ENZIMI U KLINIČKOJ MEDICINI-Seminarski rad-

SADRŽAJ:

I.UVOD...........................................................................................................................................3

II.ENZIMI U KLINIČKOJ MEDICINI......................................................................................4

II.1. Dijagnostički značaj enzima.................................................................................................4

II.2. Uzroci i dijagnostički značaj hiperfermentemije..................................................................5

II.3. Dijagnostički važni enzimi...................................................................................................8

II.3.1. Laktat dehidrogenaza (LDH).........................................................................................8

II.3.2. Transaminaze (Aspartat transaminaza, AST ili GOT; Alanin transaminaza, ALT ili GPT).........................................................................................................................................9

II.3.3. Kreatinfosfokinaza (CPK)...........................................................................................10

II.3.4. ϒ-glutamiltransferaza (ϒ-GT).....................................................................................11

II.3.5. α-Amilaza....................................................................................................................12

II.3.6. Lipaza..........................................................................................................................12

II.3.7. Alkalna fosfataza (Af).................................................................................................12

II.3.8. Kisela fosfataza (KF)...................................................................................................13

II.3.9. Holinesteraza...............................................................................................................13

II.3.10. Himotripsin................................................................................................................13

II.3.11. Tripsin........................................................................................................................14

II.3.12. Aldolaza.....................................................................................................................14

III. ZAKLJUČAK........................................................................................................................14

IV. LITERATURA......................................................................................................................15

2

I.UVOD

Oko 90% od ukupnog broja proteina prisutnih u organizmu pokazuju katalitičku aktivnost.Ovaj veliki broj raznovrsnih enzima omogućava normalne metaboličke procese koji obezbjeđuju hemijsku energiju i metabolite neophodne za rast, razvoj, ćelijsku diferencijaciju, transport i normalne funkcije ćelija i organizma u cjelini. Pored velikog značaja u sinhronizovanom odvijanju mnogobrojnih biohemijskih reakcija, fermenti su za medicinu važni i sa dijagnostičkog i terapijskog aspekta.Dijagnostički značaj enzima se ogleda u korištenju enzimskih testova za postavljenje dijegnoze pojedinih oboljenja, zatim za utvđivanje enzimopatija i u prenatalnoj dijagnostici.

Enzimska dijagnostika se zasniva na činjenici da su enzimi ćelijskog metabolizma u mnogo većoj koncentraciji prisutni u intracelularnom prostoru nego u krvnoj plazmi, a pri oštećenju ćelija ovi makromolekuli prelaze u cirkulaciju, pa određivanje enzimske aktivnosti u serumu (plazmi) može da posluži kao dragocjen indikator patoloških procesa u pojedinim tkivima i organima.

Dijagnoza enzimopatija se takođe vrši mjerenjem enzimske aktivnosti, ali ne userumum već u krvi, punktatima tkiva ili kulturi ćelija (fibroblasta, leukocitai dr.) na taj način se otkrivaju i oboljeli, kao i heterozigotni nosioci defekta. Enzimopatije su nesljedne, genetski uslovljene bolesti koje se ubrajaju u urođene greške metabolizma. Ove molekularne bolesti su prouzrokovane mutacijama koje pogađaju gene odgovorne za primarnu strukturu enzimskih molekula.

Prenatalna dijagnostika koristi, pored ostalih analiza, i izvjestan broj enzimskih testova za utvđivanje eventualnog prisustva genetskih anomalija u plodu onih trudnica koje su u prethodnom periodu rađale defektnu djecu. Za ova ispitivanja koristi se amnionska tečnost.

Upotreba enzima u terapiji za sada nema široku primjenu, ali je kod nekih bolesti primjena specifičnih enzima od izuzetnog značaja.Preparati digestivnih enzima koriste se kao supstituciona terapija kod gastrointestinalnih i bilijarnih bolesti. Najčešće se u tu svrhu upotrebljavaju enzimi egzokrinog pankreasa (zajedno sa žučnim solima).

Prema mjestu djelovanja enzimi se svrtavaju u tri osnovne grupe, u koje ulaze: enzimi intracelularnog metabolizma, plazma-specifični enzimi i sekretorni enzimi.Dakle, u patološkim uslovima u krvnoj plazmi (serumu) se povećava aktivnost enzima intracelularnog metabolizma, i sekretornih enzima, a smanjuje se aktivnost plazma-specifičnih enzima.Povećanje aktivnosti enzima u serumu može da bude posljedica slijedećih činilaca: povećanog izlaska enzima iz oštećenih tkiva, aktivacija enzma u krvnoj plazmi, pojačane biosinteze enzimskih molekula, smetnje e ekskreciji, otežane sekrecije.

Povećan izlazak enzima iz tkiva u cirkulaciju je zbog poremećene propustljivosti ćelijskih membrana ili narušavanja njihovog integriteta, a u težim slučajevima zbog nekrozee ćelija, odnosno dezintegracije i razaranja ćelijskih struktura.Pošto je poluživot fermenata u krvnoj plazmi relativno kratak, porast enzimske aktivnosti ukazuje na svjež, odnosno aktivan patološki proces.Enzimi intracelularnog metabolizma i sekretorni fermenti u krvnoj plazmi imaju kratak poluživot, pa služe kao indikatori svježeg oštećenja ćelija. Enzimi koji imaju kratak poluživot u krvi nisu značajni za dijagnostičke svrhe i klinička istraživanja. Uzima se da su dijagnostički važni enzimi čiji je poluživot od 3-5 sati i duži. Dijagnostički važni enzimi: laktat dehidrogenaza (LDH), transaminaze (aspartat transaminaza, AST ili GOT; alanin transaminaza, ALT ili GPT), kreatinfosfokinaza (CPK), ϒ-glutamiltransferaza (ϒ-GT), α-amilaza, lipaza, alkalna fosfataza (Af), kisela fosfataza (KF), holinesteraza, himotripsin, tripsin, aldolaza.

3

II.ENZIMI U KLINIČKOJ MEDICINI

Prema podacima iz literature oko 90% od ukupnog broja proteina prisutnih u organizmu pokazuju katalitičku aktivnost. Ovaj veliki broj raznovrsnih enzima omogućava normalne metaboličke procese koji obezbjeđuju hemijsku energiju i metabolite neophodne za rast, razvoj, ćelijsku diferencijaciju, transport i normalne funkcije ćelija i organizma u cjelini. Pored velikog značaja u sinhronizovanom odvijanju mnogobrojnih biohemijskih reakcija, fermenti su za medicinu važni i sa dijagnostičkog i terapijskog aspekta.

II.1. Dijagnostički značaj enzimaDijagnostički značaj enzima se ogleda u korištenju enzimskih testova za postavljenje

dijegnoze pojedinih oboljenja, zatim za utvđivanje enzimopatija i u prenatalnoj dijagnostici.Enzimska dijagnostika se zasniva na činjenici da su enzimi ćelijskog metabolizma u

mnogo većoj koncentraciji prisutni u intracelularnom prostoru nego u krvnoj plazmi, a pri oštećenju ćelija ovi makromolekuli prelaze u cirkulaciju, pa određivanje enzimske aktivnosti u serumu (plazmi) može da posluži kao dragocjen indikator patoloških procesa u pojedinim tkivima i organima. Pošto su enzimi veoma aktivni katalizatori, njihova aktivnost u serumu se značajno povećava i pri malom porastu koncentracije fermenata u tjelesnim tečnostima, što čini enzimske testove veoma osjetljivim pokazateljima tkivnog oštećenja: i pri relativno malim lezijama u tkivima aktivnost mnogih fermenata se u serumu značajno povećava. Određivanje aktivnosti većeg broja fermenata u serumu (plazmi) i drugim tjelesnim tečnostima ima veliku primjenu u medicini ne samo za postavljanje dijagnoze i diferencijalne dijagnoze bolesti, već i za praćenje uspješnosti terapije.

Dijagnoza enzimopatija se takođe vrši mjerenjem enzimske aktivnosti, ali ne u serumu već u krvi, punktatima tkiva ili kulturi ćelija (fibroblasta, leukocitai dr.) na taj način se otkrivaju i oboljeli, kao i heterozigotni nosioci defekta. Enzimopatije su nesljedne, genetski uslovljene bolesti koje se ubrajaju u urođene greške metabolizma. Ove molekularne bolesti su prouzrokovane mutacijama koje pogađaju gene odgovorne za primarnu strukturu enzimskih molekula. Kao posljedica genetskih poremećaja javlja se ili nemogućnost sinteze odgovarajućih enzima, ili se sintetišu defektni molekuli (atipične strukture), čija je katalička aktivnost smanjena.

Pristupi u terapiji enzimopatija su različiti, zavisno od prirode metaboličkog procesa u kome dati enzim učestvuje, kao i od stepena i vrste enzimskog deficita. Ukoliko enzimski defekt nije kompletan, stanje može po pravilu da se popravi unošenjem većih količina supstrata ili većih doza vitamina, odnosno koenzima. Obrnuto, kod nekih vrsta enzimopatija (na primjer, fenilketonurije), potrebno je da se spriječi uzimanje supstrata ishranom da bi se tako onemogućilo stvaranje toksičnih produkata alternativnim putem. Ako je poremćaj posljedica nedovoljne aktivnosti enzima, kompenzacija može da se vrši enzimskom indukcijom pomoću nekih lijekova.

Kod mnogih enzimopatija je potrebno da se obezbjedi supstitucija onih metabolita koji usljed enzimskog poremećaja nedostaju. Supstitucija nedostajućeg fermenta komercijalnim preparatima za sada još nije uspješna. Bolje rezultate daju transfuzije krvi, odnosno svježih eritrocita u kojima je aktivan enzim čiji je deficit verifikovan kod pacijenta. Na primjer pacijentima sa imunodeficijencijom prećenom nedostatkom adenozin dezaminaze daju se Er koji imaju normalnu aktivnost ovog fermenta.

4

Prenatalna dijagnostika koristi, pored ostalih analiza, i izvjestan broj enzimskih testova za utvđivanje eventualnog prisustva genetskih anomalija u plodu onih trudnica koje su u prethodnom periodu rađale defektnu djecu. Za ova ispitivanja koristi se amnionska tečnost.

Upotreba enzima u terapiji za sada nema široku primjenu, ali je kod nekih bolesti primjena specifičnih enzima od izuzetnog značaja. Tako je blagovremena intravenska ili intrakoronarna aplikacija streptokinaze kod infarkta miokarda najčešće presudna za ishod bolesti. Streptokinaza se dobija iz jedne vrste αhemolizirajućeg streptokoka, a djeluje tako što sa plazminogenom stvara kompleks (aktivator) koji pretvara plazminogen u plazminenzim koji ima sposobnost da razlaže svježe fibrinske trombe.

Preparati digestivnih enzima koriste se kao supstituciona terapija kod gastrointestinalnih i bilijarnih bolesti. Najčešće se u tu svrhu upotrebljavaju enzimi egzokrinog pankreasa (zajedno sa žučnim solima).Isto tako se često koriste različiti proteolitički enzimi (samostalno ili sa antibioticima) u cilju dostranjivanja nekrotizovanih dijelova tkiva, ili eliminaciju edema pri zapaljivim procesima (Chymoral, Chymociclar).

Enzimi kao specifični reagensi koriste se za određivanje koncetracije pojedinihvažnih sastojaka u tjelesnim tečnostima (najčešće u serumu, odnosno krvnoj plazmi). Tako se pomoću enzima kao gotovih reagenasa (komercijalnih preparata) vrši kvantifikovanje holesterola, glikoze, ureje i drugoh organskih jedinjenja u serumu za dijagnostičke potrebe. Enzimske metode su vrlo specifične i imaju široku primjenu u biohemiji.

Enzimatsko-imunohemijske metode, kao što su EIA (enzyme-immuno assy), ELISA (enzyme-multiplied immunoassay technique) se dosta upotrebljavaju za identifikovanje antigena i antitijela i za određivanje njihove koncentracije.Ove metode su veoma osjetljive i specifične, pa se uspješno primjenjuju i za određivanje raznih proteina koji su prisutni u malim koncentracijama, kao i za otkrivanje tumorskih antigena, antigena patogenih mikroorganizama, za mjerenje mnogih hormonam lijekova i toksina, zatim za praćenje titra antitijela protiv različitih makromelekula i dijelova ćelija.

Ispitivanje aloenzima ima veliki značaj u humanoj genetici, sudskoj medicini i kariminalistici. Allofermenti se sreću kao individualna osobnost, ili kao karakteristika pojedinih etničkih grupa, porodica ili rasa. Javljaju se kao rezultat tačkastih mutacija i najčešće ne dovode do patoloških promjena (na primjer, alloenzimi kisele fosfataze eritrocita).Alleloenzimi manjeg broja fermenata izazivaju poremećaje sa manifestnim znacima bolesti u homozigotu (na primjer, allofermenti glikozo-6-fosfat dehidrogenaze). Proučavanje alloenzima služi kao metodologija za utvrđivanje hemijsko-biološke konstitucije pojedinaca i nihovih srodnika. Smatra se da pomoću normalnih allelofermenata može data osoba da se identifikuje preciznije nego pomoću otiska palca. Ispitivanje patoloških alleloenzima je značajno za postavljanje dijagnoze bolesti, a takođe i za otkrivanje heterozigotnih nosilaca određenog enzimskog defekta. Pretpostavlja se da allelofermenti u značajnoj mjeri određuju specifične individualne karakteristike metaboličkih procesa u organizmu što sa svoje strane uslovljava predispoziciju pojedinaca za određene bolesti.

II.2. Uzroci i dijagnostički značaj hiperfermentemije

Svi enzimi se (kao i drugi proteini) sintetišu na ribozomima i odatle prelaze u različite dijelove ćelija gdje vrše svoju biološku funkciju. Najveći broj fermenata djeluje u ćelijama u kojima s eostvaruje njihova biosinteza, dok relativno mali broj enzima svoje kataličko dejstvo ispoljava izvan mjesta sinteze. Prema mjestu djelovanja enzimi se svrtavaju u tri osnovne grupe, u oje ulaze:

1. Enzimi intracelularnog metabolizma

5

2. Plazma-specifični enzimi3. Sekretorni enzimi

Enzimi intracelularnog metabolizma (ili intacelularni enzimi) su najmnogobrojniji. Pod njihovim uticajem se ostvaruju procesi katabolizma ili anabolizma organskih materija u ćelijama. Pod normalnim uslovima u krvnoj plazmi se ovi enzimi pojavljuju u malim količinama i potiču iz minimalnog broja oštećenih, ili izumrlih ćelija. Pri patološkim stanjima kad se poremeti prpustljivost, ili naruši integritet ćelijskih membrana, ovi makromolekuli prelaze u ekstracelularnu tečnost, dospijevaju u cirkulaciju, pa se njihova aktivnost u krvnoj plazmi (serumu) povećava.

Plazma-specifićni enzimi se stvaraju unutar ćelija, nejčešće u hepatocitima, a svoju aktivnost ispoljavaju u krvnoj plazmi. U ove enzime spadaju: nespecifična holinesteraza, lecitinholesterol-aciltransferaza, ceruloplazmin, fermenti koagulacije krvi i fermenti fibrinolize. Ti enzimi se sintetišu u jetri, pa se kod oboljenja hepatocita, njihova aktivnost u krvnoj plazmi smanjuje. Ovoj grupi fermenata pripada i lipoproteinska lipaza koja se stvara u endotelu krvnih sudova, kao i angiotenzin-konvertujući enzim koji nastaje u mnogim tkivima, a u krvnoj plazmi pretvara angiotenzin I u aktivni angiotenzin II (vazokonstriktor).

Sekretorni enzimi normalno djeluju izvan ćelija u koima se stvaraju. U ovu grupu spadaju: enzimi egzokrinog pankreasa, ptijalin i kisela fosfataza iz prostate. U fiziološkim uslovima prisustvo ovih enzima u krvnoj plazmi je minimalno, a povećava se pri patološkim procesima. Porast aktivnosti ovih fermenata u plazmi se sreće kad je blokiran (djelimično ili potpuno) njihov normalan put do mjesta djelovanja (na primjer kad je poremećeno izlučivanje enzima pankreasa u tanko crijevo). U tim situacijama ovi enzimi prelaze iz odvodnih puteva u ekstracelularne prostore i odlaze u cirkulaciju, pa njihova aktivnost u krvnoj plazmi raste.

Dakle, u patološkim uslovima u krvnoj plazmi (serumu) se povećava aktivnost enzima intracelularnog metabolizma, i sekretornih enzima, a smanjuje se aktivnost plazma-specifičnih enzima.

Promjene aktivnosti fermenata krvne plazme su najčešće prouzrokovane bržim oslobađanjem enzimskih molekula iz oštećenih ćelija u ekstracelularnu tečnost. Pošto su enzimi veoma aktivni u malim koncentracijama, jasno je da i malo povećanje njihove količine može da se otkrije mjerenjem enzimske aktivnosti, pa su enzimski testovi veoma osjetljivi, jer pomoću njih mogu da se detektuju i relativno mala oštećenja tkiva. Takođe koncentracija enzima u tkivima je mnogostruko veća nego u krvnoj plazmi, pa zato i kada mali procenat njihovih molekula pređe iz tkiva u krv, aktivnost u plazmi se značajno povećava. Na primjer aktivnost AST je normalno u miokardu oko 7800, au jetri oko 7100 puta veća nego u serumu. Ako se uzmu u obzir zapremine krvi, jetre i srčanog mišića, proizilazi da će se aktivnost ovog fermenta u serumu udvostručiti kada iz miokarda u cirkulaciju pređe 0.15%, a iz jetre samo 0.03% od njegovog ukupnog sadržaja.Povećanje aktivnosti enzima u serumu može da bude posljedica slijedećih činilaca:

1. Povećanog izlaska enzima iz oštećenih tkiva2. Aktivacija enzma u krvnoj plazmi3. Pojačane biosinteze enzimskih molekula4. Smetnje e ekskreciji5. Otežane sekrecije.

6

Povećan izlazak enzima iz tkiva u cirkulaciju je zbog poremećene propustljivosti ćelijskih membrana ili narušavanja njihovog integriteta, a u težim slučajevima zbog nekrozee ćelija, odnosno dezintegracije i razaranja ćelijskih struktura.

Povećanja u krvnoj plazmi samo onih enzima koji potiču iz citozola ćelija, ukazuju na lakša, reverzibilna oštećenja tkiva. Međutim, prelazak u cirkulaciju i enzima koji su lokalizovani u mitohondrijama svjedoči o prisutnoj nekrozi (izumiranju) ćelija. Na primjer, kod lakših oblika hepatita u serumu se poveća aktivnost ALT, a kod teških oštećenja parenhima jetre javlja se porast aktivnosti glutamat dehidrogenaze u serumu.

Poslije prelaska iz ćelija u intravaskularni prostor, fermenti relativno brzo gube svoju aktivnost. Obično se inaktivacija enzima dešava prije nego što njihovi molekuli (ili dijelovi molekula) iščeznu iz cirkulacije.

Pošto je poluživot fermenata u krvnoj plazmi relativno kratak, porast enzimske aktivnosti ukazuje na svjež, odnosno aktivan patološki proces.

Sa dijagnostičkog aspekta je važan podatak da raspored enzima i izoenzima čija se aktivnost povećava u serumu, u velikoj mjeri odgovara njihovom rasporedu u oštećenom tkivu. Pošto izoenzimi imaju karakterističan raspored u tkivima i pokazuju veću organo-specifičnost nego enzimi u globalu, povećanje njihove aktivnosti u serumu ima veću dijagnostičku vrijednost. Kod izvjesnih oboljenja može korisne informacije da pruži ispitivanje većeg broja enzima u serumu, pri čemu se sagledava međusobni odnos aktivnosti pojedinačnih fermenata, tj. enzimski profil. Tako enzimski profil u serumu virusnog hepatita ima slijedeći raspored: ALT>AST>LDH>GDH, dok kod teških tokisčnih oštećenja parenhima jetre pokazuje slijedeći odnos: LDH>AST>ALT>GDH.

Enzimi intracelularnog metabolizma i sekretorni fermenti u krvnoj plazmi imaju kratak poluživot, pa služe kao indikatori svježeg oštećenja ćelija. Dužinom poluživota pojedinih fermenata u cirkulaciji može da se objasni razlika u vremenu koje je potrebno da bi se normalizovale enzimske aktivnosti na primjer kod infarkta miokarda: CPK se vraća na normalu u roku od 3-5 dana, a LDH poslije 8-10 dana. Enzimi koji imaju kratak poluživot u krvi nisu značajni za dijagnostičke svrhe i klinička istraživanja. Uzima se da su dijagnostički važni enzimi čiji je poluživot od 3-5 sati i duži.

Tabela 1. Poluživot nekih enzima u krvnoj plazmiholinesteraza 10 danaAlkalana fosfataza (AF) 3-7 danaKisela fosfataza 4-5 danaϒ-glutamil trensferaza 3-4 danaKreatin fosfokinaza 15-20 danaAlanin-aminotransferaza Oko 2 danaAspartat-aminotransferaza 12-22 sataLDH1 53-173 sataLDH2 I LDH5 8-12 satiGlutamat dehidrogenaza Oko 18 satiMalat dehidrogenaza 11-21 satα-amilaza 3-6 satilipaza 3-6 sati

7

aldolaza Oko 21 satIzocitrat dehidrogenaza Oko 1 sat

II.3. Dijagnostički važni enzimi

Dijagnostički važni enzimi: laktat dehidrogenaza (LDH), transaminaze (aspartat transaminaza, AST ili GOT; alanin transaminaza, ALT ili GPT), kreatinfosfokinaza (CPK), ϒ-glutamiltransferaza (ϒ-GT), α-amilaza, lipaza, alkalna fosfataza (Af), kisela fosfataza (KF), holinesteraza, himotripsin, tripsin, aldolaza.

II.3.1. Laktat dehidrogenaza (LDH)

LDH je oksidoreduktaza koja učestvuje u procesu glikolitičkog razlaganja ugljenih hidrata. Katalizuje reakciju prevođenja pirogrožđane kiseline u mliječnu (u anaerobnim uslovima) i obrnuto, pretvara mliječnu kiselinu u pirogrožđanu u aerobnim uslovima. Koenzim ovog fermenta je NAD.

LDH je veoma rasprostranjena u organizmu čovjeka. Lokalizovana je u mnogim tkivima, a najviše je ima u bubrezima, miokardu, skeletnim mišićima i jetri. Njena aktivnost je dosta izražena i u eritrocitima, pa se zato za dijagnostičke svrhe ne koristi hemolizirani serum. Određivanje aktivnosti LDH u serumu i ispitivanje profila izoenzima ima veliki dijagnostički značaj u kliničkoj praksi. Kod mnogih patoloških stanja dolazi do oštećenja ćelija i poremećaja propustljivosti ćelijske membrane, pa molekuli LDH prelaze iz tkiva u serum. Ukupna LDH seruma se povećava kod mnogih bolesti: infarkta miokarda, perniciozne anemije, leukoze, akutne pneumonije, hemolitičkih stanja, oboljenja hepatocita, oštećenja mišića.

Kod infarkta miokarda aktivnost LDH u serumu se povećava nakon nekoliko sati od početka bolesti, a maksimum aktivnosti je obično poslije 36 do 48 sati. Vrijednosti enzima tada mogu biti biti povišene 10-15 puta u odnosu na normalne. Normalizovanje vrijednosti se zapaža poslije 7-12 dana od napada bolova. Povećane vrijednosti LDH u serumu se kod infarka mnogo duže zadrzavaju nego što je to slučaj sa drugim enzimima čiji se porast aktivnosti javlja kod ovog oboljenja (transaminaza, kreatin kinaza). Zato je ispitivanje LDH važno za kasnu dijagnozu infarkta. Najpogodnije vrijeme za analizu LDH pri sumnji na infarkt je 2-4 dana od pojave bolova. U tom intervalu je najmanji procenat pseudonegativnih rezultata.

Oboljenja parenhima jetre su praćena povećanjem aktivnosti LDH u serumu. Kod akutnog hepatita (virusnog i toksičnog), serumska LDH je povećana u prvoj sedmici žutice. Ako je hepatit u lakoj, ili srednje teškoj formi, dolazi do relativno brzog normalizovanja vrijednosti.Pojavu karcinoma jetre najčešće prati porast aktivnosti LDH userumu, ali negtivan test na LDH ne isključuje postojanje karcinoma. Vrlo veliko povećanje LDH seruma javlja se kod perniciozne anemije i kod megaloblastične anemije izauvane nedostatkom tetrahidrofolne kiseline.

Porast aktivnosti LDH u serumu zapaža se kod trauma i zapaljivih procesa u skeletnim mišićima. Infarkt pluća i akutna penumonija su praćeni povećanjem LDH u serumu. U likvoru je LDH povećana kod hemoragije i kod cerebrovaskularnih tromboza, a obično je normalna kod rumora moždane opne.

8

Proučavanje izoenzima LDH ima veći značaj za diferencijalnu dijagnozu nego određivanje ukupne aktivnosti ovog enzima. Kod infarkta miokarda u serumu se poveća LDH1 i djelimično LDH2. LDH1 i LDH2 se kod infarkta povećavaju poslije 12 sati, maksimum dostižu u periodu od 30 do 36 sati, a normalizuju se poslije 10 do 15 dana. Kod akutnih oštećenja skeletnih mišića u serumu se povećava LDH5. Kod progresivne mišićne distrofije u serumu se javlja porast LDH1, LDH2 i LDH3, a smanjuju se aktivnosti LDH5 I DH4.

Kod oboljenja hepatocita (virusnih, toksičnih) u serumu se povećava frakcija LDH5 i LDH4, a smanjuje se LDH1 i LDH2. Porast izoenzima LDH5 kod hepatita traje 10 do 15 dana, a zatim se normalizuje (zbog kratkog pluživota ovog izoenzima). Hemolizna anemija je praćena porastom LDH1 i LDH2 u serumu. Kod perniciozne anemije povišen je nivo serumske LDH1, a normalizuje se pri tretiranju bolesnika vitaminom B-12. U serumu oboljelih od megaloblastne anemije povećava se aktivnost LDH1 i LDH2, jer se ovi izoenzimi oslobađaju iz razorenih megaloblasta u koštanoj srži. Kod akutne leukoze najčešće dolazi do povećanja serumske LDH2 i LDH3, a rjeđe samo jedne od tih frakcija. U samim leukocitima povećava se izoenzim LDH2. Kod oboljenja pluća (embolija, pneumonija) u serumu se povećava izoenzim LDH3, koji je specifičan za plućno tkivo. Međutim pošto u toku oštećenja disajnih organa nastupa hipoksija u organizmu, ponekad su ove bolesti praćene porastom frakcija LDH4 i LDH5 u serumu. Pri oboljenjima pankreasa u serumu dolazi do porasta aktivnosti LDH2 i LDH3.

Aktivnost LDH se ispituje u serumu ili heparinizovanoj plazmi. Ukoliko u uzorku seruma ima tragova hemolize, ne može da se analizira LDH, pošto u ćelijama kri ima mnogo više ovog fermenta nego u krvnoj plazmi. Serum može da se čuva na sobnoj temperaturi 2-3 dana bez gubitka aktivnosti. Ako se serum čuva duže treba ga staviti u frižider uz dodatak NAD-a ili glutationa. Niske tečperature djeluju negativno na LDH5, pa serum čuvan u zamrzivaču nije pogodan za elektroforetska ispitivanja izoenzima.

II.3.2. Transaminaze (Aspartat transaminaza, AST ili GOT; Alanin transaminaza, ALT ili GPT)

Transaminaze spadaju u klasu trensferaza. U tkivima čovjeka postoje različite transaminaze, a dijagnostičku vrijednost imaju AST i ALT, pošto određivanjem njihove aktivnosti u serumu mogu da se dobiju podaci važni za postavljanje dijagnoze oboljenja jetre i infarkta miokarda. Transaminaze su prisutne u mnogim humanim tkivima, ali sa različitim stepenom aktivnosti. Najbogatiji sa ovim enzimima su jetra, miokard, bubrezi i skeletni mišići, a ostala tkiva ih sadrže znatno manje. Normalno ih u malim količinama ima i u likvoru, žuči, pljuvačci i serumu, ali ih nema u urinu,pa čak i kad su bubrezi oštećeni. Aktivnost AST je u svim tkivima veća od aktivnosti ALT.

Određivenje aktivnosti transaminaza u serumu ima najveći dijagnostičku vrijednost kod oboljenja jetre i infarkta miokarda. ALT je prisutna u mnogim tkivimam ali se ubraja u enzime specifične za jetru, pošto su hepatociti znatno bogatiji ovim enzimom onego ćelije drugih organa. Zbog svoje citoplazmatske lokalizacije ALT izlazi u ekstracelularnu tečnost i pri relativno malim oštećenjima ćelija, usljed narušavanja funkcionalnog integriteta ćelija. Kod akutnog virusnog oboljenja parenhima jetre maksimum povećanja aktivnosti transaminaze u serumu je između sedmog i dvanaestog dana od pojave žuticem a zatim se nivo enzima postepeno smanjuje. Akutni infektivni hepatit je praćen izrazitim porastom transaminaze u serumu: njihov nivo je obično 30-50 puta veći od normalnih vrijednosti (a može da bude i do 100 puta uvećan). Zbog ovako velike razlike između normalnih i patoloških vrijednosti, određivanje aktivnosti transaminaza

9

spada u vrlo osjetljive dijagnostičke testove. Kod infektivne mononukleoze porast aktivnosti transaminaza je prosječno 20 puta iznad normale, a kod te bolesti je povećenje AST izraženije od AST.

Kod oštećenja parenhima jetre alkoholom porast aktivnosti transaminaza u serumu je umjeren. Bitna karakteristika akutnog hepatita izazvanog alkoholom je brz porast u serumu ϓ- GT, a manji porast transaminaza, dok kod virusnog hepatita obrnuto: izrazito povećanje transaminaza, a slabiji porast ϓ- GT. Povećanje ALT u serumu sa velikom sigurnošću ukazuje na oštećenje parenhima jetre, jer se kod drugih bolesti rijetko javlja. Ciroza jetre može da bude praćena normalnim vrijednostima transaminaza u serumu (kod oko 50% bolesnika), a nekad se sreće i aktivnost koja je obično 4-5 puta iznad granica normale. Kod ciroze jetre aktivnost AST se izrazitije povećava. Opšti zaključak o dijagnostičkom značaju serumskih transaminaza pri oboljenjima jetre može sesvesti na konstataciju da se aktivnost ovih enzima povećava kod gotovo svih oštećenja hepatocita, ali da njihove vrijednosti zavise od vrste bolesti. Najveća aktivnost serumskih transaminaza prati obimnu nekrozu jetrinog parenhima kod teškog virusnog hepatita, toksičnog oštećenja hepatocita i dugotrajnog cirkulatornog kolapsa. Manji porast ovih enzima u serumu sreće se kod lakših oblika virusnog hepatita, kod hroničnog hepatita i kod metastaza u jetri.

Ispitivanje aktivnosti AST u serumu je dragocjen test za postavljanje dijagnoze infarkta miokarda. Porast enzimske aktivnosti se javlja 6-12 sati iza napada bolova, dostiže maksimum između 24-48 sati, a normalizuje se poslije 4-7 dana. Za diferencijalnu dijagnozu je važno imati u vidu da je kod plućne embolije aktivnost ALT u serumu veća od AST (zbog zastoje jetre), dok je kod infarkata miokarda obrnuto- AST je veća od ALT.

II.3.3. Kreatinfosfokinaza (CPK)

CPK se označava i kao kreatin kinaza. Najveća aktivnost kreatin kinaze je izražena u skeletnim mišićima, mozgu i miokardu. Minimalne količine ovog fermenta su prisutne u jetri, plućima, bubrezima i pankreasu. Zbog ovakvog rasporeda u tkivima, određivanje aktivnosti serumske CPK je dragocjen dijagnostički test za infarkt miokarda, cerebrovaskularne poremećaje i oboljenja skeletnih mišića. CPK je po svojoj strukturi dimer, sastavljen iz dvije subjediice. U tkivima čovjeka nalaze se dvije vrste ovih subjedinica, od kojih se jedna označava sa B(brain)m a druga sa M (muscle). Kombinacijom ovih monomera obrazuju se tri vsrte izoenzima CPK: tip BB ili CPK1 (nalazi se u mozgu, u tireoideji, intestinumu i bubrezima), tip MB ili CPK2 (u miokardum ali preovladava u skeletnim mišićima) i tip MM ili CPK3 (mješana ili hibridana forma- nalazi se isključivo u miokardu, a male količine su prisutne u dijafragmi i muskulaturi jednjaka).

Ispitivanje aktivnosti CPK u serumu ima najveću dijagnostičku vrijednost kod infarkta miokarda i oboljenja skeletne muskulature, a u manjoj mjeri i pri nekim oštećenjima centralnog nervnog sistema. Vrlo visoke vrijednosti CPK u serumu sreću se kod progresivne mišićne distrofijem virusnog miozita i maligne hipertermije. Naročito se izrazit porast aktivnosti ovog enzima javlja kod mišićne distrofije tipa Duchenne. U serumu bolesnika sa ovim poremećajem vrijednosti CPK mogu da budu preko 50, pa i preko 100 puta veće od normalnih. Kod mišićne distrofije tipa Duchenne (maligni tip) ispitivanje aktivnosti CPK u serumu je od višestrukog značaja: za rano otkrivanje prisutnog oboljenja prije pojave kliničkih simptoma, za detekciju prenosilaca genetskog poremećaja, za potvrđivanje dijagnoze i za diferencijalnu dijagnozu

10

bolesti. Kod benignog oblika mišićne distrofije (tip Becker-a) takođe je karakteristično povećanje CPK seruma, koji se javlja prje kliničkog ispoljavanja bolesti.

Infarkt miokarda je praćen značajnim povećanjem aktivnosti CPK u serumu. Procjene CPK se zapažaju nakon 3-6 sati od pojave bolova, maksimalne vrijednosti dostižu u periodu 16-30 sati, a normalizovanje nastupa 2-4 dana od početka bolesti. Vrijednosti CPK pri akutnom infarktu miokarda su najčešće 5-10 puta veće od normalnih, a kada je veći dio tkiva oštećen, amksimalna aktivnost može da bude i do 25 puta iznad normale. Vrlo specifičan i osjetljiv pokazatelj akutnog infarkta je izoenzim CPK-MB. CPK-MB u serumu počinje da se povećava za 3-6 sati od nastanka infarkata, pokazuje maksimalne vrijednosti tokom 12-16 sati, a normalizuje se poslije 36 sati od početka bolesti.Kod cerebrovaskularnih poremećaja i kautnih psihotičnih stanja zapaža se povećanje nivoa CPK u serumu. Pri tome se povećava uglavnom MM forma.

CPK je nestabilan enzim i uzorci seruma mogu da se čuvaju na temperaturi labaratorije samo do 4 sata, u fružideru 8-10 sati, a zamrznuti samo 2-3 dana.

II.3.4. ϒ-glutamiltransferaza (ϒ-GT)

Prema distribuciji u ćelijama ϒ-GT je uglavnom membranski enzim lokalizovan na plazma membranama. Karakteristično je da je aktivnost ove transpeptidaze najveća u epitelnim ćelijema u kojima se intenzivno odvija aktivni transport i koje imaju važnu ulogu u procesima apsorpcije i sekrecija. Tako je ϒ-GT naročito aktivna u epitelu proksimalnih bubrežnih tubula, u četkastom pokrovu sluznice intestinuma, u epitelu žučnih kanala i egzokrinom pankreasu. U mozgu najviše ovog enzima ima u nivou krvnih kapilara i hloridnog pleksusa. U jetri je ϒ-GT prisutna uglavnom u bilijarnim kanalićima, a u manjoj mjeri u kanikularnoj membrani hepatocita. Jetra fetusa je bogatija sa ϒ-GT nego jetra odraslog čovjeka. U miokardu i skeletnim mišićima nema ϒ-GT nego jetra odraslog čovjeka.

Biološka funkcija ϒ-GT sastoji se u regulaciji koncentracije glutationa u tkivima. Povećenje aktivnosti ϒ-GT u serumu je skoro isključivo povezano sa bolestima jetre i žučnih kanala, pa je ovaj enzimski test dragocjen za postavljanje dijagnoze i diferencijalne dijagnoze oboljenja hepatobilijarnog sistema. Najveći porast aktivnosti serumske ϒ-GT sreće se kod primarnog karcinoma jetre, kao i kod karcinoma drugih tkiva sa metastazama u jetri. ϒ-GT je najvažniji enzim za dijagnozu toksičnog oštećenja jetre alkoholom. U akutnom stadijumu alkoholnog hepatita karakterističan je brz porast ϒ-GT u serumu. Nakon infarkta miokarda, obično trećeg dana od napada bolov, javlja se povećanje ϒ-GT u serumu, sa maksimumom između 8. i 12.-tog dospijevaju u serum iz jetre koja je oštećena usljed infarkata miokarda. Povećanje aktivnosti ϒ-GT u serumu je najosjetljiviji pokazatelj oštećenja hepatobilijarnog sistema. U enzimodijagnostici hepatobilijarnih bolesti potrebeno je da se pored ϒ-GT u serumu određuje i aktivnost transaminaza i alkalne fosfataze. Dobijeni nalazi mogu da se svrstaju u tri grupe promjena:

1. Povećanje aktivnosti ϒ-GT je udruženo sa porastom alkalne fosfataze, dok su transaminaze normalne ili umjereno povećane. Ovakvi rezultati ukazuju na ekstrahepatičnu ili intrahepatičnu holestazu.

2. Povećanje ϒ-GT je praćeno povećanjem aktivnosti transaminaza, a vrijednosti alkalne fosfataze su u granicama normale ili umjereno povišene. Ovakve promjene su najčešće posljedica hepatocelularne nekroze (pri kojoj intracelularni enzimi prelaze u krvnu plazmu), a dešava se kod toksičnog hepatita, kod steatoze jetre (masne infiltracije jetre),

11

zatim kod sekundarne ishemijske nekroze jetre (pri infarktu miokardai poremečajima srčanog ritma), kod hroničnog hepatitisam opstrukcije vene porte itd.

3. Povećanje ϒ-GT je samostalno- nije praćeno promjenama transaminaza i alkalne fosfataze. Ovakav rezultat se dobbija kod hroničnog alkoholizma, ili kod uzimanja lijekova koji indukuju ϒ-GT. Takođe, hipertireoidizam izaziva samostalno povećanje ϒ-GT bez porasta nivoa alkalne fosfataze i transaminaza. Poslije izliječenja, kad funkcija tireoideje postane normalna, ϒ-GT se vraća u okviru referentnih vrijednosti.

Poluživot ϒ-GT u serumu iznosi 3-4 dana. Enzim je in vitro stabilan 5 dana ako se čuva u frižideru, a 9 mjeseci na -800C.

II.3.5. α-Amilaza

Amilaze su hidrolitički enzimi koji katalizuju razgradnju škroba, glikogena, amiloze i amilopektina. α-amilaza se u organizmu čovjeka najviše sintetiše u egzokrinom pankreasu, pa se može smatrati markerom za bolesti pankreasa. U manjim količinama ovaj enzim je prisutan i u mnogim drugim tkivima: pljuvačnim žlijezdama, jetri, bubrezima, testisima, ovarijumu, plućima, masnom tkivu i mišićima. Biološka funkcija amilaze iz pljuvačke (ptijalina) i pankreasne amilaze sastoji se u razlaganju škroba i drugih polisaharida koji se u obliku hrane unose u digestivni sistem. Amilaza je stabilan enzim. Serum i urin na sobnoj temperaturi mogu da se čuvaju u toku jedne sedmice, a u frižideu u toku dva mjeseca, a da se ne promijeni aktivnost fermenta. Poluživot enzima u serumu iznosi oko 2 sata.

Za kliničke potrebe aktivnost amilaze se ispituje u serumu, ili heparinizovanoj plazmi, i u urinu. Povećanje aktivnosti amilaze u serumu i urinu se javlja kod slijedećih stanaj: kod akutnog pankreatita, kod hroničnog pankreatita, kod bubrežne insuficijencije (nije praćena porastom aktivnosti amolilaze u urinu), bolesti pljuvačnih žlijezda. Smanjenje aktivnosti amilaze u serumu zapaža se kod : disfunkcije egzokrinog pankreasa, mukoviscidoze, uznapredovalih formi hroničnog pankreatita i fibroze pankreasa.

II.3.6. Lipaza

Lipaze su enzimi koji vrše hidrolizu lipida (triacilglicerola) razlažući esterske veze između glicerola i masnih kiselina. Aktivnost lipaze izražena je u masnom tkivu, jetri, pankreasu, plučima, sluznici želuca i crijeva, leukocitima, u mlijeku. Lipaza seruma je enzim sa većom organospecifičnošću za tkivo pankreasa nego α-amilaza, pa je određivanje aktivnosti veoma važno za postavljanje dijagnoze i diferencijalne dijagnoze oboljenja ovog organa. Pri akutnom pankreatitu aktivnost lipazeu serumu se povećava između 2 i 12 sati od početka bolesti. Osim za postavljenje dijagnoze akutnog pankreatita određivanje aktivnosti lipaze je važno i za praćenje toka bolesti i uspješnosti terapije.

II.3.7. Alkalna fosfataza (Af)

Najveću dijagnostičku vrijednost određivanje Af u serumu im a pri oboljenjima kostiju i bolestima hepatobilijanog sistema. Povećana aktivnost Af prati monoga patološka stanja koja zahvataju kosti. U serumu djece oboljele od rahitisa različite etiologije raste aktivnost Af zbog

12

povećanog broja osteoklasta u kostima. Kod osteomalacije serumska Af se umjereno povećava, dok je kod osteoporoze obično u granicama normale. Porast Af seruma zapaža se pri stvaranju kalusa poslije frakture kostiju, a ukoliko taj porast izostane, može se smatrati da je obrazovanje kalusa neadekvatno. Izuzetno veliki porast Af u serumu susreće se kod Padžetove bolesti, zatim kod osoba sa osteosarkomom ili sa metastazama karcinoma prostate u kostima. Najveći porast aktivnosti Af u serumu sreće se kod bolesnika sa dugotrajnom opstruktivno žuticom i sa primarnom bilijarnom cirozom jetre.

II.3.8. Kisela fosfataza (KF)

Ispitivanje aktivnosti KF u serumu ima najveću primjenu kod postavljanja dijagnoze i praćenja uspjeha terapije karcinoma prostate sa metastazama u kostima. Porast aktivnosti ukupne KF (i tartarat-senzitivne i tartarat-rezistentne) u serumu javlja se kod slijedećih oboljenja: kod limfocitne leukemije, pa je histohemijsko ispitivanje fermenta KF važno za postavljanje dijagnoze nekih oblika ovih malignih bolesti.

II.3.9. Holinesteraza

U organizmu čovojeka su prisutne dvije vrste holinesteraza:1) Acetilholinesteraza ili prava holinestraza (prisutna na završecima holinergičkih neurona,

sivoj masi mmozga, slezeni, plućima i eritrocitima).Acilholinesteraza ili pdeudoholinesteraza Paget-ove bolesti, kod Gaucherove bolesti, nekad pri metastazama karcinoma iz drugih tkiva u kosti, kod hiperparatireodizma (sa optećenjem kostiju), kod osteoporoze. Limfociti zdravih osoba sadrže tartarat-senzitivnu KF , a tartarat rezistentan enzim javlja se u limfocitima oboljelih od

2) (nalazi se u serumu, u jetri, pankrasu i bijeloj masi mozga).Kod oštećenja hepatocita usljed akutnog hepatita, ciroze, karcinoma i dugotrajnog hroničnog hepatita, javlja se smanjenje serumske holinesteraze. Kod opstruktivnog ikterusa nivo holinesteraze u serumu kreće se u granicama referentnih vrijednosti. Smanjena aktivnost serumske holinesteraze može da se nađe kod bolesnika poslije težih hirurših intervencija, zatim kod mišićne distrofije, plućne embolije, hroničnih oboljenja bubrega, negativnog azotnog bilansa, duže primjene citostatika i infarkta miokarda. Povećana aktivnost serumske holinesteraze javla se kod nefroza i eksudativnih enteropatija, kod dijabetesa.

II.3.10. Himotripsin

Himotripsin je endopeptidaza iz grupe serin peptidaza. Sintetiše se u egozokrinom pankreasu kao neaktivna forma, au lumenu crijeva se pod dejstvom tripsina aktivira i prevodi u himotripsin. Najveći klinički značaj ima ispitivanje himotripsina u serumu za potrebe diferencijalne dijagnoze oboljenja pankreasa. U odraslih osoba kod akutnog pankreatita imunoreaktivni himotripsin II se povećava i do 35 puta u odnosu na referentne vrijednosti. Kod karcinoma pankreasa imunoreaktivni himotripsin II se povećava obično 2-3 puta iznad normale.

13

II.3.11. Tripsin

Tripsin ima veliku biološki značaj u varenju hranljivih materija, tj. u razlaganju peptida koji nastaju iz bjelančevina unijetih hranom. Aktivni enzim nastaje iz proenzima tripsinogena koji se stvara u acinusima pankreasa. Ispitivanje tripsina u duodenalnom sadržaju ima dijagnostički značaj kod hroničnog pankreatita i fibrocističnih oštećenja pankreasa (cistična fibroza, mukoviscidoza). Kod ovih patoloških stanja postoji deficit sekrecije pankreasa.

II.3.12. Aldolaza

Najveću kliničku vrijednost ima određivanje aktivnosti aldolaze u serumu pri oboljenjima skeletnih mišića. Kod preogresivne mišićne distrofije vrijednosti aldolaze u serumu se povećavaju 10-50 puta. Kod oboljenja mišića neurogenog porijekla, na primjer, kod multiple sklerozem poliomijelitisam parkinsonizma i neurogenih disfunkcija mišića, aktivnost aldolaze u serumu je normalna. Aldolaza nije organo specifičan enzim. Povećanje njene aktivnosti u serumu javlja se kod slijedećih stanja: megaloblastične anemije, metastaza karcinoma u jetri, akutnih psihoza, leukemije, a nekad i kod teških fizičkih napora. Aldolaza je stabilan enzim, pa uzorci plazme mogu da se čuvaju na sobnoj temperaturi do 48 satim au frižideru nekoliko sedmica.

III. ZAKLJUČAK

Enzimska dijagnostika se zasniva na činjenici da us enzimi ćelijskog metabolizma u mnogo većoj koncentraciji prisutni u intracelularnom prostoru nego u krvnoj plazmi, a pri oštećenju ćelija ovi makromolekuli prelaze u cirkulaciju, pa određivanje enzimske aktivnosti u serumu (plazmi) može da posluži kao dragocjen indikator patoloških procesa u pojedinim tkivima i organima.Dijagnostički značaj enzima se ogleda u korištenju enzimskih testova za postavljenje dijegnoze pojedinih oboljenja, zatim za utvđivanje enzimopatija i u prenatalnoj dijagnostici.

Enzimi koji imaju kratak poluživot u krvi nisu značajni za dijagnostičke svrhe i klinička istraživanja. Uzima se da su dijagnostički važni enzimi čiji je poluživot od 3-5 sati i duži. Dijagnostički važni enzimi: laktat dehidrogenaza (LDH), transaminaze (aspartat transaminaza, AST ili GOT; alanin transaminaza, ALT ili GPT), kreatinfosfokinaza (CPK), ϒ-glutamiltransferaza (ϒ-GT), α-amilaza, lipaza, alkalna fosfataza (Af), kisela fosfataza (KF), holinesteraza, himotripsin, tripsin, aldolaza.

14

IV. LITERATURA

D. Koracevic, G. Bjelakovic, V B. Đorđević, J. Nikolic, D. D. Pavlovic, G. Kocić (2006).Biohemija. Savremena administracija a.d. Beograd.

http://perpetuum-lab.com.hr/forum/page/wiki/plab_wiki/_/interna-medicina/ekg-vodic/6-ishemija-i-infarkt-miokarda-r39

http://www.vasezdravlje.com/izdanje/clanak/76/

http://www.stetoskop.info/Kada-i-zasto-su-povisene-transaminaze-4400-s3-content.htm

https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:zyIvn6fIZYIJ:www.pharma.unizg.hr/download.aspx?file%3D/Upload/sec_003/ins_016/Bolesti%2520jetre%2520-%2520enzimi%2520i%2520AAT.ppt+enzimi+ivona+saker&hl=bs&gl=ba&pid=bl&srcid=ADGEESim2mmvCiUBGlmDnvRi9ugHLqNO0J6-zZ_oKVa1gCy_xRbKMfXViFdkzgdjn7cDKE-MhrOGSmrrrarxDnr8mILH69c6qGYy8ua3HbQ6D9eC2f3n8aLSS3WCP5iP-rVVS9t1gYlR&sig=AHIEtbTB4TBQ9TSw8GOgL3Vfzbo5GoY73w

15