У крові хворого збільшена концентрація пірувату, значна кількість його екскретується з сечею. Який авітаміноз спостерігається у хворого?

Чому це правильна відповідь

Підвищення пірувату в крові та його екскреція з сечею свідчать про порушення окисного декарбоксилювання пірувату — ключового етапу енергетичного обміну, що забезпечує перехід пірувату в ацетил-КоА. Цей процес відбувається в матриксі мітохондрій і каталізується мультиферментним піруватдегідрогеназним комплексом. Центральним коферментом цього комплексу є тіамінпірофосфат (ТПФ) — активна форма вітаміну B1. Саме дефіцит вітаміну B1 блокує перший і найважливіший етап реакції — декарбоксилювання пірувату. У нормі піруват надходить до мітохондрії, де піруватдекарбоксилаза (Е1-компонент ПДГК) за участю ТПФ відщеплює CO2, утворюючи гідроксіетил-ТПФ. Далі цей фрагмент переноситься на ліпоєву кислоту (Е2), відновлюється та утворює ацетилліпоамід, який у комбінації з коферментом А дає ацетил-КоА. На завершальному етапі комплекс відновлює ФАД і НАД+, формуючи НАДН. При авітамінозі B1 саме перший реакційний крок не відбувається, тому піруват накопичується в цитозолі та плазмі. Регуляція ПДГК залежить від співвідношення АТФ/АДФ, НАДН/НАД+ і рівня ацетил-КоА. Але за відсутності ТПФ регуляторні механізми вже не здатні компенсувати дефект, оскільки фермент не працює незалежно від алостеричного чи ковалентного контролю. ТПФ є незамінним кофактором для відриву карбоксильної групи α-кетокислот, тому дефіцит B1 паралізує і подібні реакції — наприклад, у α-кетоглутаратдегідрогеназному комплексі циклу Кребса. Накопичення пірувату неминуче посилює утворення лактату під дією лактатдегідрогенази, що веде до лактацидозу — типової ознаки глибокого дефіциту B1. Відсутність ацетил-КоА погіршує роботу циклу Кребса, знижує утворення АТФ, особливо в енерго залежних тканинах — нервовій і серцевій. Саме тому клінічно дефіцит B1 проявляється неврологічними порушеннями, серцевою недостатністю (бері-бері) та енцефалопатією Верніке. У задачі ключовою ознакою є значне підвищення пірувату в крові та його поява в сечі. Це можливо лише при блокаді піруватдегідрогеназного комплексу, яка в класичному медичному контексті однозначно вказує на авітаміноз B1. Інші вітаміни не є критичними кофакторами саме цієї реакції й не спричиняють такого різкого накопичення пірувату.