Лдг, мдг и др. ). Изменения активности ферментов при патологии. Энзимопатии, энзимодиагностика и

Энзимотерапия.

Изоферменты — это различные по аминокислотной последовательности изоформы одного и того

же фермента, существующие в одном организме, но, как правило, в разных его клетках, тканях или органах.

Изоферменты, как правило, высоко гомологичны по аминокислотной последовательности. Все

изоферменты одного и того же фермента выполняют одну и ту же каталитическую функцию, но могут

значительно различаться по степени каталитической активности, по особенностям регуляции или другим

свойствам. Примером фермента, имеющего изоферменты, является амилаза — панкреатическая амилаза

отличается по аминокислотной последовательности и свойствам от амилазы слюнных желѐз, кишечника и

других органов. Это послужило основой для разработки и применения более надѐжного метода диагностики

острого панкреатита путѐм определения не общей амилазы плазмы крови, а именно панкреатической

изоамилазы. Энзимопатии – заболевания, вызванные нарушением синтеза ферментов:

а) в полном или частичном отсутствии ферментативной активности;

б) в чрезмерном усилении ферментативной активности;

в) в продукции патологических ферментов, которые не встречаются у здорового человека.

Различают наследственные и приобретенные энзимопатии. Наследственные энзимопатии связаны с

нарушением в генетическом аппарате клетки, приводящим к отсутствию синтеза определенных ферментов. К

наследственным заболеваниям относятся энзимопатии, связанные с нарушением превращения аминокислот:

1. Фенилкетонурия – наследственное нарушение синтеза фермента фенилаланингидроксилазы, при участии

которого происходит превращение фенилаланина в тирозин. При этой патологии происходит увеличение

концентрации в крови фенилаланина. При этом заболевании у детей необходимо исключить из рациона

фенилаланин.

2. Альбинизм – заболевание, связанное с генетическим дефектом фермента тирозиназы. При потере

меланоцитами способности синтезировать этот фермент (окисляет тирозин в ДОФА и ДОФА-хинон) в коже,

волосах и сетчатке глаза не образуется меланин.

Приобретенные энзимопатии, т.е. нарушение синтеза ферментов, могут возникать в результате:

1. длительного применения лекарств (антибиотиков, сульфаниламидов);

2. перенесенных инфекционных заболеваний;

3. вследствие авитаминозов;

4. злокачественных опухолей.

Энзимодиагностика определение активности ферментов для диагностики заболеваний. Ферменты плазмы крови

делят на 3 группы: секреторные, индикаторные и экскреторные. Индикаторные – клеточные ферменты. При

заболеваниях, сопровождающихся повреждением клеточных мембран, эти ферменты в большом количестве

появляются в крови, свидетельствуя о патологии в определенных тканях. Например, активность амилазы в крови

и моче увеличивается при острых панкреатитах. Для энзимодиагностики проводят определение изоферментов.

При патологических состояниях выход фермента в кровь может усилиться в связи с изменением состояния

мембраны клетки. Исследование активности ферментов крови и других биологических жидкостях широко

применяется с целью диагностики заболеваний. Например, диастаза мочи и амилаза крови при панкреатитах

(повышение активности), понижение активности амилазы – при хроническом панкреатите.

Энзимотерапия – применение ферментов в качестве лекарственных препаратов. Например, смесь

ферментативных препаратов пепсина, трипсина, амилазы (панкреатин, фестал) используют при заболеваниях

ЖКТ с пониженной секрецией, трипсин и химотрипсин – используются в хирургическойпрактике при гнойных

заболеваниях для гидролиза бактериальных белков.

 

Химизм окисления жирных кислот, его связь с митохондриальным окислением. Энергетика окисления

Жирных кислот. Значение этого процесса для организма. Нарушение окисления жирных кислот при

Авитаминозах.

Окисление жирных кислот протекает в печени, почках, скелетных и сердечной мышцах, в жировой

ткани. В мозговой ткани скорость окисления жирных кислот весьма незначительна; основным источником

энергии в мозговой ткани служит глюкоза. Жирные кислоты, входящие в состав естественных жиров животных

и растений, имеют четное число углеродных атомов. Любая такая кислота, от которой отщепляется по паре

углеродных атомов, в конце концов проходит через стадию масляной кислоты. После очередного β-окисления

масляная кислота становится ацетоуксусной. Последняя затем гидролизуется до двух молекул уксусной

кислоты. Доставка жирных кислот к месту их окисления – к митохондриям – происходит сложным путем: при

участии альбумина осуществляется транспорт жирной кислоты в клетку; при участии специальных белков –

транспорт в пределах цитозоля; при участии карнитина – транспорт жирной кислоты из цитозоля в

митохондрии. Процесс окисления жирных кислот складывается из следующих основных этапов.

Активация жирных кислот. Свободная жирная кислота независимо от длины углеводородной цепи

является метаболически инертной и не может подвергаться никаким биохимическим превращениям, в том числе

окислению, пока не будет активирована. Активация жирной кислоты протекает на наружной поверхности

мембраны митохондрий при участии АТФ, коэнзима A (HS-KoA) и ионов Mg2+. Реакция катализируется

ферментом ацил-КоА- синтетазой:

R—COOH + HS-KoA + АТФ + R—CO—S-KoA + АМФ + РРi.

Жирная кислота Ацил-КоА-синтетаза

Транспорт жирных кислот внутрь митохондрий. Коэнзимная форма жирной кислоты, в равной мере как и

свободные жирные кислоты, не обладает способностью проникать внутрь митохондрий, где, собственно, и

протекает их окисление. Переносчиком активированных жирных кислотс длинной цепью через внутреннюю

митохондриальную мембрану служит карнитин. Ацильная группа переносится с атома серы КоА на

гидроксильную группу карнитина с образованием ацилкарнитина, который диффундирует через внутреннюю

митохондриальную мембрану:

Нарушение переноса・ жирных кислот в митохондрии. Скорость переноса жирных кислот внутрь

митохондрий, а следовательно и скорбеть процесса р-окисления, зависит от доступности карнитина и скорости

работы фермента карнитинацилтрансферазы I. р-Окисление могут нарушать следующие факторы:

длительный гемодиализ, в ходе которого организм теряет карнитин;

длительная ацидурия, при которой карнитин выводится как основание с органическими кислотами;

лечение больных сахарным диабетом препаратами сульфонилмочевины, ингибирующими

карнитинацилтрансферазу I;

низкая активность ферментов, синтезирующих карнитин;

Невозможность использовать жирные кислоты как источники энергии приводит к увеличению скорости

окисления глюкозы. В результате у детей развивается гипогликемия - причина внезапной детской смертности

(10% от общего числа умерших новорождѐнных). Если такие дети выживают, то после голодания в течение 6-8 ч

у них развиваются гипогликемические приступы (слабость, головокружение, рвота, потеря сознания). Введение

глюкозы приводит к исчезновению симптомов. Во всех случаях, когда нарушается β-окисление, жирные

кислоты накапливаются в клетках и распадаются по пути ω-окисления, которое в норме идѐт с очень низкой

скоростью. Окисление происходит по метильному ω-атому углерода, и в результате образуются дикарбоновые

кислоты, выделяющиеся с мочой. Определение этих кислот в моче может служить диагностическим признаком

нарушения β-окисления.

 

Количественное определение пировиноградной кислоты в сыворотке крови.

Пировиноградная кислота в щелочной среде дает с салициловым альдегидом оранжевое окрашивание, пропорциональное содержанию пирувата. Оптическая плотность раствора определяется на ФЭКе.

0.3 – 0.9 мг% 34 – 102 ммоль/л

Пировиноградная кислота является продуктом метаболизма углеводов, аминокислот, глицерина в клетке. Увеличение количества пирувата в крови наблюдается при тканевой гипоксии и связано с торможением ее окислительного декарбоксилирования и дальнейшего окисления в ЦТК. Увеличение: при гиповитаминозах В1, В2, В3, В5, ИБС.