Ферменты и их применение в жизнедеятельности человека

Касаясь медицинских  проблем учения о ферментах, следует  прежде всего подчеркнуть, что одно из перспективных направлений исследования ферментов - медицинская энзимология - явилось логическим развитием общего биологического учения о ферментах. В частности, четко определились три основных направления исследований в области медицинской энзимологии: энзимопатология, энзимодиагностика и энзимотерапия.

Область исследования энзимопатологии, хотя и включает название патологии (учение о причинах и механизмах развития болезней), на самом деле является теоретической, фундаментальной частью медицинской энзимологии. Она призвана изучать молекулярные основы развития патологического процесса, основанные на данных нарушения механизмов регуляции активности или синтеза индивидуального фермента, или группы ферментов. Ферменты выполняют не только уникальные каталитические функции, но и, обладая выраженной органотропностью и высокой специфичностью действия, могут быть использованы в качестве самых тонких и избирательных инструментов для направленного воздействия на патологический процесс. Как известно, из более чем двух тысяч наследственных болезней человека молекулярный механизм развития выяснен только у двух - трех десятков. Чаще всего развитие болезни непосредственно связано с наследственной недостаточностью или полным отсутствием синтеза одного-единственного фермента в организме больного.

Типичным примером подобной связи болезни с отсутствием  синтеза в печени специфического фермента является фенилпировиноградная олигофрения - наследственное заболевание, приводящее в раннем детстве к  гибели ребенка или к развитию тяжелой умственной отсталости. Молекулярный дефект болезни заключается в блокировании превращения незаменимой аминокислоты фенилаланина (Фен) в тирозин (Тир) в соответствии с уравнением

Оказалось, что фермент, катализирующий данную реакцию, - Фен-4-гидроксилаза, точнее Фен-4-монооксигеназа, - не синтезируется в клетках печени, единственном органе, где он в норме открыт. Следствием этого молекулярного нарушения обмена фенилаланина является развитие тяжелого наследственного заболевания, обусловленного избыточным накоплением самого фенилаланина и продуктов его побочного пути обмена - фенилпировиноградной кислоты (отсюда и название болезни) - в организме, в частности в ткани мозга и сыворотке крови больных детей. Лечение в основном сводится к исключению из питания ребенка (в том числе и из молока матери) аминокислоты фенилаланина. Для такого ребенка тирозин оказывается незаменимой аминокислотой.

Аналогично, развитие другого  тяжелого наследственного заболевания - галактоземии, то есть непереносимость  молочного сахара, связано с отсутствием синтеза в клетках печени фермента, катализирующего превращение галактозы в глюкозу. Следствием подобной аномалии является накопление галактозы в тканях и развитие катаракты в раннем детстве, поражения тканей печени и мозга, нередко приводящие к гибели ребенка; лечение в этом случае сводится к исключению из диеты молочного сахара.

Второе направление  научных исследований в области  медицинской энзимологии - энзимодиагностика - призвано заниматься разработкой ферментных тестов, основанных на определении активности (уровня) ферментов и изоферментов в биологических жидкостях организма больного (сыворотка крови, желудочный или дуоденальный сок, спинномозговая жидкость, моча и др.). Эти исследования развиваются в двух направлениях: во-первых, по пути поиска ферментов, специфичных для определенного органа, группы органов или целостного организма человека; во-вторых, по пути совершенствования методов определения активности ферментов в биосредах.

Диагностическая энзимология  достигла огромных успехов, помогая врачу не только в постановке правильного диагноза заболевания и выяснения степени тяжести болезни, но и в определении правильности избранного метода лечения. В настоящее время разработаны количественные методы анализа многих распространенных ферментов, выявляемых в биологических жидкостях при поражении разных органов. Для каждого из этих ферментов определены контрольные величины (уровни) активности и пределы колебания в норме как в сыворотке крови, так и в самом органе.

Энзимотерапия - применение ферментов с лечебной целью. В ходе последних десятилетий системная энзимотерапия находит более широкое применение при лечении многих заболеваний. Эффективность применения данного метода подтверждена клиническими исследованиями во многих  областях медицины, включая акушерство-гинекологию, урологию, хирургию, терапию и др. В последние годы происходит активное внедрение метода в Германии, США,  странах Восточной Европы,  в России, несмотря на то, что конвенциональная медицина полностью еще не признала правомочность такого направления в лечении. Имеющиеся возражения против системной энзимотерапии можно условно свести к четырем положениям.

1.      Энзимные  препараты представляют собой  смесь из разных ферментов  животного и растительного происхождения,  и в связи с этим анализ действия каждого из компонентов не может быть изучен достаточно точными научными методами.

2.      Энзимы  по своему строению являются  макромолекулами и не могут  проникнуть в кровь через кишечную  стенку.

3.      Энзимы, будучи веществами белковой природы, подвергаются гидролизу в пищеварительном тракте.

4.      Энзимные  препараты имеют минимум побочных  действий, следовательно и положительное действие их минимально.

Контраргументы сторонников  системной энзимной терапии достаточно убедительны. Учитывая, что каждый отдельный энзим воздействует только на определенный субстрат, а при болезни таких патологических субстратов может быть несколько, целесообразно применять комбинации различных энзимов. В этом случае помощь, оказываемая организму, будет более действенной. Смеси энзимов позволяют использовать в них ферменты различного происхождения – животного и растительного. В специальных исследованиях была доказана возможность проникновения сквозь кишечную стенку макромолекул, в том числе энзимов, без того, чтобы они подвергались гидролизу в полости тонкой кишки. Тем не менее, вводимые энзимы, уже проникнув в организм, подвергаются инактивации под воздействием специфических ингибиторов, лишь 12-20% введенных гидролаз сохраняют свои специфические способности. В связи с этим имеется необходимость в применении больших дозировок ферментов, одноразового приема 10-12 драже. Как и всякие лекарственные средства, энзимные препараты имеют побочные действия, но их процент минимален. Сюда относятся изменения цвета стула, повышенное газообразование, описаны единичные случаи аллергических реакций. Энзимные препараты не рекомендуется применять у беременных и кормящих женщин, у больных гемофилией, непосредственно до и после операций с повышенной вероятностью массивных кровотечений.

В онкологии энзимотерапия не заменяет традиционных методов лечения– хирургических вмешательств, лучевой и химиотерапии. Она дополняет эти методы. В последние годы энзимотерапия становится во многих странах необходимой составной частью лечения ряда злокачественных новообразований - при карциноме поджелудочной железы, меланоме, карциноме почек, молочной железы, легких, прямой кишки и яичников, лимфоме. Высоко оцениваются  следующие два обстоятельства: первым является способность энзимов выступать в качестве "носителя", помогающего доставить химиотерапевтические препараты в нужное место, особенно к труднодоступным опухолям. Во-вторых, энзимы способны уменьшать количество и тяжесть токсических осложнений, возникающих при облучении и химиотерапии. Энзимотерапия у больных с метастазами опухолей способствует уменьшению, болей, тошноты, улучшению аппетита и других тяжёлых симптомов.

Одно из свойств энзимных препаратов - способность улучшать действие других лекарств и уменьшать  их побочные эффекты. Особенно это касается антибиотиков.  Энзимы повышают концентрацию антибиотиков в крови, облегчают их проникновение в ткани.  При одновременном приеме антибактериальных препаратов в комплексе с энзимными смесями эффективность лечения увеличивается, при этом снижаются побочные действия антибиотиков, уменьшается риск возможных осложнений, в том числе и дисбактериоза кишечника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1. Браунштейн А.Е. На стыке химии и биологии. М., 1987.
2. Мардашев С.Р. Биохимические проблемы медицины. М., 1975.
3. Зильва М., Пэннел Г. Клиническая химия в диагностике и лечении. М.: Медицина, 1984.
4. Панченко Н.И., Гусева Н.Р., Масленникова Н.К. и др. // Лаб. диагностика. 1993. № 4. С. 37 - 41.
5. Рансбергер К., Ной С. Энзимы и энзимотерапия. СПб. 1997