دورة اليوريا

تصف دورة اليوريا كيف تقوم خلايا الكبد بتحويل الأمونيا إلى يوريا. الأمونيا هي نفايات سامة ناتجة عن تقويض البروتين. يجب على الحيوانات البرية تحويل الأمونيا إلى اليوريا الأقل سمية والتي يمكن التخلص منها بأمان عن طريق الكلى في البول. تفرز الحيوانات البحرية الأمونيا مباشرة ، ويخففها الماء المحيط بها إلى مستويات آمنة.

هناك خمس خطوات أساسية في دورة اليوريا:

1. تحويل الأمونيا (NH₃) إلى فوسفات الكربامويل
2. إدخال الأورنيثين في تحول فوسفات الكاربامويل إلى سيترولين
3. تحويل السيترولين إلى أرجينوسكسينات باستخدام الأسبارتات والطاقة الكيميائية (أدينوسين ثلاثي الفوسفات)
4. تحويل أرجينوسكسينات إلى أرجينين مع فومارات كمنتج ثانوي
5. تكوين اليوريا والأورنيثين من الأرجينين

لاحظ أن الأورنيثين يُستخدم في الخطوة الثانية ويتم تجديده في الخطوة الأخيرة. نظراً لإعادة تدوير الأورنيثين ، يُشار أحياناً إلى دورة اليوريا باسم دورة الأورنيثين.

تنجم المستويات المرتفعة من أمونيا الدم أو فرط أمونيا الدم عن انقطاع دورة اليوريا. يمكن أن يحدث هذا على مستوى الأعضاء حيث يمنع النسيج الندبي إمداد الكبد بالدم. يمكن أن ينتج النسيج الندبي أو تليف الكبد من تعاطي الكحول المزمن أو التهاب الكبد B أو التهاب الكبد C.

داخل خلايا الكبد ، يمكن أن يحدث اضطراب دورة اليوريا أيضاً في أي خطوة من خطواتها الخمس. عوز أورنيثين ترانس كارباميلاز (OTCD) هو اضطراب استقلابي وراثي ينتج عنه نقص إنزيم كامل أو جزئي في الخطوة ٢ ، مما يؤثر على إنتاج سيترولين من أورنيثين وفوسفات الكربامويل.

يمكن أن يؤدي فرط أمونيا الدم لدى البالغين ، الناتج عن تليف الكبد أو الاضطرابات الأيضية المتأخرة الظهور ، إلى قصور في الانتباه وإعاقات معرفية أخرى. هم أيضا أكثر عرضة للوفاة من الفشل الكبدي. يمكن توقع حدوث تأخيرات في النمو عند الولدان المصابين بنقص الإنزيم مبكر الظهور. إذا لم يتم تشخيصهم وعلاجهم ، فإن هؤلاء الأطفال معرضون لخطر الغيبوبة والموت. كيف أن الأمونيا المرتفعة تلحق الضرر بالدماغ لتسبب تأخيرات في الإدراك والنمو ليست مفهومة بالكامل حتى الآن ؛ ومع ذلك ، فقد تم اقتراح الاضطرابات في مستويات الأحماض الأمينية والناقلات العصبية ، والاضطرابات في وظيفة القنوات الأيونية ، ونقص الطاقة في الدماغ كآليات محتملة.