Глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа является важнейшим ферментом пентозофосфатного пути превращения углеводов. Она катализирует начальную реакцию этого пути — окисление глюкозо-6-фосфата до 6-фосфатглюконолактона. Наибольшая активность фермента определяется в эритроцитах.
Биологический смысл функционирования пентозофосфатного пути в эритроцитах заключается прежде всего в том, что он является важнейшим источником НАДФ. Н, который используется в дальнейшем для биосинтеза различных органических веществ, а также для поддержания нормальной концентрации глутатиона в его восстановленной SH-форме. Последняя защищает гемоглобин и эритроциты от денатурации и распада при действии различных агентов, обладающих окислительными свойствами. К таким агентам-оксидантам относятся противомалярийные средства, ПАСК, сульфаниламиды, фенацетины, большие дозы витамина С, а также вирусные инфекции и некоторые пищевые продукты — грибы, бобовые и др. Эти агенты способствуют окислению глутатиона в эритроцитах. При дефиците глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в клетках блокируется пентозофосфатный путь расщепления глюкозы и выделение достаточного количества НАДФЧН, необходимого для возвращения окисленного глутатиона в его SН-форму. Снижение концентрации восстановленного глютатиона приводит к отложению денатурированного гемоглобина в мембране эритроцитов (тельца Гейнца) и ее деформации, что является главной причиной усиленного распада (гемолиза) эритроцитов в клетках РЭС.
Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы относится к числу наиболее распространенных наследственных дефектов, ведущих к развитию гемолитической анемии. Заболевание может долгое время никак не проявлять себя. Гемолитический криз
наступает при приеме описанных выше лекарственных средств, при инфекциях, диабетическом ацидозе.
Альдолаза (фруктозо-1, 6-дифосфат-альдолаза) (К.Ф.4.1.2.13)
Фруктозодифосфат-альдолаза (альдолаза) — фермент, участвующий в процессах гликолитического расщепления глюкозы. Альдолаза катализирует образование из 1 молекулы фруктозо-1, 6-дифосфата двух молекул 3-фосфоглицеринового альдегида (триозофосфата). Фермент присутствует во всех тканях и органах, но наибольшая активность обнаруживается в мышечной ткани, сердце, печени и мозге.
Повышение активности альдолазы наблюдается при многих патологических состояниях, сопровождающихся повреждением и разрушением клеток:
1. Поражениях печени и поджелудочной железы (вирусном или токсическом гепатите, метастатическом раке печени, циррозе печени, некрозе различных тканей, остром панкреатите);
2. Остром ИМ, инфаркте легких, кишечника, гангрене конечностей и т. д.;
3. Заболеваниях, сопровождающихся повреждением мышечной ткани (травма мышц, дерматомиозит, мышечная дистрофия);
4. Злокачественных новообразованиях различной локализации (рак печени, меланома, опухоли ЦНС, опухоли желудка, кишечника);
5. При некоторых заболеваниях крови (лейкоз, мегалобластная анемия, гемолитическая анемия и т. п.).
Щелочная фосфатаза (ЩФ)
Щелочная фосфатаза (фосфомоноэстераза) — фермент, гидролизующий эфиры ортофосфорной кислоты в щелочной среде. Щелочная фосфатаза содержится практически во всех
органах, но максимальная ее активность выявляется в печени, костной ткани, кишечнике и плаценте. Имеется несколько изоферментов ЩФ, отличающихся по своим физико-химическим свойствам и относительной органоспецифичности: печеночный, желчный, костный, кишечный, плацентарный изоферменты. В норме при электрофоретическом исследовании на пленках из ацетата целлюлозы выявляются только две фракции ЩФ в зоне a2-глобулинов. При некоторых заболеваниях внутренних органов их количество может быть больше.
Повышение активности ЩФ и соответствующих изоферментов наиболее часто наблюдается при следующих патологических состояниях:
1. Заболеваниях печени и желчевыводящих путей: обтурационной желтухе (наиболее значительное повышение активности), холангите, гепатите, циррозе печени, особенно сопровождающихся внутрипеченочным холестазом, раке печени и метастазах в печень.
2. Заболеваниях костей, сопровождающихся увеличением активности остеобластов: деформирующем остите (болезни Педжета), рахите, злокачественных новообразованиях костей (остеосаркомах), остеомаляции, метастазировании в кости, миеломной болезни, заживлении костных переломов, гиперпаратиреозе с вовлечением костей и т. п.
3. Заболеваниях, сопровождающихся поражением кишечника: язвенном колите, регионарном илеите, кишечных бактериальных инфекциях и др.
4. При применении некоторых лекарственных средств, обладающих гепатотоксичным действием и/или усиливающих холестаз: барбитуратов, индометацина,
допегита, препаратов никотиновой кислоты, метилтестостерона, салициловой кислоты, сульфаниламидов, некоторых антибиотиков и др.
5. Во время беременности.
Наиболее значительное повышение активности ЩФ в сыворотке крови наблюдается при заболеваниях костей и обтурации желчевыводящих путей.
Кислая фосфатаза
Кислая фосфатаза — второй фермент, участвующий в гидролизе эфиров ортофосфорной кислоты, но в кислой среде. Так же, как и ЩФ, кислая фосфатаза содержится почти во всех органах и тканях, но наибольшая ее активность выявляется в предстательной железе. КФ содержится также в печени, селезенке, эритроцитах и тромбоцитах, почках и костном мозге.
У мужчин около 50% активности КФ в сыворотке крови приходится на простатическую фракцию фермента, а остальная часть связана с фосфатазой, вырабатывающейся в печени, эритроцитах и тромбоцитах. У женщин КФ сыворотки крови вырабатывается печенью, эритроцитами и тромбоцитами.
Значительное повышение активности КФ в сыворотке крови, особенно ее простатической фракции, используется почти исключительно для диагностики рака предстательной железы. Следует помнить, что при метастазировании рака этой локализации в кости повышается активность не только кислой (КФ), но и щелочной фосфатазы (ЩФ). В отличие от этого другие повреждения костей сопровождаются увеличением только ЩФ.
Умеренное повышение активности КФ выявляется и при некоторых воспалительных заболеваниях предстательной железы (простатитах), особенно после применения некоторых диагностических и лечебных манипуляций (массажа простаты, катетеризации мочевыводящих путей, проведении цистоскопии, после ректального исследования и т. п.).
α-Амилаза
α-Амилаза катализирует расщепление (гидролиз) крахмала, гликогена и некоторых других полисахаридов до мальтозы, декстринов и других олигосахаридов (подробнее см. ниже). Частичное переваривание этих полисахаридов начинается в полости рта под действием амилазы слюнных желез (S-тип фермента) и завершается в тонком кишечнике под влиянием амилазы поджелудочной железы (P-тип).
α-Амилаза сыворотки крови состоит, главным образом, из двух изоферментов: панкреатического и слюнного.
1. Около 60–70% общей активности α-амилазы сыворотки крови приходится на слюнной изофермент (S-тип), и только 30–40% — на панкреатический (Р-тип). 2. В отличие от большинства ферментов α-амилаза фильтруется в клубочках почек и выделяется с мочой.
Повышение активности α-амилазы происходит при следующих заболеваниях:
1. паротите;
2. панкреатите, раке поджелудочной железы, диабетическом кетоацидозе;
3. почечной недостаточности (за счет уменьшения экскреции α-амилазы с мочой);
4. других заболеваниях: бронхогенном раке легкого, опухоли яичников, обтурационной непроходимости кишечника, перитоните, остром аппендиците, ожогах, холециститах т. п.
Липаза
Липаза — фермент, образующийся в поджелудочной железе и выделяющийся в большом количестве в двенадцатиперстную кишку с панкреатическим соком.
В отличие от других клеточных липаз, участвующих в процессе липолиза в печени и жировых клетках, липаза поджелудочной железы относится к числу секретируемых ферментов, расщепляющих триацил-глицерин, образующийся в тонком кишечнике после эмульгации жиров, поступающих с пищей, до моно-и диацилглицеринов и свободных жирных кислот, которые затем всасываются в кровь (подробнее см. ниже).
Наиболее распространенным методом определения активности панкреатической липазы в сыворотке крови является спектрофотометрическое измерение изменений мутности суспензии оливкового масла, возникающих под действием липазы. Нормальные величины активности фермента могут отличаться в разных лабораториях, однако, у здорового человека активность панкреатической липазы в сыворотке крови минимальна и не превышает 0–28 мкмоль/(мин.л).
Причинами повышения активности липазы в сыворотке крови могут быть:
1) Острый панкреатит любого происхождения, при котором обнаруживают особенно значительное увеличение активности фермента.
2) Другие заболевания органов пищеварения, при которых также нельзя исключить наличие реактивных изменений в поджелудочной железе: желчная колика, непроходимость кишечника, перитонит, инфаркт кишечника, перфорация желудка или кишечника. В этих случаях обычно наблюдается умеренное повышение активности липазы.