Poruchy metabolismu.

Prezentace na téma: "Poruchy metabolismu."— Transkript prezentace:

1 Poruchy metabolismu

2 Osnova Bílkoviny Sacharidy Tuky Makronutrienty Vitamíny a stopové prvky Cirkadiánní rytmicita Poruchy výživy Poruchy příjmu potravy

3 Poruchy metabolismu metabolické změny bílkovin, cukrů, tuků
a hospodaření s vodou (většinou mentální nebo fyzické postižení) 7000 popsaných metabolických poruch (7% celkové populace) dědičnost- geneticky podmíněný enzymový defekt způsobuje metabolický blok s patologickými následky enzymopatie- nejčastěji je metabolická Porucha je způsobena enzymovým defektem − defektní enzym má sníženou enzymovou aktivitu nebo aktivita úplně chybí primární - genetický podklad sekundární- následek jiných poruch

4 Typy metabolických poruch
Enzymopatie - celkem popsáno více jak 200 poruch funkce enzymů - fenylketonurie (enzym) A B A xxx B ( A, B ): akumulace - prostorový problém (glykogenózy, lipidózy) toxicita zvýšeného (cysteinurie, dna) přeměna na jiný škodlivý metabolit tlumí metabolismus jiného enzymu, přenašeče nedostatek produktu Receptory a jejich poruchy - porucha funkce receptorů - familiární hyperlipidemie (hypercholesterolémie) Poruchy molekulárního transportu - cystická fibróza Defekt struktury buněk -muskulární dystrofie Regulace diferenciace pohlaví - gen SRY Mitochondriální choroby - Leherova atrofie optiku Geny s dosud neznámým mechanismem působení - syndrom fragilního X ( tripletová nemoc) Chybné endokrinní regulace - diabetes mellitus typ defektu příklady postižení defekt enzymů PKU, galaktosémie, deficience adenosindeaminasy defekt receptorů testikulární feminizace, hypercholesterolémie defekt molekulárního transportu cystická fibróza, hypertenze defekt struktury buněk Duchenneova a Beckerova muskulární dystrofie defekt homeostázy antihemofilický globulin, imunoglobuliny defekt regulace růstu a diferenciace determinace pohlaví, inaktivace X chromozomu, tumor supresory defekt mezibuněčné komunikace inzulín, růstový hormon, diferenciace pohlaví defekt mitochondrií Leberova atrofie optiku

5 Poruchy metabolismu bílkovin
Poruchy metabolismu AMK nebo jejich transportérů incidence postižený enzym hyperfenylalaninemie 1:6500 (ČR), 1: (svět) fenylalaninhydroxyláza (98 %), tetrahydrobiopterin (2 %) tyrozinemie I 1: (svět) fumarylacetoacetáthydroláza tyrozinemie II vzácná tyrozinaminotransferáza tyrozinemie III 4-hydroxyfenylpyruvát dioxygenáza alkaptonurie 1: :1 000 000 (svět), 1:19 000 (Slovensko) homogentisát-1,2-dioxygenáza homocystinurie 1-9: (svět) cystationin ß-syntáza cystinurie 1:7000 (USA) defekt renálního transportu některých aminokyselin nemoc javorového sirupu 1: dehydrogenáza větvených alfaketokyselin izovalerová acidemie 1: (svět) isovaleryl-CoA dehydrogenáza glutarová acidurie 1: (běloši) glutaryl-CoA dehydrogenáza metylmalonová acidurie metylmalonyl-CoA mutáza propionová acidemie propionyl-CoA karboxyláza poruchy cyklu močoviny 1: (svět) AMINOKYSELINY základní stavební složky (stavební bílkoviny, enzymy, hormony,puriny, plazmatické bílkoviny, aminy, hem) zdroj energie uhlíkaté zbytky aminokyselin se začleňují do Krebsova syklu, metabolismem bílkovin vzniká amoniak → močovinu → ornitinový cyklus bílkoviny se neukládají do zásoby

6 Poruchy metabolismu aromatických AMK (Fenylalanin,Tyrozin)
FENYLALANIN → TYROSIN (fenylalaninhydroxyláza) hyperfenylalaninémie defekt fenylalaninhydroxylázy – klasická fenylketonurie (PKU) defekt dihydrobiopterinreduktázy – hyperfenylalaninémie typu II a III defekt biosyntézy dihydrobiopterinu (kofaktor) – hyperfenylalaninémie typu IV a V AR dědičné onemocnění hromadění fenylalaninu a metabolitů (kys. fenylpyrohroznová,fenylmléčná,fenyloctová,o-hydroxyfenyloctová) dysbalance plazmatických AMK: poškození vývoj mozku, fenylalanin brzdí enterální resorpci tyrosinu (soutěží spolu o transportér) → porucha syntézy katecholiaminů a melaninůu (pigmentace kůže a vlasů je snížená) → ireverzibilní mentální retardace (vysoké hladiny Phe poškozují mozek), záchvaty, psychózy, ekzémy, moč zápachu po myšině, světlá pigmentace (blond vlasy a modré oči i v tom případě, nejsou-li pro to genetické předpoklady) hypertyrozineémie Tyrozinemie typ 1 - deficit enzymu fumaryl acetoacetát hydroxylázy v krvi se hromadí metabolit sukcynilaceton, který poškozuje játra, ledviny, PNS a CNS zvláštním projevem je sebepoškozování nemocného Tyrozinemie typ 2- deficit enzymu tyrosin-aminotransferázy (postižení očí, kůže a CNS) Přechodná tyrozinemie nebo hyperfenylalanémie novorozenců - opožděné spuštění aktovity enzymu fenylalaninhydroxylázy, přechodnývzestup tyrozinu v plazmě v prvních 2 týdnech života, daná opožděným zráním enzymů tyrozinaminotransferázy nebo 4-hydroxyfenylpyruvátdioxygenázy v játrech alkaptonurie defekt homogentisátoxygenásy vysoká koncentrace kyseliny homogentisové (oxidace homogentisátu na benzochininacetát → generalizovaná pigmentace pojiva, sklér, boltců, kůže), arthritida (kyčle, kotníky, páteř),poškození ledvin (urolithiáza) a srdečních chlopní (regurgitace aortální nebo mitrální chlopně), kalcifikace aorty, moč na světle tmavne (hnědý pigment alkapton)

7 Poruchy metabolismu větvených AMK (Val, Leu, Isoleucin)
1. transaminace (transamináza) → 2-oxokyseliny (val → 2-oxoisovalerát, leu → 2-oxokapronát, ile → 2-oxometylvalerát 2. dekarboxylace 3. dehydrogenace (specifická multienzymová dehydrogenáza) Hypervalinémie nízká aktivita společné transaminázy pro valin, velmi vzácné onemocnění, Nemoc javorového sirupu (leucinóza) deficit nebo nedostatečná činnost dekarboxylázy zvýšené hladiny Val, Leu i Ile a jejich 2-oxokyselin poškození mozku, neprospívání, spavost, kóma, později vegetativně nervové problémy (poruchy činnosti srdce – bradykardie, hypotermie, ažapnoe), těžká dehydratace Intermitentní formy leucinózy méně závažné modifikace dekarboxylázy metabolismus Val, Ile a Leu je snížen, ale zachován, příznaky leucinózy se objevují později a příležitostně (po požití velkého množství AMK) Isovalerová acidémie deficit isovaleryl-CoA-dehydrogenázy metabolická acidemie (pH 7,3), ketonurie, hyperamonémie, hypokalcémie, hyperlactémie, zápach dechu, tělních tekutin, kóma po požití velkého množství bílkovin, povšechná pancytopenie Methylmalonová acidurie vzniká při avitaminóze B12, B12 je kofaktorem enzymu měnícího metylmalonyl-CoA na sukcinyl-CoA (radikálová isomerace) metabolická acidóza

8 Poruchy metabolismu sirných AMK
Homocystinurie porucha aktivity β-cystathionin syntethasy (transsulfurace methioninu na cystin) projevy jsou celkem rozmanité a postihují různé tkáně a orgány – porucha duševního vývoje, marfanoidní fenotyp (vysoká štíhlá postava, arachnodaktylie, kyfosa, skoliosa, osteoporóza), ektopie čoček, glaukom a centrální i periferní trombembolické příhody Cystinóza je důsledkem deficitu lyzosomů buněk uvolňovat cystin, který se v nich pak hromadí hromaděním je postižen RES (slezina, játra, uzliny a kostní dřeň poškození ledvin – glykosurie, fosfaturie, albuminurie, hyperaminoacidurie, chronická acidóza a uremie Cystinurie AR porucha transportu AMK – cystinu, lyzinu, ornitinu a argininu v ledvinách a ve střevě, renalní a střevní problémy, cystin v moči kristalizuje Hartnupova choroba -AR porucha transportérů neutrálních AMK v ledvinových tubulech a tenkém střevě deficyt tryptofanu - kožní změny Poruchy metabolismu Tryptofanu a Tyrozinu

9 poruchy cyklu močoviny
skupina enzymatických poruch, jejichž důsledkem je nahromadění dusíku ve formě amoniaku, který je pro organismus velice toxický a způsobuje ireverzibilní poškození mozku Hyperamonemie - křeče, zvracení, koma, psychomotorickou retardací, poruchy chování, opakované mozečkovými ataxiemi, bolesti hlavy, metabolická acidóza Dna (arthritis urika) defekt v odbourávání purinů (urikáza)- nadměrná tvorba kys. močové Vysoká koncentrace kyseliny močové v krvi způsobuje krystalizaci této látky v kloubech a jiných tkáních (záněty) může způsobit dnavé záchvaty kloubů, ledvinové kameny blokádu vývodných cest močových. Krystaly kyseliny močové mohou zablokovat i tubuly ledviny a způsobit k ledvinou nedostatečnost. Hyperurikémie - průmyslové země (vysoký příjem purinů v potravě,alkohol, obezita, olovo v potravě) poškozený enzym umístění typ dědičnosti Hyperamonémie I karbamoylfosfátsyntetáza (CPS1) mitochondrie AR dědičná Hyperamonémie II ornitinkarbamoyltransferáza (OTC) X vázaná projevy také u heterozygotních dívek Citrulinémie  argininsukcinátsyntetáza (ASS) cytosol Argininsukcináturie  argininsukcináza (ASL) Argininémie  argináza (ARG1)

10 Poruchy metabolismu sacharidů
SACHARIDY hl.zdroj energie jsou polysacharidy glykolýza x glukoneogeneze aerobní -pyruvát - citrátový cyklus anaerobní- pyruvát se mění na laktát (svaly) zvýšení hladiny glukózy v krvi nad 7,77 mmol/l - hyperglykemie snížení pod 2,5 mmol/l - hypoglykemie enzymopatie nebo regulační poruchy (diabetes) Hypoglykemie - nedostatečné energetické zásobení mozku (neuroglykopenie),zvýšení sekrece katecholaminů (palpitace, úzkost, chvění, pocení) Vznik: 1. z nedostatečného přívodu glukózy do krevní cirkulace 2. z příliš rychlého vychytávání z cirkulace Hypoglykemie při lačnění - poruchy metabolismu cukrů, nádory, endokrinopatie, cirhóza jater, v těhotenství, u novorozenců, navozená léky Hyperglykémie - Diabetes mellitus, endokrinní choroby, choroby pankreatu, jater, těžká akutní onemocnění (infekce)

11 Poruchy metabolismu glukózy
Diabetes mellitus (nedostatek inzulinu - vzestup koncentrace glukózy v plazmě,vylučování glukózy močí) Typu 1 (insulindependentní, juvenilní typ, IDDM) polygenní autoimunitní choroba, absolutní nedostatek inzulinu genetická predispozice kombinovaná s: virová infekce, toxiny, stres (několik let, 5−10 % nepoznaných diabetiků) pomalá destrukce β-buněk Langerhansových ostrůvků zprostředkované aktivovanými T-lymfocyty a cytokiny - insulitis (lymfocytová infiltrace ostrůvkových buněk, zánět). Insulitida snižuje počet funkčních β-buněk v pankreatických buňkách- poruchy syntézy a sekrece insulinu. Typ2 (non–insulindependentní neboli adultní typ, NIDDM) kombinace dědičných faktorů a prostředí kombinace inzulinové rezistence a relativního nedostatku insulinu (abnormální insulinové receptory, protilátky proti insulinu) rezistence na působení insulinu: snížený počet plazmatických membránových receptorů na cílových buňkách, postrecepční blokáda nitrobuněčného metabolismu glukózy (snížený počet receptorů, snížená afinita; snížená aktivita komplexu; abnormální převod signálu nebo abnormální fosforylační reakce pro nadměrnou tvorbu TNFα). postupná ztráta schopnosti β-buněk reagovat na glukózu, rezistencí na insulin, dysregulací produkce glukózy v játrech

12 Rozdíly mezi typy diabetu Typ 1 Typ 2
Věk obvykle pod 30 obvykle nad 30 Častost (% všech diabetiků) 10−20 % 80−90 % Vznik symptomů akutní nebo subakutní pomalý Obezita není obvyklá velmi častá Vyvolávající faktory změněná imunitní reakce po virové infekci obezita, těhotenství, stres Obsah pankreatického insulinu nepřítomen nebo stopy nízký, normální, vysoký Glukagon v plasmě vysoký, ale potlačitelný insulinem vysoký, ale rezistentní na insulin Protilátky proti pankreatickým ostrůvkům přítomny u 85 % případů méně než u 5 % Primární rezistence na insulin minimální obvykle výrazná Odpověď na léčení insulinem +++ + až - Odpověď na dietní léčbu samotnou nepatrná vždy přítomna, ale různého stupně Odpověď na léčbu perorálními antidiabetiky nepřítomná přítomná Obvyklé akutní komplikace ketoacidóza hyperosmolární kóma Sdružení s HLA ano ne Komplikace: Diabetická ketoacidóza, hypoglykemie, diabetická nefropatie, paradentóza

13 Glukogenózy Laboratorní nález Glykogenóza (typ) I III VI Hypoglykemie
dědičné deficit aktivity enzymu, transportního proteinu (glykogenolýza, glykogenosyntézy) abnormální strukturu glykogenu, nebo jeho abnormální obsah v tkáních generalizované: II, IV jaterní: Ia, Ib, III, VI, IX, 0 svalové: V, VII; postižení svalstva může být součástí typu II, III, IX s postižením myokardu: II, III, jeden z podtypů IX s postižením ledvin: Ia, Ib Glykogenóza typu 0 (aglykogenóza) Chybí glykogensyntetázy v játrech .Jaterní glykogen snížen pod 2 %. Těžké hypoglykémie s křečemi –poškození mozku a  mentální retardaci. Glykogenóza typ Ia (von Gierkova nemoc) Porucha aktivity glukóza-6-fosfatázy  kojeneckém věku progredující hepatomegalií a hypoglykemickými křečemi nalačno., opožděný růst, nefromegalie a s ní související poruchy ledvin s hypertenzí dna, adenomy v játrech. Glykogenóza typ Ib Defekt glc-6-P translokasy ,Klinicky neodlišitelná od Ia, neutropenie s dysfunkcí neutrofilů → časté infekce respiračního traktu, močových cest a kůže; střevního zánětu Glykogenóza typ III (Coriho nemoc, Forbesova nemoc) porucha enzymů odbourávajících větvení glykogenu (debrancher amylo-1,6-glukosidasy a oligo-1,4-glukantransferasy). podobný obraz jako GSD I, má ale mírnější průběh. Glykogenóza typ IV (Andersenova choroba) vzácná, defektní enzym je amylopektinosa (větvícíh enzym) → hromadění polysacharidu bez větvících bodů. Glykogenóza typ V (McArdlerův syndrom) Deficit myofosforylasy → svaly mají zvýšený obsah glykogenu, který tvoří vakuoly (až 4 %)., Snížená tolerance tělesné námahy. Glykogenóza typ VI (Hersova choroba) Deficit jaterní fosforylasy. Glykogenóza typ VII (Taruiova choroba) Deficit fosfofruktokinasy ve svalech a erytrocytech., Snížená tolerance tělesné námahy, zvýšený obsah glykogenu ve svalech. hemolytické anémie. Glykogenóza typ IX Deficit kinasy fosforylasy. Laboratorní nález Glykogenóza (typ) I III VI Hypoglykemie +++ ++ + Hyperlaktátemie - Metabolická acidóza Hyperlipidemie +/- Hyperurikemie

14 Poruchy metabolismu galaktózy
Galaktosémie - zvýšení koncentrace galaktózy v séru - defekty : galaktosa-1-fosfát-uridyltransferázy, uridyldifosfátgalaktosa-4-epimerázy galaktokinázy. Klasická galaktosémie AR dědičné onemocnění, 1:50 000, deficit galaktózy-1-fosfát-uridyltransferázy, která metabolizuje galaktóza-1-fosfát Patogeneze: galaktóza-1-fosfát se hromadí v játrech, ledvinách, mozku a v oční čočce; alternativní cestou se metabolizuje na galaktitol, který působí toxicky, příznaky po narození, hepatomegalie, progredující ikterus, letargie, křeče, příznaky připomínají akutní septické onemocnění s jaterním a ledvinným selháním, u neléčených - edém mozku a často oboustranná katarakta Deficit galaktokinázy AR dědičné onemocnění, 1: , deficit galaktokinázy, která katalyzuje přeměnu galaktosy na galaktosa-1-fosfát Patogeneze: galaktóza a galaktitol se hromadí v oční čočce a způsobují její osmotický edém, bilaterální katarakty, pseudotumor cerebri Deficit uridyldifosfátgalaktosa-4-epimerázy AR dědičné onemocnění, deficit uridyldifosfátgalaktosa-4-epimerázy, připomínající klasickou galaktosemii, psychomotorická retardace Poruchy metabolismu fruktózy Hereditární intolerance fruktózy AR dědičné onemocnění, 1:40 000, deficit E fruktosa-6-P aldolasy v játrech patogeneze: fruktóza-6-P se hromadí v játrech, působí kompetitivní inhibici fosforylázy a brání štěpení glykogenu na glukózu, což vyvolává těžkou hypoglykémii, příznaky po narození, shodné s klasickou galaktosémií Benigní fruktosurie deficit fruktokinázy, fruktóza resorbovaná střevem nemůže být v organismu nijak metabolicky užita a vylučuje se močí bez klinických příznaků

15 Mukopolysacharidózy dědičné poruchy aktivity lyzosomálních enzymů (částečné odbourávání buněčných metabolitů, kt. se hromadí intracelulárně + působí toxicky na orgánové systémy: CNS, oko, skelet, viscerální orgány) typické disproporční poruchy růstu s deformitami skeletu mukopolysacharidy se ukládají v hepatocytech a Kupfferových buňkách, zvětšená játra Mukopolysacharidóza I. typu (syndrom Hurlerové, gargoylismus) deficit α-L-iduronidasy, exoglykosidasy, která odštěpuje IdUA z neredukujícího konce Dermatansulfátu, Heparasulfátu, hromadění dermatansulfátu, AR dědičnost, zvětšení lebky, silné vlasy, výraz „chrliče“ (nízké čelo, široký nos, zvětšené rty), slepota, hluchota, výrazná mentální retardace, deformity hrudníku, hepatosplenomegalie, Mukopolysacharidóza II. typu (Hunterův syndrom) deficit enzymu L-iduronosulfátsulfatasy, hromadění heparansulfátu (GR dědičnost, muži) těžká forma : rychlejší progresi a úmrtnost do 15.roku života, srdečního selhání, makrocefalus, malformace zubů, hepatosplenomegalie poruchy sluchu, demence, kardiomegalie, zúžení koronárních cév lehká forma: postižení se mohou dožít i 50 let, zpomalený růst, flekční držení prstů rukou, retinitis pigmentosa, normální intelekt, častá nedoslýchavost Mukopolysacharidóza III. typu (Sanfilipův syndrom) hromadění heparansulfátu, dominuje postižení CNS, mentální retardace, hyperaktivita, agresivita Mukopolysacharidóza IV. typu (Morquiův syndrom) hromadění keratansulfátu a chondroitinsulfátu významné postižení skeletu Mukopolysacharidóza V. typu (dříve Scheieův syndrom) mírné skeletální projevy Mukopolysacharidóza VI. typu (Marotauxův-Lamyho syndrom) hromadění dermatansulfátu, nízký vzrůst, systémové orgánové postižení, skeletální deformity Mukopolysacharidóza VII. typu AR dědičnost, mutace β-glukuronidasy

16 Poruchy metabolismu tuků
LIPIDY 1. zdroj energie 2. základní stavební složka biomembrán, zásoby v buňkách tukové tkáně, krevní plazmě, signální molekuly(steroidy), tvorba žlučových kyselin mastné kyseliny -acetylCoA - Krebsův cyklus glycerol - cholesterol- zabudování do tuk.b. nebo do kůže, rozložení na žluč.kyseliny, zabudování do steroidních hormonů, forma v kůži -vit.D organismus syntetizuje cholesterol v plazmě cirkulují lipdy ve formě lipoproteinů plazma normálně obsahuje: pod1% chylomikronů pod 10% VLDL zbytek LDL a HDL koncentrace lipoproteinů v plazmě je výsledkem interakce genetických faktorů s faktory zevního prostředí Poruchy lipidového metabolizmu - dyslipidémie -hyperlipidémie

17

18 Poruchy plazmatických lipoproteinů Hyperlipoproteinemie(HLP)/hyperlipidémie/dyslipidémie
heterogenní skupina metabolických poruch, významně zvyšující riziko rozvoje kardiovaskulárních onemocnění s předčasným výskytem aterosklerózy (AT) a infarktu myokardu (IM) autozomálně dominantní nebo semidominantní zvýšené lipidy a lipoproteiny v plazmě v důsledku: zvýšené syntézy lipoproteinů porucha intravaskulárního zpracování (enzymopatie) defektní vychytávání lipoproteinů buněčnými receptory snížené odbourávání lipoproteinů Rozdělení na: hypercholesterolemie, hypertroglyeridemie, smíšené poruchy primární dyslipidemie - dědičné:familiární hypercholesterolémie, familiární kombinovaná hyperlipoproteinémie familiární defekt apo-B-100, familiární hypertriacylglycerolémie sekundární - kombinovaná etiologie, vyvolané jinými chorobami nebo s nimi spojené: diabetes, hepatopatie, renální selhání, alkoholismus, strava, endokrinopatie. primární hypercholesterolémie – nejzávažnější primární HLP (riziko předčasné ICHS), heterozygoti mají frekvenci 1:500, homozygoti 1:1 mln, defekt v genu pro LDL-receptor , (vázne odstraňování LDL z krve) 2 hlavní dědičně podmíněné příčiny: (1) Deficience LDL–receptoru (= familiární hpercholesterolemie) s autosomálně dominantní dědičností (2) Deficience ligandy na LDL–částici (= familiární defekt apoB100),dochází k jejich hromadění v cirkulaci

19 AD, 1:500 mutace postihující gen pro LDL-receptor (porucha struktury nebo funkce receptoru pro LDL) LDL se nevstřebávají, hromadí se v organismu, a poškozují stěnu cév. hlavní důsledek: předčasný vývoj AT koronárních tepen Nejčastější projevy: šlachové xantomy a arcuscorneae, projevy předčasné aterosklerózy (ICHS) LDL-receptorů (=apoB-receptorů) na povrchu fibroblastů, adipocytů, buněk hladké svaloviny nebo snížení. hromadí se v cirkulaci

20 Hypolipoproteinemie Abetalipoproteinémie- vzácná AR dědičná DMP, zcela chybí lipoproteinové částice obsahující ApoB (chylomikra, VLDL) celkové hladiny CHOL a TAG jsou nízké, malabsorpce tuků, steatorea, opožděný růst později vzniká retinitis pigmentosa a mozečková ataxie typická je akantocytóza (rohovité erytrocyty) deficit vitaminů rozpustných v tucích, porucha kortizolu lipidy se hromadí v epitelu střeva – vakuoalizace, organismu chybí esenciální MK (linolová) Analfalipoproteinémie (Tangierská choroba) snížená hladina HDL a ApoA-I, nižší i LDL a celkový CHOL, HDL nepředává ApoCII → jsou jen VLDL hromaděním CHOL esterů ve tkáních , zvětšené nažloutlé tonzily, hepatosplenomegálie a infiltrace rohovky, vyšší výskyt AT Familiární Hypolipoproteinémie sdružena s dlouhověkostí, pravděpodobně pro nízkou incidenci infarktů myokardu. Je považována zatím za vzácnou genetickou abnormitu, pravděpodobně s autosomálně dominantní dědičností. Hladina LDL cholesterolu v plasmě je snížena pod 5ti percentilní hranici normálního rozpětí. Familiární Hyperalfalipoproteinemie Jde o genetickou lipoproteinovou abnormalitu spojenou s výskytem dlouhověkosti v rodině (o let oproti průměru v populaci); předpokládaná forma dědičnosti je autosomálně dominantní. Familiární formu je však nutno odlišit od formy získané (sekundární) kupř. při abúzu alkoholu nebo při užívání antikoncepčních preparátů nebo přípravků na bázi estrogenů. Syndrom je charakterizován výrazným zvýšením HDL-cholesterolu 1-lipoproteinu na ELFO), mírné až střední zvýšení celkového (zvýšení cholesterolu v plasmě a normální koncentrace S-triacylglycerolů. Jsou zmnoženy HDL částice obsahující jen ApoAI nikoliv částice obsahující jak ApoAI tak ApoAII [LpA I: A II]. Abnormalita je pravděpodobně způsobena zvýšenou syntézou apo AI. Je snížené riziko kardiovaskulárních chorob navozených aterosklerózou.

21 Poruchy ukládání cholesterolu
Wolmanova choroba vzácná AR, ukládání esterů cholesterolu a triacylglycerolů v buňkách jater, ledviny, nadledviny, hematopoetického systému a tenkého střeva. Je to způsobeno chyběním lyzosomální kyselé lipasy., hromadění esterů cholesterolu v lyzosomech buněk postižených tkání hepatosplenomegalie, opakované zvracení, trvalé průjmy se steatoreou, bilaterální kalcifikace nadledvin. fatální. Familiární deficit lecithin: cholesterolacyltransferasy (LCAT) Jde o deficit klíčového enzymu uskutečňujícího esterifikaci cholesterolu. AR, v séru jsou zvýšeny triacylglyceroly a hladina cholesterolu je variabilní; ale chybějí estery cholesterolu (3-30% oproti 75-70%). Dochází k ukládání lipidů na rohovce (mléčné zkalení), v glomerulární membráně (proteinurie), v kostní dřeni a slezině (sea blue histiocyty), v erytrocytech (anemie), v cévní stěně (ateromy). Jsou změny i v plazmatických lipoproteinech: triacylglycerolemie 2, 26 – 11, 3 mmol/l. Většina lipoproteinových tříd má abnormální charakter Sfingolipidózy dědičných poruch metabolismu membránových lipidů (sfingolipidů) -dochází k hromadění těchto lipidů v příslušných orgánech. Gangliosidóza - Normanova-Landigova choroba -mentální retardace, degenerace nervového systému, Tayova-Sachsova gangliosido- Gaucherova choroba, Scholzova choroba mentální retardace, degenerace centrálního a periferního nervového systému– Fabryho choroba Gaucherova choroba - defekt lyzosomové B-glukózocerebrosidázy, glukózocerebrosid se hromadí ve slezině játrech a kostní dření Niemanova a Pickova choroba -hromadění sfingomyelinu a cholesterol Poruchy β-oxidace mastných kyselin beta-oxidace se významně podílí na zajištění energetických potřeb v období hladovění; je to přímý zdroj energie pro srdeční a svalovou tkáň a zdroj ketolátek pro CNSje známo asi 20 poruch, jsou AR dědičné mezi nejčastější patří poruchy MCAD (Medium-Chain-Acyl CoA Dehydrogenase) a LCHAD (Long Chain-3-OH-Acyl-CoA Dehydrogenase)

22

23 Poruchy příjmuu makroelementů
minerální látky nezbytné pro organizmus, vyskytující se od desíti po desítky procent fosfor (P) hořčík (Mg) draslík(K) - chlor (Cl) sodík (Na) vápník (Ca)

24 Ca, P, Mg Ca nejhojnějším prvkem v organismu ,1 až do 2,2 kg vápníku - hlavním stavebním materiálem kostí, zubů a svalů. 99 % vápníku v kostech a 1 % vápníku je v krvi – tento podíl je stálý. Potřebný ke správnému srážení krve, k udržení dobré nervosvalové dráždivosti, dráždivosti srdečního svalu apod. Metabolismus vápníku má těsný vztah k vitaminu D a k hormonu příštítných tělísek – tzv. parathormonu. Při nedostatku vitaminu D se vstřebává ze střeva jenom malé množství vápníku, Parathormon zvětšuje vstřebávání vápníku, avšak jenom za přítomnosti vitaminu D. Závisí též na Mg Průměrná denní potřeba vápníku -  0,8 až 1,2 g, vylučuje se 320 mg vápníku denně: 175 mg močí, 125 mg stolicí a kolem 20 mg potem. Nedostatek odebírání vápníku z kostí, nejprve z čelistí a pak ze žeber, obratlů a kostí končetin. - řídnutí kostí, tzv. osteoporózu - bolestmi v kostech a kloubech, kosti se stávají  křehkými a snadno lomivými. Osteoporózu lze léčit podáváním vápníku a vitaminu D, při této léčbě zároveň dochází ke snížení vysokého krevního tlaku a hladiny cholesterolu v krvi. prevence proti vzniku roztroušené sklerózy, nemoci centrálního nervového systému. Nedostatek vápníku způsobuje rovněž osteomalacii (měknutí kostí), srdeční poruchy apod., důležitý v těhotenství P v orhanismu 650 g fosforu(70 až 80 %) - kosti a zuby Ve formě fosforečných esterů je součástí fosfolipidů, fosfoproteinů, nukleotidů  atd. - energetický metabolismus Bílkoviny obsahující fosfor jsou stěžejní látkou při dělení buněk a při přenosu dědičných informací.   dávku fosforu v množství 500 mg mg (Ca : P) 1 : 1 až 1 : 1,5.  Po jejich vyčerpání dochází k měknutí kostí. Mg v organismu - 20 až 30 g hořčíku, 50 až 70 % je v kostech, zbytek ve svalech, nervové tkáni, játrech a červených krvinkách. Reguluje srdeční rytmus a svalové kontrakce, pomáhá využívat vitaminy C, E a přeměňovat glukózu na energii Působí jako antistresový, antitoxický, protialergický a protizánětlivý činitel, chrání před ionizujícímzářením, reguluje teplotu, povzbuzuje fagocytózu, působí na správnou činnost nervů. Aktivuje enzymy, působí při srážení krve, přivzniku estrogenů, v činnosti střev, žlučníku, srdce a močového měchýře. Účastní se enzymatických reakcích, působí na regulaci růstu, na látkovou přeměnu a na činnost buněk. řídí hladinu cholesterolu v krvi, a tím zamezuje, předčasné arterioskleróze a otylosti, proti vzkinu ledvinových kamenů a hemeroidů.  Hořčík se musí podávat společně s vápníkem (v poměru Ca : Mg = 2 : 1), muži potřebují 350 mg a ženy 300 mg hořčíku denně, způsoben nadměrnou konzumací alkoholu, bílého pečiva, sladkostí, nadbytkem živočišných bílkovin a tuků, nedostatkem zeleniny, ořechů a luštěnin, H2O projevy: nesnášenlivost hluku, agresivita, neuróza, bolesti hlavy sklon ke zvracení, průjmy poruchy myšlení, skleróza , ranní únava i po dlouhém spánku nespavost, noční pocení silné bušení srdce, arytmie, často spojená s bolestmi v hrudníku, náhlé závratě, ztráta rovnováhy třes víček (zvláště levého víčka) mlha, kmitající body před očima, až halucinace padání vlasů, lámavost nehtů, práchnivění zubů, mrtvení končetin, „mravenčení“, křeče (zejména křeče v lýtkách při ranním vstávání, při protahování se atd.) citlivost na změny počasí, na zimu a vlhkost, často až bolesti zubů, dásní, kloubů atd.   

25 Na, K, Cl Metabolismus sodíku spolu s metabolismem draslíku a chloru je řízen mineralokortikoidy (hormony kůry nadledvin) řídí osmotický tlak (rovnováhu) v těle ovlivňují správnou regulaci tělních tekutin, vyskytují se v těle v podobě iontů K Draslík je v těle uložen převážně v buňkách. Koncentrace K+ v buňkách je menší než mimobuněčná koncentrace Na+, protože uvnitř buněk je poměrně mnoho osmoticky účinných látek (jinak by nebyla zajištěna osmotická rovnováha). Nerovnoměrné rozdělení je pro některé orgány (nervy, svaly) základem jejich dráždivosti. Potřebný při látkové přeměně sacharidů a při tvorbě glykogenu, podílí se na nervové a srdeční činnosti.  příjem 2 až 5 g draslíku, denně ledviny vylučují až 3 g. nedostatek fyzické i psychické vyčerpáním, otoky, poruchy srdeční činnosti, krevního oběhu, trávicího traktu a nervového systému. Na Sodík- uložen extracelulárně - mimobuněčné tekutiny. Sodný iont  je velmi důležitý pro organismus a je organismu neustále dodáván potravou– chloridu sodného. Po vstřebání do krve je sodík ukládán zejména ve vazivu. Norma soli je 5 až 15 g na osobu a den, při vysokém krevním tlaku asi 1 g denně. V létě a při značném pocení je potřeba větší, protože např. při velkém fyzickém zatížení je ztráta potu až několik litrů, a tudíž se ztráta NaCl, ovšem i jiných stopových prvků, výrazně zvýší.  Sodík se z těla vylučuje především močí (asi 90 %) a potem. Hodně soli se ztrácí také silnými průjmy, krvácením, při horečkách se současným pocením, při nemocích srdce atd.  nadbytek soli v potravě přispívá k vysokému krevnímu tlaku, k některým chorobám srdce, k nemocím ledvin, k rakovině žaludku apod.  nedostatek - únava, deprese, křeče, ztráta chuti k jídlu, mdloby a zvracení, Cl Chlor je v organismu přítomen jako chloridový anion. je obsažen jak v intracelulárních tak i v extracelulárních tekutinách. Určitá část chloridových iontů se spotřebovává na tvorbu žaludeční kyseliny chlorovodíkové. Chloridové ionty jsou rozváděny krví a jejich hlavním skladištěm je podkožní vazivo, svaly a játra. Jsou vyměšovány ve formě chloridu sodného hlavně močí a částečně potem. Denní potřeba asi 9 g. 

26 Poruchy příjmuu mikroelementů
mikroelementy -vyskytují se pod 10% koncentrace ve tkáních jsou nižší než 50 mg/kg. V lidských tkáních to jsou (esenciální): zinek (Zn) iod ( I) selen (Se) železo (Fe)....hemochromatózy, anemie měď (Cu) ....Wilsonova choroba mangan (Mn) chrom (Cr) kobalt (Co) molybden (Mo) fluor (F) Li, Ni, Sn, V, Al, As, Cd, Pb, Hg Rozdělení stopových prvků podle jejich biologických funkcí: 1.       Esenciální stopové prvky s definovanou denní dávkou. 2.       Esenciální stopové prvky s definovanou esenciální rolí v metabolismu, ale bez přesného stanovení denní dávky. 3.       Prvky obsažené ve tkáních a biologických tekutinách v ultranízkých koncentracích, u nichž doposud nebylo jednoznačně určeno, zda jsou esenciální nebo škodlivé ve zjišťovaných koncentracích. U těchto prvků byla zjištěna esenciální role u některých živočišných druhů, avšak u lidí pro to chybí důkazy. 4.      Toxické stopové prvky, u nichž není známá biologická funkce u lidí, ale které jsou-li přítomny i v relativně nízkých koncentracích způsobují patologické změny KLASIFIKACE STOPOVÝCH PRVKŮ PODLE BIOLOGICKÝCH FUNKCÍ Esenciální stopové prvky s definovanou denní dávkou  Zn   I Se Fe Zn v plazmě I v plazmě Se v plazmě Fe v plazmě Esenciální stopové prvky bez definované denní dávky Cu Mn  Cr Co Mo  F Cu v plazmě Mn v plazmě Cr v plazmě Co v plazmě Mo v plazmě F v plazmě Stopové prvky bez přesně definované role v organismu Li Ni Sn Si V B Li v plazmě Ni v plazmě Sn v plazmě Si v plazmě V v plazmě B v plazmě Toxické prvky Al As Cd Pb Hg As v plazmě

27 Mikronutrienty Železo (Fe) - Zabezpečuje „dýchání“ buněk, význam pro stavbu a funkci hemoglobinu, nedostatek- anémie, bolesti hlavy, malátnost, únava. Naopak dostatek železa zvyšuje obranyschopnost organismu vůči infekcím. Síra (S) - lidském těle obsažena v AMK- cysteinu, methioninu a taurinu. Podílí se také na detoxikaci organismu. Zinek (Zn) - součástí mnoha enzymů, které se podílejí na štěpení bílkovin. Podílí se na tvorbě inzulinu a prodlužuje dobu jeho působení v těle. Je součástí oční duhovky a účastní se funkce zraku. Zinek musí být podáván s vitaminem A, aby se vstřebal. Potenciálni anikancerogenní, nedostatek- nedostatečný vývoj a poruchy pohlavních žláz. Selen (Se) - součástí enzymů, které se s vit. E podílejí na odstraňováním volných radikálů a peroxidů a chrání před působením težkých kovů , významný antioxidant, nezbytný pro tvorbu prostaglandinu, který ovlivňuje krevní tlak a podporuje správnou funkci srdce Křemík (Si)- nezbytný pro růst organismu, zpevňuje cévy a kosti. Má vliv na správnou tvorbu pojivových tkání a chrupavek. Chrom (Cr) - hlavní složkou faktoru, který je nutný pro metabolismus sacharidů a působení inzulinu. Nedostatek díky vysoké konzumaci rafinovaného bílého cukru a bílé mouky důležitý pro růst a obranyschopnost. Jód (I) - účast na tvorbě hormonů štítné žlázy.(tyroxin) Jód urychluje metabolismus živin. Dostatečný přísun jódu v těhotenství je nezbytný, protože u plodu ovlivňuje mentální a pohlavní vývoj, nedostatek jódu - zvětšení štítné žlázy-struma Fluor (F) -nedostatek i přebytek škodí, přebytek- akumulace solí fluoru v kostech -osteoskleróza, vychytává Ca- osteoporóza, poškození mozku Kobalt (Co) -součást B12, součást a aktivátor některých enzymů, podílí se na krvetvorbě Litium (Li)- snižuje krevní tlak, ochrana před cévními chorobami, spolu s Mg- antisklerotikum, psychotropní účinky, léčba depresí Mangan (Mn) - nezbytný pro funkci enzymů, vývoj buńěk a účinek B1, podílí se na krvetvorbě Měď (Cu) - součáat enzymů, ovlivńuje matbolismus Fe, podílí se na vývoji kostí, a tvorbě myelinových vláken,

28 Vztah mezi metabolismem železa a infekcí:
metabolismus železa Až 57 % všeho železa je v hemoglobinu, 7 % ve svalech, 16 % je svázáno s metaloenzymy tkáně, a to hlavně tkáně mozkové. 20 % je zásoba v játrech, slezině, kostní dřenia v ledvinách. Zásobní železo, které pochází zčásti z rozloženého hemoglobinu a zčásti je doplňováno potravou, se ukládá ve formě bílkoviny feritinu. Ze zásob se dostává do plazmy a odtud do kostní dřeně, kde se tvoří hemoglobin. Celková zásoba železa: 4 gramy: 2.5 gramu v hemoglobinu, Denní příjem z potravy: 1 mg Neexistuje fyziologická cesta, jak železo vyloučit Regulace množství železa v těle: výhradně na úrovni příjmu železa z potravy (muži obecně vyšší zásoby železa než ženy) Pokud není železo bezpečně uloženo v proteinech, je nebezpečné:volné radikály Proteiny obsahující železo: hemové a nehemové, Hem : Fe+porfyrin (tetrapyrolové sloučeniny- červená fluorescence Pokud se v organismu hromadí porfyriny nebo jejich prekursory, vzniká porfyrie Hemoprotweiny (obsahují Fe ve formě HEMU): Cytochromy mitochondrií (100 mg železa) Hemoglobin: asi 2.5 gramu železa Myoglobin: asi 0.3 gramu železa Nehemové proteiny s Fe 1) Ferritin (zásobárna Fe) 2) Transferrin (transport Fe) + desítky dalších proteinů, např.(Ribonukleotid reduktáza: syntéza DNA) transport do buněk: transferinové receptory FERROPORTIN: jediný dosud popsaný exportér Fe (makrofágy, enetrocyty, hepatocyty) objev jaterního hormonu HEPCIDINU (BLOKUJE EXPORT ŽELEZA Z BUŇEK, drží Fe v buňkách) Ovlivňuje zejména vstřebávání železa v duodenu. množství železa zadrženého v makrofázích. . Vztah mezi metabolismem železa a infekcí: Patogeny: potřebují železo pro ribonukleotid reduktázu (syntéza DNA) Hostitel: potřebuje železo pro obranné enzymy (syntáza oxidu dusnatého, NADPH oxidáza) Důsledek: BOJ O ŽELEZO Hladina hepcidinu v plasmě stoupá při zánětu

29 Poruchy metabolismu železa
Nedostatek železa se projevuje např. bledou, nezdravou pokožkou, bolestmi hlavy, iritačními stavy (tj. podrážděností), mdlobami, krátkým rychlým dechem, gastritickými potížemi (zácpa, nadýmání, meteorismus), špatným vyživováním pokožky a vlasů, vypadáváním vlasů, lámavostí nehtů, bolestivými ústními koutky, malátností a únavou. Nedostatečný přísun železa do organismu může být i jednou z příčin anémie – chudokrevnosti, ne však jedinou. Snižující se obranyschopnost organismu může být také odůvodněna chybějícím železem, protože vznik antitělísek v krvi je nejvíce bržděn právě nedostatkem tohoto kovu, brzdí ho však také nadbytek vápníku a cukru v potravě.  Poruchy 1) Snížené množství železa v organismu: anémie 2) Zvýšené vstřebávání železa: hemochromatóza 3) Porucha redistribuce železa: anémie chronických chorob Anémie z nedostatku železa -nejběžnější mikrocytární a hypochromní - pokles sérového ferritinu (odráží pokles zásob železa) kompenzační zvýšení množství transferrinu v plasmě Nadměrná absorpce železa v duodenu Hemochromatóza (primární nebo sekundární) zvýšení Fe v séru, toxické poškození buněk Ukládání železa v játrech, pankreatu a myokardu, kardiomyopatie, „bronzový diabetes“ Existuje 5 genů, jejichž mutace způsobují hereditární hemochromatózu, nejběžnější je mutace genu HFE: 1. snížení produkce hepicidinu 2. Snížený hepcidin uvolní export železa z enterocytu 3. Železo přestupuje ve zvýšené míře z enterocytu do krve Porucha redistribuce železa: Anémie chronických chorob (Relativní nedostatek Fe pro krvetvorbu při vysoké hladině ferritinu a vysoké hladině Fe v zásobách) Patofyziologie anémie z chronických chorob: 1) Infekce zvýší hladinu hepcidinu 2) Zvýšený hepcidin blokuje export železa z makrofágů 3) Železo zůstává uzavřeno v makrofázích a není využito pro erytropoézu 4) Železo v enterocytech nepřestupuje do krve

30 Poruchy příjmu vitamínů
Vitamín -základním složkám lidské potravy. funkce katalyzátorů biochemických reakcí. Podílejí se na metabolismu bílkovin, tuků a cukrů. Existuje 13 základních typů vitamínů. Lidský organismus si, až na některé výjimky, nedokáže vitamíny sám vyrobit, a proto je musí získávat prostřednictvím stravy. Vitamíny jsou nutné pro udržení mnohých tělesných funkcí a jsou schopny posilovat a udržovat imunitní reakceavitaminóza -delší dobu - velmi nebezpečná. hypovitaminóze, avitaminźa - poruchy funkcí organismu NEDOSTATEK : vitamín C - padání zubů, krvácení z dásní (kurděje), snížená imunita, únavu, smrt vitamínů B-komplexu -poruchy mozkových funkcí, trávicího ústrojí, nespavost, nechutenství, bolesti hlavy, kožní problémy nedostatek B6 -zvýšená hladina jaterních transamináz. nedostatek vitamín B12 - anémie, nedostatkem tohoto vitamínu trpí často ženy v těhotenství, lidé trpící různými infekčními chorobami. vitamín K -jaterní poruchy, poruchy srážlivosti krve, nebezpečné pro kojence a pacienty trpící poruchami funkce jater vitamín E -vzácný, může být způsoben genetickými dispozicemi vitamín D- může způsobit demineralizaci kostí, což má za následek její deformaci a pokud je ho nadměrný přísun, způsobuje nevolnost, průjmy, zvracení a poruchu orientace. vitamín A-  náhlá suchost pokožky, loupání kůže, střevní potíže a při hypervitaminóza- „Předávkování“ vitamínů, rozpustné v tucích – ukládání v tukové tkáni NADBYTEK: vitamín A- kožní problémy, nebezpečný v období těhotenství, poškození plod, nebo u malých dětí, případy smrtelných otrav nebo otrav s doživotními následky vitamíny B-komplexu - průjmy, návaly horka a zimy,. vitamín E - nevolnost, průjmy a žaludeční obtíže vitamín D- může poškodit ledviny, odvápnění měkkých tkání a narušení růstu kostí. nejrizikovější je v tomto ohledu vitamín A, u nějž existují.

31 Vitamíny rozpustné v tucích
Název DDD Zdroj Význam Projevy nedostatku Vitamin A (retinol, axeroftol) 1,8 až 2 mg mléčný tuk, žloutek, játra, rybí tuk i maso, zdrojem provitamínů (karotenů) je barevná zelenina (mrkev) zajišťuje vidění - tvoří oční purpur, podílí se na tvorbě bílkovin v kůži a ve sliznicích šeroslepost až slepota, rohovatění kůže a sliznice, ucpávání vývodů žláz, postižení skloviny a zuboviny Vitamin D (vitamin anti-rachitický) 0,15 mg rybí tuk, v malém množství vzniká v kůži po ozáření UV paprsky, banány podílí se na řízení metabolismu Ca a P v těle organismus ztrácí Ca a P, a snaží se jej nahradit z kostí - za vývoje vzniká křivice, v dospělostí měknutí kostí, ovlivňuje plod matky Vitamin E (tokoferol) mg) obilné klíčky podporuje činnost pohlavních žláz a správný průběh těhotenství některé gestační poruchy Vitamin K (vitamin antihemor-rhagický) 1 mg listová zelenina, kvasnice, v tlustém střevě je tvořen činností mikroorganismů (Bakterium coli) oxidoredutasa, významný pro tvorbu protisrážlivé látky protrombinu krvácení do tkání a tělesných dutin, krvácení mozku může být příčinnou smrti Vitamíny rozpustné ve vodě Název DDD Zdroj Význam Projevy nedostatku Vitamin B1 (thiamin, aneurin) 1,5 mg obiloviny (zejm. klíčky), játra, vepřové maso zasahuje především do metabolismu cukrů, zejména v centrálním nervstvu a ve svalech, podporuje činnost trávicího ústrojí zvýšená únava, sklon ke křečím svalstva, srdeční a trávicí poruchy, dispozice k zánětům nervů až onemocnění beri-beri Vitamin B2 (riboflavin, laktoflavin) 1,8 mg mléka, maso, kvasnice jako účinná složka žlutého dýchacího fermentu je v každé buňce, kde se účastní oxidací živin zardělost a palčivost jazyka, zduření rtů, bolavé ústní koutky, poruchy sliznice hrtanu a hltanu Vitamin B5 (kyselina pantotenová) mg játra, kvasnice, hrách, maso, ryby, mléko, vejce má účast v oxireduktasách a umožňuje syntézu bílkovin, jako koenzym A má centrální postavení v metabolismu různé degenerace, u člověka pálení chodidel Vitamin B6 (pyridoxin) 2 mg kvasnice, obilné klíčky, maso, mléko, luštěniny podporuje účinek vitaminů B2 a B1 pomalé hojení zánětů, zhoršená regenerace sliznic Kyselina nikotinová (vitamin PP, niacin) mg játra, ledviny, maso, kvasnice, houby klíčová pro syntézu ribonukleových kyselin a bílkovin záněty kůže, celková sešlost, poškození mozku Kyselina listová (folová) 0,5 - 1 mg listová zelenina, játra zasahuje do metabolismu aminokyselin, je nutná pro tvorbu červených krvinek chudokrevnost Vitamin B12 (kobalami) 1 mg játra, maso, činnost bakterií nutný pro udržení normální krvetvorby perniciosní anémie Vitamin C (kyselina askorbová) mg syrové ovoce a zelenina katalyzuje oxidaci živin, udržuje dobrý stav vaziva a chrupavek, podporuje tvorbu protilátek únava, snížená odolnost proti nakažlivým nemocem, krvácení, vypadávání zubů, při avitaminose smrtelné onemocnění - kurděje Biotin (vitamin H) 0,15 - 0,3 mg kvasnice, játra, ledviny, k úhradě přispívá biosyntéza ve střevě je ve všech živočišných buňkách, podporuje jejich růst a dělení záněty kůže, atrofie papil jazyka, únavnost, deprese, svalové bolesti, nechutenství

32 GMO produkující vitamíny
GM rostliny s „přidanou hodnotou“ "Zlatá rýže" (zrna rýže žlutou barvu ) rýže obsahující beta-karoten -výchozí látka pro tvorbu vitamínu A švýcarští a němečtí vědci Výhody : Levná a výnosná tvorba plodiny, která napomáhá lidskému zdraví. Betakaroten - působí antioxidačně, chrání tělní buňky, sliznice a kůži, ochrana před UV zářením., obrana proti nádorům, infekčním chorobám, dně a překyselení organismu, nezbytný pro správnou funkci zraku. Nová zlatá rýže - původní zlatá rýže -1,6 mikrogramu provitaminu A/1 gram rýže nyní - 37 mikrogramů provitaminu. Arabidopsis thaliana - zvýšení obsahu vitaminu C o 100 %. "Chemické továrny" GM mikroorganismy produkující vitamíny B2 a B12, E , A, C Výhody: rychlý růst, nenároční kultivace, " environmentally friendly" (minimum energie a odpadu, větší výtěžky) krystalky B2

33 Cirkadiánní rytmicita
cca 24 h rytmus biochemických, fyziologických a metabolických funkcí

34 Circadianní hodiny Centralní : Hypothalamus Central pacemaker
skupina neuronů in SCN informace o míře světelnosti skrze buńky retiny vylučování melatoninu Periferní: Tkáně a buňky Periferní oscilátory v jednotlivých tkáních a buňkách (autonomní ale přijímají signály z SCN) Endogenní buněčný systém rytmicky exprimovaných proteinů zpětnovazebné smyčky resetovány světlem influenced by neurohumoral factors

35 poruchy spánku a poruchy chování
metabolický syndrom (obezita) hormonální nerovnováha nádorové bujení kardiovaskulární funkce poruchy cirkadiánní rytmicity 1. SCN 2. Jednotlivých buněk 3. Interakce

36 Poruchy příjmu potravy/výživy - hladovění
hladovění/hyponutricie malnutricie kachexie psychická onemocnění - mentální anorexie - bulimiie (přejídání a následné vyzvracení potravy) - záchvatová přejídání (přejídání způsobené stresem) energetická rezerva (tuk) u štíhlého člověka (tj.tuk pod 20% na cca 2-3 měsíce biochemická charakteristika hladovění: -glukangon + (pokles sekrece inzulínu) - vyčerpání zásob jaterního gykogenu za 12-14h - vzestup koncentrace adrenalinu, glukagonu, glukokortikoidů - zvýšená glukoneogeneze -zvýšená lipolýza se zvýšenou ketogenezí (metabolická acidóza) -bílkoviny se relativně šetří, pokud je normální fyzická aktivita

37 Poruchy výživy Malnutrice: protein energetická (PEM)
deficit mikronutrientů (vit.A, Fe, I) marasmus -nedostatek živin , svalová hypotonie kwashiorkor - edémy a přidružené infekce závažná kombinovaná porucha sacharidového a lipidového metabolismu celosvětově cca 850mil. osob (Asie, Afrika) porucha růstu u dětí, nízká váha, změna činnosti orgánů (tuková degenerace srdce a jater) srdeční selhání sklon k dehydrataci, hypoglykemii, hypotermii letargie atrofie sliznic -sekundární malabsorbce Kachexie: ztráta hmotnosti (tuková i svalová tkáň a chuti k jídlu etiologie: nádory (umírá 20%) těžká onemocnění (sepse, uremie, HIV infekce průběh a patofyziologie nádorové kachexie anorexie -dysregulace center příjmu potravy aktivace imunitního systému (spotřeba energie) zvýšený klidový metabolismus "wasting" tkání -viscerální tuk a sval zvýšená lipolýza porucha transportu glukózy kwashiorkor

38 Poruchy příjmu potravy
poruchy typického charakteru příjmu potravy ve vazbě na cyklickou stimulaci pocity apetitu a sytosti nebo snah o nadměrnou kontrolu hmotnosti vedoucí k závažným poruchám fyzického a psychického zdraví a sociálni ntegrace často ve spojení s psychiatrickými onemocněními (obsesivně-kompulzivní poruchy, deprese, anxiózní porucha) klasifikace : anorexia nervosa (AN) bulimia nervosa (BN) záchvatovité přejídání (binge-eating disorder, BED) další nespecifikované poruchy etiologie: genetika (neurotransmitery, leptin, orexiny) psychologické faktory sociální faktory

39 Mentální anorexie Mentální anorexie (1870) - an-orexe (chut k jídlu)
chronické onemocnění charakterizované: -odmítáním udržet váhu alespoň 85% očekávané hodnoty při dané výšce -intenziovním stzrachem z růstu hmotnosti i přes zjevnou podvýživu -porušenou percepcí svého těla (dysmorfie) -amenorrhea alespoń po 3 po sobě jdoucí cykly prevalence - cca 3% populace v rozvinutých zemích (muži:ženy,1:20) cílevědomé snižování vlastní hmotnosti 1.omezováním příjmu potravy (restrikční typ) 2.fyzický výdej energie a laxativa (pčištovací typ) důsledky: -sekundární malnutrice -útlum funkce pohlavních orgánů (amenorhea) -mírná hypothyreóza, anemie, leukopenie, trombocytopenie -zpomalené vyprazdńování žaludku, dilatace tenkého střeva, zácpa má nejvyšší mortalitu spojena s nekompletním rozvojem osobní identity, perfekcionalismem, dysmorfii, obsedantními rysy, depresivitou evolučně nejasná - porucha základního instinktu-jíst, přežít a reprodukovat se snaha vyhnout se vyloučení ze společnosti? socilalizace-protekce a kompetice úteorie sociální kompetice jako důvod deprese

40 Mentální bulimie buliemie - bous (býk)+ límos (hlad) charakteristika:
-episody záchvatového přejídání v periodách kratších než 2h ve velkých porcích minimálně 2x za týden po dobu 3 měsíců -ztráta kontroly nad jídlem během episod -snaha kompenzorně snížit následný vzestup těl.hmotnosti diuretiky, zvracením nebo zvýšenou tělesnou aktivitou -bez výrazné povýživy, naprosto norm. či zvýšená tělesná hmotnost prevalence cca 4% populace (1:10) 35-80% dědičnost, lability a sklon k impulzivnímu jednání důsledky: -zvracení -metabolická alkalóza s hypokalemií (důležitá diagnosticky) -užívání projímadel a diuretik-hypochloremie a následná srdeční arytmie a nefropatie -poškození tvrdých tkání zubů (eroze skloviny kyselinou, gingivitida) řídnutí kostí, zvýšená kazivost zubů, ztráta menstruace a pozdější problém s plodnsotí, vznik modřin, dehydratace, nízký tlak, selhání srdce

41

42 Poruchy výživy -OBEZITA
Tělesná hmotnost tuková tkáň: muži 10-20% hmotnosti těla ženy 20-30% hmotnosti těla tělesná hmotnost: roste s věkem za ideální hmnotnost je považována ta, při které je nejdelší očekávaná doba života ovlivněno kulturně, geograficky, historicky OBEZITA nadměrné uložení tuků v organismu při součsné hyperplazii a hypertrofii - zvýšenou diferenciacií preadipocytů - zvýšeným ukládáním lipidů do tukových buněk obezita - porucha fyziologické dlouhodobé regulace homeostázy energie kritéria- BMI nad 30, WHR index (waist-hip ratio) měření pasu, kožní řasa, podvodní vážení, měření vodivosti obezita : multifaktoriálního původu následkem onemocnění: endokrinopatie (hypotyreóza, Cushingův syndrom, hypogonadismus) zásobní tuk je uložen v podkožní tukové tkáni, viscerální oblasti, intraorgánově (svaly, játra - ovlivňuje inzulínovou rezistenci) Rizika: kardiovaskulárni, pohybový systém, poruchy fertility, tumory, syndrom polycystických ovárií neomezené ukládání zásobního tuku není bezpečně, proč? významnějším selekčním faktorem byl nedostatek potravy (selekce "šetrného genotypu")

43 Regulace příjmu potravy
regulace příjmu potravy je komplexní proces ovlivněn neurohumorálními procesy homeostatická regulace (aferentní a eferentní signalizace) hedonistiocká regulace (uspokojené po jídle) HOMEOSTATICKÁ REGULACE aferentní složka (střídání apetitu a sytosti, lépe popsaná) zahrnuje 1. signalizace z periferie prostřednictcím systémových humorálních faktorů inzulin - glykemické změny leptin - tvořen v tukové tkáni- signaliozace mediátory sytosti ghrelin - tvořen v žaludku - jeho hladina stoupá na lačno, mediátor lačnosti koncentrace leptinu a nepřímo inzulínu je proporcionální množtví těl.tuku a intenzita jejich signálů v CNS odpovídá plazmatické hladině skladba jídla se projeví nepřímo díky změnám inzulinemie (GI) a proteinů, tuky ne 2. centrální integrace signálů v hypotalamu lokálními neurotransmitery orexigenní a anorexigenní mediátory eferentní složka - děje iniciované primárně centry hypotalamu není přesně známo, podle převahy orexigenní a anorexigenní stimulace ovlivňuje přijem potravy HEDONISTICKÁ REGULACE smyslové prožitky spojené s jídlem chuťová a čichová dráha do příslušných center mediátory endokanabinoidy (blokátory endokanabinoidního receptoru- léčnba obezity endokanabinoidy X leptin (hyperleptinémie.....obezita)

44 Příčiny obezity Genetika, dieta, alkohol, další onemocnění, nadužívání léků tumory a léze ventromediálnmího hypotalamu monogenní genetické syndromy (Prader -Williho syndrom - delece skupiny genů chrom. 15, vysoký obsah ghrelinu....nekontrolovatelná hyperfagie) Metabolický syndrom (syndrom inzulínové resistence) - soubor klinických, biochemických a hormonálních abnormali, které vznikají v souvislosti s poruchou účinku inzulínu genetické dispozice (stupeň inz.resistence)+nárust tělesné hmotnosti cenrální obezita diabetes 2.typu (nebo porušená glukźová tolerance) esenciální hypertenze dyslipidemie riziko aterosklerózy Prader-Willi

45 Poruchy potravního chování
pica -pojídání nejedlých předmětů, vede k nekontrolovatelnému přání konzumovat jisté potraviny, a v některých případech nejedlé předměty – houby, kusy dřeva a cihly, půdu, uhlí nebo papír. (u těhostných, dětí, někdy u autistů) koprofagie – pojídání výkalů kanibalismus – pojídání jedinců téhož druhu

46

47