background image

Analityka ogólna, dwiczenia dla studentów III OAM  

2010/2011 

Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej 

 

1

 

 

 

E

NZYMY 

 
Enzymy komórkowe:
 

o  Miejscem ich działania są komórki, są związane z różnymi organellami komórkowymi: 
o  Pojawiają się w dużych ilościach po uszkodzeniu narządów.  
o  Należą do nich min. ALT, AST 

 

Enzymy sekrecyjne

o  Po uszkodzeniach komórek (np. hepatocytów) zachodzi spadek ich aktywności, ponieważ ich 

ilośd zależy od syntezy na rybosomach. 

o  Należą  do  nich  min.  czynniki  krzepnięcia  krwi  oraz  fibrynolizy,  esterazy  cholinowe  i  lipaza 

lipoproteinowa.   
 

Enzymy ekskrecyjne  

o  przeszkoda  w  odpływie  wydzielin  ustrojowych,  takich  jak:  żółd,  sok  trzustkowy,  ciecz 

sterczowa czy ślina, powoduje zastój wydzieliny i przedostanie się enzymów do krwiobiegu.  

o  Do tej grupy należą enzymy soku trzustkowego, żółci oraz fosfataza sterczowa 

 

_________________________________________________ 
Izoenzymy 

o  Homologiczne  enzymy  w  obrębie  danego  organizmu,  które  katalizują  tę  samą  reakcję, 

ale   różnią  się  nieznacznie  strukturą,  wartościami  K

m

  i  V

max

  oraz  właściwościami 

regulacyjnymi. 

o   Izoenzymy  ulegają  ekspresji  w  różnych  tkankach  lub  organellach  w  różnych  stadiach 

rozwojowych.  

o  Są kodowane przez geny zajmujące różne loci  
o  Izoenzymy można często odróżnid od siebie na podstawie właściwości biochemicznych, np.:  

  ruchliwośd elektroforetyczna – izoenzymy dehydrogenazy mleczanowej 
  Inhibicja przez L-winian:  L-winian hamuje kwaśną fosfatazę sterczową, nie działając 

na inne izoenzymy fosfatazy kwaśnej 

 

 

background image

Analityka ogólna, dwiczenia dla studentów III OAM  

2010/2011 

Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej 

 

2

 

 

 

O

ZNACZANIE AKTYWNOŚCI ENZYMÓW

 

 
Typowe przyczyny zmian aktywności enzymów we krwi: 

 

o  Zmiana przepuszczalności błony komórkowej 
o  Rozpad komórek w wyniku patologicznych procesów 
o  Zmiany w eliminacji/katabolizmie enzymu 
o  Zwiększona proliferacja komórek/ indukcja enzymów 
o  Utrudniony odpływ wydzieliny gruczołu zawierającej enzymy ekskrecyjne 

 
 

o  Upośledzenie syntezy enzymu 

 
 
 
Zasada pomiaru aktywności enzymów 
 

A)  Kofaktory oznaczanych enzymów: 

 

Pomiar  spadku/  wzrostu  absorbancji  pochodzący  od  powstającego/  zużywanego  w  reakcji 
enzymatycznej NADH lub NADPH : 

 

o  NADH/NAD i NADPH/NADP są kofaktorami używanymi przez wiele enzymów 
o  Redukcja  NAD  do  NADH  i  NADP  do  NADPH  jest  monitorowana  przy 

=340  nm,  ponieważ 

forma utleniona nie absorbuje światła przy tej długości fali. 

o  Jeśli  oznaczany  enzym  nie  wymaga  do  swej  aktywności  kofaktorów  w  postaci  NADH/NAD 

i   NADPH/NADP,  istnieje  koniecznośd  sprzężenia  reakcji  dla  oznaczanego  enzymu  z  reakcją 
pomocniczą  oraz/lub  wskaźnikową  podczas  której  wykorzystywany  jest  enzym  wymagający 
do prawidłowego funkcjonowania ww. kofaktorów, np.: 

                                                                                       ALT

 

L-alanina + a-ketoglutaran  <--------->  L-glutaminian + pirogronian  

reakcja wskaźnikowa:

 

                                                    

LDH

  

pirogronian + NADH + H

+

 <-------->  mleczan + NAD

 

 

 

B)  Analogi naturalnych substratów

 

Pomiar wzrostu absorbancji pochodzący od powstającego p- nitrofenolu: 

 

o  p-nitrofenol  może  zostad  sprzęgnięty  z  wieloma  związkami  chemicznymi,  tworząc  sztuczny 

substrat dla oznaczanego enzymu 

o  Enzym katalizuje reakcję odszczepienia p-nitrofenolu, który tworzy żółto zabarwiony anion p-

nitrofenolanowy  

 

p-nitrofenylofosforan (pNPP) – fosfatazy 

 

p-nitrofenylo-D-maltoheptozyd (pNP-G7) - amylaza  
 

C)  Substancje, z których pod wpływem reakcji enzymatycznej powstają barwne produkty: 

 

 

3,3’,5,5’-tetrametylobenzydyna (TMB) 

 

background image

Analityka ogólna, dwiczenia dla studentów III OAM  

2010/2011 

Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej 

 

3

 

 

Pomiar szybkości reakcji odbywa się w ustalonych i ściśle kontrolowanych warunkach 

(pH, temperatura, stężenie substratów, aktywnośd innych enzymów biorących udział w  reakcji), 

w  określonym przedziale czasu. 

 

Aktywnośd enzymatyczna wyrażamy w dwóch standardowych jednostkach. 

 

o  jednostka enzymatyczna (IU – international unitjest to taka ilośd enzymu, która katalizuje 

przekształcenie 1 μmola substratu w ciągu 1 minuty, w warunkach optymalnych dla danego 
enzymu.  

o  Katal (kat) jest jednostka aktywności enzymatycznej obowiązująca w układzie SI, to taka ilośd 

enzymu, która w standardowych warunkach przekształca 1 mol substratu w ciągu 1  sekundy. 

 

1 kat – 6x10

7

 IU 

1 IU = 1 μmol/min 

1 kat = 1 mol/s 

→ 60 mol/min → 6x10

7

 IU 

 

1 μkat = 60 IU 

1 IU = 16,7 μkat 

 

o  Dopuszcza  się  stosowanie  jednostki  zwyczajowej  (U  -  unit)  pod  warunkiem  wskazania 

przelicznika obu jednostek. 

 
Jednostki  U  definiuje  się  w  sposób  zaproponowany  przez  producenta  danego  testu 

enzymatycznego  np.  oznaczanie  mieloperoksydazy  (enzymu  katalizującego  reakcję  utleniania  w 
obecności H

2

O

2

): 

 

sztuczny substrat –  gwajakol (forma utleniona jest barwna)  

 

przyrost absorbancji związany jest z przyrostem barwnego produktu 

 

ściśle zdefiniowane  warunki reakcji: 1%  gwajakol, 6mmol  H

2

O

2

, pH 7.4, temperatura 37 

st. C 

 

pomiar absorbancji dla długości fali 

 = 450 nm 

 

 

1U = taka aktywnośd enzymu, która spowoduje przyrost absorpcji równy 1 w czasie 1 min. 

 

 

background image

Analityka ogólna, dwiczenia dla studentów III OAM  

2010/2011 

Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej 

 

4

 

 

 

S

TANDARYZACJA OZNACZEO ENZYMATYCZNYCH

Cel:  otrzymanie  porównywalnych  wyników  aktywności  enzymów  w  materiale  biologicznym, 
niezależnie od: 

 

  rodzaju użytych odczynników (firmy produkującej zestawy odczynników),  
  analizatora biochemicznego, na którym dane oznaczenie było przeprowadzone,  
  laboratorium w którym oznaczenie było przeprowadzone  

 
Próba standaryzacji metod enzymatycznych przez IFCC (International Federation of Clinical Chemistry 
and  Laboratory Medicine
 – Międzynarodowa Organizacja Chemii Klinicznej) zaproponowała system 
referencyjny, który obejmuje: 

 

  dobrze  zdefiniowane  metody  referencyjne  oznaczania  aktywności  enzymów,  które 

cechują się linową zależnością wyników pomiaru od stopnia rozcieoczenia materiału, 

  stworzenie certyfikowanych materiałów referencyjnych, 
  utworzenie sieci laboratoriów referencyjnych 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
  

 

background image

Analityka ogólna, dwiczenia dla studentów III OAM  

2010/2011 

Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej 

 

5

 

 

 

E

NZYMY 

-

 WYBRANE ZAGADNIENIA

 

 
1.  Aminotransferazy a alkoholowe uszkodzenie wątroby 

 
o  W  większości  typów  schorzeo  wątroby  aktywnośd  AlAT  jest  wyższa  niż  AspAT;  wyjątek 

stanowi  alkoholowe  zapalenie  wątroby,  w  którym  może  byd  wiele  przyczyn  podwyższenia 
aktywności AspAT.  

o  Alkohol  indukuje  uwalnianie  mitochondrialnej  AspAT  z  komórek  bez  ich  widocznego 

uszkodzenia. 

o  Niedobór pirydoksyny, częsty u alkoholików, zmniejsza aktywnośd wątrobowej AlAT  

 
 
2.  Wskaźnik de Ritisa 

 

Określa  stosunek  poziomu  (aktywności)  aminotransferazy  asparaginianowej  do  poziomu 
aminotransferazy alaninowej (AST/ALT). 
W warunkach prawidłowych parametr ten jest nieco wyższy od 1 
Wskaźnik <1 (AspAT < AlAT) sugeruje takie choroby miąższu wątroby, jak: 

   przewlekłe wirusowe zapalenia wątroby,  
   hemochromatoza,  
  uszkodzenia polekowe i toksyczne,  
   autoimmunologiczne zapalenie wątroby 

Wskaźnik >1 (AspAT > AlAT) może świadczyd o:  

   toksycznym  uszkodzeniu  wątroby  (często  w  praktyce  wskazywad  to  może  na  alkoholową 

chorobę wątroby AspAT/AlAT>2) 

   marskości wątroby   
   pozawątrobowej przyczynie - zap. trzustki, zawał serca, uszkodzenie mięśni szkieletowych  

 
 
3.  Wielokrotnośd górnej granicy normy – znaczenie diagnostyczne 

 
o  100x – ciężkie uszkodzenie wątroby spowodowane działaniem toksyn 
o  W  przebiegu  ostrego  WZW  wzrost  aktywności  AlAT  i  AspAT  jest  co  najmniej  10-krotny 

powyżej górnej granicy normy, a często 20-30-krotny i wyższy 

o  W  przebiegu  przewlekłego  WZW  wzrost  aktywności  AlAT  i  AspAT  jest  niższy  niż  10-krotny 

powyżej górnej granicy normy 

o  W  autoimmunologicznym  zapaleniu  wątroby  aktywnośd  AlAT  i  AspAT  zwykle  fluktuują 

w  granicach 100-1000 U/l 

o  W marskości aktywnośd AlAT i AspAT najczęściej jest nieznacznie podwyższona (np. 1,5-5 razy 

powyżej g.g.n.), ale aminotransferazy w normie nie wykluczają marskości wątroby 

o  Przewlekłe,  niewielkie  podwyższenie  aktywności  AlAT  i AspAT  u  pacjentów  bezobjawowych 

może  byd  spowodowane  najczęściej:  nadużywaniem  alkoholu,  stosowanymi  lekami, 
stłuszczeniem wątroby (niealkoholowym)  

 

 

background image

Analityka ogólna, dwiczenia dla studentów III OAM  

2010/2011 

Wydział Farmaceutyczny UJCM, Zakład Diagnostyki Medycznej 

 

6

 

 

 

4.  Diagnostyka enzymatyczna chorób wątroby – porównanie: 
 

 
 
5.  Przykładowe enzymy oznaczane w moczu: 

 

 

 

Amylaza 

 

NGAL - lipokaina związana z żelatynazą neutrofili 

 

  Nowy  wczesny  marker  ostrej  niewydolności  nerek,  może  byd  oznaczany  we  krwi  i  w 

moczu, przy czym w moczu notuje się wyższy wzrost stężenia (>100-krotny) niż w osoczu 
(ok. 10-krotny). 

  Ekspresja  NGAL  w  komórkach  cewek  nerkowych  znacznie  wzrasta  w  związku  z  ich 

niedokrwieniem lub uszkodzeniem przez nefrotoksyny.   

  ABBOTT Architect – oznaczenie immunochemiluminescencyjne  (CMIA) 

 

 

N-acetylo-β-D – heksozoaminidaza 

 

  W moczu oznaczana jest przede wszystkim izoforma a składająca się z podjednostek 



 

  NAG  jest  wczesnym  markerem  uszkodzenia  nerek  oraz  markerem  nasilającej  się 

niewydolności nerek 

 
 
 

C

HOROBY WĄTROBY

 

AST 

ALT 

AST/ALT 

ALP 

GGT 

Ostre zapalenie 

wątroby 

 10-20 x 

 10-30 x 

<1 

3 x 

3 x 

Przewlekłe zapalenie 

wątroby 

10 x 

8 x 

>1 

3 x 

3 x 

Choroba alkoholowa 

7 x 

v N 

2 x 

>5 

2 x 

1-10 x 

Cholestaza 

wewnątrzwątrobowa 

5 x 

3 x 

>1,5 

7 x 

7 x 

Cholestaza 

zewnątrzwątrobowa 

3 x 

5 x 

<1,5 

2-10 x 

2-10 x