Энзимодиагностика функционального состояния печени

Митохондриальная форма  энзима составляет около 12% общей активности аспартатаминотрансферазы. В печени на долю митохондриальной формы ЛсТ  приходится 81% от общей активности фермента.

Аспартат и аланинаминтрансфераза  обратимо катализируют реакции 1) и 2):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самый высокий уровень  АлТ (в отдельных случаях превышающий  нормальные показатели в 50 и даже 100 раз) наблюдаются при заболеваниях, связанных с острым массивным некрозом печеночных клеток. При остром вирусном гепатите, например, гибель гепатоцитов вызывает подъем уровня АлТ в первые несколько дней после появления симптомов, обычно до развития желтухи. По мере стихания болезни, в последующие 6-8 нед, активность АлТ постепенно возвращается к норме. Сходная картина сопровождает гибель печеночных клеток, которая происходит вследствие острой недостаточности кровообращения (кардиогенный шок) и при действии гепатотоксических веществ (например, при передозировке парацетамола уровень АлТ может превышать нормальный в 100 раз). Персистирующее умеренное повышение уровня АлТ (в 10 раз) предполагает развитие хронического заболевания печени. Хронический гепатит, цирроз, первичный или вторичный рак печени являются примерами заболеваний, обычно связанных с таким умеренным повышением активности АлТ. При заболеваниях, связанных с обтурацией желчных путей (желчные камни), этот показатель обычно нормальный или слегка повышенный.

Преобладающий подъем активности АсТ чаще всего отражает поражение  мышечной ткани. Повышение активности аминотрансфераз (особенно АсТ) постоянно отмечается при инфаркте миокарда, мышечной дистрофии, дерматомиозите, пароксизмальной тахикардии, остром инфекционном гепатите (при этом заболевании активность АлТ обычно повышена больше, чем АсТ), карциноме печени, метастазах в нее раковой опухоли других локализаций.

Активность аминотрансфераз  повышается после приема аскорбиновой кислоты и некоторых лекарственных  препаратов: кодеина, морфия, эритромицина, гентамицина, линкомицина, холинергических  средств.

Снижение активности АсТ и АлТ наблюдается при уменьшенном содержании в организме пиридоксина (витамина В₆), часто – в результате проведения повторных процедур гемодиализа; при некоторых формах заболеваний почек, сопровождающихся развитием почечной недостаточности, беременности.

Определение активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – фермент, катализирующий превращение молочной кислоты в пировиноградную, и, наоборот, пировиноградной – в молочную. В плазме (сыворотке) крови выявлено пять основных разновидностей фермента: изоферменты (изоэнзимы) ЛДГ-1, ЛДГ-2, ЛДГ-3, ЛДГ-4, ЛДГ-5. Их электрофоретическая подвижность оказалась идентичной таковой альфа-1-, альфа-2-, бета-, гамма-1- и гамма-2-глобулинов. Фракция ЛДГ-1- (тетрамер НННН) происходит в основном из ткани сердца, ЛДГ -5 (тетрамер ММММ) – из печени, ЛДГ-3 – из поджелудочной железы, легких; изоферменты ЛДГ-2, ЛДГ-3 и ЛДГ-4 переходят в плазму крови при массивном разрушении тромбоцитов (эмболия легочной артерии, переливание крови и так далее). У практически здоровых взрослых людей общая активность ЛДГ в плазме составляет 0,8-4,0 ммоль/(ч·л). Значительно повышается при инфаркте миокарда, недостаточности функции сердечно-сосудистой и легочной системы, эритремии, гемолитической анемии (вследствие разрушения эритроцитов), шоке, других формах анемий (из-за кислородного голодания тканей), злокачественных новообразованиях, лейкозах, инфаркте миокарда (необходимо, однако, исключить инфаркт легкого, опухоль, мегалобластную анемию), острых воспалительных заболеваниях печени, почек, иных органов.

Следует отметить, что  повышение активности ЛДГ, весьма характерное  для острой фазы инфекционного гепатита, редко выявляется при хронических  заболеваниях печени.

Возрастание активности ЛДГ-1 или отношения ЛДГ-1/ЛДГ-2 наблюдается у больных, страдающих острым инфарктом миокарда, анемией, острым некрозом (распадом) клеток почек. При опухолях, исходящих из мужских и женских половых желез (тератома, семинома яичка, дисгерминома яичника), в плазме (сыворотке) крови возрастает содержание только лишь ЛДГ-l. Повышение активности ЛДГ-5 происходит при многих заболеваниях печени (гепатиты, циррозы), скелетных мышц, злокачественных новообразованиях (раке). Тромбоз легочной артерии сопровождается преимущественным увеличением активности ЛДГ-3 при некотором возрастании ЛДГ-4 и ЛДГ-5. Повышение активности ЛДГ-3 отмечается и при почечных заболеваниях, нарушении функции сердечно-сосудистой системы с преобладанием развития недостаточности по малому кругу кровообращения (когда в процесс вовлекается легочная ткань). При возникновении застоя крови преимущественно в большом круге кровообращения отмечается повышение активности фракций фермента ЛДГ-4 и ЛДГ-5.

Активность (содержание) изоферментов ЛДГ определяют с использованием кинетических, электрофоретических, иммунологических или хроматографических методов анализа. При этом гемолиз должен быть полностью исключен, так как уровень ЛДГ в эритроцитах в 100 раз выше, чем в плазме (сыворотке) крови. Активность фермента могут подавлять гепарин и оксалат. Для получения правильных результатов следует быстро отделять сгусток от сыворотки крови.

Определение активности лейцинаминопепитдазы (ЛАП). Лейцинаминопептидаза (ЛАП) – фермент, специфически воздействующий на N-концевые аминокислотные остатки белков. Проявляя наиболее высокую активность по отношению к субстрату, N-концевой аминокислотой которого является альфа-лейцин, энзим разрушает вместе с тем пептидные связи белка (N-концевых фенилаланина, триптофана, гистидина или тирозина).

где R – алкильная, арильная группы, аминокислотный или пептидный остаток. «Классическая» ЛАП катализирует выделение из пептидов N-терминального L-лейцина.

Лейцинаминопептидаза (молекулярная масса 80 000 Д) широко представлена в тканях человека, наиболее богатыми ее источниками являются тонкий кишечник, почки и печень.

Гистохимические исследования показали, что ЛАП содержится исключительно в цитоплазме клеток печени, проксимальных канальцев почек и отсутствует в других частях нефрона. Фермент проникает в мочу: по представлению одних авторов – из крови за счет фильтрации через клубочковый фильтр; по мнению других – путем секреции в мочу клетками проксимальных канальцев. Повреждение клеток, сецернирующих этот фермент, приводит к увеличению проницаемости мембранного барьера для молекул фермента и появлению его в большом количестве в моче.

Лейцинаминопептидаза  представляет собой гетерогенный фермент. Отдельные изоэнзимы, располагающиеся  в области альфа-2-, бета- и гамма-глобулинов, содержатся в печени, плаценте и других органах.

Для определения активности фермента используются методы конечной точки и кинетические. Известны методы определения активности ЛАП с флюориметрическим завершением.

Определение активности ЛАП в сыворотке крови в основном применяется для выявления и подтверждения диагноза гeпатобилиарной патологии.

При остром инфекционном гепатите активность ЛАП, как и трансаминаз, повышена уже в продромальном периоде и может в 100 раз превышать верхнюю границу нормы. Нормализация ее происходит позднее, чем таковая трансаминаз. При хроническом гепатите, сопровождающемся неизмененной активностью последних активность ЛАП оказывается повышенной. Ее определение нашло использование для раннего выявления инфекционного гепатита, контроля за его течением, установления особенностей заболевания и эффективности проводимой терапии.

Увеличение активности ЛАП наблюдается при холестазе, пернициозной анемии. Заметно повышена активность этого фермента при обтурационной  желтухе, метастазах рака в печень, панкреатите и холецистите, даже если они не сопровождаются желтухой.

Активность ЛАП возрастает на поздних (последний триместр) стадиях  беременности, что связано с появлением плацентарного изофермента в  сыворотке крови (нормализация наступает через 6-8 нед. после родов), а также при тяжелой преэклампсии.

Активность ЛАП повышается и при раке поджелудочной железы. Возрастание активности этого фермента в сыворотке крови наблюдается  у больных, страдающих гипоксией, обусловленной  декомпенсацией функции сердечно-сосудистой системы. Вследствие сопровождающего это состояние увеличения проницаемости мембран эритроцитов содержащийся в клетках печени фермент переходит в кровь.

У больных острым гломерулонефритом  активность фермента в моче превышает  норму в 6 раз, у больных с обострением хронического нефрита – в 4 раза. При хроническом нефрите нефротического типа активность фермента так же велика, как при остром гломерулонефрите. У больных хроническим нефритом с исходом в уремию активность ЛАП мочи не выходит за пределы физиологических колебаний.

Ложнозавышенные результаты наблюдаются под влиянием перорального приема контрацептивов, аминазина, эстрогенов и морфина.

Определение активности ЛАП имеет такое же клинико-диагностическое значение, как и определение активности щелочной фосфатазы.

Определение активности щелочной фосфатазы (ЩФ). Щелочная фосфотаза (ЩФ) гидролизует разные синтетические субстраты при оптимуме рН 10,0.

Щелочная фосфатаза – металлопротеин, являющийся димером со значительной вариацией молекулярной массы отдельных представителей ферментов, содержащихся в разных тканях. В состав его активного центра входит атом цинка. Полагают, что он повышает активность фермента, обеспечивая конформационные изменения и гидролиз моноэфиров ортофосфорной кислоты. Каждый мономер содержит три металлосвязывающих центра. Лишенный ионов цинка фермент теряет активность, но восстанавливает ее после добавления металла. Активность фермента возрастает в присутствии ионов магния и хлора, для оптимальной активности необходимо адекватное соотношение ионов магния и цинка.

Содержится практически  во всех тканях человеческого организма, и прежде всего в костной ткани, паренхиме и стенках желчных протоков печени, проксимальных отделах извитых канальцев почек, предстательной железе, лактирующей молочной железе, клетках слизистой оболочки кишечника, плаценте. Особенно много ее обнаруживается в растущих костях (фермент содержится в мембранах остеобластов), желчи и плаценте. Локализуясь в клеточной мембране, фермент участвует в осуществлении процесса транспорта биологически важных соединений.

ЩФ присутствует в каждом органе: наиболее высокая удельная активность фермента обнаружена в эпителии тонкой кишки, эпителии канальцев почек, остеобластах, гепатоцитах и плаценте. Фермент плотно связан с клеточной мембраной гидрофобным карбоксильным концом полипептидной цепи (гидрофобный конец цепи идентичен у всех изоферментов ЩФ). ЩФ сцеплена с плазматической мембраной фосфодилинозитол-гликановой связью. Молекулы ЩФ на поверхности плазматической мембраны располагаются неравномерно. Возможно, такая топография фермента связана с его определенной, пока еще невыясненной физиологической ролью.

Активность щелочной фосфатазы обнаружена в большинстве  биологических жидкостей, включая  мочу, экскременты, желчь, слюну, молоко и лимфу.

В плазме крови детей она в 1,5-:-3,0 раза выше, чем в крови взрослых.

Щелочная фосфатаза – гетерогенный фермент, представленный отдельными изоэнзимами, каждый из которых сосредоточен в определенном органе.

Уровень ЩФ может быть повышен при заболеваниях печени или билиарного тракта и болезнях костей. Среди болезней печени и билиарного тракта самый высокий уровень ЩФ наблюдаются при препятствии оттоку желчи (желчные камни в общем желчном протоке, рак головки поджелудочной железы). Уровень ЩФ обычно повышен при циррозе и раке печени (в том числе при метастазах). При остром гепатите активность ЩФ обычно лишь слегка повышена или даже может оставаться нормальной.

Щелочная фосфатаза  присутствует в высокой концентрации в остеобластах костей. Функцией этих клеток является формирование и постоянное обновление костной ткани. Любое состояние, связанное с повышением активности остеобластов проявляются повышенным уровнем ЩФ в крови. Высокая активность остеобластов связана с ростом и формированием костей, что обусловливает повышенный уровень ЩФ в крови у детей. Некоторые заболевания костей связаны с аномально высокой активностью остеобластов. Среди них болезнь Педжета, приводящая к деформации костей и обычно диагностируемая в среднем возрасте, а также остеомаляция (рахит) у детей, вызванная прежде всего дефицитом витамина D. Болезнь Педжета характеризуется особенно высокими уровнями ЩФ в плазме. Также высокая концентрация ЩФ часто обнаруживается во время срастания переломов костей, по мере формирования новой костной ткани. Наконец, активность ЩФ повышается у пациентов с опухолями костей (как первичных, так и вторичных). Первичные опухоли часто метастазируют в кости. Изолированное повышение уровня ЩФ при раке – плохой прогностический признак, так как означает распространение опухоли за пределы первичного очага.

Определение активности гамма-глютамилтранспептидазы (ГГТП). Гамма-глютамилтранспептидаза (ГГТП) – фермент, локализующийся преимущественно в наружной мембране клеток и принимающий участие в «строительстве» белковых молекул. Катализирует реакцию переноса глютамилового остатка с гамма-глютамилового пептида на аминокислоту, а также реакцию гидролиза гамма-глютамилового пептида. Фермент в большом количестве содержится в почках, поджелудочной железе, печени, стенках желчных ходов, селезенке, тонком кишечнике и других органах. Его активность в плазме, составляющая 0,9-6,36 ммоль/(ч·л) у практически здоровых мужчин и 0,6-3,96 ммоль/(ч·л) – у женщин, повышается при механической, застойной желтухе (при обтурации, закупорке внутрипеченочных и внепеченочных желчных ходов – холестазе), желчнокаменной болезни, холецистите, гепатите (характерно, что возрастание активности фермента начинается с момента падения активности трансаминаз), инфаркте миокарда (по истечении первых 4 суток заболевания с достижением максимума активности через 2-3 нед.: главным образом вследствие усиления восстановительных процессов в мышце сердца и печени), злокачественных новообразованиях с метастазами опухолей в печень, компенсированном циррозе печени, остром панкреатите, хроническом гломерулонефрите, амилоидозе почек.

Она возрастает под влиянием приема алкоголя, наркотиков, успокаивающих (седативных) средств. Поскольку активность фермента индуцируется алкоголем, ее определение  представляется более специфичным  показателем диагностики алкогольного нарушения функции печени, чем исследование с этой целью активности аминотрансфераз и щелочной фосфатазы. Таким образом, установление активности фермента является чувствительным тестом на выявление алкогольной интоксикации и может использоваться для диагностики хронического алкоголизма.