У лікарню доставлений дворічна дитина з уповільненим розумовим і фізичним розвитком, що страждає частими рвотами після прийому їжі. У сечі визначена фенілпіровиноградна кислота. Наслідком порушення якого обміну є дана патологія?

Чому це правильна відповідь

Фенілпіровиноградна кислота у сечі є класичним і абсолютно специфічним маркером порушення катаболізму амінокислоти фенілаланіну. У здорової людини фенілаланін у печінці гідроксилюється до тирозину під дією ферменту фенілаланінгідроксилази. Цей фермент працює лише за наявності коферменту тетрагідробіоптерину (BH₄), який переносить електрони. У випадку ферментної недостатності або дефекту регенерації BH₄ фенілаланін не переходить у тирозин, і тоді в цитозолі гепатоциту запускається альтернативний шлях трансамінування фенілаланіну з утворенням фенілпірувату. Саме фенілпіруват, а також його похідні фенілацетат і фенілактат накопичуються у крові та виводяться нирками, що й дає характерний лабораторний паттерн. Ключовим метаболічним механізмом є те, що тирозин стає умовно незамінною амінокислотою. Недостатність тирозину знижує синтез катехоламінів, тироксину, меланіну. Дефіцит меланіну призводить до гіпопігментації шкіри та волосся — класичної ознаки фенілкетонурії. Одночасно токсичне накопичення фенілаланіну та його оксокислот порушує транспорт амінокислот через гематоенцефалічний бар’єр, пригнічуючи синтез нейромедіаторів і нормальний розвиток головного мозку. Це і є основною причиною прогресуючого уповільнення розумового та фізичного розвитку у дітей. Регуляторно ця реакція не залежить від гормонів, а визначається тільки активністю ферменту й доступністю BH₄. Умови тесту вказують на часті блювання після їжі й ранній вік — це типова клініка класичної фенілкетонурії, де токсичні фенілкетони подразнюють ЦНС та шлунково-кишковий тракт. Патологічні зміни зумовлені накопиченням продуктів альтернативного метаболізму амінокислот і нездатністю організму утворювати тирозин у достатній кількості. Саме тому правильним варіантом є «Обміну амінокислот», оскільки тільки порушення катаболізму фенілаланіну з утворенням фенілпіровиноградної кислоти може дати настільки характерну біохімічну картину та описані клінічні наслідки. Жоден інший тип метаболічного порушення не супроводжується появою фенілпірувату в сечі.