Людина захворіла на пелагру. При опитуванні стало відомо, що впродовж тривалого часу вона харчувалася переважно кукурудзою, мало вживала м’яса. Дефіцит якої речовини у кукурудзі спричинив розвиток хвороби?

Чому це правильна відповідь

Пелагра є класичним авітамінозом В3 (ніацину), що розвивається при тривалому дефіциті нікотинової кислоти та її аміду (НАД/НАДФ). Основним ендогенним джерелом ніацину є L-триптофан, з якого в печінці синтезується близько 60 мг триптофану = 1 мг ніацину за кінуреніновим шляхом. Перша реакція — окисне розщеплення індольного кільця триптофану триптофан-2,3-діоксигеназою (TDO) з утворенням N-формілкінуреніну, далі гідроліз до кінуреніну, гідроксилювання до 3-гідроксикінуреніну, розщеплення до 3-гідроксиантранілової кислоти та подальші етапи з утворенням 2-аміно-3-карбоксимуконат-семіальдегіду, який неферментативно перетворюється в хінолінову кислоту і далі в нікотинатмононуклеотид (NAMN) → нікотинатдинуклеотид (NaAD) → НАД. Всі ферменти шляху (кінуренін-3-монооксигеназа, кінуреніназа, 3-гідроксиантранілат-3,4-діоксигеназа) є ФАД- або НАДФН-залежними і потребують вітамінів В2 та В6. Кукурудза містить дуже мало доступного триптофану (близько 0,5–0,7 г/кг) і велика частина його зв’язана в формі ніацин-неактивних естерів з полісахаридами, які не гідролізуються в ШКТ людини. Одночасно в кукурудзі практично відсутній вільний ніацин. При одноманітному кукурудзяному харчуванні надходження триптофану падає нижче 5–10 мг/кг/добу, що недостатньо для ендогенного синтезу НАД. Низький рівень НАД/НАДФ блокує окисно-відновні реакції в циклі Кребса, гліколізі, пентозофосфатному шляху та β-окисненні жирних кислот, що призводить до енергетичного дефіциту в клітинах з високим метаболізмом — епідермісу, слизових, нейронів. Клінічно це проявляється класичною тріадою пелагри — дерматит (фотосенсибілізація, гіперпігментація, десквамація на відкритих ділянках), діарея (ураження слизової кишечника) та деменція (нейродегенерація). Саме дефіцит триптофану як єдиного замінного попередника ніацину в кукурудзяній дієті є біохімічною причиною розвитку пелагри.