Регуляторные энзимопатии
Частота регуляторных энзимопатий достаточно велика, составляет 1:100, но они реже диагностируются по сравнению с классическими аферментозами. Примером регуляторной энзимопатии может служить липоматоз. При липоматозе в жировой ткани нарушена аллостерическая регуляция фермента фосфофруктокиназы, которая утрачивает способность ингибироваться изоцитратом. При данной патологии под действием действием фосфофруктокиназы происходит нерегулируемое повышение концентрации продукта реакции – фруктозо-1,6-дифосфата с последующим расщеплением его до триоз и использованием их для синтеза липидов.
При врождённых энзимопатиях патологический процесс может быть вызван отсутствием активаторов, ингибиторов ферментов, а также отсутствием переносчиков (транслоказ), обеспечивающих перенос соответствующих субстратов к месту локализации фермента. Так, при гликогенозе 1 типа не происходит расщепление гликогена в печени, хотя в печёночных клетках присутствует необходимый для этого фермент глюкозо-6-фосфатаза. При данной патологии отсутствует специфическая транслоказа, обеспечивающая контакт глюкозо-6-фосфата с мембраносвязанной глюкозо-6-фосфатазой.
Для уменьшения выраженности нарушений обменных процессов и клинических проявлений генетических аферментозов в ряде случаев может быть использовано заместительное введение недостающих ферментов. Этот вариант терапии в большей степени применим для патологии ферментов желудочно – кишечного тракта. Для других энзимопатий единственным способом некоторой нормализации метаболических повреждений является исключение из пищевого рациона тех аминокислот, углеводов, на пути обмена которых в организме возникает блок. Ведутся исследования по «исправлению» дефектных генов для восстановления синтеза соответствующих ферментов.
Помимо наследственных заболеваний, раздел энзимопатологии успешно решает и проблемы патогенеза различных соматических заболеваний, при которых нарушение активности ферментов является не столько причинным фактором, вызывающим развитие болезни, сколько механизмом развития наиболее распространённых болезней человека.
Алиментарные энзимопатии - это патологические состояния, развивающиеся в результате нарушения характера питания: дефиците в пищевых продуктах незаменимых аминокислот, витаминов, микроэлементов, т.е. веществ, из которых в тканях синтезируются ферменты, коферменты.
Токсические энзимопатии – это патологические состояния, связанные с токсическими повреждениями молекулы ферментов, снижением их активности. Например, соли тяжёлых металлов (Hg , Pb, As и др.) вызывают связывание функциональных групп ферментов, сопровождающееся резким снижением их активности. Введение антибиотиков, аналогов пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, фолиевой кислоты, угнетающих синтез белков в микроорганизмах, приводит к снижению биосинтеза многих ферментов и в организме человека.
Структурные энзимопатии связаны с нарушением структуры клеток и распределения ферментов в соответствующих «отсеках» клетки, характерного для физиологических условияй. Так, при инфаркте миокарда в результате некроза участков сердечной мышцы нарушается активность митохондриальных, миофибриллярных ферментов, ответственных за сокращение, высвобождение энергии и другие обменные процессы в кардиомиоцитах.
Э н з и м о д и а г н о с т и к а – раздел медицинской ферментологии, включающий исследование активности ферментов в тканях и биологических жидкостях организма для диагностики различных заболеваний.
Грамотно проведенная энзимодиагностика позволяет решать многие важные задачи клинической практики, такие как:
ранняя постановка диагноза
дифференциальная диагностика
оценка тяжести заболевания, диагностика осложнений
оценка успешности проводимой терапии
прогноз заболевания
При исследовании активности ферментов плазмы крови возможно выявление повышенной ферментативной активности – гиперферментемии и сниженной ферментативной активности – гипоферментемии. У здоровых людей скоординированы процессы поступления ферментов в кровь и удаления их из крови. Гиперферментемии могут возникать при усилении синтеза ферментов в тканях, повышении проницаемости клеточных мембран, некрозе клеток. В последние годы пересматриваются традиционные представления о гиперферментемии как следствии цитолиза клеток. Накапливаются данные о том, что в ряде ситуаций повышение активности ферментов крови носит адаптивный характер. Например, для ограничения активности протеолитических ферментов в крови возрастает активность ферментов – ингибиторов протеаз. Рядом авторов высказывается мнение о тесной функциональной взаимосвязи ферментов крови, конечным результатом которой является формирование биохимического «оптимума» в организме. Выздоровление осуществляется в основном за счёт органов и систем, не вовлечённых в сферу повреждения, за счёт интегрирующей роли крови. Именно биохимические показатели крови, включая активность ферментов, являются теми интегральными параметрами, которые отражают не только реакцию поражённого органа, но и реакцию всего организма на качественно новом уровне. При гипоферментемиях возможно снижение скорости синтеза ферментов в тканях и увеличение скорости выведения ферментов из крови через почки.
В плазме крови выделяют 3 основные группы ферментов: собственные ферменты плазмы крови (секреторные), экскреторные и индикаторные. Сведения о различных группах ферментов плазмы крови приведены в таблице 4.
С целью повышения информативности энзимодиагностики применяют ряд специальных приёмов. К ним относятся:
исследование органоспецифичных ферментов
изучение ферментных спектров
исследование изоферментных спектров
исследование динамики активности ферментов
расчёт коэффициентов соотношения активности отдельных пар ферментов.
Таблица 4