А. Назовите дефектные ферменты?

Б. Объясните, почему наследственные или возрастные дефекты ферментов, гидролизующих углеводы, являются причиной нарушения переваривания и сопровождаются спазмами и болями в кишечнике, диареей и метеоризмом?

А.

У ребенка наблюдается нарушение ферментов сахарозо – изомальтазного ферментативного комплекса.Данный ферментативный комплекс обеспечивает переваривание сахарозы и изомальтозы в кишечнике.

Этот ферментативный комплекс состоит из двух полипептидных цепей и имеет доменное строение. Сахаразо-изомальтазный комплекс прикрепляется к мембране микроворсинок кишечника с помощью гидрофобного (трансмембранного) домена, образованного N-концевой частью полипептида. Каталитический центр выступает в просвет кишечника. Связь этого пищеварительного фермента с мембраной способствует эффективному поглощению продуктов гидролиза клеткой.

Сахаразо-изомальтазный комплекс гидролизует сахарозу и изомальтозу, расщепляя а-1,2- и а-1,6-гликозидные связи. Кроме того, оба ферментных домена имеют мальтазную и мальтотриазную активности, гидролизуя а-1,4-гликозидные связи в мальтозе и мальтотриозе (трисахарид, образующийся из крахмала). На долю сахаразо-изомальтазного комплекса приходится 80% от всей мальтазной активности кишечника. Но несмотря на присущую ему высокую мальтазную активность, этот ферментативный комплекс назван в соответствии с основной специфичностью. К тому же сахаразная субъединица — единственный фермент в кишечнике, гидролизующий сахарозу. Изомальтазная субъединица с большей скоростью гид-ролизует гликозидные связи в изомальтозе, чем в мальтозе и мальтотриозе.

В тощей кишке содержание сахаразо-изомальтазного ферментативного комплекса достаточно высокое, но оно снижается в проксимальной и дистальной частях кишечника.

Сахароза — дисахарид, состоящий из a-D-глюкозы и p-D-фруктозы, соединённых α-1,2-гликозидной связью. В сахарозе обе аномерные ОН-группы остатков глюкозы и фруктозы участвуют в образовании гликозидной связи. Следовательно, сахароза не относится к восстанавливающим сахарам. Сахароза — растворимый дисахарид со сладким вкусом. Источником сахарозы служат растения, особенно сахарная свёкла, сахарный тростник. Последнее объясняет возникновение тривиального названия сахарозы — «тростниковый сахар».

Изомальтоза — промежуточный продукт, образующийся при расщеплении крахмала в кишечнике. Состоит из двух остатков D-глюкозы, но соединены эти моносахариды а-1,6-гликозидной связью.

Б. Непереваренные сахароза и изомальтоза попадают в толстый кишечник, где подвергаются воздействию бактериальных ферментов. Действие ферментов бактерий на не всосавшиеся углеводы приводит к образованию низкомолекулярных нелетучих органических кислот (масляной, пропионовой и др.), которые обладают раздражающим действием на стенку кишечника, что усиливает перистальтику кишечника, является причиной спазма и боли. Декарбоксилирование метаболитов углеводного обмена сопровождается накоплением СО2 (метеоризм). Избыток кислот из-за гиперосмолярности вызывает приток жидкости в кишечник (диарея).

Отсутствие гидролиза соответствующих дисахаридов приводит к осмотическому эффекту и задержке воды в просвете кишечника. Кроме этого, сахара активно потребляются микрофлорой толстого кишечника и метаболизируют с образованием коротких органических кислот (масляная, молочная) и газов.

В результате указанных процессов симптомами лактазной или сахаразной недостаточности являются дисбактериоз, диарея, срыгивания, метеоризм, вспучивание живота, его спазмы и боли.

Из-за частого раздражения продуктами брожения целостность эпителия кишечника нарушается и появляется высокая вероятность развития атопического дерматита.

Диагноз ферментативной недостаточности ставится на основании анамнеза, симптомов заболевания и анализа кала.

Дифференциальная диагностика нарушений переваривания и всасывания заключается в контроле уровня глюкозы крови после раздельного приема дисахаридов (тест абсорбции дисахаридов) и эквивалентного количества моносахаридов. Незначительный подъем концентрации глюкозы крови в первом случае указывает на нехватку ферментов, во втором – на нарушение всасывания.

Основы лечения

При лактазной недостаточности: у младенцев – использование безлактозных молочных смесей и препаратов, содержащих фермент лактазу.Взрослые исключают молоко из рациона или используют ферментные препараты.

При снижении активности сахаразы – удаление из рациона продуктов с добавлением сахара.

84

       Авидин является сильным специфическим ингибитором биотиновых ферментов.