Біохімічне дослідження крові: ферменти сироватки крові

Ферменти (лат. Fermentare - викликати бродіння, синонім - ензими) - специфічні речовини білкової природи, що виробляються клітинами і тканинами живих організмів. Ферменти відносяться до групи биокатализаторов, загальною властивістю яких є здатність змінювати швидкість хімічних процесів, властивих живому організму.

Ферментативний каталіз лежить в основі всіх явищ життя. Різноманітність фізіологічних функцій (скорочення м`язи, провідність нерва, секреція та ін.) Забезпечуються ферментативними процесами. Практично всі метаболічні реакції, що протікають в живому організмі, є ферментативними.

Ферментативні процеси були відомі ще в далекій давнині і використовувалися в хлібопеченні, сироварінні, для отримання спиртних напоїв.

Ферменти є білками, простими або складними. Молекулярний вага їх коливається в широких межах: від декількох тисяч до мільйона. За амінокислотним складом ферменти не відрізняються від білків, що не володіють ферментативною дією. Ферментативна активність обумовлена специфічним розташуванням амінокислот в білковій молекулі.

Фактори, що впливають на активність ферменту: температура, вид субстрату (об`єкта впливу ферменту), рН середовища, наявність активаторів і інгібіторів (інгібітори - речовини, що пригнічують активність ферментів). Різні ферменти мають максимальну активність при різних величинах рН. Оптимум рН зазвичай лежить в межах, близьких до нейтральної середовищі- для деяких протеолітичних ферментів (т. Е. Ферментів, які беруть участь у розщепленні білків) - в сильно кислому або лужному області.

Швидкість ферментативної реакції залежить, перш за все, від природи ферменту, який може мати низьку або високу активність. За інших рівних умов початкова швидкість ферментативної реакції пропорційна концентрації .ферментів. Підвищення температури, як правило, збільшує активність ферменту, але при подальшому підвищенні температури може наступити його інактивація.

Одним з характерних і вельми важливих в біологічному, щодо властивостей ферментів є їх висока специфічність, яка полягає в тому, що кожен фермент діє тільки на одну речовину або кілька схожих за своєю будовою речовин і не діє на інші сполуки. Специфічність ферменту визначається його білковим складом. Одні ферменти мають високу специфічність, інші малоспеціфічни.

Протеолітичні ферменти, що виділяються в шлунково-кишковий тракт, знаходяться у вигляді так званих проферментов (зімогенов), що виключає можливість самопереваріванія тканин, які б виробляли дані ферменти. У неактивному стані індукуються і ферменти, що беруть участь в процесі згортання крові.

В основі багатьох захворювань лежать порушення нормального функціонування ферментативних процесів.

До теперішнього часу ідентифіковано близько 1000 різних ферментів, з яких понад 50 знайшли застосування в клінічній лабораторній діагностиці.

Більшість ферментів, які каталізують хімічні реакції, що протікають в живому організмі, ходятся в клітинної середовищі, проте на підставі аналізів позаклітинних рідин (особливо плазми або сироватки крові) можна зробити висновок про зміни, що відбуваються всередині клітин різних органів і тканин.

Підвищений або знижений вміст ферментів є надзвичайно чутливим і тонким показником стану організму.

Зміни активності ферментів в біологічних рідинах може бути обумовлено рядом причин.

Підвищення активності може бути результаті прискорення процесів синтезу ферменту (наприклад, лужної фосфатази при рахіті, гепатиті), некроз клітин (наприклад, креатинфосфокінази, аспартатамінотрансферази при інфаркті міокарда), зниженні їх виведення (наприклад, лужної фосфатази при закупорці жовчовивідних шляхів), підвищення проникності клітинних мембран (наприклад, аланін і аспартатамінотрансферази при вірусному гепатиті).

Зниження ферментативної активності викликається зменшенням числа клітин, які секретують фермент, недостатністю синтезу, збільшенням виведення ферменту, гальмуванням його активності інгібітором.

Основним принципом діагностики є вибір оптимального спектра ферментів, зміна активності яких характерно для патології певних органів або тканин. Визначення ряду сироваткових ферментів допомагає в діагностиці захворювань печінки, жовчовивідних шляхів, підшлункової залози, скелетної мускулатури.

Використання ферментних тестів при інфаркті міокарда особливо необхідно в тих випадках, коли утруднена інтерпретація електрокардіограми. Дослідження ферментів допомагає діагностувати деякі захворювання крові, злоякісні новоутворення (пухлини).

Для інтерпретації отриманих результатів дослідження важливо знати нормальні величини активності досліджуваного ферменту. Крім того, іноді необхідно враховувати вік, стать, характер харчування, інтенсивність фізичного навантаження. Сироваткові ферменти можуть значно змінювати свою активність під впливом лікарських препаратів, ряду речовин (наприклад, алкоголю).

Активність ферментів виражається в моль / (сmiddot-л) - мкмоль / (сmiddot-л) - нмоль / (сmiddot-л).

Міжнародна одиниця (МО) - мкмоль / (мінmiddot-л) відповідає 16,67 нмоль / (сmiddot-л).

Останнім часом вводиться одиниця каталітичної активності: нкатал / л = нмоль / (сmiddot-л).

Лабораторія, яка виробляє дослідження, обов`язково повинна вказувати межі коливань нормальних величин активності ферменту, оскільки його визначення може здійснюватися різними видами.