9. Мультиферментные комплексы и изоферменты. Клиническое значение определения активности изоферментов. Энзимодиагностика. Ферментативные лекарственные препараты.

Мультиферментный комплекс - это комплекс, в котором принимают участие несколько ферментов, при этом продукт предшествующей реакции является субстратом следующей реакции.

Пример: - дыхательная цепь; - гликолиз; - пируватдегидрогеназы; - синтетаза жирных кислот.

Изоферменты - множественные молекулярные формы данной особи, катализирующие одну и туже реакцию, но отличающиеся друг от друга по физическим и химическим свойствам и разделяющиеся с помощью физико-химических методов. Те самые свойства: электрофоретические свойства, адсорбционные свойства, оптимум рН, термостабильность, чувствительность к ингибиторам, сродство к субстрату, небольшие различие в первичной структуре.

Примером фермента, имеющего изоферменты, является гексокиназа, имеющая четыре изотипа, обозначаемых римскими цифрами от I до IV. При этом гексокиназа IV, экспрессируется почти исключительно в печени и обладает особыми физиологическими свойствами (в печени эмбриона – ГК1, а в печени взрослого – ГК3 и ГК4). Ещё одним примером фермента, имеющего изоферменты, является амилаза — панкреатическая амилаза отличается по аминокислотной последовательности и свойствам от амилазы слюнных желёз, кишечника и других органов. Третий пример фермента, креатинфосфокиназа — изотип этого фермента, экспрессируемый в сердце, отличается от креатинфосфокиназы скелетных мышц

Энзимодиагностика - определение активности фермента.

Изоферменты ЛДГ органоспецифичны

ЛДГ₅ - характерен для ткани, в которой анаэробные процессы.

ЛДГ₁ - для ткани, в которой аэробные процессы.

В инфаркте миокарда кровь из сердца выходит с ЛДГ₁, ЛДГ₂, при заболеваниях печени - ЛДГ_4, ЛДГ₅, при патологиях лёгких ЛДГ₃.

Органоспецифичные аминотранферазы АЛТ и АСТ

АЛТ- аланинаминотрансфераза. Катализирует реакцию трансаминирования между аланинои и альфа-кетоглутаратом.

Локализован этот фермент в цитозоле клеток многих органов, но наибольшая концентрация его в клетках печени и сердечной мышцы.

АСТ- аспартатаминотрансфераза. Катализирует реакцию трансаминирования между аспартатом и альфа-кетоглутаратом. В результате образуютсяся оксалоацетат и глутамат. Имеет двойную локализацию (митохондрии и цитоплазма). Наибольшее количество в клетках печени и сердечной мышцы.

Соотношение АСТ/АЛТ – коэффициент де Ритиса, в норме= 1,33+ - 0,42.

При инфаркте миокарда активность АСТ в крови увел в 8-10 раз, а АЛТ – в 1,5-2 раза, итог: коэффициент >1.

АСТ увеличивается при некрозе ткани, итог: коэффициент >1. При гепатитах активность АЛТ увеличивается в 8-10 раз, АСТ –в 2-4 раза, итог: коэффициент <1.

Активность щелочной фосфатазы увеличивается при рахите, механической желтухе и патологии костной ткани.

Активность кислой фосфатазы увеличивается при раке простаты.

Активность амилазы увеличивается при патологии слюнных желез и остром панкреатите.

Также при остром панкреатите Увеличена активность: амилаза крови и мочи, липаза, фосфолипаза, трипсин, химотрипсин.

А при гепатите Увеличена активность: АЛТ, АСТ, ЛДГ_4,5, сорбитолдегидрогеназа.

Лечение ферментами

Заместительная терапия

Пепсин - при недостаточной активности пепсина в желудке, при нарушении переваривания белков, синтеза и секреции пепсина

Патогенетическая терапия

Трипсин, химотрипсин - при лечении гнойных ран (в хирургии и стоматологии), способен расщеплять пептидные связи в белках

ДНКаза - используется в лечении вирусных кератитов, гнойных бронхитов

Фибринолизин, стрептокиназа - способны растворять нити фибрина (ликвидация тромбов)

Липаза, гиалуронидаза -используются для лечения спаечной болезни, рубцов

Лизилоксидаза, аспарагиназа - лечение опухолей

10. Кинетика ферментативных реакций. Зависимость скорости ферментативных реакций от концентрации субстрата и фермента, рН, температуры среды. Принципы количественного определения активности ферментов.