Ферменты сыворотки крови

Ферменты (лат. fermentare – вызывать брожение, синоним «энзимы») – специфические вещества белковой природы, вырабатываемые клетками и тканями живых организмов. Ферменты относятся к группе биокатализаторов, общим свойством которых является способность изменять скорость химических процессов, свойственных живому организму.

 

Ферментативный катализ лежит в основе всех проявлений жизни. Разнообразие физиологических функций (проводимость нерва, сокращение мышцы, рост, секреция и др.) обеспечивается ферментативными процессами.

 

Практически все метаболические реакции, протекающие в организме, являются ферментативными. Ферментативные процессы были известны в далекой древности и использовались в хлебопечении, сыроварении, для получения спиртных напитков.

 

Ферменты являются белками, простыми или сложными. Молекулярный вес их колеблется в широких пределах: от нескольких тысяч до миллиона. По аминокислотному составу ферменты не отличаются от белков, не обладающих ферментативным действием. Активность ферментов обусловлена специфическим расположением аминокислот в белковой молекуле.

 

Факторы, влияющие на активность фермента: температура, вид субстрата (объекта воздействия фермента), рН среды, наличие активаторов и ингибиторов (ингибиторы – вещества, подавляющие активность ферментов).

 

Разные ферменты имеют максимальную активность при различных величинах рН. Оптимум рН обычно лежит в пределах, близких к нейтральной среде; для некоторых протеолитических ферментов (то есть ферментов, участвующих в расщеплении белков) – в сильно кислой или щелочной области.

 

Скорость ферментативной реакции зависит от природы фермента, который может обладать низкой или высокой активностью. При прочих равных условиях начальная скорость ферментативной реакции пропорциональна концентрации фермента. Повышение температуры, как правило, увеличивает активность фермента, но при дальнейшем повышении температуры может наступить его инактивация.

 

Одним из характерных и весьма важных в биологическом отношении свойств ферментов является их высокая специфичность, заключающаяся в том, что каждый фермент действует только на одно вещество или несколько сходных по своему строению веществ и не действует на другие соединения. Специфичность фермента определяется его белковым составом. Одни ферменты обладают высокой специфичностью, другие малоспецифичны.

 

Протеолитические ферменты, выделяющиеся в желудочно-кишечный тракт, находятся в виде так называемых проферментов (зимогенов), что исключает возможность самопереваривания тканей, вырабатывающих данные ферменты. В неактивном состоянии продуцируются и ферменты, участвующие в процессе свертывания крови.

 

В основе многих заболеваний лежат нарушения нормального функционирования ферментативных процессов. К настоящему времени идентифицировано около 1000 различных ферментов, из которых более 50 уже нашли применение в лабораторной диагностике.

 

Большинство ферментов, катализирующих химические реакции, протекающие в живом организме, находятся в клеточной среде, тем не менее на основании анализов внеклеточных жидкостей (особенно плазмы или сыворотки крови) можно сделать заключение об изменениях, происходящих внутри клеток разных органов и тканей.

 

Повышенное или пониженное содержание ферментов – чрезвычайно тонкий и чувствительный показатель состояния организма. Изменения активности ферментов в биологических жидкостях может быть обусловлено рядом причин.

 

Повышение активности может быть результатом ускорения процессов синтеза фермента (например, щелочной фосфатазы при рахите, гепатите), некроза клеток (например, креатинфосфокиназы, аспартатаминотрансферазы при инфаркте миокарда), понижения выведения (например, щелочной фосфатазы при закупорке желчевыводящих путей), повышения проницаемости клеточных мембран (например, аланин– и аспартатаминотрансфераз при вирусном гепатите).

 

Понижение ферментативной активности вызывается уменьшением числа клеток, секретирующих фермент, недостаточностью синтеза, увеличением выведения фермента, торможением его активности ингибитором.

 

Основной принцип диагностики – выбор оптимального спектра ферментов, изменение активности которых характерно для патологии определенных органов или тканей. Определение ряда сывороточных ферментов помогает в диагностике заболеваний печени, желчевыводящих путей, поджелудочной железы, скелетной мускулатуры. Использование ферментных тестов при инфаркте миокарда особенно необходимо в тех случаях, когда затруднена интерпретация электрокардиограммы. Исследование ферментов помогает диагностировать некоторые заболевания крови, злокачественные новообразования (опухоли).

 

Для интерпретации результатов, полученных при исследовании, важно знать нормальные величины активности изучаемого фермента. Кроме того, иногда необходимо учитывать возраст и пол, характер питания, интенсивность физической нагрузки.

 

Сывороточные ферменты могут значительно менять свою активность под влиянием препаратов, ряда веществ (например, алкоголя). Лаборатория, производящая исследование, обязательно должна указывать пределы колебаний нормальных величин активности фермента, поскольку его определение может осуществляться различными методами.

 

Аминотрансферазы (АЛТ, ACT)

 

Аминотрансферазы – аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (ACT). АЛТ присутствует в очень больших количествах в печени и почках, в меньших – в скелетных мышцах и сердце. ACT распределена во всех тканях тела. Наибольшая активность имеется в печени, сердце, скелетных мышцах и эритроцитах.

 

Норма АЛТ (АлАТ):

Возраст

АлАТ, Ед/л

< 5 дней

< 49

5 дней - 6 месяцев

< 56

6 - 12 месяцев

< 54

1 - 3 года

< 33

3 года - 6 лет

< 29

6 - 12 лет

< 39

Женщины

12 - 17 лет

< 24

> 17 лет

< 31

Мужчины

12 - 17 лет

< 27

> 17 лет

< 37

 

 

Норма АСТ (АсАТ):

Возраст

АсАТ, Ед/л

< 5 дней

< 97

5 дней - 6 месяцев

< 77

6 - 12 месяцев

< 82

1 - 3 года

< 48

3 года - 6 лет

< 36

6 - 12 лет

< 47

Женщины

12 - 17 лет

< 25

> 17 лет

< 31

Мужчины

12 - 17 лет

< 29

> 17 лет

< 37

 

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – физиологическое – прием лекарственных препаратов: аскорбиновая кислота, кодеин, морфий, эритромицин, гентамицин, линкомицин, холинергические препараты;

• повышение активности – патологическое – острый вирусный гепатит (ACT до 150-1000 Ед/л, АЛТ до 300-1000 Ед/л), хронический гепатит, цирроз печени, опухоли печени и метастазы в печень, инфекционный мононуклеоз, инфаркт миокарда (при этом активность ACT выше чем активность АЛТ), легочная эмболия, опоясывающий лишай (Herpes zoster), полиомиелит, малярия, лептоспироз;

• снижение активности – снижение содержания в организме витамина В6, повторные процедуры гемодиализа, почечная недостаточность, беременность.

 

Гамма-глутамилтрансфераза

 

Гамма-глутамилтрансфераза или гамма-глутамилтранспептидаза (гамма-ГТ, ГГТ, GGT, Gamma-glutamyltransferase) – фермент, участвующий в обмене аминокислот. Анализ ГГТ применяется в диагностике заболеваний печени и других органов желудочно-кишечного тракта.

 

Норма:

 

• для мужчин до 32 Ед/л;

• для женщин до 49 Ед/л.

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности ГГТ – в основном при заболеваниях печени и желчевыводящих путей, при алкогольной интоксикации и хроническом алкоголизме, при приеме эстрогенов, пероральных контрацептивов;

• снижение активности ГГТ – при циррозе печени.

 

Амилаза

 

Амилаза (α-амилаза) – фермент, ответственный за разложение крахмала до мальтозы. В организме человека а-амилаза содержится в различных органах и тканях.

 

Норма: 25–100 Ед/л

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – острый панкреатит, вирусный гепатит, эпидемический паротит («свинка»), лекарственные препараты – кортикостероиды, салицилаты, тетрациклин;

• снижение активности – гепатиты, токсикозы беременных, недостаточная функция поджелудочной железы.

 

Амилаза панкреатическая

 

Амилаза панкреатическая – фермент, секретирующийся клетками поджелудочной железы.

 

Норма:

 

• мужчины – до 50 Ед/л;

• женщины – до 50 Ед/л;

• беременность от 1-й до 40-йнедели – до 50 Ед/л.

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – панкреатит (обычно – острый), прием алкоголя, лекарственных препаратов – глюкокортикоидов, пероральных контрацептивов, наркотических средств, мочегонных препаратов, реже – острая хирургическая патология, протекающая с перитонитом;

• снижение активности – недостаточность поджелудочной железы, при хроническом панкреатите и тяжелых формах острого панкреатита – неблагоприятный признак.

 

Лактат

 

Лактат (лактатдегидрогеназа, ЛДГ) – фермент, участвующий в процессе окисления глюкозы и образовании молочной кислоты. ЛДГ содержится почти во всех органах и тканях человека, особенно много его в мышцах. При полноценном снабжении тканей кислородом соль молочной кислоты (лактат) не разрушается и выводится. В условиях недостатка кислорода – накапливается, вызывает чувство мышечной усталости, нарушает процесс тканевого дыхания.

 

Анализ биохимии крови на ЛДГ проводят для диагностики заболеваний миокарда (сердечной мышцы), печени, опухолевых заболеваний.

 

Норма:

 

• дети до 1 месяца – 150–785 Ед/л;

• дети 1–6 месяцев – 160–435 Ед/л;

• дети 7-12 месяцев – 145–365 Ед/л;

• дети 1–2 лет – 86-305 Ед/л;

• дети 3-16 лет – 100–290 Ед/л;

• взрослые – 120–240 Ед/л;

• беременность 1-40-я неделя – до 240 Ед/л.

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – заболевания печени (вирусный и токсический гепатит, желтуха, цирроз печени), инфаркт миокарда и инфаркт легкого, заболевания кровеносной системы (анемия, острый лейкоз), травмы скелетных мышц, острый панкреатит, заболевания почек (гломерулонефрит, пиелонефрит), злокачественные опухоли различных органов, недостаточное снабжение кислородом тканей (кровотечение, сердечная недостаточность, дыхательная недостаточность, анемия);

• повышение активности происходит также при беременности, у новорожденных и при физической нагрузке, после приема алкоголя и некоторых лекарственных веществ (кофеин, инсулин, аспирин);

• снижение активности ЛДГ диагностического значения не имеет.

 

Креатинкиназа

 

Креатинкиназа (креатинфосфокиназа) – фермент, содержащийся в скелетных мышцах, реже – в гладких мышцах (матке, ЖКТ) и головном мозге. Поэтому определение креатинфосфокиназы крови широко применяется в ранней диагностике инфаркта миокарда.

 

Норма:

 

Возраст

Уровень КФК,  
Ед/л

2 - 5 дней

< 652

5 дней - 6 месяцев

< 295

6 - 12 месяцев

< 203

12 мес. - 3 года

< 228

3 года- 6 лет

< 149

Женщины

6 - 12 лет

< 154

12 - 17 лет

< 123

> 17 лет

< 167

Мужчины

6 - 12 лет

< 247

12 - 17 лет

< 270

> 17 лет

< 190

 

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – инфаркт миокарда, миокардит, миокардиодистрофия, сердечная недостаточность, столбняк, гипотиреоз, «белая горячка» (алкогольный делирий), опухоли мочевого пузыря, молочной железы, кишечника, легкого, простаты, печени;

• снижение активности – при уменьшении мышечной массы и малоподвижном образе жизни.

 

Фосфатаза щелочная

 

Биохимический анализ крови на щелочную фосфатазу проводят для диагностики заболеваний костной системы, печени, желчевыводящих путей и почек.

 

Норма щелочной фосфатазы в крови:

 

• женщины – до 240 Ед/л;

• мужчины – до 270 Ед/л;

• у детей показатели выше (до 600 Ед/л) в связи с активным процессом роста костей.

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – в случае застоя желчи при заболеваниях печени, поражения печени, вызванные лекарствами (хлорпромазин, метилтестостерон), заболевания костей, заболевания паращитовидных желез, рахит, воздействие лекарственных препаратов (сульфаниламиды, бутадион, эритромицин, тетрациклин, линкомицин, новокаинамид, пероральные контрацептивы, передозировка аскорбиновой кислоты);

• повышение активности физиологическое – в последнем триместре беременности и после менопаузы;

• снижение активности – гипотиреоз, нарушения роста костей, недостаток цинка, магния, витамина В12 или С (цинга) в пище, анемии. Во время беременности снижение активности щелочной фосфатазы происходит при недостаточности развития плаценты.

 

Липаза

 

Определение липазы составляет основу диагностики панкреатита одновременно с анализом уровня а-амилазы в крови. При остром панкреатите уровень липазы в крови увеличивается через несколько часов после острого приступа до 200 раз.

 

Норма липазы для взрослых – от 0 до190 Ед/мл.

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – панкреатиты любого происхождения, перитонит, ожирение, сахарный диабет, подагра, прием барбитуратов.

• снижение активности – онкологические заболевания (кроме рака поджелудочной железы), избыток жиров в питании.

 

Холинэстераза

 

Показания к назначению анализа:

 

• подозрение на отравление фосфорорганическими инсектицидами (например, дихлофос и другие);

• оценка функций печени при имеющейся печеночной патологии;

• оценка риска осложнений при хирургических вмешательствах, исследование чувствительности пациента к действию миорелаксантов (при общем наркозе).

 

Норма: 5300-12900 Ед/л.

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение активности – алкоголизм, артериальная гипертония, маниакально-депрессивный психоз, нефроз, ожирение, рак молочной железы, сахарный диабет, столбняк;

• повышение активности может происходить на начальных сроках беременности;

• снижение активности – заболевания печени (цирроз, гепатит, метастатический рак печени), инфаркт миокарда, острое отравление инсектицидами, онкологические заболевания;

• снижение активности может происходить на поздних сроках беременности, после хирургических вмешательств и при применении некоторых лекарственных препаратов (пероральные контрацептивы, анаболические стероиды, глюкокортикоиды).

 

С-пептид

 

С-пептид (Insulin C-peptide, Connecting peptide) – это фрагмент молекулы проинсулина, в результате отщепления которого образуется инсулин.

 

Показания к назначению анализа: диагностика сахарного диабета.

 

Норма:

 

• в сыворотке крови – 0,7–4,0 нг/л;

• в моче – 15,5-28,0 нг/л.

 

Причины изменения нормальных показателей:

 

• повышение показателей – опухоль, продуцирующая инсулин, обострение хронического панкреатита, избыточный синтез инсулина;

• снижение показателей – сахарный диабет I типа, снижение содержания инсулина в крови вследствие воспалительного процесса (краснуха), стрессовая реакция, избыточное введение инсулина.