Ферменты клинической диагностики

     Клиническое значение определения  активности ЩФ.

     Повышение активности ЩФ в сыворотке крови  не всегда позволяет с достаточной  степенью достоверности составить  представление об органотопической патологии.

     В клинической биохимии активность ЩФ наиболее часто используют в диагностике  патологии гепатобилиарной системы  и костной ткани. Активность ЩФ сыворотки  крови часто повышена при обструктивных  заболеваниях печени, холестазе, гепатите, явлениях гепатотоксичности, болезни Педжета, остеомаляции, новообразованиях, вовлекших в патологический процесс печень и костную ткань.

     Низкая  или даже неопределяемая активность ЩФ отмечена при гепатолентикулярной  дегенерации. Механизм этого феномена неясен, предполагают, что ион меди конкурирует с цинком за место в активном центре ЩФ, что ведет к резкому падению активности фермента. Применение гиполипидемических препаратов, в частности клофибрата, также ингибирует фермент.

     У недоношенных детей с целью ранней диагностики рахита рекомендовано определять активность ЩФ.

     Исследование  активности ЩФ у больных с синдромом  гипофосфатазии указывает на важную роль ЩФ в процессах минерализации  костной ткани. Синдром гипофосфатазии - врожденное заболевание костной  ткани, характеризующееся избирательной недостаточностью синтеза ЩФ. У пациентов с подобной патологией в тканях и сыворотке крови значительно снижена активность печеночного, костного и почечного изоферментов ЩФ при нормальной активности плацентарного и кишечного изоферментов. Другая особенность заболевания - накопление в крови и моче фосфорсодержащих комплексов, служащих эндогенным субстратом ЩФ. К ним относят фосфоэтаноламин, пирофосфат, П-5-Ф и т. д. Заболевание вызвано точечными мутациями гена, кодирующего синтез фермента.

     Повышение активности ЩФ происходит не только в условиях активного роста костной ткани, но и при ее разрушении - остеопорозе и последующей остеомаляции. При тяжелом остеопорозе и остеомаляции активность ЩФ в сыворотке крови может быть нормальной или слабо повышенной (в 2—3 раза). Остеомаляция, верифицированная гистологически, может протекать при нормальной активности ЩФ.

     Активность  ЩФ в сыворотке крови может  быть повышена при остеомиодистрофии, развивающейся как осложнение длительного  гемодиализа. При введении циклоспорина после трансплантации повышенная активность ЩФ в большей мере зависит от токсического влияния препарата на гепатоциты и в меньшей мере связана с патологией остеобластов. У пациентов с гиперпаратиреозом активность ЩФ сыворотки крови обычно в пределах нормы, но при развитии остеопороза, особенно остеонекроза, может быть значительно увеличена.

     Исследование  активности ЩФ оказывается полезным и в дифференциальной диагностике  внутри- и внепеченочного холестаза. В случае экстрагепатобилиарной  обструкции при камнях желчного протока и желчного пузыря, а также при новообразованиях в этих органах активность ЩФ повышается в 10 раз и более. Внутрипеченочная обструкция желчных путей при гепатите также сопровождается повышением активности ЩФ, но степень гиперферментемии не превышает 2—3-кратного значения. Острые некротические изменения гепатоцитов могут не сопровождаться повышением активности ЩФ до тех пор, пока в патологический процесс не будут вовлечены желчные канальцы и не произойдет задержка желчеотделения. В то же время далеко не во всех случаях поражения паренхимы печени существует четкая корреляционная зависимость между активностью ЩФ сыворотки крови и содержанием в ней билирубина. В начале развития внутрипеченочного холестаза увеличение активности ЩФ может быть следствием повышения синтеза белка в гепатоцитах; последующее повышение активности ЩФ в сыворотке крови, особенно в форме макро-ЩФ, связано с нарушением целостности клеток желчных канальцев. 

      4. Энзимотерапия 

     Энзимотерапия, т.е. использование ферментов и модуляторов (активаторов и ингибиторов) действия ферментов в качестве лекарственных средств. До сих пор работы в этом направлении почти не выходят за рамки эксперимента. Исключение составляют некоторые протеиназы: пепсин, трипсин, химотрипсин и их смеси (абомин, химопсин), которые применяют для лечения ряда болезней пищеварительного тракта. Помимо протеиназ, ряд других ферментов, в частности РНКаза, ДНКаза, гиалуронидаза, коллагеназы, эластазы, отдельно или в смеси с протеиназами используются при ожогах, для обработки ран, воспалительных очагов, устранения отеков, гематом, келоидных рубцов, кавернозных процессов при туберкулезе легких и др. Ферменты применяются также для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, растворения сгустков крови. В нашей стране разработан первый в мире препарат иммобилизованной стрептокиназы, рекомендованный для лечения инфаркта миокарда. Калликреины-ферменты кининовой системы используются для снижения кровяного давления.

     Важной  и многообещающей областью энзимотерапии  является применение ингибиторов ферментов. Так, естественные ингибиторы протеиназ (α₁-трипсин, α₂-химотрипсин, α-макроглобулин) нашли применение в терапии острых панкреатитов, артритов, аллергических заболеваний, при которых отмечается активация протеолиза и фибринолиза, сопровождающаяся образованием вазоактивных кининов.

     В последнее время получило признание  применение в онкологической клинике  ферментов бактериальной природы  в качестве лекарственных средств. 

      Заключение 

     Специфическую область применения ферментов в  медицине составляет энзимодиагностика. Некоторые ферменты, проферменты и их субстраты в норме циркулируют в крови. В крови присутствуют также нефункциональные ферменты, концентрация которых в плазме на несколько порядков ниже, чем в тканях и органах. Появление этих ферментов в плазме в повышенных концентрациях, как правило, связано с патологией. Обычно заболевание того или иного органа, сопровождающееся разрушением его клеток, приводит к выходу из них ферментов в плазму крови, в которой и тестируется увеличение ферментативной активности. Так, повышение активности фруктозо-1,6-дифосфатальдолазы в сыворотке крови наблюдается при инфекционном гепатите, раке печени и инфаркте миокарда. Симптомом мышечной дистрофии является повышение в плазме крови активности креатинкиназы-важнейшего фермента, обеспечивающего образование необходимого для поддержания мышечной деятельности.

     Известно,что  активность аспартатаминотрансферазы (АСТ) возрастает в сыворотке крови  при болезнях сердца, а аланинаминотрансферазы (АЛТ)-при болезнях печени. Нередко в энзимодиагностике используют анализ соотношения активности нескольких ферментов. Так, при остром гепатите наблюдается повышенное соотношение активности амилаза/липаза; при злоупотреблении алкоголем и связанным с этим риском возникновения заболеваний сердца и печени наблюдается соотношение активности АСТ/АЛТ, превышающее 2.

     Широко  используется в энзимодиагностике  анализ множественных форм (изозимов) ферментов. Например, при инфаркте миокарда в крови резко возрастает активность быстромигрируюших при электрофорезе (анодных) форм лактатдегидрогеназы, а при инфекционном гепатите, напротив, возрастает активность катодных изозимов этого фермента.

     Кроме лактатдегидрогеназы, на практике используется анализ изоферментов кислой фосфатазы (при раке предстательной железы), щелочной фосфатазы (болезни костей, рахит и др.), креатинкиназы (болезни сердца). В тестировании раковых заболеваний используются изоферменты гексокиназы (по их соотношению удается даже определить стадию развития ракового поражения при гепатомах Морриса), пируваткиназы (опухоли печени, мозга и рабдосаркома), альдолазы (опухоли мозга и печени), фосфофруктокиназы (гепатомы), енолазы (рак мозга), лактатдегидрогеназы (опухоли желудка, щитовидной железы, почек, яичников, матки, молочной железы).

     Для интерпретации полученных результатов  исследования важно знать нормальные величины активности изучаемого фермента. Кроме того, иногда необходимо учитывать  возраст, пол, характер питания, интенсивность  физической нагрузки. Сывороточные ферменты могут значительно менять свою активность под влиянием лекарственных препаратов, ряда веществ (например, алкоголя).

     Таким образом, области применения ферментов  в медицине действительно безграничны. Рассмотренные примеры ясно показывают, какие замечательные и многообещающие перспективы уже сегодня открывает перед будущими врачами медицинская энзимология. 

      Список литературы 

1. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник.-3-е изд., перераб. и до.- М.:Медицина,2004.-704с.:ил.-(Учеб. лит. Для студентов мед. вузов).

2.Биохимия:Учебник/  Под ред. Е.С. Северина.- 4-е изд., испр.- М.:ГЭОТАР - Медиа,2006.-784с.: ил.

3.Биохимические  основы жизнидеятельности человека: учеб. пособие для студентов/ [Ю.Б. Филиппович, А.С. Коничев, Г.А. Севастьянова, Н.М. Кутузова].- М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС,2005.- 407с.:ил.

4.И.М.Рослый, С.В.Абрамов, В.И. Покровский. Ферментемия- адаптивный механизм или маркер цитолиза?/Вестник Российской Академии Медицинских наук.М.:Медицина,2002г.№8.с3-8.

5.Клиническая  биохимия: учебное пособие/ под ред. В.А.Ткачука- 3-е изд., исп. и доп.- М.: ГЭОТАР-Медиа,2008.-264с.: илл.

6.Клиническая  ферментология. Под ред. проф. д-ра Э. Щеклика. Польское государственное  медицинское издательство. Варшава  1966г.492с.

7. Нейрохимия. Учебник  для биологических и медицинских вузов под ред. акад. РАМН И.П. Ашмарина и проф. П.В. Стукалова. Москва: Издательство Института биомедицинской химии РАМН. 1996 г. с. 401-406.

8.Цыганенко А.Я., В.И.

Жуков, В.В. Мясоедов, И.В. Завгородний. Клиническая биохимия (Учебное пособие для студентов медицинских вузов)- М.:ТриадаХ-2002, 504с.