Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Декабря 2015 в 17:08, реферат
Достижения энзимологии находят все большее применение в медицине, в частности в профилактике, диагностике и лечении болезней. Успешно развивается новое направление энзимологии-медицинская энзимология, которая имеет свои цели и задачи, специфические методологические подходы и методы исследования.
Медицинская энзимология развивается по трем главным направлениям, хотя возможности применения научных достижений энзимологии в медицине теоретически безграничны, в частности в области энзимопатологии, энзимодиагностики и энзимотерапии.
Рис. 2. Изменение активности ферментов в плазме крови при инфаркте миокарда.
Амилаза. α‑Амилаза (диастаза, 1,4‑a‑D‑глюкангидролаза) катализирует гидролиз α‑1,4‑глюкозидных связей крахмала, гликогена и родственных им полисахаридов до мальтозы, декстринов и других полимеров. Молекулярная масса фермента около 48000 Д. В состав молекулы входит атом кальция, который не только активирует фермент, но и защищает его от действия протеиназ, активность амилазы возрастает при влиянии ионов хлора. В крови она представлена двумя изоферментами: панкреатическим — P‑тип и слюнным — S‑тип, каждый из которых делится на несколько фракций. Изофермент S‑типа составляет в целом 45‑70% (в среднем 57%), остальное приходится на долю P‑типа. Оба изофермента имеют почти идентичные каталитические и иммунологические свойства, незначительно отличаются по электрофоретической подвижности, но хорошо разделяются при гель‑фильтрации на ДЭАЭ‑сефадексе. Существует также макроамилаза, которая не выделяется почками, но может встречаться в сыворотке крови в норме (около 1 % здоровых людей) и патологии (2,5 %).
Высокая активность амилазы наблюдается в околоушной и поджелудочной железах. Вместе с тем, ее активность, хотя и намного ниже, обнаруживается в толстом и тонком кишечнике, скелетных мышцах, печени, почках, легких, фаллопиевых трубах, жировой ткани. В крови фермент связан как с белками плазмы крови, так и с форменными элементами. Активность фермента одинакова у мужчин и у женщин и не зависит от характера принимаемой пищи и времени суток.
Существующие методы изучения активности a‑амилазы в биологических жидкостях делятся на две большие группы:
1. Сахарифицирующие (редуктометрические), основанные на исследовании образующихся из крахмала сахаров по редуцирующему действию глюкозы и мальтозы.
2. Амилокластические, базирующиеся на определении остатка нерасщепленного крахмала:
3. Методы с применением
хромогенных субстратов ––
4. Методы, основанные на сопряженных ферментативных реакциях.
Холинестераза. Холинэстеразы — ферменты класса гидролаз, расщепляющие различные эфиры холина с образованием холина и соответствующих кислот. В крови человека различают два типа фермента: "истинную" или ацетилхолинэстеразу (ацетилгидролаза ацетилхолина, АХЭ, КФ 3.1.1.7) и "ложную" холинэстеразу (ацилгидролаза ацилхолина, ХЭ). Ферменты различаются по свойствам, локализации, субстратной специфичности.
Ацетилхолинэстераза содержится преимущественно в эритроцитах, также ее активность достаточно высока в нервной и мышечной ткани. Для сыворотки, печени, поджелудочной железы характерен второй тип холинэстеразы. Ацетилхолинэстераза обладает абсолютной субстратной специфичностью — ее субстратом является только ацетилхолин, в то же время холинэстеразе свойственна абсолютная групповая субстратная специфичность — она расщепляет, кроме ацетилхолина, такие субстраты как бензоилхолин, сукцинилхолин, бутирилхолин и другие эфиры холина.
Холинэстераза синтезируется в печени, представляет собой высокомолекулярный белок (ММ около 300 тыс Д), связанный с альбуминовой фракцией, ее уровень в сыворотке коррелирует с содержанием альбуминов.
Для изучения активности холинэстеразы используют различные способы:
А. Биологические, заключающиеся в обработке исследуемой сывороткой ацетилхолина, после чего им воздействуют на мышцу животного и по степени реакции мышцы судят о количестве ацетилхолина, разрушенного ацетилхолинэстеразой и об активности фермента.
Б. Химические:
По количеству уксусной кислоты, образованной в результате ферментативной реакции:
♦ манометрически учитывают объем углекислого газа, выделившегося из карбонатного буфера под влиянием кислоты;
♦ фиксируют сдвиг pH раствора по изменению его окраски в присутствии индикаторов (фенолового красного, бромтимолового синего, гидроксиламина);
♦ измеряют количество щелочи, пошедшей на титрование уксусной кислоты.
Спектрофотометрическое определение изменения абсорбции света при гидролизе субстратов, например, бензоилхолина с максимумом поглощения 240 нм.
Определение ферментативной
активности: а) по количеству
расщепленного ацетилхолина хлорида;
б) по накоплению продуктов гидролиза
в растворе –– по взаимодействию тиохолина
(продукта гидролиза специфических субстратов
бутирилтиохолина и ацетилтиохолина)
с 5,5'‑дитио‑бис‑2‑нитробензойно
Электрохимические методы:
♦ кондуктометрия;
♦ устанавливают величину pH до и после реакции.
В качестве унифицированных методов утвержден колориметрический метод с субстратом ацетилхолина хлоридом и индикатором феноловым красным и экспресс‑метод с использованием индикаторной бумаги.
Использование энзимных тестов является важным критерием в распознавании врожденных энзимопатий, характеризующихся специфическими нарушениями обмена веществ и жизнедеятельности в связи с отсутствием или недостатком того или иного фермента.
Диагностическая ценность энзимных тестов достаточно высока; она зависит как от специфичности данного вида гиперферментемии для определенных болезней, так и от степени чувствительности теста, т.е. кратности возрастания активности фермента при данном заболевании относительно нормальных значений. Однако большое значение имеет время постановки теста, т.к. появление и продолжительность гиперферментемии после повреждения органа различны и определяются соотношением скорости поступления фермента в кровоток и скорости его инактивации. При отдельных заболеваниях надежность их диагностики может быть повышена исследованием не одного, а нескольких изоферментов. Так, например, достоверность диагноза острого инфаркта миокарда возрастает, если в определенные сроки отмечено повышение активности креатинфосфокиназы, лактатдегидрогеназы и аспарагиновой аминотрансферазы. Степень выявляемой гиперферментемии объективно отражает тяжесть и распространенность повреждения органа, что позволяет прогнозировать течение заболевания.