Aminotransferaza alaninowa – (AlAT, ALT)

Obficie występuje w cytoplazmie komórek parenchymalnych wątroby i komórkach

nabłonka cewek nerkowych; w mniejszym stężeniu (w przeliczeniu na jednostkę

masy ) w mięśniach poprzecznie prążkowanych, w tym w mięśniu sercowym.

Wzrost aktywności w osoczu - choroby wątroby, mięśni szkieletowych (urazy), zawał

serca

Oznaczanie ALT – test przesiewowy do wykrywania nierozpoznanych stanów

zapalnych wątroby (zakażenia HBV, HCV, alkoholizm, leki hepatotoksyczne)

ALT często oznacza się z AST Do oceny stopnia uszkodzenia wątroby wylicza się

stosunek AST/ALT (wskaźnik de Ritisa) - w alkoholowym uszkodzeniu wątroby

można się spodziewać wielkości zbliżonych do 2

W ciężkim uszkodzeniu wątroby wzrost ALT i AST może być ponad 100-krotny

Przewlekłe zapalenie i marskość – nieznaczny wzrost aktywności ALT(3-4 krotny )

Aminotransferaza asparaginianowa (AST, AspAT)

Obecna w większości komórek (w cytozolu i mitochondriach). Szczególnie dużo w hepatocytach,

komórkach mięśniowych, komórkach kanalików nerkowych, erytrocytach

Największy wzrost AST- w toksycznym uszkodzeniu wątroby (np. zatrucie muchomorem

sromotnikowym) – zmiany mogą 100 x przekraczać wartości prawidłowe

Znaczny wzrost – zmiany 10 x przekraczające wartości prawidłowe – różne fazy ostrego zapalenia

wątroby, uszkodzenie mięśni szkieletowych, dystrofia mięśniowa, rabdomioliza w przebiegu

zatruć i stosowania niektórych leków (zwłaszcza z grupy statyn), zawał mięśnia sercowego

Inne przyczyny wzrostu AST – mononukleoza zakaźna, hipoksja, niewydolność serca, zapalenie

trzustki

Oznaczanie AST nie ma obecnie żadnego znaczenia w rozpoznawaniu

niedokrwiennego uszkodzenia mięśnia sercowego

Aminotransferaza alaninowa, asparaginianowa

AST oznacza się najczęściej w parze z ALT

Wskaźnik de Ritisa (stosunek AST do ALT)

W warunkach prawidłowych jest większy od 1 (aktywność AST jest wyższa niż ALT)

Wzrost aktywności obu enzymów przy nieznacznym zwiększeniu proporcji ALT – przy niewielkich

uszkodzeniach komórek wątroby

Znaczny wzrost AST w stosunku do ALT – ogniska martwicy w mięśniach lub w wątrobie

Przykład:

Wskaźnik de Ritisa w drugiej dobie zawału serca przekracza wartość 2

Amylaza

Produkowana przez kilka typów komórek (ślinianki, trzustka, komórki nabłonka jajowodów,

granulocyty wielojądrzaste, płuca). Każdy typ komórek wytwarza odmienny rodzaj amylazy

(izoenzymy), który można odróżnić od pozostałych za pomocą selektywnych inhibitorów lub

elektroforetycznie

W osoczu – trzy izoenzymy amylazy; ok. 80 % izoenzym trzustkowy

Oznaczanie amylazy – do odróżnienia ostrego zapalenia trzustki od innych stanów zapalnych w

jamie brzusznej

W ostrym zapaleniu trzustki – ponad 10 krotny wzrost aktywności enzymu (mierzony w surowicy)

Zmiany mniejsze niż 10 krotny wzrost nie są swoiste dla ostrego zapalenia trzustki

Podwyższoną aktywność amylazy obserwuje się w stanach zapalnych pęcherzyka żółciowego,

perforacji wrzodu żołądka, kamicy wątrobowej, zapaleniu otrzewnej, niedrożności jelit,

zapaleniu ślinianek

Fosfataza zasadowa (ALP)

Występuje głównie w błonach plazmatycznych (po zewnętrznej stronie błony) lub jako składnik

kompleksu z białkami i fosfolipidami błony.

Prawdopodobnie różne frakcje ALP uczestniczą w transporcie jonów fosforanowych przez błony.

Ogniskowanie izoelektreyczne - ALP surowicy można rozdzielić na 12 – 14 frakcji

Dotychczas poznano i zsekwencjonowano 4 geny kodujące ALP, których ekspresja odpowiada

obecności w osoczu czterech izoenzymów

Gen tkankowo nieswoistej ALP

ulega ekspresji w nerkach,

osteoblastach, hepatocytach i

młodym łożysku i koduje trzy

izoformy: NERKOWĄ KOSTNĄ i

WĄTROBOWĄ.

Izoformy powstają w wyniku

różnic w modyfikacjach

potranslacyjnych (glikozylacji)

Fosfataza zasadowa (ALP)

W osoczu ludzi zdrowych - trzy izoformy – wątrobowa, kostna (w równoważnych ilościach)

i jelitowa (u części osób nie występuje)

Fizjologiczny wzrost ALP – u ciężarnych. W II trymestrze w osoczu pojawia się izoenzym

łożyskowy (zanika po porodzie)

U rosnących dzieci – dominuje forma kostna

W okresie menstruacji, u kobiet zażywających estrogeny, po posiłku u osób z grupą krwi 0 i

B pojawia się frakcja jelitowa ALP; Izoenzym jelitowy – wzrost po zjedzeniu tłustych

pokarmów (o około 25 %)

Stany patologiczne

Choroby wątroby - wzrost ALP w osoczu; pojawiają się frakcje izoformy wątrobowej:

żółciowa i makromolekularna

Pierwotne i wtórne choroby kości (osteomalacja, krzywica, postmenopauzalna osteoporoza)

- wzrost aktywności izoformy kostnej

Choroby nowotworowe – produkowane są ektopowo izoenzymy ALP (nadekspresja genów

izoenzymu łożyskowego, jelitowego i komórek zarodkowych

Fosfataza kwaśna (ACP)

W osoczu – w postaci pięciu izoenzymów.

Monitorowanie aktywności osteoklastów u chorych z osteoporozą.

Podwyższenie aktywności całkowitej ACP – w chorobie Pageta, akromegalii, szpiczaku oraz

u chorych z osteolizą spowodowaną przez przerzuty nowotworowe do kości

Niewielki wzrost aktywności – w raku jelita grubego, sutka, niedokrwistościach

megaloblastycznych, trombocytopeniach i chorobach wątroby

Izoenzym sterczowy – u zdrowych mężczyzn – 30% całkowitej aktywności ACP w osoczu.

Oznaczanie aktywności tego izoenzymu było zalecane w celu monitorowania leczenia

chorych z rakiem stercza naciekającym tkanki okołogruczołowe. Obecnie w tym celu

oznacza się PSA (Prostate Specific Antigen)

Dehydrogenaza m mleczanowa (LDH)

Występuje w cytoplazmie wszystkich komórek (największa zawartość w komórkach z

wysokim metabolizmem energetycznym (mózg, erytrocyty, mięsień sercowy, leukocyty,

płytki krwi, wątroba, nerki, płuca, mięśnie szkieletowe

Tetramer; podjednostka H (sercowa) i M (mięśniowa); pięć izomerów (LDH1 – LDH5)

Dla wątroby swoisty jest

syntetyzowany w hepatocytach najwolniej wędrujący do katody LDH5; dla mięśnia sercowego - najszybciej wędrujący LDH1.

Wzrost aktywności LDH – po ok. 20

godz. od wystąpienia bólu

stenokardialnego i maksimum

wartości po upływie 2 – 2.5 doby

Obecnie nie zaleca się oznaczania

LDH w diagnostyce zawału

Uszkodzeniu mięśnia sercowego podczas zawału towarzyszy uwolnienie do krwi wielu enzymów, w tym kinazy kreatynowej (CK lub CPK) oraz dehydrogenazy mleczanowej (LDH).

LDH-1 występuje głównie w mięśniu sercowym a także w mózgu. Jest bardzo wrażliwy na hamujące działanie pirogronianu, co zapobiega przekształcaniu pirogronianu w mleczan i skierowuje pirogronian na tlenowy tor metabolizmu (oksydacyjna dekarboksylacja)

Dehydrogenaza m mleczanowa (LDH)

Oznaczanie LDH (obecnie) - diagnostyka zespołów hemolitycznych

W niedokrwistości hemolitycznej na skutek uwolnienia enzymu z erytrocytów rośnie

aktywność LDH w osoczu (nawet 30-50 krotnie). Wzrasta LDH1 i LDH2; nie zmienia się

wzajemny stosunek zawartości tych enzymów.

W dystrofii mięśni, nowotworach, stanach zapalnych i chorobach wątroby -

niecharakterystyczny 10 - 20 krotny wzrost LDH4 i LDH5

W PRZEBIEGU NOWOTWORÓW

LDH, - wzrost stężenia tego enzymu jest wysoce nieswoisty. Dochodzi do niego w

przypadkach nowotworów o dużej dynamice (frakcja LDH 3). W chorobach układowych

(chłoniaki złośliwe, białaczki) podwyższone jest głównie stężenie frakcji LDH1 oraz LDH2.

Często stężenie LDH jest podwyższone w przebiegu objawów towarzyszących chorobom

nowotworowym, na przykład przewlekłej zatorowości płucnej (LDH 3), niedokrwistości

hemolitycznej (LDH 1 i 2) lub cholestazie w przypadku zajęcia wątroby (LDH 4 i 5).

Dehydrogenaza glutaminianowa (GLD)

Enzym mitochondrialny swoisty narządowo - głównie hepatocyty.

Poziom GLD w surowicy znacznie wzrasta w rozlanym uszkodzeniu wątroby (wirusowe

zapalenie wątroby, przewlekłe agresywne zapalenie wątroby, żółtaczka zastoinowa)

Poziom GLD w surowicy umiarkowanie wzrasta w zmianach ograniczonych (nowotwory

pierwotne i wtórne)

Znaczenie diagnostyczne

Oznaczanie aktywności GLD obok AlAT i AspAT należą do profilu badań służących ocenie

uszkodzenia wątroby

Test rzadko stosowany

Kinaza kreatynowa (CK lub CPK)

Szczególnie wysoka aktywność w komórkach z nasilonym metabolizmem energetycznym

(mięśnie szkieletowe, mózg, mięsień sercowy, mięśnie gładkie, jelito grube, żołądek, i inne)

Wątroba – niewiele CK!!!!

Budowa: dwie podjednostki białkowe: M (muscle) B (brain) kodowane przez dwa geny

zlokalizowane na różnych chromosomach. Aktywny enzym – połączone podjednostki.

Powstają trzy izoenzymy:

w mózgu i tkance nerwowej CK-BB

w mięśniach szkieletowych ponad 90% CK-MM;

pozostała część – CK-MB

w mięśniu sercowym aktywność całkowita CK jest około 10 razy mniejsza niż w mięśniach

szkieletowych; około 70% aktywności stanowi CK-MM i około 30% przypada na CK-MB

W osoczu ludzi zdrowych 95% aktywności stanowi izoenzym CK-MM; resztę – CK-MB; CKBB

u ludzi zdrowych praktycznie nie ma w osoczu

Kinaza kreatynowa (CK lub CPK)

WZROST AKTYWNOŚCI CK WE KRWI NAWET DO 103 WARTOŚCI PRAWIDŁOWYCH

Zmiażdżenia i rozległe urazy mięśni szkieletowych

Dystrofie (dystrofia Duchenne’a - mutacje genu DMD kodującego dystrofinę)

U chorych we wstrząsie

Zaburzenia krążenia

Rabdomioliza

Zmiany te związane są ze wzrostem aktywności CK w mięśniach

WZROST AKTYWNOŚCI CK-BB W PŁYNIE MÓZGOWO-RDZENIOWYM

Po urazach i procesach chorobowych OUN

Ze względu na wielkość CK-BB nie przekracza bariery krew mózg i nie dostaje się do

krążenia

CK-BB może pojawić się w krążeniu jako ektopowo wydzielane białko w nowotworach

prostaty, nerki jajnika, sutka i pęcherzyka żółciowego. Jest zatem markerem

nowotworowym

OBNIŻENIE AKTYWNOŚCI CK (ZWYKLE CK-MM)

Zmniejszenie masy mięśni (charłactwo)

Terapia steroidami

Hipertyreoza (nadczynność tarczycy)

OZNACZANIE CK i CK-MB w CELEM

ROZPOZNANIA ZAWAŁU MIĘŚNIA

SERCOWEGO

CK i CK-MB oznaczano u osób z bólami

dławicowymi w celu potwierdzenia

zawału mięśnia sercowego

Zawał mięśnia sercowego

wzrost aktywności/zawartości CK i

CK-MB (powyżej 6% całkowitej

aktywności/zawartości enzymu);

maksimum – między 12 -24h

Wprowadzenie do diagnostyki zawału TROPONIN SERCOWYCH – ograniczenie

znaczenia oznaczeń aktywności CK i BK-MB; czułość i swoistość oznaczeń CK

i CK-MB jest znacząco niższa od troponin sercowych w krytycznym dla

rozpoznania zawału czasie - pomiędzy 5-10 godzin od wystąpienia bólu

stenokardialnego.

Znaczenia pomiarów aktywności CK i CK-MB jako markerów zawału zostało ograniczone

tylko do sytuacji, w której oznaczenia te są jedynym dostępnym testem

potwierdzającym zawał

W 5. godzinie zawału CK jest nieznacznie podwyższone tylko u 30%, a w 9. godz. u

około 60% chorych; oznaczając CK i CK-MB można potwierdzić zawał w

pierwszej dobie tylko u 70% chorych

METODY ELEKTROFORETYCZNE

Cząsteczki CK w osoczu ulegają modyfikacji (odcinanie reszty Lys przez

karboksypeptydazę B). Skutek – trzy subizoformy CK w krążeniu:

CK-MM3 (enzym niezmodyfikowany)

CK-MM2 (odcięta jedna reszta lys – z jednej podjednostki M)

CK-MM1 (odcięte dwie reszty lys – z obu podjednostek M)

W CK-MB modyfikacji ulega tylko podjednostka M → dwie subizoformy w krążeniu

CK-MB2 (enzym niezmodyfikowany)

CK-MB1 (odcięta reszta lys z podjednostki M)

U chorych z podwyższoną aktywnością CK tworzenie subizoform można

obserwować na obrazach rozdziałów elektroforetycznych wykonywanych w

odstępach czasu

Wzrost stosunku CK-MB2/CK-MB1 z około 0.47 obserwowanego w 0-2godz. od

wystąpienia objawów do wartości 0.6-1.5 po upływie kolejnych dwu godzin

przemawia za niedokrwiennym uszkodzeniem mięśnia sercowego

Brak takiej zmiany wyklucza zawał z prawdopodobieństwem 95%

Takie testy (ocena stosunku CK-MB2/CK-MB1) nie są w Europie elementem

rutynowych badań

METODY IMMUNOCHEMICZNE – CK-MBmass oznaczanie ilości CK/CK-MB a nie ich

aktywności – należą do panelu testów zalecanych przez Amerykańskie

kolegium Kardiologów w diagnostyce zawału mięśnia sercowego; Stosowane

również w Polsce

Stężenie CK-MB w zawale wzrasta 8 – 10 krotnie ponad wartości referencyjne;

Stężenie CK-MB ≥ 10μg/l potwierdza rozpoznanie zawału serca

Stężenie CK-MB – wskaźnik reperfuzji w przebiegu leczenia zawału serca przy

udrożnianiu tętnic wieńcowych; znaczny wzrost stężenia CK-MB w 4. godzinie

od wdrożenia leczenia świadczy o powodzeniu terapii; Stężenie CK-MB może

jeszcze wzrastać do 5-6 godz. od początku reperfuzji, po czym powinno się

szybko znacznie obniżyć. Utrzymywanie się wysokiego poziomu CK-MB po 6

godz. Od początku wdrożenia terapii świadczy o niepowodzeniu zabiegu

udrożnienia

Gamma-glutamylotransferaza (GGT)

Głównym źródłem enzymu są komórki nabłonka dróg żółciowych, nerki, wątroba, trzustka,

jelita (GGT występuje w komórkach wyścielających przewody, w których zachodzi

aktywny transport substancji)

Zmiany aktywności GGT są silnie skorelowane ze zmianami aktywności fosfatazy alkalicznej

(ALP)

Wzrost aktywności – w ostrych i przewlekłych chorobach wątroby, dróg żółciowych,

trzustki, zwłaszcza związanym z zastojem w drogach odprowadzających

GGT – enzym indukowany przez barbiturany, fenytoinę, estrogeny; przy zażywaniu tych

leków wzrasta poziom GGT w osoczu

Silnym bodźcem wzrostu aktywności GGT w osoczu jest spożycie alkoholu; pomiar

aktywności GGT jest pomocny w śledzeniu abstynencji u alkoholików podczas terapii

odwykowej; abstynencja powoduje normalizacje aktywności GGT w ciągu 2-5 tygodni

Cholinoesteraza (ChE)

Wykorzystanie enzymów w diagnostyce medycznej

Najważniejszymi enzymami z tej grupy są: acetylocholinoesteraza (AChE) układu

nerwowego i erytrocytów, rozkładająca acetylocholinę oraz pseudocholinoesteraza

(ChE), produkowana w watrobie i uwalniana do krwiobiegu

Oznaczanie ChE służy do monitorowania i diagnostyki u osób narażonych na stały kontakt

ze związkami fosforoorganicznymi, które nieodwracalnie inaktywują AChE; po

zaprzestaniu ekspozycji aktywność enzymu wraca do normy po 3-6 tygodniach

Aktywność ChE zmniejsza się w miąższowych chorobach wątroby (zmniejszenie produkcji

białek), niedożywieniu, wstrząsie pourazowym, terapii promieniami jonizującymi,

środkami cytotoksycznymi i po doustnych środkach antykoncepcyjnych

DEHYDROGENAZA GLUKOZO-6-FOSFORANU (G-6-PD)

Ważne zadanie enzymu – utrzymywanie odpowiedniego poziomu NADPH między innymi do

odtwarzania zredukowanego glutationu (GSH) (antyoksydant) z formy utlenionej (GSSG).

Taka reakcja, katalizowana przez reduktazę glutationu wymagającą NADPH, zachodzi w

erytrocytach, hepatocytach, śródbłonku naczyń, makrofagach i innych komórkach

Cykl pentozowy - wyłączna droga powstawania NADPH w erytrocytach; niedobór G-6-PD

(wada wrodzona - mutacje punktowe genu sprzężonego z chromosomem X) prowadzi do

niedoboru GSH → oksydacyjne uszkodzenia błon erytrocytów i podatność na chemolizę

wywołaną lekami (cytostatyki, leki przeciwmalaryczne)

Do wykrycia niedoboru G-6-PD wykorzystuje się lizat erytrocytów

5’-nukleotydaza (ekto-5’-nukleotydaza) (5’-NT)

Enzym występuje m.in. komórkach nabłonka kanalików wątrobowych

W cholestazie obserwuje się równoległy wzrost aktywności 5’-NT oraz fosfatazy zasadową i

gamma-glutamylotransferazy

W USA dla rozpoznania cholestazy oznacza się 5’-NT zamiast fosfatazy zasadowej; w

Europie 5’-NT nie jest oznaczana rutynowo

ekto-5’-nukleotydaza błon kardiomiocytów uwalnia miejscowo adenozynę w niedokrwionym

mięśniu sercowym. Zahamowanie aktywności może przyczyniać się do braku adaptacji

mięśnia sercowego na częściowe niedotlenienie

Aldolaza (ALD)

Wykorzystanie enzymów w diagnostyce medycznej

Charakterystyczna dla tkanek z intensywną glikolizą:

Mięśnie szkieletowe – izoforma ALD-A

Wątroba - izoforma ALD-B

Mózg - izoforma ALD-C

Dawniej – oznaczanie ALD powszechnie stosowana w diagnostyce dystrofii mięśniowej; po

opracowaniu dogodnych metod pomiaru CK-MM oznaczanie ALD straciło na znaczeniu

Tkankowy aktywator plazminogenu (TPA) i urokinaza - leczenie choroby zakrzepowej

Laktaza - czynnik wspomagający trawienie u osób z

nietolerancją laktozy (dwucukier występujący w mleku)

Statyny - grupa leków obniżających poziom cholesterolu we krwi. Mechanizm działania polega na

hamowaniu aktywności reduktazy 3-hydroksy-3- metylo-glutarylokoenzymu A (HMG-CoA), a tym

samym, syntezy cholesterolu. Zmniejszają liczbę incydentów wieńcowych, zgonów z powodu choroby

wieńcowej, udarów mózgu i zabiegów udrażniających naczynia wieńcowe. Są stosunkowo dobrze

tolerowane, najpoważniejszym działaniem niepożądanym jest miopatia.

Pierwsza statyna, mewastatyna, została wyizolowana z pleśni Penicillum citrinium przez Akirę Endo i Masao Kurodę z Japonii w 1976 roku. Lowastatyna - pierwszy wprowadzony do leczenia lek z grupy statyn

Guanozynomonofosforan, GMP, (guanozyno-5`-monofosforan) - prekursor w syntezie GDP i GTP powstaje z inozyno-5`-monofosforanu w wyniku utlenienia i transaminacji. Antybiotyk azaseryna, o strukturze podobnej do glutaminy, jest inhibitorem w syntezie GMP.

Inhibitory enzymu konwertującego angiotensynę I

(ACE) wykorzystywane są w leczeniu nadciśnienia tętniczego. Należy do nich między innymi kaptopril oraz enalapril

Penicylina

należy do inhibitorów przypominających działanie tzw.”substratów samobójców”- modyfikuje kowalencyjnie centrum aktywne peptydylotransferazy glikopeptydów,

której aktywność jest niezbędna licznym szczepom bakterii do budowy szczelnych

ścian komórkowych; penicylina jako analog ”stanu przejściowego” wiąże się efektywnie

z centrum aktywnym tego enzymu i tworzy estrowe połączenie z łańcuchem bocznym

seryny, nie dopuszczając do budowania przez bakterie ścian komórkowych