Ферментная диагностика

Ферментная диагностика основывается на измерении активности ферментов в биологических жидкостях (кровь, сыворотка, плазма, моча, ликвор) с целью оценки функционального состояния органов и тканей. Ключевым моментом является корреляция между концентрацией фермента и патологическим процессом. Повышение или снижение активности фермента может указывать на повреждение клеток, нарушение метаболических путей или генетические ферментопатии.

Ключевые принципы:

  • Специфичность ферментов: каждый фермент преимущественно присутствует в определённой ткани или органе. Например, АЛТ (аланинаминотрансфераза) – печёночный фермент, а КФК-МВ (креатинкиназа МВ) – сердечный маркер.
  • Локализация фермента: высвобождение фермента в кровь отражает повреждение определённой ткани.
  • Кинетика фермента: скорость каталитической реакции определяется субстратной концентрацией, температурой, pH и присутствием ингибиторов или активаторов. Изменения кинетики могут указывать на патологические состояния.

Классификация ферментов по диагностическому значению

  1. Печёночные ферменты

    • Аланинаминотрансфераза (АЛТ) – наиболее чувствительный маркер гепатоцеллюлярного повреждения.
    • Аспартатаминотрансфераза (АСТ) – присутствует в печени, сердце, мышцах; соотношение АСТ/АЛТ помогает дифференцировать тип поражения.
    • Щелочная фосфатаза (ЩФ) – маркер холестаза и патологий костной системы.
    • Гамма-глутамилтранспептидаза (ГГТ) – индикатор холестатических и алкогольных повреждений печени.

  2. Кардиальные ферменты

    • Креатинкиназа (КФК) с изоферментами МВ и ВВ – диагностика инфаркта миокарда и поражений скелетных мышц.
    • Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) – повышение наблюдается при ишемии и некрозе тканей.

  3. Ферменты поджелудочной железы

    • Амилаза – гидролиз крахмала; повышение указывает на панкреатит.
    • Липаза – более специфичный маркер острого панкреатита, чем амилаза.

  4. Ферменты крови и других тканей

    • Лизоцим, ацетилхолинэстераза – маркеры воспалительных процессов.
    • Щелочная фосфатаза костного происхождения – индикатор активного остеогенеза.

Методы определения активности ферментов

  1. Спектрофотометрические методы Измерение скорости изменения оптической плотности субстрата или продукта реакции. Примеры: АЛТ и АСТ определяются по образованию пировиноградной кислоты.

  2. Флуорометрические и хроматографические методы Используются для ферментов с низкой концентрацией или при необходимости высокой специфичности.

  3. Электрофорез и изоэлектрофокусировка Позволяют разделять изоферменты, что важно для дифференциальной диагностики.

  4. Иммуноферментные методы (ELISA) Определение фермента по антиген-антитело взаимодействию; повышенная точность при малых концентрациях.

Факторы, влияющие на активность ферментов

  • Температура и pH – каждая ферментативная реакция имеет оптимальные условия.
  • Концентрация субстрата и кофакторов – недостаток или избыток влияет на скорость реакции.
  • Ингибиторы и медикаменты – лекарственные препараты могут повышать или снижать активность ферментов.
  • Физиологические состояния – возраст, пол, физическая нагрузка, постпрандиальное состояние.

Интерпретация результатов

  • Повышение активности ферментов может отражать:

    • Некроз или апоптоз клеток.
    • Холестаз или механическое препятствие оттоку желчи.
    • Метаболические нарушения и ферментопатии.

  • Снижение активности ферментов встречается при:

    • Генетических дефицитах ферментов.
    • Печёночной недостаточности и истощении тканей.
    • Наличие ингибиторов или тяжелых форм интоксикации.

Соотношение ферментов играет важную роль. Например, при инфаркте миокарда повышение КФК-МВ и ЛДГ-1 наблюдается раньше, чем общая ЛДГ, а соотношение АСТ/АЛТ > 2 характерно для алкогольного гепатита.

Перспективы и современные подходы

Современная ферментная диагностика всё активнее интегрируется с молекулярными методами:

  • Генетическое тестирование ферментопатий – позволяет выявить наследственные нарушения ещё до клинических проявлений.
  • Метаболомика и протеомика – количественное определение ферментов и их метаболитов для комплексной оценки состояния организма.
  • Цифровые биочипы – мультиферментные панели для экспресс-диагностики и мониторинга терапии.

Ферментная диагностика сохраняет ключевое значение в клинической практике благодаря высокой чувствительности, специфичности и способности выявлять патологические процессы на ранних стадиях.

Оглавление