Aspecte clinice ale enzimologiei · Hidroliza extracelulara a glutationului de catre GGT...

Aspecte clinice ale enzimologiei

Inceputul secolului XX

Digoxina - inhibitor cardiac

Inhibitor al Na-K ATPazei

Digitalis

purpurea

Medicina populara Medicamente

tmedweb.tulane.edu

Mecanism de actiune

Tratarea malariei

1638 Peru / 300 ani

Chinina/chinidina

http://itg.contente.eu/Generated/

pubx/173/malaria/treatment.htm

Medicina populara Medicamente

arborele

Cinchona

Mecanism de actiune

Blocheza canalele de sodiu

Scade durata potentialului

de actiune

Induce contractilitatea

miocardului

Aspecte clinice ale enzimologiei

<1940 activitatea enzime hidrolitice

lipaze

amilaze

fosfataze

tripsina

pepsina

Analizele clinica

actuala> 25% Metode de diagnoză

enzimelor (> 20)

7. Aplicații ale enzimelor

7.5. Enzimele în diagnoza clinică

Analizele

cliniceEnzima

accesibila

metoda simpla

corelatii activitate-stare patologica

Stabilitate (AST: t1/2 = 50 h)

In functie

de localizare

(enzimele

serice)

Specifice plasmei - eliberate constant

Nespecifice plasmei

de secretie - urina

uzura celulara

perturbare procese

energetice



https://veteriankey.com/



Mecanisme diferite prin care apar leziuni celulare

Enzime specifice plasmei

Eliberate de ficat Plasma sangvină

Scade concentrația?



https://www.wikidoc.org/

index.php/WBR0516

Exemple

enzimele implicate in

coagularea sangelui

fibrinoliza

Enzime care activează

complementul activ

trombina

plasmina

plasminacolinesteraza

ceruloplasmina

renina

Enzime specifice plasmei



TPA – tissue plasminogen activator

http://sandwalk.blogspot.ro/2007/04/

cuantificarea enzime

specificitate de organ

determinare rapida

si ieftina + specificitate

Enzime nespecifice plasmei

Fosfataza acida

prostata

ACE

eritrocite

Nu prezinta functii fiziologice în plasmă

C plasma < C tesut



http://www.mpuh.org/centreforroboticsurgery/

tag/prostate-cancer-treatment/

http://www.mdpi.com/1420-3049/22/9/1499/htm

Majoritatea izoenzimeActivitate catalitica similara

Secvente diferite




Marchi, L. et al. (2014), Plant Physiology and Biochemistry, 83, 225-231

Metode de măsurare

a izoenzimelorF (proprietățile str. și catalitice)

mobilitate electroforetică

rezistență la inactivare

răspuns la inhibitori

rata de reacție cu analogi ai substratului

creatinin kinaza

(analog LDH)

CKMB -inima

CKMM- muschi




https://basicmedicalkey.com/serum-enzymes/

Izoenzime Anticorpi

(Markeri

tumorali)

PA - prostata

PAlc - placentă

Deoxinucleotid

transferaza terminală

TdT




Motea, E.A., Berdis, A.J. (2010), BBA,

1804(5), 1151-1166

TdT

Marker pentru celulele

lifoide imature

Perminte prognoza și răspunsul

administrare medicamente

Ajută la clasificarea leucemiilor

Enzime nespecifice plasmei - 2 subgrupe



amilaza

lipaza

tripsina

pepsinogen

A. Enzime de secreție

glande exocrine

pancreas

eliminate rapid prin canalele excretoarehttps://www.memorangapp.com/

flashcards/

cale de excreție

blocată

concentrația enzime

în plasma ↑




B. Enzime celulare Celulă – conc ↑

lichidul extracelular / plasmă ↓

Uzură celulară

Perturbări energeticeEnzime celulare (plasmă) ↑

https://courses.lumenlearning.com




Timp de înjumătățire a enzimelor în plasmă

AST1/2 = 50 hScăderea activității plasmatice

modificari structurale

alte căi de eliminate (urină)

captare în macrofage

Interacțiunea cu receptori specifici

http://slideplayer.com/slide/6183639/

LD-5

CK-3

AK

AST

ADH




Timp de înjumătățire

Viteza pătrundere din celule

în lichidul interstițial

plasmă și limfă

Importanță clinică

https://www.slideshare.net/shrinathraman/

Infarctul miocardic

Enzime indicator si specificitatea lor pentru diverse organe (1)

Organul/celula Enzima Specificitatea

Cai biliare Leucin-amino-peptidaza

-Glutamil-transpeptidaza

5’-nucleotidaza

Fosfataza alcalina

Ceruloplasmina

+++

+++

+++

++

++

Eritrocite Fosfataza acida totala

Lactat dehidrogenaza totala

Glutamat-oxalacetat-transaminaza

++

+

+

Ficat Ornitin-carbamil-transferaza

Colinesteraza

-Glutamil-transpeptidaza

Glutamat-piruvat-transaminaza

Glutamat-oxalacetat-transaminaza


Aldolaza

+++

+++

+++

++

+

+

+

Glande salivare Amilaza ++



Organul/celula Enzima Specificitatea

Muschi cardiac 2-Hidroxi-butiril dehidrogenaza

Creatin kinaza


Glutamat-oxalacetat-transaminaze

++

++

+

+

Muschi scheletici Creatin kinaza

Aldolaza


Glutamat-oxalacetat-transaminaze

Glutamat-piruvat-transaminaza

++

+

+

+

+

Oase Fosfataza alcalina ++

Pancreas Lipaza

Amilaza

Glutamat-oxalat-trasaminaza

Leucin-amino-peptidaza

+++

++

+

+

Prostata Fosfataza acida +++

Stomac Pepsinogen +++

Enzime indicator si specificitatea lor pentru diverse organe (2)



Enzime indicator si specificitatea lor



Puține izoenzime

Specificitate mare de

Organ /celulă

Organ

Set de izoenzime

Ficat

ALT, GGT, ALP

inimă

CPK, LDH, AST

Mușchi

Aldolaza/CPKNivele ale enzimelor

injurii hepatice tranzitorii la câini/pisici

https://veteriankey.com/

tests-for-evaluation-of-liver-disease/

Masurarea activitatii enzimatice

1U - cantitatea de enzima care transforma 1 mol de substrat pe minut

Activitate enzime din ser - U/L

1Katal - transformarea unui mol de substrat pe secunda

1U/L = 16.67 nKat/Lc =

A

l ·

Activitatea enzimatica =modificari

timp=

c

min=

A

min · l ·

Activitatea pe litru serVolumul total din cuva

Volumul de enzima=

A

min · l · ·

µmol min-1 L-1



Măsurarea activitatii enzimatice

en.wikipedia.org



Leucin-amino-peptidaza (LAP)

Hidrolizeaza preferential la capatul N-terminal al peptidelor

(exopeptidaza)

EC 3.4.11.1

Este o zinc-metaloenzima

Localizare-citozol

ficat ser

plamani

leucocite

stomac

rinichi

intestin

www.worthington-biochem.com



Veronica M. Jarocki et al. Open Biol. 2015;5:140175

Hexamer

In ficat 2 izoforme

M = 360 KDa

pHop = 10

Activatori: Mg2+

Mn2+

Inhibitori: Zn2+

Co2+

Situs activ LAP

M. hyopneumoniae




Leucil-p-nitro-anilida

Alanil-alanil-p-nitro-anilida

LAP - hepatite acute

moderate – infectii cu

citomegalovirusi

trimestrul III - sarcina

LAP - marker pentru celulele

limfoidice in infectiile

acute virale Hwang et al. J Microbiol. Biotechol 1995;5, 319-323




Dimer of human cytosolic 5′-nucleotidase II (cN-II) subunits

Mayer, Nature Genetics 45, 290–294(2013)

5′-Nucleotidazele



Extracelulare si intracelulare

Recuperarea purinei si pirimidinei

Asigura balanta prin sinteza de nucleotide

Mentinerea fidelitatii ridicate la replicarea ADNului

Cai metabolice ale nucleotidelor purinice si pirimidinice

Bogan si Brenner, New J Chem 34, 845–854 (2010)

5′-Nucleotidazele



Nucleotidazele- activitate specifica mica in limfoblasti

Raz et al., Cancer Research 38, 1258-1262 (1978)

Konrad et al., Biology of Reproduction 59, 190-196 (1998)



Beta-galactozidaza

2009.igem.org

Activitatea -galactozidazei (ser) la

pacieintii cu cancer de colonWaszkiewicz et al., Postepy Hig Med Dosw,

67, 896–900 (2013)

Structura -galactozidazei (umane, dimer) Umeharu Ohto et al. J. Biol. Chem.

2012;287:1801-1812



fluorofori

Flavinele

Triptofanul

NAD(P)H

Beta-galactozidaza – determinarea fluorimetrică



muschiul striat ficat

miocard

rinichi

ganglionii limfatici

Pancreas eritrocite

plamani

Infarct

miocardic

Leziuni hepatice

sau neoplazice

Creste nivelul de

LDH-1 si LDH-2

Dupa 12-24 h

Lactate dehidrogenaza - LDH



Aspartat-aminotransferaza

L-aspartat: -cetoglutarat- aminotransferaza

sau glutamat-oxaloacetat-trasaminaza, TGO sau ASL

ASL: forma citozolica (40 %)

forma mitocondriala (60%)

www.med4you.at

Atac de cord

ASL 10-100x

Hepatita cronica

Hepatita medicamentoasa

ASL 1-10x

Distrofii musculare



alanin-aminotransferaza

(L-alanin--cetoglutarat- aminotransferaza

glutamat-piruvat transaminaza, TGP sau ALT)

ficatul afectat – TGP

în sistemul sangvin

http://www.medicinenet.com/

liver_blood_tests

Hepatita virala acuta

Necroza toxica a ficatului

ALT 10-100x

Hepatita cronica

Ciroze, icter

ALT 1-10x



Aminotransferazele – determinarea activitatii

340 nm



Anthon & Barrett,

J Sci Food Agric 83:1210–1213

505 nm

Metoda colorimetrica

TGO-valori normale

Barbati 37 U/L

Femei 31 U/L

TGP-valori normale

Barbati 13-30 U/L

Femei 10-24 U/L

TGO/TGP < 1 patologie hepatica

TGO/TGP > 1 patologie cardiaca

Aminotransferazele – determinarea activitatii



Fosfataza alcalină

placenta > rinichi > oase > ficat , rinichi si splina

izoenzime

placenta

intestin

oase

ficat

Stabilitate mare65 grade/uree

tumori



AP-valori normale

Barbati <117 U/L

Femei <117 U/L

Copii 110-400 U/L

Diagnoza

Hiperparatiroidism (150-500 U/L)

Metastaze osoase

Rahitism (150-1000 U/L)

Boala Paget

www.arthritisresearchuk.org

www.pinterest.com

Enzima

Glicoproteina / 2 Zn2+

pH = 9-10

Fosfataza alcalină



Diagnoza

Placentara

Structura fosfatazei

alcaline din placenta umana

(inhibitorul L-Phe)

Pdb: 1ZEF

Aplicatii – tehnica ELISA

Determinarea concentratiei

proteinei reactive umane (CRP)

prin tehnica ELISA

Campbell et al.,Analyst, 2008, 133,

1355–1357 | 1355

Fosfataza alcalină



glicoproteina

Liberă (ser, urina)

Legată de celule

Boli: ficat, pancreas, ale cailor biliare

- glutamil-traspeptidaza (GGT)



Hidroliza extracelulara a glutationului de catre GGT

Cisteinil-glicina este hidrolizata de catre aminopeptidaze

Glutationul nu poate fi preluat intact de catre celula

GGT-valori normaleBarbati 11-55 U/L

Femei 7-35 U/L

Cauzele creșterii GGT

Icter colestatic / AP

Hepatite alcolice (10x)

Administrarea

anticonvulsivante

contraceptive

Hepatite infecțioase/ AST

Pancreatite

- glutamil-traspeptidaza (GGT)



acetil-colinesteraza (ACE)

butilil-colinesteraza (BCE)

ACEcreier

muschi

m. eritrocitara

BCEficat

intestin

inima

rinichi

plaman

Colinesterazele



BCE- secretata in plasma - ficat

BCE - hepatite, ciroze

detoxifiere (cocaina)

Colinesterazele



BCE- cresterea concentratiei

Sindrom nefrotic

Perioada vindecare hepatite

Persoanele obeze / diabetici

Situsul catalitic al

butiril-colin esterazeiDarvesh, Hopkins & Geula

Nature Reviews Neuroscience 4, 131-138 (2003)

Structura 3D a

butiril-colin esterazei glicozilatePDB: 4AQD

Colinesterazele



Creatinfosfokinaza (CK)

IzoformeCK/MM musculara/miocardica

CK/BB atac cerebral

CK/MB infarct miocardic

CK-MB 6-25% din total



Structura 3D a

Monomerului sMtCK

www.jbc.org

Creatinfosfokinaza (CK)



CK-valori normaleBarbati 25-200U/L

Femei 25-175 U/L

CK-MB < 24 U/L

-Amilaza - pancreas si glandele salivare

Pancreatita acuta (30-40x) -ser

Hiperamilazemie

Administrarea narcoticelor

opioide

Creșteri moderate

Cancer de cap de pancreas

www.cpmc.org

Afecțiuni abdominale acute

ulcer perforat

ocluzie intestinala

litiaza biliara

Inflamatii ale glandelor salivare

parotidă

calculi salivari

Amilaza-IgG(IgA)Filtrare glomerulara



Lipaza pancreatică

trigliceridele digliceride monogliceride glicerina

acizi grasi

Lipaza-valori normale

Metoda Cormway (550 nm) 7-60 U/L

Variații patologice

pancreatita acută și cronică

hepatite alcolice

Metoda turbidimetrica (400 nm) 20-210 U/L

cancer de cap de pancreas



activitate optimă la pH 4,0-5,5 ; stabilitate redusa

prostata

Ficat

Splina

Rinichi

Eritrocite

Trombocite

glandele endocrine

tartratInhib.

Cancer prostata

Enzima-valori normale

Totala 0-9 U/L

Prostatică 0-3 U/L

H-CH=OInhib.

Izoenzima prostatică

100 kDa glicoproteină

Două subunități

Fosfataza acidă




Fosfataza acidă totala

Carcinom de prostată;

Adenom de prostată (valori moderate).

Fosfataza acidă trombocitară

Infarct;

Embolie pulmonară ;

Hemoliză;

Boala Paget.

Fosfataza acidă prostatică

Carcinom de prostată;

Adenom de prostată (valori moderate). Situs activa al PAP cu acid

-benzil-aminobenzilfosfonic

http://www.chem.sc.edu/faculty/

lebioda/projects/hpap.htm

Fosfataza acidă



Aldolaza

Origine

Musculară

Hepatică

www.chemgapedia.de

Enzima-valori normale

0,5-7,6 U/L la 37 C (340 nm)


Miopatii (boli ale mușchilor)

+CK (patologii musculare)

Hepatita virală

Structura aldolazei

tetramer

PDB: 4ALD

Infarct miocardic

Leucemii

Myastenia gravis (boala autoimună)




Myastenia gravis (boala autoimună)

medicalassessmentonline.com

drsherazi110.blogspot.com

Aldolaza



Aspecte clinice ale enzimologiei · Hidroliza extracelulara a glutationului de catre GGT...

Documents

Transcript of Aspecte clinice ale enzimologiei · Hidroliza extracelulara a glutationului de catre GGT...