A 2-year-old child with delayed physical and mental development was brought to the hospital. The child’s parents are the most concerned by frequent profuse vomiting that occurs in their child after eating. Laboratory testing detected phenylpyruvic acid in the child’s urine. What type of metabolism is disturbed, causing this pathology?

Чому це правильна відповідь

Клінічна картина (затримка фізичного та психічного розвитку, блювання після їжі, екскреція фенілпіровиноградної кислоти з сечею) є класичною для фенілкетонурії (ФКУ) — спадкової ферментопатії обміну ароматичних амінокислот. У 98 % випадків ФКУ зумовлена мутаціями гена фенілаланінгідроксилази (ФАГ), локалізованої в цитозолі гепатоцитів, яка за участю молекулярного кисню, тетрагідробіоптерину (BH₄) і заліза каталізує гідроксилювання L-фенілаланіну до L-тирозину. При дефіциті ФАГ фенілаланін не перетворюється на тирозин і накопичується в крові (гіперфенілаланінемія >1200 мкмоль/л). Надлишок фенілаланіну метаболізується альтернативним шляхом — трансамінуванням з α-кетоглутаратом за участю піридоксальфосфат-залежної амінотрансферази з утворюється фенілпіруват (фенілпіровиноградна кислота), який далі відновлюється до феніллактату або декарбоксилюється до фенілацетату. Ці метаболіти екскретуються з сечею, надаючи їй характерного «мишачого» запаху. Високий рівень фенілаланіну токсичний для ЦНС: він конкурує з іншими великими нейтральними амінокислотами (тирозин, триптофан) за транспорт через гематоенцефалічний бар’єр, порушує синтез катехоламінів і серотоніну, інгібує піруватдегідрогеназу і викликає демієлінізацію, що призводить до тяжкої розумової відставання, судом і мікрорефлексії. Гіперфенілаланінемія також пригнічує синтез меланіну через конкуренцію з тирозином, що пояснює світле волосся та шкіру хворих. Блювання виникає через токсичну дію фенілпірувату на ЦНС і шлунково-кишковий тракт. Без дієтотерапії (обмеження фенілаланіну) розвивається глибока олігофренія. Таким чином, патологія зумовлена виключно порушенням обміну ароматичних амінокислот, а саме блокади гідроксилювання фенілаланіну.