ยูเรีย: ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของการสลายโปรตีน

ยูเรียเป็นผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของการสลายกรดอะมิโน ตัวชี้วัดที่เกี่ยวข้องกับยูเรียยังช่วยประเมินการทำงานของไต การเปลี่ยนแปลงในยูเรียแสดงโดยดัชนี BUN ปริมาณยูเรียในร่างกายสามารถเพิ่มขึ้นหรือลดลงได้จากหลายสาเหตุ มาดูกับ SignsSymptomsList เกี่ยวกับยูเรียและเมแทบอลิซึมของยูเรียกัน เช่นเดียวกับภาวะสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับ BUN (ตัวบ่งชี้ความเข้มข้นของยูเรียในเลือด)

เนื้อหา

• 1. ยูเรียคืออะไร?
• 2. ประวัติการค้นพบยูเรีย
• 3. การผลิตยูเรียและการขับถ่าย
• 4. วัฏจักรยูเรีย
• 5. ความเข้มข้นของยูเรียในเลือด

1. ยูเรียคืออะไร?

ยูเรีย (หรือที่เรียกว่าคาร์บาไมด์) เป็นของเสียจากสิ่งมีชีวิตหลายชนิด เป็นส่วนประกอบอินทรีย์หลักของปัสสาวะของมนุษย์ นั่นเป็นเพราะมันอยู่ที่จุดสิ้นสุดของปฏิกิริยาลูกโซ่ที่สลายกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นโปรตีน

กรดอะมิโนเหล่านี้จะถูกเผาผลาญในตับเป็น: แอมโมเนีย CO2 น้ำและพลังงาน แต่แอมโมเนียเป็นพิษต่อเซลล์ จึงต้องกำจัดออกจากร่างกาย สิ่งมีชีวิตในน้ำ เช่น ปลา สามารถปล่อยแอมโมเนียลงน้ำได้โดยตรง แต่สัตว์บกต้องการวิธีการกำจัดที่ต่างออกไป ดังนั้นตับจึงเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นสารประกอบยูเรียที่ไม่เป็นพิษ มันถูกขนส่งในเลือดไปยังไตอย่างปลอดภัย ที่จะถูกขับออกทางปัสสาวะ

ภาวะใดๆ ที่ขัดขวางการกำจัดยูเรียของไตอาจนำไปสู่ภาวะยูเรีย การสะสมของยูเรียและของเสียอื่นๆ ในเลือดที่อาจถึงแก่ชีวิตได้ ในการย้อนกลับเงื่อนไขจะต้องลบสาเหตุของภาวะไตวายหรือผู้ป่วยจะต้องได้รับการฟอกไตเพื่อกำจัดของเสียออกจากเลือด

ยูเรียเป็นโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็ก (M = 60) ซึ่งประกอบด้วยหมู่เอมีนสองหมู่ (-NH2) และหมู่คาร์บามิล (CO) หนึ่งหมู่ที่เชื่อมโยงกัน

2. ประวัติการค้นพบยูเรีย

ยูเรียมีประวัติค่อนข้างน่าสนใจ HM Rouelle ค้นพบและแยกได้จากปัสสาวะของมนุษย์ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1773 จากนั้นจึงสังเคราะห์สำเร็จโดยฟรีดริช โวห์เลอร์ในปี พ.ศ. 2371 การสังเคราะห์เกือบจะเป็นเรื่องบังเอิญ เนื่องจากวอห์เลอร์พยายามสร้างสารประกอบอื่น แอมโมเนียมไซยาเนต เพื่อดำเนินการวิจัยไซยาเนตที่เขาเคยทำงานมาเมื่อหลายปีก่อน เมื่อเขาเติมซิลเวอร์ไซยาเนตลงในสารละลายแอมโมเนียมคลอไรด์ เขาได้สารผลึกสีขาว ซึ่งพิสูจน์แล้วว่าคล้ายกับยูเรียที่ได้จากปัสสาวะ

การค้นพบนี้มีความสำคัญ เนื่องจากทำให้ยูเรียเป็นสารประกอบอินทรีย์ชนิดแรกที่สังเคราะห์จากสารตั้งต้นที่เป็นอนินทรีย์ทั้งหมด

ดูเพิ่มเติม:  ความจริงเกี่ยวกับปัสสาวะของคุณ

3. การผลิตยูเรียและการขับถ่าย

การผลิตยูเรียเกี่ยวข้องกับโปรตีนที่เรากินเข้าไป โปรตีนประกอบด้วยสายโซ่ของกรดอะมิโน กรดอะมิโนจะถูกแยกออกจากกันเนื่องจากโปรตีนจากอาหารถูกย่อยในทางเดินอาหาร พวกมันจะถูกดูดซึมผ่านเยื่อบุของทางเดินอาหาร และใช้เพื่อสร้างโปรตีนเฉพาะที่ร่างกายของเราต้องการ

กรดอะมิโนส่วนเกินจะถูกย่อยสลายในกระบวนการที่เรียกว่าดีอะมิเนชัน ในขั้นตอนนี้ กลุ่มเอมีนของกรดอะมิโน (-NH2) จะถูกลบออกและแปลงเป็นโมเลกุลของแอมโมเนีย (NH3) การล้างพิษเกิดขึ้นที่ตับเป็นหลัก

แอมโมเนียเป็นพิษต่อเซลล์อย่างมาก โมเลกุลแอมโมเนียทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ในร่างกายเพื่อผลิตยูเรีย ซึ่งเป็นสารเคมีที่ปลอดภัยกว่ามาก การเปลี่ยนแอมโมเนียเป็นยูเรียเกิดขึ้นในตับโดยกระบวนการที่เรียกว่าวัฏจักรยูเรีย หลอดเลือดขนส่งยูเรียไปยังไตเพื่อขับออกจากเลือดและเข้าสู่ปัสสาวะ ปัสสาวะจะถูกเก็บไว้ในกระเพาะปัสสาวะและปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมเมื่อเราปัสสาวะ กระบวนการโดยรวมเรียกว่าการขับถ่าย ยูเรียจำนวนเล็กน้อยถูกขับออกจากร่างกายของเราด้วยเหงื่อ

ดูเพิ่มเติมที่:  คลินิกไตที่มีชื่อเสียง 5 อันดับแรกในโฮจิมินห์ซิตี้

4. วัฏจักรยูเรีย

วัฏจักรยูเรียกำจัดแอมโมเนียออกจากเลือดและผลิตยูเรีย สุดท้ายขับออกมาในรูปของปัสสาวะ วัฏจักรนี้ดำเนินการโดยเซลล์ของตับ และตามชื่อที่บ่งบอกถึงขั้นตอนสุดท้ายของการเผาผลาญไปสู่ขั้นตอนก่อนหน้าของวงจร

4.1. สรุปขั้นตอนในวัฏจักรยูเรีย

แอมโมเนียเกิดจากการสลายตัวของกรดอะมิโน/แบคทีเรียในลำไส้

• ระยะไมโตคอนเดรีย:

คาร์บาโมอิลฟอสเฟตเกิดจากแอมโมเนียและไบคาร์บอเนตโดย CPSI

OTC ควบแน่นคาร์บาโมอิลฟอสเฟตและออร์นิทีนเพื่อสร้างซิทรูลีน

Citrulline ถูกขนส่งโดย SLC25A15 ไปยังไซโตพลาสซึม

• ระยะเซลล์:

– ASS ควบแน่น citrulline และ aspartate เพื่อสร้าง argininenosuccinate

Argininosuccinate ถูกย่อยสลายโดย ASL เป็นอาร์จินีนและฟูมาเรต

– ต่อไป อาร์จินีนจะถูกแยกย่อยโดยอาร์จิเนสเป็นยูเรียและออร์นิทีน

Ornithine translocase ขนส่ง ornithine เข้าสู่ mitochondria

OTC ใช้อีกครั้งเพื่อสร้างซิทรูลีน จากนั้น citrulline จะถูกแปรรูปเพื่อสร้างยูเรียและ ornithine อีกครั้ง และวัฏจักรจะดำเนินต่อไป ในระหว่างวัฏจักร ยูเรียเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่เพียงชนิดเดียวที่เกิดขึ้น ในขณะที่โมเลกุลอื่นๆ ทั้งหมดที่ใช้ในวัฏจักรนี้จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่

4.2. จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อวงจรยูเรียผิดพลาด?

หากมีปัญหากับวัฏจักรยูเรีย ระดับแอมโมเนียในเลือดจะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดภาวะยูเรีย แอมโมเนียสามารถข้ามสิ่งกีดขวางระหว่างกระแสเลือดกับสมองได้

เมื่อมันเข้าสู่สมอง มันสามารถหยุดวงจร TCA ได้โดยการทำลายหนึ่งในเมตาบอลิซึม α-ketoglutarate ซึ่งหมายความว่าเซลล์สมองเหล่านี้ไม่สามารถผลิตพลังงานได้ ในที่สุดมันจะนำไปสู่ปัญหาทางระบบประสาทที่ร้ายแรงเช่นความเสียหายของสมองที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

สาเหตุของการเบี่ยงเบนอาจเกิดจาก:

• ความเสียหายของตับ ( โรคตับแข็ง ).
• ข้อบกพร่องทางพันธุกรรมของเอนไซม์ตัวใดตัวหนึ่งข้างต้น

ในทั้งสองกรณี ระดับแอมโมเนียที่เพิ่มขึ้นมาพร้อมกับผลที่ตามมา

ข้อบกพร่องของวัฏจักรยูเรียที่สืบทอดมานั้นเป็นส่วนหนึ่งของ "ข้อบกพร่องเมตาบอลิซึม" สิ่งนี้เรียกว่า "ความผิดปกติของวงจรยูเรีย" อาการมักปรากฏในทารกแรกเกิดประมาณ 24-48 ชั่วโมงหลังคลอด อาการที่รุนแรงที่สุดพบได้ในทารกที่มีข้อบกพร่องใน CPS

5. ความเข้มข้นของยูเรียในเลือด

การทดสอบ BUN (หรือการทดสอบยูเรียไนโตรเจนในเลือด) ช่วยตรวจหาระดับยูเรียในเลือด หากไตขับสารนี้ออกจากร่างกายได้ไม่ดี ปริมาณยูเรียในเลือดจะเพิ่มขึ้น การทดสอบ BUN สามารถแสดงให้เห็นว่าไตทำงานได้ดีเพียงใด

ผลการทดสอบยูเรียไนโตรเจนในเลือดมีหน่วยวัดเป็นมิลลิกรัมต่อเดซิลิตร (mg/dL) ในสหรัฐอเมริกาและมิลลิโมลต่อลิตร (mmol/L) ในระดับสากล โดยทั่วไป ประมาณ 7 ถึง 20 มก./เดซิลิตร (2.5 ถึง 7.1 มิลลิโมล/ลิตร) ถือว่าเป็นเรื่องปกติ

แต่ช่วงปกติอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับช่วงอ้างอิงที่ห้องปฏิบัติการใช้และอายุของคุณ คุณควรขอให้แพทย์อธิบายผลลัพธ์ให้คุณทราบ

ระดับยูเรียไนโตรเจนมักจะเพิ่มขึ้นตามอายุ ทารกแรกเกิดมีระดับที่ต่ำกว่าคนอื่นๆ และระยะในเด็กก็แตกต่างกันไป โดยทั่วไป ระดับยูเรียไนโตรเจนในเลือดสูงหมายความว่าไตของคุณทำงานได้ไม่ดี

5.1. การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของยูเรียในเลือด

มีหลายสาเหตุของระดับยูเรียในเลือดสูง ได้แก่ :

• ทางเดินปัสสาวะอุดตัน.
• การไหลเวียนของไตลดลงเนื่องจาก: ภาวะหัวใจล้มเหลวหรือหัวใจวายเมื่อเร็ว ๆ นี้
• ช็อตไฮโปโวเลมิก
• ความดันเลือดต่ำอย่างรุนแรง
• เลือดออกในกระเพาะอาหาร
• แผลไหม้รุนแรง
• ยาบางชนิด เช่น ยาปฏิชีวนะบางชนิด
• การรับประทานอาหารที่มีโปรตีนสูงจะทำให้ตับผลิตยูเรียในปริมาณมาก

โรคไตอาจทำให้ยูเรียในเลือดเพิ่มขึ้น

• การคายน้ำเนื่องจาก: ปริมาณของเหลวต่ำ; ภาวะขาดน้ำมากเกินไป (เหงื่อออก, อาเจียน, ท้องร่วง, ยาขับปัสสาวะ, ฯลฯ ) การคายน้ำจะเพิ่มระดับยูเรียในเลือด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำในเลือด หากมีน้ำในเลือดน้อยกว่าปกติแต่มีปริมาณยูเรียเท่ากัน ความเข้มข้นของยูเรียก็จะสูงกว่าปกติ
• ริ้วรอยก่อนวัย
• บาดเจ็บ.
• การติดเชื้อรุนแรง

การรักษาบางอย่างสำหรับยูเรียไนโตรเจนในเลือดสูง:

• กำจัดโปรตีนออกจากอาหาร
• ขจัดแอมโมเนียส่วนเกิน
• เติมโมเลกุลวัฏจักรยูเรียที่ขาดหายไป
• นอกจากนี้ โซเดียมเบนโซเอตและโซเดียมอะซิเตทยังสามารถใช้เพื่อสร้างสารประกอบที่มีแอมโมเนียซึ่งสามารถขับออกทางอุจจาระได้
• น้ำตาลแลคโตโลสช่วยลดการผลิตแอมโมเนียจากแบคทีเรียในลำไส้ และยังส่งเสริมการขับแอมโมเนียในอุจจาระอีกด้วย
• อีกทางหนึ่ง สามารถใช้ยาปฏิชีวนะเพื่อกำจัดแบคทีเรียในลำไส้ที่สร้างแอมโมเนียได้

5.2. ลดความเข้มข้นของยูเรียในเลือด

อาจมีระดับยูเรียในเลือดต่ำกว่าปกติ อาจเป็นเพราะ:

• การตั้งครรภ์
• โรคตับขั้นสูง (ตับแข็ง ตับวาย )
• ข้อบกพร่องที่สืบทอดมาใน "วัฏจักรยูเรีย" (ลดการสังเคราะห์ยูเรีย)
• ดื่มน้ำมากเกินไปและทำให้เลือดบางลง
• การรับประทานอาหารที่มีโปรตีนไม่มากหรือไม่สามารถดูดซึมกรดอะมิโนผ่านผนังลำไส้เล็กได้เพียงพอเนื่องจากปัญหาสุขภาพ
• ปัญหาสุขภาพอย่างหนึ่งที่สามารถสร้างระดับยูเรียต่ำได้คือโรคช่องท้อง Villi คือ villi บนเยื่อบุลำไส้เล็กที่ดูดซึมอาหารที่ย่อยได้ ในโรค celiacการบริโภคกลูเตนทำลายวิลลี่ นี้ช่วยลดการดูดซึมสารอาหารรวมทั้งโปรตีน กลูเตนเป็นโปรตีนเชิงซ้อนที่พบในธัญพืชหลายชนิด รวมทั้งข้าวสาลี ข้าวไรย์ และข้าวบาร์เลย์ ในขณะที่คนส่วนใหญ่กินกลูเตนโดยไม่มีปัญหา แต่บางคนก็แพ้กลูเตน

ยูเรียเป็นของเสียจากการเผาผลาญที่ขับออกทางปัสสาวะโดยไต โรคไตเกี่ยวข้องกับการขับยูเรียที่ลดลงและทำให้ระดับเลือดเพิ่มขึ้น ข้อจำกัดของยูเรียในการทดสอบการทำงานของไตนั้นสัมพันธ์กับความไวและความจำเพาะที่ลดลง ดังนั้นยูเรียปกติจึงไม่จำเป็นต้องตัดโรคไตออก และระดับยูเรียในระดับเล็กน้อยถึงปานกลางไม่สามารถนำมาประกอบกับโรคไตได้

หมอเจื่อง หมี ลินห์