Слайд 2 Содержание:
1.Медицинская энзимология. Основные направления Применение ферментов в лабораторной
диагностике, производственной практике и биотехнологии.
2. Энзимопатии, классификации. Первичные и
вторичные энзимопатии, степень клинического проявления.
Слайд 3 Патогенез энзимопатий – механизм развития вторичных метаболических блоков.
Энзимодиагностика, цель, задачи. Типы ферментов плазмы крови (клеточные, экскреторные, секреторные
3.Энзимотерапия. Примеры. Иммобилизованные ферменты, липосомы, тени эритроцитов, вирусные векторы. Биотехнология
Слайд 4Медицинская энзимология - раздел клинической биохимии, который занимается изучением роли
ферментов в заболеваниях, использование ферментов как лечебных препаратов и для
диагностики.
Имеет 5 направлений:
Слайд 51. Энзимопатология. (Изучение роли ферментов в развитие патологических процессов). Объект -
изучения энзимопатиия.
2. Энзимодиагностика. (Изучение способов диагностики заболеваний путем определения активности ферментов).
3. Энзимотерапия.
(Использование ферментов в качестве лекарственных препаратов).
Слайд 64. Инженерная энзимология. (Использование ферментов в качестве технических и фармацевтических средств,
в качестве реагентов).
5. Лабораторная диагностика. (Выделение ферментов в малых количествах
Слайд 7Энзимопатия - заболевания, в основе которого лежат генетические и др.
изменения ативности ферментов.
Причины:
По классификации академика Покровского энзимопатиии делятся на:
1) наследственные (генетически
детерминированы - точечные мутации, хромосомные аберрации ---> серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия, галактоземия, альбинизм);
Слайд 8
2) алиментарные - связаны с пищевыми факторами: дефицит белка,
микроэлементов, гипо- и авитоминозы, несбалансированное питание. Употребление недоброкачественной пищи (красители,
консерванты);
3) токсические - связаны с ингибированием ферментов пестицидами, гербицидами, лекарствами, выбросами машин, заводов (например тетрациклин блокирует рибосомальный цикл гепатоцитов в печени).
Слайд 9По современной классификации:
1) первичные (врожденные, наследственные);
2) вторичные (приобретенные: алиментарные и токсические).
Причины первичных
энзимопатий:
1. Точечные мутации гена, кодируюшего фермент.
2. Наличие ингибитора или отсутствие активатора при
синтезе фермента.
3. Генетические дефекты синтеза кофермента.
4. Нарушение процессинга белка.
5. Патология или отсутствие матрицы ДНК и РНК.
Слайд 10Причины вторичных энзимопатий:
1. Нарушения энергообеспечения (уменьшение АТФ, ГТФ - нарушение синтеза
апофермента).
2. Недостаток аминокислот (белковое голодание).
3. Отсутствие или недостаток кофермента: витаминов, микроэлементов, нарушение
ресорбции витаминов в ЖКТ.
4. Все причины гиповитаминозов.
5. Клеточная деструкция разного генеза.
Слайд 11Все инфекционные болезни (вирусные, бактериальные и паразитарные) протекают с расстройством
ферментных систем, это связано с выделением экзо- и эндотоксинов, блокирующих
ряд ферментов.
Другой причиной является гипо- и гиперфункция эндокринных желез.
Также причиной может быть резкое изменение условий среды, в которой работает фермент. (Ацидоз или алколоз).
Слайд 12Примеры энзимопатий:
В условиях любого ферментативного блока, активируются минорные пути метаболизма:
схема
ФПК (фенилпировиноградная кислота) - является конкурентным ингибитором в ткани
мозга и блокирует аэробные энергодающие пути мозга, вызывающие дефицит энергии. Накапливается в мозге и вызывает дегенерацию, сопровождается расстройством психической деятельности.
Алкаптонурия - болезнь «черных пеленок», моча на воздухе чернеет за счет окисления неразложившейся гомогентизиновой кислоты.
ТИР ----> ДОФАмин ----> катехоламины схема
отсутствие ----> меланина в коже, волосах и сетчатке.
Слайд 13Синдром «кленового сиропа» (моча имеет сладковатый привкус): возникает вследствие дефекта
фермента метаболизма а/к с разветвленными радикалами (вал, лей, изолей), концентрация
этих а/к увеличивается, активируются минорные метаболические пути и образуется альфа-кетокислоты, аналоги этих а/к.
Слайд 14Гиперуринемия (болезнь Леша-Нихана) - повышенное содержание мочевой кислоты в крови,
вызванное недостаточностью гуанин-гипоксантин фосфорибозинтрансферазы.
Доброкачественная желтуха новорожденных связана с понижением активности
глюкуронилтрансферазы.
Злокачественная желтуха - дефект глюкоронилтрансферазы.
Слайд 15Гемофилия А (дефицит VIII фактора свертываемости крови).
-//- В (дефицит IX фактора).
-//- С
(дефицит XI фактора).
В основе всех ферментопатий лежит увеличение концентрации S
для аномального фермента, активация минорных путей метаболизма, приводящих к образованию токсических веществ, вызывающих вторичные патологические блоки.
Слайд 16В основе всех ферментопатий лежит увеличение концентрации S для аномального
фермента, активация минорных путей метаболизма, приводящих к образованию токсических веществ,
вызывающих вторичные патологические блоки.
E
S - X --> P
А дефицит P выражается снижением интенсивности последующих реакций.
Слайд 17Степень проявления энзимопатий.
1. Бессимптомные, не имеющие никаких проявлений (фруктозурия).
2. Слабо выраженные (проявления
средней степени: легкие формы сахарного диабета; генетические дефекты бета-структуры Hb,
гипоксия).
3. Ярко-выраженные (несовместимые с жизнью) - заболевание проявляется с первых дней жизни: болезнь «кленового сиропа».
Слайд 18Энзимодиагностика.
Еще Вольгемут показал, что при заболевании поджелудочной железы в моче
и крови обнаруживается высокая активность амилазы.
Так при заболевании костей имеет
место высокая активность щелочной фосфатазы, при заболевании простаты - кислой фосфатазы.
Таким образом энзимодиагностика базируется на идее органоспецифичности и компартментолизации ферментов в клетке.
При заболевании увеличивается проницаемость мембран и вследствие нарушения градиента концентраций ферментов между внутриклеточной и межклеточной средами, ферменты выходят из клетки и попадают в кровь, мочу.
Слайд 19Наилучшим источником диагностических ферментов является сыворатка крови. Активность ферментв в
сыворотке прямо пропорциональна поражению органа: чем больше активность - тем
серьезней повреждение. Нужно отметить, что все антикоагулянты являются ингибиторами плазменных ферментов.
Слайд 20Энзимодиагностика имеет 2 направления:
1. Ранняя диагностика.
Так при гепатитах активность трансаминаз (АсАТ
АлАТ) повышается гораздо раньше, чем билирубин проникает в ткани и
вызовет желтуху, и значительно раньше, чем возникает недомагание.
Путем определения активности АсАТ и АлАТ можно диагнозировать гепатит за 2-е недели до появления желтухи.
Слайд 212. Дифференциальная дигностика.
Так например заболевание печени делются на 3 группы.
Кроме этого
нужно отметить, что АсАТ АлАТ одинаково представлены в печени и
миокарде, поэтому при повреждении того и другого активность их увеличивается. Но при заболевании сердца (инфаркте) преобладает активность АсАТ. При отсром гепатите - АлАТ.
Слайд 22В клинике для диф. диагностики ифаркта миокарда используется коэф. Де
Ритиса АсАТ
Коэф. Де Ритиса = ---- = 1,5 - 2
АлАТ
При
гепатите коэф. < 0,6 (увеличивается активность АлАТ).
Если коэф. > 2 (увеличивается активность АсАТ), то это инфаркт миокарда; уровень держится 2-3 суток, к концу 1 недели падает.
Слайд 23Для оценки степени тяжести заболеваний также определяется активность ферментов. Так
при мягких формах гепатита сначала увеличивается ативность фермента цитоплазмы гепатоцита
- дегидрогеназы. При тяжелых формах - увеличивается активность митохондриального фермента глутаматдегидрогеназы.
Этим же путем можно дифференцировать гепатит и некроз печени. При гепатите наблюдается высокая активность билирубина и АлАТ, при некрозе - активность билирубина увеличивается, а АлАТ уменьшается
Слайд 24Следует отметить, что при заболеваниях может наблюдаться 3 состояния ферментов:
1) гипоферментемия
(снижена активность в плазме). Наблюдается при поражении того органа в
котором синтезируется данный фермент, например при гепатите уменьшается активность холинэстеразы, синтезируемой в гепатоцитах. Так, на высоте заболевания панкреотитом, снижается активность амилазы, что ведет к некрозу.
2) Нормоферментемия, может сопровождаться дисферментемией, характерно для текущих процессов - цирроз печени.
3) Гипеферментемия встречается чаще всего.
Слайд 25Примеры использования измерения активности ферментов в диагностике
При раке предстательной
железы активность этого фермента увеличивается в сыворотке крови. Щелочная фосфатаза
находится во многих органах, особенно в костной ткани и печени. Подобно ЛДГ существуют органоспецифические изоферменты щелочной фосфатазы.
Слайд 26Примеры использования измерения активности ферментов в диагностике
Фосфатаза - фермент, который
не имеет выраженной субстратной специфичности к органическим эфирам фосфорной кислоты.
По рН-оптимумам различают кислую и щелочную фосфатазы. Высокой активностью кислой фосфатазы отличается предстательная железа. При раке предстательной железы активность этого фермента увеличивается в сыворотке крови.
Слайд 27Щелочная фосфатаза находится во многих органах, особенно в костной ткани
и печени. Подобно ЛДГ существуют органоспецифические изоферменты щелочной фосфатазы. Печеночная
фосфатаза, хотя и является клеточным ферментом (лизосомы), в небольших количествах выделяется с желчью в кишечник.
Слайд 28Поэтому при нарушении оттока желчи (желчекаменная болезнь, опухоль) часть фосфатазы
всасывается в кровь. Этот эффект может иметь место при повреждении
печеночных клеток. Повреждение печени нередко сопровождаются желтухами. Энзимодиагностическое исследование кислой фосфатазы используется для дифференциальной диагностики желтух.
Слайд 29Такая диагностика важна для врача при выборе методов лечения. Дело
в том, что разные типы желтух требуют принципиально разного лечения:
хирургическое - в случае закупорки желчного протока и консервативное - при паренхиматозном повреждении печени. Активность щелочной фосфатазы повышается при патологических процессах в костной ткани (метастазы в кость или распад костей).
Слайд 30Различить изоферменты фосфатазы из печени и костей можно на основании
их различной чувствительности к мочевине.
После добавления определенного количества мочевины
остаточная активность связана с печеночной фосфатазой, ибо она не ингибируется мочевиной.
Слайд 31Ферменты, используемые в энзимодиагностике
Слайд 32Энзимотерапия. Примеры. Иммобилизованные ферменты, липосомы, тени эритроцитов, вирусные векторы. Биотехнология.
Слайд 33Ферменты, которые обнаруживаются в норме в плазме крови делятся на
3 группы:
1. Секреторные - они синтезируются в печени и выделяются в
плазму крови: ферменты гемостаза, холинэстераза.
2. Индикаторные (клеточные). Одни из них локализованы в цитоплазме (ЛДГ), другие - в митохондриях (ГДГ), третьи - в лизосомах (кислая фосфотаза).
Слайд 34 Большая часть индикаторных ферментов в плазме определяется лишь в
следовых количествах, и только при поражении каких-либо тканей их активность
резко возрастает
3.Экскреторные (ИАП, щелочная фосфотаза) - синтезируются в основном в печени и выделяются с желчью. При патологических процессах их выделение с желчью нарушается и активность в плазме возрастает
Слайд 35Принципы диагностики энзимопатий.
1. Определение концентраций в биологических жидкостях, тканях субстратов и
продуктов тех ферментов, активность которых снижена.
2. Определение активности фермента, который вызывает
энзимопатию.
3. Определение концентраций метаболитов минорных путей метаболизма: ФПК, ФУК.
4. Клиническая диагностика: симптомы, заметные глазом - глаза, внешний вид.
Слайд 36Энзимотерапия.
Способ лечения с помощью ферментов - энзимотерапия.
Применяетя заместительная терапия при
недостаточности ферментов ЖКТ (желудочный сок, продукты поджелудочной железы, стимулирующие HCl,
алахол - стимулятор липазной активности.
Ферменты применяются для апликаций, ингаляций при гнойных заболеваниях легких.
Ферменты: РНКазы, ДНКазы, гиалуронидаза, коллагеназы, эластазы используются для обработки ран, воспалительных очагов, ожогов, для устранения отеков.
Слайд 37Для лечения заболеваний ССС применяются кашикрины (для снижения кровяного давления),
стрептодеказа (ведет к снижению зоны инфаркта миокарда).
В последнее время применяются
иммобилизованные ферменты, т. е. фиксированные на чем либо. Такие ферменты обладают повышенной стабильностью, сниженной антигенностью и более длительным действием в организме
Слайд 38Для лечения заболеваний ССС применяются кашикрины (для снижения кровяного давления),
стрептодеказа (ведет к снижению зоны инфаркта миокарда).
В последнее время применяются
иммобилизованные ферменты, т. е. фиксированные на чем либо. Такие ферменты обладают повышенной стабильностью, сниженной антигенностью и более длительным действием в организме
Слайд 39С помощью микосом были введены, растворяющие мельчайшие шарики, необходимые для
трансферации эндотелия в месте образования тромба.
Предпринимались попытки применения ферментов для
лечения злокачественных опухолей, например аспарагиназы при лечении лимфогранулематоза. Этот фермент разрушает АСН, является незаменимым фактором для лейкозных клеток