- аспартатаминотрансферазы
- фенилаланингидроксилазы (+)
- оксидазы гомогентизиновой кислоты
- фенилаланинаминотрансферазы
Фенилкетонурия, или фенилпировиноградная олигофрения, в классическом варианте обусловлена аутосомно-рецессивной мутацией гена PAH, кодирующего фенилаланингидроксилазу. Этот фермент катализирует превращение фенилаланина в тирозин при участии тетрагидробиоптерина (BH4) и кислорода. При его дефиците фенилаланин накапливается в крови и тканях, а тирозин становится условно незаменимой аминокислотой.
Избыток фенилаланина метаболизируется по альтернативным путям с образованием фенилпировиноградной, фенилмолочной и фенилуксусной кислот. Эти соединения оказывают нейротоксическое действие и нарушают обмен нейромедиаторов, что без лечения приводит к тяжелому поражению центральной нервной системы и интеллектуальной недостаточности. В лабораторной диагностике выявляют выраженную гиперфенилаланинемию, обычно методом тандемной масс-спектрометрии при неонатальном скрининге; дополнительно оценивают уровень тирозина и соотношение фенилаланин/тирозин.
Важно отличать классическую фенилкетонурию от редких вариантов гиперфенилаланинемии, связанных с нарушением синтеза или регенерации BH4. Недостаточность аспартатаминотрансферазы не вызывает накопления фенилаланина, дефект оксидазы гомогентизиновой кислоты характерен для алкаптонурии, а фенилаланинаминотрансфераза не является основным ферментом катаболизма фенилаланина у человека.
| Фермент или кофактор | Основная реакция | Заболевание при дефекте | Лабораторные признаки |
|---|---|---|---|
| Фенилаланингидроксилаза | Фенилаланин → тирозин; необходим кофактор BH4 | Классическая фенилкетонурия | Повышение фенилаланина, снижение или относительный дефицит тирозина, появление фенилкетонов |
| Ферменты обмена BH4 | Синтез и регенерация тетрагидробиоптерина | Атипичная гиперфенилаланинемия, дефицит BH4 | Гиперфенилаланинемия в сочетании с нарушением синтеза нейромедиаторов |
| Аспартатаминотрансфераза | Аспартат + α-кетоглутарат ↔ оксалоацетат + глутамат | Не является причиной фенилкетонурии | Активность оценивают преимущественно при поражении печени, миокарда и мышц |
| Оксидаза гомогентизиновой кислоты | Гомогентизиновая кислота → малеилацетоацетат | Алкаптонурия | Потемнение мочи при стоянии, охроноз, повышение гомогентизиновой кислоты |
| Фенилаланинаминотрансфераза | Не играет ведущей роли в утилизации фенилаланина у человека | Не является типичной причиной фенилкетонурии | Не используется как основной диагностический маркер данного заболевания |