Аминокислоты с разветвленной цепью что это такое

Положительные эффекты аминокислот с разветвленной цепью

Аминокислоты являются строительными блоками мышечного протеина. Между тем, получение адекватного количества аминокислот представляет собой тяжелую задачу для тренирующихся, поскольку тренировки сжигают их очень быстро. А если интенсивно тренирующийся атлет не получит необходимых аминокислот, то это может замедлить или полностью остановить всякий тренировочный прогресс.

Различия между незаменимыми и заменимыми аминокислотами

Человеческий организм не умеет синтезировать незаменимые аминокислоты. В связи с этим их необходимо получать вместе с полноценными протеиновыми или неполноценными овощными продуктами. Существует девять незаменимых аминокислот: гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, треонин и валин. Заменимые аминокислоты могут синтезироваться самим организмом из витаминов и других аминокислот.

Между тем, термин «заменимые аминокислоты» не означает, что они необязательны. Они важны для нормального метаболизма, а некоторые из них, такие как глютамин, крайне необходимы при заболеваниях или травмах. На сегодняшний день насчитывается 12 заменимых аминокислот: аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, цистеин, цистин, глютаминовая кислота, глютамин, глицин, гидроксипролин, пролин, серин и тирозин.

Незаменимые аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA) крайне важны для атлетов, поскольку они метаболизируются не в печени, а в мышцах. Это работает следующим образом: как только протеин расщепляется на индивидуальные аминокислоты в результате переваривания, эти самые аминокислоты используются либо для построения новых протеинов, либо сжигаются в качестве топлива ради производства энергии.

На сегодняшний день известна 21 аминокислота, которые делятся на две группы:

Незаменимые

Заменимые

Аланин
Аргинин
Аспарагиновая кислота
Цистеин
Цистин
Глютаминовая кислота
Глютамин
Глицин
Гидроксипролин
Пролин
Серин
Тирозин

Аминокислоты с разветвленной цепью и бодибилдинг

Бодибилдеры стараются избегать уменьшения мышечных размеров и силы в результате замедления синтеза мышечного протеина и его разрушения. Безусловно, адекватный уровень BCAA не превратит вас в сверхчеловека (хотя высокие целевые дозы могут приблизить вас к этому), однако, он позволит вам избежать некоторых негативных эффектов дефицита BCAA, включая замедленное восстановление и тренировочную стагнацию.

Если вы уже обладаете адекватным уровнем в результате правильного питания, то действительно заметите положительные эффекты. Однако помимо потребления адекватного количества протеина, вам необходимо получать адекватный объем качественных калорий, а также хорошо отдыхать. Потребляя соответствующее количество калорий и углеводов, вы сбережете ценные аминокислоты с разветвленной цепью.

Чем больше гликогена в мышцах, тем вероятнее, что пул BCAA будет использован для мышечного роста в отличие от окисления для получения энергии. Кроме того, способствовать использованию этих аминокислот в построении мышц будет также хороший отдых и восстановление. Соблюдение даже этих моментов поможет вам повысить тренировочные результаты, хотя мы еще даже не успели обсудить настоящие положительные эффекты аминокислот с разветвленной цепью!

Положительные эффекты аминокислот с разветвленной цепью

Теперь перейдем к самому главному. Что дает нам потребление пищевых добавок BCAA? Исследования показывают, что прием BCAA может дать вам довольно серьезные положительные эффекты, включая следующие:

Даже если не учитывать других преимуществ потребления аминокислот с разветвленной цепью, данный эффект ускорения восстановления вызванных тренировками мышечных повреждений (не забывайте, что мышцы растут только тогда когда они получают микроповреждения) означает ускоренный рост мышц и увеличение силы. Благодаря ускоренному восстановлению вы можете тренироваться интенсивнее и чаще, что в свою очередь поможет реализовать поставленные цели намного быстрее.

Выносливость. BCAA могут служить донором азота в образовании L-аланина, который обеспечивает организм глюкозой после истощения запасов гликогена. Скорее всего, мысль об экономии гликогена вызывает у вас ассоциацию с высокоуглеводными диетами, однако, аминокислоты с разветвленной цепью и в этом доказали свою ценность.

В ходе четырехнедельного эксперимента японские ученые обеспечивали тренировавшихся до мышечного истощения крыс добавкой аминокислот с разветвленной цепью или плацебо. В итоге группа BCAA показала сохранение запасов гликогена в печени и скелетных мышцах во время тренировок. Это означает, что подопытные животные могли тренироваться с повышенной интенсивностью более длительный период времени. Таким образом, потребление аминокислот с разветвленной цепью позволит вам поддерживать тренировочную интенсивность и выносливость, даже если обычное питание не обеспечивает высокого уровня энергии. Этот эффект должен заинтересовать всех тех, кто когда-либо сидел на низкоуглеводной или низкокалорийной диете в течение длительного времени!

Стимуляция синтеза протеина. Оказывается, что BCAA могут самостоятельно стимулировать синтез мышечного протеина. Другими словами, эти аминокислоты способны вызывать мышечный рост даже в отсутствии тренировок с отягощениями! Исследования показывают, что прием аминокислот с разветвленной цепью повышает уровни таких гормонов, как тестостерон, гормон роста и инсулин. А это, между прочим, сильные анаболические гормоны.

Кроме того, исследования также показывают, что в условиях сильного стресса, например, при выполнении подъемов в гору в течение 21 дня, потребление BCAA (10 грамм в день) показало увеличение мышечной массы, в тот время как испытуемые, получавшие плацебо, не показали никаких изменений. Важный момент заключается в том, что люди, получавшие аминокислоты с разветвленой цепью, сумели нарастить мышечную массу в экстремальных условиях без анаболического стимула, такого как тренинг с отягощениями.

Стимуляция сжигания жира. Потребление BCAA активирует механизмы сжигания висцерального жира. Расположенный глубоко в абдоминальной области под подкожным жиром, висцеральный жир поддается сжиганию в результате ограничивающих калораж диет с очень большим трудом. В ходе одного исследования 25 участвующих в соревнованиях борцов были поделены на три диетарные группы: диета с высоким содержанием аминокислот с разветвленной цепью, диета с низким содержанием аминокислот с разветвленной цепью и контрольная диета. Испытуемые соблюдали свои диеты в течение 19 дней.

В ходе еще одного исследования ученые разделили испытуемых-альпинистов на две группы: группу аминокислот с разветвленной цепью (BCAA) и контрольную группу. По результатам эксперимента обе группы показали снижение веса, однако, группа BCAA сумела набрать мышечную массу и одновременно сжечь подкожный жир, в то время как другая потеряла мышцы.

Одна из теорий о том, каким же образом BCAA обеспечивают свои эффекты сжигания жира и построения мышц, заключается в следующем. Во время выполнения тренировки организм обнаруживает высокий уровень BCAA в крови, а это в свою очередь является признаком чрезмерного разрушения мышц. В связи с этим он останавливает мышечное разрушение и начинает использовать в качестве топлива преимущественно подкожный жир.

В то же время дополнительный объем аминокислот с разветвленной цепью в крови стимулирует инсулин, в результате чего BCAA транспортируются прямо к мышцам. Таким образом, человек сжигает подкожный жир и одновременно наращивает мышечную массу. И если чутье нас не обманывает, то для того, чтобы максимизировать жиросжигающий эффект аминокислот с разветвленной цепью, вам необходимо ограничить потребление углеводов за два часа до тренировочной сессии.

Улучшение иммунной функции. Тренироваться нелегко, если вы заболели, не говоря уже о мышечном росте. Более того, еще сложнее вернуться к тренировкам после простуды, не потеряв при этом силу и размеры. Когда вы тренируетесь с высокой интенсивностью или высоким объемом, то рискуете ослабить иммунитет и просто-напросто заболеть. Однако потребляя аминокислоты с разветвленной цепью, вы можете обратить потерю глютамина, который является важным соединением для иммунной системы. Кроме того, BCAA способствуют профилактике катаболизма, что в свою очередь способствует ускорению восстановления и ослабляет негативные эффекты тренировок на организм.

Антикатаболические эффекты. По всей видимости, аминокислоты с разветвленной цепью проводят большую часть своих анаболических эффектов через антикатаболическую активность. В двух словах, они подавляют использование мышечного протеина в качестве топлива и тем самым предотвращают его разрушение. Отчасти это происходит в результате того, что они жертвуют собою в качестве топлива.

Между тем, в результате ослабления разрушений мышечного протеина во время тренировок ускоряется синтез протеина, и вы получаете больше мышечной массы! В ходе одного исследования с участием людей, страдающих ожирением, которые соблюдали ограничивающую диету, потребление аминокислот с разветвленой цепью подняло анаболизм и экономию азота, в результате чего испытуемые сжигали больше подкожного жира вместо сухой мышечной массы, сохраняя тем самым мышечный протеин.

Источники аминокислот с разветвленной цепью

Молочные продукты и красное мясо содержат большое количество BCAA, хотя они имеются во всех содержащих протеин продуктах. Пищевые добавки сывороточного и яичного протеина являются альтернативным источником BCAA. Кроме того, следует отметить, что пищевые добавки BCAA обеспечивают вас аминокислотами лейцин, изолейцин и валин.

Необходимый объем аминокислот с разветвленной цепью

Большинство диет обеспечивают адекватный объем BCAA для большинства людей, который составляет примерно 55-145 миллиграмм на килограмм веса тела. Интенсивно тренирующиеся атлеты часто принимают пять грамм лейцина, четыре грамма валина и два грамма изолейцина в день для, того чтобы предотвратить потерю мышц и ускорить их рост.

Узнайте больше о пользе аминокислот:

Опубликовано на сайте MasMaster.RU
Перепечатка допустима только с гиперссылкой на данную страничку

Использованы материалы:
Blomstrand E1, Eliasson J, Karlsson HK, Köhnke R. Branched-chain amino acids activate key enzymes in protein synthesis after physical exercise. J Nutr. 2006 Jan;136(1 Suppl):269S-73S. doi: 10.1093/jn/136.1.269S.
MacLean DA, Graham TE, Saltin B. Branched-chain amino acids augment ammonia metabolism while attenuating protein breakdown during exercise. Am J Physiol. 1994 Dec;267(6 Pt 1):E1010-22.
Wiśnik P, Chmura J, Ziemba AW, Mikulski T, Nazar K.
Qin LQ. Higher branched-chain amino acid intake is associated with a lower prevalence of being overweight or obese in middle-aged East Asian and Western adults. J Nutr. 2011 Feb;141(2):249-54. doi: 10.3945/jn.110.128520. Epub 2010 Dec 15.

Источник

BCAA: что это? Для чего нужны? Как принимать?

Фарида Сеидова

Врач и редактор / Опубликовано

Поделиться этой страницей

Что такое BCAA?

BCAA – это комплекс, в состав которого входят три незаменимые аминокислоты (лейцин, изолейцин и валин).

Аминокислоты с разветвленными боковыми цепями метаболизируются не в печени, как другие незаменимые аминокислоты, а в скелетных мышцах. 2 Эти незаменимые аминокислоты составляют 35% от всех аминокислот в мышцах, 3 поэтому их можно считать главным строительным материалом мышц. При выполнении физических упражнений, когда после продолжительных физических занятий истощаются запасы углеводов, BCAA становятся мощным источником АТФ, или энергии. Это приводит к улучшению спортивных показателей.

Важно принимать BCAA каждый день, но многие продукты, являющиеся источниками белка, такие как мясо и яйца, уже содержат эти аминокислоты. У тех, кто потребляет небольшое количество белков с пищей, прием добавок с BCAA с течением времени может привести к ускорению синтеза мышечного белка и большему росту мышц. Добавку также могут принимать начинающие спортсмены для предотвращения усталости. Более подробное описание роли BCAA в организме будет освещено ниже.

Лейцин играет важную роль в синтезе мышечного протеина, а изолейцин способствует усвоению мышцами глюкозы. 4 Для определения роли валина в составе добавки требуется проведение дополнительных исследований.

Формы BCAA

Обычно аминокислоты в одной порции BCAA распределены в следующей пропорции:

Это довольно распространенная пропорция — 2:1:1.

Они могут продаваться и в пропорции 4:1:1, когда в порции продукта содержится четыре грамма лейцина и по одному грамму изолейцина и валина.

Чтобы разобраться в том, какая форма лучше подойдет именно вам, читайте нашу статью «Какое соотношение аминокислот в BCAA является лучшим?».

Как принимать BCAA?

Рекомендуемая разовая доза приема — пять граммов. Эту дозу можно принимать от одного до трех раз в день. Также исследования показали, что ВСАА эффективны даже при смешивании с протеиновым коктейлем.

Что касается времени приема добавки, то наиболее эффективным является прием BCAA утром, а также до, во время и после тренировок.

Во время или после тренировки:

Исследования показали, что прием BCAA во время или после тренировки может уменьшить распад мышц, что особенно важно, если вы следуете низкокалорийной диете. Такие добавки могут также оказать положительное влияние, если вы сильно устаете на тренировках.

До тренировки:

Прием BCAA до тренировки, как было доказано в ходе экспериментов, уменьшает болезненность мышц в следующие дни после проведения тренировки. Это значит, что вы сможете так же интенсивно тренироваться и на следующий день.

Идеально принять порцию BCAA перед тренировкой, а потом еще одну порцию после тренировки. Многие предпочитают употреблять эту добавку прямо в зале, разбавляя порошок в воде или в своем любимом напитке.

BCAA — довольно популярная добавка, и в интернете достаточно много информации о ее роли в жизни спортсменов. Рассмотрим основные свойства этой добавки, о которых вокруг так много говорят и, ссылаясь на результаты новых исследований, разберемся, что правда, а что нет.

Cинтез мышечного белка: В результате научных исследований было доказано, что BCAA ( в большей мере лейцин) могут ускорять синтез мышечного белка. 5

Предотвращают процесс разрушения мышц: Исследования показали, 6 что пероральный прием добавок с BCAA (77 мг/кг массы тела) до начала тренировок привел к повышению содержания ВСАА в крови и в клетках во время тренировки. В то же время было отмечено значительное уменьшение распада мышечного белка и разрушения мышц.

Исследования показали, что прием десяти граммов BCAA во время тренировки может снизить чувство усталости (в данном случае речь идет о ментальной усталости, степень которой оценивали после тренировки). Эти аминокислоты подавляют производство серотонина, который считается гормоном, регулирующим настроение и чувство усталости. 7 Часто уровень серотонина повышается во время выполнения упражнений, 8 что приводит к усилению ощущения усталости. Принимая BCAA, вы сможете тренироваться более интенсивно, строя при этом еще больше мышц.

Согласно результатам исследования, свойство ВСАА отдалять усталость при выполнении длительных упражнений на выносливость проявляется только у начинающих спортсменов. Многочисленные эксперименты показали, что при таких же условиях продукт не оказывает подобного действия на продвинутых атлетов. 9

BCAA могут снижать болезненные ощущения в мышцах на следующий день после тренировки. 10

Каким образом прием ВСАА сказывается на увеличении выходной мощности во время тренировки? Аминокислоты напрямую не влияют на выходную мощность, это действие вторично — выходная мощность возрастает как результат снижения болезненности мышц. Кроме того, BCAA также снижают концентрацию в крови веществ, которые содействуют мышечному повреждению. Все эти факторы и приводят к повышению физической работоспособности. 11

В связи со способностями ВСАА уменьшать распад мышц, который обычно наблюдается после тренировок, и стимулировать синтез мышечного белка, можно заключить что это полезная добавка для активных людей.

На сегодняшний день нет никаких научных данных о возможном вредном воздействии BCAA, поэтому добавка считается безопасной.

Однако нет достаточно надежной информации, подтверждающей безопасность приема этой добавки для беременных и кормящих женщин, поэтому в этом случае лучше воздержаться от их употребления. Кроме того, не рекомендовано применение BCAA больным амиотрофическим склерозом и кетоацидозом.

Также не стоит принимать BCAA и другие аминокислотные добавки за неделю до и после хирургических операций, так как прием таких добавок может отразиться на уровне сахара в крови.

Заключение

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что потребность в ВСАА возрастает при повышенной физической активности. Поэтому, если вы занимаетесь спортом, вам необходимо приобрести эту добавку.

И помните, BCAA – это не волшебная пилюля. Наряду с приемом добавок вам потребуется грамотно построенная программа тренировок и правильная диета, иначе ваши результаты будут минимальными!

Автор: Алексей Ловцов

Редактор и корректор: Фарида Сеидова

Источник

Аминокислоты с разветвленной цепью что это такое

Аминокислоты с разветвлёнными боковыми цепями (англ. branched-chain amino acids, BCAA) — группа протеиногенных аминокислот, характеризующихся разветвлёнными строением алифатической боковой цепи. К таким аминокислотам относятся лейцин, изолейцин и валин. Эти аминокислоты являются незаменимыми, то есть не синтезируются в организме, и поступают исключительно с пищей.

Среднее содержание ВСАА в белках пищи составляет 25 %. Лейцин, изолейцин и валин содержатся в мясе, птице, твороге, орехах, рыбе, яйцах, молоке, соевых белках, печеных бобах, цельной пшенице, коричневом рисе, миндале, бразильских орехах, семенах тыквы, нуте, кешью, чечевице и кукурузе.

В отличие от других аминокислот ВСАА катаболизируются не в печени, а в скелетных мышцах, сердце, других органах и тканях. Во время тренировок эти аминокислоты используются мышцами в качестве источников энергии и обеспечивают 10 % необходимой мышцам энергии. Лейцин также может помочь нарастить мышечную массу, стимулируя синтез белка в мышцах при нагрузке.

ВСАА составляют примерно 14-18 % аминокислот в белках скелетных мышц человека.

ВСАА часто включают в состав продуктов для спортивного питания в качестве одного из многих компонентов, также производятся биологически активные добавки к пище, содержащие лейцин, изолейцин и валин. Такие добавки нередко рекомендуются производителями людям, активно занимающимся спортом. Однако наилучшим источником данных аминокислот является все же рациональное и полноценное по содержанию белка питание. Если же вы все же хотите использовать какие-либо дополнительные источники, помимо пищи, обратите свое внимание на концентраты сывороточного белка (WPC), поскольку в них очень высокое содержание лейцина. Если вы хотите получить высококачественный продукт, не содержащий ГМО, пестицидов и гормонов, убедитесь, что сывороточный белок имеет органическую природу происхождения. Также сывороточный белок не должен подвергаться тепловой обработке, поскольку под воздействием высоких температур разрушается молекулярная структура сыворотки.

Не следует принимать лейцин в качестве монодобавки, так как его прием может привести к инсулинорезистентности и тяжелым гипергликемическим реакциям.

При использовании ВСАА в силовых тренировках они могут помочь нарастить мышечную массу и увеличить силу. Возможно, это происходит из-за потребления достаточного количества высокобелковой пищи. Нет необходимости применения ВСАА в случае соблюдения рациональной диеты с достаточным количеством белка, поскольку обычные пищевые продукты позволяют получить 10-20 г ВСАА в день. Безопасным уровнем потребления ВСАА считается до 20 г в день.

Повышение содержания белка в питании автоматически увеличивает потребление ВСАА.

Результаты нескольких краткосрочных исследований продолжительностью от 3 до 6 недель, в которых участвовали профессиональные спортсмены, показывают, что около 10–14 г день дополнительных BCAA могут увеличить прирост мышечной массы и силы во время тренировок.

Проводятся и другие исследования, в которых выясняется возможность применения данных аминокислот для улучшения качества жизни при различных заболеваниях, таких как сахарный диабет, цирроз печени, тардивная дискенезия, анорексия и других.

ВСАА используются в лечении энцефалопатий печеночного происхождения, имеются сведения о повышении концентрации внимания при приеме ВАСС у детей с фенилкетонурией.

ВАСС безопасны при правильном применении. Однако известны и ряд побочных эффектов, таких как усталость, снижение координации.

Их следует использовать с осторожностью до или во время деятельности, связанной с необходимостью повышенной координации, например, вождения.

Также ВАСС могут вызывать тошноту, рвоту, диарею и вздутие живота. Редко, но вызывают повышение кровяного давления и головную боль.

Беременным и кормящим женщинам следует воздержаться от использования ВАСС, поскольку отсутствуют сведения о безопасности такого применения.

Не следует использовать данные аминокислоты при боковом амиотрофическом склерозе (БАС, болезнь Лу Герига), поскольку их употребление связывают с развитием легочной недостаточности у таких пациентов и повышением смертности.

Нельзя использовать ВАСС при болезни мочи кленового сиропа, поскольку это может привести к развитию судорог и тяжелой умственной и физической отсталости.

Идиопатическая гипогликемиия у детей также является противопоказанием для использования ВАСС, поскольку при таком состоянии лейцин снижает уровень сахара в крови (за счет стимулирования поджелудочной железы, которая начинает выделять инсулин).

Поскольку ВАСС могут влиять на уровень сахара в крови, необходимо отказаться от их применения минимум за 2 недели до предполагаемого хирургического вмешательства.

ВАСС нельзя применять вместе с такими лекарственными препаратами, как леводопа, противодиабетические средства.

Кортикостероиды, диазоксид, гормоны щитовидной железы снижают активность ВАСС.

Для любого человека, желающего получить наилучший эффект от физических упражнений, рациональное питание и достаточное водопотребление играют важную роль. Людям, занимающимся спортом, требуется адекватное ежедневное количество калорий, жидкости, углеводов (от 3 до 10 г/кг веса), белка (1,2-2,0 г/кг веса), жира (от 20% до 35% от общего количества калорий), а также адекватные уровни витаминов и минералов.

Вы можете дополнительно принимать БАД к пище, содержащие аминокислоты с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин и валин). В ряде источников рекомендуется принимать ВАСС до и после тренировок, другие исследователи называют лучшим временем для приема ВАСС ночные часы, перед сном. Прежде чем начать прием БАД к пище с BCAA необходимо проконсультироваться с врачом, чтобы не только узнать, какое количество данных аминокислот необходимо принимать, но и предотвратить развитие побочных эффектов.

И все же наилучшим выбором для получения ВАСС будет не прием БАД к пище или концентратов сывороточного белка (WPC), а оптимизация своего ежедневного рациона, употребление в пищу достаточного количества белков, жиров, углеводов и микронутриентов, включая витамины и минералы.

Источник

Аминокислоты с разветвленной цепью что это такое

Болезнь кленового сиропа (БКС), метилмалоновая ацидурия, пропионовая ацидурия, изовалериановая ацидурия и другие вторичные по отношению к метаболизму АКРЦ органические ацидурии в совокупности составляют наиболее часто встречающиеся врожденные дефекты метаболизма аминокислот. Заболевания имеют много общих симптомов и обычно соответствуют одному из трех клинических типов; тяжелой форме у новорожденных, интермиттирующей форме с поздним началом и хронической прогрессирующей форме. Рецидивирующая кома (основное проявление данных заболеваний) связана с непосредственным токсическим воздействием накопившихся метаболитов, в то время как хроническое накопление может препятствовать развитию центральной нервной системы или метаболизму головного мозга, приводя к задержке развития (Morton et al., 2002; Deodato et al., 2006; Vockley и Ensenauer, 2006).

а) Биохимические и генетические изменения. Эти заболевания являются результатом дефекта ферментов, участвующих в метаболизме лейцина, валина и изолейцина. Три нейтральных АКРЦ изначально метаболизируются обычным путем: вслед за транасаминированием происходит тиамин-зависимое декарбоксилирование, дефицит которого отмечается при БКС (этап 1). Дефект декарбоксилирования является причиной накопления АКРЦ и соответствующих кетокислот. В дальнейшем пути катаболизма АКРЦ расходятся. Лейцин метаболизируется до ацетоацетата и ацетил-кофермента А. Специфическая ферментная недостаточность возможна на каждом этапе. Дефицит изовалерил-кофермент А дегидрогеназы является причиной изовалериановой ацидурии (этап 2), изовалерат является высокотоксичным веществом.

Дефицит 3-метилкротонил-кофермент А карбоксилазы, биотин-зависимого фермента, (этап 3) приводит к 3-метил-кротонил-глицинурии в результате мутации декарбоксилазы апофермента или аномального метаболизма биотина. 3-метилглутаконовая ацидурия I типа (этап 4) является другим редким заболеванием, вызванным дефектом катаболизма лейцина (Ly et al., 2003). Катаболизм валина и изолейцина протекает с образованием пропионил-кофермента А и матилмалонил-кофермента А. Метионин и треонин, жирные кислоты с нечетным количеством углеродных остатков и боковая цепью холестеринового радикала, являются другими предшественниками пропионил-кофермента А. Пропионил-кофермент А образует метилмалонил-кофермент А с участием биотин-зависимой декарбоксилазы (этап 5), дефицит которой вызван мутацией декарбоксилазы апофермента (пропионовая ацидурия) или аномальным метаболизмом биотина. Метилмалонил-кофермент А в два последовательных этапа под действием метил-кофермент А эпимеразы (Dobson et al., 2006), а затем под действием В₁₂-зависимой метилмалонил-кофермент А мутазы (этап 6) превращается в сукцинил-кофермент А.

Дефицит активности каждого фермента приводит к метилмалоновой ацидурии. Аномальный метаболизм витамина В₁₂ является причиной различных форм метилмалоновой ацидурии. До соединения пропионил-кофермента А описаны дефекты каждого этапа катаболизма изолейцина и валина, приводящие к ряду метаболических нарушений (Nguyen et al., 2002; Matern et al., 2003; Poll-The et al. 2004b; Salomons et al., 2007). Многие накапливаемые интрамитохондриальные метаболиты кофермента А являются субстратами эстерификации карнитина, процесса, который приводит к накоплению специфических ацилкарнитинов, выявляемых в цельной крови с помощью двойной масс-спектрометрии. Следовательно, большинство описанных заболеваний поддаются массовому неонатальному скринингу (Tarini, 2007).

Почти все заболевания данной группы наследуются аутосомно-рецессивным путем; дефицит 2-ме-тил-3-гидроксибутирил кофермент А дегидрогеназы является сцепленным с Х-хромосомой заболеванием. Антенатальная диагностика может проводиться путем оценки метаболитов в амниотической жидкости, определения активности специфических ферментов в образцах ворсин хориона и амниотических клетках и/или выявления патогенетических мутаций. По результатам программ скрининга новорожденных в сочетании с исследованиями мутаций было выявлено, что у ряда участвовавших в скрининге пациентов с изовалерьяновой ацидурией или 3-метилкротонглицинурией выявлялся слабо выраженный или даже бессимптомный фенотип.

б) Нейропатология. Имеющиеся результаты патологоанатомических исследований свидетельствуют об атрофии и различных гистологических изменениях мозга. Губчатая дегенерация белого вещества является неспецифическим повреждением, выявляемым у новорожденных. Часто описываемая у пациентов с метилмалоновой или пропионовой ацидурией дегенерация базальных ганглиев является заметным признаком среди детей старшего возраста с некрозом бледного шара, губчатыми и кистозными полостями. Серое вещество головного мозга и мозжечка и зубчатое ядро могут быть повреждены за счет диффузной вакуолизации вокруг нейронов и внутри нейтрофилов (Feliz et al., 2003). Субкортикальный отек головного мозга во время острой метаболической декомпенсации часто является причиной смерти у пациентов с БКС. Описано небольшое количество случаев кровоизлияний в мозжечок.

Патогенез поражения мозга при нарушениях обмена АКРЦ изучен плохо. В острой стадии заболевания накопление токсических метаболитов может быть причиной депривации энергии в связи с ингибированием определенных ферментов, участвующих в окислении пирувата в цикле Кребса или в митохондриальной дыхательной цепи. Восприимчивость базальных ганглиев к депривации энергии может объяснять их частичное поражение при таких заболеваниях, в особенности при метилмалоновой и пропионовой ацидуриях. При БКС высокий уровень лейцина может привести к дефекту синтеза катехоламина, вторичного по отношению к дефекту захвата головным мозгом нейтральных аминокислот и триптофана. Таким же образом взаимодействие метилмалоновой кислоты с сукцинатом может приводить к снижению синтеза гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Необратимые изменения могут быть результатом взаимодействия с синтезом миелина вследствие дефекта транспорта всех нейтральных аминокислот (Schwab et al., 2006). Кроме того, накопленные пропионил-кофермент А и метилмалонил-кофермент А являются предшественниками синтеза жирных кислот с нечетным количеством углеродных остатков и длинноцепочечными жирными кислотами с метиловым радикалом. Их объединение в липидные слои может быть причиной аномального синтеза липидной мембраны в центральной нервной системе.

в) Клинические проявления:

1. Тяжелые формы заболевания у новорожденных. Типичная клиническая картина представлена неуклонной деградацией без явных причин у новорожденных младенцев после бессимптомного периода, продолжающегося несколько дней. Первыми признаками является плохое сосание и трудности при кормлении с последующим развитием необъяснимой и прогрессирующей комы. В коматозном состоянии у большинства пациентов отмечается аксиальная гипотония с периферической дистонией, хореоатетозы, эпизоды опистотонуса и «боксирующих» и «велосипедных» движений конечностей. Судороги могут развиваться на более поздних стадиях заболевания. У больных детей может развиваться отек мозга с выбуханием родничка, что вызывает подозрения в наличии инфекции центральной нервной системы. На ЭЭГ часто отмечается паттерн вспышкаподавление. Биохимические аномалии включают метаболический ацидоз и кетонурию в сочетании с гипераммониемией и гиперлактацидемией. Общий краткосрочный прогноз улучшается. В дальнейшем, несмотря на лечение, часто возникают интеркуррентные эпизоды с клиническими проявлениями, сходными с проявлениями поздних интермиттирующих форм.

2. Интермиттирующие формы заболевания с поздним началом. Приблизительно у трети пациентов нарушения обмена АКДЦ отмечаются в детском и даже в подростковом или взрослом возрасте. Повторяющиеся приступы развиваются часто, хотя в промежутках пациент может казаться практически здоровым. Начало заболевания в большинстве случаев провоцируется состояниями, усиливающими белковый катаболизм (инфекцией, травмой и т.д.), или усиленным потреблением белка, но могут развиваться без явной причины. Рецидивирующие эпизоды комы или летаргии с атаксией являются основными проявлениями. Чаще всего кома не сопровождается другими аномальными неврологическими признаками. Кетоацидоз и различные аномалии уровня глюкозы в крови свидетельствуют о метаболическом характере заболевания. Тем не менее, у небольшого количества пациентов заболевание может проявляться гемиплегией и гемианопсией или признаками и симптомами отека мозга, имитирующими цереброваскулярные события или опухоли центральной нервной системы.

Часто отмечаются аномалии ЭЭГ: медленные дельтаволны, утрата нормального альфа-ритма, легкие неспецифические нарушения ритма или крупные аберрантные паттерны. Очаговая активность (при наличии) обычно локализуется в височной области.

У возрастающего количества пациентов с органическими ацидуриями и, в особенности, метилмалоновой и пропионовой ацидуриями отмечается острый прогрессирующий экстрапирамидный синдром вследствие двустороннего некроза базальных ганглиев. Чаще всего данные повреждения встречаются в бледном шаре, но могут поражать другие базальные ганглии (Chemelli et al., 2000).

3. Хронические прогрессирующие формы. Гипотония, мышечная слабость, неспецифическая задержка развития и припадки в редких случаях являются единственными проявлениями изовалериановой, метилмалоновой или пропионовой ацидурии. Чаще всего данные изменения сочетаются с симптомами со стороны пищеварения и питания и плохой прибавкой веса. С другой стороны, данные хронические неврологические формы могут быть проявлением 3-метилкротонглицинурии, которая характеризуется неподдающимися лечению припадками, гипотонией, микроцефалией и задержкой развития (при рано начинающихся формах) или метаболической лейкодистрофией с эпизодами, подобными болезни Рея (у детей старшего возраста). Кроме того, многие бессимптомные случаи были выявлены с помощью скрининга методом тандемной масс-спектрометрии среди новорожденных. 3-метилглутаконовая ацидурия I типа может проявляться легкими неврологическими нарушениями (Nguyen et al., 2002). Малоновая ацидурия может проявляться изолированной задержкой развития или задержкой развития в сочетании с припадками, мышечной слабостью и кардиомиопатией (Salomons et al., 2007). Описаны редкие случаи 2-метилбутирилглицинурии и изобутирилглицинурии, проявлявшиеся мышечной слабостью и некоторой задержкой умственного развития.

Тем не менее, подавляющее большинство недавно зарегистрированных пациентов выявлено путем систематического скрининга и не имеют симптомов заболевания (Li et al., 2003), несмотря на доказанные мутации соответствующих генов (Matern et al., 2003; Pedersen et al., 2006). Дефицит 2-метил-3-гидроксибутирил-кофермент А дегидрогеназы может быть причиной сцепленного с Х-хромосомой прогрессирующего нейродегенеративного заболевания второго года жизни с признаками, напоминающими последствия гипоксическо-ишемического повреждения головного мозга новорожденных (Poll-The et al., 2004b). Нарушения движений, такие как хорея, в сочетании с расстройствами интеллекта могут быть признаком прогрессирующих форм любой органической ацидурии.

Метилмалоновая ацидурия.
На МРТ в Т2-режиме видны симметричные участки усиления сигнала в области бледного шара у восьмимесячного ребенка.
Также отмечаются признаки отсроченной миелинизации.

г) Биохимическая диагностика. Диагностика основана на выявлении аномальных промежуточных субстратов и сопутствующих веществ, образующихся в результате метаболического блока. У пациентов с БКС хроматография аминокислот характеризуется высоким уровнем лейцина, валина и изолейцина в плазме и моче, а также наличием аллоизолейцина. С другой стороны, все остальные блоки ферментов приводят к накоплению в плазме и экскреции с мочой органических кислот и диагностируются с помощью газожидкостной хроматографии и масс-спектрометрии, в то время как аминокислотная хроматография не позволяет поставить диагноз. Тандемная масс-спектрометрия позволяет диагностировать данные нарушения за счет выявления аномальных параметров ацилкарнитина, формирующихся в результате накопления специфических ацилкарнитинов. Для окончательной диагностики требуется оценка специфической ферментной активности в фибробластах или лейкоцитах и/или идентификация патогенной мутации в пораженных генах.

д) Лечение. Целью лечения является снижение количества токсических метаболитов (Ogier de Baulny et al., 2005). В периоде новорожденности в случае наиболее остро протекающего заболевания детям требуется активное питание, часто в сочетании с экзогенной детоксикацией. Долгосрочная диетотерапия предполагает ограничение потребления белка при сбалансированной по остальным компонентам диете. В связи с тем, что некоторые витамины являются кофакторами специфических ферментных превращений, очень большие дозы данных витаминов должны систематически тестироваться в каждом случае. Данное терапевтическое тестирование позволяет выявить пациентов, реагирующих на применение витаминов, у которых заболевание выражено в меньшей степени и необходима менее строгая диета. При лечении органических ацидурий систематически применяется поддерживающая терапия L-карнитином. При изовалериановой ацидурии и 3-метилкротонилглицинурии применение L-глицина и L-карнитина увеличивает экскрецию метаболитов с мочой и является эффективным средством детоксикации.

Несмотря на раннюю диагностику и лечение, в любом возрасте у таких детей сохраняется риск развития угрожающего жизни метаболического дисбаланса и неврологических последствий. Кроме того, у многих пациентов с метилмалоновой и пропионовой ацидурией отмечается прогрессирующая неврологическая дисфункция с нарушением интеллекта, атаксией, мышечной слабостью и недостаточностью питания. Другие осложнения затрагивают почки, поджелудочную железу и сердце. Учитывая данные долгосрочные осложнения, проводится трансплантация печени и почек. Трансплантация не способна предотвратить острую неврологическую деградацию и некроз базальных ганглиев (Leonard et al., 2001; Chakrapani et al., 2002).

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 12.12.2018

Источник