Metabolismo proteico: proteine e fabbisogno proteico

Le proteine sono uno dei prodotti principali e vitali. È ormai evidente che utilizzare le proteine per il dispendio energetico è irrazionale, poiché la scomposizione degli amminoacidi produce molti radicali acidi e ammoniaca, che non sono indifferenti all'organismo del bambino.

Cosa sono le proteine?

Nel corpo umano non esistono riserve proteiche. Solo quando i tessuti si disintegrano, le proteine si degradano al loro interno, rilasciando amminoacidi che vengono utilizzati per mantenere la composizione proteica di altri tessuti e cellule più vitali. Pertanto, la normale crescita del corpo senza un apporto proteico sufficiente è impossibile, poiché grassi e carboidrati non possono sostituirle. Inoltre, le proteine contengono amminoacidi essenziali, necessari per la costruzione di tessuti di nuova formazione o per il loro autorigenerarsi. Le proteine sono componenti di vari enzimi (digestivi, tissutali, ecc.), ormoni, emoglobina e anticorpi. Si stima che circa il 2% delle proteine del tessuto muscolare siano enzimi costantemente rinnovati. Le proteine agiscono come tamponi, contribuendo a mantenere una reazione costante dell'ambiente in vari fluidi (plasma sanguigno, liquido cerebrospinale, secrezioni intestinali, ecc.). Infine, le proteine sono una fonte di energia: 1 g di proteine, completamente degradato, produce 16,7 kJ (4 kcal).

Il criterio del bilancio dell'azoto è stato utilizzato per molti anni per studiare il metabolismo proteico. Questo viene fatto determinando la quantità di azoto proveniente dagli alimenti e la quantità di azoto persa con le feci ed escreta con le urine. La perdita di sostanze azotate con le feci viene utilizzata per valutare il grado di digestione delle proteine e il loro riassorbimento nell'intestino tenue. La differenza tra l'azoto presente negli alimenti e la sua escrezione con le feci e le urine viene utilizzata per valutare il grado di consumo per la formazione di nuovi tessuti o il loro autorigenerarsi. Nei bambini appena nati o nei bambini sottopeso e immaturi, la stessa imperfezione del sistema di assimilazione di qualsiasi proteina alimentare, soprattutto se non si tratta della proteina del latte materno, può portare all'impossibilità di utilizzare l'azoto.

Tempistica dello sviluppo delle funzioni del tratto gastrointestinale

Età, mesi	FAO/OMS (1985)	ONU (1996)
0-1	124	107
1-2	116	109
2-3	109	111
3^	103	101
4-10	95-99	100
10-12	100-104	109
12-24	105	90

Negli adulti, la quantità di azoto escreta è solitamente pari alla quantità di azoto ingerita con il cibo. Al contrario, i bambini hanno un bilancio azotato positivo, ovvero la quantità di azoto ingerita con il cibo supera sempre quella persa con feci e urina.

La ritenzione di azoto alimentare, e quindi la sua utilizzazione da parte dell'organismo, dipende dall'età. Sebbene la capacità di trattenere l'azoto dagli alimenti sia mantenuta per tutta la vita, è maggiore nei bambini. Il livello di ritenzione di azoto corrisponde alla costante di crescita e al tasso di sintesi proteica.

Tasso di sintesi proteica in diversi periodi di età

Periodi di età	Età	Velocità di sintesi, g/(kg • giorno)
Neonato con basso peso alla nascita	1-45 giorni	17.46
Un bambino al secondo anno di vita	10-20 mesi	6.9
Adulto	20-23 anni	3.0
Un uomo anziano	69-91 anni	1.9

Proprietà delle proteine alimentari prese in considerazione quando si stabiliscono gli standard nutrizionali

Biodisponibilità (assorbimento):

• 100 (Npost - Nout) / Npost,

Dove Npost è l'azoto ricevuto; Next è l'azoto escreto con le feci.

Utilizzo netto (NPU %):

• (Nпш-100 (Nсn + Nvч)) / Nпш,

Dove Nпш è l'azoto alimentare;

Nst - azoto fecale;

Nmch - azoto urinario.

Rapporto di efficienza proteica:

• Aumento di peso per 1 g di proteine consumate in un esperimento standardizzato su cuccioli di ratto.

"Punteggio" degli amminoacidi:

• 100 AKB / AKE,

Dove Akb è il contenuto di un dato amminoacido in una data proteina, mg;

AKE - contenuto di un dato amminoacido nella proteina di riferimento, mg.

Per illustrare il concetto di “punteggio” e il concetto di “proteina ideale”, presentiamo dati sulle caratteristiche del “punteggio” e sull’utilizzo di diverse proteine alimentari.

Valori di "punteggio aminoacidico" e di "utilizzo netto" di alcune proteine alimentari

Proteina	Skor	Disposizione
Mais	49	36
Miglio	63	43
Riso	67	63
Grano	53	40
Semi di soia	74	67
Uovo intero	100	87
Latte materno	100	94
Latte di mucca	95	81

Assunzione proteica raccomandata

Considerate le significative differenze nella composizione e nel valore nutrizionale delle proteine, i calcoli dell'apporto proteico in età precoce si basano esclusivamente su proteine di altissimo valore biologico, paragonabili in termini di valore nutrizionale alle proteine del latte materno. Ciò vale anche per le raccomandazioni riportate di seguito (OMS e MZ della Russia). Nelle fasce di età più avanzate, dove il fabbisogno proteico complessivo è leggermente inferiore, e rispetto agli adulti, il problema della qualità delle proteine viene risolto in modo soddisfacente arricchendo la dieta con diversi tipi di proteine vegetali. Nel chimo intestinale, dove si mescolano gli amminoacidi di diverse proteine e le albumine sieriche, si forma un rapporto amminoacidico prossimo a quello ottimale. Il problema della qualità delle proteine è molto acuto quando si assume quasi esclusivamente un tipo di proteina vegetale.

La standardizzazione generale delle proteine in Russia differisce in qualche modo dalla standardizzazione sanitaria all'estero e nei comitati dell'OMS. Ciò è dovuto ad alcune differenze nei criteri per la fornitura ottimale. Nel corso degli anni, queste posizioni e le diverse scuole scientifiche si sono avvicinate. Le differenze sono illustrate nelle seguenti tabelle di raccomandazioni adottate in Russia e nei comitati scientifici dell'OMS.

Assunzione proteica raccomandata per i bambini sotto i 10 anni

Indicatore	0-2 mesi	3-5 mesi	6-11 mesi	1-3 anni	3-7 anni	7-10 anni
Proteine totali, g	-	-	-	53	68	79
Proteine, g/kg	2,2	2.6	2.9	-	-	-

Livelli sicuri di assunzione di proteine nei bambini piccoli, g/(kg • giorno)

Età, mesi	FAO/OMS (1985)	ONU (1996)
0-1	-	2.69
1-2	2.64	2.04
2-3	2.12	1.53
3^	1.71	1.37
4-5	1.55	1,25
5-6	1.51	1.19
6-9	1.49	1.09
9-12	1.48	1.02
12-18	1.26	1,00
18-24	1.17	0,94

Tenendo conto del diverso valore biologico delle proteine vegetali e animali, è consuetudine standardizzare sia la quantità di proteine utilizzate, sia quella di proteine animali o la loro quota nella quantità totale di proteine consumate quotidianamente. Un esempio è la tabella sulla standardizzazione della proteina M3 della Russia (1991) per i bambini di età più avanzata.

Rapporto tra proteine vegetali e animali nelle raccomandazioni di consumo

Scoiattoli	11-13 anni		14-17 anni
	Ragazzi	Ragazze	Ragazzi	Ragazze
Proteine totali, g	93	85	100	90
Inclusi gli animali	56	51	60	54

Il Gruppo congiunto di esperti FAO/OMS (1971) ha stabilito che il livello sicuro di assunzione di proteine, in termini di proteine del latte vaccino o albume d'uovo, è di 0,57 g/kg di peso corporeo al giorno per un uomo adulto e di 0,52 g/kg per una donna. Il livello sicuro è la quantità necessaria a soddisfare i bisogni fisiologici e a mantenere la salute di quasi tutti i membri di un dato gruppo di popolazione. Per i bambini, il livello sicuro di assunzione di proteine è più elevato rispetto agli adulti. Ciò è dovuto al fatto che l'auto-rinnovamento dei tessuti avviene in modo più vigoroso nei bambini.

È stato dimostrato che l'assorbimento di azoto da parte dell'organismo dipende sia dalla quantità che dalla qualità delle proteine. Quest'ultima è più correttamente definita come la composizione amminoacidica delle proteine, in particolare la presenza di amminoacidi essenziali. Il fabbisogno di proteine e amminoacidi dei bambini è significativamente superiore a quello degli adulti. È stato calcolato che un bambino ha bisogno di circa 6 volte più amminoacidi di un adulto.

Fabbisogno di aminoacidi essenziali (mg per 1 g di proteine)

Aminoacidi	Bambini			Adulti
	Fino a 2 anni	2-5 anni	10-12 anni
Istidina	26	19	19	16
Isoleucina	46	28	28	13
Leucina	93	66	44	19
Lisina	66	58	44	16
Metionina + cistina	42	25	22	17
Fenilalanina + tirosina	72	63	22	19
Treonina	43	34	28	9
Triptofano	17	11	9	5
Valin	55	35	25	13

La tabella mostra che il fabbisogno di aminoacidi dei bambini non solo è maggiore, ma anche che il loro rapporto di fabbisogno di aminoacidi vitali è diverso da quello degli adulti. Anche le concentrazioni di aminoacidi liberi nel plasma e nel sangue intero differiscono.

Il fabbisogno di leucina, fenilalanina, lisina, valina e treonina è particolarmente elevato. Considerando che 8 aminoacidi sono vitali per un adulto (leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina), per i bambini sotto i 5 anni anche l'istidina è un aminoacido essenziale. Ai bambini nei primi 3 mesi di vita vengono aggiunte cistina, arginina e taurina, mentre ai neonati prematuri viene aggiunta anche la glicina, per un totale di 13 aminoacidi vitali. Questo aspetto deve essere tenuto in considerazione nella pianificazione dell'alimentazione dei bambini, soprattutto in tenera età. Solo grazie alla graduale maturazione dei sistemi enzimatici durante la crescita, il fabbisogno di aminoacidi essenziali nei bambini diminuisce gradualmente. Allo stesso tempo, con un sovraccarico proteico eccessivo, l'aminoacidemia si manifesta più facilmente nei bambini che negli adulti, il che può manifestarsi con ritardi dello sviluppo, soprattutto neuropsichici.

Concentrazione di aminoacidi liberi nel plasma sanguigno e nel sangue intero di bambini e adulti, mol/l

Aminoacidi	Plasma sanguigno		Sangue intero
	Neonati	Adulti	Bambini da 1 a 3 anni	Adulti
Alanina	0,236-0,410	0,282-0,620	0,34-0,54	0,26-0,40
Acido α-amminobutirrico	0,006-0,029	0,008-0,035	0,02-0,039	0,02-0,03
Arginina	0,022-0,88	0,094-0,131	0,05-0,08	0,06-0,14
Asparagina	0,006-0,033	0,030-0,069	-	-
Acido aspartico	0,00-0,016	0,005-0,022	0,08-0,15	0,004-0,02
Valin	0,080-0,246	0,165-0,315	0,17-0,26	0,20-0,28
Istidina	0,049-0,114	0,053-0,167	0,07-0,11	0,08-0,10
Glicina	0,224-0,514	0,189-0,372	0,13-0,27	0,24-0,29
Glutammina	0,486-0,806	0,527	-	-
Acido glutammico	0,020-0,107	0,037-0,168	0,07-0,10	0,04-0,09
Isoleucina	0,027-0,053	0,053-0,110	0,06-0,12	0,05-0,07
Leucina	0,047-0,109	0,101-0,182	0,12-0,22	0,09-0,13
Lisina	0,144-0,269	0,166-0,337	0,10-0,16	0,14-0,17
Metionina	0,009-0,041	0,009-0,049	0,02-0,04	0,01-0,05
Ornitina	0,049-0,151	0,053-0,098	0,04-0,06	0,05-0,09
Prolina	0,107-0,277	0,119-0,484	0,13-0,26	0,16-0,23
Sereno	0,094-0,234	0,065-0,193	0,12-0,21	0,11-0,30
Taurina	0,074-0,216	0,032-0,143	0,07-0,14	0,06-0,10
Tirosina	0,088-0,204	0,032-0,149	0,08-0,13	0,04-0,05
Treonina	0,114-0,335	0,072-0,240	0,10-0,14	0,11-0,17
Triptofano	0,00-0,067	0,025-0,073	-	-
Fenilalanina	0,073-0,206	0,053-0,082	0,06-0,10	0,05-0,06
Cistina	0,036-0,084	0,058-0,059	0,04-0,06	0,01-0,06

I bambini sono più sensibili alla fame rispetto agli adulti. Nei paesi in cui vi è una forte carenza proteica nella dieta infantile, la mortalità precoce aumenta di 8-20 volte. Poiché le proteine sono necessarie anche per la sintesi degli anticorpi, di norma, con la loro carenza nella dieta dei bambini, si verificano spesso varie infezioni, che a loro volta aumentano il fabbisogno proteico. Si crea un circolo vizioso. Negli ultimi anni, è stato accertato che la carenza proteica nella dieta dei bambini nei primi 3 anni di vita, soprattutto a lungo termine, può causare cambiamenti irreversibili che persistono per tutta la vita.

Diversi indicatori vengono utilizzati per valutare il metabolismo proteico. Pertanto, la determinazione del contenuto di proteine e delle loro frazioni nel sangue (plasma) è un'espressione sintetica dei processi di sintesi e degradazione proteica.

Contenuto di proteine totali e sue frazioni (in g/l) nel siero sanguigno

Indicatore	A casa della mamma	sangue del cordone ombelicale	Nei bambini di età
			0-14 giorni	2-4 settimane	5-9 settimane	9 settimane - 6 mesi	6-15 mesi
Proteine totali	59.31	54.81	51.3	50.78	53.37	56,5	60.56
Albumine	27.46	32.16	30.06	29.71	35.1	35.02	36.09
Α1-globulina	3,97	2.31	2.33	2.59	2.6	2.01	2.19
Α1-lipoprotein	2.36	0,28	0,65	0,4	0,33	0,61	0,89
A2-globulina	7.30	4.55	4,89	4.86	5.13	6.78	7.55
Α2-macroglobulina	4.33	4.54	5.17	4.55	3.46	5.44	5.60
Α2-aptoglobina	1.44	0,26	0,15	0,41	0,25	0,73	1.17
Α2-ceruloplasmina	0,89	0,11	0,17	0,2	0,24	0,25	0,39
Β-globulina	10.85	4.66	4.32	5.01	5.25	6.75	7.81
Lipoproteina B2	4,89	1.16	2.5	1.38	1.42	2.36	3.26
Β1-siderofilina	4.8	3.33	2.7	2.74	3.03	3.59	3.94
B2-A-globulina, U	42	1	1	3.7	18	19.9	27.6
Β2-M-globulina, U	10.7	1	2.50	3.0	2.9	3.9	6.2
Γ-globulina	10.9	12.50	9,90	9.5	6.3	5.8	7.5

Livelli di proteine e aminoacidi nel corpo

Come si può vedere dalla tabella, il contenuto proteico totale nel siero sanguigno del neonato è inferiore a quello della madre, il che è dovuto alla sintesi attiva, piuttosto che alla semplice filtrazione delle molecole proteiche attraverso la placenta dalla madre. Durante il primo anno di vita, il contenuto proteico totale nel siero sanguigno diminuisce. Indicatori particolarmente bassi si osservano nei bambini di età compresa tra 2 e 6 settimane, e a partire dai 6 mesi si nota un graduale aumento. Tuttavia, in età scolare primaria, il contenuto proteico è leggermente inferiore alla media degli adulti, e queste deviazioni sono più pronunciate nei maschi.

Oltre al contenuto proteico totale inferiore, si osserva anche un contenuto inferiore di alcune delle sue frazioni. È noto che la sintesi di albumina nel fegato è pari a 0,4 g/kg/die. Con una sintesi ed eliminazione normali (l'albumina entra parzialmente nel lume intestinale e viene nuovamente utilizzata; una piccola quantità di albumina viene escreta con le urine), il contenuto di albumina nel siero sanguigno, determinato mediante elettroforesi, è pari a circa il 60% delle proteine sieriche. Nel neonato, la percentuale di albumina è addirittura relativamente più elevata (circa il 58%) rispetto alla madre (54%). Ciò è ovviamente spiegato non solo dalla sintesi di albumina da parte del feto, ma anche dal suo parziale trasferimento transplacentare dalla madre. Successivamente, nel primo anno di vita, si verifica una diminuzione del contenuto di albumina, parallelamente al contenuto di proteine totali. La dinamica del contenuto di γ-globuline è simile a quella dell'albumina. Valori particolarmente bassi di γ-globuline si osservano durante la prima metà della vita.

Ciò è spiegato dalla scomposizione delle γ-globuline ricevute dalla madre per via transplacentare (principalmente immunoglobuline legate alla β-globulina). 

La sintesi delle globuline del bambino matura gradualmente, il che si spiega con il loro lento aumento con l'età. Il contenuto di α1, α2 e β-globuline differisce relativamente poco da quello degli adulti.

La funzione principale delle albumine è nutrizionale e plastica. Grazie al loro basso peso molecolare (inferiore a 60.000), hanno un effetto significativo sulla pressione colloido-osmotica. Le albumine svolgono un ruolo significativo nel trasporto di bilirubina, ormoni, minerali (calcio, magnesio, zinco, mercurio), grassi, ecc. Queste premesse teoriche vengono utilizzate in clinica nel trattamento dell'iperbilirubinemia, caratteristica del periodo neonatale. Per ridurre la bilirubinemia, è indicata l'introduzione di un preparato di albumina pura per prevenire gli effetti tossici sul sistema nervoso centrale, ovvero lo sviluppo di encefalopatia.

Le globuline ad alto peso molecolare (90.000-150.000) sono proteine complesse che includono diversi complessi. Le α1- e α2-globuline includono muco- e glicoproteine, il che si riflette nelle malattie infiammatorie. La componente principale degli anticorpi è rappresentata dalle γ-globuline. Uno studio più approfondito delle γ-globuline ha dimostrato che sono costituite da diverse frazioni, la cui variazione è caratteristica di numerose patologie, il che significa che hanno anche valore diagnostico.

Lo studio del contenuto proteico e del cosiddetto spettro o formula proteica del sangue ha trovato ampia applicazione in ambito clinico.

In una persona sana, le albumine predominano (circa il 60% delle proteine). Il rapporto tra le frazioni globuliniche è facile da ricordare: α1-1, α2-2, β-3, γ-4. Nelle malattie infiammatorie acute, le alterazioni della formula proteica del sangue sono caratterizzate da un aumento del contenuto di α-globuline, in particolare di α2, con un contenuto normale o leggermente aumentato di γ-globuline e una riduzione della quantità di albumine. Nell'infiammazione cronica, si osserva un aumento del contenuto di γ-globuline con un contenuto normale o leggermente aumentato di α-globuline e una diminuzione della concentrazione di albumina. L'infiammazione subacuta è caratterizzata da un aumento simultaneo della concentrazione di α- e γ-globuline con una diminuzione del contenuto di albumine.

La comparsa di ipergammaglobulinemia indica una fase cronica della malattia, mentre l'iperalfaglobulinemia ne rappresenta un peggioramento. Nel corpo umano, le proteine vengono scisse idroliticamente dalle peptidasi in amminoacidi che, a seconda delle necessità, vengono utilizzati per sintetizzare nuove proteine o convertiti in chetoacidi e ammoniaca mediante deaminazione. Nei bambini, il contenuto di amminoacidi nel siero si avvicina ai valori tipici degli adulti. Solo nei primi giorni di vita si osserva un aumento del contenuto di alcuni amminoacidi, che dipende dal tipo di alimentazione e dall'attività relativamente bassa degli enzimi coinvolti nel loro metabolismo. A questo proposito, l'aminoaciduria nei bambini è più elevata che negli adulti.

Nei neonati, l'azotemia fisiologica (fino a 70 mmol/l) si osserva nei primi giorni di vita. Dopo il massimo aumento tra il 2° e il 3° giorno di vita, il livello di azoto diminuisce e tra il 5° e il 12° giorno di vita raggiunge il livello di un adulto (28 mmol/l). Nei neonati prematuri, il livello di azoto residuo è tanto più elevato quanto più basso è il peso corporeo del bambino. L'azotemia in questo periodo dell'infanzia è associata a escissione e a funzionalità renale insufficiente.

Il contenuto proteico negli alimenti influenza significativamente il livello di azoto residuo nel sangue. Pertanto, con un contenuto proteico di 0,5 g/kg negli alimenti, la concentrazione di urea è di 3,2 mmol/l, con 1,5 g/kg - 6,4 mmol/l, con 2,5 g/kg - 7,6 mmol/l. In una certa misura, l'escrezione dei prodotti finali del metabolismo proteico nelle urine funge da indicatore che riflette lo stato del metabolismo proteico nell'organismo. Uno dei prodotti finali più importanti del metabolismo proteico, l'ammoniaca, è una sostanza tossica. Viene neutralizzata:

• espellendo i sali di ammonio attraverso i reni;
• conversione in urea non tossica;
• legame con l'acido α-chetoglutarico al glutammato;
• legame con il glutammato sotto l'azione dell'enzima glutammina sintetasi alla glutammina.

Negli adulti, i prodotti del metabolismo dell'azoto vengono escreti nelle urine, principalmente sotto forma di urea a bassa tossicità, sintetizzata dalle cellule epatiche. Negli adulti, l'urea rappresenta l'80% della quantità totale di azoto escreto. Nei neonati e nei bambini nei primi mesi di vita, la percentuale di urea è inferiore (20-30% dell'azoto urinario totale). Nei bambini di età inferiore a 3 mesi, vengono escreti 0,14 g/(kg • giorno) di urea, 9-12 mesi - 0,25 g/(kg • giorno). Nei neonati, una quantità significativa dell'azoto urinario totale è rappresentata dall'acido urico. I bambini di età inferiore a 3 mesi ne escrescono 28,3 mg/(kg • giorno) e gli adulti - 8,7 mg/(kg • giorno). Il suo eccesso nelle urine è la causa di infarti renali da acido urico, che si osservano nel 75% dei neonati. Inoltre, l'organismo di un bambino piccolo espelle l'azoto proteico sotto forma di ammoniaca, che nelle urine rappresenta il 10-15%, mentre in un adulto il 2,5-4,5% dell'azoto totale. Ciò è dovuto al fatto che nei bambini, nei primi 3 mesi di vita, la funzionalità epatica non è sufficientemente sviluppata, quindi un carico proteico eccessivo può portare alla comparsa di prodotti metabolici tossici e al loro accumulo nel sangue.

La creatinina viene escreta nelle urine. L'escrezione dipende dallo sviluppo del sistema muscolare. I neonati prematuri escrescono 3 mg/kg di creatinina al giorno, i neonati a termine ne escrescono 10-13 mg/kg e gli adulti 1,5 g/kg.

Disturbo del metabolismo proteico

Tra le varie malattie congenite basate su disturbi del metabolismo proteico, una parte significativa è rappresentata dalle aminoacidopatie, che si basano su una carenza di enzimi coinvolti nel loro metabolismo. Attualmente sono state descritte più di 30 diverse forme di aminoacidopatie. Le loro manifestazioni cliniche sono molto varie.

Una manifestazione relativamente comune delle aminoacidopatie sono i disturbi neuropsichiatrici. Il ritardo dello sviluppo neuropsichiatrico, sotto forma di oligofrenia di vario grado, è caratteristico di molte aminoacidopatie (fenilchetonuria, omocistinuria, istidinemia, iperammoniemia, citrullinemia, iperprolinemia, malattia di Hartnup, ecc.), come confermato dalla loro elevata prevalenza, che supera di decine e centinaia di volte quella della popolazione generale.

La sindrome convulsiva si riscontra spesso nei bambini affetti da aminoacidopatie e le convulsioni compaiono spesso nelle prime settimane di vita. Si osservano spesso spasmi flessori. Sono particolarmente caratteristici della fenilchetonuria e si verificano anche in caso di disturbi del metabolismo del triptofano e della vitamina B6 (piridossina), glicinosi, leucinosi, prolinuria, ecc.

Spesso si osservano alterazioni del tono muscolare sotto forma di ipotensione (iperlisinemia, cistinuria, glicinosi, ecc.) o, al contrario, ipertensione (leucinosi, iperuricemia, malattia di Hartnup, omocistinuria, ecc.). Le alterazioni del tono muscolare possono periodicamente aumentare o diminuire.

Il ritardo nello sviluppo del linguaggio è caratteristico dell'istidinemia. Disturbi visivi si riscontrano spesso nelle aminoacidopatie da aminoacidi aromatici e solforati (albinismo, fenilchetonuria, istidinemia), deposizione di pigmento nell'alcaptonuria e lussazione del cristallino nell'omocistinuria.

Alterazioni cutanee nelle aminoacidopatie non sono rare. Disturbi della pigmentazione (primari e secondari) sono caratteristici di albinismo, fenilchetonuria e, meno comunemente, istidinemia e omocistinuria. Nella fenilchetonuria si osserva intolleranza all'insolazione (scottature solari) in assenza di abbronzatura. La cute pellagoide è caratteristica della malattia di Hartnup e l'eczema è caratteristico della fenilchetonuria. La fragilità dei capelli si osserva nell'aminoaciduria da arginina-succinato.

I sintomi gastrointestinali sono molto comuni nelle aminoacidemie. Difficoltà a mangiare, spesso vomito, sono caratteristiche di glicinosi, fenilchetonuria, tirosinosi, citrullinemia, ecc. praticamente dalla nascita. Il vomito può essere parossistico e causare rapida disidratazione e uno stato soporoso, talvolta fino al coma con convulsioni. Con un elevato contenuto proteico, il vomito aumenta e diventa più frequente. In caso di glicinosi, è accompagnato da chetonemia e chetonuria, con insufficienza respiratoria.

Spesso, in presenza di aminoaciduria di arginina-succinato, omocistinuria, ipermetioninemia e tirosinosi, si osserva un danno epatico, fino allo sviluppo di cirrosi con ipertensione portale e sanguinamento gastrointestinale.

L'iperprolinemia è accompagnata da sintomi renali (ematuria, proteinuria). Si possono osservare alterazioni ematiche. L'anemia è caratteristica dell'iperlisinemia, mentre leucopenia e trombocitopatia sono caratteristiche della glicinosi. L'omocistinuria può aumentare l'aggregazione piastrinica con lo sviluppo di tromboembolia.

L'aminoacidemia può manifestarsi nel periodo neonatale (leucinosi, glicinosi, iperammoniemia), ma la gravità della condizione di solito aumenta entro 3-6 mesi a causa del significativo accumulo sia di aminoacidi che di prodotti del loro metabolismo alterato nei pazienti. Pertanto, questo gruppo di malattie può essere giustamente classificato come malattie da accumulo, che causano alterazioni irreversibili, principalmente a carico del sistema nervoso centrale, del fegato e di altri apparati.

Oltre all'alterazione del metabolismo degli amminoacidi, si possono osservare malattie basate sull'alterazione della sintesi proteica. È noto che nel nucleo di ogni cellula, l'informazione genetica è localizzata nei cromosomi, dove è codificata in molecole di DNA. Questa informazione viene trasmessa dall'RNA di trasporto (tRNA), che passa nel citoplasma, dove viene tradotta in una sequenza lineare di amminoacidi che fanno parte delle catene polipeptidiche, dando origine alla sintesi proteica. Mutazioni nel DNA o nell'RNA interrompono la sintesi di proteine dalla struttura corretta. A seconda dell'attività di uno specifico enzima, sono possibili i seguenti processi:

1. Mancata formazione del prodotto finale. Se questo composto è vitale, ne conseguirà un esito letale. Se il prodotto finale è un composto meno importante per la vita, queste condizioni si manifestano subito dopo la nascita, e talvolta anche in un secondo momento. Un esempio di tale disturbo è l'emofilia (mancata sintesi della globulina antiemofilica o suo basso contenuto) e l'afibrinogenemia (basso contenuto o assenza di fibrinogeno nel sangue), che si manifestano con un aumento delle emorragie.
2. Accumulo di metaboliti intermedi. Se tossici, si sviluppano segni clinici, ad esempio nella fenilchetonuria e in altre aminoacidopatie.
3. Le vie metaboliche minori possono diventare più importanti e sovraccaricarsi, e i metaboliti normalmente formati possono accumularsi ed essere escreti in quantità insolitamente elevate, ad esempio nell'alcaptonuria. Tali malattie includono le emoglobinopatie, in cui la struttura delle catene polipeptidiche è alterata. Attualmente sono state descritte più di 300 emoglobine anomale. Pertanto, è noto che l'emoglobina adulta è costituita da 4 catene polipeptidiche aapp, che includono amminoacidi in una certa sequenza (nella catena α - 141 amminoacidi, e nella catena β - 146 amminoacidi). Questa è codificata nei cromosomi 11 e 16. La sostituzione della glutammina con la valina forma l'emoglobina S, che ha catene polipeptidiche α2, mentre nell'emoglobina C (α2β2) la glicina è sostituita dalla lisina. L'intero gruppo delle emoglobinopatie si manifesta clinicamente con emolisi spontanea o indotta da fattori, variazione dell'affinità per il trasporto dell'ossigeno da parte dell'eme e spesso ingrossamento della milza.

La carenza del fattore di von Willebrand vascolare o piastrinico provoca un aumento delle emorragie, particolarmente comune tra la popolazione svedese delle Isole Åland.

In questo gruppo dovrebbero rientrare anche vari tipi di macroglobulinemia, nonché disturbi della sintesi delle singole immunoglobuline.

Pertanto, i disturbi del metabolismo proteico possono essere osservati sia a livello dell'idrolisi e dell'assorbimento nel tratto gastrointestinale, sia a livello del metabolismo intermedio. È importante sottolineare che i disturbi del metabolismo proteico sono solitamente accompagnati da disturbi di altri tipi di metabolismo, poiché quasi tutti gli enzimi contengono una componente proteica.

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