11. Универсальная концепция энзимопатологии

Энзимопатологии (энзимопатии) – это патологические состояния организма, вызванные отсутствием, снижением или увеличением активности некоторых ферментов.

В таком случаем клиническое значение имеет:

А) накопление субстрата реакции (фенилкетонурия)

Б) недостаток продукта реакции (альбинизм)

В) сразу оба процесса (гликогенозы)

По причине нарушения выделяют 2 группы энзимопатий:

1. Первичные (наследственные, генетически обусловленные) – генетический дефект и снижение активности. Известно около 1500 патологических состояний, от незначительных нарушений до летального исхода. Единой классификации нет, деление осуществляют на основе типа нарушения обмена.

Примеры: фенилаланин-4-монооксигеназа при фенилкетонурии не превращает фенилаланин в тирозин, что ведет к токсическому угнетению нервной системы. Подагра – результат нарушения обмена пуриновых оснований и накопления мочевой кислоты в суставах.

2. Вторичные (приобретенные) – следствие заболеваний органов, вирусных инфекций, вызывающих нарушение синтеза фермента и/или условий его работы.

Делят на пищевые (авитоминозы) и токсические энзимопатии (отравление цианистым калием).

Примеры: гипераммониемия – накопление аммиака в крови из-за нарушения синтеза мочевины при заболеваниях печени.

12. Использование ферментов в энзимодиагностике и энзимотерапии.

Энзимодиагностика – это исследование активности ферментов плазмы крови, мочи, слюны с целью диагностики тех или иных заболеваний. Основывается на том, что

А) заболевание органа вызывает понижение синтеза фермента и снижение их активности

Б) воспаление или некроз разрушает клетки и повышает активность внутриорганных (специфичных) ферментов в плазме крови или моче

Заболевания определенных органов сопровождаются определенных «ферментативным профилем». Инфаркт миокарда – повышение лактатдегидрогеназы, креатинкиназы, аспартатаминотрансферазы.

Энзимотерапия – это использование ферментов как лекарственных средств, по следующим направлениям:

1. Устранение дефицита ферментов

2. Удаление нежизнеспособных тканевых и клеточных структур

3. Лизис тромбов

4. Комплексная терапия злокачественных образований

5. Детоксикация организма

Наиболее распространены препараты с комплексами пищеварительных ферментов (Панкреатин). Лидазу вводят для размягчения рубцов, коллагеназу – ускорения отторжения некротизированных частей, цитохром С – при асфиксии новорожденных.

13. Как можно доказать влияние различных факторов на активность фермента (pH среды, активаторов и ингибиторов)?

При измерении активности фермента при изменении кислотности раствора будет наблюдаться колоколообразная кривая с максимум скорости при оптимальном для данного фермента pH.

Доказательство влияния pH среды на активность фермента достаточно просто объяснимо: ферменты имеют белковую природу, т.е. состоят из аминокислотной последовательности. Изменение кислотности раствора приводит к изменению зарядов кислых и основных аминокислот (Асп, Глу, Лиз, Арг, Гис), что нарушает ионные связи третичной структуры фермента. Таким образом нарушается конфигурация активного центра фермента, его связывание с субстратом затрудняется или становится невозможным.

Активаторы – вещества, повышающие скорость ферментативных реакций. Выделяют специфические (действие на один фермент) и неспецифические (действие на ряд ферментов).

Механизмы действия активаторов:

1. Достраивание активного центра

2. Взаимодействие с аллостерическим центром

3. Изменение олигомерности фермента

4. Фосфолирирование

5. Частичный протеолиз

Ингибиторы – это вещества, понижающие скорость ферментативных реакций. Выделяют спефичные и неспецифичные, обратимые и необратимые, действующие на и вне активного центра, конкурентные и неконкурентные.

Механизмы:

1. Конкурирование за активный центр

2. Блокирование функциональной группы активного центра

3. Блокирование ионов Ме активного центра

4. Аллостерические взаимодействия