|
1
|
|
|
2
|
- Enzymy slouží v živých systémech jako
biokatalyzátory
- pro reakci nezbytná
část molekuly - aktivní centrum enzymu
- někt=
eré
enzymy mají nebílkovinnou součást - koenzy=
m
- bílkovinná
část molekuly - apoenzym
- koenzymy -
často deriváty vitaminů skupiny B
- Substrát -látka, jejíž přeměnu e=
nzym
katalyzuje - je přeměňován na produkt. Enzym
vytváří se substrátem komplex, který=
; je
přeměněn na komplex enzym-produkt, po jeho
rozštěpení se enzym uvolňuje v původn&iac=
ute;
podobě
|
|
3
|
- substrátová - enzym katalyzuje přeměnu jen
jediného substrátu (glukózaoxidáza)
- funkční - enzym katalyzuje stejný typ reakce u
příbuzných substrátů: fosfatáza
štěpí různé estery kyseliny
fosforečné, lipáza katalyzuje hydrolýzu TAG
obsahujících různé mastné kyseliny<=
/li>
|
|
4
|
- Názvy enzymů jsou trojího typu:
- triviální (historické) - pepsin, trypsin
- obecně užívané - naznačujíc&iacu=
te;
obvykle substrát a často i typ jeho přeměny
(laktátdehydrogenáza, kreatinkináza)
- definující zcela přesně substrát i
produkt, byla vytvořena rovněž desetinná
klasifikace, každý enzym je identifikován
čtyřmístným číslem. První=
z
nich enzym zařazuje do jedné ze šesti tř&iacut=
e;d:
1. oxidoreduktázy, 2. transferázy, 3. hydrolázy,
4.lyázy, 5.ligázy 6. izomerázy. Dalš&iacut=
e;
čísla pak určují enzym podle typu reakce,
koenzymu a poslední, čtvrté číslo
identifikuje substrát
|
|
5
|
- Množství enzymu - uvádí se obvykle podle
látkového množství substrátu
(enzymová aktivita - katalytická koncentrace enzymu) a
jednotkou této veličiny v soustavě SI je katal. Je =
to
takové množství enzymu, které katalyzuje
přeměnu 1 molu substrátu na 1 s, a to za
definovaných podmínek (teplota, pH, přítom=
nost
aktivátorů). Obvykle užívaná jednotka=
je mkat/l (tj. 10-<=
sup>6
kat/l).
- Dříve užívaná jednotka (U, IU) byla
definována obdobně, ale vztahovala se na přemě=
nu 1
molu substrátu za 1 min
|
|
6
|
- Imunochemické stanovení enzymů - s
využitím specifické protilátky (nestanovuj=
e se
tedy schopnost enzymu katalyzovat určitou reakci, ale molekula
enzymu jako antigen - bílkovina) - takto je možné
stanovit i částečně degradované molekuly
enzymů se zachovanou imunologickou reaktivitou. Stanovuje se te=
dy
hmotnost enzymu ("mass concentration") a jednotkou jsou g/=
1 (mg/l)
- Průkaz mRNA daného enzymu svědčí o
probíhající biosyntéze enzymu, v
opačném případě je
příčinou zvýšení aktivity enzymu
jeho vyplavení z (poškozených) buněk.
|
|
7
|
- urču=
je i
tzv. Michaelisova konstanta (Km), je to taková koncentrace
substrátu, při níž probíhá
enzymová reakce rychlostí, rovnající se
polovině maximální možné rychlosti
Faktory ovlivňující rychlost enzymové reak=
ce
- 1. teplota - s
rostoucí teplotou roste rychlost pohybu molekul a tedy i rych=
lost
jejich přeměny - po dosažení
optimální teploty (u enzymů většinou
37°C) však se zvyšující se teplotou rych=
lost
reakce klesá
- 2. acidita - pH
ovlivňuje aktivitu enzymu ionizací funkčních
skupin aktivního centra enzymu. Většina enzymů
má optimum pH mezi 7-8, existují však výji=
mky
|
|
8
|
- 3. aktivátory - jsou to látky umožňuj&i=
acute;cí
nebo urychlující enzymovou reakci (např. ionty
dvojmocných kovů (Ca2+ ionty jsou nezbytn&eac=
ute;
pro aktivitu koagulačních faktorů, Zn2+
potřebuje pro svou činnost alkalická fosfatá=
za)
- 4. inhibitory - jsou to látky, které zpomaluj&iac=
ute;
nebo zastavují enzymovou reakci, mohou být
kompetitivní (struktura molekuly je obdobná jako struk=
tura
molekuly substrátu) nebo nekompetitivní (obvykle chemi=
cky
zcela odlišné od substrátu, pevně se
vážou na struktury aktivního centra enzymu)
- 5. koncentrace substrátu - je-li dostatečně
vysoká koncentrace substrátu, probíhá
enzymová reakce podle kinetiky nultého řád=
u -
závislost rychlosti (přírůstku koncentrace
produktu) na čase je lineární. Při
nízké koncentraci substrátu se rychlost reakce
snižuje spolu s klesající pravděpodobnost&ia=
cute;,
že při stále menší koncentraci
substrátu se jeho molekula potká s enzymem.
Závislost má potom tvar paraboly - kinetika prvn&iacut=
e;ho
řádu
|
|
9
|
Dělen&iacut=
e;
enzymů podle místa vzniku a účinku
- buněčné - které vykonávají svou
funkci intracelulárně, tedy v místě sv&eacut=
e;ho
vzniku, při poškození buněk se z nich tyto enz=
ymy
uvolňují a dostávají do krevního
oběhu. Do této skupiny patří větši=
na
enzymů užívaných pro klinicko-biochemickou
diagnostiku (AST, ALT, CK, LD, GMT)
- sekreční - působí v místě
odlišném od místa svého vzniku enzymy
produkované ve velkých žlázách GIT
(slinné žlázy, pankreas) nebo enzymy
produkované hepatocyty a secernované do krve (např=
;.
cholinesteráza)
|
|
10
|
- orgánově specifické enzymy - např.
sorbitoldehydrogenáza je lokalizována pouze v
hepatocytech, zvýšení aktivity tohoto enzymu
znamená jednoznačně poškození
hepatocytů
- enzymy s řádovým rozdílem jejich obsahu v
různých orgánech - nejčastějš&iacu=
te;
případ - např. AST převažuje ve svalech,
erytrocytech a átrech, ALT v játrech, CK ve svalech a =
ACP
v prostatě
- ubikviterní - enzym nacházíme ve
většině tkání těla
(laktátdehydrogenáza je jako konečný enzym
anaerobní glykolýzy obsažena prakticky ve vš=
ech
tkáních)
|
|
11
|
- Enzymy mohou být lokalizovány ve zcela
odlišných buněčných organelách -
různé typy poškození buňky mohou
vést k tomu, že se do krevního oběhu uvol=
28;ují
jen enzymy z určité subcelulární struktury.
Příkladem jsou aminotransferázy v hepatocytu. ALT=
je
výhradně cytoplasmatický enzym, AST je kromě
cytoplasmy i v mitochondriích. Pro hodnocení
tíže jaterního poškození se
dává do poměru akvitita obou aminotransferá=
;z v
séru - AST/ALT. Při lehkém jaterním
poškození je tento poměr nízký, p"=
5;i
těžkém poškození spojené s
vyplavením mitochondriální frakce AST
dochází ke vzestupu tohoto poměru.
|
|
12
|
- biologický poločas - doba, za kterou by aktivita enzymu
poklesla na polovinu, kdyby nebyl do enzym do plazmy
doplňován z tkání (amyláza 3-6 hodi=
n,
AST 17 h, ALT 2 dny, LD 5-10 dní, ALP, CHS 10 dní). Z
tohoto důvodu přetrvává v krvi po IM d&eacut=
e;le
aktivita LD než AST a po hepatitidě klesá rychleji =
AST
než ALT.
|
|
13
|
- Izoenzymy jsou molekuly enzymů, které katalyzují
stejnou reakci, ale jejich bílkovinná molekula se
liší primární strukturou (pořad&iacut=
e;m
aminokvselin) a tedy i fyzikálně chemickými vlast=
nostmi
- Izoformy enzymů - jejich odlišnost je dána
lůznýnl obsahem glycidů v molekule - jde tedy o
posttranslační modifikaci produktu téhož gen=
u.
- K diferenciaci izoenzymů se zpravidla užívá
různá pohyblivost při elektroforéze,
iontoměničové nebo afinitní chromatografii,
odlišné termostability nebo rezistence k inhibitorů=
m.
|
|
14
|
- jsou polymery enzymů nebo častěji vznikají vaz=
bou
imunoglobulinu (IgG, IgA) na molekulu enzymu. Odlišují se
velikostí molekuly ale i rychlostí
odbourávání a tedy biologickým poloč=
;asem.
Mohou se projevit dlouhodobě
přetrvávající zvýšenou aktivit=
ou
enzymu v krevním séru. Příčiny vzniku
makroenzymů nejsou známy. Nejznámějš&ia=
cute;
je nález makroamylázy .
|
|
15
|
Využit&iac=
ute;
enzymů při stanovení substrátů
- Je-li substrátem enzymu látka důležitá
pro diagnostiku, může být enzym s výhodou
užit ke stanovení její koncentrace v
biologickém materiálu. Využívá se
obvykle měření zabarvení produktu nebo se
naváže další enzymová reakce,
která vede ke vzniku zabarvení (využití
glukózaoxidázy a peroxidázy ke stanovení
glukózy, ureáza ke stanovení močoviny,
cholesterolesteráza ke stanovení cholesterolu). V&yacu=
te;hodou
těchto metod je jejich vysoká specifičnost, nen&iac=
ute;
nutné užívat agresivní činidla, var n=
ebo
deproteinaci, reakce obvykle probíhá při
fyziologickém pH, metody jsou vhodné k automatizaci.
Nevýhodou je vyšší cena.
|
|
16
|
- JÁTRA
- SVALY
- PANKREAS
- KOSTI
|
|
17
|
- ALT
- AST
- GMT, GMD
- ALP
- NTP (5-nukleotidáza)
- Glutathion-S-transferáza
- cholinesteráza
|
|
18
|
- katalyzují přenos aminoskupiny z aminokyseliny na
ketokyselinu a naopak. Existuje řada aminotransferáz,
specifických pro jednotlivé aminokyseliny. V diagnosti=
ce
se užívá stanovení aktivity dvou
aminotransferáz:
- alaninaminotransfer&a=
acute;zy
(ALT)
- aspartátaminot=
rasferázy
(AST)
|
|
19
|
- ALT je čistě cytoplasmatický enzym,
nejvyšší aktivita je v hepatocytech.
- AST se vyskytuje nejen v játrech, ale i v kosterním a
srdečním svalu, méně v jiných
parenchymatózních orgánech, poměrně
vysoká aktivita AST je v erytrocytech. Jaterní buň=
;ka
má jen asi 35 % AST v cytoplasmě, zbytek je v
mitochondriích. Cytoplasmatická frakce se snadno
uvolňuje do krve i při mírném
poškození hepatocytů, mitochondriální=
AST
přechází do krve až při nekróze
jaterní buňky.
- Poměr AST/ALT m&a=
acute;
význam pro určení vážnosti léze
hepatocytů, pro interpretaci je důležitý i fak=
t,
že ALT má delší biologický poloč=
as
než AST.
|
|
20
|
- poškození=
jater
- akutní virová hepatitida (zvýšení
aktivity již týden před ikterem), infekčn&iacu=
te;
mononukleóza, toxické poškození jater, sep=
se,
cholangoitida, biliární kolika, chronická
aktivní hepatitida, dekompenzovaná jaterní
cirhóza, srdeční selhání. Pomě=
r AST/ALT
vyšší než 1,0 bývá u pacient$=
7; s
aktivní cirhózou a metastázami do jater
- onemocnění
myokardu - srdeční infarkt, stoupá-li
současně ALT, jde o známku srdečního
selhání s městnáním v játrec=
h,
vzestup AST nastává i po operaci srdce, po resuscitaci=
, u
anginy pectoris
- onemocněn&=
iacute;
kosterních svalů - stoupá hlavně AST -
např. v časném stadiu svalové dystrofie, po
zhmoždění svalů
|
|
21
|
- katalyzuje přenos γ-glutamylového zbytku na
vhodný peptid nebo bílkovinu. Podílí se =
na
metabolismu glutathionu. GMT je obsažena předevš&iacu=
te;m
v játrech a buňkách žlučovodů - v
buněčné membráně a v
tubulárních buňkách ledvin. V krvi vš=
ak
lze prokázat jen enzym jaterního původu.
|
|
22
|
- - onemocnění jater, zejména toxická
léze (alkohol, léky), cirhóza nebo steató=
;za
jater
- - obstrukce žlučových cest
- - sekundární nádory jater
- - zvýšená hodnota bývá té=
82;
u obézních jedinců, zřejmě v důsle=
dku
steatózy jater
|
|
23
|
- Katalyzuje oxidativní deaminaci kyseliny glutamové. GM=
D je
obsažena v jaterních buňkách, a to
výhradně v mitochondriích. V séru se objev=
uje
při nekróze jaterních buněk.·
|
|
24
|
- Rozeznáváme acetylcholinesterázu (ACHS), kter&a=
acute;
hydrolyzuje pouze acetylcholin - vytváří se v
synapsích cholinergních nervů a v
nervosvalových ploténkách, je obsažena i v
erytrocytech a pseudocholinesterázu, která
štěpí ijiné estery cholinu - vzniká v
ribosomech jaterních buněk a je secemována do krv=
e.
|
|
25
|
- - porucha
proteosyntézy při těžké hepatopatii nebo
při proteinové malnutrici (chronické
hladovění, nádorová kachexie)
- - intoxik=
ace
organofosfáty, které představují
nekompetitivní inhibitory tohoto enzymu
- -
familiární idiopatická acholinesterazémi=
e -
dědičný defekt syntézy je bez klinický=
;ch
příznaků, po podání skucinylcholinu
hrozí apnoická pauza (myorelaxans je štěpeno
cholinesterázou)
- Příč=
iny zvýšení
aktivity v séru
- - u
nemocných s vystupňovanou proteosyntézou (nefroti=
cký
syndrom), ve fázi úpravy po hepatitidě, u alkohol=
ismu
- nemá zásadní diagnostický význa=
m
|
|
26
|
- Je to enzym, kter&yacu=
te;
katalyzuje hydrolýzu různých monoesterů kyse=
liny
fosforečné v alkalickém prostředí.
Její význam v organismu není zcela objasně=
n,
enzym produkovaný osteoblasty se uplatňuje při
mineralizaci kostní tkáně.
- Rozlišujeme tři izoenzymy ALP, lišící se
primární strukturou (tedy i kódované
odlišnými geny): placentární,
střevní a izoenzym obsažený v kostech, j&aac=
ute;trech
a ledvinách. Třetí typ izoenzymu se v
různých orgánech liší nestejným
obsahem sacharidů - izoformy ALP. Jaterní a kostní
izoforma ALP jsou strukturně nejpodobnější (lz=
e je
stanovit imunochemickou metodou)
|
|
27
|
- -
onemocnění jater a žlučových cest - ext=
ra a
intrahepatální cholestáza, cholangoitida,
metastázy do jater, biliární a méně
často i portální cirrhóza
- -
onemocnění kostí - rachitis a osteomalacie,
primární a sekundární kostní
nádory, ostitis deformans (Pagetova choroba). U primár=
ní
osteoporózy, hojení zlomenin a mnohočetného
myelomu je aktivita ALP normální
- - fyziologick&e=
acute;
zvýšení aktivity - u dětí jako
výraz osteoblastické aktivity při růstu
kostí
- - ve
třetím trimestru těhotenství se na
celkové aktivitě podílí
placentární izoenzym
- Př&i=
acute;činy
snížení aktivity v séru:
- -
hypofosfatazémie - autosomálně recesivně
dedičné onemocnění se
zvýšeným vylučováním
fosfoetanolaminu močí
|
|
28
|
- CK
- LD
- aldoláza
- glykogen fosforyláza
|
|
29
|
- Katalyzuje vratnou fosforylaci kreatinu - má význam pro
energetický metabolismus svalu. Kreatinkináza je dimer,
který se skládá ze dvou podjednotek. Podjednotky
jsou dvojího typu M (musle) a B (brain). Kombinací
těchto podjednotek vznikají tři izoenzymy CK: MM, M=
B, BB.
- Izoenzym BB se vyskytuje v mozku a vzhledem k existenci HE
bariéry je v sérujen velmi vzácně.
Může však být produkován
tkání některých nádorů.
- Izoenzym MM nacházíme v kosterním i
srdečním svalu. Hybridní izoenzym MB je
rovněž obsažen v obou typech příčn=
283;
pruhovaného svalu, ty se však liší jeho
podílem na celkové aktivitě enzymu. Čí=
;m
vyšší je podíl hybridního izoenzymu C=
K-MB
na celkové aktivitě CK v séru, tím vě=
tší
je pravděpodobnost, že je kardiálního
původu. Empiricky určená hranice je 6 %.
|
|
30
|
- onemocnění kosterních svalů - progresivn&iac=
ute;
svalová dystrofie, polymyozitida, úrazy se
zhmožděním svalů, intramuskulární
injekce, krvácení do svalů, resuscitace, šok,
dlouhotrvající svalový výkon
- onemocnění srdečního svalu - infarkt myokard=
u,
operace myokardu - výhodnější je stanovovat
CK-MB mass než aktivitu enzymu
|
|
31
|
- Katalyzuje reverzibilní přeměnu pyruvátu na
laktát
- Jde o poslední reakci anaerobní glykolýzy, enzy=
m se
vyskytuje prakticky ve všech tkáních. Strukturou =
je
LD tetramer tvořený podjednotkami dvou typů H (hear=
t) a
M (musle). Jejich kombinací vzniká pět izoenzym=
367;
LD. Dokonalé rozlišení všech izoenzymů =
umožňuje
elektroforéza, izoenzymy (H4, H3M, H2M2,
HM3, M4) jsou nazývány LDl a&=
2;
LD5, LDl se pohybuje nejrychleji k anodě, LD5 ke katodě.
Izoenzymy LD jsou obsaženy prakticky ve všech
tkáních, odlišný je však jejich
poměr, izoenzym H4 převažuje v myokardu a v erytrocyt=
ech,
M4 převažuje v játrech a v kostern&iacut=
e;m
svalu.
|
|
32
|
- hemolýza (i arteficiální) - stoupá izoen=
zym H4
- infarkt myokardu - stoupá izoenzym H4
- - onemocněn&iacut=
e;
jaterního parenchymu - elevace izoenzymu M4
- onemocnění svalů
- perniciózní anemie, generalizované tumory,
leukémie, embolizace do plicnice, nálezy však nej=
sou
typické
|
|
33
|
- amyláza
- lipáza
- trypsin+TAP
- chymotrypsin
- elastáza-1
|
|
34
|
- Katalyzuje štěpení škrobu, resp. a-1,4-glykosidic=
kých
vazeb mezi molekulami glukózy ve škrobu. Výsledkem
této hydrolýzy je vznik oligosacharidů,
další štěpení až na glukózu
již amyláza nekatalyzuje. Amyláza je
produkována žlázami GIT (slinné
žlázy, pankreas). Enzymy tvořené slinn&yacut=
e;mi
žlázami a pankreatem se od sebe liší cukernou
složkou -jde o izoformy AMS. Elektroforeticky nebo
precipitací pomocí speciální
protilátky lze od sebe odlišit slinnou (S) a pankreatick=
ou
(P) amylázu. Amyláza má poměrně malou
molekulu (m.h. je 50 tisíc) a proto ji lze prokázat v
moči. Vzhledem k zahuštění moči bý=
vá
aktivita AMS v moči vyšší než v sé=
ru.
|
|
35
|
- - poškozen=
í
produkujících žláz a vyplavení enzy=
mu
do krve, po několika hodinách se zvyšuje
rovněž aktivita amylázy v moči
(onemocnění slinných žláz - parotitid=
a,
sialolithiáza, trauma, nádor, onemocnění
pankreatu - akutní pankreatitida, akutní exacerbace
chronické pankreatitidy, úraz, operace pankreatu,
přetlak ve žlučových cestách)
- - snížen&i=
acute;
vylučování amylázy ledvinami - v tomto
případě je v séru aktivita AMS
zvýšená, v moči snížená
(renální insufficience, makroamylazémie - enzym=
j e
navázán na imunoglobulin a v krvi se hromadí te=
nto
makromolekulární komplex, tento stav bývá
doprovázen občasnými bolestmi v břiše)<=
/li>
|
|
36
|
- Katalyzuje v tenkém střevě štěpení
triacylglycerolů na monoacylglyceroly a mastné kyseliny.=
Jde
o sekreční enzym, produkovaný pankreatem.
- Příčiny zvýšení aktivity v
séru
- - při
onemocnění pankreatu, zejména u akutní
pankreatitidy, nedochází ke vzestupu aktivity u
onemocnění slinných žláz ani u
selhání ledvin (není filtrována glomerul=
y).
Její aktivita roste obvykle paralelně s amylázou.=
|
|
37
|
- kostní ALP
- tartarát rezistentní ACP
|
|
38
|
- Katalyzuje stejnou reakci jako ALP, ale v kyselém
prostředí.
- v osteoklastech se uplatňuje při kostní resorpci
- je dále obsažena v erytrocytech a trombocytech a
nejvyšší aktivita je v prostatě.
- Na
základě resistence k tartarátu se dělí=
; na
tartarát stabilní ACP (většina kostní=
ho
izoenzymu, ACP z erytrocytů a trombocytů) a
tartarát-labilní ACP (především
prostatická ACP). Ke stanovení ACP je
vhodnější plasma než sérum (v sé=
ru je
ACP vyšší kvůli enzymu z rozpadlých
trombocytů)
|
|
39
|
- - karcinom
prostaty (zejména generalizovaný), benigní
hyperplasie prostaty má normální ACP
- - tartará=
;t - rezistentní
frakce stoupá u onemocnění kostí jako
výraz zvýšené osteoklastické aktivi=
ty
- - trombó=
za
většího rozsahu nebo tromboembolická nemoc (=
ACP
z trombocytů)
|
|
40
|
- - Aldolá=
za
(ALD) - je obsažena v játrech a jiných
parenchymatosních orgánech
- Leucinarylamidáza (LAS) - je v játrech a
buňkách žlučovodů
- Sorbitoldehydrogenáza (SD) enzym specifický pro
jaterní buňky, zvýšení aktivity u
onemocněníjatemího parechymu
- 5-nukleotidáza zvýšení aktivity při
biliární obstrukci
- Thymidinkináza (TK) zvýšení aktivity u
některých karcinomů, maligních lymfomů a
leukémií, marker buněčné proliferace<=
/li>
- Proteolytické enzymy - renin, prostatický
specifický antigen, aktivované složky komplementu,
koagulační faktory
|
|
41
|
- Moč
- - stanovení amylázy - po průniku glomerulem
- - GMT nebo N-acetyl-b-D-glukosaminidáza v moči -
ukazují na poškození epitelu tubulů
(nefrotoxické látky nebo při velké
proteinurii)
- Mozkomíšní mok
- -
zvýšení CK a AST po traumatu nebo po
cévní příhodě mozkové (mal&yac=
ute;
diagnostický význam)
- -
prostaglandin-D-syntáza – specifický marker likv=
oru
(dif dg oto-rhinorhoe)
- Sekrety GIT
- - stanovení chymotrypsinu ve stolici
|
|
42
|
- Výpotek
- -
výpotek karcinomatózního původu mů=
82;e
mít vysokou aktivitu LD
- - vysok&a=
acute;
aktivita adenozindeaminázy (ADA) bývá ve
výpotku tuberkulózní etiologie
- Erytrocyty
- - acetylc=
holinesteráza
v erytrocytech klesá při otravě organofosfát=
y
- - enzymy
důležité pro antioxidační ochranu organ=
ismu
superoxiddismutáza (SOD), kataláza (CAT),
glutathionperoxidáza (GPx), glutathionreduktáza (GR)=
li>
|