Биохимия аминокислот - А. Майстер 1961
Нарушения обмена аминокислот при некоторых патологических состояниях
Обмен триптофана
Экскреция продуктов обмена триптофана
Имеются данные о появлении в моче многих соединений, являющихся продуктами обмена триптофана. Экскреция их отмечена при различных заболеваниях, но до настоящего времени нет полной ясности в вопросе о механизмах, лежащих в основе соответствующих нарушений обмена. Еще в ранних работах было установлено, что после скармливания триптофана животные выделяют с мочой кинуреновую кислоту [197, 198]. Кинуренин был открыт в моче кроликов после скармливания им больших количеств триптофана [199], а ксантуреновая кислота впервые была выделена из мочи крыс, которых кормили фибрином [200].
Достоверно известно, что ксантуреновая кислота выделяется при недостаточности витамина В6 (см., например, [201—203]). После введения большой дозы триптофана наблюдается примерное соответствие между количеством выводимой ксантуреновой кислоты и степенью развития недостаточности витамина B6 [204]. При беременности, по-видимому, возникает повышенная потребность в витамине В6, вследствие чего после нагрузки триптофаном выделяется сравнительно большое количество ксантуреновой кислоты [205, 206]. Найдено также, что туберкулезные больные при лечении гидр азидом изоникотиновой кислоты проявляют симптомы, характерные для недостаточности витамина В6, и выделяют повышенные по сравнению с нормой количества ксантуреновой кислоты после приема триптофана [207]. В другой работе сообщается, что у больных легкой формой туберкулеза, получавших изоникотинилгидразид, было отмечено нарастающее увеличение экскреции кинуренина и ацетилкинуренина после нагрузки L-триптофаном; увеличение экскреции ксантуреновой кислоты было менее значительным [208]. Эти данные можно объяснить угнетением действия кинурениназы и кинуренин-трансаминазы, так как в состав обоих этих ферментов входит витамин В6 (стр. 246).
Ксантуреновая кислота найдена также в моче больных, страдающих тяжелой формой диабета; после устранения глюкозурии экскреция ксантуреновой кислоты прекращалась. Кроме того, на взаимосвязь между ксантуреновой кислотой и диабетом указывает тот факт, что путем инъекции ксантуреновой кислоты удается вызвать гипергликемию и снизить содержание гликогена в печени. Полагают, что в основе этого эффекта лежит эндокринный (гипофизарно-адреналовый) механизм [209—212]. Мак- Даниель и сотрудники [213] опубликовали недавно данные о нарушении обмена триптофана у крыс при аллоксановом диабете. Эти исследователи отметили значительное увеличение экскреции N'-метилникотинамида у здоровых крыс после нагрузки триптофаном и отсутствие подобного эффекта у крыс с аллоксановым диабетом. После введения инсулина экскреция N'-метилникотинамида (в условиях данного опыта) повышалась до нормального уровня.
Выделение 3-оксикинуренина с мочой наблюдали у больных при туберкулезе [214] и при различных лихорадочных заболеваниях [215]. 3-Оксикинуренин наряду с кинуренином был найден при диабете, лейкемии, болезни Ходжкина, при множественной миеломе и лимфосаркоме; кроме того, моча при этих заболеваниях часто содержала также ксантуреновую, 3-оксиантраниловую и антраниловую кислоты [215].
В опытах по развитию опухолей у крыс под влиянием 2-ацетиламинофлуорена было выявлено наличие взаимоотношений между этим канцерогеном и триптофаном. Введение внутрь 2-ацетиламинофлуорена вызывало развитие опухолей в различных органах, но не в мочевом пузыре. Если же 2-ацетиламино- флуорен вводили вместе с DL-триптофаном, то опухоли мочевого пузыря возникали более чем у 90% подопытных животных [216]. Пока не опубликовано аналогичных исследований с применением L- и D-триптофана, однако, по данным исследований, касающихся роста животных, D-триптофан в организме крысы легко может превращаться в L-изомер (табл. 15). У человека, получившего L-триптофан, с мочой выделяются заметные количества кинуренина, кинуреновой и ксантуреновой кислот и N-метил-2-пиридон-5-карбоксамида, тогда как в моче у кошек найдено сравнительно мало этих и других производных триптофана. У кошек в отличие от человека рак мочевого пузыря встречается редко [217]. Наконец, установлено, что по крайней мере один из продуктов распада триптофана (3-оксиантраниловая кислота [218]) при введении его в мочевой пузырь мыши в виде пилюли вызывает развитие рака пузыря. Совокупность данных говорит о наличии какой-то связи между обменом триптофана и развитием опухоли; этот вопрос подлежит дальнейшему изучению.
Присутствие различных продуктов обмена триптофана в моче больных при некоторых заболеваниях может стоять в прямой связи со специфическим патологическим процессом; однако могут быть выдвинуты и другие объяснения. Например, выделение таких метаболитов может представлять собой вторичное явление, зависящее от изменения функции почек или от нарушения нормальных соотношений между различными аминокислотами в промежуточном обмене веществ. Возможно также, что полученные данные в какой-то степени связаны с повышенной интенсивностью распада триптофана. Обнаружено, что активность триптофанпероксидазы в печени может подвергаться быстрым и резким адаптивным изменениям и зависит от влияния определенных эндокринных воздействий. В свете этих данных возможно, что выделение продуктов распада триптофана с мочой является следствием повышенной интенсивности процесса окисления триптофана в кинуренин. В общем обмен триптофана может, по-видимому, служить чувствительным показателем многих болезненных состояний; но еще не ясно, являются ли нарушения обмена триптофана причиной соответствующих заболеваний или они всего лишь отражают наличие этих заболеваний. Возможность существования каузальных взаимоотношений между состоянием обмена триптофана и такими заболеваниями, как рак, диабет и туберкулез, подлежит дальнейшему изучению.
Опубликовано сообщение о том, что врожденная гипопластическая анемия (erythrogenesis imperfecta) — редкое заболевание, характеризующееся эритроидной гипоплазией костного мозга и циркуляцией в крови нормоцитарных и нормохромных эритроцитов, — сопровождается выделением антраниловой кислоты с мочой. Экскреция антраниловой кислоты повышалась при введении триптофана. После приема рибофлавина экскреция антраниловой кислоты, напротив, снизилась (стр. 401), однако при этом не наблюдалось изменений морфологической картины крови, на которую не оказывали влияния и лечебные препараты, обычно применяемые для стимулирования эритропоэза [219].