В печени преимущественно локализуется изофермент лактатдегидрогеназы

5. Изоферменты. Строение, биологическую роль, диагностическое значение определения. Изоферменты лактатдегидрогеназы (лдг), креатинкиназы (кк)

Изоферменты– это множественные формы одного фермента, катализирующие одну и ту же реакцию, но отличающие по физическим и химическим свойствам (сродству к субстрату, максимальной скорости катализируемой реакции, электрофоретической подвижности, разной чувствительности к ингибиторам и активаторам, оптимуму рН и термостабильности). Изоферменты имеют четвертичную структуру, которая образована четным количеством субъединиц (2, 4, 6 и т.д.). Изоформы фермента образуются в результате различных комбинаций субъединиц.

В качестве примера можно рассмотреть лактатдегидрогеназу (ЛДГ), фермент, который катализирует обратимую реакцию:

ЛДГ существует в виде 5 изоформ, каждая из которых состоит из 4-х протомеров (субъединиц) 2 типов М (muscle) и Н (heart). Синтез протомеров М и Н типа кодируется двумя разными генетическими локусами. Изоферменты ЛДГ различаются на уровне четвертичной структуры: ЛДГ₁(НННН), ЛДГ₂(НННМ), ЛДГ₃(ННММ), ЛДГ₄(НМММ), ЛДГ₅(ММММ).

Полипептидные цепи Н и М типа имеют одинаковую молекулярную массу, но в составе первых преобладают карбоновые аминокислоты, последних – диаминокислоты, поэтому они несут разный заряд и могут быть разделены методом электрофореза.

Кислородный обмен в тканях влияет на изоферментный состав ЛДГ. Где доминирует аэробный обмен, там преобладают ЛДГ₁, ЛДГ₂(миокард, надпочечники), где анаэробный обмен — ЛДГ₄, ЛДГ₅(скелетная мускулатура, печень). В процессе индивидуального развития организма в тканях происходит изменение содержания кислорода и изоформ ЛДГ. У зародыша преобладают ЛДГ₄, ЛДГ₅. После рождения в некоторых тканях происходит увеличение содержания ЛДГ₁, ЛДГ₂.

Существование изоформ повышает адаптационную возможность тканей, органов, организма в целом к меняющимся условиям. По изменению изоферментного состава оценивают метаболическое состояние органов и тканей.

Изоформы креатинкиназы. Креатинкиназа (КК) катализирует реакцию образования креатинфосфата:

Молекула КК — димер, состоящий из субъединиц двух типов: М (от англ, muscle — мышца) и В (от англ, brain — мозг). Из этих субъединиц образуются 3 изофермента — ВВ, MB, MM. Изофермент ВВ находится преимущественно в головном мозге, ММ — в скелетных мышцах и MB — в сердечной мышце. Изоформы КК имеют разную электрофоретическую подвижность (рис. 2-36).

Активность КК в норме не должна превышать 90 МЕ/л. Определение активности КК в плазме крови имеет диагностическое значение при инфаркте миокарда (происходит повышение уровня МВ-изоформы). Количество изоформы ММ может повышаться при травмах и повреждениях скелетных мышц. Изоформа ВВ не может проникнуть через гематоэнцефалический барьер, поэтому в крови практически не определяется даже при инсультах и диагностического значения не имеет.

6. Локализация и компартментализация ферментов в клетке и тканях: ферменты общего назначения, органоспецифические и органеллоспецифические (маркерные) ферменты.

Ферменты по локализации делят на 3 группы:

I– общие ферменты (универсальные)

Общие ферментыобнаруживаются практически во всех клетках, обеспечивают жизнедеятельность клетки, катализируя реакции биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, образование биомембран и основных клеточных органелл, энергообмен. Общие ферменты разных тканей и органов, тем не менее, отличаются по активности.

Органоспецифичные ферментысвойственны только определенному органу или ткани. Например: Для печени – аргиназа. Для почек и костной ткани – щелочная фосфатаза. Для предстательной железы – КФ (кислая фосфатаза). Для поджелудочной железы – α-амилаза, липаза. Для миокарда – КФК (креатинфосфокиназа), ЛДГ, АсТ и т.д.

Внутри клеток ферменты также распределены неравномерно. Одни ферменты находятся в коллоидно-растворенном состоянии в цитозоле, другие вмонтированы в клеточных органеллах (структурированное состояние).

Органеллоспецифические ферменты. Разным органеллам присущ специфический набор ферментов, который определяет их функции.

Органеллоспецифические ферменты это маркеры внутриклеточных образований, органелл:

Клеточная мембрана: ЩФ (щелочная фосфатаза), АЦ (аденилатциклаза), К-Nа-АТФаза

Цитоплазма: ферменты гликолиза, пентозного цикла.

ЭПР: ферменты обеспечивающие гидроксилирование (микросомальное окисление).

Рибосомы: ферменты обеспечивающие синтез белка.

Лизосомы: содержат гидролитические ферменты, КФ (кислая фосфатаза).

Митохондрии: ферменты окислительного фосфорилирования, ЦТК (цитохромоксидаза, сукцинатдегидрогеназа), β-окисления жирных кислот.

Ядро клетки: ферменты обеспечивающие синтез РНК, ДНК ( РНК-полимераза, НАД-синтетаза).

В результате в клетке образуются отсеки (компартменты), которые отличаются набором ферментов и метаболизмом (компартментализация метаболизма).

Среди ферментов выделяется немногочисленная группа регуляторных ферментов,которые способны отвечать на специфические регуляторные воздействия изменением активности. Эти ферменты имеются во всех органах и тканях и локализуются в начале или в местах разветвления метаболических путей.

Строгая локализация всех ферментов закодирована в генах.

Определение в плазме или сыворотке крови активности органо- органеллоспецифических ферментов широко используется в клинической диагностике.

источник

Ферменты, катализирующие одну и ту же химическую реакцию, но отличающиеся по первичной структуре белка, называют изофермен-тами, или изоэнзимами. Они катализируют один и тот же тип реакции с принципиально одинаковым механизмом, но отличаются друг от друга кинетическими параметрами, условиями активации, особенностями связи апофермента и кофермента.

Природа появления изоферментов разнообразна, но чаще всего обусловлена различиями в структуре генов, кодирующих эти изоферменты. Следовательно, изоферменты различаются по первичной структуре белковой молекулы и, соответственно, по физико-химическим свойствам. На различиях в физико-химических свойствах основаны методы определения изоферментов.

По своей структуре изоферменты в основном являются олигомерными белками. Причём та или иная ткань преимущественно синтезирует определённые виды протомеров. В результате определённой комбинации этих протомеров формируются ферменты с различной структурой — изомерные формы. Обнаружение определённых изоферментных форм ферментов позволяет использовать их для диагностики заболеваний.

Изоформы лактатдегидрогеназы. Фермент лак-татдегидрогеназа (ЛДГ) катализирует обратимую реакцию окисления лактата (молочной кислоты) до пирувата (пировиноградной кислоты) (см. раздел 7).

Лактатдегидрогеназа — олигомерный белок с молекулярной массой 134 000 Д, состоящий из 4 субъединиц 2 типов: М (от англ, muscle — мышца) и Н (от англ, heart — сердце). Комбинация этих субъединиц лежит в основе формирования 5 изоформ лактатдегидрогеназы (рис. 2-35, А). ЛДГ₁ и ЛДГ₂ наиболее активны в сердечной мышце и почках, ЛДГ4 и ЛДГ5 — в скелетных мышцах и печени. В остальных тканях имеются различные формы этого фермента.

Изоформы ЛДГ отличаются электрофоретической подвижностью, что позволяет устанавливать тканевую принадлежность изоформ ЛДГ (рис. 2-35, Б).

Изоформы креатинкиназы. Креатинкиназа (КК) катализирует реакцию образования креатинфосфата:

Молекула КК — димер, состоящий из субъединиц двух типов: М (от англ, muscle — мышца) и В (от англ, brain — мозг). Из этих субъединиц образуются 3 изофермента — ВВ, MB, MM. Изофермент ВВ находится преимущественно в головном мозге, ММ — в скелетных мышцах и MB — в сердечной мышце. Изоформы КК имеют разную электрофоретическую подвижность (рис. 2-36).

Изоферменты — это ферменты, синтез которых кодируется разными генами, у них разная первичная структура и разные свойства, но они катализируют одну и ту же реакцию. Виды изоферментов:

Органные — ферменты гликолиза в печени и мышцах.

Клеточные — малатдегидрогеназа цитоплазматическая и митохондриальная (ферменты разные, но катализируют одну и ту же реакцию).

Гибридные — ферменты с четвертичной структурой, образуются в результате нековалентного связывания отдельных субъединиц (лактатдегидрогеназа — 4 субъединицы 2 типов).

Мутантные — образуются в результате единичной мутации гена.

Аллоферменты — кодируются разными аллелями одного и того же гена.

10. I. Применение ферментов с лечебной целью в свою очередь подразделяется на два вида: 1) применение в целях заместительной терапии и 2) с целью воздействия фермента на очаг заболевания.

С целью заместительной терапии наиболее широко используют пищеварительные ферменты, когда у пациента обнаруживается их недостаточность. В качестве примера можно привести препараты желудочного сока или чистыйпепсин или ацидин-пепсин, который незаменим при гастритах с секреторной недостаточностью, при диспепсиях у детей. Панкреатин — препарат, представляющий смесь ферментов поджелудочной железы, применяют при панкреатитах, в основном хронического характера. Такое же значение имеют известные препараты холензим, панзинорм и др.

Другая область применения заместительной терапии — это лечение заболеваний, связанных с так называемымиэнзимопатиями. Это заболевания врожденные или наследственные, при которых нарушен синтез каких-либо ферментов. Эти заболевания обычно чрезвычайно тяжелые, дети с наследственным отсутствием какого-либо фермента живут недолго, страдают тяжелыми умственными и расстройствами, отсталостью физического и умственного развития. Заместительная терапия иногда может помочь преодолеть эти нарушения.

Целый ряд ферментных препаратов используют в хирургической практике для очистки раневой поверхности от гноя, микробов, излишков грануляционной ткани; в клинике внутренних болезней их применяют:с целью разжижения вязких секретов, экссудатов, сгустков крови, например, при тяжелых воспалительных заболеваниях легких и бронхов. это в основном ферменты — гидролазы, способные расщеплять природные биополимеры — белки, НК, полисахариды. В связи с их противовоспалительным действием их применяют также при тромбофлебитах, воспалительно-дистрофических формах пародонтоза, остеомиелите, гайморите, отитах и др. воспалительных заболеваниях.

Среди них такие ферменты, как трипсин, химотрипсин, РНК-за, ДНК -аза, фибринолизин. Фибиринолизин также используют для удаления внутрисосудистых тромбов. РНК-азу и ДНК-азу с успехом применяют для лечения некоторых вирусных инфекций, например для уничтожения вируса герпеса.

Такие ферменты, как гиалуронидаза, коллагеназа, лидаза, используются для борьбы с излишними рубцовыми образованиями.

Аспарагиназа — фермент, образуемый некоторыми штаммами кишечной палочки. Оказывает лечебный эффект при некоторых формах опухолей. Лечебный эффект связан со свойством фермента нарушать обмен аминокислоты аспарагина, необходимой опухолевым клеткам для роста.

Применение ферментных препаратов с лечебной целью представляет пока еще очень молодое направление медицинской науки. Ограничением здесь является трудоемкость технологий и дороговизна получения чистых ферментных препаратов в кристаллическом виде, пригодном для хранения и применения у человека. Кроме того, при использовании ферментных препаратов приходится учитывать также и другие обстоятельства:

1) Ферменты — это белки, а следовательно в некоторых случаях могут вызвать нежелательную аллергическую реакцию.

2) Быстрым разложением введенных ферментов (белковый препарат, поэтому немедленно захватывается клетками «мусорщиками» — макрофагами, фибробластами и др. Отсюда, требуются большие концентрации препаратов, чтобы достичь нужного эффекта.

3) Однако при повышении концентрации ферментные препараты могут оказаться токсичными.

И все-таки, в тех случаях, когда удается преодолеть эти препятствия, ферментные препараты оказывают прекрасный лечебный эффект.

Например, эти недостатки частично устраняются при переводе ферментов в так называемую «иммобилизованную» форму.

Более подробно о методах иммобилизации ферментов и способах их применения вы прочтете в ваших учебно-методических пособиях.

источник

Изоферменты. Строение, биологическую роль, диагностическое значение определения. Изоферменты лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинкиназы (КК)

Изоферменты – это множественные формы одного фермента, катализирующие одну и ту же реакцию, но отличающие по физическим и химическим свойствам (сродству к субстрату, максимальной скорости катализируемой реакции, электрофоретической подвижности, разной чувствительности к ингибиторам и активаторам, оптимуму рН и термостабильности). Изоферменты имеют четвертичную структуру, которая образована четным количеством субъединиц (2, 4, 6 и т.д.). Изоформы фермента образуются в результате различных комбинаций субъединиц.

ЛДГ существует в виде 5 изоформ, каждая из которых состоит из 4-х протомеров (субъединиц) 2 типов М (muscle) и Н (heart). Синтез протомеров М и Н типа кодируется двумя разными генетическими локусами. Изоферменты ЛДГ различаются на уровне четвертичной структуры: ЛДГ1(НННН), ЛДГ2(НННМ), ЛДГ3(ННММ), ЛДГ4(НМММ), ЛДГ5(ММММ).

Кислородный обмен в тканях влияет на изоферментный состав ЛДГ. Где доминирует аэробный обмен, там преобладают ЛДГ1, ЛДГ2(миокард, надпочечники), где анаэробный обмен — ЛДГ4, ЛДГ5(скелетная мускулатура, печень). В процессе индивидуального развития организма в тканях происходит изменение содержания кислорода и изоформ ЛДГ. У зародыша преобладают ЛДГ4, ЛДГ5. После рождения в некоторых тканях происходит увеличение содержания ЛДГ1, ЛДГ2.

Изоформы креатинкиназы.Креатинкиназа (КК) катализирует реакцию образования креатинфосфата:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Лактатдегидрогеназа (L‑лактат:НАД‑оксидоредуктаза, ЛДГ, КФ 1.1.1.27) является гликолитическим ферментом и катализирует следующую реакцию:

Молекула ЛДГ представляет собой тетрамер, состоящий из одного или двух типов субъединиц, обозначаемых как M (англ: muscle) и H (англ: heart). В сыворотке крови фермент существует в пяти молекулярных формах, различающихся по первичной структуре, кинетическим свойствам, электрофоретической подвижности (ЛДГ‑1 быстрее движется к аноду по сравнению с ЛДГ‑5, то есть более электрофоретичеки подвижна). Каждая форма имеет характерный полипептидный состав: ЛДГ‑1 состоит из 4 H‑субъединиц, ЛДГ‑2 — из 3 H‑субъединиц и 1 M‑субъединицы, ЛДГ‑3 представляет собой тетрамер из 2 H‑субъединиц и 2 M‑субъединиц, ЛДГ‑4 содержит 1 H‑субъединицу и 3 M‑субъединицы, ЛДГ‑5 состоит только из M‑субъединиц.

По степени убывания общей каталитической активности энзима все органы и ткани располагаются в следующем порядке: почки, сердце, скелетные мышцы, поджелудочная железа, селезенка, печень, легкие, сыворотка крови.

От того, какой изофермент наиболее представлен, зависит преимущественный способ окисления глюкозы в ткани: аэробный (до CO₂ и H₂O) или анаэробный (до молочной кислоты). Подобное различие обусловлено разной степенью сродства изоферментов к пировиноградной кислоте. Изоферменты, содержащие в основном H‑субъединицы (ЛДГ‑1 и ЛДГ‑2), обладают низким сродством к пирувату и поэтому неспособны эффективно конкурировать за субстрат с пируватдегидрогеназным комплексом. В результате пируват подвергается окислительному декарбоксилированию и в виде ацетил‑КоA вступает в цикл Кребса. Напротив, изоферменты, обладающие главным образом M‑субъединицами (ЛДГ‑4 и ЛДГ‑5), имеют более высокое сродство к пирувату и, как следствие, превращают его в молочную кислоту. Для каждой ткани установлены наиболее типичные изоферменты. Для миокарда и мозговой ткани основным изоэнзимом является ЛДГ‑1, для эритроцитов, тромбоцитов, почечной ткани — ЛДГ‑1 и ЛДГ‑2. В легких, селезенке, щитовидной и поджелудочной железах, надпочечниках, лимфоцитах преобладает ЛДГ‑3. ЛДГ‑4 находится во всех тканях с ЛДГ‑3, а также в гранулоцитах и мужских половых клетках, в последних дополнительно обнаруживается ЛДГ‑5. В скелетных мышцах изоферментная активность располагается в порядке убывания в ряду: ЛДГ‑5, ЛДГ‑4, ЛДГ‑3. Для печени наиболее характерен изофермент ЛДГ‑5, выявляется также ЛДГ‑4.

В норме основным источником активности ЛДГ в плазме крови являются разрушающиеся клетки крови. В сыворотке активность изоферментов распределяется следующим образом: ЛДГ‑2 > ЛДГ‑1 > ЛДГ‑3 > ЛДГ‑4 > ЛДГ‑5. При электрофорезе между фракциями ЛДГ‑3 и ЛДГ‑4 иногда обнаруживается дополнительная полоса изофермента ЛДГ‑X, данный изофермент локализован в тех же органах, что и ЛДГ‑5.

Для определения общей активности ЛДГ в сыворотке крови используют две группы методов:

1. Спектрофотометрические , основанные на прямом оптическом тесте Варбурга: различие в разности поглощения окисленной и восстановленной форм НАД.

динитрофенилгидразиновые , базирующиеся на исследовании содержания пирувата с помощью 2,4‑динитрофенилгидразина:

Сыворотка

(ингибирование мочевиной)	25‑36% общей активности
(электрофорез на ацетате целлюлозы)	ЛДГ‑1	19‑29% общей активности
	ЛДГ‑2	23‑37% общей активности
	ЛДГ‑3	17‑25% общей активности
	ЛДГ‑4	8‑17% общей активности
	ЛДГ‑5	8‑18% общей активности

Наркотические анальгетики и другие обезболивающие препараты, этанол, дикумарин завышают результаты исследования. Необходимо избегать гемолиза, так как в эритроцитах активность фермента выше, чем в сыворотке. Оксалаты и мочевина ингибируют фермент.

Все заболевания, протекающие с разрушением клеток, сопровождаются резким повышением активности ЛДГ в сыворотке крови. Нарастание общей активности фермента обнаруживается при таких заболеваниях как инфаркт миокарда, некротическое поражение почек, гепатит, панкреатит, воспаление и инфаркт легкого, опухоли различной локализации, повреждения, дистрофия и атрофия мышц, гемолитические анемии и физиологическая желтуха новорожденных, лимфогранулематоз, лейкозы. При инфаркте миокарда начало роста активности фермента в сыворотке крови отмечается на 8‑10 час от момента приступа, максимальное увеличение наступает к 24‑48 часу, нередко в 15‑20 раз превышая норму. Повышенная активность ЛДГ сохраняется до 10‑12 суток от начала заболевания. Степень нарастания активности фермента не всегда коррелирует с размерами поражения сердечной мышцы и для прогноза исхода заболевания может являться лишь ориентировочным фактором. У больных стенокардией активность фермента не изменяется, что позволяет применять тест для дифференциальной диагностики в пределах 2‑3 суток после сердечного приступа.

Наличие органной специфичности ферментов позволяет применять исследование их активности с целью топической диагностики .

Общая активность и изоферментный спектр лактатдегидрогеназы в сыворотке крови при некоторых заболеваниях

Заболевание	Общая активность ЛДГ	Изоферменты
Заболевание	Общая активность ЛДГ	ЛДГ‑1	ЛДГ‑2	ЛДГ‑3	ЛДГ‑4	ЛДГ‑5
Инфаркт миокарда	++	+	+
Заболевания легких	+	+	+
Вирусный гепатит	+	+	+
Токсический гепатит	+	+	+
Цирроз печени	+	+	+
Миелолейкоз	++	+	+
Гранулоцитоз	++	+	+
Разрушение тромбоцитов (эмболии, гемотрансфузии)	+	+	+	+
Панкреатит	+	+	+
Мегалобластическая анемия	+++	+	+
Гемолитическая анемия	+++	+	+
Почечные заболевания	++	+	+
Миопатия	++	+	+

При заболеваниях печени сыворотка после инкубации при 56°С теряет около 50% своей активности, при 65°С — до 90%. При сердечных поражениях инактивация при 56°С достигает 10%, при 65°С — около 60%. Активность мочевиностабильной фракции при заболеваниях печени снижается до 20% от общей, инфаркт миокарда сопровождается возрастанием свыше 40% активности данной фракции.

источник

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

Референтные величины (норма) активности лактатдегидрогеназы₁ составляют 15-25% общей активности лактатдегидрогеназы в сыворотке крови.

Изоферменты лактатдегидрогеназы содержатся в тканях в строго определённом соотношении, то есть каждая ткань, в том числе и кровь, имеет характерный, только ей свойственный спектр изоферментов лактатдегидрогеназы. При ряде патологических состояний, когда в том или ином органе увеличивается проницаемость клеточных мембран и происходит повреждение тканей, изоферменты лактатдегидрогеназы в избыточном количестве поступают в кровь. Поскольку активность изоферментов в тканях в несколько сот раз превышает активность их в сыворотке крови, спектр изоферментов лактатдегидрогеназы в ней становится похожим на спектр изоферментов лактатдегидрогеназы в поражённом органе. В норме в сыворотке крови соотношение активности изоферментов лактатдегидрогеназы следующее: ЛДГ₁ — 15-25% общей активности, ЛДГ₂ — 30-40%, ЛДГ₃ — 20-25%, ЛДГ₄ — 10-15%, ЛДГ₅ — 5-15%.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

источник

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ, L-лактат: NAD-оксидоредуктаза; К.Ф. 1.1.1.27) – цитоплазматический , Zn-содержащий гликолитический фермент, обратимо катализирующий восстановление пировиноградной кислоты в молочную кислоту:

Фермент широко распространён в организме человека. По степени убыли активности ЛДГ органы и ткани можно расположить в следующей последовательности: почки, сердце, скелетные мышцы, поджелудочная железа, селезёнка, печень, лёгкие, сыворотка крови. ЛДГ содержится в значительном количестве в эритроцитах, поэтому исследуемая сыворотка не должна содержать следов гемолиза. ЛДГ имеет пять изоферментов, представляющих различные комбинации из четырёх субъединиц двух основных типов – Н (от англ. heart – сердце) и М (от англ. muscle – мышца):

Изоферменты ЛДГ нумеруются в соответствии с электрофоретической подвижностью по направлению к аноду (рис. 5.2.2). На рисунке показано распределение и относительное количество изоферментов ЛДГ в различных органах. Экстракты нанесены на линию, отмеченную надписью «Старт». При заданных условиях опыта (рН) 4 изофермента ЛДГ движутся к аноду, а один (ЛДГ₅) к катоду.

Рис. 5.2.2 Распределение и относительное количество изоферментов ЛДГ в различных органах

Протекание прямой реакции превращения пирувата в лактат обеспечивает М субъединица ЛДГ, протекание обратной реакции – Н субъединица (рис. 5.2.3).

Рис. 5.2.3. Обратимая реакция превращения пирувата в лактат, катализируемая ЛДГ

Изоферментный спектр и тип обмена веществ в ткани коррелируют между собой. Так, в тканях с преимущественно аэробным обменом веществ (мозг, сердце, почки и др.) наибольшей активностью обладают ЛДГ₁ и ЛДГ₂, в тканях с выраженным анаэробным обменом веществ (печень, скелетная мускулатура и др.) преобладают ЛДГ₄ и ЛДГ₅. Наиболее высокое содержание ЛДГ₃ отмечают в лимфоидной ткани, тромбоцитах и опухолях. Это распределение имеет большой биологический смысл. Изофермент ЛДГ₁ in vitro активен при низкой концентрации пирувата и ингибируется его избытком, в то время как ЛДГ₅ сохраняет активность при сравнительно высоких концентрациях пирувата. Поскольку восстановление пирувата в лактат, катализируемое ЛДГ₁, сильно ингибируется уже небольшими концентрациями пирувата, то в ткани, богатой этим изоферментом, например в сердце, пируват подвергается преимущественно аэробному окислению. Кроме активной переработки собственного (эндогенного) лактата, сердечная мышца способна поглащать лактат из крови, затем превращать его в пировиноградную кислоту и подвергать дальнейшему окислению для пополнения запасов АТР. С другой стороны, в тканях, где преобладают изоферменты ЛДГ₄ и ЛДГ₅ (печень, скелетная мускулатура), АТР в значительной степени образуется за счёт гликолиза. Высокая активность ЛДГ₅ в них обеспечивает быстрое превращение пирувата в лактат, который затем выбрасывается в кровь, поскольку в скелетной мускулатуре дальнейшее превращение лактата почти не осуществляется. Однако в некоторых тканях нет зависимости между типом обмена и изоферментным спектром. Так в эритроцитах, тромбоцитах, хрусталике глаза, где преобладает анаэробный обмен, фермент представлен в основном изоферментами ЛДГ₁ ЛДГ₂.

Молекулярная масса каждой изоформы ЛДГ составляет 135 кДа (по другим данным 140 кДа), а каждой субъединицы – 34 кДа (по другим данным – 33,5 кДа). Вместо лактата ЛДГ может окислять α-гидроксибутират до α-оксибутирата. Особенно высокую активность в отношении α-гидроксибутирата по сравнению с лактатом проявляет ЛДГ₁. Вследствие этого ЛДГ₁ обычно измеряют с использованием именно этого субстрата, а данный изофермент (ЛДГ₁) имеет второе название – α-гидроксибутиратдегидрогеназа (α-ГБДГ).

Соотношение между изозимами ЛДГ, по данным разных авторов при электрофорезе на ацетатцеллюлозных плёнках составляет у взрослых:

Это соотношение может изменяться как при адаптации к меняющимся условиям среды, так и в ходе онтогенеза. Эмбрионы всех млекопитающих проходят стадию развития, когда митохондрии ещё не готовы к окислению субстратов. В этих условиях особенно велика роль анаэробного гликолиза. Как показано для развивающихся мышей, на стадии эмбриона основной формой фермента является тетрамер типа М₄. После рождения постепенно нарабатываются другие формы ЛДГ, и к периоду, соответствующему взрослому организму, устанавливается соотношение разных изоформ, типичное для каждой ткани.

Клиническое значение определения ЛДГ

Рост общей активности ЛДГ сыворотки крови не несёт достаточно специфической информации. Можно отметить, что общая активность ЛДГ резко повышена при миелобластных и пернициозных анемиях, обширных опухолевых процессах, вирусных гепатитах, шоке и гипоксии. Выраженное повышение наблюдается при циррозах печени, обтупационных желтухах, заболеваниях почек, опорно-мышечного аппарата, опухолях, при сердечной недостаточности. Активность фермента повышается при любых патологических процессах, связанных с цитолизом клеток органов и тканей (например, при инфарктах миокарда, лейкозах, гемолитических анемиях, гепатитах и др.). Определение отдельных изоферментов ЛДГ в сыворотке крови имеет большую диагностическую значимость, чем определение суммарной активности.

Активность ЛДГ₁ и ЛДГ₂ увеличивается при инфаркте миокарда, различных видах анемий, острых поражениях (некрозах) почечной ткани. Уровень ЛДГ₁ повышается при опухолевых заболеваниях яичников. Повышение активности ЛДГ₅ выявляется при повреждении скелетных мышц, любых воспалительных или дегенеративных заболеваниях скелетных мышц, многих заболеваниях печени (циррозе, всех типах гепатитов) и при раковых опухолях. Повышение активности изоферментов средней зоны, то есть ЛДГ₂ и ЛДГ₃ ЛДГ₄ встречается при массивном разрушении тромбоцитов (эмболия лёгочной артерии, массивная гемотрансфузия) и вовлечении в патологический процесс лимфатической системы, например, при таких заболеваниях, как инфекционный мононуклеоз, лимфомы, лимфоцитарный лейкоз.

У здоровых новорожденных, в первые дни жизни содержание ЛДГ₂ ниже, а содержание ЛДГ₅ выше чем у взрослого человека. Максимальная активность фермента наблюдается на 2-4 день жизни. К 6-7 годам соотношение фракций ЛДГ примерно соответствуют таковому у взрослого человека.

Рекомендации по определению ЛДГ:

1. Сыворотка не должна быть гемолизирована, так как ЛДГ содержится в эритроцитах и результаты могут быть завышены;

2. Не рекомендуется использовать в качестве антикоагулянта оксалаты, так как соли щавелевой кислоты являются ингибиторами лактатдегидрогеназной реакции;

3. Рекомендуется использовать свежую сыворотку или плазму крови, лучше плазму, так как ЛДГ много в тромбоцитах и при их разрушении активность ЛДГ повышается.

источник

В современном мире наука не стоит на месте. Заболевания тщательно изучаются, и ученые ищут способы борьбы с ними. Доктора часто назначают сдавать анализы, которые совсем не понятны простым людям, но именно этот результат может подтвердить или опровергнуть опасения врача. Так и анализ на ЛДГ, а особенно повышенная лактатдегидрогеназа говорит о многом. Что это такое, и каковы последствия, поговорим далее.

Лактатдегидрогеназа — это один из ферментов, который показывает наличие поврежденных клеток. Он находится как в крови, так и в тканях в разных количествах. В процессе дыхания в клетках образуется соль молочной кислоты. Лактатдегидрогеназа способствует ее переходу в пировиноградную, которая участвует в высокоэнергетическом процессе окисления. Он способствует быстрому выделению энергии из глюкозы, которая необходима для сокращения мышц, протекания биохимических процессов. Итог — это продукты, которые легко удаляются из организма — углекислый газ и вода. Если недостаточно поступает кислорода, фермент накапливается, возникают патологии, которые ускоряют распад клеток. Они приведут к тому, что лактатдегидрогеназа повышена. Этот показатель очень чувствителен к разрушению клеточных структур.

Лактатдегидрогеназа, если расположить в порядке уменьшения количества, находится в таких органах и тканях:

В почках.
Сердечной мышце.
Скелетной мускулатуре.
Поджелудочной железе.
Селезенке.
Химической лаборатории нашего организма – печени.
Легких.
В сыворотке крови.

Фермент лактатдегидрогеназа имеет несколько форм, которые отличаются друг от друга изоферментами, и находятся они в разных тканях. В зависимости от большей концентрации изофермента в том или ином органе существуют типы этого фермента:

ЛДГ- 1 – преимущественно в сердце и клетках крови.
2 – в лейкоцитах.
3 – в легочной ткани.
ЛДГ — 4 – больше всего в почках, плаценте, поджелудочной железе.
5 – обнаруживается в печени и поперечнополосатой мышечной ткани.

Благодаря этому можно сделать вывод, за счет какого изофермента повышен уровень ЛДГ, и определить заболевание.

Существует несколько состояний, при которых необходимо контролировать уровень ЛДГ:

При заболеваниях гепатобилиарной системы.
После инфарктов миокарда.
При выявлении различных опухолей.
Если необходимо определить вид анемии.
При заболеваниях с повышенным гемолизом.
При резких болях в области грудной клетки.
Если имеются поражения печени или почек.
Для обследования тканей и мышц после поражения травмой или болезнью.

Если врач заподозрил, что у вас повышенная лактатдегидрогеназа, опровергнуть или подтвердить это может только анализ.

Анализ крови на ЛДГ сдается утром натощак. Кровь забирается из вены. Перед походом в процедурный кабинет не требуется соблюдение особого питания. Только необходимо знать, что имеются факторы, которые могут исказить результат. Что может повлиять на точность результата анализа:

Принятие витамина С может понизить уровень ЛДГ в крови.
Применение электроимпульсной терапии накануне сдачи анализа.
Проблемы с кожей.
Содержание алкоголя в крови.
Тромбоцитоз.
Применение гемодиализа.
Некоторые медицинские препараты, такие как, «Аспирин», «Митрамицин», анестетики, фториды могут повысить уровень фермента.
Чрезмерные физические нагрузки.

Эти факторы могут повлиять на результат, но это не значит, что в организме есть патологические процессы.

Перед тем, как узнать содержание фермента у себя в крови, необходимо проконсультироваться с врачом, какие препараты надо отменить перед походом в лабораторию.

Очень важно правильно транспортировать и хранить забранную кровь, так как несоблюдение правил может привести к гемолизу крови, и в результате повышенная лактатдегидрогеназа.

Показатели содержания лактатдегидрогеназы меняются с возрастом. Чем старше человек становится, тем они ниже. Итак, концентрация ЛДГ:

Новорожденные — до 28,9 мккат/л.
От 1 год до 3лет — до 14,2 мккат/л.
У мальчиков от 7лет до 12 лет — до 12,7 мккат/л.
Девочки от 7 лет до 12 лет — до 9,67 мккат/л.
Мужчины — до 11,4 мккат/л.
Женщины — до 7,27 мккат/л.

Показатели ЛДГ могут быть выше и ниже нормы.

Повышенные показатели наблюдаются у беременных и при чрезмерной физической нагрузке.

Если в результате анализа лактатдегидрогеназа повышена. Причины этого — развитие следующих состояний:

Инфаркт миокарда.
Вирусные заболевания печени.
Цирроз печени.
Онкология.
Острый панкреатит.
Патологические заболевания почек.
Анемия.
Лейкоз.
Состояния, при которых происходит обширный распад клеток: шок, выраженная гипоксия, ожоги больших площадей.
Обширные травмы.
Заболевания мышечной системы.

Однако, не только этот анализ подтверждает наличие патологии в организме. Необходимо проводить дальнейшее обследование. Изучая активность изоферментов, специалист сможет определить локализацию заболевания.

Если подробнее рассмотреть повышение лактатдегидрогеназы определенного вида, то можно определить очаги возможно развивающейся патологии.

Повышение ЛДГ-1 или отношение ЛДГ-1/ЛДГ-2 возможно при следующих состояниях:

Остром инфаркте.
Анемии гемолитической мегалобластной.
Остром некрозе почек.
При наличии опухолей мужской и женской половой сферы.

Повышение ЛДГ-5 характерно при:

Заболеваниях печени.
Раке.
Травмировании скелетных мышц.

Повышение ЛДГ-2 и ЛДГ-3 обычно наблюдается при:

Повышение ЛДГ-3, возможно частично ЛДГ-4 и ЛДГ-5 чаще всего бывает, если имеются:

Заболевания почек.
Легочная эмболия.
Сердечная недостаточность, развивающаяся с вовлечением легочной ткани.

Повышение ЛДГ-4 ЛДГ-5 обнаруживается, если диагностируют:

Нарушение кровообращения из-за слабой работы сердца.
Поражение печени.
Травмы мышц.

Если говорить о детях, то следует учитывать возраст ребенка. У детей показатели ЛДГ выше. Также перед тем, как отправляться к врачу, необходимо проследить, какие препараты принимает ребенок, и наблюдать за его физической активностью. Если лактатдегидрогеназа повышена у ребенка, причины могут быть вызваны одной из патологий описанных выше. Следует учитывать, что если малыш аллергик, это также может повлиять на результат, особенно, с выраженной детской экземой или бронхиальной астмой. Травмы и ушибы могут исказить анализ, а также наличие анемии у ребенка.

Если первый результат выше нормы, необходимо пересдать анализ, чтобы убедиться в его точности. Если все же лактатдегидрогеназа повышена у ребенка, то необходимо провести полное обследование. Один этот показатель не дает права на постановку окончательного диагноза и назначение лечения.

Если лактатдегидрогеназа повышена, лечение заболевания постепенно может привести этот показатель в норму.

При острых почечных обострениях ЛДГ повышена, при хроническом течении заболевания остается в норме. Повышается после гемодиализа.
При циррозе печени и хроническом гепатите показатели ЛДГ в норме, в момент обострения заболевания значения повышаются.
При анемиях ЛДГ используют для дифференциальной диагностики.
При сердечном приступе ЛДГ повышается, а после 10-14 дней приходит в норму. Контроль этого фермента позволяет врачу анализировать ход лечения.

Если в начале заболевания лактатдегидрогеназа повышена, то при успешном лечении анемий, лейкозов, опухолевых заболеваний активность ЛДГ снижается.

Вот такой не совсем простой анализ, о котором большинство из нас даже не догадываются. А он, оказывается, может о многом поведать лечащему врачу.

источник

В настоящее время известно более 30-ти ферментов, активность которых в крови увеличивается при повреждении клеток различных органов в период острого или хронического заболевания. Определение активности большинства из этих ферментов в сыворотке крови используется для диагностики многих заболеваний и контроля за лечением (табл. 5.2.1).

Некоторые ферменты, используемые в клинике для диагностики

Фермент	Локализация в клетке	Заболевания, при которых фермент наиболее активен в крови
Аланинаминотрансфераза	Цитозоль	Гепетиты, цирроз
Аспартатаминотрансфераза	Цитозоль, митохондрии	Инфаркт и другие заболевания сердца, гепатиты, заболевания почек
Амилаза	Цитозоль	Острый панкреатит
Креатинкиназа(изоферменты)	Цитозоль, митохондрии	Инфаркт миокарда, заболевания скелетных мышц
Лактатдегидрогеназа(изоферменты)	Цитозоль	Инфаркт миокарда, гепатиты, рак печени
γ-глутамилтранспептидаза	Цитоплазматическая мембрана	Гепатиты, цирроз, алкогольное поражение печени
Липаза панкреатическая	Цитозоль	Острый панкреатит, рак поджелудочной железы
Кислая фосфатаза (рН 4,9)	Лизосомы	Метастазирующая карцинома предстательной железы, аденома предстательной железы
Щелочная фосфатаза (рН 10,0) (изоферменты)	Плазматическая мембрана	Заболевания костей, цирроз и новообразования печени, закупорка протоков печени
Фермент	Локализация в клетке	Заболевания, при которых фермент наиболее активен в крови
Глутаматдегидрогеназа	Митохондрии	Острые гепатиты (некротические формы), печёночная кома
Лейцинаминопептидаза	Цитозоль	Цирроз, гепатит, рак поджелудочной железы
5`-нуклеотидаза	Плазматическая мембрана	Механическая желтуха, цирроз, метастазы в печени
Сорбитолдегидрогеназа	Цитозоль	Гепатиты, желтухи
Псевдохолинэстераза	Цитозоль	Нефроз, сахарный деабет II типа, алкоголизм
Гистидаза	Цитозоль	Поражения печени

Лактатдегидрогеназа

Рис. 5.2.2 Распределение и относительное количество изоферментов ЛДГ в различных органах

Рис. 5.2.3. Обратимая реакция превращения пирувата в лактат, катализируемая ЛДГ

ЛДГ₁	19-29%
ЛДГ₂	23-27%
ЛДГ₃	17-25%
ЛДГ₄	8-17%
ЛДГ₅	8-18%

Клиническое значение определения ЛДГ

Рекомендации по определению ЛДГ:

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8250 — | 7220 — или читать все.

95.83.2.240 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник