L’ammoniemia è un valore che indica la concentrazione ematica di ammoniaca, un prodotto azotato che deriva principalmente dal metabolismo delle proteine alimentari e dalle fermentazioni batteriche intestinali. Dato che l’ammoniaca è un metabolita tossico per il sistema nervoso centrale, essa deve essere rapidamente trasformata in urea dal fegato. Problematiche quali insufficienza epatica e difetti enzimatici congeniti possono compromettere questa trasformazione, con conseguenti gravi danni all’organismo.
La produzione di ammoniaca deriva da una delle fasi fondamentali del metabolismo proteico, la deaminazione. Durante questa fase i singoli aminoacidi vengono privati del gruppo aminico (NH2) e 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-chetogluatarato (intermedio del ciclo di Krebs), con conseguente formazione di glutammato; quest’ultimo subisce una deaminazione ossidativa nella matrice mitocondriale, con produzione di ammoniaca libera (NH3).
Una quota importante di ammoniaca si forma inoltre a livello renale; in questa sede vi sono difatti concentrazioni particolarmente elevate di glutaminasi, un enzima mitocondriale che deamina idroliticamente la glutammina ad acido glutammico ed ammoniaca. Questa trasformazione elimina una cospicua parte di idrogenioni (H+), rivestendo in questo modo un ruolo fondamentale per mantenere l’equilibrio acido base dell’organismo.
Un ulteriore meccanismo di produzione di ammoniaca deriva anche dal metabolismo delle ammine e dall’assorbimento nel crasso dell’ammoniaca derivante dalla degradazione degli aminoacidi e dell’urea ad opera della flora batterica locale.
L’ammoniaca, come detto in precedenza, è una molecola tossica soprattutto per il sistema nervoso. Per questo motivo un organismo sano è fisiologicamente in grado di incorporare l’ammoniaca in composti atossici, che dunque non arrecano alcun danno all’organismo e ne costituiscono allo stesso tempo anche la forma di trasporto e di pre-eliminazione.
Esistono diversi meccanismi attraverso i quali l’ammoniaca viene metabolizzata:
Può essere aggiunta all’alfa-chetogluatarato per riformare glutammato
Può essere incorporata nella molecola di glutammato per formare glutammina
Può essere indirizzata alla sintesi del carbamilfosfato. Questa reazione fa da preludio al cosiddetto ciclo dell’urea, che a livello epatico porta alla trasformazione dell’ammoniaca nella molecola atossica dell’urea, successivamente eliminata con le urine
Un incremento dell’ammoniaca nel sangue è spesso indice di un suo alterato metabolismo a livello epatico; situazioni di iperammoniemia 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.
Oltre a queste due patologie, alti livelli ematici di ammoniaca sono di comune riscontro 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
Malattia emolitica del neonato
Alterazioni circolatorie che comportano un diretto passaggio del sangue dal sistema venoso portale al sistema venoso generale
Oltre a queste patologie, l’ammonio ematico può incrementare anche in corso di diete iperproteiche, dopo un esercizio fisico intenso, in corso di disbiosi e nei soggetti fumatori (+ 10 µmol/l dopo una sigaretta).
Anche alcuni farmaci possono essere in gradi di aumentare i valori di ammoniemia:
Acetazolamide
Acido valproico
Furosemide
Acido etacrinico
Clortalidone
Isoniazide
Sintomi di iperammoniemia
I sintomi di iperammoniemia sono molteplici; tuttavia, a causa della tossicità dell’ammoniaca sul sistema nervoso, la maggior parte di essi deriva da un interessamento di esso:
Vomito
Rifiuto della carne
Atassia
Letargia
Ritardo mentale
Disorientamento
Coma
In riferimento all’entità del danno cerebrale è bene precisare come l’ammoniemia sia solo grossolanamente correlata alla gravità di esso; per questo motivo, persone con livelli di ammoniemia elevata possono non presentare alcun segno di alterazione della funzionalità cerebrale, e viceversa.