Metabolism proteicII

- Enzime proteice -

Proteinele cu rol enzimatic

1. Enzime plasmatice funcţionale (proteine intrinseci) - enzime sintetizate (în majoritate) de către ficat, cu rol activ în plasmă.

Exemple:- colinesteraza serică;- lipoproteinlipaza;- lecitincolesterolaciltransferaza;- factorii de coagulare; - factorii fibrinolizei;- ceruloplasmina.

• Într-o afectare hepatică (insuficienţă hepatică) activitatea plasmatică a acestor enzime este scăzută.

• Exemplu: activitatea plasmatică a pseudocolinesterazei scade paralel cu gradul insuficienţei hepatice.

Proteinele cu rol enzimaticColinesteraza serică

Tipuri:• acetil colinesteraza - în terminaţiile nervoase colinergice şi în celulele

Kupffer;• alfa colinesteraza - în hematii;• Pseudocolinesteraza - în hepatocite(celulele ficatului).

Dozare: • metoda rapidă - virajul de culoare produs de acidul acetic eliberat de

enzimă prin hidroliza acetilcolinei;

• metoda Michel sau macrometoda - utilizează acetilcolina ca substrat eliberând acidul acetic titrabil cu soluţie NaOH N/100;

• metoda colorimetrică sau micrometoda - în hidroliza butiril-tiocolinei;

• Pseudocolinesteraza – există 5 tipuri de izoenzime, fiecare din ele putând fi evidentiată prin electroforeza în gel de agar sau amidon sau prin metoda inhibiţiei chimice diferenţiate cu NaF–diizo-propilfluorofosfat.

Proteinele cu rol enzimatic

Colinesteraza serică

• Valorile normale serice ale colinesterazei sunt:

• pentru metoda rapidă 1900-3800 mU/ml.

• pentru metoda Michel 3-6 ml NaOH N/100

• Normal: în condiţii de sarcină pseudocolinesterază scade.

Creşteri patologice• obezitate grad III;

• sindrom nefrotic;

• icterele colestatice din neoplasm de cap de pancreas;

• miastenia gravis;

• hipertiroidie.

Proteinele cu rol enzimaticColinesteraza serică

Scăderi patologice• hepatite acute;• ciroze hepatice decompensate;• metastazele hepatice;• stările caşectice (din neoplasme);• leucemia mieloblastică acută;• distrofia musculară;• subnutriţie;• intoxicaţia cu pesticide;• infarct miocardic acut.

• Scăderea progresivă a pseudocolinesterazei şi a albuminei sugerează afectare hepatică ireversibilă.

• Studiile statistice au arătat că valoarea serică a pseudocolinesterazei se corelează cu nivelul proteinemiei mai ales al albuminemiei şi cu cel al protrombinei.

Proteinele cu rol enzimatic

2. Enzime plasmatice nefuncţionale (proteine extrinseci)

a) enzime excreto-secretorii;

b) enzime celulare.

Proteinele cu rol enzimatic

a)Enzime excreto - secretorii

• Enzimele excreto-secretorii sunt sintetizate la nivelul unui organ (ex. pancreas) şi îşi desfăşoară activitatea la distanţă (ex. în lumenul tubului digestiv).

• Exemple:• - amilaza pancreatică;• - lipaza pancreatică;• - tripsina;• - pepsinogenul.

Proteinele cu rol enzimatic

a) Enzime excreto – secretorii

Afecţiuni pancreatice cu creşterea activităţii plasmatice enzimatice:

• Afecţiuni de tip inflamator - creşterea activităţii plasmatice enzimatice prin creşterea permeabilităţii membranelor celulare;

• afecţiuni de tip necrotic (pancreatită necrotică, fibroză pancreatică, pancreatită cronică, neoplasm de pancreas) - creşterea activităţii plasmatice enzimatice prin liza celulară.

• afecţiuni de tip obstructiv (obstrucţia canalelor pancreatice prin litiază, neoplazie, parazitoză, compresiuni diverse etc.) - creşterea presiunii în canalele respective, cu deversarea enzimelor la polul vascular, cu creşterea nivelului lor plasmatic.

Proteinele cu rol enzimatica) Enzime excreto – secretorii

Amilaza: - valori normale: 25-125 UI/l;- crește la 3-6 ore de la debutul clinic al bolii (apariţia durerii), putând crește până la

30-40 de ori peste valoarea normală;- ajunge la un maxum la 24 de ore, până la de 10 ori valoarea normală - dozarea izoenzimelor (la pers. sănătoase 60% din amilazele serice sunt de tip

salivar;

Lipaza:- valori normale: 20-160 UI/l- crește la 3-6 ore cu maxim la 24 ore, putând persista 2 săptămâni- este mai utilă pentru diagnosticul pancreatitei acute, având specificitate mai

mare pentru pancreas decât amilaza.

Creşterile amilazemiei și lipazemiei sunt paralele și se asociază cu creştere a nivelului urinar al enzimelor.

Nivelurile crescute persistente peste 3 săptămâni reflectă prezența de complicații (pseudochist) sau neoplasm pancreatic.

Proteinele cu rol enzimaticAlte afecţiuni cu creştere a nivelului de enzime pancreatice:

- ulcer gastric penetrant în pancreas;

- infarct mezenteric;

- ocluzie intestinală;

- sarcină extrauterină ruptă;

- administrare de substanţe care determină spasm al sfincterului Oddi (ex: opiacee, steroizi, fenilbutazonă);

- după efectuarea de manevre instrumentale (ex: gastroscopie, ERCP);

- tulburările eliminării renale a amilazei pancreatice: macroamilazemia

- afecţiuni renale diverse, cu scăderea filtrării glomerulare;

Proteinele cu rol enzimaticb) Enzime celulare

• sunt sintetizate în celule, unde îndeplinesc un rol activ. • ajung în plasmă prin distrucţie celulară (citoliză) şi prin modificarea

permeabilităţii membranei celulare.• unele au specificitate pentru un anumit tip de ţesut, ne poate orienta

asupra sediului de organ al unei leziuni.

Exemple:- oxidoreductaze; - lacticdehidrogenaza (LDH);- glutamatdehidrogenaza (GLDH);- transferaze (transaminaze AST, ALT);- creatinkinaza (CK);- ornitincarbamiltransferaza (OCT);- gammaglutamiltranspeptidaza ( γ-GT);- leucinaminopeptidaza (LAP);- fosfataze (acidă, alcalină).

Proteinele cu rol enzimaticLactatdehidrogenaza (LDH)

• enzimă a glicolizei, care catalizează reacţia reversibilă piruvat-lactat;• stabilește gradul de activitate a bolii în alveolita fibrozantă criptogenică și

în alveolita alergică extrinsecă;• marker al hemolizei;• rol de indicator retroactiv al IMA.

• Structura activă a moleculei LDH este un tetramer format din două tipuri de lanţuri polipeptidice:

- tip H (heart - sintetizat predominant în miocard); - tip M (muscle – sintetizat predominant în muşchiul scheletic şi

ficat).

Din combinaţia celor două tipuri de lanţuri sub forma unui tetramer, pot rezulta cinci tipuri de izoenzime:

• 4 lanţuri de tip H, izoenzima notată LDH1; • 3 lanţuri de tip H şi 1 lanţ de tip M, izoenzima notată LDH2;• 2 lanţuri de tip H şi 2 lanţuri de tip M, izoenzima notată LDH3;• 1 lanţ de tip H şi 3 lanţuri de tipM, izoenzima notată LDH4; • 4 lanţuri de tip M, izoenzima notată LDH5.

Proteinele cu rol enzimaticCreşterea LDH poate apare în:

• Afecțiuni cardiace - LDH total, LDH1 şi LDH2 crescute, predominant prin LDH1;

• Afecțiuni hematologice - LDH total, LDH1 şi LDH2 crescute (LDH1 cu valoare mai mică decât în afectările cardiace);

• Afecțiuni hepatice - LDH total, LDH4 şi LDH5 crescute, cu un raport ALT/LDH ≥ 1,5 în hepatita acută;

• afecţiuni ale musculaturii scheletice (miopatii) - LDH total, LDH5 crescute;

• neoplazii, leucemii;

• stări de şoc – creşteri atât ale LDH total cât şi a tuturor formelor izomere.

Proteinele cu rol enzimatic• Infarct miocardic acut - creşterea izoenzimei LDH1

(HBDH) la 8-24 de ore de la debutul infarctului cu maxim la 3-6 zile. Într-o evoluţie obişnuită a infarctului valoarea LDH se normalizează în 7-12 zile.

• Raportul LDH1/LDH2 peste 0,75 are specificitate şi sensibilitate de peste 90% pentru necroza miocardică.

• Raportul LDH total/HBDH:- sub 1,3 în infarct miocardic acut- peste 1,64 în afecţiuni hepatice.

• Valori normale LDH total: 120-240 UI/l.• Valori normale LDH1 sau hidroxibutiratdehidrogenaza

(HBDH): 70-130 UI/l.

Distribuția procentuală a activității izoenzimelor în țesuturi (%)

LDH-1 LDH-2 LDH-3 LDH-4 LDH-5Cord 60 30 5 3 2Ficat 0,2 0,8 1 4 94Rinichi 28 34 21 11 6Creier 28 32 19 16 5Mușchi 3 4 8 9 76Plămân 10 18 28 23 21Splină 5 15 31 31 18Hematii 40 30 15 10 5Tegument 0 0 4 17 79

Proteinele cu rol enzimaticCreatinkinaza sericăCreatinfosfokinaza serică CK este o enzimă dimer cu trei forme moleculare

- izoenzime în funcţie de combinaţia celor 2 tipuri de lanţuri M (muscle) şi B (brain):

Creşterea activitãţii plasmatice a izoenzimei CK-MB apare în:• infarct miocardic acut;• miocardite;• angioplastii;• traumatisme musculare;• nivelul seric al CK-MB creşte în primele 2-3 ore de la debutul

infarctului şi atinge un maxim la 12-36 de ore;• valoare normalã CK-MB: sub 10 UI/l.

CK-MM CK-MB CK-BB

Mușchi scheletic 99 1 0

Miocard 77 22 1

Creier 4 0 96

Proteinele cu rol enzimaticCreatinkinaza serică

Creşterea activitãţii plasmatice a izoenzimei CK-MM apare în:• distrofia muscularã progresivã;• traumatisme musculare;• injecţii intramusculare;• biopsii musculare;• post-operator.

Creşterea activitãţii plasmatice a izoenzimei CK-BB apare în:• leziuni ale sistemului nervos central (edem cerebral, accident

vascular cerebral, traumatisme cranio-cerebrale, tumori cerebrale);

• anestezie generală;• intoxicaţii cu somnifere;• electroşoc.

Proteinele cu rol enzimaticAlanin-amino-transaminaza (ALT) sau glutamat-piruvat-transaminaza (GPT).

• Enzimă serică, dar poate fi prezentă şi în diferite ţesuturi (musculatura scheletică, ficat şi cord).

• Rol : catalizează transferul unei grupari amino de la alanina la α-cetoglutarat, produşii acestei reacţii de transaminare reversibilă fiind piruvat şi glutamat: alanina + α cetoglutarat = piruvat + glutamat

• Valoare normală: 7-50 UI/l.

• Creşterea activităţii plasmatice a ALT este întâlnită în afecţiuni de tip inflamator şi în cele de tip necrotic. Această creştere are o importanţă deosebită în diagnosticul hepatitei virale acute, în special în formele anicterice.

• Evoluează în paralel cu AST (GOT), cu valori mai mari în obezitate și valori mai mici în ischemii (miocardice, cerebrale, renale etc)

Proteinele cu rol enzimaticCreşteri patologice moderate ale ALT pot apare în:• - hepatită cronică;• - ciroză hepatică;• - ficat de stază;• - miopatii;• - mononucleoză;• - ischemii renale.Creşteri patologice marcate ale ALT pot apare în:• - hepatita acută virală;• - necroză hepatică.

Raportul normal GOT/GPT = 1,3.• Raport GOT/GPT crescut sugerează afecţiune cardiacă. • Raport GOT/GPT scăzut sugerează afecţiune hepatică.

Un nivel crescut sangvin al transaminazei ALT oferă o gamă largă de posibile cauze, aceasta poate fi însă micşorată prin corelarea cu măsuratori ale altor enzime (Ex. - fosfataza alcalină în afecţiuni de căi biliare, CK în miopatii)

Proteinele cu rol enzimaticAspartat-amino-transaminaza (AST) sau glutamat-oxalacetat-transaminaza

(GOT).

• Rol: conversia aspartatului şi a acidului α-cetoglutaric în oxaloacetat şi în glutamat.

• GOT-ul are doua izoenzime ce prezintă similaritate crescută:- GOT1 izoenzima citozolică - în cea mai mare parte în globulele roşii şi inimă.- GOT2 prezentă în cea mai mare parte în ficat.

• Localizare: atât în citoplasmă (60%), cât şi în mitocondrie (40%). Din acest motiv creşterea activităţii ei plasmatice poate sugera un proces de necroză.

• Este utilizată în diagnosticul infarctului acut de miocard, împreună cu CK-MB şi alţi produşi de necroză.

• Valoare normală: 7- 40 UI/l.

Proteinele cu rol enzimaticCreşteri patologice moderate ale AST pot apare în:• afecţiuni hepatice cronice;• boli ale musculaturii striate;• anemii hemolitice;• traumatisme şi stări post-chirurgicale.

Creşteri patologice marcate ale AST pot apare în:• - infarct miocardic acut;• - hepatită virală acută;• - necroză hepatică.

Valorile crescute ale GOT şi GPT nu înseamnă aşadar automat o afectare hepatică, evaluarea trebuie facută de în contextul tuturor analizelor şi manifestărilor bolii.

Nivelul transaminazelor nu este legat direct de prognosticul bolii – Exemplu: în hepatita A, transaminazele pot fi mult crescute, dar această boala are de obicei o evoluţie bună. Pacienţii cu hepatită C au nivele moderat crescute ale transaminazelor dar boala duce deseori la hepatită cronică şi la ciroză hepatică.

Proteinele cu rol enzimaticFosfataza alcalină

• Enzimă derivată din membrana plasmatică, cu funcţie de hidroliză a esterilor sintetici ai fosfatului la un pH egal cu 9.

Fosfatazele alcaline hepatobiliare sunt sintetizate de celulele canaliculelor biliare şi de hepatocite. Se elimină prin bilă.

Valoare normală: 42-98 UI/l la femei 53-128 UI/l la bărbaţi

• Creşterea activităţii plasmatice a fosfatazelor alcaline hepatobiliare este caracteristică sdr. de colestază şi tumorilor hepatice

Colestaza se caracterizează prin imposibilitatea curgerii bilei la nivelul canalelor biliare intrahepatice sau extrahepatice.

a) colestaza intrahepatică apare mai frecvent în următoarele situaţii:• - ciroza biliară; • - hepatita virală acută formă colestatică;• - tratament cu anticoncepţionale orale.b)colestaza extrahepatică poate fi de cauză:• - intracanaliculară (calculi biliari, tumori, paraziţi etc.);• - extracanaliculară (compresiuni prin adenopatii, aderenţe, tumori etc.).

Proteinele cu rol enzimaticFosfataza alcalină

• Enzimele de colestază sunt:- Fosfatazele alcaline hepatobiliare;- 5 Nucleotidaza (5-NT);- Gamma-glutamiltranspeptidaza (GGT); - Leucinaminopeptidaza (LAP).

Tipuri de fosfatază alcalină:

Fosfataza alcalină osoasă - sintetizată de osteoblaşti;- creşte în afecţiuni caracterizate prin activitate osteoblastică (tumori

osteoblastice, metastaze, perioada de creştere, rahitism, b. Paget);

- Dg. - creșteri ale FA neînsoțite de niveluri ridicate ale 5-NT sau GGT;

Fosfataza alcalină placentară – dozabilă la mamă în timpul sarcinii.

Proteinele cu rol enzimaticGamaglutamiltranspeptidaza

• Este o enzimă situată la nivelul membranei hepatocitare, în special la nivelul canaliculelor biliare, care intervine în transportul amino-acizilor prin membrană.

• Creşterea activităţii ei plasmatice este cea mai importantă modificare în colestază, când valorile ei ajung de 10-50 de ori valorile normale.

• Creşterea sa izolată se observă mai ales la marii consumatori de alcool chiar înainte ca alte teste funcţionale să fie modificate.

• Valorile serice normale sunt de 8-40 U/L la barbat si de 5-25 U/L la femeie.

• Valori crescute pot apare în:• - leziuni toxice hepatice• - solvenţi organici• - medicamente (clorpromazină, fenobarbital)• - alcool • - ficat de stază• - hipertrigliceridemie• - neoplasme hepatice• - hipertiroidism• - ciroza biliară

Proteinele cu rol enzimaticFosfatazele acide

Fosfataza acidă se formează în principal la nivel prostatic sub influenţa hormonilor androgeni. Activitatea sa fiziologică optimă are loc la un pH acid (4,6) şi în mod normal ea se găseşte în ser.

• Enzima se află la nivelul majorităţii organelor, dar mai ales la nivelul prostatei, oaselor, ficatului, splinei, rinichilor, elementelor figurate sangvine şi glandelor endocrine.

• Valori normale : 0,1-0,9 unitati Bodanski (UB) sau 2-5 unitati King-Armstrong (UKA)

• F.Ac.totala = 4,5 -13,5 UI• F.Ac. prostatica = 0,04 - 3,6 UI

• Creşteri ale nivelului fosfatazei acide:- patologie prostatică - carcinom de prostată sau manopere medicale ca:

palparea, cistoscopia, cateterism. - metastaze osoase ale cancerelor de colon, mamar, cortico-suprarenal şi

pulmonar; - embolii pulmonare;- procese trombotice extensive.