Τι είναι οι πορφυρίνες;
Στους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου, υπάρχουν μια σειρά από χημικές υπομονάδες που δομούν τα βασικά μόρια τους. Μεταξύ άλλων υπάρχουν τα αμινοξέα τα οποία αποτελούν τους δομικούς λίθους των πρωτεϊνών. Παρόλα αυτά τα αμινοξέα λειτουργούν και ως πρόδρομοι πολλών άλλων σημαντικών μορίων. Στο συγκεκριμένο άρθρο θα αναφερθούμε σε μια ομάδα μορίων που ονομάζονται πορφυρίνες.
Οι πορφυρίνες προέρχονται κυρίως από ένα αμινοξύ, την γλυκίνη, το απλούστερο αμινοξύ. Οι πορφυρίνες είναι απαραίτητες για μια σειρά άλλων ουσιών. Η σημαντικότερη από αυτές είναι η αιμοσφαιρίνη, που βρίσκεται μέσα στα ερυθρά αιμοσφαίρια του αίματος και είναι υπεύθυνη για την μεταφορά των αερίων (O2, CO2). Η πορφυρίνη παράγεται από την γλυκίνη με μια σειρά σύνθετων αντιδράσεων. Η κάθε μια αντίδραση αποτελεί ένα βήμα σε ένα ενζυμικό μονοπάτι. Κάθε αντίδραση επίσης καταλύεται από ένα διαφορετικό ένζυμο, το οποίο εμφανίζει αυστηρή εξειδίκευση στην συγκεκριμένη αντίδραση.
Η παραγωγή των πορφυρινών ελέγχεται πολύ αυστηρά στον οργανισμό και ρυθμίζεται με έναν συγκεκριμένο και πολύ αποτελεσματικό μηχανισμό. Η βιοσύνθεση της πορφυρίνης ρυθμίζεται πρακτικά από την συγκέντρωση του τελικού προϊόντος δηλαδή της αίμης. Όταν αυξηθεί η συγκέντρωση της παραγόμενης αίμης τότε αυτή θα εμποδίσει τα πρώτα βήματα του ενζυμικού μονοπατιού της παραγωγής της. Με λίγα λόγια όσο πιο πολύ αίμη παράγεται τελικά τόσο πιο πολύ θα παρεμποδίζεται η σύνθεση νέας από την βιοσυνθετική οδό.
Γενετικές διαταραχές και πορφυρίες
Τα ένζυμα που συμμετέχουν στην βιοσυνθετική οδό των πορφυρινών είναι πρωτεΐνες που κωδικοποιούνται σε γονίδια. Γενετικές μεταλλάξεις στα γονίδια αυτά μπορούν να οδηγήσουν σε μια ομάδα νοσημάτων που ονομάζονται πορφυρίες. Κάθε τύπος πορφυρίας υποδηλώνει μετάλλαξη και δυσλειτουργία σε ένα διαφορετικό ένζυμο της βιοσυνθετικής οδού. Λόγω της ανεπάρκειας του εκάστοτε ενζύμου οδηγούμαστε σε συσσώρευση ενός ενδιάμεσου προϊόντος του μονοπατιού στα ερυθροκύτταρα, το ήπαρ και τα σωματικά υγρά. Οι περισσότεροι προσβεβλημένοι άνθρωποι είναι ασυμπτωματικοί. Παρόλα αυτά ορισμένοι διαιτητικοί παράγοντες μπορούν να οδηγήσουν σε έξαρση της νόσου. Αυτή μπορεί να εκδηλωθεί αρχικά ως οξύ κοιλιακό άλγος και κλιμακούμενες νευρολογικές διαταραχές. Οι πιο συνηθισμένες ασθένειες που σχετίζονται με τις πορφυρίνες, ταξινομημένες με την σειρά των ενζύμων που αφορούν είναι:
- Ραχιαία πορφυρία (δ-Αμινολεβουλινικό)
- Οξεία διαλείπουσα πορφυρία (Πορφοχολιγόνο)
- Συγγενής ερυθροποιητική πορφυρία (Προ-ουροπορφυρινογόνο)
- Βραδεία δερματική πορφυρία (Ουροπορφυρινογόνο ΙΙΙ)
- Κληρονομική κοπροπορφυρία (Κοπροπορφυρινογόνο)
- Ποικιλόμορφη πορφυρία (Πρωτοπορφυρινογόνο)
- Ερυθροποιητική πρωτοπορφυρία (Πρωτοπορφυρίνη)
Δίπλα στο κάθε νόσημα αναγράφεται το ενδιάμεσο προϊόν του μονοπατιού που συσσωρεύεται.
Η νόσος των βασιλέων και των βρυκολάκων
Για πρώτη φορά η πορφυρία ως ασθένεια παρατηρήθηκε στον βασιλιά Γεώργιο τον Τρίτο της Βρετανίας κατά την διάρκεια της Αμερικανικής Επανάστασης. Ο Γεώργιος εμφάνιζε υποτροπιάζοντα επεισόδια τρέλας τα οποία σταδιακά αμαύρωσαν την φήμη του ως βασιλιά. Τα συμπτώματα που συγκέντρωνε ο Γεώργιος συνηγορούν στο ότι έπασχε από οξεία διαλείπουσα πορφυρία.
Ένας πολύ σπάνιος τύπος πορφυρίας οδηγεί σε συσσώρευση του ουροπορφυρινογόνου Ι. Αυτό είναι ένα ανώμαλο πρόδρομο μόριο της πρωτοπορφυρίνης. Το ουροπορφυρινογόνο βάφει τα ούρα κόκκινα/ιώδη, κάνει τα δόντια να φθορίζουν έντονα στο υπεριώδες φως και καθιστά το δέρμα παθολογικά ευαίσθητο στο φως. Το δέρμα τον ατόμων αυτών γεμίζει φουσκάλες και ερυθρά εξανθήματα. Πολλοί από τους πάσχοντες έχουν αναιμία εξαιτίας της ανεπαρκούς σύνθεσης της αίμης. Η συγκεκριμένη γενετική διαταραχή οδήγησε στην δημιουργία των λαϊκών μύθων για τους βρυκόλακες.
Αιμοσφαιρινοπάθειες: Πρότυπα μοριακών νοσημάτων
