Ферменты

Выделяют два основных типа изоферментов α-амилазы: П-тип, или панкреатическая амилаза, синтезирующаяся исключительно в поджелудочной железе, и С-тип, синтезируемый в разных органах и тканях, основным местом его синтеза являются слюнные железы. В сыворотке крови здоровых лиц доля С-типа α-амилазы несколько выше, чем П-типа (60 и 40%, соответственно), распределение изоферментов идентично у мужчин и женщин. α-амилаза, как и другие белки небольшой ММ (55-57 КД), выводится с мочой. Вследствие различий в экскреции изоферментов почками, доля П-изофермента в общей активности a-амилазы значительно выше в моче, чем в сыворотке крови.

Повышение активности П-изофермента α-амилазы – наиболее чувствительный и специфичный тест для диагностики панкреатита. Особое значение этот тест приобретает, если у больного с предполагаемым диагнозом «панкреатит» обнаружена нормальная общая активность α-амилазы. При хроническом панкреатите активность П-амилазы составляет 75–80% от общей активности фермента, и является важным диагностическим критерием даже при нормальном уровне общей активности α-амилазы крови. Пониженная или нормальная активность П-амилазы в сыворотке крови у больных с хроническим панкреатитом, как правило, отмечают при атрофии ацинарной ткани железы и ее фиброзе. 

Показания к исследованию

• Острая боль в животе (подозрение на панкреатит);
• хронический панкреатит;
• желчнокаменная болезнь;
• заболевания органов пищеварения;
• травма живота.

Повышенные значения

• Острый и хронический панкреатит;
• кисты, рак поджелудочной железы;
• травмы органов брюшной полости и/или поджелудочной железы;
• острая и хроническая почечная недостаточность.

 Пониженные значения

• Терминальная стадия некроза поджелудочной железы.

При остром панкреатите активность фермента в сыворотке крови резко возрастает через 3–12 ч после болевого приступа, достигает максимума через 20–30 ч и возвращается к норме при благоприятном течении в пределах 4 суток. Активность α-амилазы в моче возрастает через 6–10 ч после подъема активности в сыворотке и возвращается к норме через 3-5 суток после подъема. Однако активность α-амилазы в сыворотке крови и моче может быть повышена не только при панкреатите. Повышение активности фермента имеет место при ряде заболеваний: паротит, кишечная непроходимость, заболевания желчных путей, аппендицит, внематочная беременность. Значительное и длительное увеличение активности α-амилазы в крови имеет место при макроамилаземии – состоянии, при котором фермент связан с иммуноглобулинами сыворотки крови в макромолекулярный комплекс, не фильтруемый в мочу.

Липаза – фермент класса гидролаз, катализирующий обратимую реакцию расщепления триглицеридов на глицерин и жирные кислоты. В организме человека присутствуют несколько ферментов, обладающих липазной активностью, синтез которых происходит в разных органах и тканях. В сыворотке крови человека липазная активность представлена преимущественно липазой поджелудочной железы, ее называют панкреатической липазой или, чаще, просто липазой.

Панкреатическая липаза – пищеварительный фермент, синтезируется главным образом в поджелудочной железе, секретируется в двенадцатиперстную кишку и тонкий кишечник, где действует на жиры пищи. Для проявления активности липазе необходимо присутствие желчных кислот, эмульгирующих жиры, и колипазы, белка-кофактора, синтезируемого в поджелудочной железе. Молекула липазы небольшого размера (48 кДа), благодаря этому она проходит фильтрационный почечный барьер, в норме полностью реабсорбируется в почечных канальцах и не выявляется в моче.

Концентрация липазы в поджелудочной железе многократно превышает концентрацию фермента в других тканях. Повышение активности липазы в крови наступает через 4–8 ч после начала приступа острого панкреатита, достигает максимума через 24 ч и постепенно снижается в течение 8–14 дней. Диагностическая чувствительность определения активности липазы в сыворотке крови при остром панкреатите составляет 60–100%, специфичность — 81–97%. Многие авторы считают, что определение активности липазы в крови более значимо при остром панкреатите, чем определение активности амилазы в крови и моче, поскольку увеличение активности липазы начинается раньше и нормализуется позже, чем амилазы. Повышение актив- ности липазы в крови отмечают при закупорке панкреатических протоков (камнями или вследствие карциномы поджелудочной железы), у пациентов с острыми и хроническими заболеваниями почек при снижении скорости клубочковой фильтрации. При хроническом панкреатите может наблюдаться повышенная, пониженная или нормальная активность липазы. Прием опиатов, вызывающих спазм сфинктера Одди, а также проведение эндоскопической ретроградной панкреатографии может повысить активность фермента в сыворотке.

Показания к исследованию

• Острая боль в животе (подозрение на панкреатит);
• хронический панкреатит;
• желчнокаменная болезнь;
• травма живота;
• алкоголизм;
• острая или хроническая почечная недостаточность.

Повышенные значения

• Острый, хронический панкреатит;
• карцинома поджелудочной железы;
• алкоголизм.

КФК-общий

КК (креатин N-фосфотрансфераза, КФ 2.7.3.2) относится к ферментам класса фосфотрансфераз, осуществляет обратимый перенос фосфатного остатка между АТФ и креатином с образованием АДФ и креатинфосфата. Продукт этой реакции креатинфосфат играет важную роль в процессах метаболизма, обеспечивая энергией ряд биологически значимых превращений, в т. ч. мышечные сокращения и расслабления. КК содержится почти во всех тканях организма, наиболее богата КК скелетная мускулатура, сердечная мышца, много ее в языке, мышце диафрагмы, меньше в мозге, щитовидной железе, матке, легких.

Молекула КК является димером, субъединицы носят название “М” – мышечный тип и “В” – мозговой тип. В соответствии с двумя формами субъединиц димерная форма молекулы КК представлена тремя изоферментами: мышечный тип КК-ММ, гибридный димер КК-МВ, характерный для миокарда, и изофермент КК-ВВ, локализованный преимущественно в мозговой ткани. У здоровых лиц общая активность КК в крови представлена в основном КК-ММ (94–96%), активность других изоферментов присутствуют в следовых количествах.

КК – внутриклеточный фермент, увеличение его активности в крови свидетельствует о повреждении или разрушении клеток, обогащенных ферментом. Изоферменты КК органоспецифичны, поэтому их определение в сыворотке крови дает возможность диагностики повреждений специфического органа, наблюдения течения заболевания и возможность оценки прогноза. В сердечной мышце КК-ММ составляет 60% общей активности КК, остальные 40% активности создает КК-МВ.

 Показания к исследованию

• Острые и хронические заболевания сердечно-сосудистой системы;
• выявление миопатий и других заболеваний скелетных мышц;
• заболевания ЦНС;
• заболевания щитовидной железы.

Повышенные значения

• Острый ИМ, острый миокардит, травмы и операции на сердце, миокардиодистрофии, застойная сердечная недостаточность, тяжелая аритмия, некоторые клинические варианты нестабильной стенокардии;
• острое повреждение мозга, кома;
• психические заболевания;
• поражение скелетных мышц;
• внутривенные и внутримышечные инъекции;
• спазмы, роды, генерализованные судороги;
• эмболия легочной артерии;
• сильные ожоги, поражение электрическим током;
• физическая нагрузка, длительная гипо- или гипертермия, голодание, дегидратация.

Пониженные значения

• Малая мышечная масса;
• длительная гиподинамия.

ЛДГ (L-лактат-НАД-оксидоредуктаза – цинксодержащий фермент, обратимо катализирует окисление лактата в пируват. ЛДГ является тетрамером, содержит субьединицы М и Н. ЛДГ представлена практически во всех органах и тканях организма, при этом распределение изоферментов ЛДГ органоспецифично. ЛДГ-4 и ЛДГ-5 преобладают в печени и скелетных мышцах, тканях с преимущественно анаэробным метаболизмом, ЛДГ-1 и ЛДГ-2 – эритроцитах, лейкоцитах, миокарде, почках – тканях с аэробным типом метаболизм, наиболее высокое содержание ЛДГ-3 – в легких, лимфоидной ткани, тромбоцитах и опухолях.

ИМ обычно сопровождается 3–4 кратным повышением общей активности ЛДГ; подобное повышение ЛДГ отмечается при миокардите, нарушениях ритма сердца. При ИМ повышение общей активности ЛДГ в сыворотке крови отмечается спустя 8–10 ч, и достигает максимальной активности через 48–72 ч. Выброс миокардиальных изоферментов ЛДГ при ИМ в кровь ведет к увеличению активности ЛДГ-1и ЛДГ-2. Активность ЛДГ-1 увеличивается через 12–24 ч после возникновения острого ИМ, совпадая во времени с максимумом активности КК-МВ и опережая возникновение пика общей активности ЛДГ (24 ч).

Выявление спектра изоферментов, характерного для ИМ, возможно при застое крови в печени и почках вследствие сердечной недостаточности, при ишемическом поражении некоторых органов в силу резкого снижения сердечного выброса. В настоящее время определение активности ЛДГ и ее изоферментов не входит в число обязательных тестов для диагностики ИМ вследствие недостаточной специфичности.

К повышению активности ЛДГ приводят миопатии, заболевания печени, мегалобластные и гемолитические анемии, острые и хронические заболевания почек. Увеличение активности ЛДГ отмечается при повреждении печени, но это повышение не так велико, как повышение активности АЛТ и АСТ. Особенное повышение (в 10 раз выше верхней границы нормы) отмечают при токсическом гепатите, сопровождающемся желтухой.

Физиологическое повышение уровня ЛДГ в крови происходит во время беременности, у новорожденных, а также после интенсивной физической нагрузки.

Показания к исследованию:

• Болезни печени;
• выявление поражений миокарда;
• миопатии;
• гемолитические анемии;
• злокачественные новообразования;
• легочная эмболия (дифференциальная диагностика с инфарктом миокарда).

Повышенные значения:

• Поражение миокарда;
• поражение печени;
• повреждение, воспалительные и дегенеративные заболевания скелетных мышц;
• эмболия и инфаркт легких;
• заболевания почек;
• заболевания и состояния, сопровождающиеся распадом клеток;
• злокачественные опухоли любой локализации;
• прием анаболических стероидов, этанола, гепатотоксичных препаратов.

Пониженные значения:

• Генетические нарушения или полное отсутствие субъединиц ЛДГ.

АЛТ (глютаматпируват трансаминаза; GPT, L-аланин:2 оксоглутарат аминотрансаминаза, относится к ферментам класса трансаминаз, играющих ключевую роль в синтезе и катаболизме аминокислот (реакция трансаминирования или переаминирования) и обеспечении клеток энергией. АЛТ катализирует реакцию трансаминирования между аланином и a-кетоглутаратом, что приводит к образованию пирувата и глутамата. Коферментом реакции является пиридоксин, витамин В6. 

АЛТ – внутриклеточный фермент, его содержание в сыворотке крови здоровых людей существенно ниже, чем во многих органах и тканях, наибольшая ее активность выявляется в печени, скелетной мускулатуре, миокарде. Увеличение активности АЛТ в крови свидетельствует о повреждении или разрушении клеток, обогащенных ферментом. 

Наиболее значительное увеличение активности АЛТ (превышение верхней границы нормы более чем в 15 раз) отмечают при некрозе клеток печени (острый вирусный гепатит, токсический гепатит). При остром вирусном гепатите многократное увеличение активности АЛТ в крови происходит значительно раньше развития желтухи. Несколько меньшее увеличение активности АЛТ (превышение верхней границы нормы в 5–10 раз) обнаруживается при различных заболеваниях печени (хронический гепатит, холангит, опухоли печени), остром панкреатите, ожогах, приеме гепатотоксических препаратов, остром ИМ и др. 

Важным показателем является соотношение активности ферментов АСТ/АЛТ (коэффициент де Ритиса), его значения целесообразно рассчитывать только при повышенной активности одного или обоих ферментов. Увеличение коэффициента более 1,4 отмечают при циррозах, тяжелых алкогольных и токсических поражениях печени, что является свидетельством глубокого некроза гепатоцитов с повреждением митохондриального аппарата клеток и освобождением митохондиальной фракции АСТ. При неосложненных вирусных гепатитах или неалкогольных поражениях печени значение коэффициента составляет менее 1,0.

Показания к исследованию

• Болезни печени;
• обследование доноров;
• обследование лиц, контактировавших с больными вирусным гепатитом в очаге инфекции.

Повышенные значения

• Острые и хронические заболевания печени;
• прием гепатотоксичных лекарственных препаратов;
• острый и хронический панкреатит;
• острый ИМ, острый миокардит;
• травма, некроз скелетных мышц, миопатии, миозит;
• тепловой удар;
• гемолиз эритроцитов, гемолитические болезни;
• почечная недостаточность.

Пониженные значения

• Дефицит витамина В6;
• механическая желтуха;
• терминальная стадия печеночной недостаточности.

АСТ, относится к ферментам класса трансаминаз, играющих ключевую роль в синтезе и катаболизме аминокислот (реакция трансаминирования или переаминирования) и обеспечении клеток энергией. АCТ катализирует реакцию трансаминирования между между аспартатом и α -кетоглутаратом в результате образуется щавелевоуксусная кислота (оксалоацетат) и глутаминовая кислота (глутамат). Коферментом этой реакции является пиридоксин, витамин В6.

АСТ – внутриклеточный фермент, его содержание в сыворотке крови здоровых людей существенно ниже, чем во многих органах и тканях: миокард, скелетные мышцы, печень, поджелудочная железа, мозг, почки, легкие, эритроциты и лейкоциты. Наибольшая его активность выявляется в печени и скелетной мускулатуре. Увеличение активности АСТ в крови свидетельствует о повреждении или разрушении клеток, обогащенных ферментом.

Активность АСТ существенно возрастает при заболеваниях печени, остром панкреатите, повреждениях мышечной ткани и многих других патологиях; увеличение уровня АСТ может наблюдаться после употребления алкоголя, приема гепатотоксических препаратов, внутримышечных инъекций. Активность АСТ повышается в остром периоде ИМ, однако в настоящее время исследование не входит в арсенал тестов для лабораторной диагностики этого заболевания вследствие недостаточной специфичности.

Важным показателем является соотношение активности АСТ/АЛТ (коэффициент де Ритиса), его значения целесообразно рассчитывать только при повышенной активности одного или обоих ферментов. Увеличение коэффициента более 1,4 отмечают при циррозах, тяжелых алкогольных и токсических поражениях печени, что является свидетельством глубокого некроза гепатоцитов с повреждением митохондриального аппарата клеток и освобождением митохондиальной фракции АСТ. При неосложненных вирусных гепатитах или неалкогольных поражениях печени значение коэффициента составляет менее 1,0.

Показания к исследованию

• Болезни печени;
• обследование доноров;
• обследование лиц, контактировавших с больными вирусным гепатитом в очаге инфекции.

Повышенные значения

• Острый инфаркт миокарда, острый миокардит, кардиогенный шок, сердечная недостаточность;
• травма, некроз скелетных мышц, миопатии, миозит, тяжелые ожоги;
• физическая нагрузка, внутримышечные инъекции, тепловой удар.
• заболевания печени;
• прием гепатотоксичных лекарственных препаратов;
• панкреатит;
• прием алкоголя;
• почечная недостаточность;
• инфекционные заболевания (септицемия, инфекционный мононуклеоз, герпетическая инфекция, туберкулез легких;
• злокачественные новообразования;
• гемолитические болезни.

Пониженные значения

• Дефицит витамина В6;
• терминальная стадия острая печеночная недостаточность.

ГГТ (γ –глутамилтранспептидаза), относится к группе ферментов пептидаз, катализирующих передачу аминокислот между пептидами. Фермент катализирует перенос γ -глутамила на другую молекулу – аминокислоту или пептид.

ГГТ содержится, в основном, в мембране клеток, обладающих высокой секреторной или адсорбционной способностью: эпителиальные клетки, выстилающие желчные пути, печеночные канальцы, проксимальные канальцы нефрона, панкреатическая экзокринная ткань и выводные протоки, ворсинчатые клетки тонкого кишечника. Снижение удельной активности ГГТ в тканях располагается в следующей последовательности: почки, печень, поджелудочная железа, щеточная каемка клеток тонкого кишечника. Активность ГГТ не обнаружена в скелетных мышцах и миокарде.

Наиболее частой причиной повышения активности ГГТ в сыворотке крови является патология печени (обструктивная желтуха, холецистит, гепатит, жировой гепатоз, опухоли и метастазы в печени). Увеличение активности фермента имеет место при любых токсических воздействиях на печень, включая прием алкоголя (даже однократный) и многих лекарственных препаратов. Определение активности ГГТ играет существенную роль в диагностике алкоголизма, алкогольных повреждений печени и в мониторинге алкогольной абстиненции. При отсутствии желтухи определение активности ГГТ является более чувствительным тестом патологии печени, чем определение ЩФ и 5-нуклеотидазы. При онкологических заболеваниях нормальная активность ГГТ в сыворотке крови свидетельствует об отсутствии метастазов в печени, тогда как высокая активность ГГТ (в 12 раз и выше), является индикатором поражения печени метастазами. При остром вирусном гепатите многократное исследование активности ГГТ позволяет наблюдать течение болезни: постоянно увеличенная активность ГГТ указывает на развитие хронической формы заболевания. При увеличении активности ЩФ и трудностях определения ее изоферментов, полезно определять активность ГГТ для идентификации возможного источника гиперферментемии: активность ГГТ остается в пределах нормы, если увеличение активности ЩФ вызвано костным изоферментом, и увеличена, когда источником фермента является печень.

К физиологическим факторам, влияющим на активность ГГТ, относятся: пол (у мужчин активность выше, чем у женщин), масса тела (чем выше масса, тем выше активность сывороточной ГГТ), беременность (активность снижается в первые недели). У новорожденных активность ГГТ в сыворотке крови на порядок выше, чем у взрослых.

Показания к исследованию:

• Диагностика заболеваний печени и билиарного тракта;
• наблюдение за эффективностью лечения алкоголизма;
• злокачественные новообразования (определение наличия метастазов в печени);
• выявление гепатотоксичности лекарственных препаратов.

Повышенные значения:

• Заболевания печени;
• инфекционный мононуклеоз;
• прием гепатотоксичных препаратов;
• панкреатит и опухоли поджелудочной железы;
• прием алкоголя.

ЩФ – фосфогидролаза моноэфиров ортофосфорной кислоты. Присутствует во многих клетках и тканях, в условиях in vitro проявляет максимальную активность в щелочной среде. ЩФ является металлоферментом, т. к. в состав активного центра входит атом цинка. Активность фермента возрастает в присутствии ионов магния, для оптимальной активности необходимо адекватное соотношение ионов магния и цинка.

ЩФ присутствует в клетках каждого органа; наиболее высокая удельная активность фермента обнаружена в эпителии тонкого кишечника и канальцев почек, остеобластах, гепатоцитах, плаценте. ЩФ – гетерогенный фермент, представленный рядом изоферментов с различной локализацией, ММ, физико-химическими и иммунохимическими свойствами. Выявлено три гена кодирующих разные изоферменты: один ген кодирует печеночный, костный и почечный изофермент, другой – кишечную форму фермента, третий – плацентарный изофермент.

Определение уровня активности ЩФ в сыворотке крови используют в клинической диагностике для выявления патологий гепатобилиарной системы и костной ткани. Активность ЩФ повышается при повреждении гепатоцитов, однако в отличие от активности АЛТ и АСТ, практически не меняется при вирусных гепатитах. Нарушение транспорта желчи не во всех случаях сопровождается значительным изменением активности фермента: только внепеченочный холестаз, в отличие от внутрипеченочного, приводит к многократному повышению активности ЩФ в крови.

Активность ЩФ существенно выше в детском возрасте по сравнению со взрослыми, что указывает на важную роль ЩФ в процессах остеосинтеза. Повышение активности ЩФ происходит не только в условиях активного роста костной ткани, но и при ее разрушении: остеопорозе и последующей остеомаляции. Активность ЩФ в сыворотке крови увеличивается при беременности, достигая максимума к моменту родов.

Показания к исследованию

• Заболевания печени и желчевыводящих путей;
• заболевания костной ткани;
• болезни кишечника;
• злокачественные новообразования;
• беременность (диагностика состояния плаценты).

Повышенные значения

• Заболевания и поражения костной ткани;
• заболевания печени и желчевыводящих путей;
• заболевания кишечника (язвенный колит, энтерит, бактериальные инфекции и др.);
• прием гепатотоксичных препаратов.

Пониженные значения

• Гипотиреоз;
• цинга;
• выраженная анемия;
• квашиоркор;
• гипофосфатемия, в т.ч. врожденная;
• дефицит Са и Mg.