4. Загальна характеристика ферментів, які мають діагностичне значення

4.1. Алкогольдегідрогеназа

Алкогольдегідрогеназа (АДГ; КФ 1.1.1.1) – печінковий цитоплазматичний фермент класу оксидоредуктаз. АДГ є цинковміснимферментом, що здатний нейтралізувати невеликі дози алкоголю. Фермент каталізує за наявності НАД окиснення спиртів і ацеталей до альдегідів і кетонів.

АДГ є синергістом ацетальдегіддегідрогенази, що розщеплює токсичний ацетальдегід до нейтральних продуктів. Якщо активність АДГ значно перевищує активність ацетальдегіддегідрогенази, то відбувається накопичення ацетальдегіду, який виявляє різку цитотоксичну дію.

Ідентифіковані ізоферменти АДГ специфічні для печінки, слизової шлунка та нирок. У великих кількостях фермент знаходиться лише в печінці, але невелика його кількість міститься в нирках. Слідові кількості АДГ також виявляються в серцевому та скелетних м’язах людини. У сироватці крові здорової людини активність АДГ незначна (слідова).

АДГ каталізує метаболічне перетворення метанолу й етиленгліколю в токсичні сполуки. Цей ефект гальмується введенням етанолу. Ізоферментний спектр АДГ печінки відображає патологічні зміни в організмі, що використовується з діагностичною метою. АДГ – родина тісно пов’язаних ферментів із вираженим поліморфізмом, що може впливати на швидкість виведення етанолу. Етнічні й індивідуальні відмінності в чутливості до алкоголю зумовлені наявністю переважної кількості в організмі “атипової” ізоформи АДГ зі зниженою ферментативною активністю, яка є у 4–20 % населення.

Різке підвищення вмісту ферменту спостерігається при гострому гепатиті (при цьому нормалізація його активності відбувається раніше, ніж нормалізація активності трансаміназ). При обтураційній жовтяниці, цирозах печінки, інфаркті міокарда, м’язовій дистрофії Ерба-Рота звичайно не спостерігається підвищення активності АДГ у крові.

Ціаніди, йодоацетат гальмують дію ферменту. АДГ є органоспецифічним ферментом для печінки, тому поява його в сироватці крові свідчить про ушкодження клітин цього органа. АДГ є критерієм вираженості гепатоцелюлярного некрозу та внутрішньопечінкового холестазу. АДГ розглядається як високочутливий маркер аноксії печінки.

Ізоформи АДГ мають велике значення в диференціальній діагностиці захворювань печінки. Так, АДГ1 підвищується при вірусних гепатитах, АДГ2 – при алкогольних гепатитах, активність АДГ3 так само, як і АДГ2, частіше збільшується при цирозі печінки.

У І та ІІ стадіях алкоголізму активність АДГ, як правило, підвищена, в ІІІ – починає знижуватися, внаслідок чого переносимість алкоголю значно зменшується. При прогресуючому алкогольному цирозі активність АДГ знижується до дуже низьких значень.

4.2. Альдолази

Фруктозо-1,6-дифосфатальдолаза(альдолаза; ФДФА, КФ 4.1.2.13) – фермент, що належить до класу ліаз, каталізує зворотну реакцію розщеплення фруктозо-1,6-дифосфату на дві молекули фосфотріоз (дигідроксіацетонфосфат і гліцеральдегід-3-фосфат) у процесі гліколізу. Фермент відіграє важливу роль в енергетичному обміні. Молекулярна маса ферменту 147– 180 кДа є тетрамером і складається із двох типів поліпептидних ланцюгів.

ФДФА наявна в усіх тканинах організму, але найбільша активність зосереджена у скелетних м’язах. У нормі в сироватці крові активність ФДФА становить від 0,0038 до 0,02 (у середньому 0,012) мкмоль фруктозо-1,6-дифосфату, перетвореного ферментом, що міститься в 1 мл сироватки крові, за 1 хв при 37 °С. Активність ФДФА у крові є додатковою діагностичною ознакою ряду захворювань. У тканині злоякісних пухлин фермент у декілька разів активніший, ніж у незмінених тканинах, в еритроцитах активність ферменту в 100 разів вища, ніж у сироватці крові, тому гемоліз істотно спотворює результати аналізу.

ФДФА має значення як один із індикаторних показників для лабораторної діагностики синдрому цитолізу. При ряді захворювань (прогресуюча м’язова дистрофія, інфаркт міокарда, активний ревматизм, рак, ураження печінки та ін.) активність ФДФА у крові підвищується, причому тим значніше, чим тяжчий перебіг має захворювання. Можлива гіперальдолаземія у другій половині вагітності, при гострих холециститах, особливо під час нападу та при тяжких загостреннях хронічного холециститу, у хворих на тиреотоксикоз.

Найбільший клінічний інтерес визначення альдолази має при захворюваннях скелетних м’язів. При гострому нападі міоглобінурії активність ферменту може підвищуватися в 100 разів, поступово знижуючись у міру загасання процесу. Різке підвищення активності ФДФА спостерігається у хворих на міопатію Дюшена, дерматоміозит, поліміозит та при інших патологічних станах, що супроводжуються порушенням структури м’язових клітин. Важливо зазначити, що подібні за клінічною картиною нервово-м’язові та інші захворювання (нервово-м’язова атрофія, міастенія, поліомієліт) не супроводжуються гіперферментемією.

Підвищена активність альдолази виявлена в сироватці крові пацієнтів із захворюваннями печінки, особливо при гострому гепатиті (вірусному чи токсичному).

У хворих на гострий вірусний гепатит у 90% випадків спостерігається 5–20-кратне підвищення активності ФДФА. Характерно, що вона підвищується задовго (від 3 діб до 2 тижнів) до прояву клінічних симптомів захворювання, досягаючи максимуму в перші 5 діб жовтяничного періоду, а потім поступово знижуючись, швидше при легкому перебігу. У дітей нормалізація ферментативних показників відбувається швидше, ніж у дорослих, тривала гіперферментемія свідчить про затяжний перебіг захворювання.

Необхідно пам’ятати, що активність ФДФА збільшується і при безжовтяничній формі захворювання, отже, визначення активності сироваткової альдолази має велике значення не лише для ранньої діагностики гепатиту й розпізнавання безжовтяничної його форми, а й для попередження переливання хворим крові донорів, що страждають на латентний, прихований гепатит.

При хронічному гепатиті й цирозі печінки активність ФДФА звичайно не відхиляється від норми. У хворих на обтураційну жовтяницю активність ферменту або не змінюється, або збільшується незначно, що слід враховувати при здійсненні диференціальної діагностики обтураційної жовтяниці з паренхіматозною.

Ураження печінки гепатотропними отрутами (наприклад, чотирихлористим вуглецем) призводить до різкого зростання активності ФДФА в сироватці крові.

Як уніфікований метод визначення альдолази використовують метод Товарницького–Волуйської, що базується на тому, що продукти розщеплення фруктозо-1,6-дифосфату альдолазою при реакції з 2,4-динітрофенілгідразином утворюють гідразони, забарвлені в лужному середовищі. Інтенсивність забарвлення пропорційна активності ферменту.

Фруктозо-1-фосфатальдолаза (кетозо-1-фосфатальдолаза, Ф-1-ФА, КФ 4.1.2.7) – органоспецифічний для печінки фермент, який розщеплює фруктозо-1-фосфат на діоксіацетонфосфат гліцеральдегід. Генетично зумовлена недостатність Ф-1-ФА є причиною спадкової непереносимості фруктози. Оскільки фермент відсутній в еритроцитах, гемоліз практично не впливає на результат визначення його активності в сироватці крові.

Активність Ф-1-ФА з великою сталістю підвищується вже на ранніх термінах інфекційного гепатиту (хвороби Боткіна). На початку захворювання вона досягає 7–20– 40 од. і більше. Нормалізація ж підвищених показників Ф-1-ФА настає пізніше, ніж ФДФА. При рецидивах і загостреннях активність ферменту знову підвищується, а за умов затяжного перебігу звичайно тривалий час не нормалізується.

При токсичному гепатиті та загостренні хронічного гепатиту також спостерігається значне підвищення активності Ф-1-ФА. У хворих на цироз печінки підвищення активності ферменту відмічається рідко. При механічній жовтяниці на ґрунті новоутворень або захворювань жовчовивідних шляхів показники Ф-1-ФА залишаються нормальними або незначно підвищуються.

Гемолітичні анемії, функціональні гіпербілірубінемії та інші захворювання, не пов’язані з ураженням паренхіми, не супроводжуються підвищенням активності Ф-1-ФА.

Таким чином, проба є органоспецифічним печінковим тестом – індикатором ураження паренхіми печінки.