Mocznik: produkt metabolizmu rozpadu białek

Mocznik jest produktem metabolicznym rozpadu aminokwasów. Wskaźniki związane z mocznikiem pomagają również w ocenie funkcjonowania nerek. Zmiany mocznika są reprezentowane przez indeks BUN. Ilość mocznika w organizmie może się zwiększać lub zmniejszać z wielu różnych powodów. Tutaj dowiedzmy się z SignsSymptomsList o moczniku i jego metabolizmie; a także stany zdrowotne związane z BUN (wskaźnik stężenia mocznika we krwi).

zawartość

• 1. Co to jest mocznik?
• 2. Historia odkrycia mocznika
• 3. Produkcja i wydalanie mocznika
• 4. Cykl mocznikowy
• 5. Stężenie mocznika we krwi

1. Co to jest mocznik?

Mocznik (znany również jako karbamid) jest produktem odpadowym wielu żywych organizmów. Jest głównym organicznym składnikiem ludzkiego moczu. Dzieje się tak, ponieważ znajduje się na końcu reakcji łańcuchowej, która rozkłada aminokwasy tworzące białka.

Aminokwasy te są metabolizowane w wątrobie do: amoniaku, CO2, wody i energii. Ale amoniak jest toksyczny dla komórek. Dlatego musi zostać usunięty z organizmu. Organizmy wodne, takie jak ryby, mogą uwalniać amoniak bezpośrednio do wody. Ale zwierzęta lądowe potrzebują innej metody utylizacji. Tak więc wątroba zamienia amoniak w nietoksyczny związek – mocznik. Jest bezpiecznie transportowany we krwi do nerek; gdzie jest wydalany z moczem.

Każdy stan, który zakłóca wydalanie mocznika przez nerki, może prowadzić do mocznicy, gromadzenia się mocznika i innych produktów przemiany materii azotowej we krwi, co może być śmiertelne. Aby odwrócić stan, należy usunąć przyczynę niewydolności nerek lub pacjent musi przejść dializę w celu usunięcia produktów przemiany materii z krwi.

Mocznik to mała cząsteczka organiczna (M = 60) składająca się z dwóch połączonych ze sobą grup aminowych (-NH2) i jednej grupy karbamylowej (CO).

2. Historia odkrycia mocznika

Mocznik ma dość ciekawą historię. Po raz pierwszy został odkryty i wyizolowany z ludzkiego moczu przez HM Rouelle w 1773 roku. Następnie został z powodzeniem zsyntetyzowany przez Friedricha Wohlera w 1828 roku. Synteza była niemal zbiegiem okoliczności. Ponieważ Wohler próbował stworzyć inny związek, cyjanian amonu, aby kontynuować badania nad cyjanianami, nad którymi pracował kilka lat wcześniej. Dodając cyjanian srebra do roztworu chlorku amonu, uzyskał białą krystaliczną substancję, która okazała się być podobna do mocznika otrzymywanego z moczu.

To odkrycie jest ważne, ponieważ sprawia, że ​​mocznik jest pierwszym związkiem organicznym syntetyzowanym z całkowicie nieorganicznych materiałów wyjściowych.

Zobacz też:  Prawda o Twoim moczu .

3. Produkcja i wydalanie mocznika

Produkcja mocznika jest związana z białkami, które spożywamy. Białka składają się z łańcuchów aminokwasów. Aminokwasy są od siebie oddzielone, ponieważ białka z pożywienia są trawione w przewodzie pokarmowym. Są następnie wchłaniane przez wyściółkę przewodu pokarmowego i wykorzystywane do budowy określonych białek potrzebnych naszemu organizmowi.

Nadmiar aminokwasów jest rozkładany w procesie zwanym deaminacją. W tym procesie grupa aminowa aminokwasu (-NH2) jest usuwana i przekształcana w cząsteczkę amoniaku (NH3). Detoksykacja odbywa się głównie w wątrobie.

Amoniak jest bardzo toksyczny dla komórek. Cząsteczki amoniaku reagują z dwutlenkiem węgla w organizmie, tworząc mocznik, znacznie bezpieczniejszą substancję chemiczną. Konwersja amoniaku do mocznika odbywa się w wątrobie w procesie znanym jako cykl mocznikowy. Naczynia krwionośne transportują mocznik do nerek, aby usunąć go z krwi i z moczem. Mocz jest magazynowany w pęcherzu i uwalniany do środowiska podczas oddawania moczu. Cały proces nazywa się wydalaniem. Małe ilości mocznika są wydalane z naszego organizmu wraz z potem.

Zobacz też:  Top 5 prestiżowych klinik nefrologicznych w Ho Chi Minh City .

4. Cykl mocznikowy

Cykl mocznikowy usuwa amoniak z krwi i wytwarza mocznik. W końcu wydalany w postaci moczu. Cykl ten jest realizowany przez komórki wątroby i jak sama nazwa wskazuje wskazuje ostatni etap metabolizmu do poprzedniego etapu cyklu.

4.1. Podsumowanie etapów cyklu mocznikowego

Amoniak powstaje w wyniku rozpadu aminokwasów/bakterii jelitowej.

• Etap mitochondrialny:

Fosforan karbamoilu powstaje z amoniaku i wodorowęglanu przez CPSI.

OTC kondensuje fosforan karbamoilu i ornitynę, tworząc cytrulinę.

Cytrulina jest następnie transportowana przez SLC25A15 do cytoplazmy.

• Etap komórkowy:

– ASS kondensuje cytrulinę i asparaginian, tworząc argininobursztynian.

Argininobursztynian jest rozkładany przez ASL na argininę i fumaran.

– Następnie Arginina jest rozkładana przez arginazę na mocznik i ornitynę.

Translokaza ornityny transportuje ornitynę do mitochondriów.

Tam jest ponownie używany przez OTC do tworzenia cytruliny. Cytrulina jest następnie ponownie przetwarzana w mocznik i ornitynę, a cykl jest kontynuowany. Podczas cyklu, mocznik jest jedynym nowym produktem powstającym, podczas gdy wszystkie inne cząsteczki użyte w cyklu są poddawane recyklingowi.

4.2. Co się stanie, gdy cykl mocznikowy się nie powiedzie?

Jeśli wystąpi problem z cyklem mocznikowym, poziom amoniaku we krwi wzrośnie, powodując mocznicę. Amoniak może przekraczać barierę między krwiobiegiem a mózgiem.

Gdy dostanie się do mózgu, może zatrzymać cykl TCA poprzez wyczerpanie jednego z metabolitów, α-ketoglutaranu. Oznacza to, że te komórki mózgowe nie mogą wytwarzać energii. W końcu doprowadzi to do poważnych problemów neurologicznych, takich jak nieodwracalne uszkodzenie mózgu.

Przyczyną odchylenia mogą być:

• Uszkodzenie wątroby ( marskość ).
• Wada genetyczna jednego z powyższych enzymów.

W obu przypadkach podwyższony poziom amoniaku ma potencjalne konsekwencje.

Dziedziczne wady cyklu mocznikowego są częścią „defektów metabolicznych”. Nazywa się to „zaburzeniem cyklu mocznikowego”. Objawy pojawiają się zwykle u noworodków około 24-48 godzin po urodzeniu. Najpoważniejsze objawy obserwuje się u niemowląt z wadami CPS.

5. Stężenie mocznika we krwi

Test BUN (lub test azotu mocznikowego we krwi) pomaga wykryć poziom mocznika we krwi. Jeśli nerki nie wykonają dobrej pracy w usuwaniu tej substancji z organizmu, ilość mocznika we krwi wzrośnie. Test BUN może pokazać, jak dobrze pracują nerki.

Wyniki testu azotu mocznikowego we krwi są mierzone w miligramach na decylitr (mg/dl) w Stanach Zjednoczonych i milimolach na litr (mmol/l) w skali międzynarodowej. Ogólnie około 7 do 20 mg/dl (2,5 do 7,1 mmol/l) jest uważane za normalne.

Ale normalny zakres może się różnić, w zależności od zakresu referencyjnego używanego przez laboratorium i twojego wieku. Należy poprosić lekarza o wyjaśnienie wyników.

Poziom azotu mocznikowego ma tendencję do wzrostu wraz z wiekiem. Noworodki mają niższy poziom niż inne, a zakresy u dzieci również się różnią. Ogólnie rzecz biorąc, wysoki poziom azotu mocznikowego we krwi oznacza, że ​​nerki nie pracują prawidłowo.

5.1. Wzrost stężenia mocznika we krwi

Istnieje wiele przyczyn wysokiego poziomu mocznika we krwi, w tym:

• Niedrożność dróg moczowych.
• Zmniejszona perfuzja nerek z powodu: Zastoinowej niewydolności serca lub niedawnego zawału serca.
• Wstrząs hipowolemiczny.
• Ciężkie niedociśnienie.
• Krwawienie z żołądka.
• Poważne oparzenia.
• Niektóre leki, takie jak niektóre antybiotyki.
• Spożywanie dużej ilości pokarmów bogatych w białko powoduje, że wątroba wytwarza duże ilości mocznika.

Choroba nerek może prowadzić do zwiększonego stężenia mocznika we krwi.

• Odwodnienie z powodu: niskiego spożycia płynów; nadmierne odwodnienie (pocenie się, wymioty, biegunka, leki moczopędne itp.). Odwodnienie zwiększy również poziom mocznika we krwi. Ponieważ zależy to od ilości wody we krwi. Jeśli we krwi jest mniej wody niż zwykle, ale ta sama ilość mocznika, stężenie mocznika będzie wyższe niż normalnie.
• Starzenie się.
• Obrażenia.
• Ciężka infekcja.

Niektóre metody leczenia wysokiego poziomu azotu mocznikowego we krwi:

• Wyeliminuj białko z diety.
• Usuń nadmiar amoniaku.
• Uzupełnij brakujące cząsteczki cyklu mocznikowego.
• Ponadto benzoesan sodu i octan sodu można stosować do tworzenia związków zawierających amoniak, które mogą być wydalane z kałem.
• Wykazano, że laktuloza cukrowa zmniejsza wytwarzanie amoniaku przez bakterie jelitowe, a także wspomaga wydalanie amoniaku w stolcu.
• Alternatywnie można zastosować antybiotyki w celu wyeliminowania bakterii jelitowych wytwarzających amoniak.

5.2. Spadek stężenia mocznika we krwi

Mogą również występować niższe niż normalne poziomy mocznika we krwi. Może to być spowodowane:

• Ciąża.
• Zaawansowana choroba wątroby (marskość, niewydolność wątroby ).
• Dziedziczna wada „cyklu mocznikowego” (zmniejszona synteza mocznika).
• Picie zbyt dużej ilości wody i rozrzedzenie krwi.
• Niejedzenie dużej ilości białka lub niemożność wchłonięcia wystarczającej ilości aminokwasów przez ścianę jelita cienkiego z powodu problemów zdrowotnych.
• Jednym z problemów zdrowotnych, które mogą powodować niski poziom mocznika, jest celiakia. Kosmki to kosmki na wyściółce jelita cienkiego, w których wchłaniany jest strawiony pokarm. W celiakii spożywanie glutenu uszkadza kosmki. To znacznie zmniejsza wchłanianie składników odżywczych, w tym białka. Gluten to kompleks białek występujących w kilku ziarnach, w tym pszenicy, żyto i jęczmieniu. Podczas gdy większość ludzi bez problemu je gluten, niektórzy ludzie nie tolerują glutenu.

Mocznik jest produktem przemiany materii, który jest wydalany z moczem przez nerki. Choroba nerek wiąże się ze zmniejszonym wydalaniem mocznika i wynikającym z tego podwyższonym poziomem we krwi. Ograniczenie mocznika w badaniach czynności nerek jest związane ze zmniejszoną czułością i swoistością, tak że normalny mocznik niekoniecznie wyklucza nefropatię, a łagodny lub umiarkowany wzrost stężenia mocznika nie może być przypisany chorobie nerek.

Doktor Truong My Linh