Исхрана кај вродени болести во метаболизмот на аминокиселини
Исхрана и метаболички болести кај деца
Исхрана кај вродени болести во метаболизмот на аминокиселини
КОРНЕЛИЈА МАДДАЛОН1, АЛЕКСАНДАР ЛАЕМЛЕ2
Постојат вродени метаболички заболувања во кои специфичните аминокиселини или нивните производи за распаѓање не можат понатаму да се метаболизираат поради дефект на ензим или во кои не работи детоксикацијата на амонијакот. Во оваа хетерогена група на болести, често се појавуваат метаболички нарушувања опасни по живот и труење со не-метаболизирачките аминокиселини или нивните метаболити или со амонијак кај новороденчето. Централна компонента на терапијата за овие болести е диета намалена со протеини со цел да се избегне апсорпција на неразградливи аминокиселини или таложење на амонијак.
Општи информации за метаболизмот
на протеини и аминокиселини
„Метаболизам“ ги опишува сложените хемиски процеси што се случуваат во клетките на организмот, на пример за производство на енергија од испорачаната храна или за одржување на голем број други телесни функции. Полимерните состојки во храната (јаглехидрати, протеини [синоним: протеини], масти) не можат да се користат директно од организмот. Тие најпрво треба да се разложат на мономери со варење. Овие потоа се распаѓаат на помали фрагменти по пат на катаболички метаболички патишта. Добиените метаболити или се користат за генерирање енергија по понатамошни катаболни трансформации или повторно се градат во посложени молекули преку анаболни метаболички патишта (1, 2).
1 Квалификуван нутриционист (FH, Bsc), Универзитетска детска болница Цирих. 2 Клинички и истражувачки соработник, Оддел за метаболички болести, Универзитетска детска болница Цирих.
Протеините се високомолекуларни, многу сложени супстанции во нивната структура кои се составени од индивидуални аминокиселини. Тие се јавуваат во храна од животинско и растително потекло и не се релевантен извор на енергија за човечкиот организам во споредба со мастите и јаглехидратите. Наместо тоа, главната задача на протеините е да ги градат и обновуваат сопствените протеини на организмот, на пример, производство на структурни протеини од вонцелуларната матрица, Мембрански протеини, транспортни протеини, хормони или ензими (1, 2). На слика 1, прикажана е хемиската структура на аминокиселина, која правилно треба да се нарече аминокарбоксилна киселина. Консумирајќи протеини со храна, телото може да ја задоволи својата потреба за аминокиселини и да ги користи за синтеза на сопствените протеини во организмот. Од 20 таканаречени протеиногени аминокиселини кои ги сочинуваат сопствените протеини и храната на организмот, 9 се неопходни, што значи дека не се наоѓаат во човечкото тело-
Слика 1: Хемиска структура на аминокиселина: Карактеристично за сите аминокиселини е присуството на амино група (NH2) и карбоксилна група (COOH) како и на водородна група (H) на -С атомот на молекулата. Остатокот (R) на молекулата, кој исто така е прикачен на -С атомот на молекулата, варира од аминокиселина до аминокиселина, ги дефинира неговите биохемиски својства и му го дава името.
може да се синтетизира, но мора да се додаде со храна. Есенцијалните аминокиселини вклучуваат лизин, метионин, треонин, изолеуцин, валин, леуцин, фенилаланин, триптофан и хистидин. Останатите аминокиселини се или условно неопходни како што се тирозин и цистеин, што значи дека човечкото тело-
Исхрана и метаболички болести кај деца
веќе кај новороденчиња
покажува прилично невешт-
Слика 2: Дефекти во распаѓањето на аминокиселините и детоксикацијата на амонијакот: Сликата прикажува различни групи на ензимски дефекти во метаболизмот на аминокиселините и нивните метаболити, како и во детоксикацијата на амонијакот. Аминоацидопатиите најмногу влијаат на ензимите лоцирани во цитозолот, како што е илустрирано во примерот на фенилкетонурија (PKU) даден овде. Во органоацидопатиите, активираните CoA карбоксилни киселини, кои доаѓаат од распаѓање на специфични аминокиселини, не можат да се распаѓаат понатаму заради разни дефекти на митохондријалните ензими. Во случај на дефекти на циклусот на уреа, постојат различни дефекти кои, меѓу другото, го отежнуваат детоксикацијата на амонијакот во уреа.
таканаречените аминоацидопатии се претежно цитозолни ензими погодени или неисправни. Оваа група вклучува, на пример, фенилкетонурија (PKU), во која дефект на фенилаланин хидроксилаза (PAH) спречува распаѓање на
само делумно или во одреден Si-фенилаланин (Phe) до тирозин спречен,
егзогено внесување - што доведува до токсични метаболити како фенил-
е зависен или не е од суштинско значење како аспируват и фенил лактат во организмот
партари, аспарагин, глумат, глутамин, може да се акумулираат. На PKU ќе
Глицин, аланин, серин, пролин и аргинин се детално прикажани подолу. А.
(3) уште еден потенцијален проблем со Ами-
Секоја аминокиселина, без разлика дали е неопходна или не, е ноацидопатична, покрај акумулацијата-
есенцијално, се произведува во човечката организација од токсични метаболити, човекот-
мора според специфично ензимско правило за ензимските производи. Ова игра во
дејства метаболизирани, ab-, на- или PKU подредена улога затоа што
обновен. Нарушувања во аминокиселините дури и со комплетен ензим-
метаболизмот обично има генетски недостатоци, обично има доволно тирозин
условена биохемиска дисфункција храната се конзумира
специфични ензими. Преку конзерва.
дефектот на ензимот генерално доведува до органоацидопатии: органоазидо-
акумулацијата на специфичните аминопатии е различна, интра-
киселина и/или неговите метаболити, што доведува до дефекти на ензимите во митохондрија
токсични ефекти во различни или- врз основа на кои постои акумулатор-
ганен може да доведе. Покрај тоа, недостасува организација на активирани CoA карбоксилни киселини
организам производот на ензимската реакција се јавува во организмот. Овие можат да бидат во
на што, во зависност од засегнатиот ензим, на различните телесни течности
специфичните недостатоци доведуваат до докажување и водат дел-
мудар до акутни метаболички нерамнотежи-
Дефекти во распаѓањето на аминокиселините и во детоксикацијата на амонијакот
а понекогаш и до хронични токсични ефекти. Во органоацидопатиите често се јавува како резултат на ограничена конверзија на ензимски супстрат
Постојат различни групи на гени - исто така, до недостаток на енергија. Или
болести поврзани со табелата, кои се во пропионска ацидемија, како и во
Нарушување при распаѓање на аминокиселини или метилмалонична ацидурија, на пример
детоксикација на амонијак со тоа- помалку сукцинил-CoA произведе што
генерал. Сите овие заболувања се пак важен супстрат за
поспецифично, претежно автозомно рецесивно, централно Зи во енергетскиот метаболизам-
наследен дефект на ензимот. Недостасува за бавниот циклус.
Некои од овие болести можат да бидат и дефекти на циклусот на уреа
Исхрана и метаболички болести кај деца
Мајчино млеко/млечно млеко за бебиња се зголеми. Ако нивото на Phe во крвта е премногу ниско, обратното е точно. На пример, бебе со толеранција од 200 mg Phe на ден често може да земе повеќе од половина од пијаното количество на ден од мајчиното млеко. Потребата за Phe е значителна поради силниот раст во првите месеци од животот
Предмет на флуктуации, поради што е потребно внимателно следење на нивото на Phe во крвта, како и прилагодувања на снабдувањето со Phe. План за исхрана применлив за првата година од животот и изработен од Швајцарското друштво за исхрана и Швајцарското друштво за педијатрија во врска со воведувањето на
Табела 1: Болести на метаболизмот на аминокиселини и детоксикација на амонијак
Болести аминоацидопатии: Фенилкетонурија тирозинемија Тип I јаворов сируп
Дефект на ензимот
Фенилаланин хидроксилаза фумарилацетоацетаза BCKDHb комплекс
Погодени аминокиселини а
Phe Phe, Tyr Leu, Ile, Val
Органоацидопатии: Пропионска ацидемија, метилмалонична ацедемија, глутаринска ацидурија, тип I, изовалерична ацидурија
Пропионил-CoA карбоксилаза метил малинил-CoA карбоксилаза глутарил-CoA дехидрогеназа изовалерил-CoA дехидрогеназа
Иле, Тр, Мет, Вал Иле, Тр, Мет, Вал Лис, Трп Леу
Дефекти на уреа циклус: недостаток на орнитин транскарбамилаза орнитин транскарбамилаза
Ограничување на природниот протеин
Заедничко е на сите болести наведени тука дека внесувањето на природниот протеин мора да биде ограничено (повеќе или помалку строго) и аминокиселините кои не се нарушени при нивната деградација се дополнуваат во форма на специфични, синтетизирани мешавини на аминокиселини. Овој табеларен преглед е само избор на болести за кои се спроведува ограничување на протеините, а не целосен список. На пример, од шесте дефекти на уреа циклус, недостаток на орнитин транскарбамилаза е наведен само како пример. Во случај на дефекти на уреа циклус, внесот на природен протеин е генерално намален, а неспецифичните аминокиселини се ограничени. Пациентите се надополнети со високо квалитетни мешавини на есенцијални аминокиселини. а Наведени се аминокиселините чие распаѓање е нарушено од дефектот на ензимот (директно или индиректно) и кои треба да бидат ограничени во однос на исхраната. Фе, фенилаланин; Тир, тирозин; Леу, леуцин; Иле, изолеуцин; Вал, валин; Thr, треонин; Мет, метионин; Лиз, лизин; Трп, триптофан. б BCKDH, англиски: Кето-киселина дехидрогеназа со разгранет ланец (германски: дехидрогеназа со кето-киселина со разгранет ланец).
Табела 2: Состав на мешавина на аминокиселини без Phe
Податоци на 100 мл фенилаланин во mgb енергија во kcalc протеин во gd јаглехидрати во gd маснотии во gd
Доенче млеко 53-75 66-67 1,2-1,5 7,4-8,4 3,2-3,6
Мешавина на аминокиселини без Phe 0 66-77 1.3-2.0 7.0-8.1 2.9-4.0
Во однос на енергетската содржина и составот на јаглехидрати и масти (како и витамини и минерали, кои не се наведени овде), мешавината на аминокиселини без Phe во голема мера одговара на онаа на мајчиното млеко и нормалното млеко за бебиња. Мешавината на аминокиселини без Phe не содржи Phe, но малку повеќе вкупен протеин од мајчиното и млеко од млеко. амл, милилитри; bmg, милиграми; cccal, килокалории; dg, грам
Исхрана и метаболички болести кај деца
Храната за бебиња важи и за деца со PKU (http://sge-ssn.ch), со некои потребни прилагодувања на изборот на храна. Како и кај здрави деца, првата каша може да биде зеленчук или овошен оброк. Тешко дека има потреба да се ограничи количината, бидејќи доенчињата имаат одлична саморегулација и престануваат да јадат веднаш штом се полни. Како што се зголемува потрошувачката на комплементарна храна, новороденчињата автоматски пијат помалку мајчино млеко/млеко за новороденчиња, а во пракса ретко е потребно да се утврдат точните количини. Од 10-месечна возраст, исхраната кај новороденчињата се повеќе се состои од цврста храна. Од овој момент па наваму, бебињата исто така почнуваат да учат дека постојат одредени видови храна кои не се соодветни за нив и дека за нив има посебна храна.
Се препорачува диета без животински протеини (месо, риба, јајца, млечни производи), мешунки, житарици и производи направени од житни култури. Затоа, најдоцна кон крајот на првата година од животот, диетата треба да се надополни со ниско-протеински специјални производи како леб и тестенини. Разни провајдери сега продаваат значителен опсег, дури и ако роковите за испорака се долги и трошоците се високи. Дефинирани количини ориз, компири и пченка може да се користат секојдневно во исхраната благодарение на нивната пониска содржина на протеини. Со неколку исклучоци, зеленчук и овошје може да се консумираат во соодветни возрасни количини. Навлегувањето на протеини од зеленчук и овошје во тенкото црево е многу помалку од навлегувањето на протеини од житарки и извори на животински протеини како што се месо и
Табела 3: Целно ниво зависно од возраста на нивото на крвта на Phe и фреквенцијата на контролите
Возраст 0–2 години 2–10 години Постари од 10 години жени кои сакаат да имаат деца или се бремени
Цел на опсег: Ниво на крв во крвта 100-300 μmol/l 100-400 μmol/l 100-600 μmol/l 100-300 μmol/l
Фреквенција на контроли На секои 1-2 недели на секои 1-4 недели Мин. 1 x месечно неделно
За да ја контролираат диетата, пациентите со PKU редовно вршат самопроверки на нивото на Phe во крвта. За таа цел, неколку капки крв се капнуваат на картите за сува крв, обезбедени со уред за врзување. Картите се сушат и се испраќаат по пошта до специјалната лабораторија во центарот за метаболизам, каде што се одредува вредноста на Phe. Потребни се поблиски контроли, особено за мали деца (0-2 години) и жени за време/пред бременоста.
Табела 4: Пример за дневна пресметка на количината на Phe испорачана со храна
Зеленчук, зелена салата и печурки (две порции) Овошје (три порции) Ориз, компири, пченка Ниско-протеински тестенини, леб, колачи Вкупна количина на Phe
Количина Бесплатно 150 гр Според апетитот
Phe во mg 50 50 150 приближно 50 300
Паушална стапка од 50 mg Phe на ден се наплатува за зеленчук, зелена салата и печурки, истото важи и за овошјето. Во принцип, слободните количини може да се консумираат. Препорачуваме две порции дневно за зеленчук, зелена салата и печурки и три порции за овошје. Една порција е износот што се вклопува во едната рака. Постојат одредени ограничувања на овие правила, особено некои видови зеленчук со малку поголема содржина на Phe (на пр. Спанаќ, брокула) може да не се јадат по желба. Не е потребно да се јаде максимално толерирано количество Phe секој ден.
Исхрана и метаболички болести кај деца
Референтна листа: 1. Шо В. Клиничка детска диететика, 4-то издание. John Wiley & Sons, Велика Британија, 2014. 2. Elmadfa I, Leitzmann C. Човечка исхрана. 4-то издание. Еуген Улмер, Штутгарт 2004 година. 3. Löffler G, Petrides PE, Heinrich PC. Биохемија и патобиохемија. 8-то издание, Спрингер, Хајделберг 2006. 4-ти Зшоко Ј, Хофман Г.Ф. Vademecum Metabolicum. 4-то издание. Метаболици на Милупа, Фридрихсдорф, 2012. 5. Мекдоналд А, Рајланси Г, Дејвис П и сор. Бесплатна употреба на овошје и зеленчук во фенилкетонурија. J Inherit Metab Dis 2003; 26 (4): 327-338. 6. Веч Е, Мек-Доналд А. Определување на содржината на фенилаланин во храната погодна за фенилкетонурија. Диета со J Hum Nutr 2006; 19 (3): 229-236. 7. Препораки за третман на фенилкетонурија и хиперфенилаланинемија. Швајцарска метаболичка група. Педијатрија. 2006, 17 (2): 14.
11 2/15