Сердечные ферменты в крови

4. Ионограмма

Все знают, что надо пить калий для сердца и кальций для костей. Но уверены ли Вы, что у Вас есть недостаток этих микроэлементов? Стоит ли пить таблетки или достаточно добавить в меню продукт с высоким содержанием микроэлементов?

На эти вопросы отвечает ионограмма – анализ ионов в крови.

Обычно в ионограмме исследуют:

• калий;
• натрий;
• кальций;
• фосфор.

Важно!

Натрий (Na)

Натрий – лидер среди всех ионов в организме по занимаемому пространству. Он участвует в передаче нервных импульсов и вместе с калием регулирует водно-солевой баланс организма.

Когда говорят, что в организме много соли, имеют в виду именно натрий.

В крови нормальные значения натрия составляют 137 – 146 ммоль/л (миллимоль на литр).

Уровень натрия определяется выше нормы, если:

• Вы употребляете много поваренной соли или соленых продуктов;
• у Вас обезвоживание или Вы пьете мало жидкости;
• есть хронические болезни почек, камни в мочевых путях;
• нарушен гормональный баланс, например, при опухоли надпочечников или приеме гормональных препаратов.

Дефицит натрия наблюдается после тяжелой диареи и рвоты, усиленного потоотделения, приема мочегонных. Также натрий снижается при сахарном диабете, печеночной недостаточности и циррозе печени, недостаточности почек или сердца.

Интересный факт!

Калий (К)

Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие организма. Его концентрация в крови у здорового человека составляет 3,5 – 5,1 ммоль/л (миллимоль на литр).

Калий повышается в следующих случаях:

• почечная недостаточность;
• недостаточность надпочечников;
• значительное повреждение тканей, ожоги;
• инфекционные заболевания;
• сахарный диабет;
• обезвоживание.

Важно!

Интересный факт!

Кальций (Ca)

Несмотря на то, что кальций ассоциируется у многих с крепостью костей, его уровень в крови исследуют вовсе не для оценки плотности костной ткани. Кальций – главный помощник гормонов и факторов свертывания, он участвует в проведении нервного импульса, но самое интересное его свойство – способность накапливаться в измененных тканях.

Поврежденные, нагруженные или воспаленные клетки активнее потребляют кальций и используют его для производства энергии. Но, если клетка перестает контролировать приток кальция, он начинает вредить ей. Сначала кальций усиливает воспаление, потом запускает процесс рубцевания, и, наконец, образует соли кальция – типичную известь.

Именно это происходит с артериями при старении. С возрастом сосуды теряют эластичность и становятся плотными из-за накопления кальция.

Однако это не значит, что кальций в пище надо ограничить. На самом деле клетки накапливают кальций «про запас», если «чувствуют» его нехватку.

Около половины кальция «путешествует» по кровеносному руслу в одной связке с альбуминами, поэтому при дефиците белка анализ может выдать низкий уровень кальция в крови.

Количество связанного с белками кальция составляет 0,9 – 1,1 ммоль/л (миллимоль на литр). Кальций «в свободном плавании» называют ионизированным. Вместе они составляют общий кальций сыворотки. Норма общего кальция – 2,1 – 2,6 ммоль/л.

Количество кальция в сыворотке снижается в следующих случаях:

• почечная недостаточность;
• дефицит гормонов паращитовидной железы
• избыток или недостаток магния;
• острый панкреатит;
• разрушение мышц и распад опухолей;
• авитаминоз D.

Высокий уровень кальция может быть признаком злокачественной опухоли.

Интересный факт!

Фосфор (PHOS)

Из фосфора образуются молекулы-аккумуляторы, которые помогают клеткам работать и поддерживать обмен веществ. Фосфор и кальций работают вместе, но, когда один из микроэлементов увеличивается, второй понижается. Все дело в том, что те факторы, которые увеличивают содержание кальция, одновременно снижают уровень фосфора.

У здорового человека в крови концентрация фосфора составляет 0,81 – 1,45 ммоль/л (миллимоль на литр).

Его уровень снижается при:

• передозировке мочегонными;
• алкоголизме;
• ожогах;
• постоянном приеме лекарств, снижающих кислотность желудка;
• деформации и размягчении костей;
• высоком уровне инсулина;
• болезнях печени;
• рвоте и поносе.

Много фосфора накапливается при почечной недостаточности и избытке гормона роста.

Применение ферментов в качестве лекарственных средств

Использование
ферментов в качестве терапевтических
средств имеет много ограничений
вследствие их высокой иммуногенности.
Тем не менее энзимотерапию активно
развивают в следующих направлениях:

• заместительная
  терапия – использование ферментов в
  случае их недостаточности;

• элементы комплексной
  терапии – применение ферментов в
  сочетании с другой терапией.

Заместительная
энзимотерапия эффективна при
желудочно-кишечных заболеваниях,
связанных с недостаточностью секреции
пищеварительных соков. Например, пепсин
используют при ахилии, гипо- и анацидных
гастритах. Дефицит панкреатических
ферментов также в значительной степени
может быть компенсирован приёмом внутрь
препаратов, содержащих основные ферменты
поджелудочной железы (фестал, энзистал,
мезим-форте и др.).

В качестве
дополнительных терапевтических средств
ферменты используют при ряде заболеваний.
Протеолитические ферменты (трипсин,
химотрипсин) применяют при местном
воздействии для обработки гнойных ран
с целью расщепления белков погибших
клеток, для удаления сгустков крови или
вязких секретов при воспалительных
заболеваниях дыхательных путей.
Ферментные препараты стали широко
применять при тромбозах и тромбоэмболиях.
С этой целью используют препараты
фибринолизина, стрептолиазы, стрептодеказы,
урокиназы.

Фермент гиалуронидазу
(лидазу), катализирующий расщепление
гиалуроновой кислоты, используют
подкожно и внутримышечно для рассасывания
рубцов после ожогов и операций
(гиалуроновая кислота образует сшивки
в соединительной ткани).

Ферментные препараты
используют при онкологических
заболеваниях. Аспарагиназа, катализирующая
реакцию катаболизма аспарагина, нашла
применение для лечения лейкозов.

Предпосылкой
антилейкемического действия аспарагиназы
послужило обнаружение в лейкозных
клетках дефектного фермента
аспарагинсинтетазы, катализирующего
реакцию синтеза аспарагина.

Лейкозные клетки
не могут синтезировать аспарагин и
получают его из плазмы крови. Если
имеющийся в плазме аспарагин разрушать
введением аспарагиназы, то в лейкозных
клетках наступит дефицит аспарагина и
в результате – нарушение метаболизма
клетки и остановка прогрессирования
заболевания.

Иммобилизованные
ферменты
– это ферменты, связанные с твердым
носителем или помещенные в полимерную
капсулу. Для иммобилизации ферментов
используют два основных подхода:

1. Химическая
   модификация фермента.

2. Физическая изоляция
   фермента в инертном материале.

Часто
для иммобилизации ферментов используют
капсулы из липидов – липосомы,
которые
легко проходят через мембраны и оказывают
необходимые эффекты внутри клетки.
Преимущества

иммобилизованных
ферментов:

1. Легко отделяются
   от реакционной среды, что позволяет
   использовать фермент повторно. Продукт
   не загрязнен ферментом.

2. Ферментативный
   процесс можно осуществлять непрерывно.

3. Повышается
   стабильность фермента.

Иммобилизированные
ферменты можно использовать для
аналитических и препаративных целей.
Существуют несколько типов устройств,
где иммобилизированные ферменты
применяются в аналитических целях –
ферментные электроды, автоматические
анализаторы, тест-системы и т.д.

Препаративное
использование иммобилизованных ферментов
в промышленности:

1. Получение
   L-аминокислот
   с помощью аминоацилазы.

2. Получение сиропов
   с высоким содержанием фруктозы с
   использованием глюкозоизомеразы.

3. Обработка молока.

Типы инфаркта миокарда

Существует пять видов инфаркта миокарда:

Тип 1: При этом типе инфаркта миокарда, который является наиболее распространенным, происходит авария с атероматозной бляшкой, то есть разрыв жировой бляшки, расположенной в артерии сердца. Этот разрыв вызывает образование тромба (сгустка), который прерывает кровоток в этом месте пораженной артерии.

Тип 2: При этом типе инфаркта миокарда существует дисбаланс между потреблением и поставкой кислорода в сердечную мышцу (миокард). Это происходит после несердечных операций, глубокой анемии, тиреотоксического криза (избыток циркулирующих гормонов щитовидной железы, которые стимулируют сердце) или вторичного или низкого выхода (падение артериального давления, что приводит к нарушению кровоснабжения миокарда). Часто в этих случаях артерии сердца в норме.

Тип 3: Инфаркт миокарда, возникающий при внезапной смерти, называемый «молниеносным инфарктом», при котором пациент умирает до начала какого-либо лечения.

Тип 4: Случаи инфаркта миокарда после коронарной ангиопластики (4а) или тромбоза стента (4б). В типе 4a мы наблюдали, что после разрушения жировой бляшки во время коронарной ангиопластики фрагменты могут блокировать более мелкие сосуды, расположенные дистально по отношению к обработанной обструкции. В типе 4b происходит образование тромба (сгустка) вокруг стента, металлическая структура, обычно используемая во время коронарной ангиопластики.

Тип 5: Инфаркт миокарда, возникающий после операции по шунтированию коронарной артерии, широко известный как хирургия подкожной вены.

4.2. Выделение ферментов и определение их активности

Ферменты обычно присутствуют в тканях в малых количествах. Для изучения их строения и свойств требуется их извлечение из тканей особыми -ме тодами и очистка от сопутствующих веществ. Очень удобным источником извлечения некоторых ферментов являются пищеварительные соки животных и человека, поскольку их можно рассматривать как достаточно концентрированные водные растворы ферментов. Из тканей и органов животных и растительных организмов ферменты извлекают путем разрушения этих тканей(измельчением, растиранием с кварцевым или стеклянным песком, гомогенизацией и др.) на холоду с последующей экстракцией той или иной жидкостью: солевыми растворами или буферными смесями, спирто-солевыми смесями, глицерином, бутиловым спиртом. Чаще всего ферменты получают путем адсорбции (связывания на поверхности) с последующей элюцией(снятием с поверхности) с адсорбента. Этот метод был введен в химию ферментов А.Я. Данилевским и дал мощный толчок развитию ферментологии. Наряду с ним широко применяется метод ионообменной хроматографии, метод молекулярных сит и электрофорез. Словом, ферменты выделяют также, как и другие белки. Причем, при изучении ферментов окислительно-восстановительных процессов, биосинтеза белка и т.д

весьма важное значение приобрели методы дифференциального центрифугирования субклеточных структур– митохондрий, рибосом, ядер, гиалоплазмы, где эти ферменты сосредоточены

Особое внимание при выделении ферментов уделяют проведению всех операций в условиях, при которых была бы исключена денатурация белка, так как она всегда связана с потерей ферментативной активности

О степени чистоты ферментативного препарата судят по его биологической активности. Если активность при дальнейшей обработке не возрастает, препараты можно считать гомогенными.

Наличие фермента обычно распознается по проявлениям катализируемой им химической реакции; количество присутствующего фермента можно определить путем измерения скорости этой реакции. Таким образом, о количестве фермента судят по его активности.

Активность ферментов определяется большим числом факторов, которые можно схематически подразделить на три группы:

1.Количество самого ферментного белка в клетке, т.е. уровень его биосинтеза.

2.Наличие факторов, изменяющих скорость ферментативной реакции, т.е. наличие субстратов, кофакторов, активаторов, ингибиторов, влияющих на конформацию апофермента, денатурирующих влияний, метаболическое взаимопревращение ферментов, величина температуры, гидратации, рН, осмолярности, наличие электролитов и т.д.

Изоферменты

Ферменты,
катализирующие одну и ту же химическую
реакцию, но отличающиеся по первичной
структуре белка, называют изофермен-тами,
или изоэнзимами. Они катализируют один
и тот же тип реакции с принципиально
одинаковым механизмом, но отличаются
друг от друга кинетическими параметрами,
условиями активации, особенностями
связи апофермента и кофермента.

Природа
появления изоферментов разнообразна,
но чаще всего обусловлена различиями
в структуре генов, кодирующих эти
изоферменты. Следовательно, изоферменты
различаются по первичной структуре
белковой молекулы и, соответственно,
по физико-химическим свойствам. На
различиях в физико-химических свойствах
основаны методы определения изоферментов.

По
своей структуре изоферменты в основном
являются олигомерными белками. Причём
та или иная ткань преимущественно
синтезирует определённые виды протомеров.
В результате определённой комбинации
этих протомеров формируются ферменты
с различной структурой — изомерные
формы. Обнаружение определённых
изоферментных форм ферментов позволяет
использовать их для диагностики
заболеваний.

Изоформы
лактатдегидрогеназы.Фермент
лак-татдегидрогеназа (ЛДГ) катализирует
обратимую реакцию окисления лактата
(молочной кислоты) до пирувата
(пировиноградной кислоты) (см. раздел
7).

Лактатдегидрогеназа—
олигомерный белок с молекулярной массой
134 000 Д, состоящий из 4 субъединиц 2 типов:
М (от англ, muscle
-мышца)
и Н (от англ, heart-
сердце). Комбинация этих субъединиц
лежит в основе формирования 5 изоформ
лактатдегидрогеназы (рис. 2-35, А). ЛДГ₁ и
ЛДГ₂ наиболее
активны в сердечной мышце и почках, ЛДГ4
и ЛДГ5 — в скелетных мышцах и печени. В
остальных тканях имеются различные
формы этого фермента.

Изоформы
ЛДГ отличаются электрофоретической
подвижностью, что позволяет устанавливать
тканевую принадлежность изоформ ЛДГ
(рис. 2-35, Б).

Рис.
2-35. Изоформы лактатдегидрогеназы. А
— строение различных изоформ ЛДГ; Б —
распределение на электрофореграмме и
относительные количества изоформ ЛДГ
в различных органах; В — содержание
изоформ ЛДГ в плазме крови в норме и при
патологии (электрофореграммы — слева и
фотометрическое сканирование — справа).

• Появление
  в эволюции различных изоформ ЛДГ
  обусловлено особенностями окислительного
  метаболизма тканей. Изоферменты ЛДГ₄ и
  ЛДГ₅ (М-типы
  ЛДГ) работают эффективно в анаэробных
  условиях, ЛДГ, и ЛДГ₂ (Н-типы)
  — в аэробных, когда пируват быстро
  окисляется до СО₂ и
  Н₂О,
  а не восстанавливается до молочной
  кислоты.

• При
  ряде заболеваний исследуют активность
  ЛДГ в плазме крови. В норме активность
  ЛДГ составляет 170-520 ЕД/л. Повышение
  активности наблюдают при острых
  поражениях сердца, печени, почек, а
  также при мегалобластных и гемолитических
  анемиях. Однако это указывает на
  повреждение лишь одной из перечисленных
  тканей.

• Для
  постановки диагноза необходимо
  исследование изоформ ЛДГ в плазме крови
  методом электрофореза. На рис. 2-35, В
  представлены электрофореграммы плазмы
  крови здорового человека, больного
  инфарктом миокарда и больного гепатитом.
  Выявление в плазме крови тканеспецифичес-ких
  изоформ ЛДГ используют в качестве
  диагностического теста повреждения
  данной ткани.

Изоформы
креатинкиназы.Креатинкиназа
(КК) катализирует реакцию образования
креатинфосфата:

121

Молекула
КК — димер, состоящий из субъединиц двух
типов: М (от англ, muscle
-мышца)
и В (от англ, brain
-мозг).
Из этих субъединиц образуются 3 изофермента
— ВВ, MB, MM. Изофермент ВВ находится
преимущественно в головном мозге, ММ —
в скелетных мышцах и MB — в сердечной
мышце. Изоформы КК имеют разную
электрофоретическую подвижность (рис.
2-36).

Активность
КК в норме не должна превышать 90 МЕ/л.
Определение активности КК в плазме
крови имеет диагностическое значение
при инфаркте миокарда (происходит
повышение уровня МВ-изоформы). Количество
изоформы ММ может повышаться при травмах
и повреждениях скелетных мышц. Изоформа
ВВ не может проникнуть через
гематоэнцефалический барьер, поэтому
в крови практически не определяется
даже при инсультах и диагностического
значения не имеет.

Рис.
2-36. Структура и электрофоретическая
подвижность различных изоформ
креатинкиназы.

Какие ферменты считаются кардиоспецифическими

К типичному симптому разрушения миокарда относится нарастание содержания ферментов, они названы кардиоспецифическими, так как содержатся преимущественно в клетках сердца. Для подтверждения диагноза используют ряд тестов, полученные результаты вместе с признаками ЭКГ и характерной болью в сердце составляют классическую триаду острого инфаркта миокарда

Креатинфосфокиназа

Этот фермент содержится в любой мышечной ткани, головном мозге и в клетках щитовидной железы. Поэтому для того, чтобы исключить ошибку при подозрении на некроз сердечной мышцы, исследуют его фракцию МВ. Она возрастает в первые часы после начала инфаркта и достигает пика через 10 часов, после 2-х суток возвращается к физиологическому уровню. Чем больше ее обнаруживают в крови, тем больше зона разрушения.

Лактатдегидрогеназа

Повышается медленнее, чем креатинфосфокиназа, и дольше теряет активность. Наивысшие значения появляются к концу второго дня после тяжелого приступа стенокардии, нормализация происходит к 9 — 10 дню, иногда остается повышенной до двух недель. Причинами нарастания содержания этого фермента также могут быть:

• болезни печени;
• шоковые состояния;
• застой крови при недостаточности кровообращения;
• разрушение эритроцитов;
• воспаления, в том числе и миокардит;
• тромбоэмболия легочных сосудов.

В связи с этим более точно отражает процесс некроза миокарда изофермент – лактатдегидрогеназа 1.

Аспартатаминотранфераза (АсАТ)

Повышается до максимума через сутки или 36 часов, а к концу первой недели возвращается к исходным значениям. Вместе с аланинаминотрасферазой (АлАТ) может увеличиваться при других заболеваниях, в том числе и при патологических изменениях в печени. Поэтому правильнее определять соотношение между этими соединениями – при инфаркте АсАТ/АлАТ превышает 1,33.

Тропонин

Относится к маркеру разрушения поперечнополосатых мышц. Его компонентами являются следующие виды белков: С (связывает кальций), Т (способствует соединению тропомиозина), I (тормозит С и Т). При этом тропонин Т и I находятся в типичных для сердечных клеток формах, что и позволяет их считать абсолютно кардиоспецифическими.

Тропонины появляются спустя 4 часа после образования зоны распада в миокарде и доходят до пика в первые сутки, их можно обнаружить на 7 — 14 день после приступа.

Тест на тропонин является достоверным критерием. На основании большого количества исследований доказано, что появление высокого уровня этого соединения является признаком острого инфаркта, а низкое содержание бывает при нестабильной стенокардии. Этот анализ используют для таких целей:

• установление диагноза в период до 2 недель;
• проведение дифференциальной диагностики со стенокардией;
• оценка размера некроза сердечной мышцы;
• определение прогноза и степени риска осложнений;
• исследование результативности терапии.

Миоглобин

Этот белок отвечает за транспорт кислорода в клетки сердца. Его можно обнаружить не только в миокарде, но и в других мышечных волокнах. Он повышается одним из первых при инфаркте – чаще всего это интервал между 4 и 6 часом после начала острой боли в сердце. Такое нарастание содержания в крови продолжается всего 3 — 4 часа, поэтому его легко пропустить, если не проводить мониторинговые исследования.

Поэтому данный показатель не всегда отражает истинное состояние сердца, а также не удается связать его концентрацию со степенью разрушения клеток.

Значение

Если говорить о том, что такое ферменты, нельзя обойти стороной вопрос об их значении в современном мире. Они нашли широкое применение почти во всех отраслях деятельности человека. Такая их распространенность связана с тем, что они способны вне живых клеток сохранять свои уникальные свойства. В медицине, например, применяются ферменты групп липаз, протеаз, амилаз. Они расщепляют жиры, белки, крахмал. Как правило, этот тип входит в состав таких лекарственных препаратов, как «Панзинорм», «Фестал». Эти средства в первую очередь используются с целью лечения заболеваний ЖКТ. Некоторые ферменты способны растворять в кровеносных сосудах тромбы, они помогают при лечении гнойных ран. В лечении онкологических заболеваний энзимотерапия занимает особое место.

Благодаря способности расщеплять крахмал в пищевой промышленности широко используется фермент амилаза. В этой же области применяют липазы, которые расщепляют жиры и протеазы, расщепляющие белки. В пивоварении, виноделии и хлебопечении используют ферменты амилазы. В приготовлении готовых каш и для смягчения мяса применяют протеазы. В производстве сыра используют липазы и сычужный фермент. В косметической промышленности также не обойтись без них. Они входят в состав стиральных порошков, кремов. В стиральные порошки, например, добавляют расщепляющую крахмал амилазу. Белковые загрязнения и белки расщепляются протеазами, а липазы очищают ткань от масла и жира.

Энзимопатология

В медицине есть целый раздел, который занимается поиском связи между заболеванием и отсутствием синтеза определенного фермента. Это область энзимологии – энзимопатология. Недостаточный синтез ферментов также подлежит рассмотрению. Например, наследственное заболевание фенилкетонурия развивается на фоне потери способности клеток печени осуществлять синтез этого вещества, что катализирует превращение в тирозин фенилаланина. Симптомами данного заболевания являются расстройства психической деятельности. Из-за постепенного накопления токсических веществ в организме больного тревожат такие признаки, как рвота, беспокойство, повышенная раздражительность, отсутствие интереса к чему-либо, выраженная усталость.

При рождении ребенка патология не проявляется. Первичную симптоматику можно заметить в возрасте от двух до шести месяцев. Второе полугодие жизни малыша характеризируется выраженным отставанием в психическом развитии. У 60% больных развивается идиотия, менее чем 10% ограничиваются слабой степенью олигофрении. Ферменты клетки не справляются со своими функциями, но это можно поправить. Своевременная диагностика патологических изменений способна приостановить развитие заболевание до периода полового созревания. Лечение заключается в ограничении поступления с пищей фенилаланина.

Энзимопатии наследственные (фенилкетонурия) и приобретенные (цинга). Применение ферментов для лечения болезней.

В
основе многих заболеваний лежат нарушения
функционирования ферментов в клетке —
энзимопатии. Различают первичные
(наследственные) и вторичные (приобретённые)
энзимопатии. Приобретённые энзимопатии,
как и вообще протеинопатии, по-видимому,
наблюдают при всех болезнях.

При
первичных энзимопатиях дефектные
ферменты наследуются, в основном, по
аутосомнорецессивному типу. Гетерозиготы,
чаще всего, не имеют фенотипических
отклонений. Первичные энзимопатии
обычно относят к метаболическим болезням,
так как происходит нарушение определённых
метаболических путей. При этом развитие
заболевания может протекать по одному
из ниже перечисленных «сценариев».
Рассмотрим условную схему метаболического
пути:

Вещество
А в результате последовательных
ферментативных реакций превращается
в продукт Р. При наследственной
недостаточности какого-либо фермента,
например фермента Е3, возможны разные
нарушения метаболических путей:

Нарушение
образования конечных продуктов. Недостаток
конечного продукта этого метаболического
пути (Р) (при отсутствии альтернативных
путей синтеза) может приводить к развитию
клинических симптомов, характерных для
данного заболевания:

Накопление
субстратов-предшественников. При
недостаточности фермента Е₃ будут
накапливаться вещество С, а также во
многих случаях и предшествующие
соединения. Увеличение
субстратов-предшественников дефектного
фермента — ведущее звено развития многих
заболеваний:

Нарушение
образования конечных продуктов и
накопление субстратов предшественников.Отмечают
заболевания, когда одновременно
недостаток продукта и накопление
исходного субстрата вызывают клинические
проявления.

Ферментные
препараты широко используют в медицине.
Ферменты в медицинской практике находят
применение в качестве диагностических
(энзимодиагностика) и терапевтических
(энзимотерапия) средств. Кроме того,
ферменты используют в качестве
специфических реактивов для определения
ряда веществ. Так, глюкозооксидазу
применяют для количественного определения
глюкозы в моче и крови. Фермент уреазу
используют для определения содержания
количества мочевины в крови и моче. С
помощью различных дегидрогеназ
обнаруживают соответствующие субстраты,
например пируват, лактат, этиловый спирт
и др.

А.
Энзимодиагностика

Энзимодиагностика
заключается в постановке диагноза
заболевания (или синдрома) на основе
определения активности ферментов в
биологических жидкостях человека.
Принципы энзимодиагностики основаны
на следующих позициях:

• при
  повреждении клеток в крови или других
  биологических жидкостях (например, в
  моче) увеличивается концентрация
  внутриклеточных ферментов повреждённых
  клеток;

• количество
  высвобождаемого фермента достаточно
  для его обнаружения;

• активность
  ферментов в биологических жидкостях,
  обнаруживаемых при повреждении клеток,
  стабильна в течение достаточно
  длительного времени И отличается от
  нормальных значений;

• ряд
  ферментов имеет преимущественную или
  абсолютную локализацию в определённых
  органах (органоспецифичность);

• существуют
  различия во внутриклеточной локализации
  ряда ферментов.

Б.
Применение ферментов в качестве
лекарственных средств

Использование
ферментов в качестве терапевтических
средств имеет много ограничений
вследствие их высокой иммуногениости.
Тем не менее энзимотерапию активно
развивают в следующих направлениях:

• заместительная
  терапия — использование ферментов в
  случае их недостаточности;

• элементы
  комплексной терапии — применение
  ферментов в сочетании с другой терапией.

Заместительная
энзимотерапия эффективна при
желудочно-кишечных заболеваниях,
связанных с недостаточностью секреции
пищеварительных соков. Например, пепсин
используют при ахилии, гипо- и анацидных
гастритах. Дефицит панкреатических
ферментов также в значительной степени
может быть компенсирован приёмом внутрь
препаратов, содержащих основные ферменты
поджелудочной железы (фестал, энзистал,
мезим-форте и др.).

В
качестве дополнительных терапевтических
средств ферменты используют при ряде
заболеваний. Протеолитические ферменты
(трипсин, химотрипсин) применяют при
местном воздействии для обработки
гнойных ран с целью расщепления белков
погибших клеток, для удаления сгустков
крови или вязких секретов при воспалительных
заболеваниях дыхательных путей.
Ферментные препараты рибонуклеазу и
дезоксирибонуклеазу используют в
качестве противовирусных препаратов
при лечении аденовирусных конъюнктивитов,
герпетических кератитов.

Активность ферментов

Для того чтобы данные вещества полностью выполняли свои функции, необходимы определенные условия. На их активность влияет в первую очередь температура. При повышенной возрастает скорость химических реакций. В результате увеличения скорости молекул у них появляется больше шансов на столкновение друг с другом, и возможность протекания реакции, следовательно, увеличивается. Оптимальная температура обеспечивает наибольшую активность. Вследствие денатурации белков, которая происходит при отклонении оптимальной температуры от нормы, снижается скорость химической реакции. При достижении температуры точки замерзания фермент не денатурирует, но инактивируется. Способ быстрого замораживания, который широко используют для длительного хранения продуктов, останавливает рост и развитие микроорганизмов с последующей инактивацией ферментов, которые находятся внутри. Как результат, продукты питания не разлагаются.

На активность ферментов также влияет кислотность окружающей среды. Работают они при нейтральном рН. Только некоторые из ферментов работают в щелочной, сильнощелочной, кислой или сильнокислой среде. Например, сычужный фермент расщепляет белки в сильнокислой среде в желудке человека. На фермент могут действовать ингибиторы и активаторы. Активируют их некоторые ионы, например, металлов. Другие ионы оказывают подавляющее действие на активность ферментов.

Энзимодиагностика Органная специфичность в распределении ферментов

Дифференцировка
клеток на органы и ткани сопровождается
биохимическими изменениями в них. В
результате таких изменений каждый орган
и ткань имеют специфический белковый
(в том числе ферментный) состав. Многие
ферменты широко распространены в разных
тканях, но в различных количествах. По
увеличению активности таких ферментов
трудно судить о локализации первичных
патологических изменений, это
неспецифические
ферменты.
Есть и такие ферменты, которые активны
только в одном или нескольких органах
и фактически отсутствуют во всех других.
Это органоспецифические
ферменты,
они наиболее информативны, так как
увеличение их активности свидетельствует
о поражении соответствующих органов.
Например, известно всего два фермента,
которые находятся только в одном органе
– в печени – это орнитинкарбамоилтрансфераза
(КФ 2.1.3.3) и урокиназа (КФ 4.2.1.49). Для двух
органов специфичны гистидаза (КФ 4.3.1.3)
– в печени и эпидермисе, трансамидиназа
(КФ 2.1.4.1.) – в почках и поджелудочной
железе, креатинкиназа (КФ 2.7.3.2) – в
сердечной и скелетной мышцах,
гунидинацетат-метилтрансфераза (КФ
2.1.1.2) – в печени и поджелудочной железе.
Кислая фосфатаза (КФ 3.1.3.2) очень активна
в предстательной железе и малоактивна
(до 10% от максимума) в других органах.

ГРУППЫ ФЕРМЕНТОВ СЫВОРОТКИ КРОВИ

1.Ферменты, поступающие в плазму, и выполняющие в ней специфические функции – истинно плазменные ферменты. В плазме их активность много больше, чем в органах (церулоплазмин, псевдохолинэстераза, липопротеинлипаза, белковые факторы систем свертывания крови, фибринолиза и кининогенеза, ренин). Снижение активности этих ферментов в плазме будет свидетельствовать о снижении синтетической способности клеток или

онакоплении ингибиторов в плазме крови.

2.Ферменты, не характерные для плазмы – органоспецифичные. Выделяют две группы этих ферментов:

А. Ферменты клеточного метаболизма – их активность резко повышается в плазме крови в случае нарушения проницаемости клеточных мембран или их альтерации:

Например,

oпри изменениях со стороны сердечной мышцы происходит повышение активности сердечного изофермента креатинкиназы (КК-MB), изоферментов лактатдегидроге-

назы 1 и 2 (ЛДГ-1 и ЛДГ-2),аспартатаминотрансферазы,

oнарушения скелетных мышц – мышечного изофермента КК (КК-MM), алкогольде-

гидрогеназы,

o костной ткани – щелочной фосфатазы (ЩФ), альдолазы (АЛД), o поджелудочной железы – α-амилазыи липазы,

o предстательной железы – кислой фосфатазы,

oгепатоцитов – аланинаминотрансферазы, глутаматдегидрогеназы, холинэстеразы, сорбитолдегидрогеназы,

o желчевыводящих путей – щелочной фосфатазы, γ-глутамилтранспептидазы (γ-ГТП). Б. Ферменты, секретируемые в выводные протоки желчных путей, панкреатические и слюнные протоки. В норме активность таких ферментов в плазме намного ниже, чем в клетках и имеет постоянное значение (α-амилаза, липаза поджелудочной железы). Изучение активности этих ферментов позволяет судить о функционировании соответствующего органа.

При повышении внутрипротокового давления активность секреторных ферментов в плазме возрастает за счет “эффекта уклонения ферментов”, т.е. их поступления из протоков железы в кровь и снижения выведения во внешнюю среду. Повышение активности этих ферментов в плазме свидетельствует о блокировании процессов секреции. Примером является панкреатит, закупорка сфинктера Одди желчными камнями, что вызывает переход ферментов поджелудочной железы в кровь.