Вопрос 22 Изоферменты, их происхождение, биологическое значение, привести примеры. Определение ферментов и изоферментного спектра плазмы крови с целью диагностики болезней.

Изоферменты – ферменты, катализирующие одну и ту же химическую реакцию, но отличающиеся по первичной структуре белка. Они катализируют один и тот же тип реакции с принципиально одинаковым механизмом, но отличаются друг от друга

• Кинетическими параметрами

• Условиями активации

• Особенностями связи апофермента и кофермента

Природа появления изоферментов разнообразна, но чаще всего обусловлена различиями в структуре генов, кодирующих эти изоферменты. Изоферменты различаются по первичной структуре белковой молекулы и по физико-химическим свойствам.

Строение: по своей структуре изоферменты – олигомерные белки. Причём та или иная ткань преимущественно синтезирует определённые виды протомеров. В результате определённой комбинации этих протомеров формируются ферменты с различной структурой – изомерные формы. Обнаружение определённых изоферментных форм ферментов позволяет использовать их для диагностики заболеваний. 

1. Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) состоит из 4х субъединиц 2х типов: М (мышца –

muscle) и H (сердце – heart), их комбинации лежат в основе формирования 5 изоформ ЛДГ

ЛДГ катализирует обратимую реакцию окисления лактата (молочной кислоты) до

пирувата (пировиноградной кислоты).

ЛДГ1 и ЛДГ2 активны в сердце и почках, ЛДГ4 и ЛДГ5 – в скелет. мышцах и печени

Изоформы ЛДГ отличаются электрофоретической подвижностью, что позволяет

устанавливать тканевую принадлежность при заболевании, сопровождающемся повышением уровня ЛДГ

• При инфаркте миокарда будет повышен уровень ЛДГ1 и ЛДГ2

• При гепатите – ЛДГ4 и ЛДГ5

2. Креатинкиназа (КК) – димер, состоящий из субъединиц 2х типов: М (мышца –

muscle) и В (мозг – brain)

КК катализирует реакцию образования креатинфосфата:

При инфаркте миокарда наблюдают изменения в крови активности ферментов,

которые зависят от времени, прошедшего от начала развития инфаркта и от зоны поражения

Почти сразу после закупорки сосуда поднимается уровень КК, который быстро

удаляется из крови (максимум активности – 24ч после инфаркта)

АСТ (аспартатаминотрансфераза) повышается через 4-6ч после начала инфаркта,

максимум активности наблюдается в течении 2-3х дней

Уровень ЛДГ также увеличивается через несколько часов после наступления

инфаркта, максимум активности наблюдают на 3-4 день. Также уровень ЛДГ коррелирует с размерами повреждения сердечной мышцы.

Вопрос 23 Энзимопатии наследственные (фенилкетонурия) и приобретенные (цинга). Применение ферментов для лечения болезней.

Энзимопатии – нарушения функционирования ферментов в клетке. Есть

первичные (наследственные) и вторичные (приобретённые) энзимопатии.

Фенилкетонурия – наследственное заболевание, связанное с нарушением

метаболизма фенилаланина. Происходит накопление фенилаланина и его токсических продуктов, что приводит к тяжёлому поражению ЦНС и нарушению умственного развития (фенилпировиноградной олигофрении).

Причина: резкое снижение или полное отсутствие активности печёночного ф

фермента фенилаланин-4-гидроксилазы, который в норме катализирует превращение фенилаланина в тирозин. Активируются побочные пути обмена фенилаланина, и происходит накопление токсичных производных – фенилпировиноградной и фениломолочной кислот, фенилэтиламина и ортофенилацетата, избыток которых вызывает нарушение метаболизма липидов в головном мозге.

Клиническая картина: вялость, судороги, гиперрефлексия, «мышиный» запах пота

и мочи, экзема. Другие симптомы: мышечная гипертензия, неустойчивая походка. Светлеют глаза, волосы, кожа (недостаточное количество меланина, производного тирозина), судорожные припадки. Сопровождается глубокой степенью умственной отсталости.

Цинга – болезнь, вызываемая острым недостатком витамина C (аскорбиновой

кислоты), который приводит к нарушению синтеза коллагена, из-за чего соединительная ткань теряет свою прочность.

Причина: аскорбиновая кислота играет роль кофермента у фермента

пролилгидроксилазы в реакции гидроксилирования пролина до 4-гидроксипролина. Гидроксипролин в значительном количестве входит в состав коллагена. Он формирует его «зрелую» структуру, которая нужна для построения соединительной ткани.

Нет витамина С = не идет реакция = не синтезируется коллаген

Клиническая картина: ломкость сосудов с появлением на теле характерной

геморрагической сыпи, кровоточивости дёсен (коллаген – важная составляющая сосудистой стенки). Ослабевает прикрепление надкостницы к костям и фиксации зубов в лунках, что приводит к их выпадению. Появление поднадкостничных кровоизлияний вызывает боли в конечностях. Снижение иммунитета и появление гипохромной анемии.