AMMONIEMIA Per ammoniemia si intende la concentrazione di ammoniaca nel sangue ed essa è un prodotto azotato che si forma nell'organismo per l'attività di molti tessuti, ma in massima parte deriva dal metabolismo delle proteine alimentari e dalle fermentazioni batteriche intestinali. L'ammoniaca (NH3) è un metabolita tossico per il sistema nervoso centrale e dev'essere rapidamente trasformata in urea dal fegato. In condizioni fisiologiche, la quantità di questa sostanza riscontrabile nel sangue è bassa (<50 µmol/l). Tuttavia, in presenza di alcune patologie, l'ammoniaca si accumula nell'organismo in concentrazioni eccessive. Nella maggior parte dei casi, aumenti dell'ammoniemia dipendono un'insufficienza epatica di grado severo o da alcuni difetti enzimatici congeniti. da Una fase fondamentale del metabolismo proteico è la deaminazione, durante la quale i singoli aminoacidi vengono privati del gruppo aminico (NH2). La parte rimanente della molecola, definita alfa-chetoacido, può essere utilizzata a fini energetici o per la sintesi di glucosio. Il gruppo aminico viene invece trasferito all'alfa-chetoglutarato (intermedio del ciclo di Krebs, anche detto questo ciclo degli acidi tricarbossilici o ciclo dell'acido citrico, ciclo metabolico di importanza fondamentale in tutte le cellule che utilizzano ossigeno nel processo della respirazione cellulare), con formazione di glutammato; quest'ultimo subisce una deaminazione ossidativa nella matrice mitocondriale, con produzione di ammoniaca libera (NH3).
Fortunatamente, un organismo sano è perfettamente in grado di incorporare l'ammoniaca in composti atossici, che ne costituiscono anche la forma di trasporto e di pre-eliminazione. L'ammoniaca, quindi: - Può essere aggiunta all'alfa-chetogluatarato per riformare glutammato
- Può essere incorporata nella molecola di glutammato per dare glutammina - Può essere indirizzata alla sintesi del carbamilfosfato. Questa reazione fa da preludio al cosiddetto ciclo dell urea (anche detto ciclo dell ornitina o ciclo dell oca, per via dei tre amminoacidi coinvolti: ornitina, citrullina e arginina) che a livello epatico porta alla trasformazione dell ammoniaca nella molecola atossica dell urea, poi eliminata con le urine. Il tutto si svolge sempre dentro al mitocondrio (visto precedentemente), che è la centrale energetica all interno della cellula.
L'ammoniaca presente nel sangue deriva dal metabolismo sopradescritto degli amminoacidi presenti nelle proteine, ma anche dall'assorbimento nell intestino crasso dell'ammoniaca derivante dalla degradazione degli aminoacidi e dell'urea (alimentari o ematici in caso di emorragia) ad opera della flora batterica locale. Una quota importante di ammoniaca si forma anche a livello renale; in questa sede, infatti, vi sono concentrazioni particolarmente elevate di glutaminasi, un enzima mitocondriale che deamina idroliticamente la glutammina ad acido glutammico ed ammoniaca. Quest'ultima passa nel liquido luminale (che è il fluido presente nello spazio di Bowman e nella porzione restante del nefrone) e viene protonata a ione ammonio (NH4+), poi eliminato con le urine. Tale meccanismo, data la cospicua eliminazione di idrogenioni H+ (NH3 + H+ NH4+), è molto importante per mantenere l'equilibrio acido base dell'organismo. Fonte di amminoacidi sappiamo essere le proteine.
Come già visto il catabolismo degli amminoacidi e le fermentazioni intestinali portano all ammoniaca che è elemento di partenza del ciclo dell urea.
Questo ciclo si incastra più complessivamente nel METABOLISMO ENERGETICO, che qui rappresento e si riaggancia a quanto detto precedentemente. La determinazione dell'ammoniemia è usata principalmente come supporto nella diagnosi di gravi patologie epatiche e per comprendere il motivo delle alterazioni degli stati di coscienza. Quest'esame può essere prescritto, insieme ad altri test (come glucosio, elettroliti e test di funzionalità renale ed epatica), per definire la causa di un coma di origine sconosciuta o per supportare la diagnosi della sindrome di Reye o dell'encefalopatia epatica. L'ammoniemia può essere richiesta anche per supportare la diagnosi e valutare la gravità di alcuni disordini del metabolismo che coinvolgono il ciclo dell'urea. Un incremento dell'ammoniaca nel sangue è spesso spia di un suo alterato metabolismo a livello epatico. Situazioni di iperammonemia si riscontrano, ad esempio, nei casi di grave danno epatico con insufficienza dell'organo, come accade nella cirrosi in fase avanzata o nel corso di epatiti importanti. Alti livelli ematici di ammoniaca sono comuni anche in corso di: - Insufficienza epatica; - Severi sanguinamenti dello stomaco o dell'intestino;
- Insufficienza cardiaca; - Ridotta perfusione epatica; - Difetti congeniti degli enzimi che intervengono nel ciclo dell'urea: - Leucemia acuta; - Alcalosi metabolica; - Sindrome di Reye (La sindrome di Reye è una malattia acuta fortunatamente rara, dall'esito potenzialmente letale, che colpisce quasi esclusivamente i bambini. È caratterizzata da manifestazioni patologiche che riguardano prevalentemente il cervello e il fegato, con encefalopatia acuta e steatosi epatica, che insorgono rapidamente nel corso di un'infezione virale, spesso dopo l'assunzione di farmaci a base di acido acetilsalicilico. A tutt'oggi non si conosce esattamente la causa, né il meccanismo patogenetico della sindrome; è stata ipotizzata un'alterazione del metabolismo dei mitocondri, che sarebbe favorita da infezioni virali e da alcuni farmaci in soggetti geneticamente predisposti. Sebbene sia stata associata con la somministrazione di aspirina ai bambini affetti da infezioni virali, può insorgere anche indipendentemente dall'assunzione del farmaco. La malattia è caratterizzata dall'insorgenza di steatosi epatica con minimi segni di infiammazione e grave encefalopatia con edema cerebrale. Il fegato tende in questi casi ad aumentare di dimensioni e consistenza; si osservano inoltre alterazioni nella morfologia dei reni. In genere non è presente ittero.) - Malattia emolitica del neonato; - Alterazioni circolatorie che comportano un diretto passaggio del sangue dal sistema venoso portale al sistema venoso generale. Concentrazioni elevate si registrano anche in caso di: - Diete iperproteiche; - Dopo esercizio fisico intenso (soprattutto nei maschi e nei bodybuilder, per le maggiori masse muscolari); - Disbiosi. Tra i farmaci in grado di aumentare i valori di ammoniemia ricordiamo: Acetazolamide; Acido valproico; Furosemide; Acido etacrinico; Clortalidone; Isoniazide. Anche il fumo di sigaretta aumenta in acuto i valori di ammonemia (+ 10 µmol/l dopo una sigaretta). Bassi livelli di ammonio nel sangue possono essere la conseguenza di diete particolarmente povere di proteine o dell'assunzione di farmaci in grado di abbassare l'ammoniemia, come Levodopa, Lattulosio, Neomicina, Lactobacillus, Kanamicina.