Enzimele plasmatice

Embed Size (px)

DESCRIPTION

fioifo

Text of Enzimele plasmatice

Enzimele plasmatice

Definitii.

Enzimele sunt catalizatori ai reactiilor biochimice din organism cu scopul de a creste viteza de desfasurare a lor. Din punct de vedere structural, aproape toate enzimele sunt proteine (cu exceptia ribozimilor care sunt forme de ARN cu rol enzimatic). Pot fi proteine simple, formate numai din aminoacizi sau heteroproteine, care pe langa partea proteica contin si o alta componenta: cofactor, coenzima sau grupari prostetice.

O reactie catalizata enzimatic are drept componente: substratul, produsul de reactie si enzima.

Izoenzimele catalizeaza aceeasi reactie in tesuturile unde se gasesc, sunt inrudite structural, dar nu identice; sunt proteine oligomere, iar diferentele structurale le imprima si anumite diferente in proprietatile fizico-chimice (ex: lactatdehidrogenaza are 5 izoenzime, creatinkinaza are 3 izoenzime).

Clasificarea enzimelor plasmatice.

In functie de localizarea substratului se descriu doua categorii de enzime:

functionale (au substratul in plasma) nefunctionale (nu au substratul in plasma; ele reprezinta majoritatea enzimelor)Enzimele plasmatice functionale sunt constant prezente in plasma, locul lor normal de actiune, unde au de indeplinit o functie fiziologica bine definita. Printre ele se numara: lecitin-colesterol-acil transferaza (enzima ce catalizeaza esterificarea colesterolului prin transferul unui grup acil de pe lecitina), enzimele si proenzimele coagularii si fibrinolizei, pseudocolinesteraza, ceruloplasmina.Majoritatea acestor enzime sunt sintetizate de ficat, care le secreta activ in plasma, unde se gasesc in concentratii mari. Scaderea activitatii acestor enzime functionale in plasma este expresia unei sinteze proteice defectuoase in ficat si traduce o suferinta hepatica grava. Absenta unora dintre aceste enzime in plasma se poate datora unor erori genetice mostenite, cum se intampla in cazul bolii Wilson (degenerescenta hepato-lenticulara) caracterizata printr-o deficienta a ceruloplasminei. Absenta genetica a pseudocolinesterazei are ca rezultat sensibilitatea subiectilor respectivi la unele anestezice din clasa acetilcolinei.Enzimele plasmatice nefunctionale nu au de indeplinit nici un rol in plasma. In conditii fiziologice, ele ajung in plasma in concentratii foarte mici, ca urmare a turn-overului celular (diviziune, moarte celulara). La randul lor, ele sunt clasificate in:- enzime ale secretiilor exocrine

- enzime intracelulare denumite si enzime de leziune

Enzimele secretiilor exocrine (lipaza, amilaza, tripsina pancreatica, fosfataza acida prostatica, fosfataza alcalina) pot prezenta scaderi in plasma in situatia in care organul secretor este atrofiat sau pot prezenta cresteri in cazul obstructiei cailor excretoare, in cazul unei permeabilitati crescute a membranelor celulelor producatoare sau in cazul unei sinteze si excretii crescute.Enzimele intracelulare/de leziune (lactat dehidrogenaza, transaminazele, creatinkinaza) actioneaza exclusiv la nivelul tesuturilor, in cadrul metabolismului celular. Ele ies din celule si ajung in plasma in conditii patologice, in urma agresarii celulei de origine de catre factori biologici, chimici, fizici. Exprimarea activitatii enzimelor.Valorile mici plasmatice ale enzimelor ar necesita metode performante si foarte costisitoare pentru dozare. De aceea, se masoara activitatea catalitica a enzimei. O unitate internationala (UI) reprezinta activitatea enzimatica ce asigura conversia unui mol de substrat intr-un minut, in conditii standard de pH, temperatura, prezenta cofactorilor, etc. Valoarea normala a activitatii enzimatice reprezinta echilibrul dintre rata sintezei si eliberarii enzimei in plasma (pe de o parte) si rata clearance-ului ei din circulatie (pe de alta parte).Clearance-ul enzimelor plasmatice.Clearance-ul se refera la modalitatea de epurare a unei substante din plasma intr-o anumita perioada de timp. Clearance-ul enzimelor plasmatice se poate realiza prin:

- pe cale urinara (amilaza serica)

- pe cale biliara (fosfataza alcalina, ceruloplasmina, -glutamiltranspeptidaza, 5nucleotidaza)

- prin sistemul reticuloendotelial (enzimele sunt indepartate prin fagocitoza sau sunt inactivate prin mecanism neelucidat)

Timpul de injumatatire (T1/2) al activitatii enzimelor plasmatice.T1/2 este un parametru farmacocinetic, definit ca timpul necesar scaderii la jumatate a concentratiei unei substante active in plasma.Enzimele intracelulare au o viata medie scurta in ser, de ordinul orelor sau zilelor . T1/2 trebuie cunoscut pentru aprecierea momentului recoltarii probei de sange. De exemplu, in infarctul de miocard se cer CK, GOT, LDH in functie de timpul scurs de la debutul durerii.Variatiile fiziologice ale activitatii plasmatice se inregistreaza in functie de:- varsta (fosfataza alcalina are valori mai mari la copii fata de adulti)

- sex (creatinkinaza are valori mai mari la barbati datorita muculaturii scheletice mai dezvoltate decat la femei)

- rasa (creatinkinaza este mai mare la negri fata de albi)

- activitate fizica (repausul la pat pentru 2-3 zile scade activitatea CK cu 20%)

Mecanismele care determina cresterea activitatii enzimelor plasmatice:

- leziune celulara (agresor biologic - virus, bacterie; chimic acizi, baze, toxine; fizic temperaturi extreme; in conditii de ischemie)- inductie enzimatica (sarurile biliare au efect inductor asupra fosfatazei alcaline)- turn-over celular crescut (lactatdehidrogenaza are activitate crescuta in neoplaziile de elemente figurate ale sangelui)- obstructie de duct excretor (in cazul enzimelor secretiilor exocrine)- clearance scazut

Gradul cresterii activitatii enzimatice depinde de:

- localizarea intracelulara a enzimei

Majoritatea enzimelor sunt uniloculare, fiind situate doar in citoplasma celulara sau in formatiuni subcelulare (ex glutamat dehidrogenaza in mitocondrii, catalaza in peroxizomi, fosfataza acida in lizozomi). Putine enzime biloculare, fiind siituate si in citoplasma si in mitocondrie (GOT, malat-dehidrogenaza, izocitrat-dehidrogenaza). Cunoasterea localizarii enzimelor este importanta pentru ca in cazul unei agresiuni celulare, enzimele citoplasmatice sunt primele care trec in plasma, in timp ce iesirea enzimelor din mitocondrii sau din alte organite celulare se produce doar in cazul unei actiuni agresive si prelungite a factorului patogen.- permeabilitatea membranara - gradul de vascularizatie

De exemplu, musculatura striata se imobilizeaza atunci cand este lezata, iar circulatia sanguina si limfatica se reduce mult, pe cand miocardul continua sa se contracte si atunci cand prezinta leziuni. Asa se poate explica faptul ca leziuni relativ reduse ale miocardului, in caz de infarct, produc modificari mai exprimate ale enzimelor in ser decat leziunile traumatice ale musculaturii sheletice.- numarul celulelor lezate, viteza producerii leziunii (in hepatita virala cu virus hepatitic A (VHA), cresterile transaminazelor sunt rapide si spectaculoase, de zeci si sute de ori fata de valoarea normala, in timp ce, in afectiunile cronice hepatice citoliza este mai modesta).Nu exista corelatie intre severitatea leziunii si activitatea enzimatica.

Factorii care determina cresteri nespecifice ale activitatii enzimelor:

- medicamente inductoare enzimatic (de ex activitatea -glutamiltranspeptidazei este indusa de fenobarbital si anticonvulsivante)- insuficienta circulatorie

- injectiile intramusculare pot creste activitatea creatinkinazei

- clearance scazut (de ex in macroamilazemie amilaza serica formeaza complexe cu imunoglubulinele si nu mai poate filtra renal).Cauzele valorilor scazute ale activitatii enzimatice:

- sinteza scazuta (insuficienta de organ)- deficite congenitale

- clearance crescut (rar).

Semnificatia clinica a activitatii enzimatice:

- se recomanda determinarea unui spectru larg de activitati enzimatice si utilizarea valorii izoenzimelor pentru punerea diagnosticului corect, pentru depistarea tesutului lezat (enzimele CK, GOT si LDH, precum si izoenzimele CK-MB, LDH1 se determina in suspiciunea de infarct miocardic);

- se recomanda determinarea in dinamica a activitatii enzimelor in vederea monitorizarii evolutiei bolii (in hepatite, determinarile de fac repetat pe parcursul a minim 6 luni).

Date practice privind activitatea enzimatica:- hemoliza creste valorile LDH, AST si intr-o masura mai mica pe cele ale ALT, CK, fosfataza acida, -glutamiltranspeptidaza;

- modalitatea de conservare a serului este importanta (fosfataza acida se inactiveaza extrem de rapid si activitatea ei trebuie determinata imediat dupa recoltare; fosfataza alacalina se inactiveaza la temperaturi mai mari de 4C; amilaza, lipaza, -glutamiltranspeptidaza isi pastreaza nealterata activitatea catalitica timp de 7 zile, atat la 4C, cat si la temperatura camerei);

- interpretarea valorii activitatii enzimatice se face in context clinic, iar artefactele se exclud (cetoacidoza diabetica determina rezultate fals crescute ale amilazei serice, acidoza lactica detrmina valori fals scazute ale ALT).1. Fosfataza alcalina- enzima ce face parte din clasa hidrolazelor, avand proprietatea de a hidroliza monoesteri organici ai fosfatului la pH alcalin (pH=10); necesita Mg2+ ca activator, este inhibata de Ca2+ si de fosfatii anorganici;- se gaseste in orice tesut, dar tesuturile bogate in fofataza alcalina sunt: osul (osteoblastele), ficatul (tractul hepatobiliar), placenta si intestinul;- este situata pe suprafata membranei celulare, are T1/2 = 7 zile si clearance-ul hepatic;

- cresteri fiziologice ale activitatii fosfatazei alcaline se inregistreaza in copilarie si pubertate, cand exista o crestere osoasa rapida, in saptamanile 16-20 ale unei sarcini normale, crescand pana la nivelul maxim (x2 valoarea normala