The hyperammonemia akut atau peningkatan kronik ammonium ion (NH4 +) atau ammonia (NH3) dalam darah. Ia adalah gangguan metabolik yang diperolehi atau kongenital yang sangat berbahaya yang boleh mengakibatkan kerosakan otak dan kematian pesakit.
Amonia adalah bahan nitrogen, produk toksik yang dihasilkan dalam katabolisme (pemusnahan) protein dan dihilangkan dengan penukaran sebelumnya menjadi urea, yang kurang toksik dan dihilangkan dalam air kencing melalui buah pinggang.
Struktur ion ammonium (Sumber: Leyo / Domain awam melalui Wikimedia Commons)
Untuk pembentukan urea, jalur metabolik melibatkan penyertaan berurutan dari serangkaian enzim, beberapa di mitokondria dan yang lain di sitosol atau sitoplasma sel hati. Proses ini disebut "kitaran urea" atau "kitaran Krebs-Henseleit".
Kegagalan salah satu enzim yang terlibat dalam kitaran urea mengakibatkan peningkatan atau pengumpulan ammonia dalam darah, sehingga menghasilkan kesan toksik yang dihasilkan oleh amonia atau amonia, seperti ensefalopati hepatik. Selanjutnya, kegagalan hati boleh mempengaruhi kitaran urea dan menyebabkan hiperammonemia.
Dalam keadaan normal, kadar pengeluaran dan penyingkiran ammonia diatur dengan ketat, sehingga kadar ammonium sangat rendah dan berada di bawah julat toksik. Amonia dalam jumlah yang sangat kecil dalam darah berpotensi toksik bagi otak.
Gejala hiperammonemia
Gejala-gejala yang berkaitan dengan hiperammonemia terdiri daripada muntah, cirit-birit, malaise umum, penolakan pengambilan protein, kehilangan selera makan (anoreksia), mengantuk, kelesuan, gangguan bahasa, perubahan mood, ataksia sekejap, keterbelakangan mental dan dalam kes-kes akut koma dan kematian yang teruk.
Simptomologi ini tidak bergantung kepada asal-usul hiperammonemia. Bayi yang baru lahir dengan masalah asal kongenital mungkin normal semasa kelahiran, tetapi gejalanya muncul beberapa hari setelah memakan makanan yang kaya dengan protein (susu ibu).
Neonatus tidak mahu makan, muntah, tachypnea dan kelesuan yang cepat berkembang menjadi koma yang mendalam. Pada kanak-kanak yang lebih tua, hiperammonemia akut muncul dengan muntah, anoreksia, dan gangguan neurologi seperti kerengsaan, pergolakan, kekeliruan mental, dan ataksia.
Manifestasi klinikal ini boleh bergantian dengan tempoh kelesuan dan mengantuk sehingga mereka menjadi koma dan, jika tidak dirawat, menyebabkan sawan dan kematian.
Punca
Penyebab hiperammonemia adalah disebabkan oleh kegagalan metabolisme urea, oleh itu kitaran urea mesti diketahui untuk memahami mekanisme patofisiologi yang menghasilkan hiperammonemia.
Kitaran urea memerlukan pengaktifan berurutan dari sebilangan enzim. Lima enzim mengambil bahagian dalam proses ini: carbomoylphosphate synthetase, ornithine transcarbamoylase, argininosuccinate synthetase, argininosynthetase, dan arginase.
- Sintesis urea
Permulaan sintesis urea memerlukan ammonia (NH3), karbon dioksida (CO2) yang disediakan oleh bikarbonat dan ATP (adenosin trifosfat).
Asal amonia berasal dari nitrogen asid amino yang terdegradasi oleh transaminasi dan deaminasi oksidatif. Dua tindak balas pertama sintesis urea berlaku di mitokondria sel hati, tiga yang lain berlaku di sitoplasma.
-CO2 + NH3 + ATP + N-asetilglutamat, dengan tindakan enzim karbamoil fosfat sintetase, membentuk karbamoil fosfat
-Carbamoyl fosfat + L-ornithine, dengan tindakan enzim ornithine transcarbamylase, membentuk L-citrulline
-L-citrulline dalam sitoplasma, dengan tindakan argininosuccinate synthetase dan dengan L-aspartate sebagai substrat, membentuk argininosuccinate.
-Argininosuccinate, kerana kesan argininosynthetase, melepaskan fumarate dan menghasilkan L-arginine.
-L-arginine, bersama dengan molekul air dan oleh kesan arginase, melepaskan molekul urea dan menghasilkan L-ornithine, yang akan tersedia untuk memasuki semula reaksi kedua kitaran dalam mitokondria.
The glutamin synthetase adalah ammonia enzim tetap seperti glutamin . Oleh kerana tisu sentiasa menghasilkan amonia, ia dikeluarkan dengan cepat oleh hati, yang mengubahnya menjadi glutamat, kemudian menjadi glutamin, dan kemudian menjadi urea.
Kekurangan dalam enzim yang terlibat dalam kitaran urea akan menyebabkan pengumpulan substrat reaksi yang hilang dan pengumpulan amonia yang seterusnya.
Bakteria usus juga menghasilkan ammonia dan ini masuk ke aliran darah dan dari sana ke hati, di mana ia memasuki kitaran urea.
Pada pesakit dengan sirosis hati, anastomosis tertentu dapat terbentuk di dalam sistem portal, yang memungkinkan sebahagian daripada amonia dari sistem pencernaan untuk masuk terus ke peredaran umum tanpa terlebih dahulu melewati hati, menjadi salah satu penyebab hiperammonemia selain kekurangan hati.
Jenis-Jenis
Kerana sintesis urea mengubah amonia toksik menjadi urea, kecacatan dalam sintesis urea menyebabkan hiperammonemia dan keracunan ammonia. Keracunan ini lebih teruk apabila kecacatan berlaku pada dua langkah pertama kitaran metabolik urea.
Hyperammonemias dikelaskan kepada beberapa jenis mengikut kegagalan enzim yang sesuai. Jenis hiperammonemia ini disebut kongenital atau keturunan. Di samping itu, terdapat hiperammonemia yang dikelompokkan sebagai "sekunder", di mana patologi lain mampu mengubah metabolisme urea.
Utama atau kongenital adalah:
- Jenis I : kerana kekurangan sintetase I cabamoil fosfat
- Jenis II : kerana kekurangan transcarbamoylase ornithine. Ia adalah gangguan yang diwarisi yang berkaitan dengan kromosom X yang disertai dengan tahap glutamin yang tinggi dalam darah, cairan serebrospinal dan air kencing.
- Citrullinemia : penyakit keturunan resesif kerana kekurangan aktiviti argininosuccinate synthetase.
- Argininosuccinic aciduria : ia diwarisi secara resesif dan dicirikan oleh peningkatan argininosuccinate dalam darah, cecair serebrospinal dan air kencing. Terdapat kekurangan argininosuccinase. Penyakit ini mengalami onset lewat setelah dua tahun dan menyebabkan kematian pada usia dini.
- Hyperargininemia : dicirikan oleh tahap argininase eritrosit rendah dan pengumpulan arginin dalam darah dan cecair serebrospinal.
Hiperammonemia sekunder terutamanya disebabkan oleh kegagalan hati yang melambatkan atau mengurangkan metabolisme urea, sehingga amonia terkumpul dan terjadi hiperammonemia.
Rawatan
Hiperammonemia akut mesti dirawat dengan segera untuk mengurangkan tahap ammonia dan mencegah kerosakan otak. Kalori, cecair yang mencukupi, dan jumlah asid amino yang minimum tetapi mencukupi mesti disediakan untuk mengelakkan pemusnahan protein endogen.
Ia dibekalkan secara intravena dengan elektrolit, cecair dan lipid sebagai sumber kalori dan jumlah minimum asid amino penting. Dengan memperbaiki keadaan umum pesakit sedikit, pemberian makan melalui tabung nasogastrik dapat diberikan, terutama pada bayi.
Oleh kerana amonia tidak mudah dihilangkan oleh ginjal, tujuan rawatan adalah untuk menghasilkan sebatian yang mempunyai pelepasan ginjal (pelepasan) yang tinggi. Natrium benzoat atau fenilasetat dapat diberikan untuk membentuk sebatian konjugasi ini yang dihilangkan oleh buah pinggang.
Dalam beberapa kes, penggunaan arginine mendorong pembentukan urea, dengan syarat pesakit tidak mengalami kekurangan arginase. Arginine membekalkan kitaran urea dengan ornithine dan N-asetilglutamat.
Oleh itu, pesakit harus menjalani diet dengan pengambilan protein yang terhad, yang harus diberikan dalam jumlah kecil.
Rujukan
- Behrman, R., Kliegman, R., & Arwin, A. (2009). Buku Teks Nelson Pediatrics 16 ed. W.
- Carrillo Esper, R., Iriondo, MFN, & García, RS (2008). Ammonium dan hiperammonemia. Kepentingan klinikalnya. Medica Sur, 15 (3), 209-213.
- Fauci, AS, Kasper, DL, Hauser, SL, Jameson, JL, & Loscalzo, J. (2012). Prinsip perubatan dalaman Harrison (Vol. 2012). DL Longo (Ed.). New York: Mcgraw-hill
- Mathews, CK, Van Holde, KE, & Ahern, KG (2000). Biokimia, ed. San Francisco: BenjaminlCummings.
- McCance, KL, & Huether, SE (2018). Pathophysiology-Ebook: asas biologi untuk penyakit pada orang dewasa dan kanak-kanak. Sains Kesihatan Elsevier.
- Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, & Rodwell, VW (2014). Biokimia yang digambarkan oleh Harper. Mcgraw-bukit.