По появлению в плазме или сыворотке крови ряда тканевых ферментов в повышенных количествах можно судить о функциональном состоянии и поражении различных органов (например, печени, сердечной и скелетной мускулатуры).
При остром инфаркте миокарда, к примеру, особенно важно исследовать активность креатинкиназы, АсАТ, ЛДГ и оксибутиратдегидрогеназы.
Традиционно для оценки функции печени используют определение активности АЛТ, ACT, ЛДГ, ГГГГ1, глутаматдегидрогеназы (ГлДГ), ХЭ и ЩФ. При гибели печеночных клеток (некроз) или нарушении целостности их мембран, что наблюдается при заболеваниях печени, ACT, АЛТ, ЛДГ ГлДГ и ГГТП попадают в кровь. Они не выполняют в крови своих функций, но их повышенное количество в плазме служит индикатором повреждения печеночных клеток.
Необходимо понимать условность сложившегося общего названия «печеночные ферменты» в отношении ACT, АЛТ, ЛДГ и ГГТП. Печень не выступает единственным источником этих ферментов, и повышение их уровня в крови не всегда указывает на повреждение печени. ACT, АЛТ, ЛДГ и ГГТП присутствуют в клетках многих других тканей, и повреждение этих тканей (или наличие заболевания, затрагивающего их) тоже может сопровождаться их высоким уровнем в сыворотке крови.
Однако известны ферменты, которые более или менее специфичны для печеночной ткани. К таким ферментам, в частности, относится у-глутамилтранспептидаза, или у-глутамилтрансфераза (ГГТ). Данный фермент — высокочувствительный индикатор при заболеваниях печени. Повышение активности ГГТ отмечается при остром инфекционном или токсическом гепатите, циррозе печени, внутрипеченоч- ной или внепеченочной закупорке желчных путей, первичном или метастатическом опухолевом поражении печени, алкогольном поражении печени. Иногда повышение активности ГГТ наблюдается при застойной сердечной недостаточности, редко - после инфаркта миокарда, при панкреатитах, опухолях поджелудочной железы.
Аспартатаминотрансфераза (ACT; глутамат-оксалоацетат- трансаминаза; GOT L-аспартат: 2-оксоглутаратаминотрансфера- за, КФ 2.6.1 Л) катализирует реакцию переаминирования (тран- саминирования) между аспартатом и а-кетоглутаратом:
а-Кетоглутарат + L-аспартат <-> L-глутамат + оксалоацетат.
У млекопитающих наиболее высокая активность и концентрация ACT отмечена в печени, нервной ткани, скелетной мускулатуре и миокарде. Незначительная активность ACT определена и в крови здоровых людей. В большинстве тканей существует как минимум 2 изофермента ACT: митохондриальный изофермент (мАСТ), на всех поддерживающих средах движущийся к катоду, и растворимый в цитозоле изофермент ACT (цАСТ), мигрирующий к аноду. цАСТ состоит из 2 идентичных субъединиц; это димер с молекулярной массой 93 кД. мАСТ — тоже димер с молекулярной массой 91 кД. Выделение изоферментов выявило существование нескольких изоформ со сходной кинетикой, но выраженными иммунологическими различиями. Изоферменты ACT имеют некоторое различие кинетических характеристик: оптимум действия мАСТ более низкий, чем цАСТ.
Повышение активности ACT в крови наблюдается при целом ряде заболеваний, особенно при поражении органов и тканей, богатых данным ферментом. Наиболее резкие изменения в активности ACT наблюдаются при повреждении сердечной мышцы и заболеваниях печени.
Аланинаминотрансфераза (АЛТ; глутамат-пируваттран- саминаза; GPT, L-аланин: 2-оксоглутаратаминотрансаминаза, КФ 2.6.1.2) катализирует реакцию переаминирования между L-аланином и а-кетоглутаратом:
L-аланин + а-кетоглутарат <->■ пируват + L-глутамат.
АЛТ — вторая активная аминотрансфераза, выделенная из тканей человека. АЛТ присутствует во многих органах: печени, почках, скелетных мышцах, миокарде, поджелудочной железе. Невысокая активность АЛТ отмечена и в сыворотке крови здоровых людей. Как и ACT, АЛТ присутствует в клетках в форме 2 изоферментов — цитозольного и митохондриального, но последний нестабилен, содержание его в клетке низкое.
Комбинация биохимических показателей, отражающих функциональное состояние печени, позволяет более надежно выявить заболевание печени, чем каждый анализ в отдельности. Ни один из этих анализов не выступает специфичным для заболеваний печени, существует много других болезней, при которых они могут отклоняться от нормальных значений.
Органоспецифическими ферментами для печени считаются также гистида- за, сорбитолдегидрогеназа, аргиназа и орнитинкарбамоилтрансфераза. Изменение активности этих ферментов в сыворотке крови свидетельствует о поражении печеночной ткани.
Наиболее ярким признаком снижения белоксинтезнрующей функции печени стало резкое снижение в сыворотке крови активности ХЭ.
В тканях человека встречаются два различных фермента этого типа: ацетил- холинэстераза («истинная» ХЭ), которая преимущественно находится в нервной ткани, скелетных мышцах и в низкой концентрации в эритроцитах, и сывороточная, или псевдохолинэстераза, которая широко распространена, присутствует в печени, поджелудочной железе, секретируется печенью в кровь. Сывороточная ХЭ выступает ферментом, катализирующим реакцию гидролиза ацетилхолина. Референтные величины активности ХЭ в сыворотке составляют 5300-12900 МЕ/л.
Степень снижения активности ХЭ прямо пропорциональна тяжести течения заболевания. Наиболее низкие показатели отмечаются у больных за несколько дней до развития печеночной комы, однако длительный период полураспада сывороточной ХЭ (7-10 дней) снижает ее возможности в диагностике острой печеночной недостаточности.
Активация панкреатических ферментов при остром панкреатите на месте в очагах повреждения поджелудочной железы и нарушение оттока секрета поджелудочной железы по протоковой системе способствуют их попаданию в кровь. Исследование активности панкреатических ферментов в крови больного играет важнейшую роль в диагностике острого панкреатита.
Изучение ферментов поджелудочной железы в процессе развития острого панкреатита показало, что наиболее распространенным и ценным для диагностики этого заболевания выступает исследование а-амилазы и липазы. Определение активности а-амилазы и липазы — весьма чувствительные и ценные лабораторные маркеры для диагностики острого панкреатита и контроля за эффективностью лечения.
В настоящее время особо важным лабораторным тестом стало исследование активности изоферментов в сыворотке крови, в частности изоферментов ЛДГ. Известно, что в сердечной мышце наибольшей активностью
обладают изоферменты ЛД Г, и ЛДГ2, а в ткани печени—Л ДГ4 и ЛДГ5 (см. главу 10). Установлено, что у больных с острым инфарктом миокарда в сыворотке крови резко повышается активность изоферментов ЛДГ, и отчасти ЛДГ2. Изоферментный спектр ЛДГ в сыворотке крови при инфаркте миокарда напоминает изоферментный спектр сердечной мышцы. Напротив, при паренхиматозном гепатите в сыворотке крови значительно возрастает активность изоферментов ЛДГ4 и ЛДГ5 и уменьшается активность ЛДГ, и ЛДГ2.
Диагностическое значение имеет также исследование активности изоферментов креатинкиназы в сыворотке крови. Существуют по крайней мере 3 изофермента креатинкиназы: ВВ, ММ и МВ. В мозговой ткани в основном присутствует изофермент ВВ (от англ, brain-мозг), в скелетной мускулатуре-ММ-форма (от англ, muscle-мышца). Сердце содержит гибридную MB-форму, а также ММ-форму. Изоферменты креатинкиназы особенно важно исследовать при остром инфаркте миокарда, так как MB-форма в значительном количестве содержится практически только в сердечной мышце. Повышение активности MB-формы в сыворотке крови свидетельствует о поражении именно сердечной мышцы.
Выводы
Исследование ферментов сыворотки применяется в клинической практике для решения различных задач: установления диагноза, проведения дифференциальной диагностики (различения похожих болезней) заболеваний, оценки динамики течения болезни, определения эффективности лечения и степени выздоровлениям прогностической целью.
Однако, определение активности ферментов не является высоко специфическим тестам. Более специфическим для тканей является соотношение разных ферментов и изоферментов. Кроме того при диагностике заболеваний того или иного рода, определение активности ферментов проводится в комплексе с определение других показателей.