Поэтому определение активности ферментов имеет диагностическое значение только при сопоставлении с изменениями других показателей и клинической картиной заболевания в целом.
На сегодняшний день подробно описано около 1000 энзимов, и из них более 50 нашли использование в клинической лабораторной диагностике.
В нашем теле у каждого органа есть свой специфический набор ферментов. Определяя их активность, можно судить и о том, как работает сам орган. Правда, в основном эта работа происходит во внутриклеточной среде, но и анализ внеклеточных составляющих (в данном случае плазмы или сыворотки крови) позволяет судить о процессах, идущих в клетках, и функциональном состоянии органов и тканей.
Определение активности ферментов в сыворотке или плазме крови стало одним из рутинных лабораторных анализов в 1954 г., когда стало ясно диагностическое значение повышенной активности аспартатаминотрансферазы (АСТ, содержится в большом количестве в миокарде и резко повышает активность при инфаркте миокарда) и аланинаминотрансферазы (АЛТ, содержится во всех паренхиматозных органах. Его активность в плазме напрямую связана с патологическими процессами в ткани печени).
Дальнейшие исследования показали, что для каждого фермента в процессе заболевания есть свое время появления в сыворотке крови, нарастание активности вплоть до определенного пика и последующая инактивация. Это связано с тем, что патологический процесс вызывает разрушение клеток, чье содержимое (в том числе и ферменты) в итоге оказывается в крови.
Так называемая длительность периода полураспада ферментов является главным фактором, определяющим период времени, когда активность фермента повышена в плазме или сыворотке крови.
Активность ферментов измеряется в моль/(с×л); мкмоль/(с×л), нмоль(с×л).
Международная единица (МЕ, UE) измеряется в мкмоль/(мин×л) и равна 16,67 нмоль/(с×л).
Относительно новая единица каталитической активности – нкатал/л – равна нмоль/(с×л).
Аспартатаминотрансфераза (АСТ, АсАТ)
АСТ (АсАТ), или аспартатаминотрансфераза, – клеточный фермент, участвующий в обмене аминокислот. АСТ содержится в тканях сердца, печени, почек, нервной ткани, скелетной мускулатуры и других органов. Благодаря высокому содержанию в тканях этих органов, анализ крови АСТ – необходимый метод диагностики заболеваний миокарда, печени и различных нарушений мускулатуры.
Норма АСТ в крови для женщин – до 31 Ед/л, для мужчин норма АсАТ – до 41 Ед/л.
Анализ крови может показать повышение концентрации АСТ при:
• инфаркте миокарда;
• вирусном, токсическом, алкогольном гепатите;
• стенокардии;
• остром панкреатите;
• раке печени;
• остром ревмокардите;
• тяжелой физической нагрузке;
• сердечной недостаточности.
АСТ повышен при травмах скелетных мышц, ожогах, тепловом ударе и вследствие кардиохирургических операций.
Анализ крови АсАТ показывает понижение уровня АсАТ в крови вследствие тяжелых заболеваний, разрыва печени и при дефиците витамина В6.
Аланинаминотрансфераза (АлАТ, АЛТ)
АлАТ (АЛТ), или аланинаминотрансфераза, – фермент печени, участвующий в обмене аминокислот. Наряду с АСТ в большом количестве содержится АЛТ в печени, почках, в сердечной мышце, скелетной мускулатуре. При разрушении клеток этих органов, вызванных различными патологическими процессами, происходит выделение АЛТ в кровь человека, и анализ покажет высокий АлАТ в крови. В здоровом организме содержание показателя АЛТ в крови незначительно.
Норма АЛТ (норма АлАТ) для женщин – до 31 Ед/л, для мужчин норма АлАТ – до 41 Ед/л.
Повышение АЛТ – признак таких серьезных заболеваний, как:
• вирусный гепатит;
• токсическое поражение печени;
• цирроз печени;
• хронический алкоголизм;
• рак печени;
• токсическое действие на печень лекарств (антибиотиков и др.);
• желтуха;
• сердечная недостаточность;
• миокардит;
• панкреатит;
• инфаркт миокарда;
• шок;
• ожоги;
• травма и некроз скелетных мышц;
• обширные инфаркты;
• сердечная недостаточность.
Биохимический анализ крови на АЛТ покажет снижение уровня АлАТ при тяжелых заболеваниях печени – некроз, цирроз (при уменьшении количества клеток, синтезирующих АЛТ). Результаты анализа крови АлАТ покажет низкое содержание аланинаминотрансферазы при дефиците витамина В6.
Щелочная фосфатаза
Щелочная фосфатаза участвует в обмене фосфорной кислоты, отщепляя ее от органических соединений и способствуя транспорту фосфора в организме. Самый высокий уровень содержания щелочной фосфатазы – в костной ткани, слизистой оболочки кишечника, в плаценте и молочной железе во время лактации. Норма щелочной фосфатазы в крови у женщин – до 240 Ед/л, у мужчин – до 270 Ед/л. Щелочная фосфатаза влияет на рост костей, поэтому у детей ее содержание выше, чем у взрослых.
Биохимический анализ крови на щелочную фосфатазу проводят для диагностики заболеваний костной системы, печени, желчевыводящих путей и почек. Повышенная щелочная фосфатаза в крови может стать поводом для врача поставить следующий диагноз:
• заболевание костной ткани, в том числе опухоли костной ткани, саркома, метастазы рака в кости;
• гиперпаратиреоз;
• миеломная болезнь;
• лимфогранулематоз с поражением костей;
• инфекционный мононуклеоз;
• рахит;
• заболевания печени (цирроз, рак, инфекционный гепатит, туберкулез);
• опухоли желчевыводящих путей;
• инфаркт легкого, инфаркт почки.
Повышение щелочной фосфатазы происходит в последнем триместре беременности, после менопаузы, при недостатке кальция и фосфатов в пище, от передозировки витамина С и как следствие приема некоторых лекарственных препаратов (оральных контрацептивов, содержащих эстроген и прогестерон, антибиотиков и других).
Уровень щелочной фосфатазы снижен при гипотиреозе, нарушениях роста кости, недостатке в пище цинка, магния, витамина В12 или С (цинга), анемии (малокровии). Прием медицинских препаратов также может вызвать понижение щелочной фосфатазы в крови. Во время беременности снижение активности щелочной фосфатазы происходит при недостаточности развития плаценты.
Холинэстераза
Холинэстераза – фермент, образующийся в печени. Холинэстераза содержится в нервной ткани, скелетных мышцах. Так называемая сывороточная холинэстераза присутствует в печени, поджелудочной железе, выделяется печенью в кровь. Определение холинэстеразы в медицине используется для диагностики возможного отравления инсектицидами и оценки функции печени. Биохимический анализ крови на холинэстеразу используется для оценки риска осложнений при хирургических вмешательствах. Норма холинэстеразы – 5300–12900 Ед/л. Содержание фермента холинэстеразы в крови человека начинает резко снижаться при тяжелых хронических заболеваниях печени, особенно при циррозе.
Низкая холинэстераза в крови – признак таких заболеваний, как:
• заболевания печени (цирроз, гепатит, метастатический рак печени);
• острое отравление инсектицидами;
• инфаркт миокарда;
• онкологические заболевания.
Понижение уровня холинэстеразы происходит на позднем сроке беременности, после хирургического вмешательства и при применении некоторых медицинских препаратов (оральных контрацептивов, анаболических стероидов, глюкокортикоидов).
Повышенная холинэстераза – симптом следующих заболеваний:
• артериальная гипертония;
• нефроз;
• рак молочной железы;
• ожирение;
• алкоголизм;
• сахарный диабет;
• столбняк;
• маниакально-депрессивный психоз;
• депрессивный невроз.
Повышение уровня холинэстеразы происходит на начальном этапе беременности.
Альфа-амилаза (диастаза)
Альфа-амилаза (диастаза) образуется в слюнных железах и поджелудочной железе. Также в поджелудочной железе образуется панкреатическая амилаза – фермент, участвующий в расщеплении крахмала и других углеводов в просвете двенадцатиперстной кишки. Амилаза, расщепляя крахмал и другие углеводы, обеспечивает переваривание углеводов пищи. Из организма амилазу выводят почки вместе с мочой. Определение активности амилазы используется в диагностике заболеваний поджелудочной железы, слюнных желез, для выяснения причин боли в животе. Норма альфа-амилазы в крови (норма диастазы) – 28–100 Ед/л. Нормы амилазы панкреатической – от 0 до 50 Ед/л.
Повышенная альфа-амилаза – симптом следующих заболеваний:
• острый, хронический панкреатит (воспаление поджелудочной железы);
• киста поджелудочной железы, камень, опухоль в протоке поджелудочной железы;
• киста поджелудочной железы, камень, опухоль в протоке поджелудочной железы;
• эпидемический паротит;
• острый перитонит;
• сахарный диабет;
• заболевания желчных путей (холецистит);
• почечная недостаточность.
Уровень амилазы повышается при травме живота и как следствие прерывания беременности. Уровень панкреатической амилазы в крови возрастает в 10 раз и более выше нормы при остром панкреатите или при обострении хронического панкреатита, эпидемическом паротите. Резкое повышение уровня амилазы панкреатической может быть связано с воспалением поджелудочной железы, вследствие закупорки протока поджелудочной железы кистой, опухолью, камнем, спайками. Биохимический анализ крови амилазы покажет нулевые значения содержания амилазы при недостаточности функции поджелудочной железы, остром и хроническом гепатите. Снижение нормального уровня амилазы крови происходит при токсикозе у беременных.
Для определения фермента амилазы также используется анализ мочи.
Креатинкиназа
Креатинкиназа (креатинфосфокиназа) – фермент, содержащийся в скелетных мышцах, реже – в гладких мышцах (матке, ЖКТ) и головном мозге. Креатинкиназа обеспечивает энергией клетки мышц. В сердечной мышце – миокарде – содержится особый вид креатинкиназы – креатинкиназа МВ. При повреждении мышц наблюдается выход фермента из клеток – повышение активности креатинкиназы в крови. Поэтому определение креатинфосфокиназы и креатинкиназы МВ в крови широко применяется в ранней диагностике инфаркта миокарда. Уже через 2–4 часа после острого приступа уровень креатинкиназы МВ в крови значительно повышается. Анализ креатинкиназы МВ позволяет со 100-процентной точностью диагностировать инфаркт миокарда.
Таблица 7
Нормы креатинкиназы
Нормы креатинкиназы МВ в крови – 0–24 Ед/л.
Повышение креатинкиназы происходит при следующих заболеваниях:
• инфаркт миокарда;
• миокардит;
• миокардиодистрофия;
• сердечная недостаточность;
• тахикардия;
• столбняк;
• гипотиреоз;
• алкогольный делирий (белая горячка);
• заболевания центральной-нервной системы (шизофрения, маниакально-депрессивный психоз, эпилепсия, черепно-мозговые травмы);
• злокачественные опухоли (рак мочевого пузыря, молочной железы, кишечника, легкого, матки, простаты, печени).
Повышение креатинфосфокиназы в крови может быть следствием хирургических операций и диагностических процедур на сердце, приема некоторых лекарственных средств (кортикостероидов, барбитуратов, наркотических средств), после тяжелой физической нагрузки. Повышение креатинкиназы также происходит при беременности. Понижение уровня креатинкиназы происходит при снижении мышечной массы и малоподвижном образе жизни.
Липаза
Липаза – фермент, синтезируемый многими органами и тканями для расщепления нейтральных жиров – триглицеридов. Особое значение в диагностике имеет липаза, вырабатываемая поджелудочной железой – панкреатическая липаза. В активной форме липаза выделяется в двенадцатиперстную кишку и тонкий кишечник, где расщепляет жиры пищи – триглицериды на глицерин и высшие жирные кислоты. При заболеваниях поджелудочной железы активность липазы значительно повышается, и липаза в большом количестве начинает выделяться в кровь. Норма липазы для взрослых – 0–190 Ед/мл. При остром панкреатите уровень липазы в крови увеличивается через несколько часов после острого приступа до 200 раз.
Определение липазы составляет основу диагностики панкреатита одновременно с анализом уровня альфа-амилазы в крови. Повышение уровня липазы может означать следующие заболевания:
• панкреатит, опухоли, кисты поджелудочной железы;
• хронические заболевания желчного пузыря, желчная колика;
• инфаркт, непроходимость кишечника, перитонит;
• костные переломы, ранения мягких тканей;
• рак молочной железы;
• почечная недостаточность;
• заболевания, сопровождающиеся нарушением обмена веществ, а особенно липидов – ожирение, сахарный диабет, подагра;
• эпидемический паротит.
Повышение липазы в крови может быть следствием приема некоторых медицинских препаратов (барбитуратов и других). Понижение уровня липазы может происходить при онкологических заболеваниях, кроме рака поджелудочной железы и при неправильном питании (избытке триглицеридов).
Гамма-глутамилтранспептидаза (ГГТ, гамма-ГТ)
Гамма-глутамилтранспептидаза – фермент, участвующий в обмене аминокислот. Основное содержание ГГТ – в печени, почках и поджелудочной железе. В крови здорового человека содержание гамма-ГТ незначительно. Для женщин норма ГГТ – до 32 Ед/л, для мужчин – до 49 Ед/л. У новорожденных норма гаммы ГТ в 2–4 раза выше, чем у взрослых. Анализ гамма-ГТ применяется в диагностике заболеваний печени и других органов желудочно-кишечного тракта. Повышение ГГТ происходит при таких заболеваниях, как:
• камни в желчном пузыре;
• острый вирусный и хронический гепатит;
• токсическое поражение печени;
• острый и хронический панкреатит;
• алкоголизм;
• заболевания поджелудочной железы (панкреатит, сахарный диабет);
• гипертиреоз (гиперфункция щитовидной железы);
• обострение хронического гломерулонефрита и пиелонефрита;
• рак поджелудочной железы;
• рак простаты;
• рак печени.
Повышение ГГТ может быть связано с приемом некоторых медицинских препаратов, эстрогенов, оральных контрацептивов.
Альдолаза (фруктозо-1,6-дифосфатальдолаза, ФДФ-А)
Фермент альдолаза играет важную роль в нашем энергетическом обмене, т. к. участвует в расшеплении молекул фосфорилированной гексозы. Его можно обнаружить во всех тканях человека, однако основное количество находится в скелетной мускулатуре, сердечной мышце и печени.
В норме у взрослого человека активность фермента в плазме крови составляет меньше 3,1 U/l, или 3–8 усл. ед.
Увеличение активности фермента наблюдается при:
• инфаркте миокарда;
• травме мышечной ткани;
• заболеваниях печени: остром (вирусном, токсическом) гепатите, отравлениях гепатотропными («печеночными») ядами, хроническом воспалительном процессе в печени;
• панкреатите;
• злокачественных новообразованиях;
• воспалении, деструкции (распаде) мышц;
• гемолитической анемии;
• инфекционном мононуклеозе;
• тяжелой пневмонии;
• шизофрении;
• большой физической нагрузке.
Сорбитолдегидрогеназа (СДГ)
Сорбитолдегидрогеназа (СДГ) – органоспецифичный фермент, который содержится в клетках печени, и поэтому повышение его активности в плазме можно считать признаком поражения печени.
В норме его ориентировочная активность составляет 1–2 ЕД/л.
Повышение активности СДГ наблюдается при:
• остром вирусном гепатите (активность СДГ возрастает в дожелтушном периоде, предшествуя повышению в сыворотке крови уровня билирубина и активности тансаминаз);
• обострении хронического гепатита;
• печеночной коме;
• обтурационной желтухе.
Простатическая кислая фосфатаза (КФ)
Простатическая кислая фосфатаза локализуется в основном в клетках эпителия предстательной железы.
Показатели нормы активности фермента в сыворотке крови – менее 4,00 U/l.
Увеличение активности пристатической кислой фосфатазы отмечается при:
• раке предстательной железы (особенно, но не всегда при метастазах);
• доброкачественной гипертрофии простаты;
• простатите;
• инфаркте предстательной железы;
• после манипуляций на простате и катетеризации;
• болезни Гоше.
Иммунохимические методы высоко специфичны для простатической кислой фосфатазы; однако, поскольку этот фермент не повышен на ранних стадиях заболевания предстательной железы, тест не рекомендуется для использования при скрининге. Он может быть применен для слежения за течением болезни.
Глюкоза-6-фосфатдегидрогеназа (Г-6-ФДГ)
Глюкоза-6-фосфатдегидрогеназа содержится главным образом в эритроцитах и демонстрирует самую высокую активность в молодых клетках. Врожденный дефект Г-6-ФДГ относится к наиболее распространенным энзимопатиям и может проявляться гемолитическими кризисами.
Показатели нормы активности фермента составляют 120–240 мЕД/млрд эритроцитов. В сыворотке активности не выявляется, а в эритроцитах она составляет 131±13 mU/109 клеток.
Дефицит фермента в эритроцитах вызывает гемолитическую анемию после приема противомалярийных препаратов, некоторых сульфаниламидов и витамина С.