ВАРИАТИВНАЯ ЧАСТЬ БИОХИМИИ Основы клинической ферментологии РАЗДЕЛЫ

ВАРИАТИВНАЯ ЧАСТЬ БИОХИМИИ Основы клинической ферментологии

РАЗДЕЛЫ КЛИНИЧЕСКОЙ ФЕРМЕНТОЛОГИИ Энзимопатология Энзимотерапия Энзимодиагностика

ЭНЗИМОДИАГНОСТИКА

ЭНЗИМОДИАГНОСТИКА Раздел медицинской ферментологии, включающий исследование активности ферментов в тканях и биологических жидкостях организма для диагностики различных

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ Оценивают активность ферментов по скорости ферментативной реакции в оптимальных условиях: ум Оптим t Оптим ум p. H Высока я [S] =K 3[F 0]

ЕДИНИЦЫ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ ME - количество фермента, превращающего 1 мкм субстрата за 1 минуту Катал - количество фермента, превращающего 1 м субстрата за 1 сек Удельная активность - единицы активности/масса белка Молекулярная активность – кол-во молекул субстрата, превращающихся 1 молекулой фермента

ЗАДАЧИ ЭНЗИМОДИАГНОСТИКИ Ранняя постановка диагноза Дифференциальный диагноз Оценка тяжести заболевания Диагностика осложнений заболевания Оценка эффективности проводимого лечения Прогноз

ГИПЕРФЕРМЕНТЕМИЯ Гиперферментемия – повышение активности ферментов: При усилении синтеза ферментов в тканях В силу повышенной проницаемости клеточных мембран При некрозе (цитолизе ) тканей В результате адаптивных реакций организма, направленных на формирование «биохимического оптимума» (например, активация ингибиторов протеаз крови для снижения активности протеолитических ферментов)и ограничения повреждения клеток)

ГИПОФЕРМЕНТЕМИЯ Гипоферментемия – снижение активности ферментов: Снижение скорости синтеза ферментов в тканях Увеличение скорости выведения ферментов из организма

ФЕРМЕНТЫ ПЛАЗМЫ КРОВИ 1 • Секреторные ферменты 2 • Экскреторные • ферменты 3 • Индикаторные • ферменты

СЕКРЕТОРНЫЕ ФЕРМЕНТЫ КРОВИ Синтезируются в печени, выделяются в кровь. Собственные ферменты плазмы крови (холинэстераза, ферменты свёртывающей системы крови) В норме их активность выше, чем при заболеваниях.

ЭКСКРЕТОРНЫЕ ФЕРМЕНТЫ КРОВИ Синтезируются в поджелудочной железе, в печени, выделяются в жёлчь, с мочой (щелочная фосфатаза, нуклеотидаза, липаза, амилаза) В норме активность ниже, чем при заболеваниях

ИНДИКАТОРНЫЕ ФЕРМЕНТЫ Синтезируются в тканях (лактатдегидрогеназа, креатинкиназа, трансаминазы и др. ) В норме в крови отсутствуют или находятся в очень низкой концентрации

ПРИЁМЫ ЭНЗИМОДИАГНОСТИКИ Исследование органоспецифичных ферментов Изучение ферментных спектров Исследование изоферментных спектров Оценка динамики активности ферментов Использование расчётных коэффициентов

ОРГАНОСПЕЦИФИЧНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ Орган, ткань Органоспецифичные ферменты Миокардиоциты ЛДГ, МВ-креатинкиназа Гепатоциты ЛДГ-5, ферменты мочевинообразования, гистидаза, уроканиназа Микроворсинки билиарного синуса гепатоцитов Щелочная фосфатаза, 5 -нуклеотидаза, гамма-глютамилтранспептидаза Поджелудочная железа Амилаза, липаза, РНК-аза Почки Кислая фосфатаза, бета-глюкуронидаза, N-ацетилглюкозаминидаза, трансамидиназа

ФЕРМЕНТНЫЕ СПЕКТРЫ ЗАБОЛЕВАНИЙ Острый гепатит Повышение активности аланиновой и аспарагиновой трансаминаз (Ал. АТ, Ас. АТ), альдолазы, Снижение активности холинэстеразы Механическая желтуха Резкое повышение активности щелочной фосфатазы, Незначительные изменения активности трансаминаз

ФЕРМЕНТЫ – МАРКЕРЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ОРГАНЕЛЛ

ИЗОФЕРМЕНТНЫЕ СПЕКТРЫ КРОВИ Миокард ЛДГ 1, МВ-креатинкиназа Печень ЛДГ 5 Лейцинаминопептидаза (ЛАП) жёлчные пути - ЛАП 1 поджелудочная железа - ЛАП 2 почки - ЛАП 3 тонкий кишечник - ЛАП 4

МИОКАРДИАЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТЫ И ИЗОФЕРМЕНТЫ Аспартатаминотранс фераза ЛДГ 1 МВкреатинфосфокиназа

ПРИМЕР РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ Больной с подозрением на инфаркт миокарда госпитализирован в первые часы после возникновения болевого синдрома. Наряду с ЭКГ- исследованием проведен биохимический анализ крови. Лабораторные данные: сыворотка крови: аланинаминотрансфераза - 12 ЕДл (N = 8 - 20 ЕДл) аспартатаминотрансфераза - 25 ЕДл (N = 8 - 20 ЕДл) креатинкиназа общая - 18 МЕл (N = 0 - 13 МЕл) МВ креатинкиназа - 40 МЕл (N до 30 МЕл) лактатдегидрогеназа - 220 ЕДл (N = 210 - 420 ЕДл) Подтверждают ли проведенные исследования диагноз инфаркта миокарда? Комментарий Повышение активности органоспецифичных для миокарда ферментов Ас. АТ, КФК и МВ-КФК в первые сутки от начала заболевания говорят в пользу диагноза инфаркта

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ ПРИ ОСТРЫХ БОЛЯХ В ЖИВОТЕ Заболевани е Ас. АТ Ал. АТ ГГТП Щ. Амилаза фосфата за О. (+) панкреати т (+) Н. ( )+ + +++ Почечная колика н н Печеночна ++ я колика ++ ++ ++ н, + Спазмы кишечник а н н н О. гепатит +++ ++ (+) н н

ПРИМЕР ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ ПРИ ОСТРОМ ЖИВОТЕ Ребёнок госпитализирован в клинику с жалобами на острые опоясывающие боли в животе, сохраняющиеся в течение суток, многократную рвоту. Для постановки диагноза проведен биохимический анализ крови. Лабораторные данные: сыворотка крови: - амилаза - 100 мгч. мл (N = 16 - 30 мгч. мл) лактатдегидрогеназа - 7 мкмольч. мл (N = 0, 8 - 4, 0 мкмольч. мл) липаза - 300 ЕДл (N до 200 ЕДл) щелочная фосфатаза - 35 ЕДл (N = 32 - 92 ЕДл) моча: - амилаза (диастаза) - 240 мгч. мл (N=28 - 160 мгч. мл) О каком диагнозе свидетельствуют данные лабораторного анализа крови и мочи? Комментарий Резкое повышение активности амилазы в сыворотке крови и в моче может наблюдаться при остром панкреатите.

ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ Динамика активности ферментов при инфаркте миокарда Ас. АТ ЛДГ 1 2 3 4 5 6 7 8 дни заболевания Ас. АТ – аспартатаминотрансфераза, ЛДГ- лактатдегидрогеназа

ПРИМЕР ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ Больной с жалобами на боли в области сердца госпитализирован на третьи сутки от начала заболевания. Для постановки диагноза проведено биохимическое исследование крови. Лабораторные данные: сыворотка крови: аланинаминотрансфераза - 10 ЕДл (N = 8 - 20 ЕДл) аспартатаминотрансфераза - 20 ЕДл (N = 8 - 20 ЕДл) креатинкиназа общая - 11 МЕл (N = 0 - 13 МЕл) МВ креатинкиназа - 10 МЕл (N до 30 МЕл) лактатдегидрогеназа - 520 ЕДл (N = 210 - 420 ЕДл) ЛДГ 1 - 80 МЕл (N = 37 - 50 МЕл) Подтверждают ли проведенные исследования диагноз инфаркта миокарда? Комментарий Повышенная активность ЛДГ и ЛДГ 1 на третьи сутки от начала заболевания свидетельствуют в пользу диагноза инфаркта миокарда.

ПРИМЕР ПРОГНОЗ ЗАБОЛЕВАНИЯ Недавно вышедший на пенсию мужчина был доставлен в больницу с болями в груди, которые начались вечером после дня, проведенного за перекопкой сада. На ЭКГ отсутствовали характерные признаки инфаркта миокарда. Больной находился в отделении интенсивной терапии, специализированном на коронарных состояниях, в течение суток, после чего переведен в общую палату. Боли за грудиной прошли, и больной через 5 суток был выписан домой. Лабораторные данные: сыворотка общая креатинкиназа - 300 МЕл при поступлении, 40 МЕл через 72 часа (N = 0 - 13 МЕл) МВ-креатинкиназа - 5 МЕл при поступлении, позже не выявлена (N до 3 МЕл) ЛДГ 1 - 70 МЕл через 72 часа (N = 37 - 50 МЕл) Комментарий Хотя общая активность КК повышена, МВ-КК в норме. Можно сделать заключение об отсутствии инфаркта миокарда. Боли за грудиной обусловлены необычно напряженной мышечной работой, она же

РАСЧЁТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ АКТИВНОСТИ ДВУХ ФЕРМЕНТОВ Ас. АТ/Ал. Ат = 1, 33 КК/Ас. АТ = 2, 8 ЛДГ 1/ЛДГ 5 = 0, 14 -0, 26 При заболеваниях миокарда коэффициенты увеличиваются При заболеваниях печени Коэффициенты Ас. АТ/Ал. АТ и ЛДГ 1/ЛДГ 5 уменьшаются

ПРИМЕР РАСЧЁТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ Больной около полугода назад перенес инфекционный гепатит. В последнее время появились жалобы на усиление слабости, плохой аппетит. Проведено обследование. Лабораторные данные: Сыворотка крови: аланинаминотрансфераза - 20 ЕДл (N = 8 - 20 ЕДл) аспартатаминотрансфераза - 10 ЕДл (N = 8 - 20 ЕДл) Ас. АТ/Ал. АТ= 0, 5 (N = 1, 33) Лактатдегидрогеназа 1 - 70 МЕл (N = 37 - 50 МЕл) Лактатдегидрогеназа 5 - 700 МЕ/л ЛДГ 1/ЛДГ 5 = 0, 1 Комментарий: Снижение коэффициентов Ас. АТ/Ал. АТ и ЛДГ 1/ЛД Г 5 свидетельствуют о нарушении функции печени и необходимости медикаментозной и диетической терапии.

ДЕТСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНЗИМОДИАГНОСТИКИ

ДЕТСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНЗИМОДИАГНОСТИКИ Особенности активности ферментов у детей Повышена активность: ЛДГ (анаэробные процессы активны), Гл-6 -Ф-ДГ (активен пентозный путь), ЩФ (активен обмен в костной ткани), Ас. Ат ( повышена проницаемость) Снижена активность: ферменты ж. к. т. Соотношение изоферментов: ЛДГ 3 ЛДГ 2

ФЕРМЕНТЫ –РЕАГЕНТЫ БИОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Глюкозооксидаза 1) Глюкоза + ФАД = ФАДН 2 глюконовая кислота + 2) ФАДН 2 + О 2 = Н 2 О 2 3) Н 2 О 2 + о-толидин = Н 2 О + о-толидин окисленный синего цвета

ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ КИНЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Несколько ферментативных реакций, ведущих к образованию НАДН 2 и поглощению УФЛ 340 нм 1) креатинфосфокиназа Креатинфосфат +АДФ = креатин + АТФ 2) гексокиназа АТФ + глюкоза = АДФ + глюкозо-6 -фосфат 3) глюкозо-6 -фосфатдегидрогеназа Глюкозо-6 -фосфат + НАДФН 2 = 6 -фофсоглюконолактон + НАДФН 2

ФЕРМЕНТУРИЯ Источники ферментов мочи в физиологических условиях: Плазма крови (амилаза, пепсиноген, липаза) Клетки канальцевого эпителия почек Эпителий мочевыводящих путей Предстательная железа в патологических условиях: Лейкоциты Эритроциты

ФЕРМЕНТЫ ПОЧЕК Клубочки – креатинфосфокиназа Корковое вещество – ЛДГ 1 Проксимальные канальцы –Nацетил-Д-глюкозаминидаза, гамма -глютамилтрансфераза.

ФЕРМЕНТЫ СЛЮНЫ Ферменты плазмы крови Ферменты слюнных желез Бактериальные ферменты В норме отсутствует щелочная фосфатаза Выявляется высокая активность ЩФ при заболеваниях брюшной полости (холецистит, перитонит, аппендицит)

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!