Аллостерические ферменты. Регуляция их активности. При- меры.
Про аллостерическую регуляцию см выше.
Аллостерические ферменты — регуляторные ферменты, для которых характерно изменение каталитической активности в процессе нековалентного связывания метаболита в участке, не являющемся каталитическим центром.
Аллостерическими называют ферменты, активность которых регулируется не их субстратами, а другими веществами, присоединяющимися к ферментам в особых участках, удаленных от их активного центра. Эти вещества влияют на активность фермента, вызывая обратимое изменение в структуре его активного центра. Называются такие вещества аллостерическими эффекторами.
В зависимости от характера влияния, которое они оказывают, увеличивая или уменьшая сродство фермента к субстрату, эффекторы подразделяются на аллостерические активаторы (ускоряющие реакцию) и аллостерические ингибиторы (тормозящие реакцию). Примером аллостерического фермента может служить фосфофруктокиназа, катализирующая фосфорилирование фруктозо-6-фосфата с образованием фруктозо-1,6-бисфосфата. Эта реакция протекает во время гликолиза, составляющего одну из стадий процесса дыхания. АТФ, если его концентрация высока, аллостерически ингибирует фосфофруктокиназу. Когда же клеточный метаболизм усиливается, а значит, расходуется АТФ и его общая концентрация падает, данный метаболический путь снова вступает в действие.
Энзимодиагностика. Энзимотерапия. Примеры.
Энзимодиагностика.
Их можно определять в плазме крови, клетках крови, моче, слюне и т. д. Чаще всего определяют активность ферментов в плазме.
Ферменты плазмы делят на функциональные и нефункциональные. Функциональные: это ферменты, синтезирующиеся в печени и поступающие в плазму в виде проферментов. К ним относятся, например, ферменты систем свертывания крови, фибринолиза, кининов, холинэстераза.
Нефункциональные – поступают в плазму при воспалении и некрозе. Гиперферментемия это только диагностический тест. В диагностике полезны органоспецифичные ферменты. Это ферменты активные только в одном органе. Например, в печени максимально активны ЛДГ5, АлАТАсАТ; в миокарде – ЛДГ1, АсАТАлАТ, КК; в поджелудочной железе - -амилаза, липаза; в предстательной железе – кислая фосфатаза. Другой аспект использования 28 ферментов в диагностике это применение их в качестве реагентов для определения глюкозы, холестерина, мочевины, лактата. Использование ферментов увеличивает чувствительность и специфичность биохимического метода.
Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – цинксодержащий внутриклеточный фермент, который катализирует окисление молочной кислоты в пируват и содержится практически во всех клетках организма. ЛДГ наиболее активна в скелетной мускулатуре, сердечной мышце, почках, печени и эритроцитах.
ЛДГ-1 – преобладает в сердце, почках и эритроцитах;
ЛДГ-2 – в сердце, селезенке и лимфатических узлах;
ЛДГ-3 – в легких;
ЛДГ-4 – в поджелудочной железе, плаценте;
ЛДГ-5 – в печени и скелетных мышцах.
Повышение ЛДГ 1 и 2 наиболее характерно для поражений сердца, почек, селезенки, лейкоцитов и эритроцитов, однако в клинической практике оно наиболее часто используется
для диагностики заболеваний сердца, в первую очередь инфаркта миокарда.
В том числе повышается при ишемии, воздействии экстремально низких или высоких температур, голодании, обезвоживании, воздействии бактериальных токсинов или вирусов, при употреблении некоторых лекарственных средств или воздействии химических факторов.
АСТ и АЛТ. При поражении клеток миокарда(коэффициент де Ритиса резко возрастает) наибольшая активность в сыворотке крови обнаруживается для АСТ, при нарушении печени (гепатиты различного генеза) – для АЛТ.
Энзимотерапия.
В настоящее время в качестве заместительной энзимотерапии широко используются смеси пищеварительных ферментов (фестал, мезим, панзинорм).
Уже давно применяют ферменты (трипсин, химотрипсин и др.) для лечения гнойных ран, трофических язв в форме повязок и аппликаций. ДНКазы, РНКазы применяют для лечения вирусных и злокачественных заболеваний. Коллагеназа, эластаза, гиалуронидаза (лидаза) используются для рассасывания рубцов и лечения суставов.
Парентеральное применение ферментов затруднено в связи с их белковой природой. Они либо гидролизуются протеазами крови, либо блокируются антителами. Однако при некоторых заболеваниях применяются достаточно эффективно, например, для рассасывания тромбов (стрептодеказа), для лечения некоторых форм лейкозов (аспарагиназа).
Для предотвращения тромбоза, больным с ишемической болезнью сердца назначают тканевой активатор плазминогена. Перспективны иммобилизованные ферменты, которые более стабильны, обладают более длительным действием, меньшей аллергенностью. Чаще всего растворимые иммобилизованные ферменты получают путем ассоциации с декстраном. Другой подход – микрокапсулирование и включение в липосомы. В этом случае ферменты защищены от действия протеаз.
Кроме ферментов в терапии применяют коферменты (пиридоксальфосфат при судорожных состояниях из-за недостатка тормозных медиаторов)
Применяются ингибиторы ферментов. Ингибиторы синтеза холестерина для лечения атеросклероза.