Екзаменаційний білет № 1

1. Мета та завдання клінічної біохімії

2. Класифікація ферментів сироватки крові як діагностичних маркерів

3. Уніфіковиний метод визначення концентрації сечовини у крові

1. Мета курсу: Вивчити біохімічні основи порушень основних видів обміну

речовин в організмі при різних патологічних станах і можливості використання біохімічного аналізу в діагностиці захворювання, ефективності його терапії та реабілітації пацієнта, біохімічні маркери захворювання окремих органів і

систем.

Завдання курсу полягає в тому, щоб ознайомити студентів освітньо-кваліфікаційних рівнів «спеціаліст» та «магістр» напряму підготовки «Біологія», по перше, з основами патології обміну білків, вуглеводів, ліпідів,

пігментів; проявами патології на рівні біохімічного складу сироватки або плазми крові, з лабораторними методами виявлення патології того чи іншого

обміну; по друге, з можливостями діагностики захворювань окремих органів за рівнем біомаркерів і станом активності ферментів сироватки крові, в третьому, з принципами оцінки результатів лабораторних досліджень. Виконання завдання курсу забезпечується викладом програмного матеріалу з урахуванням новітніх даних в галузі клінічної біохімії; контрольними питаннями до матеріалу з кожного розділу той чи іншої теми та тестовими питаннями до тем, що розглядаються.

2. Ферменти сироватки поділяють на 3 групи.

1. Клітинні ферменти або індикаторні ферменти надходять у кров з органів і тканин. Рівень їх сироваткової активності залежить від вмісту ензимів у тканинах, молекулярної маси, внутрішньоклітинної локалізації, міцності зв'язку ферменту зі своєю органелою, а також від швидкості його кліренсу. Велика частина індикаторних ферментів у сироватці крові визначається в нормі лише у слідових кількостях. При ураженні тих або інших тканин ферменти з клітин «вимиваються» в кров; їх активність у сироватці різко зростає, будучи індикатором ступеня і глибини ушкодження цих тканин. Клітинні ферменти прийнято поділяти на неспецифічні і органоспецифічні. Активність перших виявляється у всіх органах і тканинах, тому за збільшенням їхньої сироваткової активності важко судити про локалізацію первинних патологічних змін, інші знаходяться в одному-двох органах – це найбільш інформативні ензими, тому збільшення їх активності свідчить про ураження того чи іншого органу.

2. Секреторні ферменти синтезуються головним чином гепатоцитами, надходять в кров і виконують специфічні функції в кров'яному руслі, тому їх називають функціональними ферментами крові. Це ферменти системи згортання крові та фібринолізу, каллікреїн-кінінової системи, холінестераза та інші.

3. Екскреторні ферменти синтезуються головним чином у печінці (лейцинамінопептидаза, лужна фосфатаза та ін.) У фізіологічних умовах ці ферменти в основному виділяються з жовчю. Ще не повністю з'ясовані механізми, регулюючі надходження даних ферментів в жовчні капіляри. При багатьох патологічних процесах екскреторні ферменти надходять в кров.__ Процеси синтезу і розпаду ферментів йдуть безперервно і одночасно, що забезпечує певний рівень їх активності в тканинах. Більшість ферментів сироватки крові первинно синтезуються в клітинах, де їх концентрація на три – чотири порядків вище, ніж у сироватці. У кровоток (кровоток) ферменти

потрапляють у результаті ушкоджень клітин або їх мембран, природної загибелі клітин, частина ферментів активно секретується в систему циркуляції. При підвищеній загибелі клітин збільшується вміст і відповідно активність ферментів у системі циркуляції. Крім посиленої загибелі клітин підвищення

активності ферментів у сироватці крові може бути обумовлено:

 підвищеною проліферацією клітин з прискоренням клітинного

циклу (пухлинний ріст);

 підвищеним синтезом ферментів;

 обструкцією шляхів секреції ферментів у порожнині;

 зниженням кліренсу.

Оскільки ферменти локалізуються в різних клітинних компартментах, таких як цитозоль, лізосоми, клітинна мембрана або мітохондрії, то появапевної групи ферментів може відображувати ступінь і тяжкості ушкодження клітин.

Наприклад, такі ферменти, як кисла фосфатаза, 5'-нуклеотидаза, гамма-глутамілтрансфераза (ГГТ) локалізовані в клітинній мембрані. Аланінамінотрансфераза (АЛТ), аспартатамінотрансфераза (АСТ), лактатдегідрогеназа (ЛДГ), креатинкінази (КК) знаходяться в цитоплазмі. АСТ і КК виявлені також і в мітохондріях. Тут же знаходиться глутаматдегідрогеназа (ГДГ). Лужна фосфатаза (ЛФ) локалізована в лізосомах. Зниження активності ферментів у порівнянні з нормальними значеннями може бути при зниженому синтезі, вродженому дефіциті, в присутності інгібіторів, при агрегації молекул ферментів.

Про механізми видалення ферментів з системи циркуляції відомо мало. Більшість ферментів, мабуть, катаболізує плазмовими протеазами і віддаляється ретикулоендотеліальною системою. Частина ферментів виділяється зі слиною, жовчю та іншими секреторними рідинами. Через нирковий фільтр проходять невеликі молекули з молекулярною масою не більше 60-70 кДа, тому в нормі кількість екскреторних ферментів невелика. До них відноситься амілаза, яка фільтрується в клубочках нирок. Активність амілази в сироватці підвищується при гострій нирковій недостатності, для інших ферментів практично невідомі ситуації, при яких змінювався б їх кліренс, тобто швидкість видалення з крові.__

Маркери

Ангіопоетин-1 і ангіопоетин -2 (Ang-1, Ang-2) сімейство факторів росту – біомаркери сепсису.

Ендокан або специфічна молекула-1 ендотеліальних клітин. Це протеоглікан, що конститутивно експресується на ендотелії судин легенів і нирок.

Біомаркер ушкодження канальців нирок. Визначення в сечі молекули ушкодження нирок (KIM 1) – чутливий, кількісний біомаркер ранньої діагностики травми ниркових канальців.

Серцеві біомаркери. Визначення серцевих біомаркерівтвикористовуються для діагностики, оцінки та моніторингу стану осіб із підозрою на гострий коронарний синдром (ГКС).

Тропонін I або T. Тропонін – це білок, який є одним із компонентів скорочувального контрактильного апарату поперечносмугастих м'язів, що дозволяє м'язовим волокнам актину і міозину ковзати відносно один одного.

3. Аналізи на сечовину,

засновані на вимірі азоту, називають азот сечовини крові (АСК). Сечовина виводиться нирками, при цьому 40% її реабсорбується в канальцях; <10% від загального вмісту в крові виводяться через шлунково-кишковий тракт і шкіру. Концентрацію сечовини визначають з метою оцінки функції нирок, стану гідратації, визначення азотистого балансу і для перевірки адекватності діалізу. Дуже висока концентрація сечовини в плазмі, що супроводжує ниркову недостатність, називається уремією, або уремічним синдромом. Розрізняють такі причини збільшення сечовини в плазмі: преренальні, ренальні,постренальні.

Преренальна азотемія – підвищення сечовини за рахунок зниження функціонального об'єму крові, що фільтрується нирками: застійна серцева недостатність, шок, крововиливи, зневоднення, дієта з високим вмістом білка або підвищений катаболізм білків (гарячка, важка хвороба, стрес).

Ренальна азотемія – підвищення вмісту сечовини в крові, обумовлене зниженням її екскреції нирками: гостра і хронічна ниркова недостатність, клубочковий нефрит, некроз канальців та інші внутрішні захворювання нирок.

Постренальна азотемія – підвищення вмісту сечовини в крові через перешкоду відтоку сечі: камені в нирках, пухлини сечового міхура або передміхурової залози, тяжкі інфекції.__ Зниження вмісту азоту сечовини може бути пов’язано або з низьким синтезом (низьким білком у раціоні), або його відсутністю (захворювання печінки). При сильній блювоті і/або діареї зниження сечовини обумовлено її втратами. Зниження вмісту сечовини можливо на тлі збільшення синтезу білка в організмі.

Визначення сечовини. Аналізи сечовини, засновані на вимірі кількості азоту в зразка крові (АМК). Ця група аналітичних методів відображає результати визначення сечовини терміном «азот сечовини», а не концентрація сечовини. Для вираження результату в одиницях концентрації сечовини, азот сечовини множать на 2,14. Конверсія азоту сечовини в сечовину в зразка. Атомна маса азоту = 14 г/моль; Молекулярна маса сечовини = 60,06 г/моль. Сечовина містить два атоми азоту в молекулі. Азот сечовини (N карбаміду) становить 46,6% за вагою сечовини (28 ділиться на 60,06). Таким чином: 10 мг/дл азоту в зразка ділимо на 0,466 = 21,46 мг/дл сечовини.

Аналітичні методи. Уреазний метод: уреаза гідролізує сечовину з утворенням іона амонію, а потім визначають іон амонію. У більшості методів уреазна реакція сполучена з глутамат дегідрогеназою:

Сечовина + 2Н2О= глутамат + НАД Визначення іона амонію можна здійснювати з використанням кольорового індикатора, зміна забарвлення якого пропорційна концентрації іона амонію.

Кондуктометричний метод. Гідроліз неіонізованої сечовини до іона амонію і карбонат іона супроводжується збільшенням провідності. Референтні значення азоту сечовини: у сироватці або плазмі від 6 до 20 мг/дл; у добовій сечі – 12 – 20 г.