BAZE CONCEPTUALE SI

ACTUALITATI IN

INTERPRETAREA

VARIATIILOR PATOLOGICE

ALE ENZIMELOR SERICE

Prof. Dr. LILIANA FOIA si colaboratorii

UMF “GR. T. POPA” IASI

SPECIFICITATE DE REACŢIE

Definiţie: ▪ capacitatea fiecărei enzime de a cataliza un anumit

tip de reacţie ▪ proprietatea stă la baza clasificării enzimelor

Clase de enzime:

1. OXIDO-REDUCTAZE -catalizează reacţii de oxido-reducere

2. TRANSFERAZE - catalizează transferul unei grupari de la o

moleculă pe alta

3. HIDROLAZE - catalizează reacţii de hidroliză

4. LIAZE - catalizeaza scindarea unui S fără ajutorul apei

5. LIGAZE - catalizează legarea S cu formare de noi legături

6. IZOMERAZE - catalizează reacţii reversibile de izomerizare

Nr. Clasa si subclasa Reactii catalizate

1. Oxidoreductaze :

- Dehidrogenaze

- Oxidaze

- Reductaze

- Peroxidaze, Catalaze

- Hidroxilaze

oxidoreducere

2. Transferaze :

- Transaldolaze si transcetolaze

- Acil-, metal-,glicozil- si aminotransferaze

- Kinaze

Transefrul unei grupari de la un

donor la un acceptor

3. Hidrolaze :

- Esteraze

- Glicozidaze

- Peptidaze

- Fosfataze

- Tiolaze

- Ribonucleaze

Hidroliza

4. Liaze :

- Decarboxilaze

- Aldolaze

- Hidrataze

Scindarea nehidrolitica a unei

legaturi covalente, eliminare de

CO2, NH3, apa

5. Izomeraze :

- Racemaze

- Epimeraze

- Izomeraze

- Mutaze

Izomerizare

6. Ligaze :

- Sintetaze

- Carboxilaze

Formarea unei noi legaturi

covalente (in prezenta ATP)

Principalele enzime care reflecta

statusul funcţional hepatic:

•GPT (ALT)

•GOT (AST)

•GGT (gama glutamil transferaza)

•ALP (Fosfataza alcalina)

•LDH (lactat dehidrogenaza)

GLUTAMIC PIRUVIC TRANSAMINAZA

(Alanin Transaminaza) - (GPT, ALT)

Consideraţii generale

ALT cunoaşte o distribuţie destul de largă, găsindu-se în special în:

ficat (de trei ori mai mult decât în alte

ţesuturi)

ţesutul miocardic

muschii scheletici

rinichi

pancreas

Actiune, Coenzima: P-5-P (derivat din vitamina B6)

La nivel hepatic, ALT se află mai ales în hepatocitele de la periferia lobulului hepatic şi este localizat exclusiv citoplasmatic (GOT - AST, cunoaşte o distribuţie bimodală, putând fi gasită şi la nivel mitocondrial). Alterarea metabolismului energetic al celulei hepatice (prin iagenţi infecţioşi - virusurile hepatice sau toxici) determina o creştere a permeabilităţii membranei celulare hepatice, cu eliberarea în ser a componentelor citoplasmatice (citoliză). În acest fel, o creştere semnificativă în ser a nivelului acestei enzime (şi nu numai, citoliza antrenând scurgerea către torentul circulator şi a altor enzime, precum AST, LDH), reprezintă indicator fidel pentru instalarea unei suferinţe hepatice.

Factorii care influenţează nivelul seric al acestor

enzime marker de distrucţie intracelulară sunt:

severitatea afectării şi numărul de hepatocite lezate

viteza cu care s-au produs leziunile

viteza de excreţie în ser a enzimelor respective

ALT este indicatorul de citoliză cel mai frecvent explorat, majoritatea autorilor considerându-l cel mai relevant pentru detectarea chiar şi a leziunilor hepatice minime.

ALT este specifică pentru afecţiunile hepatice (cealaltă transaminază - AST, deşi ȋnregistrează valori crescute ȋn leziuni ale ficatului, nu este specifică la acest nivel, modificări spectaculoase ale acesteia din urmă ȋnregistrându-se ȋn cazul alterărilor ţesutului miocardic, spre exemplu, ȋn infarctul de miocard).

Valorile absolute ale ALT nu se corelează totuşi direct cu severitatea afectării ficatului şi cu prognosticul, de aceea se recomandă explorarea în dinamică a acestui parametru, atunci când valorile sale sunt modificate faţă de normal.

Recomandări pentru determinarea ALT

atunci când pacientul prezintă unele din semnele caracteristice unei disfuncţionalităţi hepatice precum: ameţeli, stare de vomă, dureri abdominale, oboseală continuă, colorarea în galben a tegumentelor (icter), sau urini inchise la culoare;

asociat cu alţi parametri de laborator, putând fi relevant în depistarea alterărilor hepatice în cazul consumatorilor cronici de alcool;

la cei cu istoric de boala hepatica familială

cei care urmează un tratament cu formule medicamentoase ce pot interfera funcţia normală hepatică (numeroase)

În esenţă, dozarea ALT este utilă in:

1.Diagnosticul bolilor hepatice; 2.Monitorizarea evoluţiei şi a tratamentului hepatitei virale; 3.Diagnosticul diferential al bolilor hepatobiliare şi pancreatice; 4.Diagnosticul diferenţial între forme variate de icter.

Variaţii patologice:

ALT reprezintă un indicator precoce în afectarea acută hepatică.

Timpul de înjumătăţire (T1/2) al ALT este mai prelungit, astfel încât aceasta enzimă persistă mai mult în ser decât AST al carei timp de înjumătăţire este mai scurt.

VALORI CRESCUTE

Creşterea valorilor ALT (enzimă intracelulară) se ȋnregistrează ȋn situaţia deversării ȋn cantitate mai mare decât cea fiziologică (normală) a enzimei ȋn torentul circulator, cauzat fie de creşterea permeabilităţii celulare (hepatice ȋn principal

sau miocardice) consecutiv fenomenelor inflamatorii, cronice, toxice sau neoplazice, fie de

liza acestor celule (determinată de reducerea duratei de viaţă ca ȋn cazul alterărilor canceroase, sau de agenţi infecţioşi. alterări ale irigaţiei şi deci ale vitalităţii ȋn teritoriile

tisulare afectate).

Nivelul ALT este modificat în ser, în principal in:

Afecţiuni hepatice, de natură:

•inflamatorie - hepatită (cu valori semnificativ mai mari în procesele acute);

•cronică - ciroză

•neoplazică - cancer (cu afectare primară - hepatom sau secundară - metastaze)

•mecanică (obstructie) - colestază intrahepatică

Inflamaţia altor ţesuturi:

ocolecistită (inflamaţia vezicii biliare)

opancreatită acută (inflamaţia pancreasului),

Distrucţii severe celulare (citoliză) - infarct miocardic acut, insuficienţă cardiacă;

Infecţii severe (mononucleoza infecţioasă)

Şoc, arsuri, eclampsie

În hepatita virală acută:

survine o lezare destul de rapidă dar relativ moderată a unui număr mare de hepatocite;

creşterea aminotransferazelor depăşeşte de 10-100 de ori limita superioară a normalului.

o În hepatita acută cu virus A, creşterea ALT precede cu două săptămâni instalarea icterului, cu revenirea la normal a valorilor ALT în decurs de aproximativ 3 saptămâni. Markerii de laborator sunt primele semne pozitive care apar cu mult înaintea semnelor clinice evidente, parametrii biologici fiind „primii care apar şi ultimii care dispar”, ei ramânând pentru un timp pozitivi chiar după dispariţia semnelor clinice de boală (icter).

o În cazul hepatitelor virale cu virus B sau C, valoarea ALT prezintă creşteri şi scăderi imprevizibile, revenind la valori aproape normale.

În icterele obstructive creşterile pot fi mici şi tardive; creşterea rapidă şi marcată (>600 U/l) urmată de o scădere abruptă în decurs de 12-72 ore este considerată caracteristică pentru obstrucţia acută a ductelor bilare.

În hepatita cronică persistentă, valorile transaminazelor apar intermitent crescute; în hepatita cronică activată apar creşteri ale ALT, dar nu la nivelul celor din hepatita acută;

În hepatita cronică progresivă valoarea transaminazelor creşte cu până la 20 de ordine de mărime faţă de limita superioară a normalului.

Hepatita cronică stabilizată, în care procesul inflamator este cantonat în spaţiile portale, se insoţeşte de regulă de creşteri mai puţin exprimate ale acestor enzime (2-3 ori limita superioară a normalului) şi de obicei, ALT>AST.

Hepatopatia alcoolică acută duce la creşteri relativ mai importante ale aminotransferazelor (5-10 ori limita superioară a normalului), iar AST>ALT.

În cirozele hepatice decompensate parenchimatos (când

parenchimul hepatic este în parte înlocuit cu ţesut fibros)

creşterile enzimatice sunt reduse, accentuându-se în

puseele evolutive necrotice, când AST>ALT.

În procesele neoplazice ale ficatului, când lezarea celulelor hepatice se

produce pe arii limitate, în jurul infiltratului malign, apar creşteri moderate

ale aminotransferazelor, deşi lezarea celulelor este severă.

În metastazele hepatice se observă uneori creşteri moderate ale ALT, iar în

hepatomul primar nu se produc modificări remarcabile.

În steatoza hepatică - creşteri ale ALT de 2-3 ori faţă de valorile

fiziologice.

Cele mai importante şi mai rapide creşteri în ser ale enzimelor celulare

survin în leziunile toxice ale ficatului (provocate ȋndeosebi de intoxicaţia cu

ciuperci, CCl4 – valori ale ALT >100 de ori limita superioară a

normalului).

Creşteri moderate -şoc, arsuri severe, MI, LAL, IM, IC,

eclampsie, hepatotoxice, pancreatita acută.

Raportul De Rittis - AST/ALT este aproximativ 1,15-1,3

Valorile diminuate : în diversele afecţiuni hepatice apar:

in cazul unei leziuni moderate care afectează doar

permeabilitatea membranei hepatocitelor, scurgerea din celule

interesând mai ales enzimele cu localizare citosolică aşa cum este

ALT;

fie datorită creşterii nivelului circulant al ALT (prin

„scurgerea” predominantă în sânge a acestei transaminaze care se

află în cantitate mai mare în celulele de la periferia lobulilor

hepatici, mai rapid afectate de procesele inflamatorii).

Valori crescute ale raportului se înregistrează la:

*aloolici (hepatitele alcoolice prin deficit de vitamina B6)

*tranzitoriu la gravide

*ciroza hepatică

*metastazele hepatice

VALORI SCĂZUTE

infecţii urinare

neoplazii

deficit de vitamină B6 (ȋn malnutriţie, consum de alcool): piridoxalul –

vitamina B6 – intervine ca şi coenzimă a transaminazelor, de aceea, în

deficitul vitaminic se va înregistra consecutiv un deficit coenzimatic şi

deci o reducere a activităţii transaminazelor.

Valori critice ale ALT: sindromul alcool-acetaminofen: valori >9000 U/L

(nivelele extreme pot distinge acest sindrom de hepatita virală sau alcoolică).

GLUTAMIC OXALACETIC TRANSAMINAZA

(Aspartat Transaminaza) - (GOT, AST)

1.Consideraţii generale

Transaminazele catalizeaza reacţia reversibilă,

de transfer a unei grupari amino de la un α

aminoacid la un α cetoacid.

Substratele pentru GOT: Glu, OAA, alfa ceto

glutarat, Asp

Spre deosebire de ALT care se găseşte în principal la

nivelul ficatului, AST este întâlnită în mai multe ţesuturi:

miocard, ficat, muşchi scheletici, rinichi, pancreas,

ţesut cerebral, splină, plăman, eritrocite, fiind astfel

un indicator mai puţin specific al funcţiei hepatice.

La nivelul celulei hepatice, izoenzimele AST se găsesc

atât în citosol, cât şi în mitocondrii.

Concentraţia serică a AST variază în funcţie de:

numărul de celule afectate

gravitatea lezării fiecărei celule

viteza cu care s-au produs leziunile

viteza de eliminare în ser

Recomandări pentru determinarea AST

Valorile AST şi ALT cresc în aproape toate hepatopatiile, dar creşterea

nivelului seric al AST poate fi întâlnită şi în numeroase afecţiuni

extrahepatice, cu precădere în infarctul miocardic şi în boli ale muşchiului striat.

Variaţii patologice

AST prezintă doua izoenzime :

o AST 1 (GOT 1) - izoenzimă situată în citosol şi care

provine în circulaţie în mare parte de la nivelul

globulelor roşii şi miocard

o AST 2 (GOT 2) – izoenzima mitocondrială, prezentă în

cea mai mare parte în ficat.

AST este crescută cu precădere în afectările hepatice severe. De

asemenea creşteri ale ei se întâlnesc în afectări ale muşchiului

cardiac (indicator destul de fidel al leziunilor din infarctul

miocardic).

VALORI CRESCUTE

cele mai ridicate valori (de 10 – 100 ori valorile normale) sunt

întâlnite în:

afecţiunile însoţite de necroză hepatică extinsă: hepatită

virală, hepatită toxică, intoxicaţii cu tetraclorură de carbon, dar şi in

infarctul de miocard,

şoc de diferite origini

stări septice

intervenţii pe cord

în IM eliberarea enzimei din celule are loc la 6-12 ore de la instalare,

creşterea continuă fiind de regulă expresia extinderii leziunilor

necrotice; nivelul maxim se înregistrează cel mai frecvent la 48 de ore

de la apariţia leziunilor necrotice, si revine in 3-5 zile;

valori ale AST de 1000-9000 U/l, care scad la 50% în următoarele 3

zile sugerează ficat de şoc cu necroză centrolobulară (insuficienţă

cardiacă congestivă, aritmii, sepsis, hemoragii);

creşterea şi scăderea rapidă sugerează obstrucţia biliară

extrahepatică

valori marcat crescute mai pot apărea în cazul agresiunilor şi

alterărilor hepatice de natură traumatică sau neoplazică (cel mai

frecvent metastaze) şi a celor musculare masive (rabdomioliza)

valori moderat crescute apar în:

o formele uşoare de hepatită virală acută

o hepatopatii cronice (hepatita cronică activă, ciroză),

hepatită din cadrul alcoolismului, dar rareori depăşesc

300U/l (în hepatopatii alcoolice, ciroză: AST>ALT);

o icter obstructiv

o unele afecţiuni ale muşchilor scheletici

o anemia hemolitică severă

o mononucleoza infecţioasă (creşterea AST este

proporţională cu afectarea hepatică)

o administrarea de opiacee la pacienţi cu afecţiuni ale

tractului biliar (valori de 2-6 ori mai mari decât normal)

FUNDAMENTE BIOCHIMICE

o AST şi ALT sunt enzime de tip transferaze, creşterea activităţii lor fiind

frecvent asociată cu alterarea inflamatorie sau leziunea

hepatocelulară

o AST cunoaşte o distribuţie oarecum diferită de ALT (rinichi, muşchi scheletic şi miocard), ceea ce face ca o creştere semnificativă a AST să nu

fie întotdeauna expresia alterării ţesutului hepatic (chiar şi un

antrenament care implică un exerciţiu fizic intens poate să determine

creşterea tranzitorie a AST în sânge).

o Cresterea nivelului ALT, reprezintă cel mai adesea expresia alterării ţesutului hepatic, având în vedere distribuţia preferenţială a ALT la acest

nivel, cu toate că, o valoare normală a acestei enzime nu înseamnă

fără echivoc o stare de normalitate hepatică.

Corolar: cresterea nivelului circulant al celor doua transaminaze apare in:

Hepatita virală Ficatul gras

Alcoolism

Medicaţie (cu efect secundar - afectare hepatocelulară)

Hepatita autoimună

Tumorile hepatice Insuficienţa cardiacă, infarctul de miocard

GAMA-GLUTAMIL TRANSFERAZA

(GGT)

FUNDAMENTE BIOCHIMICE

Gama-glutamiltransferaza (GGT) este enzima ce catalizează

tranferul grupării γ-glutamil de la un peptid donor la un

aminoacid acceptor

GGT măsurat în ser provine în principal din ficat, ea fiind

prezentă şi în alte ţesuturi, cum ar fi tubii renali proximali,

pancreas sau intestin

Este singura enzimă ce poate cliva Glutationul (GSH) sau

conjugaţi ai acestuia, în cadrul ciclului γ-glutamil.

GGT este cel mai sensibil indicator al alcoolismului, deoarece

valoarea ei creşte mult peste valorile celorlate enzime

dozate în mod curent. Este folosită de asemenea şi pentru

monitorizarea abstinenţei la alcool.

GGT prezinta creşteri patologice în special în:

afecţiuni hepatice, unde necesită corelarea cu enzimele specifice

ficatului (TGP si TGO) şi cu enzimele de colestază, în special

fosfataza alcalină

afecţiuni pancreatice acute

În bolile hepato-biliare GGT se corelează cu nivelurile ALP

Creşterile nu sunt totuşi specifice şi pot fi asociate şi cu afectiuni

pancreatice, cardiace, renale, diabet zaharat.

Dozarea GGT este utilă pentru diagnosticul unei hepatopatii în prezenţa

unei afecţiuni osoase, a sarcinii sau în perioada copilăriei (condiţii în care

valorile fosfatazei alcaline cresc, în timp ce GGT rămâne la valori

normale).

Excreţia se face în principal prin bilă, unde activitatea enzimei este de

10 ori mai mare decât cea plasmatică, iar o mica parte este degradată de

rinichi şi eliminată prin urină.

GGT creşte în principal în afecţiuni hepatice:

o în hepatita acută virală – creşterea GGT este mai mică decât a

altor enzime hepatice dar revine ultima la normal

o în hepatita cronică activă, virală sau autoimună – creşterile pot

depăşi de 7 ori limita superioară a normalului

o în hepatita alcoolică acută – GGT/TGO >6;

o în ciroza hepatică – creşterile sunt în medie de 2 ori în ciroza

posthepatitică şi în jur de 10 ori în ciroza alcoolică;

o în ciroza biliară primitivă – GGT creşte paralel cu ALP, înaintea

apariţiei icterului, creşterile putând ajunge până la de 13 ori limita

superioară a normalului;

o în ficatul gras – de etiologie alcoolică GGT este aproximativ dublu

şi persistă crescut mult timp după întreruperea consumului;

o în sindromul de colestază – GGT şi ALP cresc aproximativ în

aceeaşi proporţie în colestaza mecanică şi virală, spre deosebire de

colestaza indusă medicamentos în care GGT creşte mult mai mult

decât ALP;

o în tumorile hepatice primitive, metastazele hepatice –

evoluţia este paralelă cu cea a ALP şi creşterile pot depăşi de

14 ori valoarea normală; GGT este crescut la 90% din

pacienţii cu metastaze, nivelurile normale excluzând

practic prezenţa acestora, iar determinările seriate pot

monitoriza răspunsul la chimioterapie;

o în congestia hepatică – cronica GGT poate creşte de până la

5 ori, iar în cea acută (ex.: tromboza de vena portă), creşterea

este mică comparativ cu cea a transaminazelor şi LDH.

GGT ↑ ALT <80 U/L

ALP <200 U/L

Inducţie enzimatică hepatică

Exces de alcool

Medicamente (barbiturice, benzodiazepine)

Obezitate

Diabet zaharat

Steatoză hepatică

Hipertrigliceridemie

GGT ↑ ALT <80 U/L

ALP >200U/L Colestază hepatică

Inducţie enzimatică hepatică plus afectare osoasă

GGT ↑ ALT>80 U/L

ALP<200 U/L Boli hepatice (hepatite, infecţii cu virus EB,

toxice hepatice-alcool/medicamente, steatoză

nonalcoolică) GGT ↑ ALT>80 U/L

ALP >200U/L Afecţiuni hepatocelulare concomitent cu boli

colestatice (hepatită acută, hepatită cronică

activă, toxice hepatice, neoplazii, abcese hepatice,

chisturi)

Diagnosticul diferenţial al afecţiunilor cu GGT crescut: