Нарушения метаболизма углеводов в кишечнике - наследственные и врожденные болезни плода и новорожденного
Пищевые углеводы, входящие в состав диеты человека., включают в себя крахмал (растительный полимер глюкозы) из гликоген (животного происхождения), дисахариды лактозу и сахарозу и моносахариды (глюкоза, галактоза и фруктоза).
Различают две формы крахмала: амилоза и амилопектин. Амилоза состоит из глюкозных мономеров, соединенных а-1,4связью, что приводит к формированию прямых цепей. В амилопектине прямые цепи ветвятся вследствие образования а-1,6-связей примерно у каждого 30-го а-1,4 соединенного глюкозногомономера. В гликогене разветвления начинаются в среднем на уровне каждой 10-й а-1,4-связи, где также образуются а-1,6- связи.
Амилаза слюны и сока поджелудочной железы гидролизует- крахмал и гликоген до мальтозы, мальтотриозы и а-декстрина (изомальтоза). Мальтоза состоит из двух глюкозных единиц, соединенных между собой а-1,4-связыо. Мальтотриоза состоиг из трех таких единиц, а-декстрин — из нескольких мономеровглюкозы, соединенных а-1,6-связями и несколькими а-1,4-связями. В лактозе первый углеродный атом галактозы связан с 4-м углеродным атомом глюкозы. Первый атом углерода глюкозы в молекуле лактозы остается свободным, что предопределяет восстановительную способность лактозы. Лактоза дает положительную реакцию с реактивом Clinitest, но не с Testape. Полоски с Testape, как и сходный с ним реактив Clinistix, содержат глюкозоксидазу, которая воздействует только на свободную глюкозу. Таблетки Clinitest содержат сульфат меди, который превращается в ее оксид под воздействием восстановителей.
Восстанавливающие сахара включают в себя глюкозу, мальтозу, мальтотриозу и декстрин, но к ним не относится сахароза. В ней концевой отрезок глюкозы, обладающий восстановительной активностью, связан с редуцирующим окончанием фруктозы, в результате чего редуцирующие группы обоих сахаров-гексоз не способны вступать в реакцию, и сахароза представляет собой непродуцирующий дисахарид.
Щеточная кайма ворсин кишечного эпителия проявляет следующую гидролитическую активность (что проявляется в гидролизе продуктов, указанных в скобках): мальтаза (мальтоза, мальтотриоза), изомальтаза (а-декстрин), лактаза (лактоза) к сахараза (сахароза). Глюкоза и галактоза активно транспортируются через эпителий кишечника.
Гидролиз и транспорт могут быть нарушены как при генетически детерминированных (первичные) состояниях, так и при последствиях других заболеваний (вторичные), например при инфекционном гастроэнтерите или кистозном фиброзе. В любом случае может развиться клинический синдром мальабсорбции. В настоящем разделе рассматриваются лишь вопросы первичных нарушений мальабсорбции. О дефиците мальтазы не сообщалось, а дефицит остальных трех гидролаз и нарушение механизма глюкозогалактозного транспорта описаны в последующих параграфах.
Дефицит сахаразы — изомальтазы
Клинические проявления дефицита сахаразы — изомальтазы включают в себя хроническую диарею, боли в животе и дискомфортное состояние, что отмечается при содержании в пище сахарозы (столовый сахар) или крахмала, т. е. при употреблении в большей части твердой пищи. При замене этой диеты на содержащую лактозу симптомы исчезают. Молоко переносится хорошо, как и глюкоза, но «разгрузочная водная диета», состоящая из воды, содержащей столовый сахар, фруктовых соков, газированных напитков, яблочного пюре, может усугубить диарею.
Прием внутрь тестовой дозы (1—2 г/кг) лактозы, глюкозы, галактозы или мальтозы обеспечивает нормальный уровень сахара в крови, чего не происходит при употреблении в пищу сахарозы, после которой может развиться эксплозивная диарея. Кислотность (pH) испражнений низкая, поскольку за счет бактериальной ферментации неабсорбированных углеводов образуется молочная кислота. Она усиливает диарею, так как раздражает слизистую оболочку кишечника и повышает осмоляльность в его просвете.
Окончательный диагноз устанавливается после выявления пониженной активности сахаразы и изомальтазы в биоптате кишечника. Не установлена причина сочетанной недостаточности этих двух ферментов. Отсутствие стеатореи и атрофии ворсин кишечника служат дифференциально-диагностическими признаками, исключающими целиакию. Частичная атрофия ворсин, если таковая имеется, нивелируется с нормализацией структуры после лечения, основанного на длительном соблюдении диеты, не содержащей сахарозы (молоко, мясо, рыба, птица, животный жир, глюкоза, овощи и сыр).
Непереносимость лактозы
Этот синдром проявляется но меньшей мере тремя клиническими вариантами: семейная, врожденная непереносимость лактозы и ее непереносимость с поздним началом.
Семейная непереносимость лактозы. Это редкое, тяжело протекающее заболевание, начинается с рвоты после первого кормления молоком или в течение первых нескольких дней жизни. Активность кишечной лактазы не изменяется. О ферментном дефекте не сообщалось.
Врожденная непереносимость лактозы. Ребенок страдает диареей, его беспокоят боли в животе, он вздут. Все это начинается вскоре после рождения, когда в диету включается лактоза. Эти симптомы исчезают в том случае, если молоко заменить на «разгрузочную жидкую диету». Может появиться стеаторея. Концентрация глюкозы в крови нормализуется после приема внутрь глюкозы или галактозы, но не лактозы, которая может спровоцировать резко выраженную диарею, метеоризм и кишечный дискомфорт. Молочная кислота обусловливает кислую реакцию испражнений и поддерживает диарею.
При биопсии тонкого кишечника при выраженном снижении активности лактазы морфологическая картина остается в пределах нормы. Эффективное лечение состоит в соблюдении безлактозной диеты.
Непереносимость лактозы с поздним началом. Клинические и патологоанатомические данные этой патологии аналогичны таковым при врожденной непереносимости лактозы, за исключением того, что заболевание может развиваться постепенно, начинаясь через несколько лет после рождения. Лица североевропейского происхождения страдают этим заболеванием редко, в то время как среди представителей некоторых других этнических групп его распространенность может достигать 90%. Например, у одного из 10 лиц европеоидной и семи из 10 негроидной популяций, проживающих в США, умеренно выражены симптомы недостаточности лактазы, что определяется при проведении провокационных тестов (прием молока или лактозы: доза лактозы 50 г эквивалентна 1 л молока).
Дети и взрослые могут научиться модифицировать диету таким образом, что содержание в ней лактозы не будет превышать количества, которое может усвоить их организм. Частичная недостаточность лактазы может стать причиной относительной стертости симптомов во многих случаях.
Глюкозогалактозная мальабсорбция
Наследование глюкозогалактозной мальабсорбции происходит по аутосомно-рецессивному типу. У новорожденных при этом выражена диарея, вздут живот, они чувствуют дискомфорт после первого кормления водой с глюкозой или молоком. Симптоматика остается при кормлении смесями, в состав которых входит сахароза или мальтоза, но нивелируется при кормлении безуглеводными смесями с добавлением фруктозы. После введения фруктозы в крови повышается уровень глюкозы, чего не происходит при введении лактозы, глюкозы, галактозы.
Морфологически слизистая оболочка кишечника не изменена, так же как не нарушена и активность кишечных дисахаридаз. Предполагается, что дефект затрагивает процесс транспорта глюкозы и галактозы через слизистую оболочку кишечника.
Тестовые методы
Дефицит кишечной гидролазы может достоверно диагностироваться при исследовании специфической ферментативной активности биоптатов. Общедоступна техника пероральной биопсии слизистой оболочки кишечника и исследования ферментативной активности. Кроме того, возможно осуществление простейших тестов у постели больного, основанных на исследовании жидкой части каловых масс. Сразу после взятия образца кала его жидкую часть смешивают с двумя объемами воды и 15 капель этой смеси тестируют с использованием реактива Clinitest на предмет выявления редуцирующих сахаров, а одну каплю добавляют к реактиву Testape или выявления глюкозы. Если показатели реакции с Clinitest составляют 0,5% или менее, то это соответствует норме. Поскольку сахароза не относится к восстанавливающим сахарам, необходимо предварительно осуществить ее гидролиз путем кипячения одной части жидкой части кала в двух частях 0,1 N раствора соляной кислоты в течение 2 мин. После гидролиза компоненты сахарозы (глюкоза и фруктоза) могут быть выявлены реакцией с Clinitest.
У больных с непереносимостью сахара pH жидких испражнений скорее всего не достигает 6 и часто ниже 5,5 в том случае, если прошло достаточно времени для ферментации сахара бактериями в толстом кишечнике.
Пероральные тесты на толерантность к сахарам проводят после нескольких часов голодания. Ребенка просят выпить исследуемый сахар из расчета 50 г/м2 поверхности тела в 10% растворе. В норме следует ожидать увеличения концентрации сахара в крови на 300 мг/л или более в течение последующих 1 ч и, что еще более существенно, в пробах жидкого кала отсутствует назначенный сахар или его количество не повышается после проведения теста. При дефиците дисахаридаз на сахарной кривой отсутствует реакция на введение дисахарида, однако кривая нормализуется, если вместо дисахарида больному ввести эквивалентное количество смеси моносахаридов, входящих в состав данного дисахарида.
