Изменения активности сыворочных ферментов при заболеваниях. Принципы энзимодиагностики

Наибольший интерес для клиники представляет изучение в сыворотке крови ферментов и их изоформ, которые имеют различный источник происхождения и постоянны в норме. Ферменты сыворотки крови по происхождению можно условно разделить на: а) генуинные (секреторные) - синтезируемые в различных органах в норме и выделяемые в кровь, где они выполняют определенные физиологические функции (ферменты системы свертывания крови, фибринолиза, образования и распада кининов) и б) индикаторные, которые участвуют во внутриклеточном обмене, в норме содержатся в сыворотке крови в незначительных количествах, при поражении тех или иных органов проникают в кровь, где их активность возрастает. Кроме того, большое значение имеет исследование ферментов в моче, слюне, спинномозговой жидкости, экссудатах.

В последнее время диагностическое значение приобретает исследование ферментов в биоптатах тканей. Широкое распространение нашло исследование ферментов аминокислотного обмена, в частности аминотрансфераз, углеводного обмена ферментов, участвующих в свертывании крови, фибринолизе и др.

Нарушение количественного соотношения различных ферментов или их изоферментных форм в биологических жидкостях может выражаться в повышении активности фермента по сравнению с ее величиной в норме, снижении ферментативной активности и появлении ферментов, которые в норме не обнаруживаются.

Активность ферментов в сыворотке крови повышается при поражениях органов и тканей, связанных с увеличением проницаемости клеточных мембран или нарушением внутриклеточной организации ферментов (гиперферментемия). Такое нарастание активности может быть обусловлено более высоким количественным их содержанием в тканях, т. е. наличием определенного градиента концентрации ферментов. Например, активность аспартат-аминотрансферазы в ткани печени примерно в 10000 раз выше, чем в сыворотке крови. Наблюдается корреляция между степенью повреждения органа и увеличением активности сывороточных ферментов.

ПРИНЦИПЫ ЭНЗИМОДИАГНОСТИКИ

1. Состав ферментов и их тканевое деление постоянны и могут изменяться при разных патологических состояниях

2. Для каждой ткани (органа) характерен свой качественный и количественный состав белков, что обусловливает функциональные особенности каждой ткани;

3. Метаболические пути в разных тканях очень похожие, потому существует немного тканьспецифичных ферментов (например, кислая фосфатаза предстательной железы, орнитинкарбамоилтрансфераза и гистидаза печени);

4. Более специфическим для тканей является соотношение разных ферментов и изоферментов.

Энзимодиагностика заключается в постановке диагноза заболевания (или синдрома) на основе определения активности ферментов в биологических жидкостях человека. Принципы энзимодиагностики основаны на следующих позициях:

• при повреждении клеток в крови или других биологических жидкостях (например, в моче) увеличивается концентрация внутриклеточных ферментов повреждённых клеток;
• количество высвобождаемого фермента достаточно для его обнаружения;
• активность ферментов в биологических жидкостях, обнаруживаемых при повреждении клеток, стабильна в течение достаточно длительного времени И отличается от нормальных значений;
• ряд ферментов имеет преимущественную или абсолютную локализацию в определённых органах (органоспецифичность);
• существуют различия во внутриклеточной локализации ряда ферментов.

2. Какой биохимический механизм образно называют "ловушкой глюкозы" и почему? Пути превращения глюкозо - 6 - фосфата в организме.

Наличие глюкозы в клетке обеспечивается, в первую очередь, проникновением ее из крови.

После перемещения через мембраны глюкоза в цитозоле немедленно фосфорилируетсяферментомгексокиназой, в связи с чем ее образно называют "ловушка глюкозы". Фосфорилирование глюкозы решает несколько задач:

· фосфатный эфир глюкозы не в состоянии выйти из клетки, так как молекула отрицательно заряжена и отталкивается от фосфолипидной поверхности мембраны,

· наличие заряженной группы обеспечивает правильную ориентацию молекулы в активном центре фермента,

· уменьшается концентрация свободной (нефосфорилированной) глюкозы, что способствует диффузии новых молекул из крови.

Главные пути превращения глюкозо-6-фосфата в печени. Цифрами обозначены: 1 - фосфорилирование глюкозы; 2 - гидролиз глюкозо-6-фосфата; 3 - синтез гликогена; 4 - мобилизация гликогена; 5 - пентозофосфатный путь; 6 - гликолиз; 7 - глюконеогенез.