230 likes | 638 Views
Metabolismus hemu. Alice Skoumalová. Struktura hemu: Porfyrin koordinovaný s atomem železa Postranní řetězce: methyl, vinyl, propionyl Hem tvoří komplex s proteiny: Hemoglobin, myoglobin a cytochromy. Mitochondrie. Cytoplasma. Mitochondrie. Poruchy metabolismu porfyrinů:.
E N D
Metabolismus hemu Alice Skoumalová
Struktura hemu: • Porfyrin koordinovaný s atomem železa • Postranní řetězce: methyl, vinyl, propionyl • Hem tvoří komplex s proteiny: • Hemoglobin, myoglobin a cytochromy
Mitochondrie Cytoplasma Mitochondrie
Syntéza ALA: Pyridoxalfosfát (z vit. B6) indukována: léky (barbituráty), orálními kontraceptivy
Vznik porfobilinogenu: inhibice olovem
Konverze hemu na bilirubin: Enzymový systém na ER • Cytoprotektivní účinek: • CO • biliverdin většina bilirubinu pochází z hemoglobinu
Tvorba bilirubin diglukuronátu: zvýšení rozpustnosti bilirubinu Bilirubin UDP-Glukuronyltransferáza (Gilbertův syndrom)
Hyperbilirubinémie • Nárůst hladiny bilirubinu v krvi (norma do 17μmol/l), do periferních tkání (žlutá barva = žloutenka → 50 μmol/l) Příčina: 1. Prehepatická: nadměrná tvorba bilirubinu (např. hemolytická anemie) 2. Hepatická: porucha vychytávání, konjugace nebo sekrece játry (např. hepatitida, cirhóza) 3. Posthepatická: obstrukce ve žlučových cestách (např. žlučové kameny) • Nekonjugovaný bilirubin prochází hemato-encefalickou bariéru a může poškodit mozek (jádrový ikterus)
Kooperativní vazba kyslíku na hemoglobin: Prostorové změny hemu a F-helixu během přechodu mezi T a R-formou hemoglobinu:
Hemoglobinopatie • mutace → abnormální struktury hemoglobinu • tvorba srpků, změna afinity ke kyslíku, ztráta hemu či disociace tetrameru • hemoglobin M a S, dále thalasemie 1. Hemoglobin M • náhrada His (E8 neboF7) v podjednotce α nebo β Tyr • silná iontová vazba s Tyr stabilizuje železo ve formě Fe3+ (methemoglobin) • methemoglobin neváže kyslík 2. Thalasemie • v důsledku genetických poruch je snížená či chybí tvorba α či β-řetězců (α či β-thalasemie)
3. Hemoglobin S (srpkovitá anémie) • agregace patologického hemoglobinu S („lepkavý úsek“ na povrchu hemoglobinu Glu - Val) • deoxyhemoglobin - komplementární místo k lepkavému úseku - polymeraci deoxyhemoglobinu S - vznik dlouhého vláknitého precipitátu
Srpkovitá anémie • erytrocyty zkrouceny do tvaru srpků→blokují kapiláry, způsobují zánět a bolest • fragilní erytrocyty → anemie • v tropech (koincidence s malárií): heterozygotní forma hemoglobinu S - výhoda při nákaze malárií, rozpad erytrocytů přeruší parazitární cyklus
Glykovaný hemoglobin (HbA1) • neenzymová glykace na terminální NH2 skupině (Val) β-řetězce • glykovaná frakce asi 5% celkového množství hemoglobinu(úměrná koncentraci glukózy v krvi) • měřením hladiny HbA1 lze získat informace o průběhu diabetes mellitus (odráží hladinu glukózy za posledních několik týdnů) Cukr CHO + NH2 CH2Protein Cukr CH N CH2 Protein Cukr CH2 NH CH2Protein Schiffova base Amadoriho přesmyk Glykovaný protein
Schémata použitá v prezentaci: Marks´ Basic Medical Biochemistry, A Clinical Approach, third edition, 2009 (M. Lieberman, A.D. Marks) Principles of Biochemistry, 2008, (Voet D, Voet J.G., and Pratt C.W)