9. Единицы измерения ферментативной активности

Активность – это изменение субстрата под влиянием фермента в единицу времени.

Международная единица активности (МЕ или U) – количество фермента, катализирующие превращение 1 мкмоля субстрата за 1 мин. В системе СИ используют «катал», который определяется как 1 моль/с. В сравнении с международной единицей:

1МЕ = 16,67 * 10^-9 катал

Контрольные вопросы.

1. Дайте определения следующим понятиям – ферменты, энергия активации, катализ, активный центр, аллостерический центр.

2. Что положено в основу классификации ферментов?

3. Каковы основные свойства ферментов?

4. Что называют изоферментами? Примеры.

5. Перечислите основные факторы, влияющие на активность ферментов.

6. Дайте определения следующим понятиям – энзимопатии, энзимотерапия, энзимодиагностика. Приведите примеры.

Лекция 16. Использование ферментов в медицине

План лекции:

1. энзимопатии

2. энзимотерапия

3. энзимодиагностика

4. Клинико-диагностическое значение определения некоторых ферментов.

1. Энзимопатии.

Энзимопатии – это заболевания, характеризующиеся нарушением содержания того или иного фермента в организме.

Наследственные энзимопатии – заболевания связанные с нарушением синтеза фермента, вызванного повреждением генетического аппарата клетки. Например, фенилкетонурия, в основе, которой лежит врожденный дефект фермента фенилаланин гидроксилазы: нарушено образование тирозина из фенинилаланина. Превращение фенилаланина идет по другому пути – с образованием фенилпировиноградной кислоты, фенилмолочной и фенилуксусной кислоты, которые в большом количестве выдеяются с мочой. Дефицит тирозина тормозит биосинтез его производных – норадреналина – медиатора в нервной системе, что приводит к дальнейшему поражению головного мозга и слабоумию.

Приобретенные энзимопатии – заболевания связанные с недостаточностью витаминов и минеральных веществ (алиментарные энзимопатии) или угнетением активности фермента токсинами (токсические энзимопатии). При недостатке витаминов могут возникать нарушения, так как если тот или другой витамин не поступает с пищей, кофермент не образуется и фермент остается неактивным.

2. Энзимотерапия.

Особое место занимает использование ферментов в качестве лечебных препаратов – энзимотерапия.

Фибринолизин применяют при лечении незаживающих ран, пролежней, для рассасывания тромбов. Лидаза используется после операции для предотвращения образования грубых рубцов. Пепсин применяется при лечении нарушений пищеварения. Вобэнзим - комплекс гидролитических ферментов (трипсин, химотрипсин, амилаза, урокиназа). Они способствуют устранению функциональных нарушений кровоснабжения, предупреждают появление атеросклероза.

3.Энзимодиагностика – использование ферментов в диагностике заболеваний. В нормальных условиях активность ферментов в сыворотке крови относительно невелика, по сравнению с их активностью в тканях. При поражениях ряда органов и тканей, что связано с нарушением проницаемости мембран клеток и выходом из них ферментов в кровяное русло, происходит увеличение их активности.

Количественно определяя нефункциональные ферменты плазмы (индикаторные ферменты), можно диагностировать заболевание. Например, при инфаркте миокарда повышается активность ферментов - АсАТ, КК, при заболеваниях костей – ЩФ.

Требования к ферментам, используемым в клинико-биохимических исследованиях:

• Органоспецифичность.

• Низкая активность в крови в норме.

• Выход в кровь только при повреждении соответствующего органа.

• Высокая стабильность в крови (не менее 1-2 часов).

• Доступная методика определения активности фермента.

Недостатки ферментативного анализа:

• Основным недостатком использования ферментов в диагностике повреждения тканей является отсутствие строгой специфичности по отношению к конкретной ткани или типу клеток.

Выход: определяют для каждого органа спектр ферментов (несколько ферментов, характерных для данной ткани: сердце-ЛДГ-1, КК-МВ, АсАТ), определяют изоферменты.

• После повреждения ткани активность внутриклеточных ферментов в плазме возрастает по мере их освобождения из поврежденных клеток, а затем снижается в результате их клиренса.

Выход: важно строго учитывать время взятия пробы относительно первичного повреждения.