Ферменты сыворотки крови

Среди функциональных проб печени все большее значение приобретает определение активности ферментов сыворотки крови.

Наиболее распространено следующее деление ферментов, используемых в диагностических целях:

10. Секреционные, или плазмоспецифические, ферменты синтезируются органоидами гепатоцита (в основном рибосомами) и в нормальных условиях секретируются в плазму крови, где они играют определенную физиологическую роль. К этим ферментам относятся холинэстераза (псевдохолинэстераза), большая часть прокоагулянтов и церулоплазмин. При повреждении печени и, в частности, ее рибосомального аппарата активность секреционных ферментов отчетливо снижается. Эта закономерность прослеживается при циррозах печени, "шоковой печени" и других заболеваниях.

11. Индикаторные (так называемые клеточные) ферменты. К ферментам этой группы относят аминотрансферазы (трансаминазы), глутамат-, сорбит-, лактатдегидрогеназы, орнитин-карбамоилтрансферазы и ряд других ферментов. Большинство из них в нормальных условиях находится в плазме крови в относительно небольших количествах. При патологических процессах, сопроводающийхся распадом клеток, активность этих ферментов возрастает во много раз. Индикаторные ферменты – главные и наиболее надежные показатели цитолитического синдрома печени.

12. Экскреторные ферменты производятся в печени (лейцинаминопептидаза), либо как в печени, так и в других органах (ЩФ). В нормальных условиях эти ферменты выделяются в сыворотку крови и в желчь. При патологических условиях, особенно при затрудненном оттоке желчи, возрастает продукция этих ферментов и их активность в сыворотке крови увеличивается.

Такие вещества, как билирубинглюкуронид, холестерин, желчные кислоты, β-липопротеинды, ведут себя в патологических условиях, в первую очередь при холестазе, подобно экскреционным ферментам.

Деление ферментов на органоспецифические и органонеспецифические весьма условно. Из ферментов, широко применяемых в клинической практике, к органоспецифическим относят глутаматдегидрогеназу, сорбитдегидрогеназу и др. "Органоспецифичность" фермента имеет относительное диагностическое значение. Главное диагностическое качество фермента – его чувствительность как индикатора соответствующего синдрома.

Индикаторы цитолитического синдрома

Цитолитический синдром возникает вследствие нарушения структуры клеток печени, в первую очередь гепатоцитов. Эти повреждения иногда ограничиваются только клеточными мембранами, чаще распространяются на цитоплазму и могут охватывать отдельные клетки в целом. Все же главным в цитолизе следует считать нарушение проницаемости клеточных мембран. Обычно на начальных стадиях цитолиза изменяется состояние липидов мембран (в частности нарастает перикисное окисление липидов) и оболочка гепатоцита становится более проницаемой для ряда субстанций, в первую очередь для внутриклеточных ферментов. Важно подчеркнуть, что цитолиз в типичной ситуации не тождественен некробиозу клетки: когда цитолиз достигает степени некробиоза, в клинической практике пользуются термином "некроз". Разрушенная клетка перестает продуцировать ферменты. Цитолитический процесс может поражать незначительное число гепатоцитов, но нередко бывает более распространенным, захватывая огромное количество однородных клеток.

Цитолиз – один из основных показателей активности патологического процесса в печени. Представление об остром гепатите будет неполноценным без данных о состоянии цитолитического компонента. То же можно сказать и об активной стадии хронического воспалительного процесса в печени.

Установление причин цитолиза, как правило, играет важную роль в понимании существа патологического процесса в печени. Выделяют ряд механизмов цитолитического синдрома.

6. Преимущественно токсический (цитотоксический) цитолиз (прямое повреждеющее действие этиологического агента):

5. вирусный;

6. алкогольный;

7. лекарственный.

7. Иммуноцитолиз (действие этиологического агента опосредуется иммунологическими реакциями):

• вирусное, алкогольное и лекарственное поражение;

• при развитии гипертензии в системе печеночных вен.

8. Гидростатический цитолиз:

• при развитии желчной гипертензии;

• при развитии гипертензии в системе печеночных вен.

9. Гипоксический цитолиз (синдром "шоковой" печени).

10. Опухолевый цитолиз.

11. Нутритивный цитолиз:

4. при резком дефиците энергетической ценности пищи (общее голодание);

5. при выраженном дефиците отдельных компонентов пищи (например, недостаток цистина и токоферола – парциальное голодание).

При оценке цитолиза учитываются некоторые биологические и химические особенности самих ферментов.

L-идитолдегидрогеназа содержится в гепатоцитах в относительно небольших количествах, остальные ферменты (АлАТ, глутаматдегидрогеназа) – в больших количествах. Ферменты, расположенные в цитоплазме, обычно сравнительно легко проникают через клеточную мембрану (АлАТ, ЛДГ, изоцитратдегидрогеназа). Ферменты, сосредоточенные как в цитоплазме, так и в органоидах, проникают через клеточную мембрану с различной скоростью. Сравнительно легко попадают в кровоток, например АсАт и малатдегидрогеназы, расположенные как в цитоплазме, так и в митохондриях. Аналогично попадает в кровоток изоцитратдегидрогеназа, представленная цитоплазматическими и митохондриальными компонентами, но активность этого фермента в сыворотке крови определяет в основном цитоплазматический изофермент. Чисто митохондриальным ферментом является глутаматдегидрогеназа. Этот фермент проходит через клеточную мембрану относительно легко. В первые же часы обтурации общего желчного протока резко повышается активность этого фермента. Несколько медленнее проникают через клеточную мембрану ферменты, сосредоточенные на мембранах клетки и клеточных органоидов. К ним относятся γ-глутамилтрансфераза (γ-глутамилтранспептидаза), а также ферменты другого класса – ЩФ и 5-нуклеотидаза.

Ряд лекарств влияет на гиперферментемию. Кортикостероидные гормоны, в частности преднизолон, обычно отчетливо снижают активность индикаторных ферментов, в первую очередь аминотрансфераз. Эндогенное ингибирование одних ферментов (γ-глутамилтрансфераза) и индукция других (β-глюкуронидаза) наблюдаются при беременности.

В клинической практике из индикаторов цитолитического синдрома достаточно широко применяются 6 ферментов.

Аминотрансферазы. В норме большая активность аминотрансфераз отмечается в печени, мышцах и других тканях. При возникновении диагностических трудностей, когда можно предположить как печеночное, так и кардиальное происхождение гиперферментемии, определяют активность креатинфосфокиназы, изоферментов лактатдегидрогеназы, а также миоглобин. Повышение активности аминотрансфераз сыворотки крови в 1,5-5 раз по сравнению с верхней границей нормы рассматривается как умеренная или малая гиперферментемия, в 6-10 раз – как гиперферментемия средней степени и более чем в 10 раз – как большая гиперферментемия. Степень подъема активности аминотрансфераз говорит о выраженности цитолитического синдрома, но не указывает прямо на глубину нарушений собственно функции печени, на выраженность гепатодепрессивного синдрома.

Соотношение АсАТ/АлАТ может до известной степени говорить о тяжести поражения печени (в норме этот коэффициент равен 1,33). Преимущественное повышение АсАТ наблюдается при более тяжелых поражениях печени (острый алкогольный гепатит, опухоль, цирроз и др.), что связывают с ее преимущественным расположением в митохондриях.

γ-Глутамилтрансфераза (ГГТФ, ГГТП) – катализирует перенос γ-глутамиловой группы с γ-глутамилпептидов на другие пептиды и L-аминокислоты. Слаборастворимый низкомолекулярный компонент фермента находится в цитоплазме, а высокомолекулярный компонент тесно связан с мембранами микросомальной фракции гепатоцита. Его активность регистрируется также в мембранах мельчайших желчных канальцев. Указанные особенности определяют чувствительность фермента к ряду интоксикаций (алкогольная и др.) и колебаниям давления в желчных ходах.

Выделены изоферменты γ-гаммаглутамилтрансферазы.

По колебаниям общей активности ГГТП несколько отличается от многих индикаторов цитолитического синдрома. К большинству острых повреждений гепатоцитов этот фермент менее чувствителен, чем аминотрансферазы.

γ-Глутамилтрансфераза многозначна в диагностическом отношении. По крайней мере 5 процессов повышают ее активность: а) цитолиз, б) холестаз, в) интоксикация алкоголем, г) опухолевый рост в печени, д) лекарственная интоксикация. Такая этиологическая разнородность требует очень осторожной и тщательной оценки причин гиперферментемии ГГТП. Гиперферментемия в первую очередь ценна как "сигнал тревоги", но не указывает однозначно на природу заболевания.

Глутаматдегидрогеназа (ГЛДГ, ГДГ) катализирует обратимую реакцию (переводит глутаминовую кислоту в α-кетоглутаровую кислоту и обратно). ГЛДГ – цинксодержащий фермент.

Ранее предполагалось, что массивное повреждение митохондрий, сопровождающееся выбросом ГЛДГ, как правило, наблюдается при повреждении клетки, близком к ее разрушению, т.е. свидетельствует о некрозе гепатоцита.

Однако клинические наблюдения не подтверждают предположения о роли ГЛДГ как индикатора некроза гепатоцитов. Более того, они показали сравнительно легкую ранимость митохондрий гепатоцитов, особенно в зоне, примыкающей к центральной вене как под влиянием резких гидростатических колебаний, так и в результате острой аноксии (гидростатический и гипоксический цитолиз). Резкий подъем активности ГЛДГ также наблюдается при острой желчной гипертензии (острая закупорка общего –желчного протока).

Активность ГЛДГ имеет следующее клиническое значение:

11. гиперферементемия постоянна при выраженном обострении хронического активного гепатита и цирроза печени (цитолиз).

12. рано наступающая и отчетливо выраженная гиперферментемия может отражать острое развитие желчной гипертензии (чаще при обтурации общего желчного протока);

13. рано наступающая (в ближайшие 12 часов) и отчетливо выраженная, хотя и кратковременная, гиперферментемия свидетельствует об острой интоксикации алкоголем;

14. достаточно характерен подъем активности при опухолях печени;

Повышение активности ГЛДГ и ГГТП во многом сходно, но имеются и различия. Одно из них наиболее существенно: высокая гиперфентемия ГЛДГ наблюдается при острых повреждениях, а высокая гиперферментемия ГГТП – при длительных патологических процессах.

Идитолдегидрогеназа (сорбитдегидрогеназа) (СДГ) – фермент, катализирующий окисление d-сорбитола в d-фруктозу. Относится к растворимым ферментам, сосредоточен в основном в цитоплазме.

Максимальный подъем активности фермента наблюдается при остром поражении печени, преимущественно вирусного и токсического происхождения. В этих случаях происходит обширное поражение гепатоцитов, так что активность даже такого малочувствительного фермента, как СДГ, повышается в 5-20 раз по сравнению с нормой. При других патологических процессах в печени интенсивность гиперферментемии СДГ существенно уступает таковой аминотрансфераз.

Изолированное исследование активности этого фермента практически не производится. Оно малоинформативно, поскольку нормальные показатели не исключают поражения печени. Однако особенности реакций этого фермента при различных патологических процессах в печени в сочетании с результатами исследований других ферментов дают весьма ценную, почти незаменимую информацию. Эти особенности дали основание предложить коэффициент СДГ/ГЛДГ, который, например, помогает в дифференциальной диагностике желтух.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – цинксодержащий фермент, расположен в основном в цитоплазме. Относится к гликолитическим ферментам. ЛДГ катализирует обратимую реакцию преобразования молочной кислоты в пировиноградную.

Повышение активности ЛДГ отмечается при инфаркте миокарда, лейкозах, острых гепатитах, заболеваниях мышц, опухолях. Повышается активность фермента также при витамин В₁₂-дефицитных и гемолитических анемиях. Часто активность ЛДГ возрастает после гемодиализа. Неспецифичность и относительно малая чувствительность (не превышающая чувствительности СДГ) ограничивает исследование этого фермента. Выделены изоферменты ЛДГ. Термостабильная ЛДГ₁ рассматривается как миокардиоспецифический изофермент, а термолабильная ЛДГ₅ – как гепатоспецифический.

Однако, как уже указывалось, диагностическое значение определения суммарной активности изоферментов невелико. Определение ЛДГ используется в ограниченных пределах: для исключения опухолевого процесса в печени, а также гемолитических процессов. Данный тест находит все большее применение в дифференциальной диагностике болезни Жильбера и хронического гемолитического процесса.

Заканчивая рассмотрение основных ферментов – индикаторов цитолического синдрома, необходимо подчеркнуть их особо значительную роль в диагностике болезней печени. Это положение основывается на следующей закономерности: при нормальных показателях всех приведенных 6 ферментов острое повреждение печени, обострение ее хронического заболевания, а также наличие злокачественной опухоли печени мало вероятны.

Гиперферментемия указывает на активный процесс в печени. Причина гиперферментемии в каждом отдельном случае подлежит уточнению.

Ниже кратко представлены принципы дополнительного обследования в зависимости от предполагаемой причины цитолиза.