Методические материалы для врачей и студентов / Биохимические_исследования

виде. Каждая липопротеиновая частица содержит белковые компоненты — аполипопротеины, которые не только направляют метаболизм ЛП путём связывания со специфическими рецепторами, но и действуют в качестве кофакторов ферментов. Рецепторы ЛП, располагающиеся на плазматических мембранах, контролируют скорость поглощения клетками и деградации липопротеиновых частиц.

В клинической практике исследования липидов и ЛП используют для диагностики нарушений их обмена, оценки риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и определения стратегии лечения.

Триглицериды в сыворотке крови

ТГ, или нейтральные жиры, — сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. ТГ поступаютв организм с пищей (экзогенные ТГ) и синтезируются в организме (эндогенные ТГ). Последние образуются в печени главным образом из углеводов. ТГ — главная форма накопления жирных кислот в организме и основной источник энергии у людей. Референтные величины концентрации ТГ в сыворотке крови составляют 1,7-2,3 ммоль/л. В клинической практике концентрацию ТГ в крови определяют, главным образом, для выявления и типирования дислипопротеинемий (ДЛП).

Содержание ТГ в крови повышается при ДЛП I, IIБ, III, IV и V типов, вирусном гепатите, алкоголизме, алкогольном циррозе, билиарном циррозе, внепечёночной обтурации жёлчных путей, остром и хроническом панкреатите, ХПН, гипертонической болезни, ИМ, беременности, ИБС, тромбозе сосудов мозга, гипотиреозе, сахарном диабете, подагре, гликогенозах I, III и VI типов, респираторном дистресс-синдроме, большой талассемии, синдроме Дауна, синдроме Вернера, идиопатической гиперкальциемии, острой перемежающейся порфирии (ОПП). Повышенная концентрация ТГ в крови — фактор риска развития ИБС.

Снижение содержания ТГ в крови наблюдают при абеталипопротеинемии, хронических обструктивных заболеваниях лёгких, гипертиреозе, гиперпаратиреозе, лактозурии, недостаточности питания, синдроме мальабсорбции, поражении паренхимы печени (в терминальной стадии).

Общий холестерин в сыворотке крови

ХС — вторичныйодноатомный циклический спирт. ХС поступает в организм с пищей, но большая часть его образуется эндогенно (синтезируется в печени). ХС — компонент клеточных мембран, предшественник стероидных гормонов и жёлчных кислот.

10% населения страдают гиперхолестеринемией.Гиперхолестеринемия протекает бессимптомно, но может привести к серьёзным патологическим изменениям стенок кровеносных сосудов в жизненно важных органах.

Концентрации в крови ХС и ТГ — наиболее важные показатели состояния липидного обмена у больных. Они дают важную информацию для дальнейшей тактики диагностики нарушений липидного обмена, решения вопроса о госпитализации, выбора метода лечения и оценки его эффективности.

Референтные величины концентрации общего ХС в крови взрослых составляют 3,6 – 5,2 ммол/л. Концентрацию ХС выше 6,5 ммоль/л считают фактором риска развития атеросклероза и ИБС.

■Содержание ХС в крови повышается при ДЛП типа I, IIА, IIБ, III, IV, V, полигенной гиперхолестеринемии, семейной комбинированной гиперлипидемии, первичной экзогенной гипертриглицеридемии, заболеваниях печени, внутри- и внепечёночном холестазе, злокачественных опухолях поджелудочной железы и простаты, гломерулонефрите, гипотиреозе, нефротическом синдроме, ХПН, алкоголизме, изолированном дефиците соматотропного гормона (СТГ), гипертонической болезни, ИБС, сахарном диабете, подагре, гликогенозах I, III и VI типов, большой талассемии, анальбуминемии, дисглобулинемии, синдроме Вернера, идиопатической гиперкальциемии, ОПП.

■Снижение содержания ХС в крови отмечают при дефиците α-липопротеинов, гипопротеинемии и абеталипопротеинемии, циррозе печени, злокачественных опухолях

печени, гипертиреозе, синдроме мальабсорбции, недостаточности питания, сидеробластной анемии, талассемии, хронических обструктивных заболеваниях лёгких, ревматоидном артрите, лимфангиэктазии кишечника, мегалобластной анемии.

При оценке риска развития атеросклероза и его клинических проявлений часто используют показатели, отражающие содержание не только общего ХС, но и ХС-фракций ЛП.

Липопротеины крови осуществляют транспорт липидов, включая ХС, от одной клеточной популяции к другой, где они сохраняются или метаболизируются. В отличие от других ЛП, ЛПВП осуществляют транспорт ХС от клеток периферических органов в печень, где ХС превращается в жёлчные кислоты и выводится из организма.

Референтные величины концентрации ЛПВП-ХС в сыворотке крови у взрослых 0,78−2,20 ммоль/л. Снижение концентрации ЛПВП-ХС менее 0,9 ммоль/л связывают с повышенным риском развития атеросклероза.

При увеличении концентрации общего ХС и снижении содержания ЛПВП-ХС (менее 0,91 ммоль/л) программы медицинского вмешательства должны быть направлены на снижение уровня общего ХС с помощью специальных диет или, если это необходимо, с помощью лекарственной терапии.

Определив содержание в крови ЛПВП-ХС, можно рассчитать холестериновый коэффициент атерогенности (Кхс): Кхс = (Общий ХС−ЛПВП-ХС) / / ЛПВП-ХС. Кхс фактически отражает отношение содержания в крови атерогенных ЛП к антиатерогенным. Этот коэффициент составляет у новорождённых не более 1, у здоровых мужчин 20−30 лет он достигает 2,5, у здоровых женщин того же возраста — 2,2. У мужчин 40−60 лет без клинических проявлений атеросклероза Кхс составляет от 3 до 3,5.

ХС липопротеинов низкой плотности (ЛПНП-ХС) — основная транспортная форма ХС. Референтные величины концентрации ЛПВП-ХС в сыворотке крови у взрослых 1,68−4,53 ммоль/л.

Исследование ЛПНП-ХС осуществляют с целью фенотипирования ДЛП.

ЛПНП-ХС более тесно коррелирует с риском развития атеросклероза и ИБС, чем концентрация общего ХС.

ЛПНП наиболее атерогенны в силу ряда причин. ЛПНП транспортируют две трети всего ХС плазмы и наиболее богатыми им (содержание ХС в них может доходить до 45−50%). Размеры частиц (диаметр 21−25 нм) позволяет ЛПНП, наряду с ЛПВП, проникать в стенку сосуда через эндотелиальный барьер, но в отличие от ЛПВП, которые легко выводятся из стенки, способствуя выведению избытка липидов, ЛПНП задерживаются в ней, поскольку обладают избирательным сродством к глюкозоаминогликанам и гладкомышечным клеткам. Последнее объясняется наличием в составе ЛПНП апо-B, а на поверхности клеток стенки сосуда — рецепторов к последнему.

В силу указанных причин ЛПНП являются основной транспортной формой ХС для нужд клеток сосудистой стенки, а при патологических условиях — источником накопления его в стенке сосуда.

Электрофоретический анализ липопротеинов

ЛП плазмы крови — транспортная форма липидов в организме человека. Они осуществляют транспорт липидов как экзогенного (пищевого), так и эндогенного происхождения. С участием ЛП транспортируются также жирорастворимые витамины и гормоны.

При использовании метода электрофореза отдельные фракции ЛП классифицируют, сравнивая их электрофоретическую подвижность с подвижностью обычных сывороточных белков. На основании электрофоретической подвижности ЛП были разделены на следующие фракции.

■ Хиломикроны . При проведении электрофореза хиломикроны остаются на старте (содержат очень мало белка) подобно γ-глобулинам; представляют собой богатые жиром частицы, поступающие в кровь из лимфы и транспортирующие пищевые ТГ. Они являются самыми крупными ЛП. Плазма крови здоровых людей, не принимавших пищи в течение 12−14 ч, хиломикроны не содержит или содержит их в ничтожном количестве.

■α-ЛП. Приэлектрофорезе α-ЛП движутся вместе с α-глобулинами и соответствуют ЛПВП. ЛПВП содержат до 50% белка, приблизительно 30% фосфолипидов, 20% ХС и очень немного ТГ. Образуются в печени и стенке тонкой кишки.

■β-ЛП. При электрофорезена бумаге β-ЛП движутся вместе с β-глобулинами и соответствуют ЛПНП. ЛПНП содержат 25% белка, 50% ХС, 20% фосфолипидов и 8−10% ТГ. Предполагают, что ЛПНП образуются частично или полностью при распаде липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП).

■Пре-β-ЛП. При электрофорезепре-β-ЛП оказываются между α-ЛП и β-ЛП, они соответствуют ЛПОНП.

Электрофорез ЛП позволяет провести качественный анализ ЛП.

Существует два метаболических процесса, определяющих патогенез атеросклероза: скорость инфильтрации богатых ХС ЛП во внутренний слой стенки кровеносных сосудов и скорость удаления ХС из сосудов с последующим выведением из организма.

Метод электрофореза ЛП может дать дополнительную информацию о соотношении этих метаболических процессов.

Типирование дислипопротеинемий

Исследование фракций ЛП в клинической практике используют для типирования ДЛП. ДЛП — отклонения липопротеинового спектра крови, проявляющиеся в изменении содержания (увеличение, снижение, отсутствие или нарушение соотношения) одного или более классов ЛП.

Тип I — гиперхиломикронемия . Для этого типа ГЛП характерны высокое содержание хиломикронов, нормальное или слегка повышенное содержание ЛПОНП, резкое повышение уровня ТГ до 1000 мг/дл, а иногда и выше. Тип I наблюдают редко, проявляется он в детском возрасте (гепатоспленомегалия, абдоминальная колика, панкреатит). Причина этого вида ГЛП

— генетически обусловленный дефект, в основе которого лежит отсутствие способности организма вырабатывать липопротеидную липазу, расщепляющую богатые ТГ липопротеиновые частицы.

Тип II — гипер-β-липопротеинемия .

■Вариант А. Характерны повышенное содержание ЛПНП и нормальное содержание ЛПОНП, повышение уровня ХС, нормальное содержание ТГ. Концентрация ЛПВП чаще абсолютно или относительно снижена. Вариант А проявляется ИБС и ИМ в сравнительно молодом возрасте, характерна ранняя смертность в детском возрасте. Сущность генетического дефекта данного типа сводится к дефициту рецепторов ЛПНП (в первую очередь, к дефициту печёночных рецепторов), что резко затрудняет элиминацию ЛПНП из крови.

■Вариант Б. Повышено содержание ЛПНП и ЛПОНП, ХС (иногда значительно) и ТГ (в большинстве случаев умеренно). Этот вариант проявляется ИБС и ИМ в сравнительно молодом возрасте, а также бугорчатыми ксантомами в детском возрасте или у взрослых.

Тип III — гипер-β- и гипер-пре-β-липопротеинемия. Характерно повышение в крови ЛПОНП, уровень ХС и ТГ повышен. В составе ЛПОНП содержится много апо-В. Клинически этот тип характеризуется развитием относительно раннего и тяжело протекающего атеросклероза, поражающего не только сосуды сердца, но и артерии нижних конечностей.

Тип IV — гипер-пре-β-липопротеинемия. В крови выявляется повышение уровня ЛПОНП, нормальное или уменьшенное содержание ЛПНП, отсутствие хиломикронов, увеличение уровня ТГ при нормальном или умеренно повышенном ХС. Может быть поражение как коронарных, так и периферических сосудов, ИБС, перемежающаяся хромота.

Тип V — гипер-пре-β-липопротеинемия и гиперхиломикронемия. При этом типе в крови обнаруживают повышение концентрации ЛПОНП, наличие хиломикронов, увеличение содержания ХС и ТГ. Клинически этот тип ДЛП проявляется приступами панкреатита, кишечной диспепсией, увеличением печени. В основе V типа ГЛП лежит недостаток липопротеидной липазы или низкая её активность.

ДЛП может возникнуть как самостоятельное заболевание (первичные ГЛП) или может сопутствовать заболеваниям внутренних органов (вторичные ГЛП). К первым относятся все

семейные (генетические) формы ГЛП, ко вторым — ГЛП, наблюдаемые при ряде заболеваний и состояний (алкоголизм, гипотиреоз, сахарный диабет, панкреатит).

При первичных ГЛП необходимо специфическое лечение, при вторичных ГЛП терапия основного заболевания нередко приводит к нормализации уровня липидов.

Внастоящее время установлена чёткая корреляция между концентрацией общего ХС в крови и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний. При содержании ХС в крови ниже 200 мг/дл (5,2 ммоль/л) риск развития атеросклероза наименьший. Если концентрация ЛПНПХС в крови ниже 100 мг/дл (2,59 ммоль/л), поражения сердца возникают очень редко. Повышение ЛПНП-ХС выше 100 мг/дл отмечают при употреблении пищи, богатой животными жирами и ХС. Неправильное питание, курение и артериальная гипертензия — синергически действующие факторы, повышающие риск ИБС. Сочетание одного из этих факторов с любым другим примерно на 10 лет ускоряет развитие коронарного атеросклероза критической степени. Снижение концентрации общего ХС в крови и повышение ЛПВП-ХС уменьшает темпы прогрессирования атеросклероза.

Вклинической практике следует учитывать следующие аспекты.

■Снижение концентрации ЛПНП-ХС и повышение концентрации ЛПВП-ХС способствует уменьшению частоты атеросклероза.

■Соотношение «общий ХС/ЛПВП-ХС» в норме составляет 3,4, к 75−89 годам оно повышается до 4,7; оптимальным считают соотношение 3,5, а при величинах 5 и более риск ИБС значительно возрастает.

■Липидный профиль непосредственно связан с доминированием тестостерона у мужчин и эстрогенов у женщин.

■Избыточное питание, ожирение, курение и низкая физическая активность оказывают неблагоприятное воздействие на липидный профиль.

■Коррекция липидных нарушений должна предусматривать не просто снижение концентрации ХС, но и нормализацию неблагоприятного липидного профиля.

■Снижение массы тела и физические упражнения концентрацию ЛПВП в крови повышают, а ЛПНП-ХС и ТГ — снижают.

■Развитие атеросклероза начинается ещё в молодом возрасте, поэтому его проявления на более поздних этапах жизни можно предотвратить, ведя здоровый образ жизни с юных лет.

Показатели пигментного обмена

Жёлчными пигментами называют продукты распада Hb и других хромопротеидов — миоглобина, цитохромов и гемсодержащих ферментов. К жёлчным пигментам относятся билирубин и уробилиновые тела — уробилиноиды.

При физиологических условиях в организме взрослого человека за один час разрушается 1−2×108 эритроцитов. Высвободившийся при этом Hb разрушается на белковую часть (глобин) и часть, содержащую железо (гем). Железо гема включается в общий обмен железа и снова используется. Свободная от железа порфириновая часть гема подвергается катаболизму, что в основном происходит в ретикулоэндотелиальных клетках печени, селезёнки и костного мозга. Метаболизм гема осуществляется сложной ферментной системой

— гемоксигеназой. К моменту поступления гема из гемовых белков в гемоксигеназную систему он превращается в гемин (окисляется железо). Гемин в результате ряда последовательных окислительно-восстановительных реакций метаболизируется в биливердин, который, восстанавливаясь под действием биливердинредуктазы, превращается в билирубин. Дальнейший метаболизм билирубина в основном происходит в печени. Билирубин плохо растворим в плазме и воде, поэтому, чтобы поступить в печень, он специфически связывается с альбумином. В связи с альбумином билирубин доставляется в печень. В печени происходит переход билирубина от альбумина на синусоидальную поверхность гепатоцитов при участии насыщаемой системы переноса. Эта система имеет очень большую ёмкость и даже при патологических состояниях не лимитирует скорость метаболизма билирубина. В дальнейшем метаболизм билирубина складывается из трёх процессов:

■ поглощение паренхимальными клетками печени;

■конъюгация билирубина в гладком эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов;

■секреция из эндоплазматического ретикулума в жёлчь. В гепатоцитах к билирубину присоединяются полярные группы, и он переходит в водорастворимую форму. Процесс, обеспечивающий переход билирубина из водонерастворимой в водорастворимую форму, называется конъюгацией. Сначала происходит образование моноглюкуронида билирубина (в эндоплазматическом ретикулуме гепатоцитов), а затем диглюкуронида билирубина (в канальцах мембраны гепатоцитов) с участием фермента уридиндифосфатглюкуронилтрансферазы.

Билирубин секретируется в жёлчь преимущественно в виде диглюкуронида билирубина. В составе жёлчи конъюгированный (свыше 97%) и неконъюгированный билирубин поступает в тонкую кишку. После того как билирубин достигает области подвздошной и толстой кишок, глюкурониды гидролизуются специфическими бактериальными ферментами (β-глюкуронидазами); далее кишечная микрофлора восстанавливает пигмент с последовательным образованием мезобилирубина и мезобилиногена (уробилиногена). В норме большая часть бесцветных мезобилиногенов, образующихся в толстой кишке, окисляется в стеркобилиноген, который в нижних отделах толстой кишки окисляется до стеркобилина и выделяется с калом. Лишь небольшая часть стеркобилиногена (уробилина) всасывается в нижних участках толстой кишки в систему нижней полой вены и в дальнейшем выводится почками с мочой.

Общий билирубин в сыворотке крови

Референтные величины концентрации общего билирубина в сыворотке крови менее 3,4−17,1 мкмоль/л. Возрастание концентрации билирубинав сыворотке крови выше 17,1 мкмоль/л называют гипербилирубинемией, что может быть следствием образования билирубина в количествах, превышающих способности нормальной печени его экскретировать; повреждений печени, нарушающих экскрецию билирубина в нормальных количествах, а также вследствие закупорки желчевыводящих протоков, что препятствует выведению билирубина. Во всех этих случаях билирубин накапливается в крови и по достижении определённых концентраций диффундирует в ткани, окрашивая их в жёлтый цвет. Это состояние называется желтухой.

В клинической практике наиболее широкое распространение получило деление желтух на гемолитические, паренхиматозные и обтурационные. В некоторых случаях желтуха может быть смешанной по патогенезу. Так, при длительном нарушении оттока жёлчи (механическая желтуха) в результате вторичного поражения паренхимы печени может нарушаться экскреция прямого билирубина в жёлчные капилляры, и он непосредственно попадает в кровь; кроме того, снижается способность печёночных клеток синтезировать глюкурониды билирубина, вследствие этого количество непрямого билирубина также увеличивается.

Причины увеличения содержания билирубина в крови могут быть следующими.

■Увеличение интенсивности гемолиза эритроцитов.

■Поражение паренхимы печени с нарушением её билирубинвыделительной функции.

■Нарушение оттока жёлчи из жёлчных путей в кишечник.

■Нарушения активности ферментного звена, обеспечивающего биосинтез глюкуронидов билирубина.

■Нарушение печёночной секреции конъюгированного (прямого) билирубина в жёлчь. Увеличение интенсивности гемолиза наблюдают при гемолитических анемиях.

Гемолиз также может быть усилен при витамин В12-дефицитных анемиях, малярии, массивных кровоизлияниях в ткани, лёгочных инфарктах, при синдроме размозжения (неконъюгированная гипербилирубинемия). В результате усиленного гемолиза происходит интенсивное образование в ретикулоэндотелиальных клетках свободного билирубина из Hb. В то же время печень оказывается неспособной к образованию столь большого количества глюкуронидов билирубина, что и приводит к накоплению свободного билирубина (непрямого) в крови и тканях. Однако даже при значительном гемолизе неконъюгированная гипербилирубинемия обычно незначительна (менее 68,4 мкмоль/л) вследствие большой способности печени в отношении конъюгирования билирубина. Помимо увеличения

концентрации общего билирубина при гемолитической желтухе выявляют повышенное выделение уробилиногена с мочой и калом, так как он образуется в кишечнике в большом количестве. Наиболее частая форма неконъюгированной гипербилирубинемии — физиологическая желтуха у новорождённых. Причины этой желтухи включают ускоренный гемолиз эритроцитов и незрелость печёночной системы поглощения, конъюгации (сниженная активность уридиндифосфатглюкуронилтрансферазы) и секреции билирубина. В связи с тем, что билирубин, накапливающийся в крови, находится в неконъюгированном (свободном) состоянии, когда его концентрация в крови превышает уровень насыщения альбумина (34,2−42,75 мкмоль/л), он способен преодолевать гематоэнцефалический барьер. Это может привести к гипербилирубинемической энцефалопатии. В первые сутки после рождения концентрация билирубина нередко увеличивается до 135 мкмоль/л, у недоношенных он может достигнуть величины 262 мкмоль/л. Для лечения такой желтухи эффективно стимулирование системы конъюгации билирубина фенобарбиталом. К неконъюгированной гипербилирубинемии относится желтуха, вызванная действием ЛС, усиливающих распад (гемолиз) эритроцитов, например, ацетилсалициловой кислоты, тетрациклина и др., а также метаболизирующихся с участием уридиндифосфатглюкуронилтрансферазы.

При паренхиматозной желтухе наступает деструкция гепатоцитов, нарушается экскреция прямого (конъюгированного) билирубина в жёлчные капилляры и он попадает непосредственно в кровь, где содержание его значительно увеличивается. Кроме того, снижается способность печёночных клеток синтезировать глюкурониды, вследствие чего количество непрямого билирубина также увеличивается. Повышение концентрации в крови прямого билирубина приводит к его появлению в моче вследствие фильтрации через мембрану почечных клубочков. Непрямой билирубин, несмотря на увеличение концентрации в крови, в мочу не поступает. В разгар вирусного гепатита возможно снижение и даже исчезновение уробилиногена в моче. Это объясняется тем, что увеличивающийся застой жёлчи в печёночных клетках ведёт к уменьшению выделения билирубина и, следовательно, к уменьшению образования уробилиногена в желчевыводящих путях. Стеркобилиноген попадает в большой круг кровообращения и выделяется почками с мочой в виде уробилина. Основные причины паренхиматозных желтух включают острые и хронические гепатиты, цирроз печени, токсические вещества (хлороформ, четырёххлористый углерод, парацетамол), массивное распространение в печени раковой опухоли, альвеолярный эхинококк и множественные абсцессы печени.

При обтурационной желтухе (конъюгированная гипербилирубинемия) нарушается выведение жёлчи вследствие закупорки общего жёлчного протока камнем или опухолью, как осложнение гепатита, при первичном циррозе печени, при приёме ЛС, вызывающих холестаз. Нарастание давления в жёлчных капиллярах приводит к увеличению проницаемости или нарушению их целостности и попаданию билирубина в кровь. В связи с тем, что концентрация билирубина в жёлчи в 100 раз выше, чем в крови, и билирубин коньюгированный, в крови резко повышается концентрация прямого (конъюгированного) билирубина. Механическая желтуха обычно приводит к наиболее высокой концентрации билирубина в крови (до 800−1000 мкмоль/л). В кале резко снижается содержание стеркобилиногена, полная обтурация жёлчного протока сопровождается полным отсутствием жёлчных пигментов в кале. Если концентрация коньюгированного (прямого) билирубина превышает почечный порог (13−30 мкмоль/л), то он выделяется с мочой.

В клинической практике определение концентрации билирубина в сыворотке крови применяют для решения следующих задач.

■Выявление увеличенного содержания билирубина в крови в тех случаях, когда при осмотре больного желтуха не выявляется или наличие её вызывает сомнение. Желтушная окраска кожи появляется тогда, когда содержание билирубина в крови превышает 30−35 мкмоль/л.

■Объективная оценка степени билирубинемии.

■Дифференциальная диагностика различных видов желтух.

■Оценка течения заболевания путём повторных исследований.

Содержание билирубина в крови может быть понижено при низком гемолизе, что наблюдают при постгеморрагических анемиях и алиментарной дистрофии.

Прямой билирубин в сыворотке крови

Референтные величины содержания прямого билирубина в сыворотке крови — 0−3,4 мкмоль/л. Исследованиеобычно проводят в целях дифференциальной диагностики желтух. При паренхиматозной желтухе наступает деструкция печёночных клеток, нарушается экскреция прямого билирубина в жёлчные капилляры, и он попадает непосредственно в кровь, где содержание его значительно увеличивается. Кроме того, снижается способность печёночных клеток синтезировать глюкурониды билирубина; вследствие этого количество непрямого билирубина в крови также увеличивается. При механической желтухе нарушено выделение жёлчи, что приводит к резкому увеличению содержания прямого билирубина в крови. При гемолитической желтухе содержание прямого билирубина в крови не изменяется.

Непрямой билирубин в сыворотке

Референтные величины содержания непрямого билирубина в сыворотке крови — 3,4−13,7 мкмоль/л. Исследование непрямого билирубина играет важнейшую роль в диагностике гемолитических анемий. В норме в крови 75% общего билирубина приходится на долю непрямого (свободного) билирубина и 25% на долю прямого (связанного) билирубина. Содержание непрямого билирубина повышается при гемолитических анемиях, пернициозной анемии, при желтухе новорождённых, синдромах Жильбера, Криглера−Найяра, Ротора. Повышение концентрации непрямого билирубина при гемолитической анемии обусловлено интенсивным образованием его вследствие гемолиза эритроцитов, и печень оказывается неспособной к образованию столь большого количества глюкуронидов билирубина. При перечисленных синдромах нарушена конъюгация непрямого билирубина с глюкуроновой кислотой.

Исследование ферментов и изоферментов

Ферменты — специфические белки, выполняющие в организме роль биологических катализаторов. Ферменты содержатся во всех клетках организма, где их концентрация значительно выше, чем в плазме крови. Наиболее часто в качестве объекта для исследования используют сыворотку крови, ферментный состав которой относительно постоянен.

Нормальная активность ферментов в сыворотке крови отражает соотношение между биосинтезом и высвобождением ферментов (при обычном обновлении клеток), а также их клиренсом из кровотока.

Повышение скорости обновления ферментов, повреждения клеток обычно приводят к повышению активности ферментов в сыворотке крови.

Всыворотке крови выделяют три группы ферментов: клеточные, секреторные и экскреторные.

1. Клеточные ферменты в зависимости от локализации в тканях делят на две группы: ■ неспецифические ферменты, которые катализируют общие для всех тканей реакции

обмена и находятся в большинстве органов и тканей; ■ органоспецифические или индикаторные ферменты, специфичные только для

определённого типа тканей.

Всыворотке крови активность клеточных ферментов низка или вообще отсутствует. При патологических процессах активность ферментов этой группы в сыворотке крови зависит от скорости высвобождения из клеток, которая в свою очередь определяется скоростью и степенью их повреждения.

2. Секреторные ферменты (церулоплазмин, псевдохолинэстераза, липопротеиновая липаза) поступают непосредственно в плазму крови и выполняют в ней специфические функции. Эти ферменты синтезируются в печени и постоянно высвобождаются в плазму. Их активность в сыворотке крови выше, чем в клетках или тканях. В клинической практике они представляют интерес, когда их активность в сыворотке крови становится ниже нормы за счёт нарушения функции печени.

3. Экскреторные ферменты образуются органами пищеварительной системы (поджелудочной железой, слизистой оболочкой кишечника, печенью, эндотелием жёлчных путей). К ним относятся α-амилаза, липаза, щелочная фосфатаза и др. В норме их активность в сыворотке крови низка и постоянна. Однако при патологии, когда блокирован любой из обычных путей экскреции, активность этих ферментов в сыворотке крови значительно увеличивается.

Измеряемая активность ферментов может быть обусловлена наличием весьма близких по свойствам, но несколько отличающихся друг от друга молекулярных форм ферментов – изоферментов. Исследование изоферментов в клинической практике представляет интерес, когда отдельные изоферменты образуются в разных тканях (например, в сердце и печени преобладают различные изоферменты ЛДГ).

Для количественной оценки активности ферментов Комиссия по ферментам Международного биохимического союза рекомендовала стандартную международную единицу (МЕ). За единицу активности любого фермента принимают то его количество, которое в оптимальных условиях катализирует превращение 1 мкмоль субстрата в 1 минуту (мкмоль/мин). Об активности фермента судят по скорости катализируемой реакции при определённых температуре и рН среды, концентрации субстрата. Поэтому при определении активности ферментов необходимо строго соблюдать одни и те же условия. Ферментативная реакция чувствительна к изменениям температур. Обычно её принято проводить при температуре 37 °C.

Исследование ферментов применяют в клинической практике для решения различных задач: установления диагноза, проведения дифференциальной диагностики, оценки динамики течения болезни, определения эффективности терапии, степени выздоровления и прогноза заболевания.

Известно три типа изменений ферментов при патологии:

•гиперферментемия — повышение активности ферментов по сравнению с

нормой,

•гипоферментемия — её снижение,

•дисферментемия — появление в крови ферментов, в норме не обнаруживаемых.

Аспартат аминотрансфераза в сыворотке крови

Референтные величины активности АСТ в сыворотке крови — 10−30 МЕ/л. АСТ катализируетперенос аминогруппы с аспарагиновой кислоты (аминокислота) на α- кетоглутаровую кислоту (кетокислота). АСТ широко распространена в тканях человека (сердце, печень, скелетная мускулатура, почки, поджелудочная железа, легкие и др.). Существуют митохондриальный и цитоплазматический изоферменты АСТ. В норме сыворотка крови содержит только цитоплазматический (цитозольный) изофермент АСТ.

Повышение активности АСТ в крови наблюдают при целом ряде заболеваний, особенно при поражении органов и тканей, богатых данным ферментом. Наиболее резкие изменения в активности АСТ возникают при поражении сердечной мышцы. Активность фермента у 93−98% больных ИМ повышена.

В клинической практике нашло широкое применение одновременное определение в крови активности АСТ и АЛТ; оно несёт гораздо больше клинической информации о локализации и глубине поражения, активности патологического процесса; позволяет прогнозировать исход болезни. При ИМ АСТ повышается в сыворотке через 6−8 ч, максимальной активности она достигает через 24−36 ч и снижается до нормального уровня к 5−6-му дню. Расширение зоны ИМ приводит к появлению второго цикла повышения активности. При ИМ активность АСТ в крови может увеличиваться в 2−20 раз. Ряд авторов указывает на повышение АСТ при тяжёлой форме коронарной недостаточности в первые 24 ч после приступа и нормализацию на 2-й, реже 3-й день после приступа, а также при длительных приступах пароксизмальной тахикардии. АСТ повышается также при остром гепатите и других тяжёлых поражениях гепатоцитов. Умеренное увеличение наблюдают при механической желтухе, у больных с метастазами в печень и циррозом.

Коэффициент деРитиса, то есть отношение АСТ/АЛТ, в норме равное 1,33, при заболеваниях печени ниже этой величины, а при заболеваниях сердца — выше.

Аланин аминотрансфераза в сыворотке крови

Референтные величины активности АЛТ в сыворотке крови — 7−40 МЕ/л. АЛТ катализируетперенос аминогруппы с аланина (аминокислота) на α-кетоглутаровую кислоту (кетокислота). АЛТ содержится в скелетной мускулатуре, печени, сердце. В сердечной мышце её значительно меньше, чем АСТ. В меньших количествах АЛТ обнаружена также в поджелудочной железе, селезёнке, лёгких. Самых больших концентраций АЛТ достигает в печени.

Степень подъёма активности аминотрансфераз свидетельствует о выраженности цитолитического синдрома, но не указывает прямо на глубину нарушений собственно функции органа. При ИМ повышение активности АЛТ в сыворотке крови выявляют в 50−70% случаев, чаще при обширных некрозах сердечной мышцы. При заболеваниях печени в первую очередь и наиболее значительно по сравнению с АСТ изменяется активность АЛТ. При остром гепатите, независимо от его этиологии, активность аминотрансфераз повышается у всех больных. Особенно изменяется активность АЛТ, содержащейся в цитоплазме, вследствие её быстрого выхода из клетки и поступления в кровяное русло, поэтому определение активности АЛТ — более чувствительный тест для ранней диагностики острого гепатита, чем АСТ.

Период полураспада АЛТ приблизительно 50 ч. АСТ расположена преимущественно в митохондриях, период её полураспада — 20 ч, поэтому её активность повышается при более тяжёлых повреждениях гепатоцита. Активность АЛТ и АСТ повышается за 10−15 дней до появления желтухи при гепатите А, и за много недель при гепатите В (активность указанных ферментов повышает одновременно, но АЛТ — в значительно большей степени). При типичном течении вирусного гепатита активность АЛТ достигает максимума на 2−3-й неделе заболевания. При благоприятном его течении активность АЛТ нормализуется через 30−40 сут, АСТ — через 25−35 сут. Повторное или прогрессирующее повышение активности аминотрансфераз свидетельствует о новом некрозе или рецидиве болезни. Удлинение периода повышенной активности аминотрансфераз часто является неблагоприятным признаком, так как может свидетельствовать о переходе острого процесса в хронический. В острый период вирусного гепатита при всех формах, кроме тяжёлой, коэффициент де Ритиса колеблется от 0,55 до 0,65, при тяжёлом течении этот коэффициент составляет в среднем 0,83, что отражает более значительное повышение активности АСТ.

Заслуживает внимания билирубин-аминотрансферазная диссоциация, то есть случаи выраженной гипербилирубинемии (преимущественно за счёт прямого билирубина) и низкой активности аминотрансфераз. Данную диссоциацию наблюдают при подпечёночной желтухе со стабильной жёлчной гипертензией, острой печёночной недостаточности. Активность АСТ и АЛТ, а также щелочной фосфатазы повышается при разрешении хронической сердечной недостаточности (пик обычно на 3−4 сут). Повышение активности АЛТ и АСТ может быть выявлено и у практически здоровых носителей поверхностного антигена гепатита В, что указывает на наличие внешне бессимптомных активных процессов в печени.

Общая лактатдегидрогеназа в сыворотке крови

Референтные величины активности общей ЛДГ в сыворотке крови — 208−378 МЕ/л. ЛДГ — гликолитический цинксодержащий фермент, обратимо катализирующий окисление L- лактата в пировиноградную кислоту, широко распространён в организме человека. Наибольшая активность ЛДГ обнаружена в почках, сердечной мышце, скелетной мускулатуре и печени. ЛДГ содержится не только в сыворотке, но и в значительном количестве в эритроцитах, поэтому сыворотка для исследования должна быть без следов гемолиза.

Большинство органов и тканей человека содержит пять изоферментов ЛДГ. Характер изоферментного спектра ЛДГ и тип обмена веществ в ткани коррелируют между собой. В тканях с преимущественно аэробным обменом веществ (сердце, мозг, почки) преобладают изоферменты ЛДГ1 и ЛДГ2. В тканях с выраженным анаэробным обменом веществ (печень, скелетная мускулатура) преобладают изоферменты ЛДГ4 и ЛДГ5. В сыворотке крови

здорового человека постоянно обнаруживают все пять изоферментов ЛДГ. Прослеживается закономерность в отношении активности изоферментов ЛДГ: активность ЛДГ2>ЛДГ1>ЛДГ3>ЛДГ4>ЛДГ5.

Повреждение того или иного органа изменяет изоферментный спектр сыворотки крови, причём эти изменения обусловлены спецификой изоферментного состава повреждённого органа. Повышенную активность ЛДГ в физиологических условиях наблюдают у беременных, новорождённых, у лиц после интенсивных физических нагрузок. Повышение активности ЛДГ при ИМ отмечают спустя 8−10 ч после его начала. Спустя 48−72 ч достигается максимум активности (повышение обычно в 2−4 раза), она остаётся увеличенной в течение 10 сут. Эти сроки могут варьировать в зависимости от величины участка повреждённой мышцы сердца. Увеличение активности общей ЛДГ у больных ИМ происходит за счёт резкого повышения ЛДГ1 и частично ЛДГ2. Умеренное увеличение активности общей ЛДГ наблюдают у большинства больных с острой коронарной недостаточностью (без ИМ), миокардитом, с хронической сердечной недостаточностью, с застойными явлениями в печени. Источником увеличения активности ЛДГ может быть лёгочная ткань при эмболии и инфаркте лёгких. Сочетание нормальной активности АСТ, повышенной активности ЛДГ и увеличения концентрации билирубина может служить в качестве диагностической триады лёгочной эмболии и для дифференциации её от ИМ. При миопатиях (мышечные дистрофии, травматические повреждения мышц, воспалительные процессы, расстройства, связанные с эндокринными и метаболическими заболеваниями) наблюдают увеличение активности ЛДГ. При остром вирусном гепатите активность ЛДГ в сыворотке крови увеличивается в первые дни желтушного периода; при лёгкой и среднетяжёлой формах заболевания довольно быстро возвращается к нормальному уровню. Тяжёлые формы вирусного гепатита, и особенно развитие печёночной недостаточности, сопровождаются выраженным и более длительным повышением ЛДГ. При механической желтухе на первых стадиях закупорки жёлчных протоков активность ЛДГ в норме, на более поздних стадиях наблюдают подъём активности ЛДГ вследствие вторичных повреждений печени. При карциномах печени или метастазах рака в печень может иметь место подъём активности ЛДГ. В стадии ремиссии при хроническом гепатите и циррозе печени активность ЛДГ в крови остаётся в пределах нормы или слегка повышена. При обострении процесса отмечают повышение активности фермента. Повышение активности ЛДГ характерно для мегалобластической и гемолитической анемий, поэтому её определение используют для дифференциальной диагностики болезни Жильбера (ЛДГ в норме) и хронической гемолитической анемии (ЛДГ повышена). Активность ЛДГ повышается при острых и обострении хронических заболеваний почек; при хронических почечных заболеваниях, ассоциированных с уремией, она может быть нормальной, но часто возрастает после гемодиализа, что обусловлено удалением ингибиторов фермента во время этой процедуры.

Щелочная фосфатаза в сыворотке крови

Щелочная фосфатаза широко распространена в тканях человека, особенно в слизистой оболочке кишечника, остеобластах, стенках жёлчных протоков печени, плаценте и лактирующей молочной железе. Она катализирует отщепление фосфорной кислоты от её органических соединений; её название связано с тем, что оптимальная рН данного фермента составляет 8,6−10,1. Фермент расположен на клеточной мембране и принимает участие в транспорте фосфора. Референтные величины активности щелочной фосфатазы составляют 39 − 117 МЕ/л. Для диагностических целей чаще всего проводят определение активности костной и печёночной форм щелочной фосфатазы. Костную щелочную фосфатазу продуцируют остеобласты — крупные одноядерные клетки, лежащими на поверхности костного матрикса в местах интенсивного формирования кости. Видимо, благодаря внеклеточному расположению фермента в процессе кальцификации можно проследить прямую связь между заболеванием кости и активностью фермента в сыворотке крови. У детей щелочная фосфатаза повышена до периода полового созревания.

Увеличение активности щелочной фосфатазы сопровождает рахит любой этиологии, болезнь Педжета, костные изменения, связанные с гиперпаратиреозом. Быстро увеличивается