Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜ TIP FAKÜLTESİ Biyokimya AD PORFİRİNLER Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜ TIP FAKÜLTESİ Biyokimya AD

Porfirinler porfirin halka sistemi içeren renkli maddelerdir. Porfirin halka sisteminin en basit temel maddesi pirol halkasıdır. Porfirin halka sistemindeki pirol halkalarının N atomlarına Fe, Mg, Co, Zn, Ni, Cu gibi metallerin iyonlarının bağlanmasıyla metaloporfirinler diye tanımlanan çeşitli porfirin bileşikleri oluşur.

kanın kırmızı rengini veren hemoglobin, kasların kırmızı rengini veren miyoglobin, sitokromlar, sitokrom oksidaz, katalaz ve peroksidaz, demir-porfirin bileşikleridirler; bitkilerin yeşil rengini veren klorofil ise magnezyum-porfirin bileşiğidir

Hemoglobin kanda eritrositlerde bulunan, kana kırmızı rengini veren, demir-porfirinli bir bileşik proteindir. %g olarak kandaki hemoglobin konsantrasyonunun normal değeri yetişkin erkek için %14-18 g, yetişkin kadın için %12-15 g, çocuk için %12-13 g, yeni doğan için % 21 g kadardır.

Hemoglobin molekülü 4 hem ve 1 globin içerir Hemoglobin, molekülündeki hemlerde içerdiği toplam 4 adet Fe2+ sayesinde akciğerlerden dokulara O2 molekülü taşıyabilmektedir. Hemoglobinin protein komponenti olan globin, 4 polipeptit zincirden yapılmıştır.

Fizyolojik hemoglobinler (normal hemoglobinler) HbA1: Globininde 2 ve 2 polipeptit zinciri içeren fizyolojik hemoglobindir. erişkin bir şahsın eritrositlerinde bulunan hemoglobinin %97-98’ini oluşturur. HbA2: Globininde 2 ve 2 polipeptit zinciri içeren fizyolojik hemoglobindir. HbF: Globininde 2 ve 2 polipeptit zinciri içeren, primitif hemoglobin (HbP) diye de bilinir. yeni doğanda total hemoglobinin %70-90’ını oluşturur.

Anormal hemoglobinler ve hemoglobinopatiler Hb S: HbA1’in -zincirlerindeki 6. amino asit glutamik asit değil de valin olan hemoglobindir. orak hücreli anemi ( Hb S hastalığı) olarak tanımlanan hemoglobinopatinin ortaya çıkmasına neden olur Hb H: globini -zinciri içermeyen, 4-zinciri içeren hemoglobindir; Hb Bart: globini -zinciri içermeyen, 4-zinciri içeren hemoglobindir. -talasemili hastaların kanında saptanırlar.

Hemoglobin bileşikleri Oksihemoglobin (HbO2) Karbaminohemoglobin Karboksihemoglobin (HbCO) Methemoglobin Sulfhemoglobin Azotmonoksit hemoglobin Siyanhemoglobin

Oksihemoglobin (HbO2) hemoglobin molekülündeki 4 Fe2+’e akciğerlerde birer O2 molekülü bağlanması sonucu oluşan hemoglobin bileşiğidir. kanın oksijenlenmesinde bir azalma ve bunun sonucu olarak deoksijenize olmuş hemoglobinde artış, deri ve mukozalara karakteristik mavimtrak bir renk verir ki bu durum siyanoz olarak tanımlanır.

Karbaminohemoglobin hemoglobindeki globinin serbest -amino gruplarına reversibl olarak CO2 bağlanmasıyla oluşan hemoglobin bileşiğidir. Kandaki CO2’in %15-20’si karbaminohemoglobin bileşimindedir; %5’i plazmada serbest veya H2CO3 halindedir; %75-80’i de HCO3 şeklindedir.

Karboksihemoglobin (HbCO) oksihemoglobindeki O2 yerine karbonmonoksit (CO) geçmesi suretiyle oluşan hemoglobin bileşiğidir. CO ile zehirlenmenin belirtileri, bilinç kaybı, tırnak dipleri ve mukoz membranların kiraz kırmızısı renk almasıdır.

Methemoglobin hemoglobindeki Fe2+ ’nin Fe3+ haline reversibl olarak oksitlenmesi sonucu oluşan kahverengi bir hemoglobin bileşiğidir. hemoglobine bazı oksidan etkenlerin etkisi sonucunda oluşur.

Sulfhemoglobin oksihemoglobin ile H2S’ün reaksiyonlaşması sonucu oluşan yeşil-sarı renkli bir hemoglobin bileşiğidir. Ölümden sonra proteinlerin kokuşması sonucu olarak dokularda H2S oluşur ki kadavraların kan toplanan yerlerinde görülen yeşil lekeler buralarda sulfhemoglobin oluşmasının sonucudur

Azotmonoksit hemoglobin nitritli dumanların solunması durumlarında oluşan pembe renkli bir hemoglobin bileşiğidir.

Siyanhemoglobin HCN solunması sonucu oluşan bir hemoglobin bileşiğidir inorganik siyanür bileşiklerinin ağızdan alınması sonucu siyanmethemoglobin oluşur.

Miyoglobin başlıca kırmızı kaslarda özellikle kalp kasında yüksek konsantrasyonda bulunur 153 amino asitten oluşan bir polipeptit zinciri ve bir hem grubu içerir

Sitokromlar mitokondrilerin iç membranlarında bulunurlar.

Porfirin metabolizması Kemik iliğinde hemoglobin oluşturmak üzere, karaciğerde de sitokromları oluşturmak üzere porfirin sentezlenir. Porfirin sentezi için temel prekürsör, glisin amino asidi ile süksinil-KoA’dır. Mitokondride oluşan hem, mitokondri dışında, ribozomlarda sentez edilmiş olan globin ile birleşerek hemoglobin oluşturur.

Hemoglobin biyosentezinde pantotenik asit (vitamin B5), piridoksal fosfat (vitamin B6), vitamin B12 folik asit demir bakır rol alır.

Hemoglobinin yıkılımı Eritrositlerin parçalanmasıyla serbestleşen hemoglobin, retiküloendoteliyal sistemde (RES) yani başlıca karaciğer, dalak ve kemik iliğinde yıkılır ve bilirubin oluşturur. Hemoglobinin hem kısmının yıkılmasıyla oluşan bilirubin, indirekt bilirubin (serbest bilirubin, ankonjuge bilirubin) olarak bilinir. İndirekt bilirubin, suda çözünmez, idrara geçmez ve safra ile atılmaz. İndirekt bilirubin, liposolubldur; membranlardan kolaylıkla geçerek dokulara diffüze olabilir. İndirekt bilirubinin karaciğerde glukuronik asitle konjugasyonu veya çok az oranda sülfatlanmasıyla direkt bilirubin (konjuge bilirubin) oluşur. Direkt bilirubin, suda çözünür ve safra ile atılır.

Hiperbilirubinemiler Serbest (indirekt) bilirubin düzeyindeki artışlar Yenidoğan sarılığı Gilbert hastalığı Crigler-Najjar sendromu tip I Crigler-Najjar sendromu tip II Konjuge (direkt) bilirubin düzeyindeki artışlar Kolestaz Dubin-Johnson sendromu Rotor sendromu

Yenidoğan sarılığında serum bilirubin düzeyi 48 Yenidoğan sarılığında serum bilirubin düzeyi 48.saatte %10 mg değerine kadar çıkabilir ve 7-10 günde normal düzeye iner. Gilbert sarılığında serbest bilirubin düzeyleri %1,2-3,0 mg kadardır, %5 mg değerini nadiren aşar. Kolestazda plazmada konjuge bilirubin artar ve idrarla bilirubin atılır.

İnsanlarda porfirin biyosentezinde görevli bazı enzimlerde genetik defekt olması, eritrositlerde, vücut sıvılarında, karaciğerde spesifik porfirin prekürsörlerinin birikmesine yol açar; porfiriyalar diye bilinen bazı genetik hastalıklar ortaya çıkar. Porfiriyalarda mide bağırsak yakınmalarından abdominal ağrı, en sık belirtidir; kabızlık, mide bulantısı ve kusma olabilir. Periferal nöropati, ekstremitede ağrı, duyuda azalma, kas zayıflığı, paralizi, görme kaybı, felç, koma oluşabilir. deride aşırı derecede porfirin birikmesiyle fotosensitivite ve deri lezyonları ortaya çıkar