Ферменты

Фермент представляет собой специфическую органическую молекулу, которая ускоряет реакцию в биологических системах, действуя как биокатализатор. Это позволяет проводить реакции при относительно низких температурах, нейтральном рН и атмосферном давлении, в условиях, которые являются общими в телах людей. Ферменты служат катализаторами для многих биологических функций, в том числе естественных, непроизвольных реакций организма, таких как свертывание крови, переваривание пищи, мышечные и нервные функции.

Внутри человеческого тела ферменты можно найти в жидкостях организма, таких как кровь, слюна, желудочный сок и жидкости кишечника. Подавляющее большинство ферментов являются белками.

Помимо белкового компонента, ферменты могут также содержать небелковую часть.

В зависимости от ее наличия, ферменты можно разделить на:

• простые — содержащие только белковые части;
• комплексные — помимо белковой части, называемой апоферментом (которая сама по себе неэффективна), они содержат небелковую часть, также называемую кофактором.

Ферменты имеют три основные характеристики:

• они увеличивают скорость естественной химической реакции;
• реагируют только с одним конкретным субстратом или реагентом;
• активность фермента регулируется и контролируется внутри клетки несколькими различными способами, включая регулирование ингибиторами и активаторами.

Наиболее часто измеряемые ферменты

Щелочная фосфатаза

Щелочная фосфатаза (ЩФ) представляет собой фермент, обнаруживающийся в нескольких тканях по всему телу. Самые высокие концентрации ЩФ присутствуют в клетках кости и печени.

Повышенные уровни ЩФ в крови чаще всего вызывают заболевания печени или расстройства костной ткани.

В печени ЩФ обнаруживается на краях клеток, которые соединяются, образуя желчные протоки, крошечные трубки, источающие желчь от печени до кишечника, где это необходимо, чтобы помочь переваривать жир. Уровни ЩФ в крови могут быть значительно увеличены, например, в случаях, когда один или несколько желчных протоков блокируются. Это может произойти в результате воспаления желчного пузыря или при наличии желчных камней. Меньшее увеличение ЩФ в крови наблюдается при раке печени и циррозе, возникшем в результате использования токсичных для печени препаратов, а также при гепатите.

ЩФ в кости производится специальными клетками, называемыми остеобластами, которые участвуют в образовании кости. Каждый из различных типов тканей продуцирует различные формы ЩФ, называемые изоферментами. Любое состояние, вызывающее чрезмерное формирование кости, включая нарушения костей, такие как болезнь Педжета, может привести к увеличению уровня ЩФ. При этом, дети и подростки обычно имеют более высокий уровень ЩФ в крови, потому что их кости все еще растут.

Поэтому анализ должен интерпретироваться с использованием разных стандартных значений для детей и взрослых.

Если из клинических признаков и симптомов не видно, является ли источник высокого уровня ЩФ результатом заболевания печени или костей, то может быть проведен анализ для определения того, какой изофермент увеличен в крови.

Трансаминазы

Трансаминазы представляют собой ферменты с метаболической активностью внутри клеток.

Эти ферменты присутствуют в тканях печени, сердца, почек, мышц, отражающих активность печени и сердца.

Существует два типа трансаминаз:

• аланинтрансаминаза — в основном содержится в печени и почках, но также в небольших количествах в полосатых мышцах и эритроцитах;
• аспартатаминотрансфераза — встречается в большем количестве в полосатых мышцах, эритроцитах и ​​в печени.

Снижение уровня трансаминаз в крови человека может быть связано с беременностью или дефицитом витамина B6.

Их увеличение указывает на разрушение клеток печени при таких заболеваниях, как вирусный гепатит, инфекционный или токсический рак печени.

Увеличение трансаминаз также может быть связано с аутоиммунными заболеваниями:

• ожирением и избыточным весом;
• алкоголизмом;
• миопатиями;
• инфарктом миокарда;
• паразитозом;
• панкреатитом.

Увеличение уровней трансаминаз не обязательно отражает аномалию в организме. Следует выполнить повторную сдачу анализов с промежутком в несколько недель.

Кроме того, необходимо провести анализ крови на активность печени, включая, по крайней мере, анализ крови на гамма-ГТ, щелочную фосфатазу и билирубин.

ЛДГ

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) представляет собой фермент, необходимый в процессе превращения сахара в энергию для клеток человека. ЛДГ присутствует во многих видах органов и тканей по всему телу, включая печень, сердце, поджелудочную железу, почки, скелетные мышцы, лимфатические ткани и клетки крови.

При повреждении клеток в результате болезни или травмы, ЛДГ высвобождается в кровоток, что приводит к повышению его уровня в крови. Высокие уровни ЛДГ в крови указывают на острое или хроническое повреждение клеток, но необходимы дополнительные анализы для выявления причины.

Аномально низкие уровни ЛДГ встречаются редко и обычно не считаются вредными.

Поскольку ЛДГ присутствует во многих типах клеток, то повышенные уровни фермента ЛДГ могут указывать на следующие  заболевания и проблемы в организме:

• недостаточность кровотока;
• инсульт;
• некоторые виды рака;
• инфаркт;
• гемолитическая анемия;
• инфекционный мононуклеоз;
• заболевания печени, например, гепатит;
• травма мышц;
• мышечная дистрофия;
• панкреатит;
• некроз тканей;
• употребление алкоголя или некоторых лекарств;
• сепсис и септический шок.

Поскольку фермент находится во многих тканях по всему телу, его уровни сами по себе не будут достаточными для определения места и причины повреждения ткани.

Постановка диагноза также потребует использования других анализов в дополнение к измерению ЛДГ.

Гамма-ГТ

Гамма-глутамилтрансфераза (гамма-ГТ, ГГТ) представляет собой фермент, который содержится во многих органах по всему телу, причем самые высокие его концентрации обнаруживаются в печени. Как правило, гамма-ГТ присутствует в крови в низкой концентрации, но повышается при большинстве заболеваний, которые вызывают повреждение печени или желчных протоков.

Гамма-ГТ обычно является первым ферментом печени, который поднимается в крови, когда какой-либо из желчных протоков, переносящих желчь из печени в кишечник, закупоривается, например, опухолями или камнями. Это делает его наиболее чувствительным тестом на ферменты печени для выявления проблем желчных протоков.

Тем не менее, анализ на гамма-ГТ не является полезным в дифференцировании различных причин повреждения печени, поскольку фермент может быть повышен при многих типах заболеваний печени, таких как рак печени и вирусный гепатит, а также при состояниях, не связанных с печенью, например, при остром коронарном синдроме.

По этой причине анализ может быть полезен только в сочетании с другими тестами и при определении причины высокого уровня щелочной фосфатазы.

Холинэстераза

Холинэстеразы — это ферменты, участвующие в правильном функционировании нервной системы. В организме присутствуют два отдельных фермента:

• ацетилхолинэстераза — обнаруживается в эритроцитах, а также в легких, селезенке, нервных окончаниях и сером веществе головного мозга;
• псевдохолинэстераза – обнаруживается в сыворотке, а также в печени, мышцах, поджелудочной железе, сердце и белом веществе мозга.

Анализ на холинэстеразу измеряет активность этих ферментов.

Ацетилхолинэстераза участвует в передаче нервных импульсов методом разрушения ацетилхолина — вещества, которое помогает передавать сигналы через нервные окончания. Снижение активности фермента ацетилхолинэстеразы приводит к избыточному ацетилхолину в нервах, что может привести к чрезмерной стимуляции нервов в тканях и органах тела. Псевдохолинэстераза участвует в обработке и метаболизме лекарственных препаратов.

Двумя наиболее распространенными причинами для анализа уровней активности этих ферментов в крови являются:

• Органофосфатное воздействие пестицидов — анализ может быть сделан для выявления острого отравления или для наблюдения за теми, кто подвергается воздействию химических веществ, например, за фермерами или людьми, работающими с промышленными химикатами.
• Унаследованная недостаточность псевдохолинэстеразы – у некоторых людей есть наследственный дефицит из-за генетического варианта феррохолинэстеразы.