Клиническая Нефрология №1 / 2021
Гистидин у здоровых людей и больных уремией
Биофизприбор, СКТБ, филиал ФГУП ЭПМ ФМБА России, Санкт-Петербург, Россия
Гистидин – единственная аминокислота, о незаменимости которой до сих пор не утихают споры. В 1940-е гг. W.C. Роуз обнаружил парадоксальный факт: гистидин незаменим для крыс и других животных, но заменим для здорового взрослого человека. Вскоре была установлена незаменимость гистидина для младенцев. И только в этом веке японские биохимики обнаружили фермент, катализирующий последнюю реакцию в биосинтезе гистидина. Этот фермент присутствует у всех исследованных видов животных, но с разной активностью, что и является тем самым показателем, по которому можно судить о незаменимости гистидина для того или иного организма. В то же время давно замечено, что при уремии у человека гистидин становится незаменимой аминокислотой и что его добавление в диету вместе с незаменимыми для здорового человека аминокислотами улучшает азотистый баланс. С тех пор на эту тему проведен ряд исследований. Замечено, что в отличие от других заменимых аминокислот для больных уремией характерны низкие внутриклеточная и плазменная концентрации гистидина. Больные уремией не способны поддерживать азотистое равновесие диетой с низким содержанием гистидина. Кроме того, установлено, что гистидин – это эффективный «мусорщик» гидроксильных радикалов и синглетного кислорода, потому способен защищать от окисления липопротеиды низкой плотности. Также отмечается противовоспалительное действие гистидина при уремии. И хотя причины низких вне- и внутриклеточных концентраций гистидина при уремии не ясны, его пероральное и внутривенное введение в организм оказывает полезное действие на азотистый обмен. В данной статье рассматривается заменимость гистидина для здоровых взрослых людей и его незаменимость для больных уремией, а также уникальное среди аминокислот полезное действие гистидина при уремии.
Хорошо известно, что белки необходимы для питания человека и животных. Биологическая ценность белка определяется его аминокислотным составом. Одни аминокислоты (незаменимые) не синтезируются в организме при их отсутствии в пище, тогда как другие (заменимые) в аналогичном случае могут синтезироваться в организме. Восемь аминокислот (лизин, треонин, триптофан, метионин, фенилаланин, лейцин, валин и изолейцин) необходимы для всех исследованных видов животных. В то же время гистидин парадоксальным образом является незаменимой аминокислотой для большинства млекопитающих, но заменимой для здорового взрослого человека. Однако при уремии гистидин становится незаменимой аминокислотой для человека. Более того, его введение в организм больных уремией облегчает состояние. Почему так происходит, до конца не выяснено, однако факты говорят сами за себя. Поэтому необходимо сначала рассмотреть обмен гистидина в норме, а потом перейти к патологии.
Гистидин у здоровых взрослых людей
В 1937 г. путем последовательного исключения аминокислот из рациона поодиночке W.C. Роуз et al. [1] установили, что для белых крыс незаменимы девять аминокислот, включая гистидин. Вскоре незаменимость гистидина была установлена для других животных. В то же время W.C. Роуз et al. выяснили, что гистидин вовсе не необходим для обеспечения человеку азотистого равновесия [2].
Срезы человеческой печени были инкубированы с формиатом 14С, и найдено меченое соединение, которое на бумажной хроматографии идентифицировано как гистидин [3].
Более чем у 50 индивидуумов поддерживалось азотистое равновесие или положительный азотистый баланс на диетах, лишенных гистидина [4]. Таким образом, способность взрослого человека успешно обходиться без включения в пищу гистидина является общим явлением и не ограничивается случайным индивидом. Накопленные в лаборатории данные не дали основания решать, синтезируется ли гистидин клетками человека или микроорганизмами, обитающими в пищеварительном тракте. В пользу первой альтернативы важны наблюдения, проведенные в 1952 г. [3].
W.C. Роуз заявляет, что совершенно неожиданно наблюдение относительно гистидина у человека: гистидин требуется всем предварительно протестированным видам млекопитающих, в то время как исключение его для человека не влияет на азотистый баланс, а также на физическое самочувствие [5]. Проведенные опыты не дают приемлемых оснований сомневаться, что гистидин не является необходимым для поддержания азотистого равновесия у взрослого человека. W.C. Роуз также пишет, что результаты дальнейших исследований должны показать, требуется ли гистидин растущему ребенку, поскольку нельзя исключать возможность того, что аминокислоты, которые не являются необходимыми для поддержания азотистого равновесия у нормальных субъектов в обычных условиях, могут становиться незаменимыми при болезнях, а также при таких физиологических состояниях, как репродукция или лактация. Кроме того, W.C. Роуз говорит, что нельзя ни утверждать, ни отрицать участия кишечных микроорганизмов в синтезе гистидина, но в то же время стоит принять во внимание образование гистидина в срезах печени человека [3]. W.C. Роуз заключает, что, к сожалению, это количество гистидина слишком мало, чтобы его полностью охарактеризовать.
Хотя многие экспериментальные животные для роста и обеспечения азотистого равновесия нуждаются в введении гистидина с пищей, имеются данные, согласно которым у молодых здоровых людей азотистое равновесие может сохраняться и при диете, не содержащей гистидина [6]. Эти данные указывают на возможность синтеза гистидина в тканях человека, но их можно толковать и иначе, например предположить, что гистидин синтезируется при участии микрофлоры кишечника или образуется при распаде гемоглобина [6].Однако доказана именно возможность синтеза гистидина в человеческом организме [3], и не случайно также говорится, что для человека гистидин является заменимой аминокислотой и не слишком продолжительное его отсутствие в пище не вызывает никаких расстройств в организме, кроме того, приводится схема биосинтеза гистидина в человеческом организме [7]. Утверждается, что гистидин синтезируется из гистидинола [7], что подтверждено в недавнее время [8, 9]. При этом приводится предполагаемая...