Структура и роль тирозина

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Структура и роль тирозина



Тирозин - 2-амино-3 - (4-гидроксифенил) пропионовая кислота или б-амино-в - (п-гидроксифенил) пропионовая кислота (сокращенно: Тир), имеющая химическую формулу C₉H₁₁NO₃ и молекулярную массу 181,189 а.е.м. По строению тирозин отличается от фенилаланина наличием фенольной гидроксильной группы в пара-положении бензольного кольца [1-3].

Название тирозин происходит от греческого tyros, что означает сыр, поскольку именно в сыре было впервые обнаружено эту аминокислоту [4].

Тирозин входит в состав почти всех белков, много его в пепсине (8,5%), инсулине крупного рогатого скота (12,5%) [1,15].

Натуральными источниками тирозина являются яйца, горох, рис, орехи, семечки; в особенности полезны миндаль, арахис, кунжут и семечки тыквы. Богаты тирозином и молочные продукты, ведь тирозин входит в состав белка казеина, который в них присутствует. Также эта аминокислота содержится в некоторых фруктах - бананах, авокадо [16, 17].

Тирозин - кодируемая заменимая аминокислота. Суточная потребность его составляет 16 мг на 1 кг массы тела. Ориентировочная суточная потребность взрослого человека тирозина 3-4 г./сутки [1,15].

Тирозин существует в двух оптически изомерных формах - L и D и в виде рацемата (DL). Известны менее важные с биологической точки зрения мета- и орто- изомеры тирозина. В состав белков входит L-тирозин, а также его фосфорные эфиры Чистые L- или D-стереоизомеры могут за длительный срок самопроизвольно и неферментативно превращаться в эквимолярную смесь L- и D-изомеров. [1-5].

D, L-тирозин, т. пл. 340°С (с разл. при быстром нагревании); мало растворим в воде, нерастворим в спирте, эфире [1,6].

Тирозин - ароматическая аминокислота. Химические свойства обусловлены наличием реакционноспособного фенольного гидроксила [1, 4, 5, 7-10].

Вследствие наличия функциональных групп кислотного и основного характера триозин образуют соли как с кислотами, так и со щелочами.

H2N-	CH-COOH + HCl [H3N+- I R	CH-COOH] Cl-(хлористоводородная соль) I R

H2N-	CH-COOH + NaOH H2N- I R	CH-COO-Na+(натриевая соль) + H2O I R

Тирозин при декарбоксилировании (при нагревании до 270°С) образует тирамин (HOC₆H₄СН₂СН₂NH₂); при щелочном плавлении образует 4-гидроксибензойную кислоту; при окислении - 3,4 диоксифенилаланин, а из него - адреналин и меланин. Тирозин легко подвергается нитрованию и йодированию (в щелочной среде) в ароматический цикл, образуя 3- и 3,5 - производные; образует также устойчивые диазосоединения. Тирозин дает многочисленные цветные реакции, в частности в реакциях Миллона и ксантопротеиновой. Впервые тирозин выделен в 1849 г. Ф. Боппом из казеина [1, 3]. Мировое производство L-тирозина около 250 т/год (1989) [11-14]. В процессе биосинтеза тирозина промежуточными соединениями являются шикимат, хоризмат, префенат. Из центральных метаболитов тирозин в природе синтезируют микроорганизмы, грибы и растения.

Тирозин относят к заменимым для большинства животных и человека аминокислотам, так как в организме эта аминокислота образуется из другой (незаменимой) аминокислоты - фенилаланина. Синтез тирозина осуществляют из 4-гидроксибензальдегида и гиппуровой кислоты (азлактонный синтез Эрленмейера-Плёхля) (рис. 1).



Рис. 1. Синтез тирозина из гидроксибензальдегида и гиппуровой кислоты

С использованием тирозинфеноллиазы L-тирозин получают из фенола, серина. При ферментативном промышленном синтезе получают 4000 т/год (на 2006 год) [12-14].

Обмен тирозина в организме. Биохимическая роль тирозина для человека

Тирозин необходим для нормальной работы надпочечников, щитовидной железы и гипофиза, создания красных и белых кровяных телец, синтеза меланина, пигмента кожи и волос [1,4,5, 7-10,15].

Тирозин обладает мощными стимулирующими свойствами. При хронической депрессии, для которой не существует общепринятых методов лечения, потребление 100 мг этой аминокислоты в день приводит к существенному улучшению. В организме тирозин превращается в ДОФА, а затем в дофамин, регулирующий давление крови и мочеиспускание, а также участвует в первом этапе синтеза норэпинефрина и эпинефрина (адреналина). Тирозин мешает превращению фенилаланина в эпинефрин, и потому является незаменимой аминокислотой для взрослых мужчин. Он необходим мужчинам, страдающим фенилкетонурией (генетическое заболевание, при котором превращение фенилаланина в тирозин затруднено). Тирозин также вызывает усиленное выделение гипофизом гормона роста. При определении пищевой ценности белков следует учитывать сумму содержаний тирозина и фенилаланина, поскольку первый получается из второго. При заболеваниях почек синтез тирозина в организме может резко ослабиться, поэтому в этом случае его необходимо принимать в виде добавки [25, 30-34].

Фармакологическое действие тирозина [4, 9, 10,15,18,]. Тирозин необходим для: снятия стресса, возникающего как в жизненных ситуациях, так и в результате тренировок; снятия депрессии, синдрома профессионального выгорания, волнения и умственного утомления. Для получения максимального антистрессового эффекта тирозин рекомендуется принимать в сочетании со зверобоем, травяным сбором, которое, как считается, снимает депрессию легкой степени; повышения внимательности и улучшение когнитивной деятельности; увеличения интенсивности тренировок, сокращение периода восстановления сил, а также профилактика перетренировок - благодаря способности тирозина влиять на уровни нейротрансмиттеров в периферической или центральной нервной системе; повышения термогенеза и липолиза, оптимизация композиции тела; он эффективен в лечении кокаиновой зависимости, синдрома отмены кофеина и других лекарственных зависимостей; полезен для облегчения предменструального синдрома (ПМС).

В особенности тирозин необходим людям, которые подвергают себя длительным физическим тренировкам. Таким образом, фармакологическое действие тирозина: стресс-протекторное, психостимулирующее, регулирующее функции щитовидной железы, надпочечников и гипофиза, нормализующее пониженное артериальное давление (АД), противоаллергическое, антидепрессантное, подавляющее аппетит, снимающее зависимости, способствующее минимизации жировых отложений, улучшающее интеллектуальные функции.

Влияние тирозина на структуры организма

При нехватке этой аминокислоты у человека может наблюдаться пониженное артериальное давление и температура тела, неконтролируемый набор массы тела, синдром беспокойных ног [18-24].

Недостаток тирозина приводит к дефициту норадреналина, что, в свою очередь, приводит к депрессии. Низкое содержание тирозина в плазме связано с гипотиреозом. Больной может испытывать вялость и сонливость, быстро уставать. На фоне лечения ингибиторами моноаминоксидазы (обычно их назначают при депрессии) следует практически полностью отказаться от продуктов, содержащих тирозин, и не принимать биологически-активные пищевые добавки (БАПД) с тирозином, так как это может привести к неожиданному и резкому подъему АД.

У людей, страдающих хронической нехваткой тирозина, могут появиться тяжелые умственные и физические нарушения.

При бесконтрольном потреблении тирозина у человека могут возникнуть проблемы с желудком, раздражительность, повышенная агрессивность.

Людям, страдающим некоторыми заболеваниями, лучше ограничить прием тирозина. К таким болезням относятся меланома - злокачественная опухоль, развивающаяся на коже, сетчатке глаз или слизистых оболочках, мультиформная глиобластома - агрессивная опухоль мозга, а также мигрень. Тирозин не рекомендуется принимать онкологическим больным, а также людям, страдающим шизофренией, гипертоникам, беременным женщинам.

Метаболизм тирозина в организме человека

Тирозин относят к заменимым для большинства животных и человека аминокислотам и поступает в организм с пищей. Кроме того, в организме эта аминокислота образуется из другой незаменимой аминокислоты - фенилаланина. Реакция протекает в печени под действием фермента фенилаланин-4-гидроксилазы. Превращение фенилаланина в тирозин в организме в большей степени необходимо для удаления избытка фенилаланина, а не для восстановления запасов тирозина, так как тирозин обычно в достаточном количестве поступает с белками пищи, и его дефицита, как правило, не возникает. Избыток тирозина утилизируется [4,5,9,15, 18-20].

Так, из тирозина в организме синтезируются ряд важных веществ: тирамин и 3,4 - дигидроксифенилаланин (предшественники катехоламинов), а также дийодтирозин, из которого образуется гормон тироксин. Нарушение обмена тирозина [дезаминирование с образованием 3 - (4-гидроксифенил) пировиноградной кислоты] вызывает наследств. заболевание олигофрению.

Тирозин является предшественником гормона надпочечников адреналина, медиаторов норадреналина и дофамина, гормонов щитовидной железы тироксина и трийодтиронина и пигментов (рис. 3).

тирозин химический ароматический аминокислота

Рис. 3. Превращение тирозина в организме человека

Эти вещества способствуют правильной работе мозга и репродуктивным функциям. Поэтому добавка тирозина имеет положительное влияние на фертильность.

Из тирозина синтезируются такие биологически активные вещества, как ДОФА тиреоидных гормонов (тироксин, трийодтиронин). ДОФА является предшественником катехоламинов (дофамин, адреналин, норадреналин) и пигмента меланина. Гомогентизат является предшественником токоферолов, пластохинона (у организмов, способных синтезировать эти соединения).

Гидроксилирование тирозина приводит к образованию ДОФА (3,4 - дигидроксифенилаланина). При последующем декарбоксировании образуется дофамин. При дальнейшем гидроксилировании дофамин превращается в норадреналин (норэпинефрин). Донором водорода в этой реакции служит аскорбат (рис. 3). Наконец, метилирование норадреналина приводит к образованию адреналина (эпинефрина). Дофамин, норадреналин и адреналин являются медиаторами. Адреналин выполняет функции как медиатора, так и гормона. Цепочка химических преобразований, ведущая к образованию катехоламинов, представлена на рис. 3 [20].

Рис. 3. Химические преобразования тирозина в катехоламины

Ключевая и наиболее медленная стадия - превращение тирозина в L-ДОФА (диоксифенилаланин), где особое значение имеет регулирующий фермент тирозингидроксилазы. Адреналин является гормоном надпочечников, а ДОФА - медиатором ЦНС. Как видно из рис. 4 все указанные гормоны имеют сходное строение.

В процессе обмена тирозина, он подвергается реакциям гидроксилирования, декарбоксилирования и метилирования с участием соответствующих ферментов что приводит к образованию катехоламинов.



Рис. 4. Процесс обмена тирозина в организме

Ниже на рис. 5 приведены пути превращения фенилаланина и тирозина, которые приводят к синтезу биологически активных продуктов и во многом определяют физиологические состояния в организме человека.

Рис. 5. Пути превращения фенилаланина и тирозина в разных тканях.

Н₄БП - тетрагидробиоптерин; Н₂БП - дигидробиоптерин;

ПФ - пиридоксальфосфат; SAM - S-аденозилметионин.



Особенности обмена тирозина в разных тканях

Обмен тирозина значительно сложнее, чем обмен фенилаланина. Кроме использования в синтезе белков, тирозин в разных тканях выступает предшественником таких соединений, как катехоламины, тироксин, меланины, и катаболизируется до СО₂ и Н₂О [15, 18-22].

Катаболизм тирозина в печени происходит в печени по гомогентизиновому пути показанному на рис. 6.

Рис. 6. Превращение тирозина в печени.

Специфический путь катаболизма включает несколько ферментативных реакций, завершающихся образованием фумарата и ацетоацетата: трансаминирование тирозина с б-Кетоглутаратом (б-КГ) катализирует тирозинаминотрансфераза (кофермент ПФ) - индуцируемый фермент печени млекопитающих [21]. В результате образуется n-гидроксифенилпируват. В реакции окисления n-гидроксифенилпирувата в гомогентизиновую кислоту происходит декарбоксилирование, гидроксилирование ароматического кольца и миграция боковой цепи. Реакцию катализирует фермент п-гидроксифенилпируватдиоксигеназа, кофакторами которого выступают витамин С и Fe²⁺. Превращение гомогентизиновой кислоты в фумарилацетоацетат сопровождается расщеплением ароматического кольца. Эта реакция катализируется диоксигеназой гомогентизиновой кислоты, в качестве кофермента содержащей Fe²⁺.

Обмен фенилаланина и тирозина связан со значительным количеством реакций гидроксилирования, которые катализируют оксигеназы. Ферменты оксигеназы (гидроксилазы) используют молекулу О₂ и кофермент-донор водорода (чаще - Н₄БП). Для катализа оксигеназам необходимы кофакторы - Fe²⁺ или гем (для некоторых - Сu⁺), а для многих ещё и витамин С.

Оксигеназы делят на 2 группы:

- монооксигеназы - один атом О₂ присоединяют к продукту реакции, другой используют для образования Н₂О;

- диоксигеназы - оба атома О₂ используют для образования продукта реакции.

Почти все процессы расщепления ароматических колец в биологических системах катализируются диоксигеназами, подклассом ферментов, открытым японским биохимиком Осами Хайяши [9,10].

В результате разрыва бензольного кольца образуется малеилацетоацетат, который в процессе цис- и транс-изомеризации превращается в фумарилацетоацетат. Гидролиз фумарилацетоацетата при действии фумарилацето-ацетатгидролазы приводит к образованию фумарата и ацетоацетата. Фумарат может окисляться до СО₂ и Н₂О или использоваться для глюконеогенеза. Ацетоацетат окисляется до конечных продуктов с выделением энергии (рис. 6, 7).

Превращение тирозина в меланоцитах

В пигментных клетках (меланоцитах) обмен тирозин идет по меланиновому пути. Из тирозина синтезируются пигменты - меланины 2 типов: эумеланины и феомеланины.

Эумеланины (чёрного и коричневого цвета) - нерастворимые высокомолекулярные гетерополимеры 5,6 - дигидроксииндола и некоторых его предшественников.

Феомеланины - жёлтые или красновато-коричневые полимеры, растворимые в разбавленных щелочах.

Синтез меланинов - сложный, многоступенчатый, разветвлённый процесс. Краткая схема синтеза представлена на рис. 8.

Первая реакция - превращение тирозина в ДОФА. Катализатор - тирозиназа, кофактор - ионы Сu⁺ (рис. 7).

Рис. 7. Превращение тирозина в ДОФА в меланоцитах.

Меланины присутствуют в сетчатке глаз, в составе волос, в коже. Цвет кожи зависит от распределения меланоцитов и количества в них разных типов меланинов.

Превращение тирозина в щитовидной железе. В щитовидной железе синтезируются и выделяются гормоны йодтиронины: тироксин (тетрайодтиронин) и трийодтиронин. Эти гормоны представляют собой йодированные остатки тирозина, которые попадают в клетки щитовидной железы через базальную мембрану (рис. 8).

Рис. 8. Превращение тирозина в щитовидной железе



Превращения тирозина в надпочечниках и нервной ткани

В мозговом веществе надпочечников и нервной ткани тирозин метаболизирует по катехоламиновому пути с образованием дофамина, норадреналина и адреналина (только в надпочечниках) (рис. 9).

Рис. 9. Схема синтеза норадреналина и адреналина в надпочечниках

При образовании катехоламинов, которое происходит в нервной ткани и надпочечниках, и меланина в меланоцитах промежуточным продуктом служит диоксифенилаланин (ДОФА). Однако гидроксилирование тирозина в клетках различных типов катализируется различными ферментами: тирозингидроксилаза (тирозинмонооксигеназа) - это Fe²⁺-зависимый фермент, в качестве кофермента использующий Н₄БП. Ее ингибирует норадреналин. Физиологическая роль тирозингидроксилазы заключается в регуляции и определении скорости синтеза катехоламинов. Активность тирозингидроксилазы изменяется в результате: аллостерической регуляции (ингибитор - норадреналин); фосфорилирования / дефосфорилирования (в результате фосфорилирования с участием протеинкиназы А снижаются К_m для кофермента Н₄БП и сродство фермента к норадреналину, в результате чего происходит активация тирозингидроксилазы). Количество фермента регулируется на уровне транскрипции. ДОФА-декарбоксилаза (кофермент - ПФ) катализирует образование дофамина, который при участии дофамингидроксилазы (монооксигеназы) превращается в норадреналин. Для функционирования фермента необходимы ионы Сu⁺, витамин С и тетрагидробиоптерин 20.

В мозговом веществе надпочечников фенилэтаноламин-N-метилтрансфераза катализирует метилирование норадреналина, в результате чего образуется адреналин. Источником метильной группы служит SАМ (S-аденозилметионин).

Дофамин и норадреналин служат медиаторами в синаптической передаче нервных импульсов, а адреналин - гормон широкого спектра действия, регулирующий энергетический обмен. Одна из функций катехоламинов - регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы (ССС).

Нарушение синтеза катехоламинов может вызывать различные нервно-психические заболевания, причём патологические отклонения наблюдаются как при снижении, так и при увеличении их количества. Снижение в нервных клетках содержания дофамина и норадреналина часто приводит к депрессивным состояниям. При шизофрении в височной доле мозга наблюдается гиперсекреция дофамина 10-20.

Заболевания, связанные с нарушением метаболизма тирозина

Наследственные нарушения обмена тирозина. Прохождение аминокислоты через определенные метаболические пути детерминируется наличием и активностью соответствующих ферментов. Наследственное нарушение синтеза ферментов приводит к тому, что аминокислота не включается в метаболизм, а накапливается в организме и появляется в биологических средах: моче, кале, поте, цереброспинальной жидкости. Результатом нарушения синтеза ферментов является возникновение наследственных генетических заболеваний [1,15, 23-27]:

Альбинизм - нарушен синтез ферментов, превращающих ДОФА в ДОФА-хром, поэтому нарушается синтез меланинов.

Алкаптонурия - нарушен синтез диоксигеназы гомогентизиновой кислоты, она выделяется с мочой, моча приобретает черный цвет.

Кретинизм - нарушен синтез йодиназы, что приводит к нарушению синтеза йодсодержащих гормонов щитовидной железы.

Может быть нарушен синтез фермента тирозиназы, который катализирует превращение тирозина в ДОФА, поэтому будет нарушаться синтез гормонов мозгового слоя надпочечников и меланина.

Клиническая картина такого заболевания определяется: во-первых, появлением слишком большого количества вещества, которое должно было метаболизироваться при участии заблокированного фермента, во-вторых, дефицитом вещества, которое должно было образоваться.

Наследственные нарушения тирозина, связанные с отсутствием или низкой активностью ферментов представлены в табл. 1 [10].

На рис. 10 изображены биохимические превращения тирозина и основные метаболические блоки на пути.

Ферментативный блок (рис. 10, блок а) превращения фенилаланина сопровождается уменьшением синтеза медиаторов центральной нервной системы - дофамина и диоксифенилаланина, а также дефицитом конечного продукта реакции - меланина (см. Фенилаланин).

Таблица 1. Наследственные нарушения тирозина, связанные с отсутствием или низкой активностью ферментов

Аминокислота	Фермент	Клиническое проявление
Тирозин	Оксидаза n-гидроксифенилпиро-виноградной кислоты	Алкаптонурия
	Оксидаза гомогентизиновой кислоты	Тирозиноз
	Тирозиназа	Альбинизм

При недостаточном превращении образовавшейся из тирозина парагидроксифенилпировиноградной кислоты в гомогентизиновую (рис. 11, блок 6) первая, а также тирозин выделяется с мочой. При нарушении синтеза фермента тирозиназы, катализирующей превращение тирозина в ДОФА, нарушается синтез гормонов мозгового слоя надпочечников и меланина.

Если же задержка окисления тирозина происходит в момент превращения гомогентизиновой кислоты в малеилацетоуксусную (рис. 10, блок в), развивается алкаптонурия. Фермент, окисляющий гомогентизиновую кислоту (оксидаза гомогентизиновой кислоты), образуется в печени. В норме он настолько быстро разрывает ее гидрохиноновое кольцо, что кислота «не успевает» появиться в крови, а если и появляется, то быстро выводится почками.

Рис. 10. Блокада путей метаболизма фенилаланина и тирозина

При наследственном дефекте этого фермента гомогентизиновая кислота в большом количестве обнаруживается в крови и моче. Моча при стоянии на воздухе, а также при добавлении к ней щелочи становится черной. Это объясняется окислением гомогентизиновой кислоты кислородом воздуха и образованием в ней алкаптона («захватывающий щелочь»). Гомогентизиновая кислота из крови проникает в ткани ? хрящевую, сухожилия, связки, внутренний слой стенки аорты, вследствие чего появляются темные пятна в области ушей, носа, щек, на склерах. Иногда развиваются тяжелые изменения в суставах.

Тирозин, кроме того, является исходным продуктом для образования красящего вещества кожи и волос ? меланина. Если превращение тирозина в меланин уменьшено из-за наследственной недостаточности тирозиназы (рис. 10, блок д), возникает альбинизм.

Алкаптонурия («чёрная моча»)

Причина заболевания - дефект диоксигеназы гомогентизиновой кислоты (см. рис. 8). Для этой болезни характерно выделение с мочой большого количества гомогентизиновой кислоты, которая, окисляясь кислородом воздуха, образует тёмные пигменты алкаптоны.

Это метаболическое нарушение было описано ещё в XVI веке, а само заболевание охарактеризовано в 1859 г. Клиническими проявлениями болезни, кроме потемнения мочи на воздухе, являются пигментация соединительной ткани (охроноз) и артрит. Частота ? 2-5 случаев на 1 млн новорождённых. Заболевание наследуется по аутосомнорецессивному типу. Диагностических методов выявления гетерозиготных носителей дефектного гена к настоящему времени не найдено 10.

Альбинизм

При наследственном дефиците тирозиназы в меланоцитах нарушается синтез меланинов и развивается заболевание - альбинизм.

Причина метаболического нарушения - врождённый дефект тирозиназы. Этот фермент катализирует превращение тирозина в ДОФА в меланоцитах. В результате дефекта тирозиназы нарушается синтез пигментов меланинов.

Клиническое проявление альбинизма (от лат. albus - белый) - отсутствие пигментации кожи, сетчатки глаз и волос. У больных часто снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание таких больных под открытым солнцем приводит к раку кожи. Частота заболевания 1:20 000. Нарушение синтеза катехоламинов (см. рис. 8) может вызывать различные нервно-психические заболевания, причём патологические отклонения наблюдаются как при снижении, так и при увеличении их количества 18, 19.

Болезнь Паркинсона

Заболевание развивается при снижении активности тирозинмонооксигеназы и ДОФА-декарбоксилазы, что приводит к недостаточности дофамина в чёрной субстанции мозга. Это одно из самых распространённых неврологических заболеваний (частота 1:200 среди людей старше 60 лет). При этой патологии снижена активность тирозингидроксилазы, ДОФА-декарбоксилазы.

Заболевание сопровождается тремя основными симптомами: акинезия (скованность движений), фригидность (напряжение мышц), тремор (непроизвольное дрожание).

Дофамин не проникает через гематоэнцефалический барьер и как лекарственный препарат не используется.

Для лечения паркинсонизма используют: заместительную терапию препаратами-предшественниками дофамина (производными ДОФА) - леводопа, мадопар, наком и др. подавление инактивации дофамина ингибиторами МАО - депренил, ниаламид, пиразидол и др. Депрессивные состояния часто связаны со снижением в нервных клетках содержания дофамина и норадреналина. Гиперсекреция дофамина в височной доле мозга наблюдается при шизофрении 18, 19.

Тирозинемия

Некоторые нарушения катаболизма тирозина в печени приводят к тирозинемии и тирозинурии [23-27].

Тирозинемия - заболевание, связанное с дефицитом активности фумарилацетоацетатгидроксилазы. «Виновный» ген локализован на 15-й хромосоме 15q23-q25. Мутации приводят к нарушению метаболизма тирозина с повреждением печени, почек, периферических нервов. Первым пораженным органом является печень, в течение первых месяцев жизни отмечаются начальные проявления печеночной дисфункции с отдаленным исходом в цирроз и печеночную карциному. Как правило, присутствует повреждение тубулярного транспорта с развитием тяжелого рахита ввиду потери фосфатов. У некоторых пациентов развивается нефрокальциноз и почечная недостаточность. Возрастание уровня тирозина и метионина в сыворотке вызывают появление «капустного» запаха от больных. Различают 3 типа тирозинемии: тирозинемия типа 1 (тирозиноз), тирозинемия типа II (синдром Рихнера-Ханхорта), тирозинемия типа III, тирозинемия новорождённых (кратковременная), тирозинемия типа 1 (тирозиноз).

Причина заболевания - дефект фермента фумарилацетоацетатгидролазы, которая катализирует расщепление фумарилацетоацетата на фумарат и ацетоацетат (рис. 8). Накапливающиеся метаболиты снижают активность некоторых ферментов и транспортных систем аминокислот. Патофизиология этого нарушения достаточно сложна.

Заболевание приводит к тяжелой патологии печени и почек иногда до летального исхода. Острая форма тирозиноза характерна для новорождённых. Клинические проявления - диарея, рвота, задержка в развитии. Без лечения дети погибают в возрасте 6-8 мес. из-за развивающейся недостаточности печени. Хроническая форма характеризуется сходными, но менее выраженными симптомами. Гибель наступает в возрасте 10 лет. Содержание тирозина в крови у больных в несколько раз превышает норму. Для лечения используют диету с пониженным содержанием тирозина и фенилаланина.

Тирозинемия типа II (синдром Рихнера-Ханхорта).

Причина - дефект фермента тирозина-минотрансферазы. Концентрация тирозина в крови больных повышена. Для заболевания характерны поражения глаз и кожи, умеренная умственная отсталость, нарушение координации движений. Тирозинемия типа III - очень редкая форма тирозинемии, проявляющаяся судорогами, атаксией и умственной отсталостью.

Тирозинемия новорождённых (кратковременная).

Заболевание возникает в результате снижения активности фермента п-гидроксифенилпируватдиоксигеназы, которая приводит к патологии глаз, кожным нарушениям и неврологическим осложнениям. Фермент превращает п-гидроксифенилпируват в гомогентизиновую кислоту (рис. 7). В результате в крови больных повышается концентрация п-гидроксифенилацетата, тирозина и фенилаланина. При лечении назначают бедную белком диету и витамин С.

Лечение этих заболеваний, как и фенилкетонурии - диетическое ограничение белка - диетотерапия [27-35].

Основным в терапии является назначение низкотирозиновой, низкофенилаланиновой диеты, приводящей к уменьшению поражения почек, однако воздействие диеты на поражение печени менее определено. Однако в большинстве случаев, прогрессирование заболевания у детей с тирозинемией 1 типа контролировать одной только диетой не удается. Поэтому, на сегодняшний день, применение нитизинона (Орфадина) (NutriCare International, США) - средства, подавляющего фермент 4-гидроксифенилпируватдиоксигеназу считается эффективным лечением. Острые печеночные кризы и неврологические кризы не возникают у пациентов, находящихся на лечении нитизиноном [36].

Аминокислоты как лекарственные препараты и БАДы

Тирозин - монопрепараты, L-Тирозин / L-Tirosine (Арго, Украина), L-Тирозин. Биологическое действие тирозина: стресс-протекторное, психостиму-лирующее, регулирующее функции щитовидной железы и надпочечников, нормализующее пониженное АД, противоаллергическое, антидепрессантное, подавляющее аппетит, снимающее зависимости, улучшающее интеллектуальные функции. Препараты с фенилаланином лучше принимать перед сном или вместе с продуктами питания, содержащими большое количество углеводов. Рекомендуется для нормализации работы щитовидной железы, для снятия стресса, головных болей, нервных расстройств. Тирозин подавляет аппетит, способствует уменьшению отложения жиров, способствует выработке меланина и улучшает функции надпочечников, щитовидной железы и гипофиза.

В медицинской практике широко применяются L-тирозин и его производные. Растворы тирозина в водных растворах глюкозы используются при паркинсонизме, для быстрого выведения больных из шокового состояния, снятия усталости. При гипертиреозе хороший терапевтический эффект наблюдается при назначении дийодтирозина и дибромтирозина.

Тирозин также необходим в следующих ситуациях: психоэмоциональный стресс, потребность в психостимулирующем эффекте, состояния вялости и усталости, мигрень, болезнь Паркинсона, состояния гиперактивности с дефицитом внимания, гипотония, аллергические состояния, реабилитация при кокаиновой зависимости и алкоголизме и др.

Побочные действия и противопоказания: нельзя лицам, принимающим ингибиторы МАО, при беременности, при шизофрении; с осторожностью при повышенном АД. Тирозин требуется при следующих состояниях и заболеваниях: синдром хронической усталости, депрессия, гипотиреоз, ожирение, психоэмоциональный стресс, потребность в психостимулирующем эффекте, состояния вялости и усталости, мигрень, болезнь Паркинсона, состояния гиперактивности с дефицитом внимания, гипотония, аллергические состояния, реабилитация при кокаиновой зависимости и алкоголизме и др. [15, 23-27]

Дозирование тирозина

Дозировки определяются исходя из характера заболеваний и вида терапии. На фоне лечения ингибиторами моноаминоксидазы (обычно их назначают при депрессии) следует практически полностью отказаться от продуктов, содержащих тирозин, и не принимать БАПД с тирозином, так как это может привести к неожиданному и резкому подъему артериального давления.

Противопоказания для приема тирозина: нельзя лицам, принимающим ингибиторы МАО, при беременности, при шизофрении; с осторожностью при повышенном АД.

Кроме того, L-Тирозин входит в состав препаратов Тирео Саппорт (Вликобритания) и Ваг (Vaginastat B6 plus) (NutriCare International, США), которые разрешены к распространению в Украине.

Симптомами недостаточности тирозина являются угнетение функции щитовидной железы, понижение артериального давления и температуры тела (холодные руки, ноги), ощущение тяжести в икроножных мышцах. Прием L-Тирозина в виде диетической добавки рекомендуется для нормализации работы щитовидной железы, для снятия стресса, головных болей, нервных расстройств [30-34].

Биологически активные добавки с тирозином:

Аминокислотный Комплекс (Альтера Холдинг, Россия)

Вита-Тирозин / Vita-Tyrosine

Максимол Солюшнз / Maximol Solutions

Свободные аминокислоты с L-карнитином и магнием/Free Amino Acids with L-Carnitine & Мagnesium

5-гидрокситриптофан плюс L-Тирозин / 5-HTP with L-Tyrosines

Аминокислотный Комплекс

Балансин / Balansin

Вита-Тирозин / Vita-Tyrosine

Интеламин (Церебрамин)

Кито-Трим (ФЭТ - Аут) / Chito-Trim

МайндСет / MindSet

Максимол Солюшнз / Maximol Solutions

Мемори райс

Пептовит с L-карнитином и магнием / Peptovit with L-Carnitine & Мagnesium

Тирео Саппорт / Thyreo Support

ТироВит (Тироплекс)

ТироХелп / TyroHelp

Спортивное питание с L-тирозином.

L-тирозин помогает атлетам избежать перетренированности, благодаря его способности устранять утомление и увеличивать выносливость. Являясь прекурсором дофамина, тирозин может улучшать ментальную концентрацию и улучшать технику выполнения упражнений, улучшает самочувствие и настроение [22,27].

Во время аэробных тренировок L-тирозин помогает сохранить мышечную ткань от разрушающего воздействия катаболических процессов. Таким образом, аминокислота L-тирозин может использоваться как компонент спортивного питания, для сжигания жира и сохранения мышц: NO-Xplode от BSN, Animal Cuts от Universal Nutrition, SuperPump250 от Gaspari Nutrition, NO Shotgun от VPX, Green MAGnitude от Controlled Labs, Universal Animal Rage. L-тирозин практически не имеет побочных эффектов

Обычному человеку со средней физической активностью не требуется дополнительного приема аминокислот, достаточное количество обычно получается с пищей. Добавочное количество аминокисот необходимо спортсменам при интенсивных тренировках и соревнованиях [22,27,30,31,34].



Литература

тирозин химический ароматический аминокислота

1. Химическая энциклопедия: в 5 т. - М.: Сов. энцикл.; Большая Рос. энцикл., 1988-1999. - ISBN 5-85270-008-8.

2. Официальный сайт Химик. Режим доступа - http://www.xumuk.ru/ encyklopedia/

3. Pure and Applied Chemistry. - 2002. - Vol.74, №7. - С. 1221.

4. Якубке Х.Д. Аминокислоты. Пептиды. Белки. / Х.Д. Якубке, Х.М. Ешкайт; перевод с нем. Н.П. Запеваловой и Е.Е. Максимова; под ред. Ю.В. Митина - Мир, 1985. - 456 с. //HTML и PDF-оформление Петросян И.В., 2005 - Режим доступа http://www.chem.msu.su/rus/elibrary/jakubke/welcome.html

5. Дэвени Т. Аминокислоты, пептиды и белки: метод. рук-во /Т. Дэвени, Я. Гергей; перевод с англ. А.Н. Маца; под ред. д-ра. биол. н. Р.С. Незлина - М.:Мир, 1976. - 365 с.

6. Yalkowsky S.H. Handbook of aqueous solubility data. / S.H. Yalkowsky, H. Yan. - CRC Press, 2003. - С. 581-582 с.

7. Березов Т.Т. Биологическая химия: учебник./ Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2004. - 704 с.

8. Семёнов А.А. Основы химии природных соединений: в 2 т. / А.А. Семёнов, В.Г. Карцев. - М.: ICSPF, 2009. - т. 1. - ISBN 978-5-903078-12-7; т. 2. - ISBN 978-5-903078-13-4

9. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. - М.: Просвещение, 1987. - 816 с.

10. Биохимия: учебник / Под ред. чл.-корр. РАН Е.С. Северина. - 5-е изд., испр. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 768 с. - ISBN 978-5-9704-2029-4.

11. Волков В.А. Выдающиеся химики мира./ В.А. Волков, Е.В. Вонский, Г.И. Кузнецова; под ред. Г.И. Кузнецовой. - М.: Высшая школа, 1991. - 656 с.

12. Садовникова М.С. Пути применения аминокислот в промышленности. / М.С. Садовникова, В.М. Беликов // Успехи химии. - 1978. - Т. 47, вып. 2. - С. 357-383.

13. Промышленный синтез аминокислот. Режим доступа - http://vansiton.ua/ articles/page-27.html

14. Селеменев В.Ф., Хохлов В.Ю., Бобрешова О.В., Аристов И.В., Котова Д.Л. Физико-химические основы сорбционных и мембранных методов выделения и разделения аминокислот. - Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2001. - 300 с.

15. Большая медицинская энциклопедия: в 29 т. /под ред. Б.В. Петровского. - М.: Советская энциклопедия, 1974-1988

16. Скурихин И.М. Все о пище с точки зрения химика: Справ. издание./ И.М. Скурихин, А.П. Нечаев. - М.: Высш. шк. 1991. - 288 с. - ISBN 5-06-000673-5

17. Nutrient Data Laboratory, ARS, USDA National Food and Nutrient Analysis Program Wave 4b, 2001 Beltsville MD. - USDA National Nutrient Database for Standard Reference. Режим доступа: http://ndb.nal.usda.gov/

18. Клиническая генетика: учебник /Н.П. Бочков, В.П. Пузырев, С.А. Смирнихина; под ред. Н.П. Бочкова. - 4-е изд., доп. и перераб. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 592 с. - ISBN 978-5-9704-1683-9.

19. Зайко Н.Н. Патологическая физиология: учебник /Н.Н. Зайко, Ю.В. Быць, А.В. Атаман и др.; под ред. Н.Н. Зайко, Ю.В. Быць. -5-е изд. - М.: МЕДпресс-информ, 2008. - 640 с. - ISBN 5-98322-467-0.

20. Эндокринология и метаболизм. В 2 т. /Под ред. Ф. Фелига, ДЖ. Д. Бакстера, А.Е. Бродуса, Л.А. Фромена; перевод с англ. д-ра мед. н. В.И. Кандрора и проф. Т. Старковой - М.: Медицина, 1985. - Т.1 - 520 с., Т. 2 - 416 с.

21. Алексеев В.В. Медицинские лабораторные технологии: руководство по клинической лабораторной диагностики: в 2 т. /В.В. Алексеев и др.; под ред. А.И. Карпищенко. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. - Т.2. -792 с. - ISBN 978-5-9704-2275-5 (т. 2).

22. Wurtman R.J. Exercise, plasma composition and neurotransmission. / R.J. Wurtman, M.C. Lewis //In: Advances in Nutrition and Top Sport, edited by Brouns F. Basel: Karger, 1991, vol. 32. - P. 94-109. (Упражнение, состав плазмы и нейротрансмиссия. В: Достижения в области питания и Top Sport, под редакцией Brouns F. Базель: Каргер)

23. Ослопов В.Н. История болезни терапевтического больного / В.Н. Ослопов, О.В. Богоявленская, Ю.В. Ослопова. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: МЕДпресс-информ, 2013. - 152 с. - ISBN 978-5-98322-967-9.

24. Шабалов Н.П. Детские болезни: учебник /Н.П. Шабалов. -5-е изд. - Т.2 - СПб: Питер, 2010. - 765 с.

25. Holme E. Tyrosinemia Type I adn NTBC (2 - (2-nitro-4-triflourom othylbenoyl) - 1,3 - cyclohexanedione)./ Holme E, Linstedt S. // J. Inherit. Metab. Dis. - 1998. - vol. 21. - P.507-517. (Тирозинемия Тип I ВОПОГ NTBC (2 - (2-нитро-4-трифторметил-бензил) -1,3 - циклогександион). Дж. Наследовать. Metab. расстояние)

26. Ellaway CJ. Outcome of Tyrosinemia Type III. / Ellaway CJ., Holme E, Standing S. et al. // J. Inherit. Metab. Dis. - 2001. - vol. 24. - P. 824-32. (Итоги тирозинемия типа III. Дж. Наследовать. Metab.)

27. Banderet L.E. Treatment with tyrosine, a neurotransmitter precursor, reduces environmental stress in humans./ Banderet L.E., Lieberman H.R. // Brain Res Bull. - 1989. - vol. 22. - P. 759-762/ (Лечение тирозина, нейромедиатор предшественником, снижает нагрузку на окружающую среду в организме человека. Brain Res Bull)

28. Кормление и питание грудных детей и детей раннего возраста. Методические рекомендации для Европейского региона ВОЗ с особым акцентом на республики бывшего Советского Союза, UNISEF (Фонд ООН помощи детям). - ВОЗ, 2003. - №87

29. Инструкция по организации питания детей в дошкольных учебных заведениях / пр. МОН Украины, МЗУ 17.04.2006 г. №298/227 - режим доступа http://www.moz.gov.ua/ua/

30. Аткинс Р. Биодобавки: Природная альтернатива лекарствам. /Р.С. Аткинс; перевод Г. Левитан. - Минск: Попурри, 2012. - 800 с. - ISBN 978-985-15-1748-6.

31. Лечение БАДами. Режим доступа - http://www.lechenie-badami.ru/amino

32. Компендиум 2012 - лекарственные препараты. - МОРИОН, 2012. Режим доступа - http://compendium.com.ua/

33. Официальный сайт РЛС Росиии. Режим доступа http://www/rlsnet.ru

34. Официальный сайт компании Нутритек (Россия): http://www.nutritek.ru

35. Официальный сайт МЗ Украины. Режим доступа - http://www.moz.gov.ua/ua/

36. Богатырев В.Г., Маринчук А.Т. К дифференциальной диагностике эрозивно-язвенных поражений желудка и двенадцатиперстной кишки ишемического (атеросклеротического) генеза./ В.Г. Богатырев; А.Т. Маринчук // г. Ростов-на-Дону: РостГМУ. - 2013. - №2 (33) - С. 55-60.

Размещено на Allbest.ru

...