Czym są porfiryny
Porfiryny to chemiczna nazwa grupy makrocyklicznych związków organicznych, składających się z czterech pierścieni pirolowych. Wykazują silne powinowactwo do jonów metali i gdy tworzą z nimi kompleksy nazywamy je metaloporfirynami.
Porfiryny są mocno rozpowszechnione w przyrodzie i stanowią podstawę do budowy takich związków jak hemoglobina, chlorofile, czy cytochromy. W ciele człowieka związki te powstają głównie w trakcie procesu wytwarzania hemu. W procesie przetwarzania ich do tego związku bierze udział wiele enzymów. Defekt któregokolwiek z nich może powodować gromadzenie się porfiryn w organizmie człowieka. Manifestacją takiego stanu są choroby zwane porfiriami, a ich objawy dotyczą głównie skóry oraz układu nerwowego.
Badanie poziomu porfiryn może służyć także innym celom niż diagnostyka porfirii ostrych czy skórnych. Można stosować ją w celu oceny narażenia na metale ciężkie, niektóre toksyczne związki chemiczne oraz leki.
Badanie poziomu porfiryn w moczu
Różne związki z rodzaju porfiryn możemy badać w moczu. Ich nieprawidłowe poziomy mogą świadczyć o:
- zaburzeniach genetycznych,
- zaburzeniach metabolicznych,
- anemii
- chorobach wątroby
- stresie oksydacyjnym
- ekspozycji na substancje toksyczne lub leki.
Przykładowo badanie “Analiza Porfiryn” w laboratorium Doctor’s Data (Urine Porphyrins) składa się z oceny następujących metabolitów:
- Uroporfiryny
- Heptakarboksyloporfiryny
- Heksakarboksyloporfiryny
- Pentakarboksyloporfiryny
- Koproporfiryna I
- Koproporfiryna III
- Stosunek: Koproporfiryna I / Koproporfiryna III
- Porfiryny (łącznie)
- Prekoproporfiryna I
- Prekoproporfiryna II
- Prekoproporfiryna III
- Prekoproporfiryny (łącznie)
- Stosunek: Prekoproporfiryn / Uroporfiryn
Metale ciężkie zaburzają procesy produkcji hemu. Określone profile porfiryn w moczu mogą być pokazywać narażenie na takie metale jak rtęć, arsen, czy ołów.
Na podstawie oceny ilościowej poszczególnych porfiryn i obecnego stanu wiedzy można pośrednio określić jaki rodzaj toksyny mógł zadziałał.
Wpływ poszczególnych metali ciężkich i toksyn na poziomy porfiryn
Rtęć hamuje działanie dwóch enzymów biorących udział w metabolizmie porfiryn — dekarboksylazy uroporfirynogenowej oraz oksydazy koproporfirynogenowej (CPOX). Hamowanie działania tych dwóch enzymów powoduje gromadzenie się pentakarboksyporfirynogenu i koproporfirynogenu III.
W wyniku utleniania podwyższonych metabolitów powoduje następnie podwyższenie stężenia porfiryn całkowitych, pentakarbonyloporfiryny i koproporfiryny III w moczu.
Jest jeszcze jedna porfiryna związana z rtęcią – określa się ją jako „prekoproporfirynę”.
Narażenie na arsen wiąże się z podwyższonym poziomem uroporfiryn i koproporfiryny I, a dodatkowo także z podwyższonym stosunkiem koproporfiryn (I: III).
Z kolei w przypadku narażenia na ołów wiąże się z podwyższonym poziomem koproporfiryny III.
W przypadku innych substancji toksycznych zauważono następujące korelacje:
Narażenie na działanie heksachlorobenzenu i dioksyn wiąże się z podwyższonym poziomem uroporfiryn.
W przypadku narażenia na polichlorek winylu (PVC) lub polibromowanych bifenyli (PCB) zaobserwowano podwyższony poziome koproporfiryn.
Co jest istotne w analizie profilu porfiryn
Analizując profile porfiryn nie należy zapominać, że są także inne czynniki, które mogą wpływać na metabolizm i syntezę hemu.
Należy wziąć pod uwagę ewentualność zaburzeń genetycznych u badanej osoby. Stan fizjologiczny jakim jest ciąża to także okres, kiedy wyniki mogą być zaburzone.
W przypadku niedokrwistości oraz w chorobach wątroby będzie dochodzić do zaburzeń metabolizmu porfiryn, co utrudnia wiarygodną analizę tych związków.
Warto także uwzględnić przyjmowane przez pacjenta leki. Powszechnie stosowane leki przeciwbólowe, antybiotyki, hormonalne środki antykoncepcyjne a także spożywanie alkoholu może wpływać na poziom porfiryn z moczu.
Podczas próby oceny, czy to metale toksyczne są przyczyną zmienionego metabolizmu porfiryn warto dodatkowo wykonać testy z moczu na obecność metali ciężkich. Najkorzystniejsze wydaje się podwójne wykonanie testu – przed i po wykonaniu prowokacji substancją chelatującą.