AMINOTRANSFERAZA ALANINOWA I ASPARAGINOWA

AlAT i AspAT , enzymy indykatorowe narzadowo niespecyficzne

FUNKCJA: przenoszenie grup aminowych z aminokwasów na alfa-ketokwasy

akceptor: kwas alfa-ketoglutarowy przekształcany w L-glutaminian

–

proces odwracalny

–

jeden z pierwszych etapów przekształcania grupy aminowej cząsteczki aminokwasu w mocznik

KOENZYM: fosforan pirydoksalu (aktywna forma wit. B

6

)

alanina + kwas alfa-ketoglutarowy

AlAT

kwas pirogronowy + kwas L-glutaminowy

kwas asparaginowy + kwas alfa-ketoglutarowy

AspAT

kwas szczawiooctowy + kwas L-glutaminowy

WYSTĘPOWANIE: wątroba (przewaga AlAT), mięsień sercowy (AspAT), ponadto mięśnie, nerki, trzustka, śledziona, płuca, inne narządy

IZOENZYMY: I – cytoplazmatyczny (alfa-globulina, wytrąca się rivanolem) → przekształca szczawiooctan w asparaginian i pirogronian w alaninę

II – mitochondrialny (gamma- i beta2-globuliny) → przekształca asparaginian w szczawiooctan i alaninę w pirogronian

–

można rozdzielić elektroforetycznie lub rivanolem

PRZYCZYNY WZROSTU AKTYWNOŚCI:

–

zawał mięśnia sercowego

–

choroby wątroby – uszkadzanie hepatocytów

–

zawały płuca, mózgu, nerki, śledziony, jelit

–

choroby mięśni (urazy, dystrofie, zapalenia)

–

ostre zapalenie pęcherzyka żółciowego

–

ostre zapalenie trzustki

–

włośnica, zabiegi kardiochirurgiczne, zapalenie wsierdzia, zatrucie ciążowe, przełom hemolityczny, zespół zmiażdżenia, oparzenia,

naświetlanie promieniami X, i in.

–

zażywane leki (glikokortykosterydy, erytromycyna, doustne środki antykoncepcyjne, tetracykliny, morfina)

WSKAŹNIK DE RITISA: stosunek aktywności AspAT do AlAT (obliczany w stanach patologicznych, nie przekraczających 5-krotnej normy)

powyżej 1 → norma

0,6 – 0,7 → patologia wątroby (WZW, hemochromatoza, uszkodzenia polekowe i toksyczne, autoimmunologiczne zapalenia

wątroby)

przewlekłe aktywne zapalenie wątroby – AspAT > AlAT (surowica)

ostre zapalenie wątroby – AspAT < AlAT (surowica)

NORMA: <510 nkat/l

<30 U/l (surowica)

strona | 1

ALFA-AMYLAZA

hydrolaza, α (EC 3.2.1.1), β (EC 3.2.1.2) i γ (EC 3.2.1.3), enzym ekskrecyjny

FUNKCJA: hydroliza skrobi i glikogenu

substraty: wielocukry należące do alfa-glukanów

–

powinowactwo enzymu do tych substratów wzrasta w miarę wydłużania się łańcucha cukrowego

–

w wyniku działa amylazy powstają dekstryny → maltotrioza → maltoza

–

hydroliza ustaje gdy enzym zbliży się do rozgałęzienia cząsteczki cukrowca (powstają dekstryny graniczne)

CENTRUM KATALITYCZNE: Ca

2+

–

czynnik stablilizujący

–

odpowiedzialny za aktywną konformację

wersenian, cytrynian, szczawian → wiążą Ca

2+

→ hamowanie aktywność alfa-amylazy

WYSTĘPOWANIE: trzustka, ślinianki, wątroba, nerki, płuca, śledziona, serce, mięśnie szkieletowe, mózg

–

śladowe ilości we wszystkich tkankach

–

w płynach ustrojowych największa aktywność w soku trzustkowym i ślinie, mniejsza w surowicy i moczu

IZOENZYMY:

–

trzustkowe (P

1

, P

2

, P

3

)

–

z gruczołów ślinowych (S

1

, S

2

, S

3

)

–

ze śluzówki jelita cienkiego (P

2

)

–

z gruczołu mlecznego (S

1

, P

2

, S

2

)

–

z komórek nabłonka kanalików Mullera jajników i jąder (O

1

, O

2

)

–

mocz zawiera takie same izoenzymy jak surowica → P i S (u kobiet przed menstruacją i w czasie laktacji także O

1

)

–

najważniejsze izoenzymy (trzustkowe) można oznaczyć za pomocą immunoinhibicji z wykorzystaniem przeciwciał hamujących

aktywność izoenzymów S

METODA CARAWAY'A: oznaczenie aktywności alfa-amylazy

jednostka aktywności amylazy → zhydrolizowanie 10mg skrobi w ciągu 30min do stopnia, w którym

zanika reakcja z jodem; w odniesieniu do 100ml materiału badanego

absorbancja próby badanej nie może być mniejsza niż 50% absorbancji

próby kontrolnej (aktywność 400 j.C. / 100ml)

METODA EPS: oznaczenie aktywności alfa-amylazy

krótkie maltooligosacharydy (3 – 7 reszt glukozy) + p-nitrofenol + mostek etylidenowy (na końcu red.)

alfa-amylaza

krótkie maltooligosacharydy (3 – 7 reszt glukozy) + p-nitrofenol

glukozydaza

uwolnienie barwnego nitrofenolu

WZROST AKTYWNOŚCI:

•

ostre zapalenie trzustki (samostrawienie trzustki, wzrost aktywności w moczu i surowicy, po 20-30h od

wystąpienia pierwszych objawów wartość jest maksymalna, w moczu aktywność wzrasta z

opóźnieniem 6-10h, normalizacja aktywności po 4-10 dniach)

•

zatkanie przewodu trzustkowego lub żółciowego wspólnego

•

zaostrzenie przewlekłego zapalenia trzustki

•

urazy trzustki

•

ostre schorzenia narządów jamy brzusznej („ostry brzuch”)

wzrost aktywności alfa-amylazy

oraz lipazy w surowicy i moczu

•

zapalenie ślinianek

•

zapalenie przewodów ślinianek

•

choroby jajników i jąder

•

nowotwory wydzielające ektopowo amylazę

wzrost aktywności alfa-amylazy

w moczu i surowicy

strona | 2

•

niewydolność nerek

•

makroamylazemia (immunoglobuliny, najczęściej IgA, wiążą jeden spośród izoenzymów amylazy,

najczęściej S lub P, na zasadzie reakcji antygen-przeciwciało w większe kompleksy, które nie

przesączają się przez błonę filtracyjną kłębuszka filtracyjnego)

wzrost aktywności w surowicy,

obniżenie w moczu

•

kortykosterydy

•

salicylany

•

sulfonamidy

•

tetracykliny

wzrost aktywności

•

faza przewlekła chorób, w której dochodzi do znacznego uszkodzenia trzus

t

k

i

(przewlekłe zapalenie

trzus

t

k

i

,

mukowiscydoza)

•

faza przewlekła chorób, w której dochodzi do znacznego uszkodzenia wątroby

•

zatrucie barbituranami

obniżenie aktywności alfa-

amylazy w surowicy i moczu

NORMA:

1,9 – 4,9 nkat/l

60-160 j.C.

(surowica)

1,9 – 9,8 nkat/l

60 – 320 j.C.

(mocz)

strona | 3

FOSFATAZA ZASADOWA

hydrolaza, EC 3.1.3.1 , enzym ekskrecyjny

FUNKCJA: hydrolityczne odszczepienie reszty ortofosforanowej z organicznych estrów kwasu fosforowego – defosforylacja

wysoce nieswoisty względem części organicznej hydrolizowanego estru

OPTIMUM PH: 8,5 – 10

WYSTĘPOWANIE: duże ilości w tkance kostnej, błonie śluzowej jelita, wytwarzany także przez łożysko, niektóre tkanki nowotworowe, nerki i

wątrobę

wewnątrz komórki: jądro, mitochondria, lizosomy, cytoplazma

IZOENZYMY:

Izoenzymy

kostny

wątrobowy

jelitowy

łożyskowy

kwaśne środowisko (rozpad na

podjednostki)

++

+

+

+

temperatura 56

O

C

++

po 5min.

+

po dłuższym czasie

-

wersenian sodu

+

+

+

-

mocznik

++

++

+

-

fenyloalanina

-

-

+

+

ruchliwość elektroforetyczna pod

wpływem neuraminidazy

zmniejszona

zmniejszona

niezmieniona

zmniejszona

ruchliwość elektroforetyczna

szybka

wychwytywany przez

Metra (?) -

immunofiksacja

najszybsza

wolna

IZOENZYMY BĘDĄCE MARKERAMI NOWOTWOROWYMI: Regan, Nagao, Kasahara

rak płuc, żołądka, wątroby, nerek, gruczołu krokowego

ruchliwość elektroforetyczna podobna do frakcji łożyskowej

występują w surowicy, nie w każdym przypadku nowotworu

FIZJOLOGICZNE ZWIĘKSZENIE AKTYWNOŚCI:

–

u dzieci w wyniku rozwoju kości

–

u kobiet pod koniec ciąży (z powodu produkcji ciepłotrwałego izoenzymu łożyskowego, powrót do normy ok. 20 dni po porodzie)

PATOLOGICZNE ZWIĘKSZENIE AKTYWNOŚCI

–

choroby wątroby i dróg żółciowych przebiegające z zastojem żółci (żółtaczka mechaniczna, marskość zaporowa wątroby)

–

choroby kości związane ze zniszczeniem i przebudową tkanki kostnej (włókniste torbielowate zapalenie kości w przebiegu nadczynności

przytarczyc, zniekształcające zapalenie kości w chorobie Pageta, osteoblastyczne guzy kości, zapalenie szpiku kostnego, gruźlica kości,

długotrwałe unieruchomienie, niedobór witaminy D)

izoenzym kostny jest markerem kościotworzenia (jak osteokalcyna)

NORMA:

580 – 1400 nkat/l

35 – 84 U/l

(surowica)

strona | 4

FOSFATAZA KWASNA

hydrolaza, EC 3.1.3.2, APC, enzym ekskrecyjny

FUNKCJA: hydrolityczne odszczepienie reszty ortofosforanowej z organicznych estrów kwasu fosforowego – defosforylacja

wysoce nieswoisty względem części organicznej hydrolizowanego estru

OPTIMUM PH: 3,4 – 6,2 (różny dla poszczególnych izoenzymów)

WYSTĘPOWANIE: gruczoł krokowy, płytki krwi, erytrocyty, makrofagi, wątroba, śledziona, nerki

surowica, żółć, mocz

INHIBITORY: formaldehyd (izoenzym nerkowy, erytrocytarny, wątrobowy, trombocytarny)

fluorki (słabo hamują izoenzym nerkowy)

winian (słabo hamują izoenzym nerkowy, silnie sterczowy)

L-winian (bardzo słabo hamuje izoenzym erytrocytarny, wątrobowy, trombocytarny)

szczawiany

IZOENZYM STERCZOWY:

–

najważniejsze znaczenie diagnostyczne

–

nadmierny wzrost aktywności uznawany za wskaźnik istnienia raka gruczołu krokowego

–

prawidłowa aktywność w osoczu = 1 U/l

–

wydalana z moczem

–

aktywność w moczu wzrasta u chłopców podczas dojrzewania płciowego

PATOLOGICZNY WZROST AKTYWNOŚCI:

–

rak gruczołu krokowego

–

zawał gruczołu krokowego

–

stan po zabiegu chirurgicznym przeprowadzonym na gruczole krokowym

–

stany zakrzepowo-zatorowe, przełomy hemolityczne

–

choroby układu kostnego (np. choroba Pageta, przerzuty nowotworowe do kości)

–

choroby wątroby (żółtaczka mechaniczna, marskość)

–

ostre uszkodzenie nerek

–

choroby układu limforetikularnego z zajęciem wątroby lub kości

–

choroba reumatyczna

NORMA:

30 – 90 nkat/l

1,8 – 5,4 U/l

(całkowita; surowica)

do 25% aktywności całk.

(izoenzym sterczowy; surowica)

strona | 5

GAMMA-GLUTAMYLOTRANSPEPTYDAZA

transferaza, EC 2.3.2.2, GGTP, gamma-glutamylotransferaza, enzym ekskrecyjny

FUNKCJA: kataliza reakcji przeniesienia grupy gamma-glutamylowej z donora

→

na odpowiedni akceptor

(gamma-glutamylowe peptydy)

(aminokwasy, substraty gamma-

glutamylowe)

produkt: mono-, di-, tri- lub oligoglutamylowe pepydy

WYSTĘPOWANIE: nerka i jelito, trzustka, wątroba, mózg, surowica, żółć, płyn mózgowo-rdzeniowy, leukocyty, ślina, szpik kostny

błony cytoplazmatyczne i komórki stykające się z płynami ustrojowymi: krew, żółć, mocz pierwotny, sperma

w błonach: wieloenzymatyczny kompleks obok fosfatazy zasadowej i 5'-nukleotydazy

zasadniczym źródłem GGTP w surowicy jest wątroba (zmiany aktywności związane są z patologiami tego narządu)

PODWYŻSZENIE AKTYWNOŚCI:

–

żółtaczka zastoinowa (najdłużej utrzymujący się wskaźnik tej choroby)

–

ostre zapalenie wątroby (aktywność wzrasta późno i utrzymuje się długo)

–

pierwotny rak wątroby (wzrost aktywność w surowicy)

–

przerzuty nowotworowe do wątroby (wzrost aktywność w surowicy)

–

toksyczne uszkodzenia wątroby – poalkoholowe stłuszczenie lub marskość wątroby

–

zażywanie barbituranów, doustnych hormonalnych środków antykoncepcyjnych, chloropromazyna

–

reumatoidalne zapalenie stawów

–

ostre i przewlekłe zapalenie trzustki

–

zawał mięśnia sercowego → stopniowe zwiększanie aktywności w surowicy (początek w 4 dniu, maksimum w 2-3 tygodniu, od 4 tygodnia

spadek, w 6 tygodniu normalizacja); przedłużone podwyższenie aktywności może świadczyć o powikłaniach w postaci tętniaka serca

NORMA:

17 – 85 nkat/l

1 – 5 U/l

(surowica)

strona | 6

DEHYDROGENAZA MLECZANOWA

oksydoreduktaza, EC 1.1.1.27, LDH, enzym indykatorowy

FUNKCJA: kataliza odwracalnej przemiany kwasu pirogronowego do kwasu mlekowego → koniec glikolitycznego toru spalania glukozy w warunkach

beztlenowych

WYSTĘPOWANIE: cytoplazma w komórkach wszystkich tkanek

najwyższa aktywność w wątrobie, mięśniach szkieletowych, nerce, mięśniu sercowym, płucach

IZOENZYMY:

–

LDH

1

wędrujący z alfa-1 globulinami

4H

–

LDH

2

wędrujący z alfa-2 globulinami

3H i 1M

–

LDH

3

wędrujący z beta globulinami

2H i 2M

–

LDH

4

wędrujący z szybkimi gamma globulinami

1H i 3M

–

LDH

5

wędrujący z wolnymi gamma globulinami

4M

izoenzymy są tetramerami zbudowanymi z dwóch rodzajów podjednostek:

M (muscle) → kataliza wzajemnej przemiany pirogronianu i mleczanu

H (heart) → mniej swoista, katalizuje także wzajemną przemianę alfa-ketomaślanu i alfa-hydroksymaślanu

–

różnią się składem aminokwasowym i właściwościami kinetycznymi (w tym wrażliwością na hamujące działanie dużych stężeń

substratu – pirogronianu) oraz swoistością substratową

–

hamowanie aktywności przez pirogronian – sprzyja przemianom oksydacyjnym w sercu

–

brak hamowania przez pirogronian – sprzyja przemianie gromadzącego się pirogronianu w mleczan

LDH

1

i LDH

2

– tkanki charakteryzujące się przemianą oksydacyjną (serce, nerki, mózg)

LDH

4

i LDH

5

– tkanki charakteryzujące się przemianą beztlenową (mięśnie szkieletowe, wątroba)

AKTYWNOŚĆ W SUROWICY:

LDH

2

> LDH

1

, LDH

3

> LDH

4

, LDH

5

METODY ROZDZIELANIA IZOENZYMÓW:

–

chromatografia

–

metody immunologiczne

–

na podstawie różnic z odporności na ciepło – ogrzewanie w temp. 60

O

C przez 30min. nie hamuje aktywności tylko izoenzymów sercowych

–

LDH

5

wytrąca się acetonem, nie wytrąca się rivanolem, LDH

1

odwrotnie

–

wolno wędrujące izoenzymy są hamowane przez mocznik, szybsze przez szczawiany

–

surowica ze śladami hemolizy wykazuje większą aktywność LDH

1

i LDH

2

z rozpadłych krwinek

–

w surowicy mrożonej spada aktywność LDH, szczególnie izoenzymów 4 i 5

DEHYDROGENAZA BETA-HYDROSKYMAŚLANOWA (HBDH):

frakcje szybkowędrujące – LDH

1

i LDH

2

– związane z alfa-globulinami, wykazujące powinowactwo do kwasu pirogronowego oraz do

kwasu alfa-hydroksymasłowego

FUNKCJA: kataliza odwracalnej przemiany alfa-ketomaślanu do alfa-hydroksymaślanu

WYSTĘPOWANIE: głównie mięsień sercowy (wzrost aktywności w surowicy w trakcie zawały mięśnia sercowego)

PATOLOGICZNY WZROST AKTYWNOŚCI:

–

zawał mięśnia sercowego (wzrost aktywności LDH

1

, w mniejszym stopniu LDH

2

, pozostałe izoenzymy nie wykazują zmian) –

charakterystyczna zmiana stosunku LDH

1

do LDH

2

powyżej jedności

–

nowotwory, w tym białaczki – wzrost aktywności (zwłaszcza LDH

3

)

–

zapalenia i zawały płuc

–

niedokrwistość megaloblastyczna, postępująca dystrofia mięśniowa

NORMA:

1200 – 3500 nkat/l

70 – 200 U/l

(surowica)

strona | 7

KINAZA KREATYNOWA

transferaza, EC 2.7.3.2, CPK, enzym indykatorowy

FUNKCJA: kataliza odwracalnej reakcji fosforylacji kreatyny

kreatyna + ATP

CPK

fosfokreatyna + ADP

umożliwia to gromadzenie się w komórce związków wysokoenergetycznych w formie fosfokreatyny, cechującej się dłuższym okresem

półtrwania oraz brakiem hamowania dalszej syntezy ATP

AKTYWATOR: jony Mg

2+

INHIBITORY: jony Ca

2+

, Mn

2+

, Zn

2+

, Cu

2+

, cytryniany, fluorki, azotany, bromki, siarczany

IZOENZYMY: składają się z dwóch podjednostek, każda może być typu B (brain) lub M (muscle)

CPK-1 – izoenzym BB, charakterystyczny dla mózgu

CPK-2 – izoenzym MB, charakterystyczny dla mięśnia sercowego i mięśni szkieletowych (w stosunku do MM jest w b. małej ilości), 2

izoformy

CPK-3 – izoenzym MM, charakterystyczny dla mięśni szkieletowych, 3 izoformy

surowica: brak BB, przeważa aktywność MM, aktywność MB max. 5%

CK-MM

3

i CK-MB

2

występują na terenie cytoplazmy odpowiednich komórek

CK-MM

3

→ osoczowa →

hydroliza C-końcowej lizyny → CK-MM

2

→ CK-MM

1

CK-MB

2

→ karboksypeptydaza →

podjednostki M

→ CK-MB

1

FIZJOLOGICZNE PODWYŻSZENIE AKTYWNOŚCI:

–

u noworodków po porodzie (normalizuje się w ciągu miesiąca)

–

po wysiłku (w niewielkim stopniu)

PATOLOGICZNE PODWYŻSZENIE AKTYWNOŚCI:

–

wczesna faza zawału mięśnia sercowego (wzrost po 6h, maksimum po 18-30h, normalizacja po 3 dobach)

–

choroby mięśni – izoenzym MM – toksyczne, zapalne lub urazowe uszkodzenie mięśni szkieletowych, dystrofia mięśniowa

–

choroby mięśnia sercowego – izoenzym MB – zapalne, toksyczne lub pourazowe uszkodzenie

–

choroby OUN – izoenzym BB – wylew domózgowy, zmiany zapalne, nowotwory OUN, zespół Reya

–

choroby innych narządów – zator płuc, niedoczynność tarczycy, wstrząs, intensywna radioterapia

NORMA:

170 – 1700 nkat/l

10 – 100 U/l

(całkowita; surowica)

0 – 23 nkat/l

0 – 1,4 U/l

(izoenzym MB; surowica)

strona | 8

tabelka z Kokota

prawidłowa aktywność

w surowicy

wzrost w stosunku

do normy

Aktywność

początek

szczyt

normalizacja

AspAT

Do 0,51 μmol/s/l

2 – 15 razy

6-12 h

1.-2. doba

5.-7. doba

AlAT

Do 0,51 μmol/s/l

2 – 10 razy

2.-4. doba

3.-5. doba

7.-14. doba

CPK

0,11 – 1,08 μmol/s/l

2 – 10 razy

2-6 h

1.-2. doba

3.-4. doba

HBDH

1,3-2,3 μmol/s/l

2 – 5 razy

6-16 h

2.-3. doba

13.-21. doba

GGTP

16-116,9 μmol/s/l

3 – 5 razy

6.-7. doba

14.-21. doba

4.-6. tydzień

główne enzymy osocza wykorzystywane w diagnostyce klinicznej

Enzymy osocza

Główne wykorzystanie

diagnostyczne

Aminotransferazy

AspAT (SGOT)

AlAT (SGPT)

zawał serca

wirusowe zapalenie wątroby

Amylaza

ostre zapalenie trzustki

Ceruloplazmina

choroba Wilsona

Fosfokinaza kreatynowa

choroby mięśni i zawał serca

Transpeptydaza γ-glutamylowa

różne choroby wątroby

Dehydrogenaza mleczanowa

zawał serca

Lipaza

ostre zapalenie trzustki

Fosfataza kwaśna

rak gruczołu krokowego z

przerzutami

Fosfataza zasadowa

różne choroby kości, choroby

wątroby z utrudnionym
odpływem żółci

ryan

strona | 9