Нарушения конечного этапа обмена нуклеиновых кислот

Наряду с синтезом в тканях постоянно происходит распад нуклеиновых кислот под действием клеточных нуклеаз, нуклеозидаз и ряда других ферментов. Освободившиеся из молекул ДНК и РНК пуриновые и пиримидиновые основания могут снова использоваться для синтеза нуклеиновых кислот и пуриновых и пиримидиновьгх коферментов (АТФ, НАД+). Большая часть оснований метаболизируется до конечных продуктов. Конечным продуктом превращений пиримидиновых оснований является мочевина, а пуриновых - мочевая кислота, синтезирующаяся под действием фермента ксантиноксидазы, который у человека имеется только в гепатоцитах и энтероцитах. Поскольку мочевая кислотане образуется при других видах обмена, она считается специфическим конечным продуктом обмена нуклеиновых кислот.Нормальное содержание мочевой кислоты в крови у женщин колеблется в пределах 0,12-0,38 ммоль/л, у мужчин - 0,12-0,46 ммоль/л; с мочой у здорового взрослого человека выделяется 0,6 г/сутки мочевой кислоты и ее солей.

Мочевая кислота не оказывает прямого токсического действия на клетки, негативные последствия ее повышенной плазменной концентрации связаны с низкой растворимостью уратов в жидкостях организма. Например, верхняя граница нормального содержания мочевой кислоты в плазме у мужчин находится примерно на уровне насыщения, а подобные насыщенные растворы могут легко выпадать в осадок. Кристаллизации уратов способствуют все виды ацидоза (соединительная ткань богата кислотами - глюкуроновой, хондроитинсерной; моча в норме имеет слабокислый рН;

причиной закисления могут быть также алкоголизация, сахарный диабет, физическое утомление, гипоксия), снижение температуры ниже 36-37 °С (наиболее холодными у человека считаются суставы стопы, коленный и голеностопный).

Повышенное содержание мочевой кислоты в крови - гиперурикемияможет являться результатом:

1) генетически обусловленного нарушения активности ряда ферментов, участвующих в пуриновом обмене, что лежит в основе развития синдрома Леша-Нихана, первичной подагры, мочекаменной болезни, а также некоторых иммунодефицитных состояний - наследственная гиперурикемия (первичная);

2) избыточного поступления в организм продуктов с высоким содержанием нуклеиновых кислот (печень, почки, икра, молоки, консервированная рыба, темные сорта пива, красное вино, кофе, шоколад, бобовые и др.) - алиментарная гиперурикемия;

3) нарушения выведения мочевой кислоты и уратов с мочой (почечная недостаточность; ацидоз, поскольку органические кислоты конкурируют с мочевой за почечные переносчики; отравление свинцом или бериллием; гипотиреоз) - ретенционная гиперурикемия;

4) повышенной деградации нуклеиновых кислот или нуклеотидных макроэргов в тканях (действие радиации или цитостатиков, злокачественные новообразования, пневмония, псориаз, гемолитическая анемия новорожденных, гликогенозы, гипертиреоз, судорожные состояния, гипоксии любого генеза, ожирение, голодание, тяжелая мышечная работа и др.) - продукционная гиперурикемия;

5) сочетанного воздействия нескольких болезнетворных агентов - смешанная гиперурикемия.

Синдром Леша-Нихана(Х-сцепленная первичная гиперурикемия). Болеют только мальчики. Болезнь проявляется уже в раннем возрасте хореоатетозом и спастическим церебральным параличом, отставанием моторного и умственного развития. Характерным признаком синдрома Леша-Нихана является членовредительство (откусывание губ, пальцев). Кроме того, больные имеют симптомы подагры (гиперурикемия, повышенное выделение солей мочевой кислоты с мочой, образование камней в почках, отложение солей мочевой кислоты в суставы, острый артрит). В основе заболевания лежит полное отсутствие активности фермента гипоксантингуанин-фосфорибозил-трансферазы, что ведет к повышенной продукции уратов. Патогенез неврологических расстройств при этом заболевании невыяснен.

Подагра(от греч. podagra - капкан, боль в ногах) - заболевание, характеризующееся гиперурикемией и отложением солей мочевой кислоты (уратов) в различных тканях, преимущественно в области суставных хрящей, околосуставных тканей и в почках.

По этиологии различают подагру первичную и вторичную.

Первичная подаграявляется наследственным, сцепленным с Х-хромосомой рецессивным заболеванием; болеют в основном мужчины. Генетический дефект обусловливает резкое повышение активности фермента 5-фосфорибозил-1-пирофосфат-синтетазы (ФРПФ-синтетазы) или частичную потерю активности фермента гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы. В том и другом случае происходит избыточное образование и повышенная экскреция уратов.

Вторичная подаграобусловлена длительно существующей гиперурикемией приобретенногохарактера (главный этиологический фактор). Риск развития вторичной подагры увеличивается в регионах с повышенным содержанием молибдена в почве и воде (ФРПФсинтетаза - молибдензависимый фермент, при его активации повышается продукция мочевой кислоты), при лечении диуретиками, внеклеточной дегидратации, переохлаждении или воздействии факторов, снижающих растворимость мочевой кислоты в водных средах организма (см. выше). Комплексными способствующими факторами являются алкоголь (содержит пурины, подкисляет среду, ограничивает экскрецию уратов с мочой), стресс, травмы.

Болеют как мужчины, так и женщины, но у последних подагра возникает несколько реже, что связывают с защитной функцией эстрогенов, обеспечивающих более эффективную экскрецию уратов, а также стабилизирующих лизосомы нейтрофилов и других повреждаемых клеток. Защитную роль при подагре может играть и апопротеин В, входящий в состав липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) (т.е. гиперлипопротеинемия при подагре может иметь компенсаторный характер). Адсорбируясь на поверхности кристаллов уратов, этот белок препятствует активации нейтрофилов и гуморальных медиаторов воспаления солями мочевой кислоты.

Патогенез подагры.Осаждающиеся соли мочевой кислоты активируют систему комплемента и фактор Хагемана, а через них - кининовую, свертывающую и фибринолитическую системы. Образующиеся хематтрактанты привлекают лейкоциты, фагоцитирующие кристаллы уратов. Гибель нейтрофилов в процессе фагоцитоза сопровождается выделением в окружающие ткани лизосомальных

ферментов и активных радикалов кислорода. Макрофаги, также принимающие активное участие в фагоцитозе, выделяют провоспалительные цитокины и другие медиаторы. Как следствие этих явлений возникает острое воспаление (острый подагрический артрит),в дальнейшем приобретающее хронический характер.

Главным патогенетическим фактором хронизации процесса является длительная активация макрофагов,внутри которых персистируют фагоцитированные кристаллы уратов, что приводит к формированию подагрической гранулемы (очага хронического пролиферативного воспаления). Наиболее часто поражаются мелкие суставы ног, реже - голеностопные и коленные, а также пальцы рук. Воспалительный процесс сопровождается (при обострении) резкими болями и постепенно приводит к образованию фиброзных подагрических узлов (подагрические шишки - tophi urici). Может развиться почечная недостаточность вследствие инфильтрации ткани почек уратами или развития мочекаменной болезни. Реже подагрические гранулемы могут возникать в костях, под кожей и в сердце. Известно также, что хроническая гиперурикемия может провоцировать аутоиммунный инсулит и таким образом служить диабетогенным фактором.

Очень интересными являются данные о влиянии гиперурикемии на формирование личности. Поскольку мочевая кислота (тригидроксиксантин) и кофеин (триметилксантин) являются близкими структурными аналогами, то гиперурикемия оказывает определенный стимулирующий эффект на умственную деятельность. В настоящее время можно считать доказанным наличие прямой корреляционной связи между уровнем мочевой кислоты в крови индивида и его интеллектуальными возможностями. Среди лиц, имевших аномалии пуринового обмена и страдавших подагрой, немало гениальных личностей, оставивших значительный след в истории человечества, - Микеланджело Буонарроти, Мартин Лютер, Петр Великий, Карл XII, Чарльз Диккенс и др.

Нарушение пиримидинового обмена проявляется в виде оротацидурии(повышенное выделение с мочой оротовой кислоты), возникающей в результате наследственного (аутосомно-рецессивного) дефекта ферментов, катализирующих синтез уридинтрифосфата. Избыток оротовой кислоты образует кристаллы, способные закупорить мочеточники и даже уретру. У больных детей наблюдается отставание в умственном и физическом развитии, возникают тяжелая мегалобластическая анемия и лейкопения.