VIII.Энзимопатии: понятие, классификация, молекулярные причины возникновения и механизмы развития, последствия, биохимическая диагностика

энзимопатии - изменения активности ферментов. Традиционно принято говорить о снижении активности ферментов, но не меньшую роль в развитии патологических состояний приобретает и повышенная активность ферментных систем по сравнению с нормой. Это касается, в первую очередь,увеличения активности ключевого фермента в синтезе холестерина (фермент гидроксиметилглутарил-КоА-редуктаза, К Ф 1.1.1.88) и ряда ферментов свертывающей и антисвертывающей системы крови.

Происхождение энзимопатий. Выделяют два вида энзимопатий.

• Наследственные

- отсутствие фермента,

- мутации в гене и изменения в первичной структуре белка,

- появление нетипичных для данного органа изоферментных форм,

- неэффективность шаперонов - «шапероновые болезни»,

- увеличение активности внутриклеточных протеолитических ферментов

- врожденные нарушения обмена витаминов – коферментов (патология всасывания, активации в клетке)

• Приобретенные

- наличие ингибиторов в отношении определенных ферментов,

- усиленный протеолиз ферментов,

- общая белковая недостаточность,

- гипо- и авитаминозы, создающие дефицит коферментов

• Причины первичных энзимопатий:

1) Точечные мутации гена, кодирующего фермент.

2) Наличие ингибитора или отсутствие активатора при синтезе фермента.

3) Генетические дефекты синтеза кофермента.

4) Нарушение процессинга белка.

5) Патология или отсутствие матрицы ДНК и РНК.

• Причины вторичных энзимопатий:

1) Нарушение энергообеспечения;

2) Недостаток аминокислот (белковое голодание);

3) Отсутствие или недостатки витаминов, нарушение ресорбции витаминов в ЖКТ;

4) Все причины гиповитаминозов;

5) Клеточная диструкция разного генеза.

Все инфекционные болезни (вирусные, бактериальные) протекают с растройством ферментных систем, что связано с выделением экзо- и эндотоксинов, блокирующих ряд ферментов. Другой причиной является гипо- и гиперфункция эндокринных желез. Также причиной может быть резкое изменение условий среды, в которой работает фермент (ацидоз или алкалоз).

Примеры энзимопатий:

Гиперурикемия – повышение содержания мочевой кислоты в крови, вызванное недостаточностью аденозинфосфорибозил- и изанозинфосфорибозилтрансфераз.

Доброкачественная желтуха новорождённых связана с понижением активности глюкурон – N – трансферазы. Злокачественная желтуха новорождённых обусловлена резким дефектом данного фермента.

Гемофилия А – дефицит 8-го фактора свёртываемости крови, В – 9-го и С – 10-го фактора свёртываемости.

В основе всех ферментопатий лежит увеличение концентрации субстрата для фермента, активация путей метаболизма, приводящих к образованию токсических веществ, вызывающих вторичные патологические блоки:

Степень проявления энзимопатий:

1) Бессимптомно, неимеющие ни каких проявлений (фруктоземия).

2) Слабо выраженные – проявления средней тяжести, лёгкие формы (сахарный диабет, генетические дефекты в-структур гемоглобина, гипоксия).

3) Ярко выраженные – не совместимые с жизнью (заболевание проявляется с первых дней жизни – болезнь “кленового сиропа”).

Энзимодиагностика – для постановки диагноза, оценки тяжести состояния больного и качества лечения используют знания локализации ферментов, их активности в физиологически нормальном состоянии.

Ферменты, выделяющиеся в норме или при патологии из ткани, органа в биологические жидкости кровь, слюну, мочу называются индикаторными. Ферменты, имеющие преимущественную локализацию в определенном органе, называются органоспецифичными

Ферменты, специфичные для определенной клеточнойьструктуры, называются органеллоспецифичными, применяют так-же термин маркерные (митохондрия – сукцинатдегидрогеназа (СДГ), цитоплазма – ЛДГ),

Ферменты, которые специализированно выделяются каким -либо органом в кровь для выполнения в ней биохимических функций, называются секреторными – это ферменты свертывающей иьантисвертывающей систем крови и ряд других.

Ферменты, которые в норме выделяются в просвет желудочно - кишечного тракта и попадают в кровь в результате воспалительных и некротических процессов, называются экскреторными.

В энзимодиагностике выделяют три вида ферментовькрови в зависимости от их способа выделения в кровь: индикаторные, секреторные, экскреторные.

Воспаление или закупорка желчных путей (холестаз) сопровождается появлением в крови щелочной фосфатазы, воспалениеь поджелудочной железы - трипсина, амилазы, заболевание простаты– кислой фосфатазы

Некоторые ферменты из крови фильтруются в мочу. При заболеваниях почек фермент панкреатическая амилаза в моче отсутствует.

В лабораторной диагностике инфаркта миокарда исследуют активность ЛДГ 1 в плазме крови в течение 10 -20 часов (максимум достигает на 2-3 сутки). При гепатите повышается активность ЛДГ4, в активную фазу ревматизма - ЛДГ5.

При заболевании органа, в начальный период развития патологического состояния, увеличивается в крови содержание индикаторных и экскреторных ферментов вследствие увеличения проницаемости мембраны клетки или гисто-гематических барьеров. Если процесс принимает хронический характер, содержание ферментов может значительно снижаться.

Изоферментный спектр ЛДГ крови у здорового человека (в% ):

ЛДГ1 – 55 - 66, ЛДГ2 – 26 - 33, ЛДГ3 – 7-8, ЛДГ4 - 0-3, ЛДГ5 – 0-1