50
UNIVERZA NA PRIMORSKEM FAKULTETA ZA VEDE O ZDRAVJU ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA KAJA ERJAVEC Izola, 2018

ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

UNIVERZA NA PRIMORSKEM

FAKULTETA ZA VEDE O ZDRAVJU

ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA

KAJA ERJAVEC

Izola, 2018

Page 2: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih
Page 3: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

UNIVERZA NA PRIMORSKEM

FAKULTETA ZA VEDE O ZDRAVJU

MOTNJE V PRESNOVI BELJAKOVIN

DISORDERS IN PROTEIN METABOLISM

Študentka: KAJA ERJAVEC

Mentorica: doc. dr. ANA PETELIN

Študijski program: študijski program 1. Stopnje Prehransko svetovanje –

dietetika

Izola, 2018

Page 4: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih
Page 5: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorici doc. dr. Ani Petelin za pomoč pri pisanju naloge in

usmeritvah ter strokovnih nasvetih. Prav tako se zahvaljujem recenzentu dr. Borisu

Kovaču za pregled zaključne naloge.

Zahvala gre ga. Vanji Jež Strel za lektoriranje naloge. Zahvaljujem se prijateljem in

sošolcem, ki so mi v teh letih kakorkoli pomagali z nasveti, literaturo in različnim

gradivom. Predvsem pa gre zahvala družini za podporo pri študiju.

Page 6: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih
Page 7: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

IZJAVA O AVTORSTVU

Spodaj podpisana KAJA ERJAVEC izjavljam, da:

je predložena zaključna projektna naloga izključno rezultat mojega dela;

sem poskrbela, da so dela in mnenja drugih avtorjev, ki jih uporabljam v

predloženi nalogi, navedena oziroma citirana v skladu s pravili UP Fakultete za

vede o zdravju;

se zavedam, da je plagiatorstvo po Zakonu o avtorskih in sorodnih pravicah,

Uradni list RS št. 16/2007 (v nadaljevanju ZASP), kaznivo.

Soglašam z objavo elektronske verzije zaključne projektne naloge v Repozitoriju UP ter

zagotavljam, da je elektronska oblika predložene naloge identična tiskani različici.

V Izoli, dne 31.7.2018

Podpis študentke:

Page 8: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih
Page 9: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

I

KLJUČNE INFORMACIJE O DELU

Naslov Motnje v presnovi beljakovin

Tip dela Zaključna projektna naloga

Avtor ERJAVEC, Kaja

Sekundarni

avtorji

PETELIN, Ana (mentorica) / KOVAČ, Boris (recenzent)

Institucija Univerza na Primorskem, Fakulteta za vede o zdravju

Naslov inst. Polje 42, 6310 Izola

Leto 2018

Strani VI, 36 str., 7 pregl., 11 sl., 1 pril., 51 vir

Ključne

besede

metabolizem, beljakovine, aminokisline

UDK 612.015.3:577.112

Jezik

besedila

slv

Jezik

povzetkov

slv/eng

Izvleček Beljakovine, imenovane tudi proteini spadajo med makrohranila.

Sestavljene so iz verige aminokislin, ki jih povezuje peptidna vez. V

človeškem telesu imajo številne pomembne naloge, sodelujejo pri

transportu, imunskem odzivu ter krčenju mišic, so gradniki hormonov

ter mišičnega tkiva, celic in organov. S pomočjo izbrane literature so v

nalogi predstavljene beljakovine, njihove lastnosti, zgradba ter njihove

vloge v telesu in prehrani. Opisane so tudi štiri bolezni, povezane z

napakami v metabolizmu teh makromolekul. Fenilketonurija, za katero

je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija,

kjer pride do nastanka cistinskih kamnov v sečilih zaradi nezadostne

reabsorpcije cistina iz seča. Hartnupova bolezen, ki nastane zaradi

pomanjkljive absorpcije nevtralnih aminokislin zaradi okvare glavnega

ledvičnega in intestinalnega transporterja, ter bolezen javorjevega

sirupa, ki je dobila ime po vonju in izgledu urina. Vse bolezni se

dedujejo avtosomno recesivno. Za vsako bolezen je v zaključni nalogi

predstavljen tudi primeren enodnevni jedilnik.

Page 10: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

II

KEY WORDS DOCUMENTATION

Title Disorders in protein metabolism

Type Final project assignment

Author ERJAVEC, Kaja

Secondary

authors

PETELIN, Ana (supervisor) / KOVAČ, Boris (reviewer)

Institution University of Primorska, Faculty of Health Sciences

Address Polje 42, 6310 Izola

Year 2018

Pages VI, 36 p., 7 tab., 11 fig., 1 ann., 51 ref.

Keywords Metabolism, proteins, aminoacids.

UDC 612.015.3:577.112

Language slv

Abstract

language

slv/eng

Abstract Proteins are macronutrients. They form chains of amino acids, linked

together by peptide bonds. They have many important roles in a human

body: they participate in transport, immune response and muscle

contractions, they are the building blocks of hormones, muscle tissues,

cells and organs. In the thesis, we presented proteins and their

properties, their structure and their role in the body and nutrition, with

the help of the selected literature. We also described four diseases

connected to the digestion of those macromolecules. The main feature

of Phenylketonuria is the lack of enzyme phenylalanine hydroxylase,

and for Cystinuria, it is the formation of cystine stones in the urinary

system due to the insufficient reabsorption of cysteine in urine. Hartnup

disease is caused by insufficient absorption of neutral amino acids,

which is induced by the defect in the main kidney and intestinal

transporter. The defect in the metabolism of branched-chain amino

acids causes a disease called Maple syrup urine disease, which is

named after the smell and appearance of urine. All the diseases are

inherited autosomal recessively. In the thesis, we also presented an

appropriate one-day meal plan for each disease separately.

Page 11: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

III

KAZALO VSEBINE

KLJUČNE INFORMACIJE O DELU ........................................................................... I

KEY WORDS DOCUMENTATION ........................................................................... II

KAZALO VSEBINE ................................................................................................... III

KAZALO SLIK ......................................................................................................... IV

KAZALO PREGLEDNIC ............................................................................................ V

SEZNAM KRATIC .................................................................................................... VI

1 UVOD....................................................................................................................1

2 NAMEN, HIPOTEZE IN RAZISKOVALNO VPRAŠANJE .................................3

3 METODE DELA IN MATERIALI ........................................................................4

4 REZULTATI .........................................................................................................5

4.1 Beljakovine .....................................................................................................5

4.1.1 Sinteza .....................................................................................................5

4.1.2 Zgradba ....................................................................................................6

4.1.3 Vloga in naloge ........................................................................................7

4.1.4 Beljakovine v prehrani .............................................................................8

4.1.5 Delitev beljakovin .................................................................................. 10

4.1.6 Prebava beljakovin ................................................................................. 11

4.2 Motnje v presnovi beljakovin ........................................................................ 12

4.2.1 Hartnupova bolezen ............................................................................... 13

4.2.2 Cistinurija .............................................................................................. 16

4.2.3 Fenilketonurija ....................................................................................... 19

4.2.4 Bolezen javorjevega sirupa ..................................................................... 24

5 RAZPRAVA ........................................................................................................ 29

6 ZAKLJUČEK ...................................................................................................... 31

7 VIRI ..................................................................................................................... 32

PRILOGE ................................................................................................................... 36

Page 12: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

IV

KAZALO SLIK

Slika 1: Primer sinteze beljakovine ............................................................................... 5

Slika 2: Aminokisline kodirajo različni kodoni ............................................................. 6

Slika 3: Struktura beljakovine, sestavljena iz aminokislin in peptidnih vezi .................. 6

Slika 4: Štiri ravni beljakovinske strukture .................................................................... 7

Slika 5: Črevesna resica v lumnu tankega črevesa ....................................................... 11

Slika 6 : Heksagonalni kristali pri cistinuriji ............................................................... 16

Slika 7: Presnovna pot fenilalanina ............................................................................. 19

Slika 8: Avtosomno recesivno dedovanje .................................................................... 20

Slika 9: PKU2-pripravek ............................................................................................ 22

Slika 10: Urin pri zdravem človeku in urin pri pacientu z boleznijo javorjevega sirupa

................................................................................................................................... 25

Slika 11: Mešanica, primerna za paciente z boleznijo javorjevega sirupa. ................... 26

Page 13: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

V

KAZALO PREGLEDNIC

Preglednica 1: Količina beljakovin (g) na 100 g živila ...................................................8

Preglednica 2: Priporočila za različne starostne skupine .............................................. 10

Preglednica 3: Količina aminokislin v urinu pri mlajšem bolniku s Hartnupovo

boleznijo (»korejski deček«) ........................................................................................ 14

Preglednica 4: Merila za ugotavljanje fenotipa pri bolnikih s fenilketonurijo ............... 21

Preglednica 5: Priporočila za minimalni vnos fenilalanina ........................................... 21

Preglednica 6: Dovoljena in nedovoljena živila pri fenilketonuriji ............................... 23

Preglednica 7: Dovoljen vnos fanilalanina pri različnih fenotipih fenilketonurije ......... 24

Page 14: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

VI

SEZNAM KRATIC

AK Aminokislina

α-KG α ketoglutarate, α ketoglutarat

ATP Adenozin trifosfat

BCAA Branched chain amino acid, aminokisline z razvejano verigo

BCKA Branched-chain keto acids, ketokisline z razvejanimi verigami

BCKD Branched-chain α-keto acid dehydrogenase, α-keto kislinska dehidrogenaza

BH4 Tetrahidrobiopterin

Cl- Kloridni ion

CRP C-reaktivni protein

DNA Deoxyribonucleic acid, deoksiribonukleinska kislina

ESWL Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy, zunajtelesno drobljenje ledvičnih

kamnov z zaporednimi udarnimi valovi

FADH Flavinadenindinukleotid

HFA Hiperfenilalaninemija

GABA γ-aminobutirat

HCl Klorovodikova kislina

HCO3 Hidrogenkarbonat

mRNA Messenger ribonucleic acid, sporočilna ribonukleinska kislina

Na+ Natrijev ion

NADH Nikotinamid adenin dinukleotid

Phe Phenylalanine, fenilalanin

PKU Phenylketonuria, fenilketonurija

RNA Ribonucleic acid, ribonukleinska kislina

UV-žarki Ultravijolični žarki

Page 15: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

1

1 UVOD

Beljakovine, imenovane tudi proteini, spadajo med makrohranila. Sestavljene so iz

verige aminokislin, ki jih povezuje peptidna vez. V človeškem telesu imajo številne

pomembne naloge, med katerimi je pomembno dejstvo, da tvorijo kar 60 % trdne snovi

v celicah. Poleg tega, da sodelujejo pri transportu, imunskem odzivu ter krčenju mišic,

gradijo tudi pomembne hormone ter so gradniki mišičnega tkiva, celic in organov.

Zadosten vnos beljakovin je pomemben predvsem pri celjenju ran, obsežnih opeklin ter

pri športnikih in starostnikih. Prevelika količina zaužitih beljakovin negativno vpliva na

ledvica ter poveča izločanje kalcija iz kosti, lahko pa povzroči celo propadanje

organizma (Kornhauser, 1996; Ostan, 2012). Priporočila za povprečno osebo z zmerno

aktivnostjo znašajo 0,8 grama beljakovin na kilogram telesne mase na dan (Fürst,

Deutz, Boirie, Roth in Soeters, 2011). Poznamo beljakovine živalskega in rastlinskega

izvora, največ pa jih vsebujejo meso, ribe, stročnice, siri ter oreščki. Prebava beljakovin

se začne v želodcu z različnimi encimi, konča pa se v tankem črevesu, kjer posamezne

aminokisline ali kot di- in tripeptidi s pomočjo transporterjev preko črevesnih resic

potujejo v kri in limfni sistem. Od tu naprej se transportirajo v različna tkiva, kjer se

uporabljajo za sintezo različnih proteinov. Nepravilnosti v samem metabolizmu

beljakovin ali pomanjkljivega vnosa beljakovin lahko pripelje do različnih bolezni.

Najbolj znana bolezen pomanjkanja beljakovinske hrane je kvašiorkor, ki se pojavlja

predvsem v podsaharski Afriki. Za bolnike so značilni napet trebuh zaradi edemov,

povečana jetra ter dermatitis. V primeru da pride do omejenega ali onemogočenega

transporta, govorimo o boleznih, ki povzročijo okvare različnih delov transportnega

sistema. Ena takih bolezni je Hartnupova bolezen, za katero je značilna nezmožnost

absorpcije nevtralnih aminokislin iz lumna tankega črevesa. Simptomi Hartnupove

bolezni so zelo podobni pelagri. Demenca, diareja in dermatitis so prisotni pri obeh

boleznih, vendar se pri prvi pojavijo tudi hujši simptomi, kot so cerebelarna ataksija,

psihoze, mentalna retardacija in enteropatski dermatitis. Včasih je bolezen, ki jo

povzroči okvarjen transporter za nevtralne aminokisline tudi asimptomatska (Bröer,

2009; Cheon, Lee, Ko, Kim in Yoo, 2010). Cistinurija je motnja v transportu štirih

bazičnih aminokislin – cistina, lizina, ornitina in arginina. Za cistinurijo so značilni

cistinski kamni, ki nastanejo zaradi prekomernega izločanja cistina v sečila, pri čemer

se ta kopiči zaradi nizke topnosti v urinu. Napake lahko nastanejo tudi zaradi okvar

encimov, ki tako preprečijo ali zmanjšajo pretvorbo določene aminokisline do

nadaljnjih produktov. Ena takih bolezni je fenilketonurija, za katero je značilno

pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze. Ta encim pretvori fenilalanin v tirozin.

Ker je pretvorba zaradi odsotnosti omenjenega encima onemogočena, se fenilalanin

kopiči in povzroča hude nepopravljive okvare (Žerjav-Tanšek in Pavlovič, 1996).

Naslednja znana je bolezen javorjevega sirupa, ki je dobila ime po vonju in barvi urina,

ki spominja na vonj po javorjevem sirupu. Gre za pomanjkljivo aktivnost encima α-

oksokislinske dehidrogenaze, ki s pomočjo nekaterih drugih encimov oksidativno

dekarboksilira razvejane aminokisline valin, levcin in izolevcin (Žerjav-Tanšek, 2014).

Kopičenje toksičnih presnovkov povzroča metabolično acidozo, mentalno retardacijo,

Page 16: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

2

cerebelarni edem, encefalopatijo, paralizo in druge nevrološke težave (Cheng, Han,

Feng, Li, Yao, Wang in Jin, 2017). V krvni sliki lahko zasledimo hipoglikemijo,

acidozo ter povišane vrednosti ketonov, levcina, valina in izolevcina. Vse bolezni lahko

omilimo z ustrezno prehrano, ki je nujna za preprečevanje poslabšanja simptomov in

napredovanja določene bolezni. Pri nekaterih boleznih si lahko pomagamo s pripravki,

ki so na voljo na tržišču.

Page 17: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

3

2 NAMEN, HIPOTEZE IN RAZISKOVALNO VPRAŠANJE

Namen diplomske naloge je s pomočjo strokovne in znanstvene literature predstaviti

beljakovine, njihovo sintezo, prebavo, pomen za zdravje ter predstavitev nekaterih

bolezni, ki so povezane s presnovo beljakovin. Na podlagi strokovnih, znanstvenih

člankov in monografij bomo opisali potek teh bolezni ter simptome, ki se izražajo pri

bolnikih. Zanimajo nas tudi različne možnosti zdravljenja izbranih motenj oziroma

priporočila za lajšanje simptomov ter preprečevanje škodljivih učinkov povzročiteljev

bolezni.

Page 18: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

4

3 METODE DELA IN MATERIALI

V obdobju od 15. 10. 2017 do 10. 4. 2018 smo preko baz podatkov kot so EBSCO,

Ebrary, Springer Link ter ScienceDirect pregledali članke, ki so bili primerni za izbrano

temo. Uporabili smo ključne besede metabolizem (angl. metabolism), beljakovine (angl.

proteins), aminokisline (angl. aminoacids), fenilketonurija (angl. phenylketonuria),

Hartnupova bolezen (angl. Hartnup disorder), cistinurija (angl. cystinuria) in bolezen

javorjevega sirupa (angl. maple syrup urine disease). S pomočjo sistema COBISS smo

poiskali tudi monografije z omenjeno vsebino. Za sestavljanje jedilnikov in ugotavljanje

določenih hranil v obrokih smo uporabili Odprto platformo za klinično prehrano

(OPKP).

Page 19: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

5

4 REZULTATI

4.1 Beljakovine

Beljakovine ali proteini so organske molekule, sestavljene iz aminokislin in sodijo med

makrohranila. Vsebujejo vodik (H), ogljik (C), kisik (O) in dušik (N) (Ostan, 2012).

Beseda protein izhaja iz grške besede proteios, kar pomeni prvovrsten, prvi. Že sam

pomen besede nam pove, kako pomembne so za naše telo. So sestavni del vsake celice

in imajo vrsto pomembnih vlog v človeškem organizmu. Predstavljajo kar 15 % telesne

mase in so takoj za vodo, ki sestavlja največji delež telesa.

4.1.1 Sinteza

Beljakovine se sintetizirajo v celicah. Vsaka beljakovina ima določeno zaporedje

aminokislin in je zapisano v dvovijačni molekuli DNA v celičnem jedru. Na obeh

verigah molekule DNA so nukleotidi, osnovni gradniki nukleinskih kislin DNA in

RNA. Nukleotidi so sestavljeni iz sladkorja, dušikove baze in fosfatne skupine.

Dušikove baze so v Sliki 1 predstavljene s črkami. Adenin (A), gvanin (G) in citozin

(C) najdemo tako v DNA kot tudi RNA, medtem ko je timin (T) značilen samo za

DNA, uracil (U) pa le za RNA.

Sinteza proteinov poteka na ribosomih. Transkripcija ali prepisovanje je proces

pretvorbe informacije iz molekul DNA v molekulo mRNA. Ta se nato prenese do

ribosoma, kjer poteče translacija. Translacijo na ribosomih sestavljajo 3 stopnje, in sicer

iniciacija (začetek), elongacija (podaljševanje) in terminacija (zaključek). Na ribosomih

vsak kodon (oblika treh zaporednih nukleotidov) zapisuje določeno aminokislino (Slika

1).

Slika 1: Primer sinteze beljakovine

Kombinacije kodonov, ki predstavljajo aminokisline, si najlažje predstavljamo s

pomočjo Slike 2.

Page 20: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

6

Slika 2: Aminokisline kodirajo različni kodoni (Kuensting, 2014)

4.1.2 Zgradba

Sestavljene so iz različnih zaporedij aminokislin, ki so med seboj povezane s peptidno

vezjo. Prav zaradi velikega števila kombinacij nastajajo beljakovine z najrazličnejšimi

lastnostmi in kemičnimi zgradbami (Pocajt in Širca, 1990). Njihovo strukturo si lahko

poenostavimo s krogci, ki predstavljajo različne aminokisline (AK), ki se lahko v

beljakovini tudi ponovijo, povezuje pa jih peptidna vez (Slika 3).

Slika 3: Struktura beljakovine, sestavljena iz aminokislin in peptidnih vezi

Aminokisline imajo v molekuli vsaj eno aminsko (NH2) in vsaj eno karboksilno

(COOH) skupino, ki aminokislinam določata bazične ali kisle lastnosti. Poleg teh dveh

skupin je na ogljikov C-atom vezana tudi stranska veriga, po kateri ima aminokislina

določene lastnosti.

Poznamo štiri ravni beljakovinske strukture (Slika 4), ki imajo različne funkcionalne

aktivnosti. Najbolj enostavna je primarna struktura, ki je sestavljena iz aminokislin, ki

so povezane s kovalentno vezjo. Ta je osnova za naslednje ravni. Sekundarna struktura

je sestavljena iz več krajših delov primarne strukture. Poznamo α-vijačnico in β-

upognjen list. Pri prvi obliki sekundarne strukture vodikove vezi nastajajo med zavoji

vijačnice, pri drugi obliki pa med upognjenimi listi. Če se ti elementi zvijejo v

Page 21: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

7

tridimenzionalno enoto, govorimo o terciarni strukturi. Zadnjo, kvartarno, pa sestavljata

dva ali več enakih ali različnih podenot, iz česar nastane funkcionalna beljakovina.

(Vrtačnik in Brouwer Zupančič, 2002).

Slika 4: Štiri ravni beljakovinske strukture (Proteomics – Properties, Functions and

Characterisation of Proteins, b. d.)

4.1.3 Vloga in naloge

Beljakovine imajo v telesu veliko pomembnih nalog, med katerimi je tudi tvorba kar 60

% trdne snovi v celicah. Poortmans, Carpentier, Pereira-Lancha in Lancha (2012)

navajajo, da 40 % teže mlajšega moškega z indeksom telesne mase 20−22 predstavljajo

beljakovine, od tega pa se jih kar 60 % nahaja v skeletnih mišicah. Poleg tega, da so vir

energije, telo oskrbujejo z dušikovimi spojinami in aminokislinami, iz katerih si telo

samo zgradi lastne beljakovine. Pomembne so za izgradnjo in obnovo mišičnega tkiva

in celic, gradijo pa tudi kožo, kite, različne membrane ter organe. Iz netopnega proteina

keratina so na primer lasje in nohti. Beljakovine povečajo izločanje kalcijevih ionov, ki

so pomembni za gradnjo kosti in zob, ter imajo glavno vlogo v prenosu živčnih

impulzov. Sodelujejo pri transportu snovi, saj lahko nase vežejo snovi, kot so krvne

maščobe in hormoni ter jih preko krvi raznašajo po telesu. Nase vežejo tudi hranila, ki

jih shranijo za kasnejšo uporabo. Tak primer je feritin, ki shranjuje železo.

Nepogrešljive so pri imunskem odzivu, kjer v obliki protiteles imenovanih

imunoglobulini, v serumu nastajajo kot odgovor na antigene, ki napadejo organizem.

Proteini so pomembni pri izgradnji hormonov za pošiljanje informacij in signalov po

telesu. S pomočjo beljakovin aktina in miozina se krčijo in iztezajo skeletne mišice,

dienin pa omogoča premikanje spermijev. Beljakovine so odgovorne za metabolizem in

njegovo uravnavanje. Proteini v plazmi in tkivu pomagajo pri uravnavanju kislinsko-

bazičnega ravnovesja, pri okužbah in zdravljenju pa imajo pomembne vloge C-reaktivni

protein (CRP), albumin, imunoglobulin in fibrinogen. Aminokisline so prekurzorji

nevrotransmiterjev in sodelujejo pri zgradbi antiteles, encimov ter transporterjev

(Lehninger, Nelson in Cox, 1993; Burkhardt, 1998; Deutz, Boirie, Roth in Soeters,

2011; Genton, van Gemert in Soeters, 2011; Ostan, 2012).

Beljakovine so tudi pokazatelj posameznikovega zdravja. V laboratorijski medicini

lahko z rezultati z različnimi metodami dokažemo nekatere procese, ki se dogajajo v

našem telesu. Tak primer je na primer kronično vnetno obolenje, ki ga lahko dokažemo

s povečano vsebnostjo skupnih beljakovin v serumu. Na drugi strani pa pomanjkanje

Page 22: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

8

skupnih beljakovin lahko povzročijo dejavniki, kot so hude opekline, prenizek vnos

beljakovin s hrano, huda tumorna obolenja ali motnje v delovanju ledvic. Z

laboratorijskimi rezultati lahko dokažemo tudi edeme, česar pokazatelj je vrednost

skupnih beljakovin pod 4 grame na 100 mililitrov. Koncentracija nekaterih encimov v

serumu je pogosto pokazatelj poškodb različnih organov (Burkhardt, 1998).

4.1.4 Beljakovine v prehrani

Beljakovine so sestavni del prehrane. En gram beljakovin sprosti 4 kcal, kar znaša 17

kJ. Z beljakovinsko prehrano zaužijemo esencialne aminokisline, ki jih lahko v telo

vnesemo samo s hrano. To so valin, histidin, izolevcin, levcin, lizin, metionin, treonin,

fenilalanin in triptofan. Neesencialne aminokisline lahko telo sintetizira samo, a to ne

pomeni, da nam jih s hrano ni potrebno vnesti. Zaužite beljakovine organizem razgradi

do osnovnih enot – aminokislin, nato pa iz njih gradi beljakovine, ki jih v tistem

trenutku potrebuje.

Več beljakovin vsebuje prehrana živalskega izvora, predvsem meso, ribe, mlečni izdelki

in jajca (Preglednica 1). Vegetarijanci in vegani morajo biti posebej pozorni, da

zaužijejo zadostno količino beljakovin, saj jih je v rastlinski prehrani manj. Najboljša

zamenjava za meso je soja in izdelki iz nje, saj vsebujejo veliko kakovostnih beljakovin.

Veliko esencialnih aminokislin pa vsebujejo semena, kvinoja, ajda, različne stročnice in

oreščki.

Beljakovine in amnokisline se lahko nadomešča z različnimi pripravki. Med športniki je

na primer najpogostejši dodatek aminokislin z razvejanimi verigami (BCAA). Mednje

spadajo levcin, izolevcin in valin. Z njihovo pomočjo se upočasni metabolizem in

pospeši regeneracija, ki je za športnika najbolj pomembna. Beljakovine vsebuje tudi

sirotka, ki poleg beljakovin vsebuje tudi različna mikrohranila. Poskrbi za hitrejšo

obnovo celic, uravnava presnovo in ima dober vpliv na prebavo.

Preglednica 1: Količina beljakovin (g) na 100 g živila

Živilo Količina beljakovin (g) na 100 g živila

meso in ribe 20–25

trdi siri 21–28

kruh 8–12

stročnice 22

oreščki 19–25

jajca 12

mleko 3–4

Količina zaužitih beljakovin ne sme biti premajhna, niti prevelika. Ob premajhnem

vnosu beljakovin s prehrano lahko pride do propadanja organizma, kar vpliva tudi na

procese v njem, tako fiziološke kot tudi psihične (Kornhauser, 1996; Ostan, 2012).

Page 23: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

9

Prehranska priporočila za vnos makrohranil so: 10−15 % beljakovin, 25−30 % maščob,

ter 55−65 % ogljikovih hidratov. Priporočila za vnos beljakovin v različnih starostnih

obdobjih so prikazane v Preglednici 2 (vir: Referenčne vrednosti za vnos hranil, 2004).

Fürst idr. (2011) navajajo, da je minimalna količina beljakovin 0,45 gramov na

kilogram telesne mase, optimalna količina za odrasle pa znaša 0,75−0,8 gramov na

kilogram telesne mase, kar je približno 70−100 g beljakovin na dan. Od tega se jih

izloči le okrog 10 gramov. Zadosten vnos beljakovin je zelo pomemben zlasti pri

bolnikih v bolnišnicah, varovancih v domovih za ostarele, pri oksidativnem stresu ter

nekaterih drugih boleznih, saj so pomembne za zdravljenje in obnovo tkiv. Povišana so

tudi priporočila za vnos beljakovin pri športnikih.

Prenizek vnos beljakovin povzroča bolezen imenovano kvašiorkor, ki se najpogosteje

pojavlja v podsaharski Afriki. Zanjo je značilna upočasnjena rast, sprememba

obnašanja, depresija, anoreksija ter povečana jetra zaradi maščobne infiltracije. Značilen

je napihnjen trebuh zaradi edemov, ki nastanejo ob upadu beljakovin v krvi, zaradi česar

osmotski tlak pada, voda pa se zato kopiči v celicah. Pokazatelj kvašiorkorja je tudi

nizka koncentracija s hrano vnesenega albumina v serumu (Orbak idr., 2010).

Na drugi strani pa lahko prevelika količina beljakovin obremenjuje jetra in ledvica,

poveča izločanje kalcijevih ionov ter povzroča dehidracijo. Metges in Barth (2000) sta

opravila raziskavo, kjer opisujeta težave, ki so nastale pri osebah ob zaužitju prevelike

količine beljakovin. Zdrave odrasle osebe, stare do 40 let so zaužile 1,6−2,9 gramov

beljakovin na kilogram telesne mase na dan. Ugotovila sta, da se je preiskovancem po

zaužitju prevelike količine beljakovin povišala občutljivost na inzulin ter znižalo

izločanje glukoze v jetrih. Poleg tega se je preiskovancem povečala nevarnost za

mikroalbuminemijo, povečalo izločanje kalcija ter tveganje za razvoj sladkorne bolezni.

Med drugim se je pokazala povišana vrednost vazopresina v plazmi, povečalo se je tudi

tveganje za nastanek raka na renalnih celicah prebavil. Pri nekaterih osebah so opazili

blago metabolno acidozo. Zmotno naj bi bilo tudi prepričanje športnikov, da povečano

uživanje beljakovin vpliva na povečanje puste telesne mase. Prevelika količina zaužitih

beljakovin vpliva na obolenja ledvic in jeter, dehidracijo ter prekomerno izločanje

kalcija iz kosti, kar povzroča osteoporozo.

Page 24: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

10

Preglednica 2: Priporočila za različne starostne skupine (Ministrstvo za zdravje, 2004, str. 29)

Starost

Beljakovine g/kg1/dan g/dan M Ž M Ž

Dojenčki 0 do manj kot 1 mesec 2,7 12 12 1 do manj kot 2 meseca 2,0 10 10 2 do manj kot 4 mesece 1,5 10 10

4 do manj kot 6 mesecev 1,3 10 10 6 do manj kot 12 mesecev 1,1 10 10

Otroci 1 do manj kot 4 leta 1,0 14 13 4 do manj kot 7 let 0,9 18 17 7 do manj kot 10 let 0,9 24 24 10 do manj kot 13 let 0,9 34 35 13 do manj kot 15 let 0,9 46 45

Mladostniki in odrasli2 15 do manj kot 19 let 0,9 0,8 60 46 19 do manj kot 25 let 0,8 59 48 25 do manj kot 51 let 0,8 59 47 51 do manj kot 65 let 0,8 58 46 65 let in starejši 0,8 54 44 Nosečnice od 4. meseca 58 Doječe matere3 63

Legenda: 1glede na referenčno telesno maso, 2izračunano za mladostnike in odrasle s pretežno sedečo dejavnostjo

(vrednost PAL 1,4), 3približno 2 g dodatka beljakovin na 100 g izločenega mleka

4.1.5 Delitev beljakovin

Glede na zgradbo beljakovine delimo na enostavne in sestavljene. Enostavni so zgrajeni

samo iz aminokislin, sestavljeni pa poleg aminokislin vsebujejo še nebeljakovinski del.

Enostavne delimo glede na obliko na globularne in fibrilarne. Fibrilarne in globularne

beljakovine se med seboj razlikujejo v topnosti. Fibrilarne, ki so netopne, dajejo

organizmu čvrstost in trdnost, netopne globularne pa sodelujejo pri drugih procesih kot

so transport, imunska zaščita ter kataliza. Med globularnimi beljakovinami je vredno

omeniti hemoglobin, ki je glavni prenašalec kisika po krvi.

Beljakovine delimo tudi glede na izvor, in sicer na živalske in rastlinske. Ostan (2012)

navaja, da imajo beljakovine živalskega izvora boljši izkoristek, a naj bi po nekaterih

raziskavah skrajševale maksimalno življenjsko dobo ter povzročale nekatere vrste raka.

Beljakovine živalskega izvora delimo na fibrilarne in globularne. Prve so del

podpornega in zaščitnega tkiva, mednje pa spadajo keratin, kolagen, fibrin in miozin.

Med globularne pa štejemo kazein, ovalbumin ter globulini, ki jih najdemo v plazmi in

intersticiju. Beljakovine rastlinskega izvora zastopajo predvsem glutelini in prolamini,

med katerimi so glutenin, hordein in orzinenin. Beljakovine živalskega izvora najdemo

v mleku, mlečnih izdelkih, mesu, perutnini, ribah, jajcih in sirotki, rastlinske pa v soji,

grahu, leči, fižolu, rižu in oreščkih. Pri osebah z vegetarijansko in vegansko prehrano

moramo biti pozorni na zadosten vnos beljakovin, ki jih nadomestimo predvsem s

stročnicami, kot so na primer leča, fižol in grah. Vsebnost beljakovin v živilih se zelo

razlikuje, največ pa jih imajo meso in ribe, trdi siri, oreščki in stročnice.

Page 25: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

11

4.1.6 Prebava beljakovin

Vsak grižljaj hrane, ki ga zaužijemo, potuje od ustne votline do zadnjične odprtine, kjer

se odpadne snovi izločijo iz telesa. Prebavni sistem mora hranila mehansko in kemično

predelati in razgraditi do manjših elementov, da jih lahko celice absorbirajo. To naredijo

z vrsto pomembnih encimov, ki v različnih fazah razgrajujejo makro- in mikrohranila.

Absorpcija poteka na tri načine, in sicer z aktivnim transportom, pri čemer je potreben

prenašalec, ter s pasivnim transportom in olajšano difuzijo brez prenašalca. Prebava

poteka vzdolž celotnega gastrointestinalnega trakta, seveda pa je odvisna od hranila, ki

ga mora predelati. Kemična prebava ogljikovih hidratov in maščob se na primer začne

že v ustni votlini, medtem ko se prebava beljakovin začne v želodcu. Glavno vlogo pri

razgradnji in absorpciji ima tanko črevo, v katerem je prebava najbolj aktivna.

Pomembna je tudi stena tankega črevesa, ki je sestavljena iz resic, kar poveča njegovo

površino za kar šestokrat. Nastali produkti preko epitelijskih celic na resicah v lumnu

črevesa potujejo do krvnih in limfatičnih žil ter s tem oskrbujejo organizem.

Resice (Slika 5) so visoke 1 mm, na njihovi površini pa so mikrovili, ki merijo 1

mikron. Površina resic je prekrita z dvema vrstama celic. Absorpcijske vsrkavajo

hranila, čašaste pa izločajo sluz (Barovič, 2008).

Slika 5: Črevesna resica v lumnu tankega črevesa (Barovič, 2008)

Prebava beljakovin poteka s hidrolizo, pri čemer razpadejo na več polipeptidnih verig,

kasneje pa razpadejo na osnovne delce – aminokisline.

Ker v slini ni encimov za razgrajevanje beljakovin, se hrana v ustih razgradi le

mehansko. Kemična prebava se začne v želodcu, kjer vsebina, ki pride vanj, stimulira

Page 26: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

12

izločanje gastrina. Ta hormon povzroči izločanje klorovodikove kisline (v nadaljevanju

HCl) iz parietalnih ter pepsinogena iz glavnih celic želodca. HCl povzroči padec

vrednosti pH, zaradi česar se beljakovine denaturirajo in nabreknejo, neaktivnen

pepsinogen pa se pretvori v aktivno obliko, imenovano pepsin (McLaughlin, 2009;

Campbell, 2012). Pepsin, ki je najbolj učinkovit pri vrednosti pH 2, v polipeptidne

verige razgradi 10−15 % beljakovin. Nizek pH se kasneje z reakcijo nevtralizacije med

HCl in HCO3 zviša z 2,5 na 7,0. V dvanajstnik se ob prisotnosti holecistokinina izloča

sok trebušne slinavke, ki vsebuje encime tripsinogen, kimotripsinogen in

prokarboksipeptidaze. Zaradi nevarnosti, da bi prebavili eksokrine celice, so encimi v

začetku neaktivni, kasneje pa se pretvorijo v aktivno obliko. Tripsin, kimotripsin,

elastaza in karboksipeptidaza so glavni aktivni encimi v procesu proteolize (Jackson in

McLaughlin, 2009). Z njimi se 70 % polipeptidov pretvori v oligopeptide, 30 % pa do

aminokislin, ki so končni produkt prebave. Jackson in McLaughlin (2009) navajata, da

aminokisline s pomočjo elektrokemičnega gradienta, ki vsebuje Na+, včasih pa tudi Cl-

potujejo do enterocitov. Aminokisline iz bazolateralnih enterocitov preko transporterjev

potujejo do kapilar, nato v portalno veno, vse do jeter. Od tam se prenesejo do različnih

celic, kjer vstopajo v anabolne in katabolne procese. Encimi v citosolu enterocitov pa do

aminokislin razgradijo še ostale dipeptide in tripeptide.

Ostan (2012) opisuje dva glavna problema presnove beljakovin. Prvi problem je

energetsko zahtevna prebava beljakovin, ki lahko traja kar 3 ali 4 ure, drugi pa je nizek

anabolni izkoristek aminokislin v celični presnovi, kar povzroča slabšo beljakovinsko

prehranjenost in obremenjenost izločal. Če na primer manjka samo ena aminokislina za

izgradnjo neke beljakovine, prav ta ovira njen nastanek, zato jo imenujemo omejujoča

aminokislina. Kazalec izkoristka beljakovin je biološka vrednost beljakovine. Ta nam

pove količino beljakovin, ki jih lahko organizem proizvede iz 100 g zaužitih beljakovin.

Primer: biološka vrednost beljakovin v jajcu je 94. To pomeni, da iz 100 g beljakovin v

jajcu nastane 94 g človeških beljakovin.

4.2 Motnje v presnovi beljakovin

Motnje v presnovi beljakovin se lahko pojavijo že pri sami absorpciji. Absorpcija

aminokislin poteka v tankem črevesu, kjer se konča razgradnja beljakovin. Tam se z

difuzijo in beljakovinskimi prenašalci transportirajo v citosol enterocita na črevesnih

resicah, od koder z aktivnim transportom preidejo v krvni ali limfni obtok. Če je

transport aminokislin onemogočen, to lahko privede do različnih bolezni. Bolezni,

opisane v nadaljevanju, se dedujejo avtosomno recesivno, kar pomeni, da oseba od obeh

staršev prejme okvarjena gena. Če prejme samo en okvarjen gen, se bolezen ne izrazi in

je oseba zgolj prenašalka. Ena od takih bolezni je Hartnupova bolezen, za katero je

značilna nezmožnost absorpcije nevtralnih aminokislin iz lumna tankega črevesa.

Onemogočena je predvsem absorpcija triptofana, ki se pretvori v serotonin, melatonin in

niacin. Za bolezen so značilni dermatitis, diareja in demenca. Prav tako se deduje

cistinurija, pri kateri gre za povečano izločanje cistina in še nekaterih njem podobnih

Page 27: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

13

aminokislin. Ker cistin ni topen v urinu, začne kristalizirati, to pa povzroči nastanek

cistinskih kamnov. Verjetno najbolj znana bolezen presnove je fenilketonurija, ki

nastane zaradi pomanjkanja encima fenilalanin hidroksilaze, ki naj bi pretvorila

fenilalanin v tirozin. Pri bolezni pride do kopičenja fenilalanina, kar lahko povzroči

hude psihomotorične poškodbe, v primeru, da bolezen ni zdravljena. Pojav, ko je v

urinu ena ali več aminokislin v abnormalnih količinah, imenujemo aminoacidurija. Pri

bolezni javorjevega sirupa gre za pomanjkljivo aktivnost oziroma odsotnost encima α-

oksokislinske dehidrogenaze. Ta s pomočjo drugih encimov oksidativno dekarboksilira

razvejane aminokisline, med katere spadajo valin, levcin in izolevcin.

4.2.1 Hartnupova bolezen

Hartnupova bolezen je avtosomno recesivna dedna bolezen, pri kateri govorimo o

okvari glavnega ledvičnega in intestinalnega transporterja za nevtralne aminokisline

(Bröer, 2009).

Hartnupova bolezen je bila prvič opisana leta 1956, v Evropi pa se pojavi pri enem od

30.000 ljudi. Podobna pojavnost je tudi v Avstraliji in Severni Ameriki, kjer variira od

1:23.000 do 1:54.000 (Azmanov idr., 2007; Bröer, 2009). Med različnimi oblikami

aminoacidurij je po pogostosti na drugem mestu, takoj za fenilketonurijo (Azmanov

idr., 2007). Za bolezen sta značilni malabsorpcija nevtralnih aminokislin (alanina,

serina, treonina, valina, levcina, izolevcina, fenilalanina, tirozina, triptofana, histidina,

glutamina in asparagina) v lumnu tankega črevesa ter zmanjšana reabsorpcija v

proksimalnem tubulusu v ledvicah, zaradi česar se čezmerno izločajo preko

intestinalnega trakta in urina (Kraut in Sachs, 2005). Napaka se nahaja na genu,

imenovanem SLC6A19, ki kodira transporter za nevtralne aminokisline, imenovan

B0AT1. Azmanov idr. (2007) poročajo o približno desetih različnih mutacijah tega

gena, medtem ko Cheon idr. (2010) le tri leta kasneje omenjajo že okrog 20 mutacij.

Nevtralne aminokisline imajo kar nekaj pomembnih vlog v človeškem organizmu.

Esencialni triptofan je na primer prekurzor niacina. Če je absorpcija triptofana

zmanjšana, je znižana tudi količina niacina, zaradi česar se pojavi pelagra. Pomanjkanje

triptofana povzroči tudi pomanjkanje nekaterih nevrotransmiterjev. Aminokislina

tirozin je prekurzor biosinteze melanina, ki kožne celice ščiti pred UV-žarki. Glutamin

je prekurzor antioksidanta glutationa ter glutamata in GABA, ki spadata med

nevrotransmiterje. Ta aminokislina sodeluje tudi pri prenosu amonijaka iz mišic in

možganov do jeter, kjer se pretvori v ureo in se izloči z urinom (Bröer, 2009; Cheon

idr., 2010; Bhutia in Ganapathy, 2016).

Badawy (2015) navaja, da se manj kot 1 % triptofana, zaužitega s hrano, porabi za

sintezo beljakovin. Večina se ga namreč porabi za nastanek različnih produktov preko

štirih metabolnih poti, in sicer dekarboskilacijo, transaminacijo, hidroksilacijo in

oksidacijo. Slednja je tudi najpomembnejša, saj se, kot poročajo Xu idr. (2017), preko

nje preoblikuje 95 % te aminokisline.

Page 28: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

14

Hartnupova bolezen zelo spominja na pelagro, ki ima podobne simptome. Prepoznamo

jo po ataksiji, dermatoloških težavah, kot je dermatitis, cerebelarni ataksiji ter različnih

psiholoških težavah, kot sta psihoza in mentalna retardacija. V nekaterih primerih je

bolezen asimptomatska (Borrie in Lewis, 1962; Camargo, Bockenhauer in Kleta, 2008;

Cheon idr., 2010). Bröer (2009) poroča tudi o driski v otroštvu ter nižji telesni višini in

masi v primerjavi z vrstniki, o lezijah ter enteropatskem akrodermatitisu. Seyhan,

Selimoğlu, Ertekin, Fidanoğlu in Altinkaynak (2006) poročajo o primeru 5 let in pol

stare deklice, ki je v bolnišnico prišla z anoreksijo, slabostjo, bruhanjem, edemi in

drisko. Težave so trajale približno en mesec. Avtorji opisujejo luskasto in

hiperpigmentirano kožo ter lezije. Lasje so bili krhki in redki, pojavila pa se je tudi

izguba las. Zaradi utrujenosti ni mogla hoditi.

Orbak idr. (2010) poročajo o 11-mesečni pacientki z diagnozo kvašiorkor. Dermatološki

pregled je pokazal enteropatski dermatitis, imela pa je tudi drisko, edeme in infekcijo

urinarnega trakta. Zaznali so tudi zaostanek v rasti. Imela je tipične znake kvašiorkorja

in rahitisa. Zdravili so jo s pomočjo nazogastrične sonde in dodatkom vitamina D in

kalcija. Edemi so po zdravljenju izginili. Raziskave cinka, ki so jih naredili zaradi

enteropatskega dermatitisa, so pokazale, da je njegova količina normalna. V običajnem

primeru bolnika s kvašiorkorjem je koncentracija cinka znižana, zato je bil ta rezultat

kazalec metabolne bolezni. S pomočjo kromatografije urinarnih aminokislin so potrdili

obsežno generalno aminoacidurijo. Končna diagnoza pri deklici pa je bila Hartnupova

bolezen. Pacientka je umrla zaradi pljučnice. V tem primeru je Hartnupova bolezen

izzvala napredek kvašiorkorja.

Poleg simptomov je za ugotavljanje Hartnupove bolezni pomemben tudi vzorec urina,

ki z zagotovostjo potrdi prisotnost te bolezni. Pri preiskavah urina ugotovimo povišanje

triptofana zaradi malabsorpcije in nižje reabsorpcije v proksimalnem tubulusu. Povišane

so vrednosti nevtralnih aminokislin in glutamata, ki nastane z reakcijo iz glutamina.

Cheon idr. (2010) so v primeru korejskega dečka s Hartnupovo boleznijo analizirali

prisotnost aminokislin v urinu in plazmi. V plazmi so bile vrednosti serina, asparagina,

glutamina, levcina, izolevcina, valina, fenilalanina, tirozina in triptofana v mejah

priporočil, medtem ko so bile količine teh aminokislin v urinu precej povišane

(Preglednica 3).

Preglednica 3: Količina aminokislin v urinu pri mlajšem bolniku s Hartnupovo boleznijo (»korejski

deček«) (Cheon idr., 2010, str. 370)

Aminokislina v urinu Izmerjena količina (nmol/mL) Priporočena vrednost (nmol/mL)

serin 10.604 362−1100 asparagin 8511 72−332 glutamin 6674 379−1014 levcin 1973 30−500 izolevcin 1758 10−126 valin 2933 58−143

fenilalanin 1071 61−314 tirozin 2751 122−517 triptofan 2751 0−138

Page 29: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

15

Simptomi dečka nakazujejo tudi, kako različno se lahko Hartnupova bolezen izrazi pri

posameznikih. V primeru korejskega dečka se cerebelarna ataksija ni pojavila. Pelagro

so odkrili pri devetih letih kot posledico pomanjkanja nikotinamina zaradi nizkih

koncentracij triptofana. Deček je zaostal v razvoju. Zdravljenje je potekalo s 150 mg

nikotinamida na dan. Priporočali so mu tudi izogibanje UV-žarkom, kar bi pomagalo pri

zdravljenju. Žal so bile mentalne poškodbe pri dečku zaradi poznega odkrivanja bolezni

(pri 8 letih) nepopravljive.

Zdravljenje

Hartnupovo bolezen zdravimo z nadomeščanjem triptofana (Žerjav-Tanšek, 2014).

Najdemo ga na primer v mesu, ribah, jajcih, arašidih, figah, soji, tuni, leči, stročnicah,

pusti skuti, bananah in datljih. Nikotinamid ali vitamin B3 je pa prisoten na primer v

ribah, maslu, datljih, suhih slivah in jajcih.

Primer jedilnika za odraslo osebo s Hartnupovo boleznijo

Zajtrk ovseni kosmiči

ameriške borovnice

kava z mlekom

voda

80 g

50 g

1,5 dl

Dop. malica polnomastni jogurt

suhe slive

voda

200 g

30 g

Kosilo polnozrnate testenine

tunina v lastnem soku

pasiran paradižnik

solata kristalka s koruzo s kisom in olivnim oljem

pomarančni sok

100 g

80 g

150 g

150 g

2 dl

Pop. malica suhe fige

banana

sadni čaj brez sladkorja

50 g

150 g

200 g

Večerja

rženi kruh

kremni sirni namaz

voda

120 g

60 g

Page 30: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

16

4.2.2 Cistinurija

Cistinurija je redka avtosomna recesivna bolezen, pri kateri gre za motnjo v transportu

štirih aminokislin: cisteina, arginina, lizina in ornitina. Glavno vlogo igra cistein, po

katerem je bolezen tudi dobila ime. Cistinurija nastane zaradi mutacije v genu za

transporter v ledvičnih tubulih, ki omogoča reabsorpcijo cisteina iz seča. Zaradi te

mutacije se omenjene aminokisline prekomerno izločajo v urin. Zaradi povišane

koncentracije cisteina, ki je v nizkem pH-ju urina slabo topen, se v ledvicah tvorijo

cistinski kamni (Slika 6). To so heksagonalne, prozorne in bele tvorbe, ki se zadržujejo

v sečilih, saj jih zaradi njihove velikosti ne moremo odstraniti z urinom. Po odstranitvi

se lahko obarvajo rožnato ali rumeno, kasneje pa se zaradi izpostavljenosti zraku

obarvajo zeleno. Za kvalitativno ugotavljanje prisotnosti cistina v urinu uporabljamo

nitroprusidni test (Eggermann, Venghaus in Zerres, 2012). Bolezen se najpogosteje

pojavi v drugi in tretji dekadi življenja. Pogosteje so prizadeti moški, pri katerih je tudi

število kamnov večje. Pri 6 % pacientov se kamni ne tvorijo. Povprečna starost, pri

kateri se prvič pojavi bolezen, je 22 let, od teh pa se jim 22 % bolezen razvije že v

otroštvu (Eggermann idr., 2012). Bolezen se v povprečju pojavi pri enem od 7000 ljudi

(Calonge idr., 1995).

Slika 6 : Heksagonalni kristali pri cistinuriji (Lee, Su in Lendvay, 2013)

Za bolezen sta odgovorni napaki na genih SLC3A1 in SLC7A9. Glede na mutacije teh

genov cistinurijo delimo na tri tipe. Pri tipu A je mutacija prisotna na obeh alelih

SLC3A1, pri čemer je vzorec aminokislin v urinu normalen. Pri tipu B gre za mutacijo

na obeh alelih SLC7A9 in povečana vrednost cistina in drugih aminokislin v urinu. Pri

tipu AB cistinurijo povzroči ena mutacija na SLC3A1 in ena mutacija na SLC7A9. Pri

tem tipu cistinski kamni ne nastajajo. Cistinurijo delimo tudi klinično, in sicer na

fenotip I, ki je recesivna, fenotip II, ki je dominantna in fenotip III, ki je delno

dominantna. Trije podtipi so tip I, ki predstavlja normalno aminoacidurijo ter tip II in

III, ki predstavljata klasično cistinurjo (Sumorok in Goldfarb, 2013).

Page 31: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

17

Poznamo 3 tipe cistinurije, ki temeljijo na vzorcih staršev. Tip 1 heterozigoti kažejo

normalno vrednost izločenega cistina (<0−100 µmol cistina na gram kreatinina), tip 2

heterozigoti kažejo povečano izločanje (>900 µmol cistina na gram kreatinina) ter tip 3

heterozigoti kažejo zmerno povečanje cistina (100−900 µmol cistina na gram

kreatinina) (Eggermann idr., 2012; Sumorok in Goldfarb, 2013).

Kmetec (b. d.) opisuje dve obliki cistinurije. Izoliran tip povzročata cistin in cistein,

klasični tip pa poleg njiju še ornitin, lizin in arginin.

Zdravljenje

Simptomi se pojavijo, ko kamni dražijo in poškodujejo steno sečevoda, kar povzroča

bolečino in krvavo obarvan urin (hematurijo), slabost ter bruhanje. Kamni, ki merijo do

5 mm, se izločijo spontano. Joly idr. (1999) navajajo, da se tvorbo cistinskih kamnov

lahko prepreči z vnosom velike količine tekočine, s čimer se zmanjša koncentracija

cistina v urinu. Sumorok in Goldfarb (2013) menita, da mora pacient zaužiti vsaj 3−4

litre tekočine na dan, Kmetec (b. d.) pa svetuje zaužitje približno 2,5−3 litre na dan. Kot

pomanjkljivost te metode sta Sumorok in Goldfarb (2013) navedla siljenje pacienta k

pitju ter pomanjkanje žeje. Namesto te metode predlagata uporabo antagonista

antidiuretskega hormona, ki bi povečal izločanje urina pri pacientih s cistinurijo. S

študijo, pri kateri so dva pacienta zdravili z zdravilom Tolvaptan 15 mg 5 dni zapored,

so ugotovili, da se je obema povečala količina izločenega urina, koncentracija cistina v

njem pa se je zmanjšala. Avtorja sicer te metode ne podpirata, saj je zdravilo zaradi

cene, ki v Ameriki znaša 200 dolarjev na dan, nedostopno. Nastajanje kamnov lahko

preprečimo tudi z alkalizacijo urina na pH vrednost 7,5−8 s pomočjo natrijevega

bikarbonata in kalijevega citrata. S tem se poveča topnost cistina, ki je v urinu sicer

slabo topen. Topnost linearno narašča z višjim pH. Pri vrednosti pH 7 je topnost na

primer 250 mg na liter, medtem ko je pri vrednosti pH 7,5 kar 500 mg na liter.

Pomagamo si lahko tudi z zmanjšanim vnosom metionina. To je esencialna

aminokislina, ki je prekurzor cistina. Najdemo ga v bakalarju, jajcih, mesu, ribah in siru.

Smiselno je zmanjšati tudi vnos natrija, saj ta zadržuje vodo v telesu, lahko pa si

pomagamo z zdravili, ki pretvorijo cistin v obliko, ki je bolj topna v urinu. Najpogosteje

se uporabljata D-penicilinamin in tiopronin. Zdravljenje bolezni je potrebno ob pojavu

simptomov, obstrukcij ter pri določeni velikosti cistinskih kamnov. Za zdravljenje se

pogosto poslužuje metodo ESWL. To je neinvazivno zunajtelesno drobljenje ledvičnih

kamnov z zaporednimi udarnimi valovi, usmerjenimi v izbran kamen. S tem kamen

zdrobimo na manjše delce, ki se lahko po naravni poti izločijo z urinom (Diagnostični

center Bled d.o.o., 2014). Joly idr. (1999) poročajo, da je ta metoda primerna za kamne

v velikosti največ 1,5 cm, medtem ko je za večje kamne primernejša perkutana

nefrolitotomija. To je minimalno invazivna metoda, pri kateri kamne odstranimo preko

kože s kirurškimi instrumenti. Če se tvorbe nahajajo v spodnjem delu sečevoda, je za

odstranitev najbolj primerna uretroskopija. Nezdravljena bolezen lahko privede do

različnih bolezni, kot sta odpoved ledvic ter uroinfekt.

Page 32: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

18

Osebe s cistinurijo se morajo izogibati hrani z oksalati (pivo, čokoladno mleko, oreščki,

gozdni sadeži, torte, bel in polnozrnat kruh, svež peteršilj, fižol, cvetača, špinača) in jih

omejiti na manj kot 2 mg na porcijo, medtem ko je priporočen vnos kalcija nad 800 mg

na dan. Mesne obroke je potrebno omejiti na 5−7 krat na teden (Kmetec, b. d.). Lešnjak

(n. d.) deli živila glede na vsebnost oksalata. Nizko vrednosti oksalata imajo na primer

limonada, mleko, vino, voda, navaden jogurt, govedina, ribe, perutnina, jajca, jajčne

testenine, riž ter različno sadje in zelenjava. Visoko vrednosti oksalata pa imajo na

primer pivo, čokoladno mleko, oreščki, marmelade, svež peteršilj, cimet ter nekatero

sadje in zelenjava.

Primer jedilnika za odraslo osebo s cistinurijo

Zajtrk ržen kruh z manj soli

sirni namaz

kava z mlekom

voda

120 g

50 g

1,5 dl

Dop. malica češnje

ananasov sok

voda

150 g

2 dl

Kosilo piščanec

smetanova omaka

testenine

cvetača v solati s kisom in olivnim oljem

voda

70 g

60 g

80 g

200 g

Pop. malica jogurt

banana

voda

200 g

120 g

Večerja mlečni riž:

polnomastno mleko

riž

maslo

voda

3 dl

75 g

10 g

Pri vsakem obroku in tudi med obroki je pomembno pitje tekočine, da bolnik zadosti

priporočilom, ki so nekje med 2 in 4 litre tekočine na dan. Ker je metionin prekurzor

cisteina, se je treba izogibati prekomernemu uživanju mesa, rib, jajc in sira. Priporočeno

je uživanje živil z manj soli, ter hrane, bogate z oksalati. Količine slednjih Odprta

platforma za klinično prehrano ne poda. Kmetec (b. d.) svetuje tudi višji vnos kalcija,

Page 33: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

19

čigar priporočen vnos je najmanj 800 mg na dan, ter omejitev mesnih obrokov na

povprečno šestkrat na teden.

4.2.3 Fenilketonurija

»Fenilketonurija je avtosomna recesivna dedna presnovna motnja, ki je posledica

pomanjkanja fenilalanin hidroksilaze. Zaradi tega se ne more pretvarjati aminokislina

fenilalanin v tirozin in se tako v krvi prekomerno kopiči.« (Žerjav-Tanšek in Pavlovič,

1996)

Do pomanjkanja encima pride zaradi mutacije gena na 12. kromosomu, ki je odgovoren

za njegovo sintezo. Obstajajo različne stopnje okvarjenosti, ki jih povzroča več kot 600

različnih mutacij. Za pretvorbo fenilalanina v tirozin, ki ga prikazuje Slika 7, je v

reakciji prisoten tudi kofaktor, imenovan tetrahidrobiopterin (BH4), čigar okvara gena je

prav tako lahko razlog za hiperfenilalaninemijo. To se zgodi 1−2 % bolnikom s to

boleznijo. V tem primeru govorimo o maligni fenilketonuriji, pri kateri lahko kljub dieti

pride do motenj v razvoju otroka. Bolezen se zdravi s pomočjo BH4, ki je koencim tudi

drugim encimom, ne le fenilalanin hidroksilazi (Grošelj, Žerjav-Tanšek, Trebušak-

Podkrajšek in Battelino, 2013; Sumaily in Mujamammi, 2017). Pomanjkanje

tetrahidrobiopterina vodi tudi do zmanjšane sinteze dopamina in serotonina, saj je

kofaktor za tirozin in triptofan, ki sta ključna za nastanek teh dveh nevrotransmiterjev.

Zdravljenje poteka z BH4 in dodatkom manjkajočih nevrotransmitorjev (Žerjav-Tanšek,

2014).

Ker se fenilalanin ne pretvarja v tirozin, se le-ta kopiči v krvi. Bolezen delimo glede na

njegovo koncentracijo v krvi na hiperfenilalaninemijo ter na blago, zmerno in klasično

fenilketonurijo. Pri mutacijah lahko pride do popolne izgube aktivnosti encima

fenilalanin hidroksilaze, pri ostalih pa se aktivnost zmanjša na 1−70 % od pričakovane.

Pri klasični obliki je encimska aktivnost najnižja, in sicer pod 1 %, pri netipični pa

približno 1−5 % (Žerjav-Tanšek, 2014).

Slika 7: Presnovna pot fenilalanina (Strgar, 2017)

Page 34: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

20

Bolezen se deduje avtosomno recesivno, pri čemer so za nastanek bolezni potrebni

starši z boleznijo oziroma so le prenašalci, kar pomeni, da imata osebi okvaro na enem

od dveh alelov. V takem primeru ima potomec 25 % možnosti za razvoj bolezni, 50 %

možnosti, da bo prenašalec, v 25 % pa ne bo podedoval bolezni, kar je prikazano s Sliko

8.

Slika 8: Avtosomno recesivno dedovanje

V tem primeru sta osebi S1 in S2 v vlogi staršev, ki imata okvaro na enem izmed alelov

na genu, kar pomeni, da sta prenašalca bolezni. Osebe a, b, c in d so njuni potomci. Pri

osebi a je kombinacija dveh okvarjenih alelov, kar pomeni že izraženo bolezen. Pri

osebah b in c je okvara le na enem alelu, zato sta zgolj prenašalki, bolezen pri njiju pa ni

izražena. Pri osebi d se okvara ni dedovala, zato nima bolezni in tudi ni prenašalec. Pri

prenašalcih se bolezen ne izrazi, saj je za to potrebna okvara na obeh alelih na genu.

Pojavnost bolezni po svetu se razlikuje. V Evropi zboli 1 na 10.000 živorojenih otrok,

veliko obolevnost pa beležijo v Turčiji, kjer zboli 1 na 2600 živorojenih otrok, ter na

Severnem Irskem 1 na 4000. Na Tajskem je bolezen precej redka, saj se pojavi le pri

enem od 200.000 rojstev, medtem ko je v Afriki še redkejša. Za Španijo je značilna

predvsem visoka pojavnost hiperfenilalaninemije. V Sloveniji je vsaka 50. oseba

prenašalec, blago hiperfenilalaninemijo ima 1 na 3500 živorojenih otrok, klasično

fenilketonurijo pa eden na 10.000 prebivalcev (Blau, van Spronsen in Levy, 2010;

Cleary, 2011; Grošelj idr., 2013; Sumaily in Mujamammi, 2017). Za zgodnje odkrivanje

bolezni je najučinkovitejše presejanje, ki v Sloveniji poteka že od leta 1979. S tem se

preprečijo nepopravljive okvare, ki jih povzroči nezdravljena bolezen. Pri

novorojenčkih simptomov ne opazimo, dokler ne začnejo uživati aminokisline

fenilalanin.

Page 35: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

21

Kopičenje fenilalanina v telesnih tekočinah okvarja možgansko tkivo, povzroča zastoj v

duševnem in telesnem razvoju, okvarjeno pa je tudi nastajanje dopamina in posledično

adrenalina in noradrenalina. Fenilketonurija povzroča tudi avtizem, motorične težave,

odklonsko vedenje, spastičnost udov, tremor, retardacijo (IQ < 50), mikrocefalijo,

epilepsijo, hiperaktivnost, agresijo, anksioznost ter ekcemske spremembe. Pri bolnikih

lahko zaznamo tudi vonj po fenilpiruvični kislini, manjšo lobanjo in nerazvito zobovje,

pogosto pa imajo tudi svetle lase in modre oči (Žerjav-Tanšek in Pavlovič, 1996; Blau

idr., 2010; Cleary, 2011). Bolezen zdravimo z dieto s pomočjo posebnega PKU-

pripravka, ki ima beljakovinsko ustrezno sestavo. Grošelj idr. (2013) predstavljajo

merila za ugotavljanje presnovnega fenotipa pri bolnikih s fenilketonurijo ali blago

hiperfenilalaninemijo (Preglednica 4).

Preglednica 4: Merila za ugotavljanje fenotipa pri bolnikih s fenilketonurijo (Grošelj, 2013, str.

772)

Presnovni fenotip Phe v krvi (µmol/L)

Normalen 50−120 Blaga HFA 120−600 Blaga PKU 600−900 Zmerna PKU 900−1200 Klasična PKU >1200

Legenda: HFA – hiperfenilalaninemija, PKU - fenilketonurija

Zdravljenje

Za zdravljenje fenilketonurije moramo biti pozorni na starost in maso otroka, stopnjo

hiperfenilalaninemije ter na pridružena bolezenska stanja. Bolezen doživljenjsko

zdravimo z dieto, ki je primerne beljakovinske sestave, s primerno vrednostjo

fenilalanina, ki mora biti v priporočenih mejah, a ga mora biti vseeno dovolj za osnovne

potrebe organizma, saj spada med esencialne aminokisline. Priporočen vnos fenilalanina

se računa za vsakega bolnika posebej, glede na stopnjo bolezni, starost, telesno maso,

višino in posledično količino kalorij, ki jih mora vnesti s prehrano. MacLeod in Ney

(2010) navajata priporočila za minimalni vnos fenilalanina na dan (Preglednica 5).

Preglednica 5: Priporočila za minimalni vnos fenilalanina (MacLeod in Ney, 2010, str. 60)

Starost Minimalni vnos fenilalanina

(mg/kg)

0−6 mesecev 20−70

7−12 mesecev 10−35

1−3 leta ni podatka

4−6 let 13−20

7−10 let 13−20

≥19 let 4,6−13,6

Page 36: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

22

Ker proteini povprečno vsebujejo 6 % fenilalanina, se moramo izogibati

visokoproteinski prehrani. Pri dietah si pomagamo z različnimi pripravki, ki jih moramo

dosledno uživati, saj vsebujejo nujno potrebne vitamine in minerale, njihovo količino pa

predpiše zdravnik. V primerjavi s priporočili za zdrave osebe bolniki s fenilketonurijo

zaužijejo nekoliko manjši odstotek beljakovin in nekaj več maščob in ogljikovih

hidratov. MILUPA PKU1 je aminokislinska mešanica brez fenilalanina, ima pa dodane

vitamine, minerale in mikroelemente. Omogoča rast otroka in sintezo telesu lastnih

beljakovin, sestavljena pa je iz čistih aminokislin. Razdeliti ga moramo v več odmerkov

ter ga razporediti v najmanj tri obroke preko celega dneva. Primerna je za novorojenčke,

vsebuje pa 50 g proteinov v 100 g preparata. Podobna mešanica je LOFENELAC, le da

ta vsebuje nekaj fenilalanina, saj je sestavljena iz hidrolizata beljakovine kazeina in

dodatkom aminokislin, vitaminov in mineralov. Ta mešanica ima v 100 gramih 15 g

beljakovin in 80 mg fenilalanina. MILUPA PKU2 je mešanica, ki je primerna za otroke

po prvem letu starosti, saj se mu spremenijo dnevne potrebe po proteinih, vitaminih in

mineralih. Na 100 g preparata vsebuje 67 g beljakovin. Ta mešanica se uporablja do 15.

leta starosti, kasneje pa se nadomesti z MILUPA PKU3, ki je primerna za odrasle osebe

ter bodoče mamice. Mešanici PKU2 je podobna tudi mešanica PHENYL-FREE, ki ne

vsebuje fenilalanina, je pa namenjena kot proteinski dodatek. Na 100 g preparata

vsebuje 20 g beljakovin, kar je več kot 3-krat manj kot PKU2, zato moramo, če želimo

enak učinek, dozirati 3-krat večjo količino preparata.

Slika 9: PKU2-pripravek (Milupa PKU2 Mix Powder)

Pripravek se uživa poleg prehrane, ki je prilagojena bolnikom. Na tržišču lahko

najdemo različna živila, ki so namenjena osebam s fenilketonurijo, kot so testenine,

moka itd. Pri izbiranju prehrane morajo biti bolniki pozorni tudi na različne vrednosti

fenilalanina v prehrani. Žerjav-Tanšek Mojca in Pavlovič Angela (1996) delita živila

glede na vrednost fenilalanina na prepovedana, dovoljena s tehtanjem in prosto

dovoljena (Preglednica 6).

Page 37: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

23

Preglednica 6: Dovoljena in nedovoljena živila pri fenilketonuriji (Žerjav-Tanšek in Pavlovič, 1996,

str. 34)

Živila 100 g Beljakovine v gramih Fenilalanin v miligramih

Pre

poved

ano

meso, perutnina, divjačina, ribe, drobovina in vsi izdelki iz naštetih živil

12−22 500−1000

siri 10−30 600−1400 kokoši 13 800 stročnice 19−24 1200−1400 semena in lupinasto sadje 13−25 300−1200 žita in mlevski izdelki, moke, kruhi, peciva,

testenine

5−14 300−450

Dovolj

eno

s tehta

nje

m mleko, smetana, mlečni izdelki 2−4 100−250

zelenjava, solate, krompir, sadje, sokovi, marmelade

<3 10−150

kruh, peciva z nizko vsebnostjo beljakovin <3 3−60 margarine, maslo, mast v sledeh 0−35

Pro

sto

dovolj

eno rastlinsko olje 0 0

sladkor, kisli, nepolnjeni sadni bomboni 0 0 mineralna voda, čaj, kava 0 0

Poleg diete je potrebno tudi merjenje količine fenilalanina v krvi. Najprej merimo

večkrat tedensko, kasneje pa na 1−2 tedna. V šolskem obdobju se meri mesečno.

Žerjav-Tanšek Mojca (2014) navaja, da akutni dvigi vrednosti niso nevarni, medtem ko

so dalj trajajoči dvigi že lahko razlog za nižjo intelektualno zmogljivost.

V zadnjem času se uveljavlja tudi zdravljenje s tetrahidrobiopterinom, na katerega se

odziva večina bolnikov z blago hiperfenilalaninemijo, vendar manj kot 10 % vseh

bolnikov s klasično fenilketonurijo (Grošelj idr., 2013). Tetrahidrobiopterin znižuje

vrednosti fenilalanina v krvi, deluje pa pri osebah, ki imajo le zmanjšano aktivnost

encima fenilalanin hidroksilaze. Sumaily in Mujamammi (2017) omenjata še druge

terapije, ki so v razvijanju in se v klinični praksi še ne uporabljajo. Opisujeta terapijo z

nevtralnimi aminokislinami za bolnike, ki ne prenašajo diete z omejevanjem

fenilalanina. Druga je encimska terapija, ki z dodatkom amonijeve liaze ali fenilalanin

hidroksilaze zniža visoke koncentracije fenilalanina v plazmi. Veliko raziskav pa je

usmerjenih tudi v gensko terapijo, ki bo lahko v prihodnosti olajšala zdravljenje.

Glede na fenotip bolezni, ki ga ima oseba, se razlikujejo tudi priporočila za vnos

fenilalanina (Preglednica 7).

Page 38: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

24

Preglednica 7: Dovoljen vnos fanilalanina pri različnih fenotipih fenilketonurije (Grošelj idr., 2013,

str. 772)

Presnovni fenotip Phe v krvi (μmol/L)a Vnos Phe (mg/dan)b Vnos Phe/TM

(mg/kg/dan)c

Normalen Blaga HFA Blaga PKU Zmerna PKU Klasična PKU

50−120

120−−600

600−900

900−1200

>1200

750−2500 (gs)

600−2500 (gs)

400−600

350−400

250−350

35−50 (gs)

35−50 (gs)

25−35

20−25

<20

Legenda: a

najvišja vrednost Phe pred uvedbo diete ali kasneje ob normalni dieti ali ob obremenitvi s Phe, b vnos Phe

je največja količina Phe v hrani, pri kateri vrednost Phe v krvi še ostaja v ciljnem območju (pod 360 μmol/L), c pri

starosti 5 let, gs – glede na starost otroka, HFA – hiperfenilalaninemija, PKU – fenilketonurija, Phe – fenilalanin, TM

– telesna masa

4.2.4 Bolezen javorjevega sirupa

Je avtosomna recesivna dedna bolezen, pri kateri gre za pomanjkljivo aktivnost oziroma

odsotnost encima α-oksokislinske dehidrogenaze. Ta s pomočjo drugih encimov

oksidativno dekarboksilira razvejane aminokisline, med katere spadajo valin, levcin in

izolevcin (Žerjav-Tanšek, 2014). Ker se toksični presnovki zaradi te napake kopičijo,

hitro pride do metabolične acidoze, kar je glavni vzrok za smrt otroka v prvem letu

življenja. Za preživele novorojenčke je značilna mentalna retardacija, cerebelarni edem,

encefalopatija, paraliza in druge nevrološke težave (Cheng idr., 2017). Bolezen

prepoznamo po otrokovem odklanjanju hrane, motnjah zavesti, konvulzije, poškodbi

možganov in možganskih edemih. Za bolezen sta značilna tudi barva in vonj urina

(Slika 10), ki spominjata na javorjev sirup, po čemer je dobila tudi ime. V krvni sliki je

moč zaslediti hipoglikemijo, acidozo, povišane vrednosti ketonov ter seveda povišane

vrednosti valina, levcina in izolevcina v plazmi. Zelo je pomembno, da se bolezen

odkrije v prvih dneh življenja in s tem prepreči škodljivo delovanje toksinov. Pojavnost

v svetu je približno 1:225.000, medtem ko je pri menonitih bolezen zelo pogosta, kar

1:150 (Carleton, Peck, Grasela, Dietiker in Phillips, 2010).

Vzroki za poškodbe možganov niso znani. Nekateri strokovnjaki menijo, da

akumulacija aminokislin z razvejanimi verigami v možganih zmanjša aktivnost piruvat

dehidrogenaze in α-ketoglutarat dehidrogenaze. S tem naj bi povzročale motnje cikla

citronske kisline in posledično sintezo AK, kar povzroči edem in abnormalno

mielinizacijo (Cheng idr., 2017).

Bolezen ima pet oblik. Klasična, ki se pojavi pri 75 % obolelih, je najhujša oblika.

Aktivnost encima, ki je odgovoren za metabolizem razvejanih aminokislin je zgolj 0−2

%. Bolezen se s simptomi pojavi že v prvih dneh po rojstvu otroka. V primeru, da se je

ne zdravi, lahko privede do hudih poškodb možganov, kome in celo smrti. Prepoznamo

jo po simptomih kot so letargija, slab apetit, bruhanje, razdražljivost, počasnejše

pridobivanje telesne mase in vonj urina, ki spominja na javorjev sirup. Ta oblika ima

najslabšo prognozo. Vmesna oblika, pri kateri je aktivnost encima nekje med 3 in 8 %,

se kaže v mentalni retardaciji, počasnejšem razvoju otroka in težavah s hranjenjem. V

Page 39: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

25

primerjavi s klasično obliko, se vmesna povalja redkeje. Pri občasni obliki inteligenca

otroka in njegov razvoj nista zmanjšana, dokler telo ni izpostavljeno stresni situaciji.

Zaradi tega se običajno pojavi kasneje, ne takoj po rojstvu. Simptomi, ki se pojavijo

med stresnimi situacijami ali infekcijami so letargija, ataksija, v primeru nezdravljenja

pa celo koma. Je dokaj pogosta oblika te bolezni. Pri obliki, ki je odzivna na tiamin

(vitamin B1), se pacientu dozira ta vitamin, ki povrne encimu znižano aktivnost.

Simptomi so podobni vmesni obliki, opazimo pa jih v otroštvu. Ta oblika je redka, ima

pa najboljšo prognozo. Pri zadnji obliki gre za pomanjkanje E3, pri kateri so

nefunkcionalni trije kompleksi encimov. Prepoznamo jo po klinični sliki ter povišanih

vrednostih razvejanih aminokislin. Je zelo redka, podobna pa je vmesni obliki. Poleg

ostalih simptomov ima pacient tudi laktično acidozo, včasih pa še druge napake in

pomanjkljivosti metabolizma (Han, Han, Guo, Liu in Cao, 2017; Maple syrup urine

disease (MSUD), 2018).

Slika 10: Urin pri zdravem človeku in urin pri pacientu z boleznijo javorjevega sirupa (Maple

syrup urine disease (MSUD))

Za zgodnje odkrivanje bolezni se opravlja presejanje, diagnozo pa se potrdi z

ugotavljanjem prisotnosti valina, levcina in izolevcina v plazmi in urinu.

Zdravljenje

Zgodnje odkrivanje bolezni je pomembno zaradi preprečevanja okvar, ki jih povzroči

kopičenje aminokislin v krvi. Zdravljenje poteka z omejevanjem omenjenih

aminokislin, predvsem levcina. Žerjav-Tanšek Mojca (2014) opozarja, da je pri tem

zelo pomembno, da se spremlja aminokislinsko in dušikovo ravnotežje v telesu. Porabo

nakopičenih aminokislin lahko spodbudimo z intravenoznim apliciranjem glukoze.

Obstajajo tudi industrijske mešanice s prilagojeno sestavo, brez valina, levcina in

izolevcina (Slika 11).

Page 40: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

26

Slika 11: Mešanica, primerna za paciente z boleznijo javorjevega sirupa.

(https://shop.medicalfood.com/product/330/msud-anamix-early-years)

Blackburn idr. (2017) kot učinkovito metodo navajajo tudi presaditev jeter pri otrocih,

saj je kar vseh 52 testiranih oseb po operaciji lahko imelo običajno prehrano. Slabost te

metode je riziko ob operacijah in različni zapleti, ki se lahko pojavijo med ali po njej.

Obstaja namreč tudi možnost, da organizem zavrne prejeti organ. Raziskava je bila

izvedena le med otroci, ne pa tudi med odraslimi osebami. Omenjajo tudi zdravljenje z

natrijevim fenilbutiratom, ki naj bi znižal vrednosti aminokislin z razvejanimi verigami

(v nadaljevanju BCAA).

Uaariyapanichkul idr. (2017) so opisali primer dečka, ki je prišel v bolnišnico zaradi

nizkega vnosa mleka in letargije. S pomočjo testov so ugotovili, da ima bolezen

javorjevega sirupa ter mu intravenozno aplicirali glukozo z namenom zmanjšanja

katabolizma in prenehali so z vnosom beljakovin za 48−72 ur. 17 dni so ga hranili s

pripravki, ki niso vsebovali BCAA ter z materinim mlekom preko nazogastrične sonde.

36. dan je pacient zbolel za pljučnico, zato so prekinili dieto, zaradi česar se je pojavila

driska, ki je bila posledica povišanja aminokislin z razvejanimi verigami. Pojavile so se

izrazite kožne spremembe, kot so eritemske makule, hiperpigmentacija in kožne lezije.

Spremembe so se pojavile kot posledica pomanjkanja izolevcina (5,9 μmol/L

izolevcina, 1166 μmol/L levcina, 159 μmol/L valina, vrednost cinka pa je bila v

normalni vrednosti). Pomanjkanje cinka namreč običajno povzroči enteropatski

akrodermatitis. Zaradi pomanjkanja izolevcina so se odločili za njegovo suplementacijo

s 100 mg/dan. Pri pacientu je bilo vidno izboljšanje stanja po 10 dneh, izginila je tudi

hiperpigmentacija. Izolevcin je po terapiji narastel na 45,97 μmol/L. Nadaljevali so z

dieto, ki je vsebovala pripravke brez BCAA, materino mleko ter 100 mg/dan izolevcina

in 50 mg/dan valina za preprečitev ponovitve bolezni kože. Pri 6 mesecih se je

sprememba kože ponovila. Razvila se je huda letargija. Zdravljenje je potekalo tudi z

dodatkom cinka. V članku je predstavljena situacija, ko je potrebno omejiti vnos

BCAA, ob tem pa paziti, da ne pride do njihovega pomanjkanja ter vzdrževati rast in se

izogibati katabolizmu. BCAA v plazmi je treba zmanjšati do meje, ki ni nevrotoksična.

Acrodermatitis dysmetabolica je klinično podoben enteropatskem dermatitisu, le, da je

slednji posledica pomanjkanja cinka, prvi pa je posledica več metabolnih bolezni.

Page 41: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

27

Ta primer je dokaz, kako pomembno je uravnavati vnos BCAA za zdravljenje bolezni

javorjevega sirupa.

Scott, Cusmano-Ozog, Enns in Cowan (2017) predstavljajo cilje diete pri bolezni

javorjevega sirupa. Znižane vrednosti levcina v plazmi do zgornje meje referenčne

vrednosti (200−300 μmol/L) s pomočjo pripravkov brez levcina in postopno ponovno

uvedbo naravnih beljakovin. S tem vrednost pada 0,11−0,79 vsakih 24 ur. S tem, da se

vnese zadosten kalorični vnos za preprečevanje katabolizma.

Holeček (2018) kot možnost zdravljenja bolezni javorjevega sirupa opisuje fenilbutirat,

ki aktivira encim α-keto kislinsko dehidrogenazo (v nadaljevanju BCKD) in zniža

vrednosti BCAA in ketokislin z razvejanimi verigami (v nadaljevanju BCKA). Ker pa je

delovanje fenilbutirata pri pacientih različno, je treba na to temo opraviti še veliko

raziskav. Zdravljenje je bilo namreč uspešno pri 3 od 5 pacientov. Nižja aktivnost

BCKD povzroča povišanje količine BCAA in BCKA v krvi, kar je razlog za nastanek

bolezni javorjevega sirupa. To je tudi mogoč vzrok za debelost in diabetes tipa II. Na

drugi strani povišanje aktivnosti encima BCKD povzroča padec BCAA pri kronični

ledvični odpovedi ter izboljša oksidacijo BCAA med vadbo ter pri opeklinah, sepsi,

travmah in rakavih obolenjih.

Primer jedilnika za odraslo osebo z boleznijo javorjevega sirupa

Zajtrk pirina kaša

polnomastno mleko

mešani oreščki

kava z mlekom brez sladkorja

voda

50 g

1 dl

20 g

150 g

Dop. malica naravni sojin jogurt

suhe marelice

voda

250 g

50 g

Kosilo rižota s sezonsko zelenjavo

mešana solata

temna čokolada

voda

400 g

200 g

20 g

Pop. malica ržena žemlja

slivova marmelada

zeliščni čaj

40 g

50 g

2 dl

Večerja

pomarančni sok

kruh z nizko vsebnostjo beljakovin

umešana jajca z zelenjavo:

jajca

2 dl

60 g

60 g

Page 42: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

28

olivno olje

paradižnik

čebula

zelena paprika

10 g

90 g

30 g

40 g

Jedilnik vsebuje malo BCAA, med katere spadajo levin, izolevcin in valin. Pomembno

je izbrati živila z nizko vsebnostjo teh esencialnih aminokislin. Lahko se poslužujemo

tudi pripravkov, ki imajo primerno beljakovinsko sestavo brez naštetih aminokislin.

Priporočen vnos izolevcina za zdrave odrasle je 10 mg/kg, levcina 14 mg/kg in lizina 12

mg/kg na dan (National research council (U.S.), 1989).

Page 43: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

29

5 RAZPRAVA

S prehrano zaužijemo ogljikove hidrate, maščobe in beljakovine. Slednje so zelo

pomembne za funkcioniranje organizma, saj so prisotne praktično v vseh celicah. Imajo

pomembne vloge, kot so transport snovi po telesu, skrbijo za rast različnih struktur,

služijo kot encimi, hormoni, antitelesa ter vzdržujejo kislo-bazično ravnovesje.

Omogočajo kontrakcijo mišic ter so ključne pri vnetnih procesih in celjenju. Pomembno

je, da jih s prehrano zaužijemo dovolj, saj so njihovi osnovni delci aminokisline, med

katerimi so esencialne, ki jih lahko v telo vnesemo le s primerno prehrano (Lehninger

idr., 1993; Burkhardt, 1998; Deutz idr., 2011; Genton idr., 2011; Ostan, 2012).

Zaradi napak v metabolizmu beljakovin pride do več bolezni. V nalogi so predstavljene

štiri, ki pa so precej resne in jih je treba zdraviti, saj v nasprotnem primeru lahko

povzročijo nepopravljivo škodo. Fenilketonurija, Hartnupova bolezen in bolezen

javorjevega sirupa lahko povzročijo retardacijo in druge hude motnje (Blau idr., 2010;

Žerjav-Tanšek, 2014). Čeprav se bolezni ne pojavljajo pogosto, je o njih treba še veliko

raziskati. Raziskave so pomembne za čim bolj učinkovito zdravljenje in preprečevanje

simptomov. K odkrivanju bolezni so zelo pripomogla presejanja, ki jih opravimo kmalu

po rojstvu otroka. Z njimi lahko takoj odkrijemo bolezen in jo začnemo zdraviti, še

preden so pojavijo simptomi. V Sloveniji so presejanje za fenilketonurijo uvedli leta

1979 (Žerjav-Tanšek, 2014).

Veliko lahko naredimo sami s prilagajanjem prehrane in izključevanjem ključnih

povzročiteljev bolezni iz jedilnika. V primeru fenilketonurije se mora bolnik izogibati

fenilalaninu in ostale aminokisline nadomestiti s posebnimi pripravki, ki so dostopni na

tržišču. Bolniki si lahko pomagajo tudi z živili z nizko vrednostjo beljakovin. Med

drugim lahko v specializiranih trgovinah najdemo testenine, moko, riž in celo sadne

tablice. Bolezen zahteva strogo dieto in raziskave stremijo k temu, da se razišče

drugačne možnosti zdravljenja, ki bi posameznikom olajšala življenje. Avtorji opisujejo

različne možnosti, a še niso prišli do najracionalnejše rešitve. Sumaily in Mujamammi

(2017) opisujeta zdravljenje z velikimi nevtralnimi aminokislinami, ki je namenjeno

predvsem tistim bolnikom, ki se ne morejo držati diete. Valin, levcin, izolevcin, treonin,

metionin in histidin naj bi zmanjšali koncentracijo fenilalanina v možganih. Omenila sta

tudi gensko in encimsko zdravljenje, ki so ga doslej preizkušali na miših.

Bolniki s cistinurijo si lahko večinoma pomagajo s primerno prehrano in zadostnim

vnosom tekočine, ki naj bi bil nekje med 2 in 4 litri (Kmetec, b. d.; Sumorok in

Goldfarb, 2013). V jedilniku morajo zmanjšati vnos metionina, ki ga najdemo v mesu,

jajcih, ribah in siru ter znižati vnos oksalatov. Priporočen je vnos najmanj 800 mg

kalcija na dan (Kmetec, b. d.). Medtem ko se manjši cistinski kamni izločijo sami, lahko

večje kamne zdravimo z drobljenjem s posebno metodo, imenovano ESBL

(Diagnostični center Bled d.o.o., 2014). Avtorji navajajo več priporočil za zdravljenje

cistinurije zgolj s prehrano. Stroga dieta pripomore k manjšemu kopičenju cistina, a v

nekaterih primerih je še vedno potrebno zdravljenje s pomočjo drugih metod, kot je

Page 44: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

30

ESBL. Sumorok in Goldfarb (2013) sicer opisujeta zdravljenje z antidiuretskim

hormonom, ki pa je s finančnega vidika nedostopno. Izvedene so bile tudi nekatere

raziskave za zdravljenje cistinurije z alkalizacijo urina. To metodo so preiskovali v

nadzorovanem okolju zunaj živega organizma, zato avtorja predlagata še študije v

živem organizmu. Če bi se izkazala kot učinkovita, bi bila verjetno najbolj primerna

metoda zdravljenja, saj se bolniki ne bi tako obremenjevali z izključevanjem živil iz

jedilnika, ampak bi cistinske kamne preprečevali zgolj z zdravilom za alkalizacijo urina.

Joly idr. (1999) menijo, da je za alkalizacijo urina najbolj primeren kalijev citrat v

kombinaciji z dieto in redčenje urina s pomočjo uživanja zadostne količine tekočine čez

dan.

Nekoliko zahtevnejše je zdravljenje Hartnupove bolezni, saj poteka z nadomeščanjem

triptofana in dodatkom nikotinamida (Cheon idr. 2010; Žerjav-Tanšek, 2014). Cheon

idr. (2010) navajajo, da je pomembno tudi izogibanje UV-žarkom. Camargo idr. (2008)

tudi za Hartnupovo bolezen opisujejo presejanje novorojenčkov. Tiste, ki imajo

simptome, podobne pelagrinim, zdravijo z dodatkom niacina. Cheon idr. (2010) menijo,

da bi morali pri vsakem otroku z nepojasnjenimi nevrološkimi motnjami izključiti tudi

morebitno Hartnupovo bolezen. Avtorji dajejo velik pomen na zgodnje odkrivanje

bolezni, medtem ko je zdravljenje še dokaj neraziskano. Na to temo bi bilo treba izvesti

še veliko raziskav in v prvi vrsti razumeti bolezen.

Pri bolezni javorjevega sirupa se v krvi kopičijo aminokisline, katerih porabo

spodbudimo z glukozo (Uaariyapanichkul idr., 2017). V prehrani se moramo izogibati

valinu, levcinu in izolevcinu, ki so glavni povzročitelji bolezni. Obstajajo tudi mešanice

s prilagojeno sestavo aminokislin. Blackburn idr. (2017) omenjajo presaditev jeter, ki se

je izkazala za učinkovito. Čeprav se je izkazala za dobro, ima veliko možnih zapletov.

Poleg tega, da mora biti primeren darovalec, lahko organizem zavrne organ, rizična pa

je tudi sama operacija. Omenjajo pa natrijev fenilbutirat, ki naj ni zniževal vrednosti

BCAA.

Avtorji navajajo veliko različnih metod, s katerimi bi lahko bolnikom olajšali življenje s

prirojenimi boleznimi. Nekatere od njih so perspektivne in bodo lahko v bodoče nov

način zdravljenja omenjenih bolezni. Cilj raziskovanja je bolnikom čim bolj olajšati

življenje, saj je načrtovanje jedilnikov in nakup primerne prehrane zanje zamudno in

precej obremenjujoče.

Page 45: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

31

6 ZAKLJUČEK

Beljakovine in aminokisline nas spremljajo na vsakem koraku in se z njimi praktično

srečujemo vsak dan. Manj znane so nam opisane dedne bolezni.

Čeprav se te bolezni pojavljajo dokaj redko, bi bilo treba na nekaterih področjih opraviti

kar nekaj raziskav, da bi izboljšali kakovost življenja bolnikov in čimprejšnje

zdravljenje ter obvladovanje simptomov. K zgodnjemu odkrivanju pripomorejo

presejanja, ki omogočajo hitro odkrivanje dedovanih bolezni. Pri vseh opisanih boleznih

ima veliko vlogo prehrana, s katero lahko omilimo ali celo odpravimo simptome. Z

izključevanjem določenih aminokislin moramo biti pazljivi, saj je lahko pretirano

omejevanje le te, vzrok za razvoj druge bolezni.

Ker so posledice bolezni v nekaterih primerih usodne, je potrebno biti pozoren in

dosleden pri zdravljenju. Bolezen ne zaznamuje samo posameznika ampak širšo družbo,

ki je z njim vsakodnevno v stiku. Potrebno je razumevanje same bolezni in posledično

prilagajanje potrebam posameznika, ki se z njo sooča.

Predvidevamo, da bo v bodoče na razpolago več načinov zdravljenja, saj se nekatere

metode večkrat pojavljajo v literaturi, a še niso izpopolnjene. Nekatere so finančno

nedostopne in bi bilo smiselno iskati podobne rešitve s cenejšimi alternativami. Bolezni

in simptomi se zelo različno izrazijo pri posameznikih, zato ni enotnega načina

zdravljenja. Najprej bi bilo potrebno ugotoviti katera metoda je najučinkovitejša pri

posamezniku in nato izhajati iz nje. Prednost večine metod zdravljenja je ta, da so

neinvazivne in ne predstavljajo dodatnega tveganja za posameznika.

Opisane bolezni so za enkrat neozdravljive, saj so dedne in zapisane v molekuli DNA.

Ker pa medicina napreduje, lahko v prihodnje pričakujemo tudi zdravljenje teh vrst

bolezni, s čimer bi pacientom omogočili kakovostno življenje brez zapletov.

Page 46: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

32

7 VIRI

Azmanov, D. N., Rodgers, H., Auray-Blais, C., Giguère, R., Bailey, C., Bröer, S. …

Cavanaugh, J. A. (2007). Persistence of the common Hartnup disease D173N

allele in populations of European origin. Annals of human genetics, 71(6),

755−761.

Badawy, A. A. (2017). Tryptophan metabolism, disposition and utilization in

pregnancy. Bioscience reports. Pridobljeno 11.11.2017 s

http://www.bioscirep.org/content/ppbioscirep/35/5/e00261.full.pdf

Barovič, V. (2008). Patologija, patološka fiziologija in osnove interne medicine.

Ljubljana: DZS.

Bhutia, Y. D. in Ganapathy, V. (2016). Glutamine transporters in mammalian cells and

their functions in physiology and cancer. Biochimica et biophysica acta,

1863(10), 2531−2539.

Blackburn, P. R., Gass, M. J., Vairo, F. P., Farnham, K. M., Atwal, H. K., Macklin, S.

… Atwai, P. S. (2017). Maple syrup urine disease: mechanisms and management.

The application of clinical genetics, 10, 57−66.

Blau, N., van Spronsen, F. J. in Levy, H. L. (2010). Phenylketonuria. Lancet,

376(9750), 1417−1427.

Borrie, P. F. in Lewis, C. A. (1962). Hartnup disease. Proceedings of the royal society

of medicine, 55, 231−232.

Bröer, S. (2009). The role of the neutral amino acid transporter B0 AT1 (SLC6A19) in

Hartnup disorder and protein nutrition. IUBMB life, 61(6), 591−599.

Burkhardt, D. (1998). Laboratorijski izvidi. Celje: Mavrica.

Calonge, M. J., Volpini, V., Bisceglia, L., Rousaud, F., de Sanctis, L., Beccia, E. …

Palacín, M. (1995). Genetic heterogeneity in cystinuria: The SLC3A1 gene is

linked to type I but not to type III cystinuria. Proceedings of the national academy

of sciences, 92(21), 9667−9671.

Camargo, S. M., Bockenhauer, D. in Kleta, R. (2008). Aminoacidurias: clinical and

molecular aspects. Kidney international, 73(8), 918−925.

Campbell, I. (2012). Digestion and absorption. Anaesthesia and intensive care

medicine, 13(2), 62−63.

Page 47: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

33

Cheng, A., Han, L., Feng, Y., Li, H., Yao, R., Wang, D. in Jin, B. (2017). MRI and

clinical features of maple syrup urine disease: preliminary results in 10 cases.

Diagnostic and interventional radiology, 23, 398−402.

Cheon, C. K., Lee, B. H., Ko, J. M., Kim, H. J. in Yoo, H. W. (2010). Novel mutation in

SLC6A19 causing late-onset seizures in Hartnup disorder. Pediatric neurology,

42(5), 369−371.

Cleary, M. A. (2011). Phenylketonuria. Paediatrics and child health, 21(2), 61−64.

Deutz, N. E. P., Boirie, Y., Roth, E. in Soeters, P. B. (2011). Protein and amino acid

metabolism. V L. Sobotka (ur.), Basics in clinical nutrition (4th ed.). (Str.

115−127). Praga: Galén.

Diagnostični center Bled d.o.o. (2014). ESWL. Pridobljeno 11.11.2017 s

https://www.dc-bled.si/si/files/default/brosure/Brochures-si/ESWL%20-

%20opis%20preiskave.pdf

Eggermann, T., Venghaus, A. in Zerres, K. (2012). Cystinuria: an inborn cause of

urolithiasis. Oprhanet journal of rare diseases, 7, 19−29.

Fürst, P., Deutz, N. E. P., Boirie, Y., Roth, E. in Soeters, P. B. (2011). Protein and

amino acid metabolism. V L. Sobotka (ur.), Basics in clinical nutrition (Fourth

Edition). (Str. 262−268). Praga: Galén.

Genton, L., van Gemert, W. in Soeters, P. B. (2011). Nutritional requirements for health

at rest and upon exercise. V L. Sobotka (ur.), Basics in clinical nutrition (4th ed.).

(Str. 83−96). Praga: Galén.

Grošelj, U., Žerjav-Tanšek, M., Trebušak-Podkrajšek, K. in Battelino, T. (2013).

Genetske in klinične značilnosti bolnikov s fenilketonurijo v Sloveniji. Zdravniški

vestnik, 82(11), 767−777.

Jackson, A. D. in McLaughlin, J. (2009). Digestion and absorption. Surgery, 27(6),

231−236.

Joly, D., Rieu, P., Méjean, A., Gagnadoux, M. F., Daudon, M. in Jungers, P. (1999).

Treatment of cystinuria. Pediatric nephrology, 13(9), 945−950.

Kmetec, A. (b. d.) Presnovne motnje v seču kot vzrok nastajanja sečnih kamnov in

njihovo preprečevanje. [power point]. Pridobljeno 10.6.2018 s:

http://www.mf.uni-lj.si/dokumenti/ae29319fd69fd3c9f6a2d007294deb28.pdf

Kornhauser, A. (1996). Organska kemija III. Ljubljana: DZS.

Kraut, J. A. in Sachs, G. (2005). Hartnup disorder: unraveling the mystery. Trends in

pharmacological sciences, 26(2), 53−55.

Page 48: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

34

Kuensting, S. (2014). The genetic code. Pridobljeno 10.6.2018 s:

http://www2.sluh.org/bioweb/bi100/tutorials/thegeneticcode.htm

Lee, F., Su, R. in Lendvay, T. (2013). Cystinuria crystals: an image from a 14-year-old

girl with cystinuria. Urology, 81(4), 29.

Lehninger, A. L., Nelson, D. L. in Cox, M. M. (1993). Principles of biochemistry (2nd

ed.). New York: Worth Publishers.

Lešnjak, S. (b. d.). Dieta z omejenim vnosom oksalata. Pridobljeno 15.6.2018 s:

http://www.nephro-

slovenia.si/images/PDF/skupine/DIETA%20Z%20OMEJENIM%20VNOSOM%

20OKSALATA.pdf

MacLeod, E. L. in Ney, D. M. (2010). Nutritional management of phenylketonuria.

Annales nestlé (English ed.), 68(2), 58−69.

Maple syrup urine disease (MSUD): causes, forms, symptoms, diagnosis, treatment,

nutritional therapy, complications, prevention (2018). Pridobljeno 11.2.2018 s

https://www.epainassist.com/metabolic-disorders/maple-syrup-urine-disease-or-

msud.

McLaughlin, J. (2009). Gastrointestinal physiology. Urology, 27(6), 225−230.

Milupa PKU 2 Mix Powder (b. d.). Pridobljeno 28.11.2017 s

https://uk.vitazita.com/en/buy/nutricia-pku2-mix-milupa-powder/

National research council (U. S.) (1989). Recommended dietary allowances (10th ed.).

Washington: National Academies Press.

Orbak, Z., Ertekin, V., Selimoglu, A., Yilmaz, N., Tan, H. in Konak, M. (2010).

Hartnup disease masked by kwashiorkor. Journal of health, population and

nutrition, 28(4), 413−415.

Ostan, I. (2012). Beljakovine za življenje in smrt. Ljubljana: Ara.

Pocajt, M. in Širca, A. (1990). Anatomija in fiziologija. Ljubljana: DZS.

Poortmans, J. R., Carpentier, L. O., Pereira-Lancha, L. O. in Lancha, A. Jr. (2012).

Protein turnover, amino acid requirements and recommendations for athletes and

active populations. Brazilian journal of medical and biological research, 45(10),

875−890.

Proteomics – Properties, Functions and Characterisation of Proteins (b. d.).

Pridobljeno 20.4.2018 s http://www.axt.com.au/proteomics-proteins-properties-

functions/

Referenčne vrednosti za vnos hranil (2004). Ljubljana: Ministrstvo za zdravje.

Page 49: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v presnovi beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

35

Scott, A. I., Cusmano-Ozog, K., Enns, G. M. in Cowan, T. M. (2017). Correction of

hyperleucinemia in MUSD patients on leucine-free dietary therapy. Molecular

genetics and metabolism, 122, 156−159.

Seyhan, M. E., Selimoğlu, M. A., Ertekin, V., Fidanoğlu, O. in Altinkaynak, S. (2006).

Acrodermatitis enteropathica-like eruptions in a child with hartnup disease.

Pediatric dermatology, 23(3), 262−265.

Strgar, M. (2017). Fenilketonurija. Pridobljeno 20.4.2018 s

http://zdravstvena.info/fenilketonurija-o-fenilketonuriji-fenilketonurija.html

Sumaily, K. M. in Mujamammi, A. H. (2017). Phenylketonuria: a new look at an old

topic, advances in laboratory diagnosis, and therapeutic strategies. International

journals of health sciences, 11(5), 63−70.

Sumorok, N. in Goldfarb, D. S. (2013). Update on cystinuria. Current opinion in

nephrology and hypertension, 22(4), 427−431.

Uaariyapanichkul, J., Saengpanit, P., Damrongphol, P., Suphapeetiporn, K. in Chomtho,

S. (2017). Skin lesions associated with nutritional management of Maple syrup

urine disease. Case reports in dermatological medicine. Pridobljeno 18.12.2017 s

https://www.hindawi.com/journals/cridm/2017/3905658/

Vrtačnik, M. in Brouwer Zupančič, N. (2002). Organska kemija. Ljubljana: Tehniška

založba Slovenije.

Xu, K., Liu, H., Bai, M., Gao, J., Wu, X. in Yin, Y. (2017). Redox properties of

tryptophan metabolism and the concept of tryptophan use in pregnancy.

International journal of molecular sciences 18(7), 1595−1623.

Žerjav-Tanšek, M. (2014). Prirojene presnovne bolezni. V C. Kržišnik (ur.), Pediatrija

(str. 193−196). Ljubljana: DZS.

Žerjav-Tanšek, M. in Pavlovič, A. (1996). Fenilketonurija in prehrana. Celje: Društvo

fenilketonurikov − PKU Slovenije.

Page 50: ZAKLJUČNA PROJEKTNA NALOGA - CORE · 2018. 9. 20. · Fenilketonurija, za katero je značilno pomanjkanje encima fenilalanin hidroksilaze, cistinurija, kjer pride do nastanka cistinskih

Erjavec, K. Motnje v metabolizmu beljakovin

Zaključna projektna naloga, Prehransko svetovanje-dietetika, UP Fakulteta za vede o zdravju, 2018

36

PRILOGE

PRILOGA 1: IZJAVA O LEKTORIRANJU