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

Орнітиновий цикл (цикл сечовини) є основним шляхом детоксикації аміаку в печінці, де надлишковий азот амінокислот перетворюється на сечовину, яка легко виводиться нирками. Цикл локалізований частково в матриксі мітохондрій (утворення карбамоїлфосфату з аміаку та CO2 за участю карбамоїлфосфатсинтетази I з використанням двох молекул АТФ, далі реакція з орнітином під дією орнітинкарбамоїлтрансферази з утворенням цитруліну) та частково в цитозолі (конденсація цитруліну з аспартатом під дією аргініносукцинатсинтетази з утворенням аргініносукцинату, його розщеплення аргініносукцинатліазою до аргініну та фумарату, гідроліз аргініну аргіназою до сечовини та орнітину). При спадкових дефектах ферментів циклу (особливо орнітинкарбамоїлтрансферази, аргініносукцинатсинтетази чи аргініносукцинатліази) цитрулін накопичується в крові та сечі, оскільки його подальше перетворення блокується, а аміак не утилізується ефективно. Регуляція орнітинового циклу відбувається на рівні карбамоїлфосфатсинтетази I, яка алостерично активується N-ацетилглутаматом (синтезується N-ацетилглутаматсинтазою при підвищенні рівня глутамату та аргініну), забезпечуючи адаптацію до надходження білка; довготривала регуляція — індукція ферментів циклу глюкагоном та кортизолом при катаболізмі. У новонароджених дефект циклу проявляється швидко після початку ентерального годування через надходження амінокислот, що призводить до гіпераммоніємієї, токсичного ураження ЦНС з пригніченням смоктального рефлексу, блюванням, гіпотонією та ризиком коми. Гіпераммоніємія при порушенні орнітинового циклу викликає набряк мозку через накопичення глутаміну в астроцитах (глутамін синтезується з глутамату та аміаку глутамінсинтетазою), порушення енергетичного обміну в нейронах та алкалоз у ЦНС, що клінічно проявляється неврологічними симптомами вже в перші дні життя. Без лікування (дієта з низьким вмістом білка, препарати для альтернативної екскреції азоту) розвивається тяжке ураження мозку з затримкою розвитку або летальним наслідком. Правильність цього варіанту визначається характерним накопиченням цитруліну (проміжного метаболіту саме орнітинового циклу) та неврологічними симптомами в новонародженого, що прямо вказує на дефект утилізації аміаку в циклі сечовини, на відміну від порушень вуглеводного обміну, де цитрулін не накопичується.