У пацієнта з частими кровотечами у внутрішні органи і слизові оболонки у складі колагенових волокон виявлено пролін і лізин. Відсутність якого вітаміну спричиняє порушення їх гідроксилювання?

Чому це правильна відповідь

Клінічна картина частих кровотеч у внутрішні органи, слизові оболонки, легке утворення синців і крововиливів є класичною для цинги — тяжкого дефіциту вітаміну С (аскорбінової кислоти). Вітамін С є обов’язковим кофактором двох Fe²⁺- і α-кетоглутарат-залежних діоксигеназ, що здійснюють посттрансляційне гідроксилювання проліну та лізину в складі проколагену: проліл-4-гідроксилази (утворює 4-гідроксипролін) та лізилгідроксилази (утворює 5-гідроксилізин). Реакція відбувається в шорсткому ендоплазматичному ретикулумі фібробластів, хондробластів і остеобластів за схемою: пептидил-пролін/лізин + α-кетоглутарат + O₂ → пептидил-4(5)-гідроксипролін/гідроксилізин + сукцинат + CO₂. Під час реакції Fe²⁺ в активному центрі ферменту окиснюється до Fe³⁺, а аскорбат відновлює його назад до Fe²⁺, при цьому сам окиснюючись до дегідроаскорбату. 4-Гідроксипролін стабілізує потрійну спіраль колагену за рахунок водневих зв’язків і підвищує температуру денатурації молекули, а гідроксилізин необхідний для подальшого глікозилювання (галактоза, глюкозо-галактоза) та крос-лінкінгу між ланцюгами колагену за участю лізилоксидази. При дефіциті вітаміну С гідроксилювання блокується, утворюється нестабільний, погано сшитий колаген, що призводить до ламкості судинних стінок (кров’яних капілярів (периваскулярні крововиливи), порушення загоєння ран, кровоточивості ясен, розхитування зубів, підшкірних гематом і внутрішніх кровотеч. Регуляція активності проліл- та лізилгідроксилаз залежить від доступності аскорбату, α-кетоглутарату, Fe²⁺ та кисню. При дефіциті вітаміну С ферменти інактивуються через нездатність відновлювати Fe²⁺, що робить гідроксилювання неможливим. Жоден інший вітамін (К, D, Е, А) не бере участі в гідроксилюванні проліну та лізину в колагені, тому саме відсутність вітаміну С спричиняє описані порушення структури колагенових волокон і клінічну картину цинги.