Biochimie Clinică - Curs 8 - Enzime - 2024-2025 PDF

1 INVESTIGAREA ENZIMELOR SI IZOENZIMELOR CU RELEVANTA DIAGNOSTICA DIN SANGE Curs 8 Biochimie clinica  2 Ce sunt enzimele? Enzimele= biocatalizatori care maresc viteza reactiilor catalizate, prin redu...

1 INVESTIGAREA ENZIMELOR SI IZOENZIMELOR CU RELEVANTA DIAGNOSTICA DIN SANGE Curs 8 Biochimie clinica  2 Ce sunt enzimele? Enzimele= biocatalizatori care maresc viteza reactiilor catalizate, prin reducerea energiei de activare necesara transformarii substratelor in produsi de reactie. Izoenzime= Sunt enzime localizate în aceeaşi celulă sau în celule diferite, care îndeplinesc funcţii catalitice identice, dar diferă prin unele proprietăţi cum ar fi afinitate pentru substrat, termostabilitate, sarcină electrică etc. Enzimele sunt in general proteine cu rol biocatalitic Au structura primara, secundara, tertiara, cuaternara  3 Activitatea enzimatica Testele enzimatice se bazeaza pe masurarea activitatii catalitice a enzimelor Activitatea enzimatica “specifica” = Cantitatea de substrat (µmoli) care este transformata intr-o unitate de timp (min) de catre un miligram de enzima, in conditii optime Se exprima: µmol substrat * min-1 * mg-1 enzima  4 Exprimarea activităţii enzimatice Conform IUB (International Union of Biochemistry) 1. Unitatea internaţională de activitate enzimatică (UI) 2. Unitatea catalitică (1 “Katal”, 1 Kat) 3. Activitatea specifică  5 Exprimarea activităţii enzimatice 1. O unitate internaţională de activitate enzimatică (U) reprezintă cantitatea de enzimă care catalizează transformarea unui micromol (1 µmol) de substrat în timp de un minut, în condiţii optime de pH şi de concentraţie de substrat, la temperatura de 25°C. 2. O unitate catalitică (1 “Katal”, 1 Kat) este cantitatea de enzimă care catalizează transformarea unui mol de substrat în interval de o secundă, în condiţii optime de pH şi de substrat şi la temperatura de 25°C.  6 Exprimarea activităţii enzimatice 3. Activitatea specifică reprezintă numărul de unităţi de activitate enzimatică per miligram de proteină şi este o expresie a gradului de puritate a unei enzime. Se exprima ca U/mg sau U/ml  7 Dezavantajele metodelor enzimatice Lipsa de specificitate a enzimelor pentru un anumit tip de tesut sau celula  8 Enzime-origine/localizare - Cu origine plasmatica- ale caror substrate se gasesc in plasma - Cu origine celulara- au activitate ridicata in celule si ajung in plasma in urma distrugerii celulare sau a turnover-ului normal, celular Enzime secretate- digestive –care functioneaza in spatiul extracelular Enzime metabolice- intracelulare  9 Enzime plasmatice functionale Numai cateva enzime din plasma sunt functionale: ex: enzimele implicate in cascada coagularii, ceruloplasmina Acestea sunt prezente in plasma in concentratii mai ridicate decat intracelular Scaderea activitatii acestor enzime in plasma are rol in diagnosticul clinic  10 Enzime plasmatice nefunctionale Majoritatea enzimelor din plasma nu sunt functionale Acestea sunt provin din celule lizate, unde au o concentratie intracelulara ridicata Ex: AST, ALT, LDH,CK,ALP, amilaza, lipaza, etc In plasma acestea au activitate enzimatica scazuta Cresterea activitatii acestor enzime in plasma este importanta in diagnosticul clinic  11 Enzime plasmatice cu origine intracelulara In cantitati reduse enzimele intracelulare sunt prezente in plasma ca rezultat al turnover-ului celular normal In conditii fiziologice normale activitatea enzimelor intracelulare este constanta, scazuta, rata eliberarii enzimelor din celulele distruse in plasma fiind egala de rata inlaturarii enzimelor din plasma Activitatea enzimelor in conditii fiziologice normale= activitate de referinta pentru activitatea enzimatica. Fiecare laborator clinic are propriile valori de referinta Multe enzime se prezinta sub forma de izoenzime- paternul izoenzimelor in plasma (determinat electroforetic) – contribuie la identificarea tesutului lezat In conditiile distrugerii celulare, in plasma se vor afla cantitati crescute din aceste enzime Alte cazuri ale cresterii concentratiei enzimelor intracelulare in plasma: Proliferare celulara (neoplazii) Sinteza enzimatica crescuta Rata de eliminare la nivel renal scazuta  12 Fosfataza alcalina (ALP) Hidrolizeaza esteri ai fosfatului la pH=9, alcalin Izoenzimele ALP- difera prin structura situsului catalitic, structura primara, mobilitate electroforetica, activitate enzimatica Izoenzime ale ALP: Hepatica Osoasa Intestinala Neutrofilica Placentara Renala Valori normale: Femei - 35-130 UI/L Barbati 40-145 UI/L Copii pana la 500 UI/L  13 Valori crescute ale ALP Valori scazute ale ALP Boli hepatice Hipofosfatemie - Pancreatita Hipotiroidism - Hepatita Anemie severa - Parazitoze - Metastaze Leucemie - Colestaza Malnutritie - Ciroza Afectiuni osoase: boala Paget Hiperparatiroidism Rahitism Poliartrita reumatoida Cancer osos Hiperfunctie corticosuprarenaliana Afectiuni non-osoase/nehepatice - Sarcina - Afectiunei gastro-intestinale - Infectii sistemice - Artrita reumatoida - Hipertiroidism - Infarct miocardic - Neoplazii  14 Fosfataza acida (ACP) Secretata de celulele prostatei, eritrocite, trombocite si leucocite Marker tumoral Activitate enzimatica ridicata in lichidul seminal Valori normale: 2.5-12 UI/L Valori crescute: - cancer de prostata - metastaze osoase ale cancerului de prostata  15 Amino-transferazele Aspartat aminotransferaza (AST) Alanin aminotransferaza (ALT)  16 ASPARTAT AMINO-TRANSFERAZA (AST) sau glutamat-oxaloacetat transaminaza (GOT). Se intalneste in mai multe tesuturi: ficat miocard, muschi secheletici, rinichi, pancreas, tesut cerebral, splina, plaman, eritrocite Valori normale 8- 40 UI/L  17 ASPARTAT AMINO-TRANSFERAZA (AST) Valori crescute 10-100x fata de valorile normale: Necroza hepatica Infarct miocardic Stari septice Interventii pe cord Neoplazii Hepatita virala Icter Anemie hemolitica severa Mononucleoza infectioasa  18 ALANIN AMINO-TRANSFERAZA (ALT) sau glutamat piruvat transaminaza (GPT) Se gaseste in: ficat, tesut miocardic, muschi scheletici, rinichi, pancreas. Rol in diagnostic: Indicator al cresterii permeabilitatii celulare sau al citolizei hepatice Diagnostic boli hepatice, monitorizarea evolutiei si a tratamentului bolilor virale hepatice Diagnosticul bolilor hepatobiliare si pancreatice Diagnostic intre diferite forme de icter Valori normale 5-40 UI/L  19 ALANIN AMINO-TRANSFERAZA (ALT) Valori crescute : Valori scazute: Afectiuni hepatice: hepatita, infectii urinare ciroza, cancer, colestaza, Neoplazii colecistita, Deficit de vitamina B6 pancreatita infarct infectii severe soc, arsuri  20 Raportul de Rittis = raport al activitatilor enzimatice AST/ALT - in conditii normale este de 1.15-1.33 Valori scazute: - in cazul leziunilor ce afecteaza permeabilitatea hepatocitelor - cresterii nivelului circulant de ALT Valori crescute: - alcoolici - ciroza - metastaze hepatice  21 GAMA GLUTAMIL TRANSFERAZA (GGT) sau Transpeptidaza se gaseste in ficat, rinichi, pancreas, celule intestinale si prostata Este legata de lipoproteine: HDL mai putin de LDL Enzima importanta in clivarea glutationului Depistarea alcoolismului Se coreleaza cu nivelul fosfatazei alcaline Se excreta prin bila si in mica parte in urina Valori normale 6-60 UI/L la barbati si 5-35 UI/L la femei  22 GAMA GLUTAMIL TRANSFERAZA (GGT) Valori crescute Valori scazute Hipotiroidie Hepatite Consum de anticonceptionale orale Ciroze Tumori hepatice Metastaze hepatice Pancreatita acuta Alcoolism  23 Antigenul specific prostatic (PSA) produs de celulele epiteliale ale glandei prostata secretat in fluidul seminal Are activitate de serin proteaza Se leaga in sange de alfa 2-macroglobulina si de alfa -1 antitripsina Valoarea normala: 1-5 ug/L 4-10 ug/L afectiuni benigne de prostata > 10 ug/L cancer de prostata  24 LACTAT DEHIDROGENAZA (LDH) (LD) Oxidoreductaza Catalizeaza ultima reactie din glicoliza aneroba Intracelular in rinichi, miocard, muschi, creier ficat plamani Infarct miocardic LDH Enzima 4 subunitati 5 izoenzime Piruvat Lactat LDH1 si 2 in miocad si eritrocite LDH3 plamani LDH4 ficat muschi LDH5 ficat si muschi Valori normale 100-250 UI/L. Valori crescute la copii Hemoliza- reactii fals pozitive  25 LACTAT DEHIDROGENAZA (LDH) (LD) Valori crescute Valori scazute Terapia anti-canceroasa Anemii hemolitice Afectiuni hepatice Distrofie musculara Carcinoame, Leucemii Pancreatita acuta Necroza celulare.  26 Creatin kinaza (CK) Catalizeaza conversia creatinei in creatin fosfat (compus macroergic in muschi) Se gaseste in miocard, muschi scheletici, creier Creatin kinaza creatina fosfocreatina Valori normale 30-200 UI/L ptr barbati 26-165 UI/L pentru femei CK este dimer (40,000 Da). Izoenzime: BB creier/plamani, MM muschi, MB miocard Nivel ridicat al MB- alterare necrotica a miocardului  27 Creatin kinaza (CK) Valori crescute Valori scazute Se asociaza cu reducerea masei Rabdomioliza musculare Distrofie musculara Artrita reumatoida Infarct miocardic  28 COLINESTERAZA (CHE) Acetil colinesteraza ChE de tip I- actioneaza asupra acetil colinei Enzima secretata de ficat in sange Insecticidele de tip organofosforic inhiba ireversibil aceasta enzima Valori normale. copii, barbati, femei >40 ani- 5320-12920 UI/L Activitate scazuta in disfunctii hepatice cronice si fiziologice in timpul sarcinii Pseudocolinesteraza sau ChE de tip II- nespecifica si hidrolizeaza acil esterii Produsa de ficat Importanta acestei enzime deriva din faptul ca hidrolizeaza un relaxant muscular- succinilcolina folosit in anestezie Exista pacienti, la care se inregistreaza o activitate scazuta a colinesterezei care se manifesta prin paralizia muschilor respiratori (apnee scolinica)  29 GLUCOZO-6-FOSFAT DEHIDROGENAZA Enzima importanta in metabolismul glucozei Valori normale: -in eritrocite -125-250 UI/1012 celule - 6-12 U/g Hb Importanta in producerea de nicotinamid-adenin- dinucleotid fosfatul important in mentinerea integritatii membranare a eritrocitelor La indivizii deficienti in G6PDH, H2O2 distruge membranele celulare eritrocitare conducand la anemie hemolitica  30 Amilaza Hidrolizeaza amidonul, glicogenul, si alte oligo- si polizaharide Activata de calciu si ioni de fluor Produsa de pancreas si glande salivare Valori normale 50-120 UI/L Cresteri semnificative 1000x in pancreatita acuta afectiuni ale tractului biliar ingestie acuta de alcool sau intoxicatie alcoolica afectiuni ale glandelor salivare Scaderi pancreatita cronica, fibroza chistica severa leziuni hepatice severe  31 LIPAZA Hidrolizeaza trigliceridele la monogliceride si acizi grasi Prezenta in sucul pancreatic Valori de referinta 60 UI/L. Valori crescute in pancreatita acuta (persista 7-14 zile) carcinom pancreatic; colecistita, peritonita, ocluzie intestinala, ciroza hepatica  32 ALDOLAZA (ALD) Enzima tetramerica Se prezinta sub forma a 5 izoenzime Enzima glicolitica Valori normale: 1.5-7 UI/L. Valori crescute in distrugeri musculare (poliomielita, distrofie musculara progresiva, miastenia gravis, scleroza multipla) In infarctul miocardic activitatea aldolazei serice variaza in timp, dupa acelasi patern ca si AST.  33 Enolaza Enzima glicolitica Enolaza neuronala- izoenzima- dimerica (trei subunitati imunologic diferite: α, β si γ) Subunitatea α a enolazei este întâlnită la mamifere în diverse ţesuturi subunitatea β se găseşte în principal în cord şi musculatura scheletică Izoformele αγ şi γγ, ce constituie enolaza neuron- specifică sau γ-enolaza, sunt detectate în cantităţi crescute în neuroni şi celulele neuro-endocrine, precum şi în tumorile cu origine în aceste celule marker tumoral pentru cancere (pulmonare, neuroblastom, etc) Valoare de referinta: