Медицинская ферментология

Медицинская ферментология (энзимология)

Существуют тысячи болезней,
а здоровье бывает только одно
Л.Бернс

ФЕРМЕНТЫ – ПРОСТЫЕ БЕЛКИ

СОСТОЯТ ТОЛЬКО ИЗ
ПОЛИПЕПТИДНЫХ ЦЕПЕЙ

ГИДРОЛИЗУЮТСЯ ДО АМИНОКИСЛОТ

ПЕПСИН, ТРИПСИН, УРЕАЗА

ФЕРМЕНТЫ – СЛОЖНЫЕ Б Е Л К И

Ионы металлов -
Ca2+, Zn2+,

Нейлоновая модель РНК-полимеразы

Каталитическая активность

Способность фермента превращать в продукт
определенное количество молекул субстрата
в единицу времени,

ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ

Соединения, которые снижают каталитическую
активность ферментов

И н г и б и

ИНГИБИТОРЫ ФЕРМЕНТОВ

КОНКУРЕНТНЫЕ

НЕКОНКУРЕНТНЫЕ

СВЯЗЫВАЕТСЯ С АКТИВНЫМ
ЦЕНТРОМ ФЕРМЕНТА

↓ СКОРОСТЬ КАТАЛИЗА, СНИЖАЯ
ДОЛЮ МОЛЕКУЛ ФЕРМЕНТА,
СВЯЗЫВАЮЩИХ СУБСТРАТ

СВОЙ

Международная единица активности

МЕ - КОЛИЧЕСТВО ФЕРМЕНТА, КОТОРОЕ КАТАЛИЗИРУЕТ
ПРЕВРАЩЕНИЕ 1 МКМОЛЯ СУБСТРАТА

Значение ферментов

Каталитическая функция
Регуляторная функция
Ферменты обладают высокой эффективностью, экономичностью, рациональностью,

Ферменты участвуют во всех биологических процессах

Нарушение метаболизма, вызванное заболеванием, приводит к

Значение энзимодиагностики

Известно около 20 тестов, основанных на количественном определении активности ферментов

Энзимодиагностика

постановка диагноза заболевания (или синдрома) на основе определения активности ферментов в

Диагностическая энзимология достигла огромных успехов , помогая врачу не только

Изменение количества фермента в крови

Гиперферментемия
- нарушение проницаемости клеточных мембран (пример

Изменение количества ферментов

Гипоферментемия
- генетически обусловленная (первичная)
- нарушение синтеза

Разделение ферментов по месту синтеза и выполнения функции

Секреционные
Индикаторные
Экскреционные

СЕКРЕционНЫЕ ферменты

Ферменты, синтезируемые клетками органов и тканей, поступающие в кровь,

Клеточные (индикаторные) ферменты

Ферменты, синтезируемые клетками органов и тканей и выполняющие

Экскреционные ферменты

Ферменты, синтезирующиеся клетками желез ЖКТ, или, в частности, клетками

Принципы изменения концентрации
различных видов ферментов

I – секреционные ферменты (холинэстераза)
II,III –

Диагностическая ценность ферментных исследований

Диагностическая ценность ферментных проб неоспорима. но несколько

Подходы к увеличению информативности исследования ферментов в диагностике

Органная специфичность
Органоидная специфичность
Создание ферментных спектров,

Органная специфичность
Кардио – специфические ( КФК)
Печеночно – специфические (АЛТ, ГГТ, гистидаза)
Ферменты

АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ В НЕКОТОРЫХ ТКАНЯХ ЧЕЛОВЕКА (МИКРОМОЛЬ СУБСТРАТА/ МИН/ Г СЫРОЙ

Активность ферментов в тканях по отношению к активности в сыворотке

Х50000
Х20000
Х6000
Х2000
Х1500
Х1000
Х500
Х50

Органоидная специфичность ферментов

- Локализация ферментов в определенных
компарментах клетки
Определение

Примеры различной локализация ферментов в клетке

Клеточная мембрана
кислая фосфатаза,
5’-нуклеотидаза,
гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ)

Относительное повышение активности ферментов в сыворотке как маркер степени клеточного повреждения

Создание ферментного спектра патологии
ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ В СЫВОРОТКЕ ПРИ

Изоферменты

Множественные формы энзиматически-активных белков, кодируемые самостоятельным геном, находящиеся не только

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОФЕРМЕНТОВ ЛДГ В РАЗЛИЧНЫХ ТКАНЯХ ЧЕЛОВЕКА (%)

Изменения в индикаторах с момента возникновения инфаркта миокарда

Расчет ферментных коэффициентов

Диагностическая карта ферментной активности

ЩЕЛОЧНАЯ ФОСФОТАЗА биологические вариации
~ 500% дети 9-14 лет
~250% беременость
~70% антиэпилептики
~50% антикоагулянты
~25% менопауза
~20%

ЩЕЛОЧНАЯ ФОСФОТАЗА аналитическая вариация

пороги решений  
500
У детей- любое превышение
этой величены

Интерференция ферментов

При оценке уровня изменения ферментного показателя следует учитывать факторы,

Период полураспада ферментов

Фибротесты

В 2007 ФиброТест признан Миздравом Франции как альтернативный биопсии печени, затем

Фибротесты

Новые уникальные, неинвазивные тесты для диагностики:
- стадий фиброза печени, стеатоза,

Биомаркеры для фибротестов

Разнообразие тестов определяется сочетанием следующих основных биомаркеров:
-

Технология

Определение биомаркера в сыворотке крови, каждый из которых является индикатором гепатита,

Наиболее принятые комплексные тесты
ФиброТест ( ФиброТест, АктиТест)
ФиброМакс (ФиброТест, СтеатоТест,
АктиТес,АшТест,

Фибро Тест и Фибро Макс

ФиброТест ФиброМакс
Альфа-2-макроглобулин + +
Гаптоглобин + +
Аполипопротеин

Область применения фибротестов

Хронический гепатит С
Хронический гепатит В
Хронический гепатит С или В

Ферментопатология

Из более чем двух тысяч наследственных болезней человека молекулярный механизм

Ферментопатология -мукополисахаридоз

ФЕРМЕНТОпатология Первичные (наследственные, классические) ферментопатии

Патогенез I
Накопление субстрата
Образование необычных метаболитов
Интоксикация субстратом или

Механизмы развития молекулярных болезней

S

P

фермент

Ферментопатии
Накопление субстрата
(галактоземия, гликогенозы)
Уменьшение продукта
(агликогенозы)

Протеинопатии
Серповидно-клеточная анемия,
Первичные иммунодефициты

Б

F

Патогенез II
уменьшение продуктов реакции
нарушение синтеза биологически активных веществ
Перспективы диагностики – генетическое

Энзимопатология-вторичные энзимопатии

Регуляторные (аллостерические)
Алиментарные (недостаток витаминов, аминокислот)
Токсические (интоксикация, вирусы, тяж. металлы –тиоловые

Энзимотерапия

Применение ферментов
Ускорение отторжения поврежденных тканей – протеолитические ферменты
Лизирование эксудатов, деполимеризованных

Энзимотерапия

Применение ингибиторов ферментов
Статины
Ингибиторы АПФ
Ингибиторы протеолитических ферментов(контрикал)

Системная энзимотерапия

Системная энзимотерапия – кооперативное терапевтическое воздействие целенаправленно составленных смесей

Биотехнологии на службе энзимотерапии

Иммобилизация ферментов
Повышение биодоступности
Пролангирование действия за счет получения кишечно-растворимых