2) Определение активности ферментов и их констант (Km, t, pH).

Это направление используют для диагностики наследственных патологий и выявления механизмов патогенеза ряда заболеваний.

3) Определение концентрации органических веществ с помощью ферментов.

Использование ферментов в качестве реактивов позволяет определять концентрацию органических веществ с высокой точностью, так как ферменты обладают высокой чувствительностью и избирательностью к своим субстратам.

23.Биохимическая диагностика фенилкетонурии, алкаптонурии,альбинизма.

Фенилаланин — незаменимая АК, которая содержится в достаточных количествах в пищевых продуктах. Фенилаланин идет в основном на синтез белков и тирозина Фенилкетонурия

В печени здоровых людей небольшая часть фенилаланина (10%) превращается в фениллактат и фенилацетилглутамин. При дефекте фенилаланингидроксилазы этот путь катаболизма фенилаланина становится главным, что способствует развитию фенилкетонурии (ФКУ).

Классическая ФКУ — наследственное заболевание, связанное с мутациями в гене фенилаланингидроксилазы (частота 1:10000 новорождённых), которые приводят к снижению активности фермента или полной его инактивации.

При ФКУ концентрация фен повышается в крови в 20—30 раз, в моче — в 100—300 раз по сравнению с нормой. В крови и моче повышается содержание метаболитов альтернативного пути: фенилпирувата, фенилацетата, фениллактата и фенилацетилглутамина.

Проявления ФКУ:

1. нарушение умственного и физического развития;

2. судорожный синдром;

3. нарушение пигментации.

Для диагностики ФКУ используют качественные и количественные методы обнаружения патологических метаболитов в моче, определение концентрации фенилаланина в крови и моче. Дефектный ген, ответственный за фенилкетонурию, можно обнаружить у фенотипически нормальных гетерозиготных носителей с помощью теста толерантности к фенилаланину.

Проба на фенилкетонурию - метод диагностики фенилкетонурии. Основные показания к применению: диагностика фенилкетонурии у новорожденных (проводится в первые 3-4 дня жизни для своевременного лечения). Широко распространена проба Фелинга: прибавление к моче больного нескольких капель 5% раствора треххлористого железа и уксусной кислоты вызывает зеленое окрашивание. Существуют также специальные индикаторные бумажки и карандаши, пригодные для массовых «отсеивающих» обследований (скрининг-тесты). Однако проба Фелинга не является специфичной по отношению к фенилкетонурии и может быть положительной и при других нарушениях аминокислотного обмена. Кроме того, чувствительность пробы невысока. Поэтому при положительных или сомнительных результатах необходимо проведение точных количественных исследований в отношении содержания аминокислот в моче и крови, для чего применяют хроматографические методы, автоматические аминокислотные анализаторы. В неясных случаях производят нагрузку фенилаланином (100 – 200 мг внутрь), после чего исследуют его содержание в крови и моче.

Альбинизм

При наследственном дефекте тирозиназы (1:20000) в меланоцитах нарушается синтез меланинов и развивается альбинизм.

Клиническое проявление альбинизма (от лат. albus — белый) — отсутствие пигментации кожи, сетчатки глаз и волос. У больных часто снижена острота зрения, возникает светобоязнь. Длительное пребывание таких больных под открытым солнцем приводит к раку кожи.

Тирозин — условно заменимая АК, образуется из незаменимого фенилаланина. Содержание тир в пищевых белках достаточно велико.

Тирозин используется в синтезе белков, катехоламинов, тиреоидных гормонов и меланинов. Обмен тирозина зависит от типа тканей.

В пигментных клетках (меланоцитах) обмен тирозин идет по меланиновому пути. Из тирозина синтезируются пигменты — меланины 2 типов: эумеланины и феомеланины. Эумеланины (чёрного и коричневого цвета) — нерастворимые высокомолекулярные полимеры 5,6-дигидроксииндола. Феомеланины — жёлтые или красновато-коричневые полимеры, растворимые в разбавленных щелочах.

Меланины присутствуют в сетчатке глаз, в составе волос, в коже. Цвет кожи зависит от распределения меланоцитов и количества в них разных типов меланинов

Алкаптонурия («чёрная моча»)

При наследственном дефекте диоксигеназы гомогентизиновой кислоты (2—5 случаев на 1 млн новорождённых) развивается алкаптонурия. При алкаптонурии происходит накопление в организме гомогентизиновой кислоты, избытки которой выделяются с мочой. На воздухе гомогентизиновая кислота окисляется с образованием тёмных пигментов - алкаптонов. Диагностировать алкаптонурию можно только на основании

выявления гомогентизиновой кислоты в моче (потемнение мочи при ощелачивании

и стоянии на открытом воздухе).Клиническими проявлениями болезни, кроме потемнения мочи на воздухе, являются пигментация соединительной ткани (охроноз) и артрит.

Катаболизм тирозина происходит в печени по гомогентизиновому пути (схема).

Фумарат может окисляться до СО₂ и Н₂О или использоваться для глюконеогенеза. Ацетоацетат — кетоновое тело, окисляемое до СО₂ и Н₂О с выделением энергии.