Диагностическое значение снижения ферментативной активности

Нужно отметить, что не всегда повышение активности фермента в сыворотке крови отражает тяжесть заболевания. Бывает так, что на наличие заболевания указывает не повышение, а наоборот, снижение ферментативной активности. Так, например, острое повреждение клеток при вирусном гепатите может сопровождаться очень высоким подъёмом активности ферментов, которая падает по мере выздоровления. В то же время, при циррозе печень может быть значительно сильнее вовлечена в патологический процесс, но активность ферментов в сыворотке будет либо незначительно повышена, либо находиться в пределах референтных величин, или же будет ниже нормы. Снижение активности ферментов при циррозе и при других тяжёлых заболеваниях печени может быть обусловлено тем, что при циррозе скорость повреждения клеток печени ниже, чем при других острых заболеваниях и, следовательно, снижается скорость выхода ферментов в сыворотку. Кроме этого, при циррозе имеет место глубокое нарушение способности печени синтезировать белки. Например, при циррозе печени в сыворотке крови резко снижается активность фермента холинэстеразы (ХЭ, ложная холинэстераза). Этот фермент синтезируется в печени, легко переходит в кровь и поэтому его активность в плазме высока. Но при некоторых тяжёлых заболеваниях печени активность ХЭ резко снижается. Это указывает на нарушение способности печени синтезировать белки и служит признаком тяжёлого цирроза. Таким образом, любые результаты по активности ферментов в сыворотке крови должны быть обязательно сопоставлены с другими лабораторными анализами и с клинической картиной заболевания.

Неспецифическое повышение ферментативной активности

При интерпретации результатов анализа следует иметь ввиду, что повышение активности ферментов в сыворотке может быть неспецифическим, то есть может быть связано с наличием неспецифического физиологического или патологического процесса. Так, например, тяжёлая физическая работа, массивные внутримышечные инъекции могут привести к повышению активности КК. Некоторые лекарственные средства, в частности фенобарбитал могут индуцировать синтез микросомального фермента гаммаглутамилтрансферазы (ГГТ) и вызвать его повышение в сыворотке без всякого заболевания. Активность ферментов в сыворотке может меняться в результате агрегации с образование макромолекул, например, при образовании комплексов с иммуноглобулинами, в которые вступают ЛДГ, ЩФ и КК.

Применение ферментов в качестве аналитических реагентов

Высокоочищенные ферменты часто используют в качестве избирательных реагентов для количественного определения (с диагностической целью) нормальных или аномальных химических веществ в биологических жидкостях (моча, кровь, желудочный сок и др.). Так, например, фермент уреазу используют для измерения количества мочевины в моче или в крови. Уреаза – это фермент с абсолютной специфичностью, под её действием мочевина распадается на углекислоту и аммиак:

О ║			уреаза
NH2 ─С ─NH2	+	H2O	→	2NH3	+	CO2
мочевина				аммиак

Достаточно обработать пробу крови или мочи раствором уреазы и определить количество образовавшегося аммиака, чтобы точно сказать, сколько мочевины содержалось во взятой пробе.

Также в лабораториях широко используют очень простой и точный метод определения глюкозы в крови и моче с помощью фермента глюкозооксидазы. Принцип метода основан на специфическом окислении глюкозы под влиянием глюкозооксидазы (КФ 1.1.3.4), обладающий высокой субстратной специфичностью по отношению к глюкозе.

D-Глюкоза		D-глюконовая кислота
О ║ C─H  Н─C─ОH  ОH─C─Н  Н─C─ОH  Н─C─ОH  СН2ОН	глюкозооксидаза	CООH  Н─C─ОH  ОH─C─Н  Н─C─ОH  Н─C─ОH  СН2ОН

Этот метод позволяет определить содержание глюкозы в крови в присутствии других восстанавливающих веществ. Глюкозооксидаза – флавопротеин, простетической группой которого является FAD⁺. Окисление глюкозы глюкозооксидазой происходит у первого углеродного атома до глюконовой кислоты через промежуточный продукт δ-глюконолактон. Перенос двух атомов водорода на FAD⁺ приводит к его восстановлению, а затем FADH₂ передает их на кислород с образованием перекиси водорода в эквимолярных количествах. Образовавшийся пероксид водорода определяется по реакции окислительной конденсации хлорпроизводного фенола с 4-аминофеназоном, катализируемой пероксидазой. Интенсивность возникшей окраски прямо пропорциональна концентрации глюкозы.

Обнаружение самих ферментов при поражении органов и тканей

В настоящее время известно более 30-ти ферментов, активность которых в крови увеличивается при повреждении клеток различных органов в период острого или хронического заболевания. Определение активности большинства из этих ферментов в сыворотке крови используется для диагностики многих заболеваний и контроля за лечением (табл. 5.2.1).

Таблица 5.2.1

Некоторые ферменты, используемые в клинике для диагностики

Фермент	Локализация в клетке	Заболевания, при которых фермент наиболее активен в крови
Аланинаминотрансфераза	Цитозоль	Гепетиты, цирроз
Аспартатаминотрансфераза	Цитозоль, митохондрии	Инфаркт и другие заболевания сердца, гепатиты, заболевания почек
Амилаза	Цитозоль	Острый панкреатит
Креатинкиназа(изоферменты)	Цитозоль, митохондрии	Инфаркт миокарда, заболевания скелетных мышц
Лактатдегидрогеназа(изоферменты)	Цитозоль	Инфаркт миокарда, гепатиты, рак печени
γ-глутамилтранспептидаза	Цитоплазматическая мембрана	Гепатиты, цирроз, алкогольное поражение печени
Липаза панкреатическая	Цитозоль	Острый панкреатит, рак поджелудочной железы
Кислая фосфатаза (рН 4,9)	Лизосомы	Метастазирующая карцинома предстательной железы, аденома предстательной железы
Щелочная фосфатаза (рН 10,0) (изоферменты)	Плазматическая мембрана	Заболевания костей, цирроз и новообразования печени, закупорка протоков печени
Фермент	Локализация в клетке	Заболевания, при которых фермент наиболее активен в крови
Глутаматдегидрогеназа	Митохондрии	Острые гепатиты (некротические формы), печёночная кома
Лейцинаминопептидаза	Цитозоль	Цирроз, гепатит, рак поджелудочной железы
5`-нуклеотидаза	Плазматическая мембрана	Механическая желтуха, цирроз, метастазы в печени
Сорбитолдегидрогеназа	Цитозоль	Гепатиты, желтухи
Псевдохолинэстераза	Цитозоль	Нефроз, сахарный деабет IIтипа, алкоголизм
Гистидаза	Цитозоль	Поражения печени