Классификация ферментов. Применение ферментов в медицине

Гипоферментемия

 

•  уменьшение числа клеток, секретирующих фермент  (ХЭ при циррозе печени,                                                  пепсиноген при гастроэктомии),
• избирательная недостаточность синтеза (церулоплазмин при болезни Вильсона-Коновалова),
• усиление выделения фермента (церулоплазмин при нефрозе),
• торможение активности фермента (трипсин под действием антитрипсина), действие ингибиторов.

Факторы, влияющие на активность ферментов в сыворотке крови

 

Активность ферментов 

в сыворотке крови

 

«Старение» клеток 

 и их отмирание

 

«Утечка» через 

повреждённые 

мембраны

 

 Некроз ткани

 

Повышенный

 биосинтез

 

 Изменение

 каталитической

активности

 

 Внутрисосудистая

инактивация

 

 Поглощение клетками

 ретикулоэндотелиальной

системы

 

  Экскреция

(моча, желчь, кал)

Диагностическое значение исследования ферментов можно повысить двумя путями

 

•  определение изоферментов,
• определение активности нескольких ферментов.

При инфаркте миокарда 
исследуют

 

•  ЛДГ1,
• МВ-КФК,
• АСТ,
• миоглобин,
• тропонины

При заболеваниях печени исследуют

 

•  АЛТ,
• АСТ,
• ЩФ,
• γ-ГТП,
• органоспецифические ферменты печени - аргиназу, гистидазу.

Ферменты плазмы крови

 

•  секреторные,
• индикаторные,
• экскреторные.

Секреторные ферменты 

 

•  синтезируются в печени,
• выделяются в плазму крови, где играют определённую физиологическую роль,
• снижение их активности указывает на повреждение печени,
• белковые факторы ССК, фибринолиза, кининогенеза (тромбин, плазмин, кининоген).

Секреторные ферменты

 

• Ренин участвует в регуляции кровяного давления.
• Лизоцим обеспечивает бактерицидные   свойства крови.
• Холестеролэстераза разрушает ацетилхолин.
• ЛХАТ – лецитин-холестеринацилтрансфераза – катализирует образование эфиров холестерина.

Индикаторные ферменты

 

•  клеточные,
• попадают в кровь из тканей, где они выполняют определённые внутриклеточные функции.

 

Локализация внутриклеточных ферментов

 

•  в цитоплазме клетки (ЛДГ, альдолаза),
• в митохондриях (ГЛДГ),
• в лизосомах (КФ, β-глюкуронидаза).

 

Цитозоль содержит ферменты

 

•  гликолиза,
• пентозного цикла,
• активации аминокислот,
• глюконеогенеза,
• мультиферментный комплекс синтетазы жирных кислот,
• АСТ,
• МДГ (НАДФ-зависимая),
• изоцитратДГ (НАДФ-зависимая),
• гликогенфосфорилаза,
• гликогенсинтетаза.

 

Ферменты митохондрий

 

•  пируватдегидрогеназный комплекс,
• цитратсинтаза,
• изоцитратДГ (НАД-зависимая),
• МДГ и другие ферменты ЦТК,
• ацил-КоА-ДГ и другие ферменты β-окисления жирных кислот,
• глутаматДГ,
• ферменты дыхательной цепи и окислительного фосфорилирования,
• АСТ.

 

Ферменты лизосом

 

•  кислая фосфатаза,
• β-глюкуронидаза,
• α-глюкозидаза,
• β-глюкозидаза,
• катепсины,
• кислая рибонуклеаза,
• кислая дезоксирибонуклеаза,
• α-галактозидаза,
• лизоцим,
• гиалуронидаза,
• арилсульфатаза,
• коллагеназа.

 

Ферменты микросомальной фракции

 

•  глюкозо-6-фосфатаза,
• рибосомальные ферменты белкового синтеза,
• ферменты, участвующие в реакциях гидроксилирования,
• ферменты синтеза фосфолипидов, триглицеридов, холестерина.

Ферменты плазматической мембраны

 

•  аденилатциклаза,
• щелочная фосфатаза,
• Na, К-зависимая АТФ-аза.

Ферменты ядра

 

•  ферменты репликации, транскрипции,
• РНК-полимераза,
• НАД-синтетаза.

В норме активность индикаторных ферментов  в крови низкая.

 

•  При поражении органа или ткани ферменты из клеток «вымываются» в кровь, их активность возрастает в сыворотке, являясь индикатором степени и глубины повреждения этих тканей.

Индикаторные ферменты

 

•  неспецифические (общие для всех тканей),
• органоспецифические (маркёрные).

Для печени: аргиназа,

                     гистидаза,

                     уроканиназа,

                     сорбитолДГ,

                     орнитинкарбомоилтрансфераза.

 

Распределение диагностически важных ферментов в организме

 

Паренхиматозные заболевания печени

 

Печень

 

ГЛДГ

 

Патология гепатобилиарного тракта, алкоголизм

 

Печень, почки

 

γ-ГТП

 

Инфаркт миокарда, паренхиматозные заболевания печени, патология мышц

 

Печень, скелетные мышцы, сердце, почки, эритроциты

 

АСТ

 

Патология поджелудочной железы

 

Слюнные железы, поджелудочная железа

 

Амилаза

 

Паренхиматозные заболевания печени

 

Печень, скелетные мышцы, сердце

 

АЛТ

 

Заболевания мышц

 

Скелетные мышцы, печень

 

Альдолаза

 

Патологический процесс, выявляемый с помощью фермента

 

Орган наибольшего представительства

 

Фермент

Патология гепатобилиарного тракта

 

Гепатобилиарный тракт

 

5`- нуклеотидаза

 

Патология канальцев почек

 

Почки

 

N-ацетил-β-D-глюкоаминидаза

 

Патология гепатобилиарного тракта, костной ткани

 

 

Печень, кость, слизистая кишечника, плацента, почки

 

ЩФ

 

Паренхиматозные заболевания печени

 

 

Печень

 

СДГ

 

Патология поджелудочной железы

 

Поджелудочная железа

 

Липаза

 

Инфаркт миокарда, паренхиматозные заболевания печени

 

Сердце, печень, скелетные мышцы, эритроциты, тромбоциты, лимфоузлы

 

ЛДГ

 

Инфаркт миокарда,   патология мышц

 

 

Скелетные мышцы, сердце, гладкие мышцы

 

КФК

 

Опухоль простаты

 

Простата, эритроциты

 

КФ

 

Патологический процесс, выявляемый с помощью фермента

 

Орган наибольшего представительства

 

Фермент

ЛДГ

 

•  последний фермент гликолиза,
• цитоплазматический.

 

ЛДГ

 

 

+

Наибольшая активность ЛДГ в

 

•  миокарде,
• печени,
• почках,
• скелетных мышцах.

Изоферменты ЛДГ – органоспецифические ферменты.

 

• В тканях, в которых преобладает аэробный распад глюкозы присутствуют ЛДГ1,ЛДГ2 (низкое сродство к ПВК).
• В тканях с анаэробным распадом глюкозы присутствуют ЛДГ4,ЛДГ5.
• В миокарде главный изофермент - ЛДГ1.
• В эритроцитах и лёгких –ЛДГ1 и ЛДГ2.
• В плазме крови – ЛДГ2.
• В селезёнке, надпочечниках –ЛДГ3.
• В скелетных мышцах – ЛДГ5, ЛДГ4.
• В печени –ЛДГ5.
• ЛДГ3 отмечена в лимфоидной ткани, тромбоцитах, опухолях.
• В недифференцированных эмбриональных тканях преобладают ЛДГ2, ЛДГ3,ЛДГ4.

Показатели ЛДГ при патологии

 

•  При инфаркте миокарда ЛДГ1= ЛДГ2 в сыворотке, либо даже превышает её.
• При гепатитах и циррозе печени ЛДГ5 и ЛДГ4 повышаются.
• При остром лейкозе повышаются в сыворотке ЛДГ2 и ЛДГ3.
• При пневмонии возрастает ЛДГ3.
• При стенокардии ЛДГ не меняется.