желчными пигментами.
Врожденная эритропоэтическая порфирия
Определение.Врожденная эритропоэтическая порфирия (ВЭП, хворь Гюнтера, врожденная светочувствительная порфирия, эритропоэтическая уропорфирия)— это редкое, рецессивно наследуемое заболевание, проявляющееся хронической светочувствительностью с обезображивающими повреждениями кожи и гемолитической анемией.
Генетика, частота и патогенез.Больные представляют собой гомозигот по аутосомно-рецессивному гену. У гетерозигот порфириновый размен нарушается редко, внешне они выглядят здоровыми. Лежащий в основе хвори ферментный дефект не установлен, но может содержаться в функциональном неравновесии активностей порфобилиногендезаминазы и косинтазы уропорфириногена III. Эта аномалия экспрессируется необыкновенно в созревающих клетках эритроидного ряда и приводит к резкой гиперпродукции уропорфириногена I, тогда как продукция уропорфириногена III не изменяется или несколько повышена. Уропорфириноген I не может использоваться для синтеза гема, но превращается в копропорфириноген I. Уропорфирин I, копропорфириноген I и копропорфирин I накапливаются в тканях и в избыточных количествах экскретируются с мочой и калом.
Клинические проявления и диагностика.У больных порфирины накапливаются еще в период внутриутробного развити