Характеристика некоторых диагностически значимых ферментов
1. Лактатдегидрогеназа (лдг)
Фермент катализирует окисление пирувата в лактат в гликолизе, явлется НАД-зависимым ферментом:
Пируват + НАДН2 ↔ Лактат + НАД+
Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) является Zn-содержащим ферментом, широко распространенным во всех тканях и клетках. Поэтому любая деструкция ткани сопровождается повышением активности ЛДГ в плазме крови. Однако диагностическая ценность ЛДГ заключается в определении активности его изоферментов: ЛДГ1 (Н4), ЛДГ2 (Н3М1), ЛДГ3 (Н2М2), ЛДГ4 (Н1М3) и ЛДГ5 (М4).
В тканях с аэробным типом метаболизма (сердце, мозг, почки) преобладает активность ЛДГ1,а в тканях с высокой активностью гликолиза (скелетные мышцы, печень)- ЛДГ5.
Активность ЛДГ1 (Н4) и ЛДГ2 (Н3М1) преобладает в сердечной мышце, почках, лейкоцитах, ЛДГ4 (Н1М3) и ЛДГ5 (М4) - в печени, скелетных мышцах, неопластических тканях, ЛДГ3 (Н2М2) - в лимфоидной ткани, тромбоцитах, опухолях.
Для диагностики инфаркта миокарда преимущественно используется определение активности ЛДГ1, и ЛДГ2, острого лейкоза - ЛДГ3, паренхиматозных поражений печени - ЛДГ4 и ЛДГ5.
Важно иметь в виду тот факт, что, если происходит повышение активности ЛДГ4 и ЛДГ5 в сыворотке крови больных инфарктом миокарда, миокардита, хронической сердечной недостаточности, то это свидетельствует о степени поражения печени (застойная или шоковая печень), а повышение активности ЛДГ1, и ЛДГ2 при гепатитах - о дистрофических изменениях в миокарде.
Спектр изоферментов ЛДГ может меняться и при неопластических процессах. Источником фермента будет не только опухолевая ткань, но и ткани, разрушенные метастазами. Для ЛДГ характерен синтез изоферментов, свойственных эмбриональным тканям: преобладание ЛДГ2, и ЛДГ3, а также ЛДГ4.
В злокачественных опухолях обнаружено повышение активности трех видов изоферментов ЛДГ:
ЛДГ4 и ЛДГ5 - при опухолях предстательной железы, матки, желудка, молочных желез, мочевого пузыря, мозга, толстой кишки; ЛДГ2, ЛДГ3 и ЛДГ4 - при злокачественной лимфоме, нейробластоме, феохромоцитоме, лейкозе, раке бронхов, некоторых опухолях мозга; ЛДГ1 - при опухолях мозга и половых органов.
При диагностике инфаркта миокарда следует учитывать возможность повышения активности ЛДГ1 при опухолевом процессе.
Нормализация изоферментов ЛДГ коррелирует с положительной динамикой ответа на лечение.
Вопрос: В каком биохимическом процессе участвует ЛДГ? – в гликолизе
Вопрос: Сколько изоферментов у ЛДГ? – 5
Вопрос:
ЛДГ1,2 = Определяют активность при инфаркте миокарда
ЛДГ3 = Определяют активность при остром лейкозе
ЛДГ4,5 = Определяют активность при паренхиматозных поражениях печени
ЛДГ2,3,4 = Свойственны эмбриональным тканям
ЛДГ1 = Активность определяется в почках
2. Аминотрансферазы
Ферменты катализируют реакции межмолекулярного переноса аминогруппы с аминокислоты на α-кетокислоту, и наоборот. Клиническое значение имеют аспартатаминотрансфераза (АсАТ) и аланинаминотрансфераза (АлАТ).
Аспартат + α-Кетоглутарат ↔ Оксалоацетат + Глутамат
Аланин + α-Кетоглутарат ↔ Пируват + Глутамат
Чаще всего активность аминотрансфераз исследуется с целью дифференциальной диагностики заболеваний печени и миокарда. Печень является органом, клетки которого имеют прямой контакт как с интерстициальным, так и с внутрисосудистым пространством, и, кроме того проницаемость стенок капилляров печени очень высокая. В этих условиях при заболеваниях печени ферменты, которые высвобождаются из гепатоцитов, быстро оказываются в плазме крови.
В миокарде кардиомиоциты имеют прямой контакт только с межклеточным пространством в условиях низкой проницаемости капилляров. В этих условиях ферменты, высвобождающиеся из клеток, достигают внутрисосудистого пространства главным образом путем транспорта с лимфой.
Аспартатаминотрансфераза (АсАТ) локализована главным образом в миокарде, а также в печени, скелетных мышцах, почках, головном мозге, семенниках, эритроцитах. Поскольку активность АсАТ в эритроцитах в 10 раз превышает активность фермента в плазме крови, исследуемая сыворотка (плазма) крови не должна быть гемолизирована. Активность АсАТ в миокарде в 10000 раз больше, чем в плазме крови.
Аланинаминотрансфераза (АлАТ) локализована преимущественно в печени. Кроме того, активность фермента определяется в поджелудочной железе, миокарде, скелетных мышцах. Активность АлАТ в печени в несколько тысяч раз выше, чем в плазме крови.
В большинстве тканей существует два изофермента АсАТ: митохондриальный и цитоплазматический. АлАТ тоже имеет два изофермента, однако митохондриальный изофермент не является стабильным, и его содержание в клетках очень низкое.
При патологии гепатоцитов АлАТ поступает в кровоток только из цитоплазмы, а АсАТ - из цитоплазмы и митохондрий.
Повышение активности аминотрансфераз отмечается при ряде патологических процессов, в которые вовлечена печень. Кроме того, повышение активности ферментов обнаруживается при остром панкреатите, холецистите, паразитарных заболеваниях, псориазе, гепатобилиарной патологии.
У здоровых людей активность ферментов может повышаться при диете, богатой белками или содержащей 25 - 30% сахарозы, а также у доноров.
При употреблении лекарств, обладающих невыраженным гепатотоксическим действием (нестероидные противовоспалительные препараты, сульфаниламиды, барбитураты, антибиотики, препараты меди и железа) тоже повышается активность аминотрансфераз.
Активность АсАТ уменьшается при беременности и малярии. Низкая активность АсАТ выявлена в крови больных, находящихся на гемодиализе, что связано со сниженной концентрацией в крови пиридоксальфосфата.
В качестве диагностического теста было предложено определять соотношение активности митохондриальной АсАТ к общей активности АсАТ. Данное соотношение уменьшалось при общем гепатите и не менялось при обтурации желчных протоков, алкогольном поражении печени, метастазах в печень. Повышение концентрации митохондриальной АсАТ отражает некротический процесс в гепатоцитах.
Активность АсАТ повышается в острый период инфаркта миокарда, что является достоверным диагностическим тестом. В то же время активность АсАТ повышается в меньшей степенью по сравнению с ЛДГ и КФК (креатинфосфокиназой). Это связано с преимущественно митохондриальной локализацией АсАТ. Митохондриальный изофермент АсАТ появляется в крови при остром инфаркте миокарда, особенно при массивной гибели миоцитов и после операции на сердце.
Активность АлАТ резко повышается при инфекционном гепатите. Быстрое снижение активности аминотрансфераз с одновременным повышением гипербилирубинемии и повышением протромбинового времени является плохим прогнозом, так как свидетельствует о некротических изменениях в печени. При благоприятных условиях активность аминотрансфераз уменьшается очень медленно: от нескольких недель до нескольких месяцев.
Поскольку при различных заболеваниях в разной степени меняется активность обоих ферментов, то в диагностике используется определение соотношения активностей АсАТ/АлАТ, или коэффициент де Ритиса, который в норме составляет 1,33 + 0,42. У больных инфекционным гепатитом он уменьшается, а при инфаркте миокарда - повышается.
Кроме того, активность обоих ферментов повышается и у пациентов, принимающих пиридоксальфосфат, который является коферментом обеих аминотрансфераз.
Ферменты катализируют реакции межмолекулярного переноса аминогруппы с аминокислоты на α-кетокислоту, и наоборот. Клиническое значение имеют аспартатаминотрансфераза (АсАТ) и аланинаминотрансфераза (АлАТ).
Аспартат + α-Кетоглутарат ↔ Оксалоацетат + Глутамат
Аланин + α-Кетоглутарат ↔ Пируват + Глутамат
Чаще всего активность аминотрансфераз исследуется с целью дифференциальной диагностики заболеваний печени и миокарда. Печень является органом, клетки которого имеют прямой контакт как с интерстициальным, так и с внутрисосудистым пространством, и, кроме того проницаемость стенок капилляров печени очень высокая. В этих условиях при заболеваниях печени ферменты, которые высвобождаются из гепатоцитов, быстро оказываются в плазме крови.
В миокарде кардиомиоциты имеют прямой контакт только с межклеточным пространством в условиях низкой проницаемости капилляров. В этих условиях ферменты, высвобождающиеся из клеток, достигают внутрисосудистого пространства главным образом путем транспорта с лимфой.
Аспартатаминотрансфераза (АсАТ) локализована главным образом в миокарде, а также в печени, скелетных мышцах, почках, головном мозге, семенниках, эритроцитах. Поскольку активность АсАТ в эритроцитах в 10 раз превышает активность фермента в плазме крови, исследуемая сыворотка (плазма) крови не должна быть гемолизирована. Активность АсАТ в миокарде в 10000 раз больше, чем в плазме крови.
Аланинаминотрансфераза (АлАТ) локализована преимущественно в печени. Кроме того, активность фермента определяется в поджелудочной железе, миокарде, скелетных мышцах. Активность АлАТ в печени в несколько тысяч раз выше, чем в плазме крови.
В большинстве тканей существует два изофермента АсАТ: митохондриальный и цитоплазматический. АлАТ тоже имеет два изофермента, однако митохондриальный изофермент не является стабильным, и его содержание в клетках очень низкое.
При патологии гепатоцитов АлАТ поступает в кровоток только из цитоплазмы, а АсАТ - из цитоплазмы и митохондрий.
Повышение активности аминотрансфераз отмечается при ряде патологических процессов, в которые вовлечена печень. Кроме того, повышение активности ферментов обнаруживается при остром панкреатите, холецистите, паразитарных заболеваниях, псориазе, гепатобилиарной патологии.
У здоровых людей активность ферментов может повышаться при диете, богатой белками или содержащей 25 - 30% сахарозы, а также у доноров.
При употреблении лекарств, обладающих невыраженным гепатотоксическим действием (нестероидные противовоспалительные препараты, сульфаниламиды, барбитураты, антибиотики, препараты меди и железа) тоже повышается активность аминотрансфераз.
Активность АсАТ уменьшается при беременности и малярии. Низкая активность АсАТ выявлена в крови больных, находящихся на гемодиализе, что связано со сниженной концентрацией в крови пиридоксальфосфата.
В качестве диагностического теста было предложено определять соотношение активности митохондриальной АсАТ к общей активности АсАТ. Данное соотношение уменьшалось при общем гепатите и не менялось при обтурации желчных протоков, алкогольном поражении печени, метастазах в печень. Повышение концентрации митохондриальной АсАТ отражает некротический процесс в гепатоцитах.
Активность АсАТ повышается в острый период инфаркта миокарда, что является достоверным диагностическим тестом. В то же время активность АсАТ повышается в меньшей степенью по сравнению с ЛДГ и КФК (креатинфосфокиназой). Это связано с преимущественно митохондриальной локализацией АсАТ. Митохондриальный изофермент АсАТ появляется в крови при остром инфаркте миокарда, особенно при массивной гибели миоцитов и после операции на сердце.
Активность АлАТ резко повышается при инфекционном гепатите. Быстрое снижение активности аминотрансфераз с одновременным повышением гипербилирубинемии и повышением протромбинового времени является плохим прогнозом, так как свидетельствует о некротических изменениях в печени. При благоприятных условиях активность аминотрансфераз уменьшается очень медленно: от нескольких недель до нескольких месяцев.
Поскольку при различных заболеваниях в разной степени меняется активность обоих ферментов, то в диагностике используется определение соотношения активностей АсАТ/АлАТ, или коэффициент де Ритиса, который в норме составляет 1,33 + 0,42. У больных инфекционным гепатитом он уменьшается, а при инфаркте миокарда - повышается.
Кроме того, активность обоих ферментов повышается и у пациентов, принимающих пиридоксальфосфат, который является коферментом обеих аминотрансфераз.
Вопрос: В каком виде обмена веществ участвуют аминотрансферазы? – в обмене АК
Вопрос: Какой кофермент у аминотрансфераз? – ПАЛФ
Вопрос: Какое изменение будет в крови при инфаркте миокарда?- Повышение коэффициента де Ритиса
Вопрос: Какое изменение будет в крови при инфекционном гепатите?- Уменьшение коэффициента де Ритиса