У хворого діагностовано алкаптонурію. Вкажіть фермент, дефект якого є причиною цієї патології:

Чому це правильна відповідь

Алкаптонурія є класичною спадковою амінокислотною ферментопатією, що належить до порушень катаболізму ароматичних амінокислот — тирозину та, відповідно, фенілаланіну. У нормі фенілаланін гідроксилюється до тирозину, а потім тирозин вступає в низку послідовних реакцій, спрямованих на утворення фумарату та ацетоацетату — проміжних метаболітів циклу Кребса і кетогенезу. Однією з ключових ланок цього шляху є перетворення гомогентизинової кислоти на малеїлацетооцтову кислоту, реакція, яка потребує ферменту оксидази гомогентизинової кислоти (гомогентизат-1,2-діоксигенази). Дефект саме цього ферменту призводить до блокади всього подальшого катаболічного шляху. Коли оксидаза гомогентизинової кислоти не функціонує або функціонує недостатньо, гомогентизинова кислота не утилізується, накопичується в тканинах та значно виводиться з сечею. У присутності кисню та лужного середовища вона легко окиснюється, утворюючи темні пігментоподібні полімери (алкаптони), які зумовлюють характерне потемніння сечі при стоянні та пігментацію сполучної тканини (охроноз). Це накопичення токсичного метаболіту пояснює, чому алкаптонурія супроводжується хронічним ураженням хрящів, шкіри, клапанів серця й розвитком артропатій. Біохімічний сенс цього порушення пов’язаний не лише з накопиченням гомогентизинової кислоти, але й з припиненням утворення ацетоацетату та фумарату, тобто з ураженням енергетичного потенціалу клітини, який частково компенсується за рахунок побічних шляхів. Проте головним у патогенезі залишається токсична дія самого надлишку гомогентизинової кислоти, її здатність до окиснення та полімеризації в тканинах. Правильним варіантом у задачі є саме оксидаза гомогентизинової кислоти, адже її дефіцит однозначно веде до формування класичної клінічної тріади алкаптонурії: темна сеча, охроноз, прогресуюча артропатія. Жоден інший фермент із запропонованих варіантів не належить до катаболічного шляху тирозину на тому етапі, де утворюється і має бути утилізована гомогентизинова кислота.