У крові пацієнта ниявлено збільшену концентрацію пірувата. Дефіцит якого вітаміну спостерігасться у пацієнта?

Чому це правильна відповідь

Підвищена концентрація пірувату в крові є характерним біохімічним маркером дефіциту тіаміну (вітаміну B1), оскільки тіамін у формі тіамінпірофосфату (ТПФ) є обов’язковим коферментом для трьох ключових ферментних комплексів вуглеводного обміну: піруватдегідрогеназного комплексу (ПДГ), α-кетоглутаратдегідрогеназного комплексу циклу Кребса та транскетолази пентозофосфатного шляху. ПДГ-комплекс, локалізований у матриксах мітохондрій, каталізує окисне декарбоксилювання пірувату до ацетил-КоА з утворенням НАДН і CO2; реакція включає три субодиниці — піруватдекарбоксилазу (E1, з ТПФ), дігідроліпоілтрансацетилазу (E2, з ліпоєвою кислотою) та дігідроліпоілдегідрогеназу (E3, з ФАД і НАД+). При дефіциті ТПФ активність E1 різко знижується, піруват не перетворюється на ацетил-КоА і накопичується в цитозолі та крові, одночасно зменшується надходження ацетил-КоА в цикл Кребса. Регуляція ПДГ-комплексу включає ковалентну модифікацію: піруватдегідрогеназакіназа (активується АТФ, ацетил-КоА, НАДН) фосфорилює та інактивує E1, тоді як піруватдегідрогеназафосфатаза (активується Ca2+ та інсуліном) дефосфорилює та активує; при дефіциті тіаміну ця регуляція не компенсує первинний коферментний дефект. У пентозофосфатному шляху транскетолаза (цитозоль) також потребує ТПФ для перенесення глікольальдегідних груп, і її знижена активність додатково підтверджує дефіцит тіаміну (тест на активацію еритроцитарної транскетолази). Клінічно дефіцит тіаміну проявляється сухою (неврологічною) або вологою (кардіальною) бері-бері, синдромом Верніке-Корсакова з атаксією, офтальмоплегіями, конфабуляціями та лактацидозом через накопичення пірувату та лактату (піруват спрямовується лактатдегідрогеназою до лактату за участю НАДН). У тяжких випадках розвивається серцева недостатність з високим серцевим викидом, периферичні набряки та полінейропатія. Ускладнення зумовлені енергетичним дефіцитом у тканинах з високим попитом на АТФ (мозок, серце, нерви) через блокування входу пірувату в цикл Кребса та зниження окисного фосфорилювання. Саме цей варіант правильний, бо ключова біохімічна ознака — залежність піруватдегідрогеназного комплексу від тіамінпірофосфату як коферменту; причинно-наслідковий зв’язок чіткий: дефіцит B1 → зниження активності ПДГ → накопичення пірувату в крові → лактацидоз та клініка бері-бері, на відміну від інших вітамінів, дефіцит яких не викликає первинної гіперпіруватемії (B2 впливає на ФАД-залежні реакції, B3 — на НАД, B6 — на трансамінування, E — на антиоксидантний захист).