3.2. Аланінамінотрансфераза (алт)
Аланінамінотрансфераза (АЛТ; глутамат-піруваттрансаміназа; GPT, L-аланін: 2-оксоглутаратаминотрансаминаза, КФ 2.6.1.2) каталізує реакцію переамінування між L-аланином і α-кетоглутарату:
L-аланін + α-кетоглутарат ↔ піруват + L-глутамат.
АЛТ - друга активна амінотрансфераза, виділена з тканин людини. АЛТ присутня в багатьох органах: печінці, нирках, скелетних м'язах, міокарді, підшлунковій залозі. Невисока активність АЛТ відзначена і в сироватці крові здорових людей. Як і ACT, АЛТ присутній в клітинах у формі двох ізоферментів - цитозольного та мітохондріального, але останній нестабільний, зміст його в клітці низька.
Клінічне значення визначення концентрації амінотрансфераз.
Підвищення активності амінотрансфераз відзначено при ряді патологічних процесів, в які залучена печінку. Активність ACT і АЛТ підвищена при гострому панкреатиті, холециститі, паразитарних захворюваннях, псоріазі, опіках, застосуванні пропіонлактона як противірусного засобу, перевантаження організму залізом, гепатобіліарної патології.
Збільшення активності амінотрансфераз можна відзначити і у здорових людей при дієті, багатої білком або яка містить 25-30% сахарози, а також у донорів.
Велике практичне значення має згадка лікарських
препаратів, що мають невираженим гепатотоксическим властивістю. До них на підставі накопиченого багатьма дослідниками досвіду відносять аспірин, індометацин, лінкоміцин, анаболічні стероїди, пероральні контрацептиви, тестостерон і інші андрогени, прогестерон, сульфаніламіди, піридоксин, барбітурати, препарати міді та заліза, антибіотики (гентаміцин, ампіцилін, тетрациклін).
Активність ACT в крові зростає при туберкульозі легень, септицемії, герпетичної інфекції, вірусному гепатиті, пухлинах. Активність ACT знижується при малярії і вагітності, не змінюється при емболії легеневої артерії, пневмоніях, абсцесах легені, ревматоїдному артриті. Збільшення активності АЛТ відзначено у пацієнтів при терапії деякими лікарськими засобами, особливо антибіотиками, гіполіпідемічними препаратами, кетоацидозі, азотемії.
Дослідження ставлення масті / загальна активність ACT також було запропоновано в якості діагностичного тесту. Ставлення масті / загальна активність ACT знижено при загальному гепатиті і не змінено при обтурації жовчних проток, алкогольному ураженні печінки, метастази в печінку. Поява в сироватці крові високої активності МАСТ свідчить про некротичних процесах у гепатоцитах. У гострому періоді інфаркту міокарда підвищення активності ACT - достовірний діагностичний тест. У той же час активність ACT підвищена в значно меншому ступені, ніж активність КК або ЛДГ. Клініко-морфологічні дослідження показали, що динаміку активності ACT можна використовувати для розрахунку обсягу ураження при інфаркті міокарда при невеликих осередках некрозу міоцитів настільки ж вірогідно, як і на підставі активності КК.
Запропоновано використовувати підвищення активності ACT в сироватці крові як прогностичний тест при гострому лейкозі.
3.3.Амілаза
α-Амілаза [α - (1,4)-глюкан-4-глюканогідролаза, КФ 3.2.1.1]-фермент, що гідролізують внутрішні 1,4 α-глікозидні зв'язку крохмалю, глікогену та інших полімерів глюкози. В організмі людини основні джерела α-амілази - підшлункова і слинні залози. Численні ізоформи, виділені з біологічних рідин і тканин людини, являють собою, ймовірно, гетерогенні продукти посттрансляційних змін двох сімейств ізоферментів амілази, синтез яких кодують два локусу гена Ату-1, слинної (С) тип амілази і Ату-2, панкреатичний (П) тип ферменту, тісно пов'язані в хромосомі 1. Ізоферменти С і П не мають великих відмінностей у амінокислотним складом. Гель-фільтрацією на сефадексе у фракції С-амілаз виділено дві ізоформи, одна з яких містить вуглеводи. Молекулярна маса ізоформ, що містять вуглеводи, 57 кДа, що не містять вуглеводи - 55 кДа. Ізоелектрична точки основних ізоформ С-ізоамілаз від 5,5 до 6,5. П-група ізоамілаз має меншу молекулярну масу (53 кДа) і не містить вуглеводів. Ізоелектрична точки цих білків варіюють від 5,7 до 7,0.
Переконливим доказом того, що П-тип амілази утворюється тільки в підшлунковій залозі, служить відсутність цього ізоферменту в осіб з тотальною панкреатектомія. З-ізофермент α-амілази, навпаки, може бути синтезований у різних органах і тканинах. Висока активність С-амілази зафіксована в тканини фаллопієвих труб та вмісті кісти яєчників. Специфічна група ізоамілаз, продукованих тканинами жіночих статевих органів, не виявляється в сироватці крові або сечі здорових людей; розподіл ізоамілаз ідентично у чоловіків і жінок. Ізоамілази, що належать до С-групі, виявлені і в жіночому молоці і рановий рідини.
Клінічне значення визначення активності амілази в сироватці крові.
Визначення активності α-амілази в сироватці крові - найбільш поширений тест діагностики гострого панкреатиту. При гострому панкреатиті активність ферменту в сироватці крові зростає через 3-12 год після больового нападу, досягає максимуму через 20-30 годин і повертається до норми за сприятливого перебігу в межах чотирьох днів. Активність α-амілази (діастази) в сечі зростає через 6-10 годин після підйому активності в сироватці і повертається до норми найчастіше через три дні після підйому.
В даний час широко відомо, що збільшення загальної активності α-амілази неспецифічно для панкреатиту та інших захворювань підшлункової залози. Клінічні дослідження показали, що підвищення активності α-амілази відбувається при ряді захворювань, до яких відносять кишкову непрохідність, захворювання жовчних шляхів, апендицит, паротит, позаматкову вагітність. Чутливість і специфічність визначення α-амілази при діагностиці гострого панкреатиту зростають при зміні кордонів нормальних значень (дискримінаційний рівень норми і патології - актівность1 ,5-2 рази перевищує верхні межі норми). У цьому випадку визначення активності α-амілази найбільш інформативні добу розвитку гострого панкреатиту. На думку ряду авторів, визначення активності α-амілази в сироватці крові при хронічному панкреатиті не має діагностичного значення.
У людини α-амілазу, вільно проходить через фільтраційний бар'єр ниркових тілець, реабсорбируют клітини епітелію ниркових канальців так само, як і інші низькомолекулярні білки сироватки крові. Збільшення активності амілази в сироватці крові може бути викликане порушенням елімінації ферменту. Приклад - стан, який називається макроамілаземіей, коли фермент пов'язаний з імуноглобулінами сироватки крові і утворює макромолекулярний комплекс. Такий комплекс не фільтрується в сечу і не може бути вилучений за допомогою якихось інших механізмів, що веде до значного і деколи тривалого збільшення активності α-амілази в сироватці крові. Макроамілаземія зустрічається у здорових людей з частотою 1%, в осіб з гіперамілаземіей - з частотою 2,5%. Макроамілаземія може бути діагностована методом ультрацентрифугування, ЕФ, гельхроматографіі, запропонований також простий тест преципітації комплексу поліетиленгліколем.
Активність α-амілази в сироватці крові часто збільшена при нирковій недостатності, проте не зовсім ясно, що є причиною такого збільшення - зростання освіти ферменту або зниження його елімінації. У таких випадках додаткову інформацію може дати визначення швидкості екскреції α-амілази або розрахунок кліренсу ферменту.
За даними багатьох авторів, найбільш чутливим і специфічним тестом для діагностики панкреатиту служить рівень активності П-ізоферменту α-амілази. Особливе значення цей тест набуває, якщо у хворого з передбачуваним діагнозом панкреатиту виявлена нормальна загальна активність амілази. За зниженою активності П-амілази може бути діагностований хронічний панкреатит. Частка П-ізоамілаз в загальній активності α-амілази значно вище в сечі, ніж у сироватці крові, можливо, внаслідок відмінностей у екскреції ізоферментів нирками. Тим не менше діагностичне значення визначення активності ізоферментів α-амілази в сечі поступається такому в крові.
3.4. у-глутамілтранспептидаза
В останні роки в клінічній хімії належне місце зайняло визначення активності у-глутамілтрансферази (ГГТ; у-глутаміл-транспептидази, КФ 2.3.2.2).
ГГТ каталізує перенесення у-глутаміл на амінокислоту або пептид, на іншу молекулу субстрату або воду. ГГТ - білок, що складається з однієї поліпептидного ланцюга з молекулярною масою 90 кДа. Фермент містить гідрофільний і гідрофобний фрагменти. Активний центр розташований на гідрофільному ділянці поліпептидного ланцюга. Гідрофобна область - частина ланцюга, яким фермент прикріплений до мембрани. Якщо екстракцію ферменту з тканин провести з використанням як детергенту жовчних кислот або тритона \ Х-100, ГГТ разом з гідрофобним ділянкою може бути переведена в розчин. Якщо в екстрагують суміш включені тільки протеази (папаїн або трипсин), гідрофобний фрагмент ГГТ залишається на мембрані, а в розчині виявляється гідрофільна частина поліпептиду ГГТ.
Гідрофільні фрагменти ГГТ, ізольовані з печінки або нирок, імунологічно подібні, так само як і гідрофобні фрагменти ГГТ, ізольовані з різних органів.
ГГТ займає важливе місце у метаболізмі амінокислот. Комплекс біохімічних реакцій реабсорбції амінокислот з первинної сечі, профільтрованої фільтраційний бар'єр ниркових тілець, названий глутаміловим циклом. Цей процес починається з дії ГГТ, яка розташована на зовнішній поверхні клітинної мембрани і пов'язує амінокислоту первинної сечі з клітиною епітелію канальців за участю природного субстрату глутатіону, утворюючи потрійний комплекс: амінокислота-ГГТ-глутатіон. Відзначено інгібування реакції високими концентраціями субстратів. Як наслідок скріплення двох субстратів в активному центрі ферменту відбувається перенесення глутаміловой кислоти від глутатіону до амінокислоті. У цій фазі циклу амінокислоту переносять у клітку, де відбуваються наступні реакції, в яких глутаміловая цикло-трансфераза розщеплює зв'язок між аміно-і глутаміловой кислотою, споживаючи молекулу АТФ. Присутність ГГТ на мембрані клітин інших органів (тонка кишка, хоріоідальною сплетіння і ін) дає підставу припустити, що і в цих органах фермент бере участь у транспорті амінокислот. Роль ГГТ печінки повністю не з'ясована; імовірно фермент пов'язує молекули речовин, які необхідно екскретуватися.
Біологічна роль ферменту пов'язана також з регулюванням рівня глутатіону в тканинах. Саме цим можна пояснити високий рівень глутатіону в плазмі крові і сечі пацієнтів з генетично детермінованим відсутністю синтезу ГГТ. Регулюючи рівень глутатіону, ГГТ може впливати на синтез білка, що пояснює підвищену питому активність ферменту в тканинах з високою швидкістю метаболізму. Це ж може бути причиною підвищеного рівня ферменту в тканинах і крові новонароджених.
ГГТ міститься в основному в мембрані клітин, що володіють високою секреторною або адсорбційну здатність: епітеліальних клітинах, що вистилають жовчні шляхи, печінкових канальцях, проксимальних канальцях нефрона, панкреатичної екзокринної тканини і вивідних протоках, ворсинчастий клітинах тонкої кишки. У порядку зниження питомої активності ГГТ тканини розташовуються в такій послідовності: нирки, печінка, підшлункова залоза, Щіткова облямівка клітин тонкої кишки. Активність ГГТ не виявлена в скелетних м'язах та міокарді.
Клінічне значення визначення концентрації ГГТ у сироватці крові
Найбільш часта причина підвищення активності ГГТ у сироватці крові - патологія печінки. Слабке токсичну дію на печінку, що викликає жирову інфільтрацію, прийом алкоголю і лікарських препаратів супроводжуються помірним збільшенням активності ГГТ. Більш виражене підвищення активності ферменту пов'язано з позапечінкові і внутрішньопечінкової обструкцією, вторинним залученням печінки в онкологічні процеси організму шляхом метастазування. Найвища активність ГГТ у сироватці крові відмічена при закупорці жовчної протоки або злоякісних пухлинах, прямо або опосередковано вражаючих печінку.
При відсутності жовтяниці визначення ГГТ - чутливий тест для виявлення патології печінки; клінічна чутливість вище, ніж у таких ферментів, як ЩФ і 5-нуклеотидази. При онкологічних захворюваннях нормальна активність ГГТ у сироватці крові свідчить про відсутність метастазів у печінці, тоді як висока активність ГГТ (у 12 разів і більше вище норми) служить індикатором ураження печінки метастазами. При гострому вірусному гепатиті багаторазове дослідження активності ГГТ дозволяє стежити за перебігом хвороби: постійно збільшена активність ГГТ вказує на розвиток хронічної форми захворювання. При збільшенні активності ЛФ і труднощі визначення її ізоферментів корисно визначати активність ГГТ для ідентифікації можливого джерела гіперферментемії: активність ГГТ залишається в межах норми, якщо збільшення активності ЛФ викликано кістковим ізоферментом, і збільшена, коли фермент утворюється в печінці. У педіатрії визначення активності ГГТ краще, ніж визначення ЩФ, так як активність ГГТ не змінюється з віком і отримані результати легше інтерпретувати.
Висока активність ГГТ присутній в крові людей, що зловживають алкоголем. У 74% алкоголіків, які страждають гістологічно підтвердженим ураженням печінки, збільшення активності ГГТ було постійним навіть у періоди абстиненції. Існують певні відмінності між активністю ГГТ в крові алкоголіка і людини, що прийняла значну дозу алкоголю. У перших настає збільшення активності ГГТ до 140% від нормальних значень з піком активності через 18 год, у других навіть після важкого сп'яніння збільшення активності ГГТ не перевищує 15% протягом 12 год
Розвиток інфаркту міокарда супроводжується змінами активності ферментів сироватки крові (КК, ЛДГ, ACT) і ГГТ, активність якої після нападу стенокардії залишається підвищеною протягом тривалого часу. Підвищення активності ГГТ відмічено у 50% хворих на стенокардію і у частини пацієнтів з іншими захворюваннями (коронарна недостатність, недостатність кровообігу). При інфаркті міокарда залишаються неясними механізми збільшення активності ГГТ, оскільки вона відсутня у серцевому м'язі.
Активність ГГТ в сечі вищі, ніж у сироватці крові. Присутня в сечі ГГТ має ниркове походження: фермент виділяється в сечу із зруйнованих клітин проксимальних відділів канальців, які містять ГГТ у високій концентрації.