מסלול הצלה: מבנה, פונקציה ומחלות

במסלול ההצלה מסונתז ביומולקולה חדשה ממוצרי ההשפלה של ביומולקולה. מסלול ההצלה מכונה גם מסלול ההצלה והוא, במובן מסוים, סוג של מיחזור בתוך חילוף החומרים.

מהו מסלול ההצלה?

מסלול ההצלה מתייחס תחילה לצורה הכללית של מיחזור זה בתוך חילוף החומרים ושנית למסלול המטבולי של נוקליאוטידים פורינים. נוקליאוטידים של פורין הם אבני הבניין הכימיות הבסיסיות של חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) ו- חומצה ריבונוקלאית (RNA). בהצלה של נוקלאוטיד פוטין, מונו-נוקלאוטידים נוצרים מהפורין בסיסים גואנין, אדנין והיפוקסנטין. עם 90%, מסלול מטבולי זה הוא המסלול המטבולי העיקרי לפורינים חופשיים. השאר מושפל ל חומצת שתן. מעל לכל, מסלול ההצלה מציע יתרונות רבים על פני הביוסינתזה דה נובו של מונו-גרעינים purine. לדוגמא, הוא יעיל יותר באופן אנרגטי.

אנטומיה ומבנה

סינתזה של פורין דו-אופני בסיסים הוא יקר לגוף. לכן הם מושפלים לפשוטים בסיסים ואז נעשה בו שימוש חוזר. במסלול ההצלה, משתמשים בינוניים שונים של השפלה של מונונוקלאוטידים, נוקלאוזידים, פולינוקליאוטידים או בסיסי חומצות גרעין בתגובות הרכבה במקום להיות מושפלים לחלוטין. תגובת מסלול ההצלה יכולה להציל פינוי ביניים מטבולי שימושי ובעל ערך, מה שמכונה מטבוליטים. לכן אין צורך לייצר שוב מטבוליטים אלה. תהליך זה חוסך בכך את התא בצריכת אנרגיה גבוהה. במסלול ההצלה, א ריבוז פוספט מ- phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) מועבר לבסיס פורין חופשי. הנוקלאוטיד נוצר כך על ידי פיצול פירופוספט. ה אנזימים הנדרשים לכך מופעלים על ידי הפירופוספט הפוספוריבוזיל ומעוכבים על ידי תוצרי הקצה. מתוך אדנין בסיס הפורין, יחד עם (PRPP) ובאנזים adenine phosphoribosyltransferase (APRT), אדנוזין נוצר מונופוספט (AMP). גואנין, בשילוב עם PRPP והאנזים hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT), הופך לנוקלאוטיד מונופוספט גואנוזין (GMP). היפוקסנטין מומר לנוקלאוטיד מונופוספט אינוסין (IMP) עם PRPP והאנזים hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase. אַחֵר אנזימים במסלול ההצלה הם זרחני נוקלאוזידים, קינאזות נוקלאוזידים וקינאזות נוקלאוטידים. 90% מהפורינים מומרים תחילה לנוקליאוטידים ואז משתמשים בהם מחדש לסינתזה של חומצות גרעין דרך טרנספורמציות. 10% מהפורינים מושפלים ל חומצת שתן ומופרש על ידי כליה.

פונקציה ומשימות

מסלול ההצלה מתרחש כמעט בכל תאי הגוף, מכיוון שפורינים מושפלים גם כמעט בכל תאי הגוף. פורינים שייכים לקבוצת ההטרוציקליים, יחד עם פירימידינים, הם אבני הבניין העיקריות של חומצות גרעין. פורינים נוצרים באמצעות מסלול ההצלה עצמו. הם נמצאים בכל התאים שיש להם גרעין תא. מזון שמקורו בבעלי חיים, במיוחד בשר בשר שחי עור, מכילים פורינים רבים. הפורינים שאינם ממוחזרים בדרך ההצלה מפורקים ל חומצת שתן ומופרש על ידי הכליות. אין דם ערכים למסלול ההצלה, אך ישנם חומצות שתן. אצל גברים, דם רמות חומצת השתן הן בדרך כלל בין 3.4 ל- 7.0 מ"ג / 100 מ"ל. אצל נשים, רמות חומצת השתן צריכות להיות בין 2.4 ל 5.7 מ"ג / ליטר.

מחלות

אם יש פגם במסלול ההצלה, כבר לא ניתן למחזר את הפורינים. לפיכך, יותר פורינים באופן משמעותי מתפרקים, וכתוצאה מכך גם חומצת השתן מוגברת. ה כליה אינו מסוגל עוד להפריש את חומצת השתן לחלוטין, וכתוצאה מכך היפרוריצמיה. היפרורמיה מוגדר כעלייה ברמת חומצת השתן ב דם. לפי הגדרה, היפרוריצמיה קיים ברמת חומצת השתן של 6.5 מ"ג / ד"ל. ערך הסף חל באותה מידה על שני המינים. עלייה ברמות חומצת השתן עקב הפרעה במסלול ההצלה מכונה גם היפרורמיה ראשונית. כ -1% מכלל ההיפרוריקמיה נגרמת כתוצאה מייצור יתר של חומצת השתן עקב הפרעה בחילוף החומרים של הפורין. רוב ההיפרוריקמיה הראשונית מבוססת על ירידה בהפרשת חומצת השתן ב כליה. כדי להבחין בין אם רמות העלייה בשתן מבוססות על ירידה בהפרשה או על ייצור מוגבר של חומצת השתן, יש לקבוע את פינוי חומצת השתן. לשם חישוב פינוי חומצת השתן, נקבעת הפרשת חומצת השתן באיסוף שתן 24 שעות וחומצת השתן בסרום. ברוב המקרים, hyperuricemia נשאר ללא תסמינים. במקרה של היפרוריקמיה מסיבית, חריפה שגדון התקפה מתרחשת. הנה, התגבשו מלחים של חומצת השתן מופקדים ב המפרקים. זה מוביל ל דלקת במושפעים המפרקים עם התחממות יתר, כְּאֵב ואדמומיות קשה. ה מפרק metatarsophalangeal של הבוהן הגדולה, את קרסול משותף ו מפרק הברך מושפעים במיוחד. אם שגדון נמשך זמן רב, שיפוץ רקמות מתרחש. ה סָחוּס ב המפרקים מתעבה וכביכול שגדון טופי להתפתח. פגם גנטי המוביל להיפרוריקמיה הוא תסמונת לש-ניהאן. המחלה עוברת בתורשה באופן רצסיבי המקושר ל- X ומביאה למחסור באנזים היפוקסנטין-גואנין פוספוריבוסילטרנספרז (HGPRT). מכיוון שהאנזים מעורב בחילוף החומרים של הפורין של בסיסי הפורין היפוקסנטין וגואנין, מיוצרים יותר פורינים לצורך פירוק. התוצאה היא עלייה חדה בחומצת השתן. המחלה עוברת בתורשה מקושרת ל- X. לכן תסמונת לש-ניהאן פוגעת כמעט אך ורק בגברים. התסמינים הראשונים מופיעים כעשרה חודשים לאחר הלידה. הילדים מראים בולט רגל מיקום בשילוב עם חוסר תנועה ועיכובים התפתחותיים. הסימן הראשון הוא לעתים קרובות החזקת שתן מוגברת בחיתול. במקרים חמורים, יש גם פגיעה עצמית כמו שפה ו אצבע כישורי חשיבה נושכים ופגועים. ילדים מושפעים עשויים להתנהג באגרסיביות גם כלפי הוריהם, אחיהם, חבריהם או המטפלים בהם.