Metabolismul proteic Enzimele UMF ,,Carol Davila” București Facultatea de Medicină, Fiziopatologie II, INBI ,,Prof. Matei Balș” Metabolismul proteic Enzimele 2016-2017

CUPRINS 1. Definiție – Generalități 2. Localizarea enzimelor 3. Indicațiile diagnosticului enzimatic 4. Calcularea activității enzimatice 5. Clasificarea structurală a enzimelor 6. Clasificarea funcțională a enzimelor: 6.1. Enzimele funcționale plasmatice 6.2. Enzimele nefuncționale plasmatice: 6.2.1. Enzimele excreto-secretorii 6.2.2 Enzimele celulare

1. DEFINIȚIE. GENERALITĂȚI Structuri proteice cu rol în catalizarea reacțiilor biochimice din organism (sinteză, degradare, oxidare, reducere, hidroliză). Sunt biocatalizatori = accelerează viteza proceselor metabolice; în lipsa lor, aceste reacții s-ar desfășura foarte lent => acumulare deșeuri intracelulare și moarte celulară. Fiecare enzimă acționează asupra unui substrat pe care îl convertește în anumiți produși. ttp://biology200.gsu.edu/houghton/2107%20%2713/lecture18.html

2. LOCALIZAREA ENZIMELOR Enzimele sunt localizate specific: organite celulare, citoplasmă, localizare mixtă (organite celulare și citoplasmă), sânge. Exista izoenzime (sunt enzime cu secvența aminoacizilor diferită, care însă catalizează aceeași reacție) cu specificitate pentru anumite țesuturi. Cunoașterea localizarii lor este utilă în orientarea asupra funcționalității unor organe, având valoare diagnostică. ttp://biology200.gsu.edu/houghton/2107%20%2713/lecture18.html

2. LOCALIZAREA ENZIMELOR ! O leziune celulară ce determină eliberarea din celule a enzimelor mitocondriale este mai gravă decât o leziune limitată la membrana celulară ce determină doar ieșirea enzimelor citoplasmatice. În mod fiziologic, există gradiente de concentrație enzimatică: pe de o parte între diferite organe și țesuturi, pe de altă parte între acestea și plasmă. ttp://biology200.gsu.edu/houghton/2107%20%2713/lecture18.html

3. INDICAȚIILE DIAGNOSTICULUI ENZIMATIC a ) Scop diagnostic Unele determinări enzimatice sunt teste de specificitate (enzimatice sau izoenzimatice) pentru anumite țesuturi (ex: determinarea raportului GOT/GPT este utilizată în diagnosticul infarctului acut de miocard). b) Aprecierea gravității unei afecțiuni Enzimele cu sediul ultrastructural sunt folosite pentru diagnosticul unui proces de necroză (ieșirea acestor enzime din celule presupune distrugeri celulare). c) Aprecierea evoluției - se folosesc enzimele cu cea mai mare specificitate pentru un anumit organ.

4. CALCULAREA ACTIVITĂȚII ENZIMATICE - Enzimele plasmatice se determină ca activitate enzimatică se utilizează reacția catalizată de enzima respectivă și se dozează cantitatea de produs format sau de substrat transformat. se exprimă în unități internaționale (U) sau mU (1U= 1000 mU) pe litru (U/L). 1 unitate de activitate enzimatică (1U)=cantitatea de enzimă care catalizează transformarea unui micromol de substrat timp de 1 minut, în condiții optime de pH și temperatură (25 ◦C, 30◦C sau 37◦C); Utilizarea diferitelor substrate duce la modificarea activității enzimei Metoda Bodansky - utilizează -glicerolfosfatul (ca substrat ), - se determină fosfatul pus în libertate sub acțiunea enzimei. - rezultatele sunt exprimate în Unitati Bodansky (UB); - valoarea normală este considerată 1-4 U Bodansky, care corespund la 18-27 UI/L. Denisa Mihele. Biochimie clinica. Editia aII-a. Editura medicala. Bucuresti, 2010.

5. CLASIFICAREA STRUCTURALĂ A ENZIMELOR - cu structură unitară (alcatuite numai din aminoacizi): tripsina, chemotripsina, pepsina, lipaza - cu structură binară alcatuite dintr-o parte proteică (apoproteina) și o parte neproteică (cofactor) Cofactorii- substanțe de natură neproteică ce conferă activitate enzimatică apoproteinei (ex: ioni metalici, vitamine, coenzime). http://notesforpakistan.blogspot.ro/2010_12_13_archive.html

6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.1 ENZIMELE PLASMATICE FUNCȚIONALE Enzime sintetizate în ficat cu rol activ în plasmă (se mai numesc și proteine intrinseci). Plasma este locul lor de acțiune și se găsesc aici la un nivel mai ridicat decât în restul țesuturilor. Majoritatea enzimelor plasmatice sunt produse de ficat. Într-o afectare hepatică cu insuficiență hepatică, activitatea acestora este scazută (ex: activitatea plasmatică a pseudocolinesterazei scade în paralel cu gradul insuficienței hepatice). Exemple: colinesteraza, lipoproteinlipaza, Lecitin-colesterol-acil-transferaza (LCAT), ceruloplasmina.

6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.1 ENZIMELE PLASMATICE FUNCȚIONALE Colinesteraza serică Rol: Acetilcolinesteraza (hematii, țesut nervos) - în terminaţiile nervoase rol în transmiterea influxului nervos; Pseudocolinesteraza (colinesteraza plasmatică) - în hepatocite; rol în metabolismul proteic. Metode de dozare: metoda rapidă - virajul de culoare produs de acidul acetic eliberat de enzimă prin hidroliza acetilcolinei; metoda Michel sau macrometoda - utilizează acetilcolina ca substrat eliberând acidul acetic titrabil cu soluţie NaOH N/100; metoda colorimetrică sau micrometoda - în hidroliza butiril-tiocolinei.

6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.1 ENZIMELE PLASMATICE FUNCȚIONALE Colinesteraza serică Valori normale: - pentru metoda rapidă 1900-3800 mU/ml - pentru macrometoda 3-6 ml NaOH N/100 Indicații pentru dozare: - afecțiuni hepatice, - intoxicația cu organofosforice (pesticide), - determinarea sensibilității la succinilcolină (anestezic).

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.1 ENZIMELE PLASMATICE FUNCȚIONALE Colinesteraza serică Valori crescute: obezitate (în special, obezitatea viscerală – există lipoliza indusă de stimulii adrenergici cu eliberarea de acizi grași liberi care stimulează sinteza de lipide și proteine în hepatocit) sindrom nefrotic (crește prin accelerarea sintezei hepatice de proteine, cu caracter compensator, ca răspuns la pierderea lor pe cale urinară; are greutate moleculară mai mare comparativ cu albumina) miastenia gravis (colinesteraza hidrolizează acetilcolina din placa neuromusculară reglând transmiterea impulsurilor nervoase; lipsa legării acetilcolinei de receptorii specifici determină creșterea consecutivă a activității colinesterazei)

6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.1 ENZIMELE PLASMATICE FUNCȚIONALE Colinesteraza serică Valori scazute: deficit congenital: - deficit enzimatic : Succinilcolina - relaxant muscular (anestezic)- inhibă reversibil acetilcolinesteraza - hidrolizată de colinesteraza serică - medicamentul nu este metabolizat rapid - apnee prelungită deficit de aport – malnutriție deficit de sinteză: - insuficiența hepatică (din hepatite acute severe, ciroze hepatice decompensate) - stările caşectice (din neoplasme) blocarea activității enzimei: - infarct miocardic acut (scade activitatea enzimei pentru menținerea unui nivel crescut de acetilcolină la nivel cardiac, necesar pentru efectele parasimpatice la nivelul cordului - intoxicaţia cu pesticide (inhibarea acetilcolinesterazei și colinesterazei – blocarea sinapselor)

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.1 ENZIMELE PLASMATICE FUNCȚIONALE Colinesteraza serică Scăderea progresivă a pseudocolinesterazei şi a albuminei sugerează afectare hepatică ireversibilă. Studiile statistice au aratat că valoarea serică a colinesterazei se corelează cu nivelul proteinemiei, mai ales al albuminemiei şi cu cel al protrombinei.

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE Enzime care nu prezintă funcții fiziologice în plasmă (sunt denumite și proteine extrinseci). Se găsesc în plasmă în concentrații mult mai mici decât concentrația lor din țesuturi. În multe cazuri plasma este deficitară în cofactori necesari pentru activarea optimă a acestor enzime. Prezența lor în plasmă poate fi explicată prin: 1.reînnoirea țesuturilor prin diviziune celulară 2.modificări ale permeabilității celulare: - apariția unor perturbări a proceselor energetice celulare (citokine, acidoză și sepsis) asupra membranei celulare, determină scăderea concentrației de ATP din celule și se repercută asupra permeabilității membranei celulare; - aceasta explică creșterea nivelului plasmatic al unor enzime (ex.: creatinkinaza) în cursul efortului fizic intens; 3.distrucție celulară (citoliza) 4.obstrucție

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele excreto-secretorii Sunt sintetizate la nivelul unui organ (ex: pancreas) și au acțiune la distanță (ex: la nivelul tubului digestiv). Se secretă în cantități ridicate și sunt eliminate rapid și complet, prin canalele excretoare. Activitatea enzimatică crește când: - calea de excreție este blocată - rata de producere este crescută În afecțiuni pancreatice activitatea plasmatică a enzimelor secretorii este crescută (există depozite la nivelul pancreasului, din care enzimele se eliberează în funcție de prezența unor stimuli specifici). Exemple: amilaza pancreatică (scindează carbohidrații) lipaza (scindarea trigliceridelor) tripsina (scindarea proteinelor) pepsinogenul (scindarea proteinelor)

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele excreto-secretorii Amilaza serică Valori normale: 25-125 UI/l Localizare: salivă, pancreas, ficat, intestin subțire și în cantități mici, în organele genitale Rol: catalizează degradarea hidrolitică a hidraților de carbon (poli- și oligozaharidelor) Structura : două forme izoenzimatice principale: - amilaza salivară (60% din amilaza serică normală) - amilaza pancreatică (40% din amilaza serică normală) Valori crescute – pancreatita acută: - crește la 3-6 ore de la debutul afecțiunii (apariția durerii) - atinge un nivel maxim la 20-30 de ore și se normalizează după 2-8 zile - poate crește până la 30-40 de ori peste valoarea normală (pancreatita acută cu necroză extinsă)

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele excreto-secretorii Lipaza serică Valori normale: 20-160 UI/l Localizare: pancreas Rol: în prezența sărurilor biliare, transformă grăsimile în acizi grași și glicerol Structura: nu are izoenzime Valori crescute – pancreatita acută: -crește la 3-6 ore, atinge un nivel maxim la 24 ore de la debutul afecțiunii și poate persista până la 2 săptămâni - specificitate mai mare pentru pancreas decât amilaza - nivelurile crescute persistente peste 3 săptămâni reflectă prezența de complicații (pseudochist) sau neoplasm pancreatic Creșterile amilazemiei și lipazemiei sunt concomitente și se asociază cu creșterea nivelului urinar al acestor enzime.

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele excreto-secretorii Valori crescute - amilaza și lipaza serice: 1. Afecțiuni pancreatice: Afecțiuni de tip inflamator – creșterea activității plasmatice enzimatice prin creșterea permeabilității membranelor celulare; Afecțiuni de tip necrotic (pancreatita necrotică, fibroza pancreatică, pancreatita cronică, neoplasm de pancreas) – creșterea activității plasmatice enzimatice prin liza celulară Afecțiuni de tip obstructiv (obstrucția canalelor pancreatice prin litiază, neoplazie, parazitoze, compresiuni diverse etc.) – creșterea presiunii în canalele respective, cu deversarea enzimelor la polul vascular, cu creșterea nivelului lor plasmatic

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele excreto-secretorii Valori crescute - amilaza și lipaza serice: 2. Alte afecțiuni: ulcer gastric penetrant în pancreas (inflamație și liză celulară); infarct mezenteric (ischemie cu modificarea permeabilității celulare sau necroza celulară); sarcina extrauterină ruptă (există amilaze și la nivelul trompelor); medicamente care determină spasm al sfincterului Oddi (ex: opiacee, corticosteroizi); postmanevre instrumentale (ex: gastroscopie, ERCP=colangio-pancreato-grafie retrogradă endoscopică); tulburarile eliminarii renale a amilazei pancreatice: macroamilazemia (amilaza se poate combina cu Ig G sau Ig A => macroamilazele care nu pot traversa membrana glomerulară)

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Enzime sintetizate în celule, unde îndeplinesc un rol activ Ajung în plasmă prin modificarea permeabilității membranei celulare sau prin distrucție celulară (citoliză) Unele au specificitate pentru un anumit tip de țesut deci modificarea activității lor plasmatice poate orienta asupra sediului de organ al unei leziuni Exemple: - Lactatdehidrogenaza – LDH; - Creatinkinaza - CK; - Troponina, - Aspartat aminotransaminaza - AST; - Alanin aminotransaminaza – ALT; - Gama glutamiltranspeptidaza – GGT; - Fosfatazele alcaline - Leucinaminopeptidaza – LAP; - 5 Nucleotizada - 5 NT; - Fosfatazele acide

Lactatdehidrogenaza (LDH) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Lactatdehidrogenaza (LDH) Valori normale serice: 100-190 U/L Localizare strict intracitoplasmatică (în majoritatea celulelor – cord, ficat, rinichi, mușchi scheletici, eritrocit, creier, plămân) Rol: enzimă a glicolizei, care catalizează reacția reversibilă piruvat-lactat http://proteopedia.org/wiki/index.php/User:Kelly_Roark/Sandbox1

Lactatdehidrogenaza (LDH) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Lactatdehidrogenaza (LDH) Structura moleculei LDH = tetramer format din două tipuri de lanțuri polipeptidice: tip H (heart - sintetizat predominant în miocard); tip M (muscle – sintetizat predominant în mușchiul scheletic și ficat) Combinarea celor două tipuri de lanțuri sub forma unui tetramer - cinci tipuri de izoenzime: LDH 1 = 4 lanturi de tip H LDH 2 = 3 lanturi de tip H și 1 lant de tip M LDH 3 = 2 lanturi de tip H și 2 lanturi de tip M LDH 4 = 1 lant de tip H și 3 lanturi de tip M LDH 5 = 4 lanturi de tip M

Lactatdehidrogenaza (LDH) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Lactatdehidrogenaza (LDH) Valori crescute: arată o liză celulară, fără a ne putea orienta pentru localizarea leziunii Afecțiuni cardiace - LDH total crescut prin creșterea LDH1 și LDH2 (LDH1>LDH2); Afecțiuni hematologice - LDH total crescut prin creșterea LDH1 și LDH2 (LDH1<LDH2); Afecțiuni hepatice sau musculare - LDH total crescut prin creșterea LDH4 și LDH5. stări de șoc –LDH total crescut prin creșterea tuturor izoenzimelor Dozarea LDH total din sânge nu poate fi folosită ca indicator specific pentru nici o afecțiune, din cauza răspândirii largi a enzimei.

Lactatdehidrogenaza (LDH) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Lactatdehidrogenaza (LDH) Valori crescute: LDH1 (hidroxibutirat dehidrogenaza) crește caracteristic la 8-24 de ore de la debutul infarctului miocardic și atinge valoarea maximă la 3-6 zile Într-o evoluție obișnuită a infarctului valoarea LDH se normalizează în 7-12 zile Raportul LDH1/LDH2 peste 0,75 are specificitate și sensibilitate de peste 90% pentru necroza miocardică Raportul LDH total/LDH1: - sub 1,3 în infarct miocardic acut - peste 1,64 în afecțiuni hepatice http://www.smartdraw.com/examples/view/cardiac+enzyme+graph+of+the+cardiovascular+system/

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare . Creatin-kinaza (creatin-fosfokinaza, CK) Valori normale: bărbat : 55-170 U/l femeie: 30-135 U/l Localizare strict intracitoplasmatică; în mușchi secheletic, cord, creier Rol: catalizează reacția creatina+ATP=creatinafosfat+ADP Structura - dimer cu 3 izoenzime în funcţie de combinarea celor 2 tipuri de lanțuri M (muscle) și B (brain): CK-MM CK-MB CK-BB Mușchi scheletic 99 1 Miocard 77 22 Creier 4 96 http://www.medbio.info/Horn/Time%206/muscle_metabolism_april_2008.htm

Creatin-kinaza (creatin-fosfokinaza, CK) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Creatin-kinaza (creatin-fosfokinaza, CK) Izoenzima CK MB Valoare normala: < 10 UI/l Valori crescute: infarct miocardic acut - în primele 2-3 ore de la debutul infarctului și atinge valoarea maximă la 12-36 de ore miocardite, angioplastie, traumatisme musculare http://ww2.odu.edu/~czemlin/heartattacks.html

Creatin-kinaza (creatin-fosfokinaza, CK) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Creatin-kinaza (creatin-fosfokinaza, CK) Izoenzima CK MM Reprezintă majoritatea CK total, de aceea CK total depinde de masa musculară a persoanei Valori crescute: miopatii (afecțiuni autoimune, hipotiroidism, șoc, convulsii), traumatisme musculare (biopsii musculare, postoperator), distrofia musculară progresivă Distrofia musculară progresivă =afecțiune genetică determinată de lipsa distrofinei (proteină citoscheletală cu rol în stabilizarea sarcolemei); caracterizată prin deficit motor și amiotrofii progresive generalizate; http://www.everythingessential.me/HealthConcerns/MuscularDystrophy.html#page=page-1

Creatin-kinaza (creatin-fosfokinaza, CK) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Creatin-kinaza (creatin-fosfokinaza, CK) Izoenzima CK BB Valori crescute: leziuni ale sistemului nervos central: edem cerebral, accident vascular cerebral, traumatisme cranio-cerebrale, tumori cerebrale, anestezie generală, Intoxicații cu somnifere, electroşoc

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Troponina Valori normale : TnT < 0,1 ug/L, TnI< 0,1 ug/L Localizare strict intracitoplasmatică: miocard, mușchi scheletic. Rol: complex proteic ce reglează interacţiunea calciu-dependentă între actină şi miozină Structura: 3 tipuri: I, T, C troponina C – se leagă de calciu; troponina I – inhibă interacțiunea dintre actină și miozină; troponina T – atașează complexul troponinic la filamentele subțiri prin legarea la tropomiozină http://edoc.hu-berlin.de/dissertationen/kabaeva-zhyldyz-2002-1111/HTML/kabaeva-ch1.html

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Troponina Valori crescute – afecțiuni ce implică un grad de necroză miocardică, indiferent de cauză (anoxie, contuzie , inflamație) Troponina se dozează în următoarele situații: diagnosticul IMA estimarea dimensiunilor IMA evaluarea pacienţilor cu angină pectorală instabilă detectarea reperfuziei coronariene detectare IMA apărut perioperator determinări în dinamică ca indicator al rejetului allogrefei cardiace traumatisme cardiace http://odlarmed.com/?p=3314

Troponina – Izoenzima Tn I 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Troponina – Izoenzima Tn I Valoare normală < 0.1 ug/L Rămâne crescută mai mult timp decât CK MB și are specificitate mai mare pentru leziunile cardiace Valori crescute: Afecțiuni cardiace: infarctul miocardic acut, angina instabilă, miocardita, pericardita, tahicardie traumatisme cardiace: contuzii miocardice, angioplastie coronariană, cardioversie, by-pass coronarian, Afecțiuni ale musculaturii striate în infarctul miocardic acut crește la 2-8 ore, atinge o valoare maximă la 12-24 ore și scade după 7-10 zile http://pro2services.com/lectures/Fall/CardEnz/cardenz.htm

Troponina– Izoenzima Tn T 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Troponina– Izoenzima Tn T Valoare normala < 0.1ug/L Mai puțin specifică în IMA decât troponina I Valori crescute: Afecțiuni cardiace: infarctul miocardic acut, angina instabilă, miocardita, pericardita, tahicardie traumatisme cardiace: contuzii miocardice, angioplastie coronariană, cardioversie, by-pass coronarian Afecțiuni ale musculaturii striate în infarctul miocardic acut crește la 2-8 ore, atinge o valoare maximă la 12-96 ore și scade după 5 zile până la 3 luni. http://imedecine.pbworks.com/w/page/7802658/Marqueurs%20cardiaques

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Interpretarea testelor de diagnostic, Jaques Wallach, editia a VIIa, Editura Stiintelor Medicale, 2007

Alanin-amino-transaminaza (ALT) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Alanin-amino-transaminaza (ALT) [glutamat-piruvat-transaminaza (GPT)] Valoare normala: 7-50 UI/l Localizare: intracitoplasmatică în musculatura scheletică, ficat şi cord Rol : catalizează transferul unei grupari amino de la alanină la α-cetoglutarat; produșii acestei reacții de transaminare reversibilă fiind piruvat și glutamat: (alanina + α cetoglutarat = piruvat + glutamat). Structura: nu are forme izomere conformaționale Valori crescute: marcat - în afecțiuni însotite de necroză extinsă hepatică (ex: hepatita acută virală forma fulminantă) – valori de 100xN! moderat – în afecțiuni cu necroză hepatică sau cu creșterea permeabilității (hepatita cronică, ciroza hepatică, ficat de stază, miopatii)

Aspartat-amino-transaminaza (AST) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Aspartat-amino-transaminaza (AST) [glutamat-oxalacetat-transaminaza (GOT)] Valoare normala: 7- 40 UI/l. Localizare: - în citoplasmă (60%) - în mitocondrie (40%) Din acest motiv creșterea activității ei plasmatice poate sugera un proces de necroză Rol: conversia aspartatului și a acidului α-cetoglutaric în oxaloacetat și în glutamat. aspartat+acid α-cetoglutaric= oxalat+glutamat Structura: două izoenzime: - GOT1 izoenzima citozolică - în cea mai mare parte în hematii și cord. - GOT2 prezentă în cea mai mare parte în ficat Este utilizată în diagnosticul infarctului acut de miocard, împreună cu CK-MB și alți produși de necroză

Aspartat-amino-transaminaza (AST) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Aspartat-amino-transaminaza (AST) [glutamat-oxalacetat-transaminaza (GOT)] Valori crescute: marcat - în afecțiuni însoțite de necroză extinsă: - hepatică ( hepatita acută virală forma fulminantă) - necroza miocardică (infarct miocardic acut) moderat – în afecțiuni cu necroză hepatică sau cu creșterea permeabilității: - hepatita cronică, - ciroza hepatică, - ficat de stază, - miopatii, - afecțiuni hematologice, - traumatisme

! Nivelul transaminazelor nu este legat direct de prognosticul bolii: 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Transaminazele Valori crescute transaminaze Raportul normal AST/ALT = 1,3 crescut (>1,3) sugerează afecțiune cardiacă scazut (<1,3) sugerează afecțiune hepatică Un nivel seric crescut al transaminazelor oferă o gamă largă de posibile cauze, aceasta poate fi micșorată prin corelarea cu nivelele serice ale altor enzime (ex. fosfataza alcalină în afecțiuni de căi biliare, CK în miopatii). !Valorile crescute ale transaminazelor nu înseamnă așadar o doar afectare hepatică, evaluarea trebuie facută în contextul tuturor analizelor și manifestarilor bolii. ! Nivelul transaminazelor nu este legat direct de prognosticul bolii: - în hepatita acuta A transaminazele pot fi mult crescute, dar aceasta afecțiune are de obicei o evoluție bună - pacienții cu hepatită acută C au nivele moderat crescute ale transaminazelor, dar boala evoluează frecvent spre hepatita cronică și ciroză hepatică

Gama glutamil transpeptidaza (GGT) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Gama glutamil transpeptidaza (GGT) Valorile normale: 8-40 U/L la bărbat 5-25 U/L la femeie Localizare: localizată la nivelul membranei citoplasmatice a numeroase celule (în special hepatocitele și celulele canaliculelor biliare). Rol: catalizează transferul grupului γ–glutamil de la peptide către alți aminoacizi intervenind astfel în transportul amino-acizilor prin membrană Structura: proteină heterodimerică, fiecare subunitate fiind formată dintr-un singur lanț polipeptidic. Valori crescute: afecțiuni hepatice ce evoluează cu colestază: - colestază mecanică (obstrucție/compresie de căi biliare: calculi, tumori, etc)) - hepatita acută (virală, alcoolică) - hepatita cronică (virală, autoimună. alcoolică) - ciroza hepatică (virală, alcoolică, autoimună – ciroza biliară primitivă) - leziuni toxice hepatice: - solventi organici, - medicamente (clorpromazina, fenobarbital), - alcool

Gamaglutamiltranspeptidaza(GGT) 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Gamaglutamiltranspeptidaza(GGT) Valori crescute: Creșterea izolată se observă mai ales la marii consumatori de alcool chiar înainte ca alte teste funcționale să fie modificate Creșterea activității plasmatice a GGT reprezintă cea mai importantă modificare din colestază (10-50 de ori valorile normale)

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Enzimele de colestază Colestaza = imposibilitatea curgerii bilei la nivelul canalelor biliare intrahepatice sau extrahepatice Colestaza intrahepatică apare frecvent în afecțiuni ca: - ciroza biliară, - hepatita virală acută forma colestatică - toxice (medicamente - fenitoina) Colestaza extrahepatică poate fi: - intracanaliculară (calculi biliari, tumori, paraziți, etc), - extracanaliculară (compresiuni prin adenopatii, aderențe, tumori, etc.) Enzimele de colestază sunt: - gamaglutamiltranspeptidaza (GGT) - fosfatazele alcaline hepatobiliare - 5-nucleotidaza (5-NT) - leucinaminopeptidaza (LAP)

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Fosfatazele alcaline Valoare normala: 42-98 UI/l la femei 53-128 UI/l la bărbați Localizare: la nivel hepatic, tractului biliar, osului, mucoasei intestinale și placentei Rol: catalizează hidroliza fosfaților organici la pH alcalin (pH=9) => se numesc fosfataze alcaline Structura: trei tipuri de izoenzime: - hepatobiliare - sintetizate de celulele canaliculelor biliare și hepatocite; se elimină prin bilă - osoase - sintetizate de osteoblaști - intestinale – sintetizate de celulele intestinale Exista și fosfataza alcalina placentară sintetizata tranzitor de placentă în timpul sarcinii

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Fosfatazele alcaline Valori crescute: 1. fosfatazele alcaline hepatobiliare: - sindromul de colestază - tumorile hepatice 2. fosfatazele alcaline osoase: în afecțiuni caracterizate prin activitate osteoblastică: - tumori osteoblastice, - metastaze (în neoplasmul de prostata, de sân), - perioada de creștere, - rahitism, - boala Paget a osului În aceste afecțiuni fosfataza alcalină este crescută pe seama izoenzimelor osoase și nu sunt însoțite de creșteri ale celorlalte enzime de colestază (GGT, 5 NT, LAP) 3. fosfatazele alcaline intestinale: în afecțiuni ulcerative sau ischemice intestinale 4. fosfataza alcalină placentară: dozabilă la mamă în cursul sarcinii Boala Paget a osului – apare mai frecvent la barbați față de femei, cu vârsta > 50 ani; se caracterizează prin prezența de osteoblaste hiperactive ce determină formare osoasă în exces – osul format este de calitate scazută și predispune la fracturi

Leucin amino peptidaza 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.2 Enzimele celulare Leucin amino peptidaza Valori normale: < 200 UI/L (sange) Localizare: - în special la nivelul sistemului hepatobiliar, - în mai mică masură în pancreas, rinichi, intestin, placenta Rol: protează ce eliberează aminoacizii situați la capătul N-terminal al diferitelor proteine și polipeptide (reacționează în special cu reziduurile de leucină); Valori crescute : în afecțiunile hepatobiliare însoțite de colestază Se dozează împreună cu fosfataza alcalină pentru a infirma sau confirma originea hepatică a fosfatazei alcaline. Spre deosebire de fosfataza alcalina, leucinaminopeptidaza nu crește în afecțiunile osoase.

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele celulare 5-Nucleotidaza Valori normale: 0,3 - 3,2 unitati Bodanski (UB) (neinfluențate de sex sau rasă) Localizare : - în ficat (în special la nivelul membranelor plasmatice ale canaliculelor biliare și ale capilarelor sinusoide); - intestin, creier, inima, vase de sânge și pancreasul endocrin; Rol: catalizează hidroliza fosfatului (esterificat la carbonul 5 al ribozei și dezoxiribozei) din nucleotide; Valori crescute: în afecțiunile hepatobiliare însoțite de colestază

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele celulare Fosfatazele acide Valori normale : Fosfataza acidă totală - 0,1-0,9 unități Bodanski (UB) sau - 2-5 unități King-Armstrong (UKA) - 4,5 -13,5 UI/l Fosfataza acidă prostatică = 0,04 - 3,6 UI/l Localizare: - se află la nivelul majorității organelor, - în principal - la nivelul prostatei, oaselor, ficatului, splinei, rinichilor, elementelor figurate sangvine și glandelor endocrine Rol: catalizează hidroliza fosfaților organici la pH acid (pH=4,6) => se numesc fosfataze acide Structura: există mai multe tipuri de izoenzime (mai importante, prostatice și osoase) Fosfataza acidă se formeaza în special la nivel prostatic sub influența hormonilor androgeni

6. CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6 6.CLASIFICAREA FUNCȚIONALĂ A ENZIMELOR 6.2 ENZIMELE PLASMATICE NEFUNCȚIONALE 6.2.1 Enzimele celulare Fosfatazele acide Valori crescute: - patologie prostatică (liza celulară ): - carcinom de prostată - manopere medicale (palparea, cistoscopia, cateterism) - metastaze osoase ale cancerelor (liza celulară): - colon - mamar - cortico-suprarenal - pulmonar - embolii pulmonare (distrugere plachetară) - procese trombotice extensive (distrugere plachetară)

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ Mosby’s Manual of Diagnostic and Laboratory Tests, Kathleen Deska Pagana, Timothy j. Pagana, Elsevier, third edition. Analize de laborator si alte explorari diagnostice, Editura MedicArt, 2007. Oxford Handbook of Clinical and Laboratory Investigation, Drew Provan, Oxford University Press, third edition, 2010. Differential Diagnosis by Laboratory Medicine , a quick reference for physicians, Marks V., Cantor Th., Mesko D., Pullman R., Nosalova Gabriela , Springer, 2002. Fiziopatologie - Note de curs si lucrari practice, Daniela Adriana Ion. Compendiu de fiziopatologie speciala, Badescu M., Ciocoiu M. , Editura Pim, 2001. Curs de Fiziopatologie Generala , Marcela Dinu, Veronica Colev , Magda Badescu, editia a III-a, litografia I.M.F. Iasi, 1988. Pathologic basis of disease ,Cotran R.S., Kumar V., Collins T., eighth edition, Saunders Elservier, 2010. Essential Pathology, Rubin E., Farber J.L., third edition. Emanuel Rubin, Lippincott Williams & Wilkins, 2001. Interpretarea testelor de diagnostic, Jaques Wallach, editia a VIIa, Editura Stiintelor Medicale, 2007. Denisa Mihele. Biochimie clinica. Editia aII-a. Editura medicala. Bucuresti, 2010.

α1-Ac = alfa-1 antitripsina CRP = proteina C reactiva α1-Ag= alfa-1 acid glicoproteina Gc= globulina GC (vitamin D binding protein) α1-At= alfa-1 antitripsina FB = Factor B α2-M= alfa-2 macroglobulina Fibr = Fibrinogen α-LP = alfa lipoproteina Hpt = Haptoglobina Alb = albumina Hpx = Hemopexina AT3 = antitrombina III Imunoglobuline = IgA, IgD, IgE, IgG, IgM β-LP =  beta lipoproteina Pl = Plasminogen Componente ale sistemului Complement: C1q, C1r, C1s, C3, C4, C5 Pre A = Prealbumina Cer = ceruloplasmina Tf = Transferina (Laurel, C.B. Clin. Chem., 19:99, 1973, from: Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods. J.C. Todd, A.H. Sanford, I. Davidson, J.B. Henry.)