Ферментний склад крові

Ферменти містяться у всіх клітках організму, але найбільше часто як об'єкт для дослідження використовується сироватка крові, ферментний склад якої відносно постійний і має різноманітне походження. У сироватці крові виділяють три групи ферментів: клітинні, секреторні і екскреторні.

Клітинні ферменти можуть бути неспецифічними (загальні для всіх тканин) і органоспецифічні (маркерні)-аргіназа в паренхімі печінки, креатинфосфокіназа в м'язовій тканині.

Секреторні ферменти, іноді їх називають «власне ферментами крові», тому що вони виконують специфічні функції в кров'яному руслі (наприклад, церулоплазмін забезпечує транспорт міді).

Екскреторні ферменти утворюються деякими органами травної системи (підшлунковою залозою, слизуватою оболонкою кишок, ендотелієм жовчних шляхів). Поява цих ферментів (лужної фосфатази, амілази, трипсину й ін.) у сироватці крові порозумівається природним руйнуванням клітинних структур, у яких вони утворюються.

Необхідно відзначити, що порушення функції ферментів може носити спадкоємний характер (первинні) і придбаний (вторинні). Первинні ферментопатії виникають у результаті змін у генетичному коді синтезу ферментів. Для їхньої діагностики необхідний комплекс лабораторних досліджень.

Вторинні, придбані, ферментопатії розвиваються внаслідок ушкодження тканин різними агентами (вірусами, бактеріями, найпростішими, отрутами й ін.). Етіологічний фактор приводить до порушення функції однієї чи декількох ферментних систем і зміні відповідних обмінних процесів, у результаті чого виникає захворювання з характерними для нього симптомами. Тому ферментопатії включають усі види патології людини (нозологічні форми).

Існує декілька варіантів змін активності ферментів при патології: гіперферментемія — підвищення, гіпоферментемія — зниження активності ферментів у порівнянні з нормою, дисферментемія — поява в крові ферментів, які в нормі не виявляються. Активність ферменту вимірюють за швидкістю ферментативної реакції, що пропорційна концентрації ферменту.

Для кількісної оцінки активності ферменту Комісія з ферментів Міжнародного біохімічного союзу рекомендувала стандартну міжнародну одиницю. За одиницю активності будь-якого ферменту приймають ту його кількість, що в оптимальних умовах каталізує перетворення 1 мкмоль субстрату в 1 хв (мкмоль/хв).

Приведемо перелік найбільше часто використовуваних у клінічній практиці змін активності ферментів.

1. α-Амілаза -гідролізує крохмаль і декстрини в організмі

вона синтезується переважно в слинних і підшлункових залозах, виявлена в печінці, нирках, кишках, і ін. У сироватці крові виявляють 2 форми амілази, одна з яких (тип I), не зв'язана з глобулінами сироватки, легко попадає в сечу, інша (тип II) міститься у фракції 7S-глобулінів. Нормальна активність α-милазы за методом Каравея (в крові)- 12-32 мг/(ч*мл); α-амілаза сечі (за Вольгемитом) –до 64 г/ч*л.

Підвищення активності α-амілази найбільше значно визначається при гострому панкреатиті, перитоніті, тромбозі мезентеріальних судин, розриві маткової труби у випадку позаматкової вагітності, скороченні сфінктера Одді, введенні морфіну, кодеїну.

Зниження активності виявляється при психічних станах, що супроводжуються депресією, анацидних порушеннях.

2. Амінотрансферази, або трансамінази каталізирують міжмолекулярний переніс аміногрупи з амінокислот на кетокислоти.

Підвищення активності амінотрансфераз (найбільш значне) виявляється при інфаркті міокарда (виражена циклічність), вірусному гепатиті. Для лабораторної діагностики інфаркту міокарда застосовується аспартатамінотрансфераза АсАТ, її нормальне значення за методом Райтмана-Френкеля 0,1-0,45 мкмоль/ч*мл).

Зниження активності амінотрансфераз спостерігається у вагітних жінок, вагітність яких протікає з ризиком гіпертензії чи цукрового діабету, з недостатністю розвитку плаценти у вагітних.

Аланінамінотрансфераза АлАТ, каталізуе перенос аміногрупи між аланіном і β-кетоглутаровою кислотою. Нормальна активність АлАТ за методом Райтмана-Френкеля 0,1-0,68 мкмоль(ч*л).

Підвищення активності АлАТ (найбільш значне) спостерігається в ранній термін цирозу печінки, алкогольній інтоксикації, інфекційному мононуклеозі, інфаркті міокарда, прийомі морфіноподіобних лікарських засобів, тетрацикліну, фенацетину, парацетамола, заліза сульфату, меркаптопуріна, саліцилатів і інших препаратів, а також при гострому інфекційному і сироватковому гепатитах, механічній жовтяниці, метастазах у печінку. Відношення активності АсАТ/АлАТ ( коефіцієнт де Ритиса) в нормі складає 1,33. При захворюваннях серця він зростає, а при хворобах печінки знижується.

3. Кисла фосфатаза (КФ) каталізує гідроліз складних ефірів фосфорної кислоти і бере участь в обміні фосфатів в організмі. Найбільш активна при рн — 4,6 — 5. Нормальна активність — до 167 нмоль /(с*л)

Підвищення активності кислої фосфатази виявляється при метастазах карциноми передміхурової залози (найбільш значне), гемолізі еритроцитів, проведенні цистоскопії.

4. Креатинкіназа (креатінфосфокіназа, КФК — каталізує реакцію зворотного переносу залишку фосфорної кислоти з АТФ на креатин з утворенням креатинфосфата. З поліпептидних ланцюгів М- і В-типу утворяться 3 ізофермента КФК, що володіють відносною специфічністю: КФК-ММ (м'язова), КФК-МВ (серцева), КФК-ВВ (мозкова). Загальна активність КФК складає 50— 417 нкат/л; 25 МЕ, активність КФК-МВ у ній — 1—6 %.

Підвищення активності КФК спостерігається при міокардиті, міокардіодистрофії різного походження, м'язової дистрофії, міозитах, гіпотіреозі, після хірургічних втручань, внутрішньом'язових ін'єкцій преднізолону, гіпотермії, енергійних фізичних вправ, прийому алкогольних напоїв. Найбільш значне збільшення активності КФК-МВ відзначається при інфаркті міокарда, аритмії, після терапії дигіталісом.

Зниження активності КФК характерно для тіреотоксикозу, вираженої атрофії м'язів.

5. Лактатдегідрогеназа (ЛДГ) зворотньо каталізує окислювання молочної кислоти до пірувата в присутності коферменту НАД, має 5 ізоферментів (ЛДГ₁ ЛДГ₂, ЛДГ₃, ЛДГ₄, ЛДГ₅). Нормальна активність (реакція з 2,4 динітрофенілгідразіном) 0,8-4,0 мкмоль/ч*мл). Ізоферменти ЛДГ (% від загальної): ЛДГ₁-17-27%; ЛДГ₂- 27-37%; ЛДГ₃- 18-25%; ЛДГ₄-3-8%; ЛДГ₅-0-5%.

Підвищення активності ЛДГ спостерігається при міокардиті, міопатіях, хронічній недостатності кровообігу II— III ступеня. Найбільш значне підвищення активності ізоферментів ЛДГ характерно: ЛДГ₁ ЛДГ₂ — для інфаркту міокарда, метаболічній і гемолітичній анемій; ЛДГ₃ — для злоякісних захворювань і гострих захворювань легень; ЛДГ₄ — для гострих і хронічних захворювань нирок, ЛДГ₅ — для гепатиту.

6. Трипсин каталізує розщеплення білків, пептидів, амідів і складних ефірів, утворюється в просвіті кишок із трипсиногена і бере участь у переварюванні їжі (трипсиноген — неактивний попередник трипсину, що активізується ентерокіназой). Нормальна активність трипсину— 0—50 нкат/л (300—600 МЕ), α-антитрипсина — 5,1 — 10,2 мккат/л (0—3 МЕ).

Підвищення активності трипсину характерно для гострого і хронічного панкреатиту, виразкової хвороби.

Зниження активності трипсину спостерігається при емфіземі легень, цирозі печінки.

7. Лужна фосфатаза (фосфомоноестераза) каталізує відщіплення фосфорної кислоти від ефірів з органічними сполуками. Нормальна активність (методом постійного часу)— чоловіки-0,9-2,3 мк кат/л; жінки- 0,7-2,1 мк кат/л; діти до 14 років 1,2-6,3 мк кат/л.

Підвищення активності лужної фосфатази в сироватці крові (найбільш значне) виявляється при рахіті, хворобі Педжета, прееклампсії, ушкодженні плаценти, остеомаляції, остеосаркомі, захворюваннях печінки (механічній жовтяниці, біліарному цирозі, первинному раку і метастазах), хронічному алкоголізмі, спостерігається при гепатиті, інфекційному мононуклеозі, у жінок, що приймають протизаплідні засоби, в осіб, що одержують барбітурати.

8. Ренін — фермент, що відноситься до класу гідролаз і підкласу пептидгідролаз. Ренін характеризується високою субстратною специфічністю і каталізує перетворення ангіотензіна I від М-кінця молекули ангіотензиногена. Ангіотензин I перетворюється в октапептид — ангіотензин II, що володіє могутньою вазопресорною дією. Таким чином, участь реніну полягає в утворенні речовин, що регулюють кров'яний тиск в організмі, визначає його роль у патогенезі деяких типів гіпертензій.

Ренін присутній у нирках, плазмі крові, мозку, слинних залозах, матці й інших тканинах.

Підвищена активність і збільшення змісту реніну в плазмі крові відзначаються при деяких формах артеріальної гіпертензії, ішемії нирок і інших органів і є ознакою розвитку захворювання. Активність реніну в плазмі крові характеризує вага гіпертонічної хвороби і ризик розвитку її ускладнень.

У нормі активність реніну в сироватці крові складає до 0,03—0,06 мкмоль/л/хв, чи 0,6— 1,0 нмоль/л/с • при використанні як субстрата ангіотензиногена.