Лабораторная диагностика нарушений ферментного обмена

Наиболее важным в диагностическом процессе является исследование ферментов плазмы крови. Ферменты, которые обнаруживаются в норме в плазме или сыворотке крови, условно можно разделить на 3 группы: секреторные, индикаторные и экскреторные.

Секреторные ферменты, синтезируясь в печени, в норме выделяются в плазму крови, где играют определенную физиологическую роль. Типичными представителями данной группы являются ферменты, участвующие в процессе свертывания крови, и сывороточная холинэстераза.

Индикаторные (клеточные) ферменты попадают в кровь из тканей, где они выполняют определенные внутриклеточные функции. Одни из них находятся главным образом в цитозоле клетки (ЛДГ, альдолаза), другие - в митохондриях (глутаматдегидрогеназа), третьи - в лизосомах (кислая фосфатаза) и т. д.

Экскреторные ферменты синтезируются главным образом в печени (щелочная фосфатаза, лейцинаминопептидаза и др.).

Особый интерес для клиники представляет исследование активности индикаторных ферментов в сыворотке крови, так как по появлению в плазме или сыворотке крови ряда тканевых ферментов в повышенных количествах можно судить о функциональном состоянии и поражении различных органов.

В клинической практике наиболее часто определяется активность ферментов АлТ, АсТ, ГГТП, ИЗФ, ЛДГ, альфа-амилазы и КК.

Аминотрансферазы

При участии аминотрансфераз (АсТ и АлТ) в организме происходят процессы переаминирования - обратимого переноса аминогрупп аминокислот на кетокислоты. Аминотрансферазы имеют высокую каталитическую активность и широко представлены в различных тканях: печени, мышцах, миокарде, почках.

Наиболее распространенным методом определения активности аминотрансфераз является унифицированный динитрофенилгидразиновый метод Райтмана - Френкеля.

Нормальные величины: 28-190 нмоль/л при 37 °С.

Унифицированный метод определения активности аминотрансфераз по оптимизированному оптическому тесту

Нормальные величины: 30-420 нмоль/с хл или 2-25 Е/л при 30 °С, 140-640 нмоль/с хл, или 9-40 Е/л при 37 °С.

Норма варьирует в зависимости от метода и температуры реакции.

Повышение активности аминотрансфераз имеет место при инфаркте миокарда (особенно АсТ); при вирусном гепатите (АлТ обычно повышена больше, чем АсТ, в то время как при циррозе печени АсТ повышена обычно больше, чем АлТ); при метастазах в печень, при опухоли в печени, мышечной дистрофии, дерматомиозите отмечается повышение АсТ и АлТ.

Снижение показателей имеет место при недостаточности витамина В6, часто в результате повторных процедур гемодиализа, при почечной недостаточности, при беременности.

Гамма-глутамилтрансфераза

Для диагностики заболеваний печени и желчевыводящих путей проводят определение активности фермента ГГТП (гамма-глутамилтрансфераза).

Унифицированным является метод с субстратом Е-гаммаглутамил-З-карбокси-4- нитроанили дом.

Нормальные величины

Мужчины - 250-1767 нмоль/с хл или 15-106 Е/л; женщины - 167-1100 нмоль/с х л или 10-66 Е/л, при 37 °С.

Клиническое значение

ГГТП - высокочувствительный индикатор при заболеваниях печени. Уровень ее часто повышен, когда трансаминазы и щелочная фосфатаза в норме. Повышение показателя имеет место при остром инфекционном или токсическом гепатите, хроническом или подостром циррозе печени, внутрипеченочной или внепеченочной закупорке желчных путей, опухоли печени, при алкогольном поражении печени.

Щелочная фосфатаза

Щелочная фосфатаза (ЩФ) содержится практически во всех тканях человека. Она образуется в костной ткани (остеобластах), костном мозге, клетках печени, почек, предстательной и молочной желез. Печень выводит фермент с желчью.

При электрофорезе в агаровом геле можно выделить 5 изоферментов ЩФ: печеночный, костный, кишечный, плацентарный и почечный. Кроме того, различают еще изофермент реган, обнаруживаемый у 1/6 всех онкологических больных.

Методы определения активности ЩФ в биологических жидкостях различаются по используемому субстрату и состоят в определении отщепившегося в результате ферментативного гидролиза неорганического фосфата или органического остатка.

Повышение показателя имеет место:

1) у детей (нормальный рост костей);

2) при костных заболеваниях, связанных с увеличением количества остеобластов, - гиперпаратиреозе, рахите, остеомаляции, опухолях костей, при саркоидозе Бека;

3) при закупорке желчных протоков (внутри- и внепеченочных) камнем, спайками, опухолью;

4) при заболеваниях печени, вызванных лекарствами, такими как хлорпромазин или метилтестостерон);

5) при беременности.

Снижение показателя имеет место при гипотиреозе и при замедленном росте у детей.

Лактатдегидрогеназа

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) - цитоплазматический цинкосодержащий гликолитический фермент, обратимо катализирующий восстановление пировиноградной кислоты в молочную кислоту.

Существуют следующие методы определения общей активности ЛДГ в сыворотке крови.

1. Колориметрические методы. Динитрофенилгидразиновые методы основаны на определении количества пировиноградной кислоты (продукт реакции) с помощью 2,4- дининтрофенилгидразина, который образует с пируватом в щелочной среде окрашенное соединение. Наиболее точным является метод Севела и Товарека (унифицированный метод); редуксиндикаторные методы основаны на превращении бесцветной окисленной формы тетразолиевых солей в окрашенную редуцированную форму за счет окисления восстановленного молочной кислотой НАДН. Эти методы точны, просты, не требуют дефицитных реактивов.

2. Спектрофотометрические методы основаны на различии спектров поглощения окисленной и восстановленной форм НАД (оптический тест Варбурга). Переход НАД и НАДФ из окисленной формы в восстановленную сопровождается изменением поглощения в УФ-зоне спектра.

Эти методы высокочувствительны.

Клиническое значение

Норма (варьирует в разных методах): 220-1100 нмоль/с х л при 37 °С.

Общая активность ЛДГ в сыворотке крови резко повышена при мегалобластных и пернициозных анемиях, обширных опухолевых процессах, вирусных гепатитах, шоке, гипоксии. Выраженное повышение наблюдается при циррозах печени, обтурационных желтухах, заболеваниях почек, опорно-мышечного аппарата, опухолях, при сердечной недостаточности.

Количество изоферментов ЛДГ можно определить с помощью кинетических, электрофоретических, иммунологических методов или путем хроматографии. При электрофоретическом разделении подвижность изоферментов соответствует сывороточным белкам; альфа-1, альфа-2, бета, гамма-1, гамма-2 нумеруются как 1, 2, 3, 4, 5.

Норма: ЛДГ (альфа-1) - 15-30 %, ЛДГ2 (альфа-2) - 22-50 %, ЛДГЗ (бета) - 15-30 %, ЛДГ4 (гамма-1) - 0-15 %, ЛДГ5 (гамма-2) - 0-15 %.

Креатинкиназа

Креатинкиназа (КК) - фермент, катализирующий обратимую реакцию переноса остатка фосфорной кислоты с АТФ на гуанидиновую группу креатинина с образованием АДФ и креатинифосфата. Креатинкиназа участвует в энергообеспечении клеточного метаболизма.

Наиболее точными методами определения общей активности КК считаются методы, основанные на непрямом оптическом тесте Варбурга. Однако эти методы достаточно трудоемки. Более доступными в настоящее время являются фотометрические методы, основанные на определении концентрации неорганического фосфора, освобождающегося в результате гидролитического расщепления креатинфосфата, а также концентрации креатина по цветной реакции с альфа-нафтолом.

Норма общей активности КК варьирует в зависимости от метода: 10-50 МЕ/л.

КК-ВВ (фракция 1) - 0 %.

КК-МВ (фракция 2) - 0,3 %.

КК-ММ (фракция 3) - 97-100 %.

Клиническое значение

Повышение общей активности КК имеет место при мышечных повреждениях (инфаркт миокарда, травма мышцы), при мышечной дистрофии, полимиозите, сильном мышечном напряжении (беге), гипотиреозе, инсульте.

После инфаркта миокарда КК повышается быстро (за 3-5 ч) и сохраняется повышенной 2-3 дня. Показатель не повышается при инфаркте легкого и поражении паренхимы печени.

Содержание КК-ММ повышается в сыворотке при повреждении скелетных мышц, мышцы сердца, мозга; при заболеваниях мышц, после тяжелой физической нагрузки.

Содержание КК-МВ повышается сразу после инфаркта миокарда (в течение 2-4 ч) и сохраняется до 72 ч; при тяжелом поражении мышц, синдроме Рейе.

Уровень КК-ВВ иногда повышается при тяжелом шоке, при некоторых карциномах, при атрезии желчных протоков.

Альфа-амилаза

Альфа-амилаза - фермент, осуществляющий гидролитическое расщепление альфа-1,4- глюкозидных связей крахмала и гликогена до декстринов и мальтозы.

Существующие методы определения активности альфаамилазы делятся на три основные группы:

1) редуктометрические, основанные на определении образующихся из крахмала сахаров;

2) амилокластические, основанные на определении количества нерасщепленного крахмала по его реакции с йодом. Из них наиболее удобен для практической работы метод Каравея со стойким субстратом, который и был предложен в качестве унифицированного;

3) хромолитические, основанные на использовании комплексов субстрат-краситель, которые под действием альфаамилазы распадаются с образованием водорастворимого красителя.

Нормальные величины. В сыворотке крови: 3,3-8,9 мг/с х л, в моче до 44 мг/с х л.

Повышение активности альфа-амилазы в крови и моче наблюдается при многих заболеваниях, но наиболее выражено при остром панкреатите, при котором активность увеличивается в основном за счет панкреатического изофермента. Подъем содержания амилазы в крови отмечен в первые трое суток, а в моче в течение 1 недели. Гиперамилазурию панкреатического происхождения вызывают также такие заболевания, как вирусный гепатит, рак поджелудочной железы.

Причинами повышения альфа-амилазы в крови является нарушение секреции желез, синтезирующих альфа-амилазу.

Лабораторная диагностика нарушений пигментного обмена

К желчным пигментам относятся билирубины и уробилиноиды. Они образуются в организме при распаде простетической группы (гема) гемохромопротеинов. Из гемоглобина образуется около 90 %, из миоглобина - 9 %, из цитохромов - около 1 % общей массы желчных пигментов.

Билирубин

Билирубин образуется в клетках ретикуло-эндотелиальной системы, находящихся в печени, селезенке, костном мозге. В основе его образования лежит гемолиз эритроцитов с последующим появлением гемоглобина, в котором происходит разрыв метилового мостика между 1-ми 2-м пиррольными ядрами порфиринового кольца с одновременным окислением двухвалентного железа в трехвалентное. Образовавшийся пигмент вердоглобин распадается на гемин и глобин. Гемин теряет железо и трансформируется в биливердин. Последний после присоединения водорода переходит в билирубин.

В крови билирубин находится в виде растворимых комплексов с альбуминами и альфа- глобулинами сыворотки крови. Из-за значительной величины молекул эти комплексы не могут пройти через неповрежденные мембраны почечных клубочков. Единственным путем выведения билирубина из организма является выход его самого или продуктов его распада с желчью.

У здорового человека ежедневно образуется 250-300 мг билирубина, который почти полностью удаляется из организма. Содержание его в крови невелико - 8,5-20,5 мкмоль/л, причем около 75 % этого количества приходится на долю «непрямого», т. е. свободного, билирубина (6,4-15,4 мкмоль/л). Повышение содержания билирубина в крови более 30-35 мкмоль/л сопровождается желтушной окраской склер и кожных покровов.

Для определения содержания в крови общего билирубина и его фракций применяют диазометоды, основанные на взаимодействии билирубина с диазотированной сульфаниловой кислотой с образованием окрашенных азосоединений билирубина. Связанный билирубин («прямой») дает быструю прямую реакцию азосочетания. Реакция несвязанного билирубина значительно медленнее. Ее ускоряют вещества-акселераторы: смесь кофеина с бензоатом натрия и ацетатом натрия, метанол, ацетамид, этиленгликоль и т. д.

Наиболее распространенным диазометодом определения билирубина является метод Йендрошика - Ерофа (унифицированный).

Прямой и непрямой билирубин сыворотки повышен при остром и хроническом гепатите, закупорке желчевыводящих путей, при токсической реакции на многие лекарственные препараты, токсины, при гепатозах.

Непрямой билирубин сыворотки повышен при гемолитических анемиях, других гемолитических реакциях, при дефиците глюкуронилтрансферазы (например, при синдроме Жильбера).

<< | >>
Источник: Вяткина П.. Полный медицинский справочник фельдшера. Часть III. 2012

Еще по теме Лабораторная диагностика нарушений ферментного обмена:

  1. Патология накопления. Нарушение белкового, липидного, углеводного и минерального обмена. Нарушение обмена нуклеиновых кислот. Гиалиновые изменения. Патология хромопротеидов.
  2. Лабораторная диагностика нарушений электролитного и минерального баланса
  3. Лабораторная диагностика нарушений фибринолитической системы
  4. Патология межуточного обмена белков (нарушение обмена аминокислот)
  5. Нарушение функции нервной системы, вызванное наследственно обусловленным нарушением обмена веществ
  6. Лабораторно-клинический контроль водно-солевого обмена
  7. Нарушения обмена магния
  8. Нарушения водно-электролитного обмена
  9. Нарушение обмена белков
  10. Нарушение обмена углеводов
  11. Специальное лечение нарушений обмена веществ
  12. Нарушения обмена кальция
  13. Нарушения обмена нуклеопротеидов
  14. Поражения сердца при нарушении обмена веществ
  15. Нарушение обмена магния. Гипермагниемия