У новонародженої дитини спостерігається зниження інтенсивності смоктання, часте блювання, гіпотонія. У сечі та крові значно підвищена концентрація цитруліну. Який метаболічний процес порушений?

Чому це правильна відповідь

Описана в задачі ситуація з підвищенням концентрації цитруліну в крові та сечі у новонародженого є типовою для порушень орнітинового циклу, який також називають циклом сечовини. Це основний шлях детоксикації аміаку в печінці, де токсичний аміак перетворюється на нетоксичну сечовину. Цитрулін є одним із проміжних метаболітів цього циклу, що утворюється на етапі конденсації карбамоїлфосфату з орнітином. Якщо подальший етап перетворення цитруліну порушений, він накопичується в крові й інтенсивно виводиться нирками, що і пояснює описані лабораторні зміни. Механістично орнітиновий цикл починається в мітохондріях гепатоцитів з утворення карбамоїлфосфату з аміаку і СО₂ за участю карбамоїлфосфатсинтетази I, далі карбамоїлфосфат конденсується з орнітином під дією орнітранскарбамоїлази з утворенням цитруліну, який виходить у цитозоль. У цитозолі цитрулін з’єднується з аспартатом за реакцією, що каталізується аргінінсукцинатсинтетазою, утворюючи аргінінсукцинат, з якого потім формується аргінін і фумарат. Підвищення цитруліну найчастіше вказує на дефект саме на рівні аргінінсукцинатсинтетази (цитрулінемія), коли цитрулін не може йти далі по циклу і накопичується. Регуляція циклу сечовини тісно пов’язана з навантаженням азотом, надходженням білка з їжею та активністю ферментів. При спадкових дефектах одного з ферментів орнітинового циклу ніякі звичайні регуляторні механізми не можуть компенсувати блок ферменту, тому аміак накопичується. Амонієва інтоксикація має особливу тропність до центральної нервової системи, оскільки аміак порушує енергетичний обмін нейронів, збільшує утворення глутаміну, спричиняє набряк мозку, що клінічно проявляється блюванням, млявістю, зниженням тонусу м’язів, судомами. Клінічно у новонароджених із порушенням орнітинового циклу швидко розвиваються симптоми енцефалопатії, м’язова гіпотонія, погіршення смоктального рефлексу, блювання, що відображає системний енергетичний колапс через гіперамоніємію. Підвищення цитруліну в крові та сечі є важливим діагностичним маркером, тому що він безпосередньо пов’язаний з заблокованим кроком циклу сечовини. У деяких формах порушень циклу сечовини можуть накопичуватися й інші проміжні метаболіти, але саме цитрулінемія є однією з класичних картин. Таким чином, ключова біохімічна ознака, що визначає правильну відповідь, це одночасне поєднання новонародженого віку, симптомів амонієвої енцефалопатії та різкого підвищення цитруліну, що безпосередньо вказує на дефект орнітинового циклу. Жоден інший вказаний метаболічний шлях не містить цитрулін як специфічний проміжний продукт і не може пояснити таку картину.