و فرط أمونيا الدم هو زيادة حادة أو مزمنة من أيون الأمونيوم (NH4 +) أو الأمونيا (NH3) في الدم. وهو اضطراب استقلابي مكتسب أو خلقي خطير للغاية يمكن أن يؤدي إلى تلف في الدماغ وموت المريض.
الأمونيا مادة نيتروجينية ، منتج سام ينتج عن هدم (تدمير) البروتينات ويتم التخلص منه بتحويله السابق إلى يوريا ، وهي أقل سمية ويتم التخلص منها في البول عن طريق الكلى.
هيكل أيون الأمونيوم (المصدر: Leyo / Public domain via Wikimedia Commons)
لتكوين اليوريا ، يتضمن المسار الأيضي المشاركة المتسلسلة لسلسلة من الإنزيمات ، بعضها في الميتوكوندريا والبعض الآخر في العصارة الخلوية أو السيتوبلازم في خلايا الكبد. تسمى هذه العملية "دورة اليوريا" أو "دورة كريبس-هينسيليت".
يؤدي فشل أي من الإنزيمات المشاركة في دورة اليوريا إلى زيادة أو تراكم الأمونيا في الدم ، وبالتالي توليد التأثيرات السامة الناتجة عن الأمونيا أو الأمونيا ، مثل الاعتلال الدماغي الكبدي. علاوة على ذلك ، يمكن أن يؤثر فشل الكبد على دورة اليوريا ويسبب فرط أمونيا الدم.
في ظل الظروف العادية ، يتم تنظيم معدل إنتاج الأمونيا وإزالتها بإحكام ، بحيث تكون مستويات الأمونيوم منخفضة جدًا وأقل من المستويات السامة. من المحتمل أن تكون الكميات الصغيرة جدًا من الأمونيا في الدم سامة للدماغ.
أعراض فرط أمونيا الدم
الأعراض المتعلقة بفرط أمونيا الدم تتكون من القيء ، والإسهال ، والشعور بالضيق العام ، ورفض تناول البروتين ، وفقدان الشهية (فقدان الشهية) ، والنعاس ، والخمول ، واضطرابات اللغة ، وتغيرات المزاج ، والرنح المتقطع ، والتخلف العقلي ، وفي الحالات الحادة. الغيبوبة الشديدة والموت.
هذه الأعراض مستقلة عن أصل فرط أمونيا الدم. قد يكون الأطفال حديثو الولادة الذين يعانون من هذه المشاكل ذات الأصل الخلقي طبيعيين عند الولادة ، ولكن تظهر الأعراض بعد أيام قليلة من تناول طعام غني بالبروتين (حليب الثدي).
لا يرغب الولدان في الأكل ، والقيء ، وتسرع النفس والخمول الذي يتطور بسرعة إلى غيبوبة عميقة. في الأطفال الأكبر سنًا ، يتجلى فرط أمونيا الدم الحاد في القيء ، وفقدان الشهية ، والاضطرابات العصبية مثل التهيج ، والإثارة ، والارتباك العقلي ، والرنح.
قد تتناوب هذه المظاهر السريرية مع فترات من الخمول والنعاس حتى تتطور إلى غيبوبة ، وإذا تركت دون علاج ، فإنها تسبب النوبات والموت.
الأسباب
ترجع أسباب فرط أمونيا الدم إلى فشل استقلاب اليوريا ، لذلك يجب أن تكون دورة اليوريا معروفة لفهم الآليات الفيزيولوجية المرضية التي تولد فرط أمونيا الدم.
تتطلب دورة اليوريا التنشيط المتسلسل لسلسلة من الإنزيمات. تشارك خمسة إنزيمات في هذه العملية: carbomoylphosphate synthetase ، ornithine transcarbamoylase ، argininosuccinate synthetase ، argininosynthetase ، و arginase.
- تركيب اليوريا
يتطلب بدء تصنيع اليوريا الأمونيا (NH3) وثاني أكسيد الكربون (CO2) التي يتم توفيرها بواسطة البيكربونات و ATP (الأدينوزين ثلاثي الفوسفات).
ينشأ أصل الأمونيا من نيتروجين الأحماض الأمينية المتحللة عن طريق التحويل ونزع الأمين التأكسدي. تحدث أول تفاعلين لتخليق اليوريا في الميتوكوندريا لخلايا الكبد ، وتحدث التفاعلات الثلاثة الأخرى في السيتوبلازم.
-CO2 + NH3 + ATP + N-acetylglutamate ، من خلال عمل إنزيم carbamoyl phosphate synthetase ، يشكل فوسفات الكربامويل
-كاربامويل فوسفات + إل-أورنيثين ، بعمل إنزيم أورنيثين ترانس كارباميلاز ، يشكل إل-سيترولين
-L-citrulline في السيتوبلازم ، من خلال عمل argininosuccinate synthetase ومع L-aspartate كركيزة ، يشكل argininosuccinate.
- أرجينينوساكسينات ، نتيجة لتأثير الأرجينينوسينثيتاز ، يطلق الفومارات وينتج إل-أرجينين.
- يقوم L-arginine ، جنبًا إلى جنب مع جزيء الماء وبتأثير الأرجيناز ، بإطلاق جزيء اليوريا وينتج L-ornithine ، والذي سيكون متاحًا لإعادة الدخول في التفاعل الثاني للدورة داخل الميتوكوندريا.
إن إنزيم الجلوتامين المركب عبارة عن إنزيم ثابت من الأمونيا مثل الجلوتامين. نظرًا لأن الأنسجة تنتج الأمونيا باستمرار ، يتم إزالتها بسرعة عن طريق الكبد ، مما يحولها إلى جلوتامات ، ثم إلى جلوتامين ، ثم إلى يوريا.
أي عجز في أي من الإنزيمات المشاركة في دورة اليوريا سيؤدي إلى تراكم رجعي لركائز التفاعل المفقودة وما يترتب على ذلك من تراكم للأمونيا.
تنتج البكتيريا المعوية أيضًا الأمونيا وهذا يمر في مجرى الدم ومنها إلى الكبد حيث يدخل في دورة اليوريا.
في المرضى الذين يعانون من تليف الكبد ، يمكن أن تتشكل بعض التفاغرات في نظام البوابة ، والتي تسمح لجزء من الأمونيا من الجهاز الهضمي بالمرور مباشرة إلى الدورة الدموية العامة دون المرور أولاً عبر الكبد ، وهو أحد أسباب فرط أمونيا الدم بالإضافة إلى الفشل الكبد.
أنواع
لأن تصنيع اليوريا يحول الأمونيا السامة إلى اليوريا ، فإن العيوب في تصنيع اليوريا تؤدي إلى فرط أمونيا الدم وتسمم الأمونيا. تكون حالات التسمم أكثر حدة عندما يحدث الخلل في أول خطوتين من دورة استقلاب اليوريا.
تصنف فرط أمونيا الدم إلى عدة أنواع وفقًا لفشل الإنزيم المقابل. تسمى هذه الأنواع من فرط أمونيا الدم الخلقية أو الوراثية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك فرط أمونيا الدم المصنف على أنه "ثانوي" ، حيث يمكن لعلم الأمراض الآخر تغيير استقلاب اليوريا.
الأولية أو الخلقية هي:
- النوع الأول: بسبب نقص إنزيم فوسفات الكابامويل الأول
- النوع الثاني: بسبب نقص الأورنيثين ترانسكاربامويلاز. وهو اضطراب وراثي مرتبط بالكروموسوم X مصحوبًا بمستويات عالية من الجلوتامين في الدم والسائل النخاعي والبول.
- سيترولين الدم: مرض وراثي متنحي بسبب قلة نشاط إنزيم الأرجينينوساكسينات سينثيتاز.
- بيلة الارجينينوسكسينيك Argininosuccinic aciduria: وهي موروثة بطريقة متنحية وتتميز بزيادة الارجينينوساكسينات في الدم والسائل النخاعي والبول. هناك نقص في argininosuccinase. يتأخر ظهور المرض بعد عامين ويسبب الوفاة في سن مبكرة.
- فرط الأرجينين في الدم: يتميز بانخفاض مستويات أرجينيناز كرات الدم الحمراء وتراكم الأرجينين في الدم والسائل النخاعي.
يحدث فرط أمونيا الدم الثانوي بشكل رئيسي بسبب فشل الكبد الذي يبطئ أو يقلل من استقلاب اليوريا ، لذلك تتراكم الأمونيا ويحدث فرط أمونيا الدم.
العلاجات
يجب معالجة فرط أمونيا الدم الحاد على الفور لتقليل مستويات الأمونيا ومنع تلف الدماغ. يجب توفير السعرات الحرارية والسوائل الكافية وكميات قليلة ولكن كافية من الأحماض الأمينية لتجنب تدمير البروتينات الداخلية.
يتم تزويده عن طريق الوريد بالإلكتروليتات والسوائل والدهون كمصادر للسعرات الحرارية وكميات قليلة من الأحماض الأمينية الأساسية ويفضل أن تكون ضرورية. عن طريق تحسين الحالة العامة للمريض قليلاً ، يمكن إعطاء التغذية عن طريق الأنبوب الأنفي المعدي ، خاصة عند الرضع.
نظرًا لأنه لا يتم التخلص من الأمونيا بسهولة عن طريق الكلى ، فإن الهدف من العلاج هو إنتاج مركبات ذات تصفية كلوية عالية (تصفية). يمكن إعطاء بنزوات الصوديوم أو فينيل أسيتات لتكوين هذه المركبات المترافقة التي يتم التخلص منها بواسطة الكلى.
في بعض الحالات ، يؤدي استخدام الأرجينين إلى تعزيز تكوين اليوريا ، بشرط ألا يكون لدى المريض نقص في الأرجينين. يزود الأرجينين دورة اليوريا بالأورنيثين و N-acetylglutamate.
لذلك يجب أن يتبع المرضى نظامًا غذائيًا يحتوي على كمية محدودة من البروتين ، والتي يجب توفيرها في أجزاء صغيرة.
المراجع
- بيرمان ، ر. ، كليغمان ، آر ، وأروين ، أ. (2009). كتاب نيلسون لطب الأطفال 16 طبعة. دبليو.
- Carrillo Esper، R.، Iriondo، MFN، & García، RS (2008). الأمونيوم وفرط أمونيا الدم. أهميتها السريرية. ميديكا سور ، 15 (3) ، 209-213.
- Fauci، AS، Kasper، DL، Hauser، SL، Jameson، JL، & Loscalzo، J. (2012). مبادئ هاريسون للطب الباطني (المجلد. 2012). دل لونغو (محرر). نيويورك: ماكجرو هيل
- ماثيوز ، سي كيه ، فان هولدي ، كيه إي ، وأهيرن ، كيه جي (2000). الكيمياء الحيوية ، أد. سان فرانسيسكو: BenjaminlCummings.
- McCance ، KL ، & Huether ، SE (2018). الفيزيولوجيا المرضية - الكتاب الإلكتروني: الأساس البيولوجي للمرض عند البالغين والأطفال. العلوم الصحية Elsevier.
- موراي ، آر كيه ، جرانر ، دي كيه ، مايز ، بنسلفانيا ، ورودويل ، فولكس فاجن (2014). الكيمياء الحيوية المصورة هاربر. ماكجرو هيل.