6 курс / Клинические и лабораторные анализы / Внутренние_болезни_Лабораторная_и_инструментальная_диагностика_Ройтберг

2.Некоторые болезни крови (лейкозы, полицитемия, В12- дефицитные анемии, злокачественные новообразования, массивные ожоги и другие заболевания, сопровождающиеся усиленным распадом белка и образованием нуклеопротеидов).

3.Некоторые заболевания желез внутренней

секреции (акромегалия, гипопаратиреоз, сахарный диабет).

4.Нарушение выделения мочевой кислоты почками (почечная недостаточность, свинцовая нефропатия, поликистоз почек, ацидоз, токсикоз беременности).

5.Пища, богатая пуринами (мясо, печень, почки).

6.Ожирение, гиперлипопротеидемии, атеросклероз, артериальные гипертензии.

Уменьшение концентрации мочевой кислоты в крови наблюдается при:

1.Гепатоцеребральной дегенерации печени — болезни ВильсонаКоновалова.

2.Лимфогранулематозе.

3.Миеломной болезни и других заболеваниях.

1.2.4.Ферменты

Ферменты — это вещества белковой природы, которые обеспечивают нормальное протекание всех химических реакций в организме. Они отличаются высокой специфичностью по отношению к тем субстратам, на которые действуют, что объясняется их белковой природой и уникальной трехмерной пространственной организацией молекулы белка.

Геометрическая форма активного центра ферментов, т. е. той части белковой молекулы, которая непосредственно взаимодействует с субстратом, должна полностью соответствовать форме молекулы субстрата. Вот почему малейшие нарушения вторичной или

третичной структуры молекулы фермента приводят к значительному снижению его активности.

На активность фермента влияют также другие факторы: 1) наличие температурного оптимума; 2) рН среды, ее ионный состав; 3) концентрация реагирующих субстратов; 4) действие на ферменты особых веществ —эффекторов ферментов (ингибиторов или активаторов), а также наличие в составе активного центра некоторых ферментов кофакторов — небелковых частей фермента (витаминов, нуклеотидов, ионов металлов), которые также необходимы для проявления активности ферментов.

Изменения активности ферментов в одних случаях можно рассматривать как следствие, в других — как причину различных патологических состояний.

Запомните

Основными факторами, определяющими активность ферментов сыворотки крови, являются:

1)скорость синтеза ферментов в клетке;

2)скорость высвобождения ферментов из клетки, которая может увеличиваться, например, при повышении проницаемости и повреждении клеточной мембраны, обусловленных воспалением, ишемией, дистрофией, некрозом, аутоиммунными повреждениями клеток и т. п.;

3)скорость удаления ферментов из внеклеточной жидкости путем их инактивации, разрушения и/или экскреции с мочой, желчью и т. д.;

4)изменение активности естественных ингибиторов и активаторов ферментов.

Классификация и номенклатура ферментов. В зависимости от типа катализируемых реакций все ферменты делят на шесть классов и несколько подклассов и подподклассов (табл. 1.6). В соответствии с этой классификацией каждый фермент обозначают шифром, включающим номера класса, подкласса, подподкласса и порядковый номер фермента в подподклассе. Используют также и тривиальные, обычно

употребляемые названия ферментов (например, аланиновая аминотрансфераза).

Таблица 1.6

Классификация ферментов (по А.Ш.Бышевскому и О.А.Терсенову)

В сыворотке крови можно обнаружить три группы ферментов:

1. Клеточные ферменты — ферменты,

катализирующие неспецифические (т. е. общие для всех тканей) или органоспецифические (характерные для одного органа или ткани) реакции клеточного обмена. В сыворотке крови здорового человека активность этих ферментов

относительно низка, но может существенно увеличиваться при патологическом увеличении их синтеза или повреждении клеток.

2.Секретируемые ферменты — ферменты, образующиеся в некоторых органах и тканях (липаза, a-амилаза, щелочная фосфатаза и др.). При отсутствии патологии их активность в плазме крови также остается достаточно низкой. Увеличение активности секретируемых ферментов нередко связано с блокадой естественных путей экскреции (например, увеличение активности щелочной фосфатазы при обтурации желчевыводящих путей).

3.Ферменты, выполняющие специфические для плазмы физиологи ческие функции(церулоплазмин, обеспечивающий транспорт меди, липопротеинлипаза и др.). Поскольку эти ферменты синтезируются в печени, определение их активности позволяет составить представление о функциональном состоянии этого органа.

Методы определения активности ферментов

Активность ферментов принято оценивать по скорости специфической химической реакции, катализируемой данным ферментом. В свою очередь, скорость реакции измеряют количеством продукта (в ммоль, мкмоль или нмоль), образующегося или исчезающего под действием фермента за единицу времени (за час, минуту или секунду). Расчет ведется на 1 л исследуемой жидкости (сыворотки или плазмы), которая «перерабатывает» субстрат.

В единицах СИ активность ферментов чаще выражается в ммоль/(ч х л). Это обозначение указывает на

количество субстрата (в ммолях), «переработанное» за 1 час 1 литром исследуемой жидкости. Часто активность ферментов выражают в Международных единицах (МЕ). 1 МЕ — это

активность фермента, катализирующего превращение 1 мкмоля субстрата за 1 мин (мкмоль/мин х л). Используют также и другие единицы измерения,

например, нмоль/(с х л) (1 нмоль = 10—6 ммоль), мкмоль/(с х л), мкмоль/(ч х л) и т. д. Для перевода значений активности ферментов, выраженных в разных единицах, существуют коэффициенты пересчета, на которые умножается или делится найденная величина активности. Например, 1 МЕ

[мкмоль/(минЧл)] соответствует 16,67 нмоль/(с х л), 1 мкмоль/(ч х мл) соответсвует 278 нмоль/(с х л) и т. д.

В некоторых случаях, когда молекулярная масса субстрата, используемого для определения активности фермента, неизвестна, активность выражается в единицах массы субстрата (в граммах, миллиграммах), «превращенного» 1 литром сыворотки (плазмы) за единицу времени.

Например, активность амилазы сыворотки крови выражается в г/(ч х л).

Существует большое количество методов определения активности ферментов, отличающихся как по технике исполнения, так и по способу измерения активности. Количество продукта, образовавшегося под действием фермента, или количество исчезающего субстрата, которые служат

мерой активности фермента, обычно определяют на фотометрах, спектрофотометрах, флоурометрах, хемиллюминометрах, специальных биохимических анализаторах.

Используют также хроматографические, иммунологические и другие методы определения активности ферментов и изоферментов. Поэтому значения активности ферментов, полученные разными методами, могут существенно

Оценивая результаты изучения активности ферментов в сыворотке (плазме) крови, необходимо иметь четкое представление об участии этих ферментов в метаболических процессах и механизмах, вызывающих изменение их активности. В большинстве случаев отклонения активности сывороточных ферментов от «нормы»неспецифичны и могут быть вызваны различными причинами. Поэтому следует с большой осторожностью

относиться к интерпретации этих отклонений, сопоставляя их с клинической картиной заболевания и данными других лабораторных и инструментальных методов исследования. Кроме того, существуют и чисто методические сложности в оценке результатов исследования активности сывороточных ферментов.

Запомните

В связи с использованием в клинических лабораториях разных методов исследования ферментов и единиц измерения их активности целесообразно каждый раз, получив результаты анализа, уточнить, каким методом и в каких единицах была измерена активность фермента, и

сопоставить полученное значение с «нормой», принятой в данной лаборатории.

Ниже приведены основные причины изменения активности некоторых сывороточных ферментов, имеющих наибольшее диагностическое значение в клинике внутренних болезней.

Аминотрансферазы

Аминотрансферазы (трансаминазы) — ферменты, играющие важную роль в азотистом обмене, участвуют в расщеплении аминокислот, не использующихся в процессах

биосинтеза. Они катализируют реакцию переаминирования, в которой происходит как бы обмен аминогруппы (NH2) между аминокислотой и кетокислотой (рис. 1.51 и 1.52). Посредником в этом переносе аминогруппы является витамин В6 (точнее, его производное —

пиридоксальфосфат), входящий в состав активного центра аминотрансфераз (кофермент). Пиридоксальфосфат (витамин В6) взаимодействует с аминокислотой, принимая на себя аминогруппу (NH2), а затем передавая ее кетокислоте.

Реакции переаминирования обратимы и могут протекать в обоих направлениях в зависимости от соотношения концентраций реагирующих компонентов и потребности в них.

Рис. 1.51. Участие аспарагиновой аминотрансферазы (АсАТ) в реакции переаминирования аминокислот

Рис. 1.52. Участие аланиновой аминотрансферазы (АлАТ) в реакции переаминирования аминокислот

Все аминокислоты, за исключением лизина и треонина, подвергаются специфическому воздействию аминотрансфераз. Наибольшее значение имеют две из них: аспартатаминотрансфераза (К. Ф. 2. 6. 1. 1)

и аланинаминотрансфераза (К. Ф. 2. 6. 1. 2).

Аспартатаминотрансфераза (АсАТ) — катализирует реакцию переаминирования между аспарагиновой и α- кетоглутаровой кислотой. В результате этой реакции (рис. 1.51) аспарагиновая кислота (аспартат), лишаясь

своей аминогруппы (NH2), превращается в щавелевоуксусную кислоту (оксалоацетат), а α-кетоглутаровая кислота, приобретая аминогруппу, превращается в глутаминовую кислоту. Обратный ход реакции ведет к образованию аспарагиновой и α- кетоглютаровой кислоты при взаимодействии глутаминовой кислоты и оксалоацетата.

Аланинаминотрансфераза (АлАТ) катализирует аналогичную реакцию между аланином и α- кетоглутаровой кислотой с образованием глутаминовой и пировиноградной кислот (пирувата). При обратном ходе

реакции (слева направо) из глутаминовой кислоты и пирувата образуются аланин и α-кетокислота (рис. 1.52).

Главными участниками этих двух реакций являются глутаминовая и аспарагиновая кислоты, которые включаются затем в описанный выше орнитиновый цикл биосинтеза мочевины — главный механизм обезвреживания аммиака в организме.

Запомните

Аминотрансферазы содержатся практически во всех органах, но наибольшая активность аминотрансфераз обнаружена в печени, скелетных

мышцах, сердце и почках. Активность аминотрансфераз в эритроцитах в 6 раз выше, чем в сыворотке крови.

В норме в сыворотке крови присутствует сравнительно небольшое количество аминотрансфераз. Диагностическое значение имеет повышение активности этих ферментов в сыворотке, обусловленное повреждением ткани печени, сердца, скелетных мышц, почек и поступлением ферментов в общий кровоток. Повреждение ткани печени, сердца, скелетных мышц и/или почек, как правило, сопровождается значительным выделением аминотрансфераз в кровоток. Непосредственными причинами повышения

активности аминотрансфераз в сыворотке крови являются:

1. некроз или повреждение печеночных клеток любого происхождения (острый вирусный гепатит,

хронический гепатит, цирроз печени, опухоли печени, алкогольная интоксикация, обтурационная желтуха, прием некоторых гепатотоксичных лекарственных препаратов);

2.острый инфаркт миокарда (ИМ), острый миокардит;

3.травма или некроз скелетных мышц;

4.гемолиз эритроцитов.