Slajd 1

W żywym organizmie zachodzą

wszystkie procesy fizjologiczne z

odpowiednią szybkością, którą

regulują katalizatory biologiczne

(biokatalizatory) –

enzymy

, które

mają charakter białkowy.

Enzymy

są biokatalizatorami

wytwarzanymi przez żywe

organizmy.

Przyspieszają szybkość reakcji

zachodzących w organizmie, poprzez

obniżanie energii aktywacji.

PODZIAŁ ENZYMÓW

Zgodnie z zaleceniami Międzynarodowej Unii Biochemicznej

enzymy dzielimy na sześć głównych klas:

oksydoreduktazy - katalizujące reakcje

oksydoredukcyjne,

2) transferazy - katalizujące przenoszenie określonych grup

pomiędzy poszczególnymi związkami,

3) hydrolazy - katalizujące rozkład różnych wiązań z

udziałem cząsteczek wody,

4) liazy - katalizujące odłączenie grup od substratu bez

udziału cząsteczek wody,

5) izomerazy - katalizujące reakcje izomeryzacji,

6) ligazy (syntetazy) - katalizujące wytwarzanie wiązań

pomiędzy atomami w cząsteczkach substratów.

Ze względu na

budowę

enzymy dzielimy

na:

proste

- zbudowane jedynie z

aminokwasów

(np. amylaza, ureaza, aldolaza,

enzymy proteolityczne),

złożone

- zbudowane z komponentu

białkowego i niebiałkowego, którym

może być:

- grupa prostetyczna (np. porfiryny w

oksydazie cytochromowej,

katalazie, peroksydazie);

- koenzym (np. NAD w

dehydrogenazie mleczanowej).

Kolejną klasyfikacją jest

podział

diagnostyczny

, obejmujący

trzy grupy enzymów:

- sekrecyjne (wydzielnicze),

- indykatorowe (wskaźnikowe),

- ekskrecyjne (wydalnicze).

Enzymy sekrecyjne

(pozakomórkowe)

są wydzielane do krwi z komórek,

będąc potwierdzeniem prawidłowo

zachodzących procesów

anabolicznych.

Procesy doprowadzające do

uszkodzenia komórek przyczyniają

się do spadku aktywności tych

enzymów.

Enzymy indykatorowe

w warunkach

fizjologicznych charakteryzują się niewielką

aktywnością w osoczu, będąc przejawem

ciągłego obumierania komórek.

Są to enzymy struktur komórkowych, do których

zaliczają się:

•

najłatwiej przenikające do krwi enzymy

cytoplazmatyczne, związane z przemianą cukrów

(aldolaza, dehydrogenaza mleczanowa) lub

aminokwasów (aminotransferazy),

•

enzymy mitochondrialne związane z utlenianiem

w cyklu Krebsa (dehydrogenaza izocytrynianowa i

jabłczanowa), cyklu kwasów tłuszczowych i

łańcucha oddechowego.

Enzymy ekskrecyjne (komórkowe)

są

wydzielane z wydalinami ustrojowymi.

Wydzielające je komórki przekazują niewielką

ich ilość również do krwi.

Są to enzymy wydzielane z gruczołów

wydzielniczych ze śliną (alfa-amylaza), z żółcią

(fosfataza zasadowa), enzymy trzustkowe

(trypsyna, chymotrypsyna, alfa-amylaza,

lipaza).

W przypadku utrudnionego odpływu wydzielin

(np. zaczopowanie przewodów wydzielniczych

kamieniem lub guzem nowotworowym),

obserwuje się wzrost ich aktywności we krwi.

Diagnostyka enzymologiczna daje

nam możliwość diagnozy:

marskości wątroby,

stanów zapalnych wątroby,

zawału mięśnia sercowego,

zapalenia dróg żółciowych,

chorób trzustki,

gruczołu krokowego,

chorób kości,

niedokrwistości,

dystrofii mięśni.

TROPONINA

Nowym i swoistym markerem zawału serca jest

zwiększenie stężenia troponiny T

, stanowiącej

składnik kompleksu białek kurczliwych,

odpowiedzialnych za skurcz mięśni poprzecznie

prążkowanych.

Zwiększenie stężenia, przekraczające nawet 100-

krotnie wartości prawidłowe, obserwuje się już w

pierwszej dobie zawału

Dynamika i wielkość wzrostu

dodatnio koreluje

reperfuzją niedokrwiennego obszaru mięśnia

sercowego.

Wartości prawidłowe cTnI < 0,03 ng/ml.

Wartości powyżej > 0,5 ng/ml wskazuje na zawał

serca.

Oznaczając aktywność kilku enzymów można

określić czas jaki upłynął od powstała zawału i

śledzić przebieg choroby.

W zawale mięśnia sercowego:

- z transaminaz

rośnie AspAT

aktywność

ALAT

jest

mniejsza

, obserwuje

się

nieznaczny wzrost, ale później.

Jeżeli dochodzi do znacznego wzrostu

ALAT

, to

świadczy to o współistnieniu choroby wątroby.

Cennym badaniem jest

oznaczanie CPK.

Niedogodnością jest to, że wzrost tego enzymu

obserwuje się nie tylko przy zawale, lecz także przy

uszkodzeniu mięśni szkieletowych w pewnym

rodzaju dystrofii mięśni i po bardzo intensywnym

wysiłku fizycznym.

CPK występuje pod postacią trzech izoenzymów:

CPK MM - typ mięśniowy,

CPK MB - typ sercowy,

CPK BB -typ mózgowy.

U pacjentów z zawałem wzrasta MB. Poziom tego

izoenzymu powraca szybciej do normy, niż całkowita

aktywność. Oznaczając ten izoenzym w celu

monitorowania choroby można uchwycić ewentualny

drugi zawał.

Aktywność LDH (dehydrogenaza mleczanowa)

wzrasta nie tylko przy zawale, ale też w

schorzeniach wątroby, mięśni, nerek, dlatego też

do diagnostyki wykorzystuje się izoenzymy.

LDH ma 5 izoenzymów.

LDH

występuje w tkankach z przewagą przemian

tlenowych - serce, mózg, kora nerki.

W tkankach, w których są przemiany beztlenowe -

m. szkieletowe, wątroba, rdzeń nerki - występuje

LDH

AMYLAZA

Amylazy są enzymami hydrolizującymi wiązania

α-1,4-glikozydowe i β-1,6 glikozydowe

w α-glikanach (skrobia, glikogen).

Znane są trzy rodzaje amylaz:

α-amylaza (endoamylaza),

β-amylaza (egzoamylaza)

γ-amylaza, zwana również

glukoamylazą

(egzoamylaza).

U człowieka i zwierząt występują

α-amylaza i γ-

amylaza

Pierwszą z nich stwierdza się w:

trzustce,

gruczołach ślinowych,

wątrobie,

- nerkach,

płucach,

mniejszych ilościach w śledzionie,

mięśniach szkieletowych,

sercu,

mózgu.

Z płynów ustrojowych największą aktywność

amylazy wykazują

sok trzustkowy i ślina

, mniejszą -

osocze i mocz

Z kolei

γ-amylaza

pochodzi z komórek

nabłonkowych jelita cienkiego

Największe znaczenie kliniczne ma

oznaczanie aktywności amylazy w

przypadku

schorzeń trzustki i ślinianek.

W praktyce przeprowadza się

równolegle oznaczanie aktywności

enzymu w surowicy i w moczu.

Oznaczanie aktywności amylazy w wielu

innych ostrych stanach zapalnych jamy

brzusznej może być wykorzystywane do

ich różnicowania.

Wzrost aktywności α-amylazy w

surowicy krwi obserwuje się w:

1. Chorobach trzustki

2. Chorobach ślinianek

3. Chorobach przewodu pokarmowego

4. Inne -

radioterapia, chemioterapia

Spadek aktywności α-amylazy

występuje w:

- martwicy trzustki,

- martwicy trzustki,
-

zatruciach: barbituranami,

tetrachlorkiem

węgla, metalami ciężkimi.

Aminotransferazy

są to enzymy

transaminujące (przenoszące grupy –NH

) z

aminokwasów na

α-ketokwasy.

W diagnostyce klinicznej największe

znaczenie ma oznaczanie aktywności dwóch

aminotransferaz: aminotransferazy

asparaginowej - AspAT katalizującej

odwracalną reakcję:

Wątroba i serce zawierają obie

aminotransferazy, z tym że w

sercu przeważa aktywność

AspAT

natomiast w wątrobie

AlAT

Ponieważ AspAT i AlAT zaliczane są

enzymów wskaźnikowych

wzrost ich aktywności w surowicy

świadczy o stopniu uszkodzenia

narządu.

ZNACZENIE KLINICZNE

Oznaczania aktywności AspAT i AlAT

ogranicza się głównie do

rozpoznawania chorób wątroby i serca.

Można obliczyć tzw. współczynnik De

Rittisa, czyli stosunek aktywności

AspAT do AlAT. Prawidłowo powinien

przyjmować wartość około 1.

Aktywność aminotransferaz oznacza się

również w schorzeniach mięśnia

sercowego, szczególnie przy zawale.

W 6-12 godzin po dokonaniu się zawału

aktywność AspAT w surowicy zaczyna

wzrastać.

Aktywność AlAT nie zmienia się lub wzrasta

nieznacznie.

Doprowadza to do wzrostu wartości

współczynnika De Rittisa.

Enzym ten występuje szczególnie

obficie w mięśniach szkieletowych,

mięśniu sercowym i w mózgu.

Oznaczanie aktywności tego enzymu

ma istotne znaczenie kliniczne przede

wszystkim w chorobach serca, a

zwłaszcza w badaniu zawału mięśnia

sercowego.

Wzrost powyżej 5% świadczy o zawale

mięśnia sercowego.

TRANSFERAZY -

Gamma-Glutamylotranspeptydaza

Gamma-glutamylotranspeptydaza (GGTP) katalizuje

przeniesienie reszty γ-glutamylowej z donora na

odpowiedni akceptor.

Reakcje te można przedstawić schematycznie:

Enzym występuje w wielu tkankach,

w największym stężeniu w tkankach

aktywnie transportujących

aminokwasy (nerki).

Znacznie niższą aktywnością

charakteryzują się wątroba,

trzustka, mózg oraz mięsień

sercowy.

Zasadniczym źródłem GGTP w surowicy

krwi jest

wątroba

, a wzrost jego aktywności

w surowicy zwykle wynika z chorób tego

narządu.

Aktywność GGTP rośnie w ostrym

zapaleniu wątroby, ale występuje to

stosunkowo późno i utrzymuje się wiele

tygodni także wtedy, gdy aktywność

innych enzymów, np. aminotransferaz,

powróciła do wartości prawidłowych.

Podobnie zachowuje się aktywność GGTP w przebiegu

zawału mięśnia sercowego. Zwiększa się nie

wcześniej niż po 4-5 dniach, wartości maksymalne

osiąga w 2-3 tygodniu choroby, powracając do normy

pomiędzy 4 a 6 tygodniem po zawale.

Oznaczanie aktywności GGTP w surowicy jest zatem

tzw. późnym wskaźnikiem zawału mięśnia sercowego.

Badania biochemiczne, służące do diagnostyki

zawału mięśnia sercowego, są badaniami

obowiązkowymi, ponieważ nie zawsze zawał daje

zmiany w zapisie EKG (tzw. zawały „nieme").

Enzym ten jest obecny niemal we

wszystkich komórkach i płynach

ustrojowych człowieka.

Największą aktywność stwierdza się

w wątrobie, mięśniach

szkieletowych, nerkach, mięśniu

sercowym i płucach.

Wzrost aktywności LDH w surowicy

obserwuje się zatem we wszystkich

stanach przebiegających z martwicą

tkanek.

FOSFATAZY

Fosfatazy należą do hydrolaz i

katalizują reakcje odszczepiania

reszt kwasu ortofosforowego z jego

organicznych połączeń zgodnie z

reakcją:

R-O-PO

+ H

O ——> R-OH +

Fosfataza zasadowa

Fosfataza zasadowa (AP)

w surowicy

krwi pochodzi z komórek kości, nabłonka

wyścielającego kanaliki żółciowe, z błony

śluzowej jelit, wytwarzana jest także przez

łożysko, niektóre tkanki nowotworowe i

nerki.

Optimum pH dla tego enzymu waha się w

granicach

8,5-10.

Fosfataza zasadowa

aktywowana jest

przez jony manganu, magnezu i kobaltu,

hamowana natomiast przez związki mające

zdolność tworzenia kompleksów z

metalami oraz przez związki reagujące z

grupami aminowymi, fosforany i grupy

alkoholowe.

Wzrost aktywności

fosfatazy zasadowej

surowicy spotyka się przede wszystkim w:

- chorobach kości (np. krzywica,

nowotwory kości),

- niedrożności dróg żółciowych,

- nadczynności przytarczyc.

Fosfataza kwaśna

Fosfataza kwaśna (ACP)

jest enzymem

heterogennym i równie mało swoistym

względem substratów jak fosfataza

zasadowa.

Optimum pH dla tego enzymu waha się w

granicach 3,8-6,0.

Występuje w wątrobie, śledzionie,

nerkach, płytkach krwi, krwinkach

czerwonych, tkance kostnej, łożysku oraz

gruczole krokowym.

Document Outline