Глава XV ферменты плазмы крови в диагностике

Большинство ферментов представлено в клетках в значительно более высоких концентрациях, чем в плазме крови. Некоторые ферменты встречаются преимущественно в определенных типах клеток. Нормальные уровни ферментов в плазме отражают соот­ношение между биосинтезом и высвобождением ферментов (при обычном обновлении клеток), а также их клиренсом из кровотока, повышение скорости их обновления, повреждение клеток или индуцирование ферментов обычно приводят к повышению содер­жания ферментов в плазме крови. Эти изменения легко обнару­жить, поскольку очень низкие концентрации ферментов легко из­мерить in vitro по их активности. Следовательно, ферменты можно использовать в качестве маркеров, чтобы обнаружить и локали­зовать повреждение или пролиферацию клеток.

В редких случаях активность ферментов в плазме крови может быть ниже, чем в норме, в связи либо с понижением биосинтеза, либо с наследственной недостаточностью или вариацией (примером чего служит недостаточность холинэстеразы).

Оценка повреждения и пролиферации клеток

Содержание фермента в плазме крови зависит от следующих факторов: 1) скорости высвобождения из клеток, которая в свою очередь определяется скоростью повреждения клетки; 2) степени повреждения клетки или уровня пролиферации или индукции биосинтеза фермента.

Этим двум факторам противостоит такой, как скорость клиренса фермента из плазмы крови.

Быстрое повреждение относительно небольшого числа клеток (как это происходит, например, во многих случаях при вирусном гепатите) может приводить к очень значительному повышению уровней ферментов в крови, которые понижаются по мере выздо­ровления. Наоборот, при развившемся циррозе степень поражения печени может быть значительно больше, но скорость активного повреждения клеток часто низкая и содержание ферментов в кро­ви бывает лишь незначительно повышено или даже остается в пределах нормы. При очень тяжелых заболеваниях печени, когда многие клетки разрушаются, остается мало клеток, которые мог­ли бы подвергаться дальнейшему повреждению, и на заключитель­ных этапах патологического процесса содержание ферментов в плазме крови может даже понижаться.

Механизм удаления из плазмы большинства ферментов неиз­вестен. Такие ферменты, как «амилаза, представляющие собой пептиды с относительно небольшой ОММ, могут быть экскретированы при участии почек. Но большинство ферментов — белки с высокой ОММ; их распад катализируют протеазы. Каждый фер­мент характеризуется свойственным именно ему довольно посто­янным биологическим периодом полураспада. Знание этих зако­номерностей может помочь в оценке состояния пациента при остром заболевании. Так, например, после инфаркта миокарда концентрации в плазме крови креатинкиназы и аспартаттрансаминазы (имеющих короткий период полураспада) понижаются до нормы раньше, чем концентрация лактатдегидрогеназы (имею­щей более длительный период полураспада). При недостаточности кровообращения этот период полураспада может быть более дли­тельным.

Если понижение уровней фермента в плазме крови при выздо­ровлении обусловлено преимущественно его выведением из ор­ганизма через почки (как это имеет место в случае камилазы), то при заболевании почек это понижение может быть замедлено. Заболевание почек может даже быть причиной повышения кон­центрации фермента в крови, если при этом отсутствует пораже­ние поджелудочной железы.

По этим причинам было бы неосмотрительно оценивать сте­пень повреждения клеток на основании данных однократного или повторного определения активности фермента, не учитывая осо­бенности клинической картины и результаты других лаборатор­ных исследований.

Локализация повреждений

Большинство ферментов, представляющих интерес для клини­цистов, встречается почти во всех клетках, хотя некоторые фер­менты преимущественно локализованы в определенных тканях. Даже если данный фермент относительно специфичен для опре­деленной ткани, повышение его содержания указывает только на поражение клеток, но не на тип патологического процесса. Так, например, после серьезных хирургических вмешательств или тя­желой травмы концентрации лактатдегидрогеназы, аспартаттрансаминазы и креатинкиназы могут повышаться по мере того, как эти ферменты поступают в кровоток из поврежденных клеток (преимущественно скелетных мышц). При недостаточности кро­вообращения, обусловленной недостаточностью деятельности серд­ца или шоком, особенно, после остановки сердца, содержание не­которых ферментов в плазме крови может достигать очень высо­кого уровня в связи с генерализованным гипоксическим поврежде­нием клеток и понижением скорости клиренса. Повышение содер­жания «сердечных» ферментов в плазме крови не является однозначным доказательством того, что причиной наблюдаемых явлений следует считать инфаркт миокарда. При обнаружении повышенного по непонятной причине содержания ферментов (осо­бенно лактатдегидрогеназы) в крови следует подумать о возмож­ности злокачественного новообразования. Некоторые клетки злокачественных новообразований содержат очень много таких ферментов. Гемолиз часто сопровождается повышением в плазме крови содержания трансаминаз и других ферментов, высвобождае­мых из поврежденных эритроцитов.

Диагностическое значение исследований ферментов плазмы крови можно повысить двумя путями: исследования изоферментов и одновременного исследования нескольких ферментов.

Исследование изоферментов. Измеряемая ферментативная ак­тивность может быть обусловлена действием весьма близких по свойствам, но несколько отличающихся друг от друга молекуляр­ных форм фермента. Эти различные формы фермента (изоферменты) могут быть идентифицированы физическими или химически­ми методами. Такие формы фермента приобретают интерес для клиницистов, если" отдельные изоферменты образуются в разных тканях. Так, например, в сердце и в печени преобладают различ­ные изоферменты лактатдегидрогеназы.

Одновременное исследование нескольких ферментов. Хотя мно­гие ферменты распространены широко, их относительные концент­рации в различных тканях могут варьировать. Так, например, в печени много как аланин, так и аспартаттрансаминазы, тогда как в сердечной мышце значительно больше аспартат, чем аланинтрансаминазы. С этими различиями связан тот факт, что после ин­фаркта миокарда в плазме крови в значительно большей степени нарастает активность аспартат, чем аланинтрансаминазы, тогда как при поражении печени обычно повышена активность обеих трансаминаз.

Внутриклеточное распределение отдельных ферментов может быть различным. Некоторые ферменты, такие как аланинтрансаминаза и лактатдегидрогеназа, встречаются только в цитоплазме. Другие ферменты обнаруживаются только в митохондриях, тогда как аспартаттрансаминаза, например, встречается в обоих ука­занных клеточных пространствах. Разница в относительных кон­центрациях ферментов в плазме крови может служить указанием на различные типы заболеваний.

Неспецифические причины повышения уровня ферментов

Прежде чем сопоставлять изменения в содержании ферментов с наличием определенного патологического процесса, целесообраз­но рассмотреть факторы более общего характера, некоторые из них уже были упомянуты.

Небольшое увеличение аспартаттрансаминазы в крови обычно встречается как неспецифическое явление при множестве заболе­ваний, причем некоторые из них могут быть легкими. Более того, даже умеренная физическая нагрузка сама по себе или внутри­мышечная инъекция большого объема жидкости могут приводить к повышению содержания в плазме крови таких ферментов мышц, как креатинкиназа.

К числу других факторов, которые следует учитывать, отно­сятся: 1) физиологические факторы, а именно: а) новорожденность. Содержание некоторых ферментов, таких как аспартат­трансаминаза, умеренно повышено у новорожденных детей; б) детство. Содержание щелочной фосфатазы повышено до по­лового созревания; в) беременность. В течение последнего триместра содержание щелочной фосфатазы обычно повышено. Во время п непосредственно после родов умеренно повышается активность некоторых ферментов, таких как трансаминаза и кре­атинкиназа, что, по-видимому, обусловлено сокращением матки. 2) индуцпрование ферментов лекарственными средствами. Неко­торые лекарственные средства, особенно дпфенын и барбитураты, могут стимулировать (индуцировать) образование микросомальных ферментов. Повышенное их содержание, например 'углутамилтрансферазы, у больных, принимающих такие лекарства, не следует рассматривать как бесспорное указание на наличие пато­логического процесса. 3) повышение содержания ферментов, обус­ловленное артефактами. Образцы гемолизированной или долго хранившейся крови обычно не пригодны для исследования фер­ментов. Даже если эритроциты не содержат изучаемый фермент, другие высвобождаемые в процессе гемолиза ферменты могут ме­шать проведению анализов, приводят к получению ошибочно за­вышенных результатов.

Измерения активности ферментов

Общая концентрация ферментов (в расчете на белок) в плазме крови менее 1 г/л. Результаты определений выражают не в виде концентраций, а в виде активностей. Активность ферментов in vivo и in vitro зависит не только от их концентрации, но также от наличия активаторов и ингибиторов.

Некоторые факторы, связанные с проведением анализов, могут воздействовать in vitro на активность фермента. Поэтому в раз­ных лабораториях могут быть получены различные результаты при измерениях активности одного и того же фермента в одина­ковых, казалось бы, единицах. Подобным же образом в разных лабораториях могут придавать различное диагностическое значе­ние количественным соотношениям активности одного фермента к таковой другого. Важными факторами считают природу исполь­зованных субстратов, буферных растворов и температуру проб. Поскольку в определении «международных единиц» эти факторы не приняты во внимание, результаты, полученные в разных лабо­раториях и выраженные в одинаковых, казалось бы, единицах, могут быть непосредственно несопоставимыми.

При интерпретации результатов определения активности фер­ментов их необходимо сравнивать с полученными в этой же ла­боратории данными о диапазоне нормальных вариаций.

Изменения активности ферментов в плазме крови

В этом разделе мы рассмотрим отдельные ферменты, имеющие важное значение для клиники. В последующих разделах будут обсуждаться данные об их применении в клинической практике.

Аминотрансферазы

Аминотрансферазы представляют собой ферменты, участвую­щие в переносе аминогрупп от схамино к иоксокислотам. Ко­фактором в этой реакции является пиридоксальфосфат. Амино­трансферазы широко распространены в организме.

Аспартатаминотрансфераза (ACT)

ACT (сывороточная глутаматоксалоацетаттрансаминаза, СГОТ) широко распространена с высокими концентрациями в сердце, печени, скелетных мышцах, почках, эритроцитах. Пора­жение любой из этих тканей может привести к повышению кон­центрации ACT в сыворотке крови.

Причины повышения активности ACT

1. Артефакты: гемолиз in vitro или замедленное отделение плазмы от клеток.

2. Физиологические: у новорожденных активность ACT при­близительно в 1,5 раза выше, чем у здоровых взрослых.

3. Значительное повышение (в 10—100 раз, по сравнению с нормой): а) инфаркт миокарда; б) вирусный гепатит; в) токсиче­ский некроз печени; г) недостаточность кровообращения с шоком и гипоксией.

4. Умеренное повышение: а) цирроз (до 2 раз по сравнению с нормой); б) обтурационная желтуха (до 10 раз по сравнению с нормой); в) злокачественная инфильтрация печени; г) заболева­ние скелетной мускулатуры; д) после травмы или хирургической операции (особенно операции на сердце); е) тяжелая гемолитическая анемия; ж) инфекционный мононуклеоз (поражение пе­чени).

Аланинаминотрансфераза (АЛТ]

АЛТ (сывороточная глутаматпируваттрансаминаза, СГПТ) со­держится в высоких концентрациях в печени и в меньших коли­чествах в скелетных мышцах, почках и сердце.

Причины повышения активности АЛТ

1. Значительное повышение (в 10—100 раз по сравнению с нормой): а) вирусный гепатит; б) токсический некроз печени; в) недостаточность кровообращения с шоком и гипоксией.

2. Умеренное повышение: а) цирроз (до 2 раз по сравнению с нормой); б) обтурационная желтуха (до 10 раз по сравнению с нормой); в) отек печени как следствие сердечной недостаточно­сти; г) инфекционный мононуклеоз (поражение печени); д) тя­желая травма и заболевание мышц (значительно меньшее повы­шение, чем в случае ACT).

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ)

ЛДГ катализирует обратимое взаимопревращение лактата и пирувата; широко распространена в организме. Значительные ко­личества ЛДГ имеются в сердце, скелетных мышцах, печени, поч­ках, головном мозге и эритроцитах. Результаты определений об­щей активности ЛДГ рассматривают поэтому как неспецифический показатель повреждения клеток.

Причины повышения активности ЛДГ

1. Артефакты: гемолиз in vitro или замедленное отделение плазмы от клеток.

2. Значительное повышение (более чем в 5 раз по сравнению с нормой): а) инфаркт миокарда; б) некоторые заболевания кро­ветворной системы. При таких заболеваниях крови, как першщпозная анемия и лейкозы, можно обнаружить очень высокие вели­чины активности ЛДГ (до 20 раз по сравнению с нормой). При таких аномалиях эритропоэза, как талассемия, миелофиброз и гемолптическая анемия, активность ЛДГ нарастает в меньшей степени; в) недостаточность кровообращения с шоком и гипоксией; г) инфаркт почек или иногда отторжение трансплантированной почки.

3. Умеренное повышение: а) вирусный гепатит; б) любое зло­качественное новообразование; в) заболевание скелетной муску­латуры; г) эмболия легких; д) инфекционный мононуклеоз; е) инфаркт головного мозга (иногда); ж) заболевание почек (иног­да).

Изоферменты ЛДГ

Методом электрофореза в норме обнаруживают 5 изоферментов, обозначаемых как ЛДГ1—ЛДГ5. Фракция ЛДГ, мигрирующая по направлению к аноду с максимальной скоростью, преобладает в сердечной мышце, эритроцитах и почках. Медленно мигрирую­щий к катоду изоэнзим ЛДГб преобладает в печени и скелетной мускулатуре. При многих патологических состояниях происходит нарастание всех фракций ЛДГ. Диагностическое значение имеет обнаружение следующих изменений соотношения отдельных изо<рерментов:

1) преимущественное нарастание ЛДГ[ и ЛДГа (ЛДГ) в большей степени, чем ЛДГг) происходит при инфаркте миокар­да, мегалобластической анемии, инфаркте почек;

2) преимущест­венное нарастание ЛДГа и ЛДГз происходит при остром лейкозе. ЛДГз — главный изофермент, содержание которого увеличивается при многих других типах злокачественных новообразований;

3) увеличение содержания ЛДГв происходит после поражения пе­чени или скелетной мускулатуры.

Нарастание содержания ЛДГ1 имеет особенно важное значение для диагностики инфаркта миокарда. ЛДГ2 (и в меньшей степени ЛДГ2 или ЛДГз) катализирует реакцию, в которой в качестве субстрата может участвовать не только молочная, по и (3-оксимасляная кислота. ЛДГ4 я ЛДГз этим свойством не обладают. Учи­тывая этот факт, в некоторых лабораториях измеряют активность оксибутиратдегидрогеназы (ОБД) как показатель наличия ЛДГ]. В настоящее время доступны (хотя и дороги) иммунологические методы для специфического измерения содержания ЛДГ].

Креатинкиназа (КК)

КК обнаруживают преимущественно в сердечной мышце, го­ловном мозге и скелетной мускулатуре, а также в других тканях, например, гладких мышцах.

Причины повышения активности КК

1. Артефакты: в гемолизированных пробах большинство обыч­но применяемых аналитических методов обнаруживает высокую активность КК.

2. Физиологические: а) у новорожденных — слегка повышена;

б) роды — повышена в течение нескольких дней.

3. Значительное повышение: а) инфаркт миокарда; б) дистро­фия мышц и рабдомиолиз (распад скелетной мускулатуры);

в) шок и недостаточность кровообращения.

4. Умеренное повышение: а) повреждение мышц; б) после хи­рургических операций (приблизительно в течение недели); в) фи­зические нагрузки. Активность КК в плазме крови может значи­тельно нарастать после лишь умеренной физической нагрузки или даже мышечной судороги; г) после внутримышечной инъек­ции; д) гипотиреоз (тироксин, по-видимому, влияет на катаболизм фермента); е) алкоголизм (возможно, отчасти в связи с алкоголь­ным миозитом); ж) острые психотические приступы; з) некоторые случаи расстройства мозгового кровообращения и травм головы; и) некоторые случаи предрасположения к злокачественной гиперпирексии.

Изоферменты КК. В результате сочетаний белковых субъеди­ниц М и В образуются 3 изофермента КК.

Преобладающим изоэнзимом мышц (скелетных и сердечной) является ММ, который можно обнаружить в плазме крови здоро­вого человека.

Сердечная мышца содержит также MB изоэнзим, отсутствую­щий в плазме крови здорового человека. Обнаружение этого изоэнзима указывает на поражение миокарда. Возможности и огра­ничения определений ККМВ рассмотрены на с. 384.

Изоэнзим ВВ содержится в тканях головного мозга и гладких мышцах желудочнокишечного и полового трактов. Нарастание этого изоэнзима в плазме крови может происходить во время ро­дов, а также после поражений головного мозга и в случаях злока­чественных новообразований бронхов, предстательной и молочных желез. Диагностическая ценность определений содержания изоэн­зима при этих заболеваниях не доказана. При злокачественных новообразованиях суммарная активность КК повышена не всегда.

Амилаза (AM)

Фермент аамилаза участвует в распаде крахмала пищевых продуктов или гликогена до мальтозы. аАмилаза содержится в панкреатическом соке и в слюне, а также в печени, фаллопие­вых трубах и мышцах. Фермент экскретируется с мочой. В плазму крови амилаза поступает в норме как из поджелудочной, так и из слюнных желез.

Результаты определений суммарной амилазной активности наиболее важны для диагностики острого панкреатита, во время которого величины активности этого фермента могут быть очень высокими. Умеренное нарастание активности, обнаруживаемое при многих патологических состояниях, диагностического значения не имеет.

Причины повышения активности AM в плазме крови

1. Значительное повышение (в 5—10 раз по сравнению с нор­мой) : а) острый панкреатит; б) тяжелая дисфункция почечных клубочков; в) тяжелый диабетический кетоацидоз.

2. Умеренное повышение (до 5 раз по сравнению с нормой):

а) другие острые абдоминальные заболевания (перфорация пептической язвы, острый холецистит, непроходимость кишечника, абдоминальная травма, случаи прободения при внематочной бере­менности) ; б) заболевания слюнных желез [эпидемический паро­тит (для диагностики определения AM обычно не нужны), камни в слюнной железе или ее протоке, после рентгенологического ис­следования слюнных протоков и желез]; в) введение морфина (спазм сфинктера Одди); г) тяжелая дисфункция почечных клу­бочков (повышение может быть значительным); д) инфаркт мио­карда (в некоторых случаях); е) острая алкогольная интоксика­ция (транзиторное); ж) диабетический катоацидоз (повышение может быть значительным).

Длительное существенное повышение активности амилазы мо­жет быть обусловлено псевдокистозньш заболеванием поджелудоч­ной железы.

Макроамилаземия. У некоторых больных высокая актив­ность амилазы в плазме крови сопровождается выведением не­большого количества этого фермента из организма через почки, несмотря на то что они функционируют нормально. Это состояние является бессимптомным. Предполагают, что AM либо связана с макромолекулярным компонентом плазмы крови (например, с белком), либо образует полимеры, обладающие большой ОММ. Это состояние не следует путать с другими причинами гиперамилаземии.

Низкие концентрации амилазы в плазме крови могут быть об­наружены у детей до 1 года.

Поскольку молекула AM относительно невелика, она быстро удаляется из кровотока через почки. В случаях повышения уровня AM в плазме крови нарастает экскреция AM с мочой, если от­сутствуют явления почечной недостаточности или макроамилаземии.

Изоферменты AM

Если предполагают диагноз острый панкреатит, то необходимо измерить только суммарную амилазную активность, хотя ее уро­вень не всегда повышен при этом заболевании. В настоящее время с помощью простых методов удается различить изоферменты AM, характерные для поджелудочной и слюнных желез. Важное диаг­ностическое значение может иметь следующее: 1) высокое содер­жание панкреатического изоэнзима при панкреатитах, когда сосу­ществующие эпидемический паротит или почечная недостаточ­ность, например, затрудняют интерпретацию данных о повышении суммарной амилазной активности; 2) низкое содержание панкрратического изоэнзима при хроническом заболевании поджелудочной железы.

Щелочная фосфатаза (ЩФ)

Щелочные фосфатазы представляют собой группу ферментов, катализирующих гидролиз фосфатов при щелочных значениях рН. Рутинные методы анализа дают представление о суммарной актив­ности нескольких изоферментов ЩФ. Их определяют в костях, печени, почках, стенке кишечника, лактирующих молочных желе­зах и плаценте. В костной ткани ЩФ обнаруживают в остеоблас­тах, где она, по-видимому, имеет важное значение при костеобразовании в норме.

У взрослых свойственный норме уровень ЩФ обеспечивается преимущественно ее поступлением из печени. У детей, у которых активность остеобластов очень высока, дополнительным источни­ком поступления ЩФ является костная ткань, чем у них объяс­няется более высокий уровень суммарной активности ЩФ. Уси­ленный рост в период полового созревания сопровождается еще большим нарастанием активности ЩФ. У пожилых возможно повторное небольшое повышение активности изоэнзима, характер­ного для костной ткани. Как у взрослых, так и у детей поступле­ние ЩФ из кишечника вариабельно. При беременности нормаль­ный уровень ЩФ повышается из-за образования в плаценте тер­мостабильной ЩФ.

Изоэнзим, подобный плацентарному (изоэнзим Ригена, назван­ный по фамилии первого больного, у которого он был обнаружен), может образоваться в злокачественных опухолях, особенно брон­хиальных.

Причины повышения активности ЩФ в плазме крови

1. Физиологические: а) у детей, не достигших половой зрело­сти, активность ЩФ в 2—2,5 раза выше, чем у здоровых взрослых;

б) в период бурного роста, сопровождающего половое созревание, активность ЩФ может быть в 5—6 раз выше, чем у здоровых взрослых; в) беременность (во время последнего триместра).

2. Заболевания костной системы: а) остеомаляция и рахит;

б) первичный гиперпаратиреоз с поражением костной ткани;

в) болезнь Педжета костной системы (активность ЩФ может быть очень высока); г) вторичная карцинома костей; д) некото­рые случаи остеогенной саркомы.

3. Заболевания печени: а) внутри или внепеченочный холестаз; б) патологические образования, занимающие пространство — опухоли, гранулемы, инфильтраты.

4. Злокачественные новообразования — поражение костей или печени, а также непосредственное образование ЩФ.

Низкая активность ЩФ в плазме крови. 1. Остановка роста ко­стей: а) ахондроплазия; б) кретинизм; в) недостаточность вита­мина С. 2. Гипофосфатазия. Изоферменты ТДФ. Наиболее распро­страненными причинами повышения активности ЩФ в плазмекрови являются заболевания костей (с повышением активности остеобластов) или печени (с поражением желчных протоков).

Если на основании клинического обследования причина повы­шения активности ЩФ в плазме крови не становится ясной, может оказаться необходимым проведение дополнительных тестов. Ме­тодом электрофореза можно разделить изоэнзимы ЩФ, поступаю­щие из костей, печени, кишечника и плаценты, но интерпретация полученных результатов может быть затруднена, особенно, если повышено содержание фракций, характерных как для костной ткани, так и для печени, или если суммарная активность ЩФ по­вышена лишь незначительно. Результаты повторного электрофоретического исследования, проведенного после прогревания плаз­мы, могут быть информативными. Печеночный изоэнзим более термостабилен, чем костный. Уменьшение содержания последнего изоэнзима может стать очевидным после сопоставления первой и второй электрофореграмм. Плацентарный изоэнзим еще более тер­мостабилен, и методы термоинактивации можно использовать для выяснения вопроса о повышении содержания костной и/или пе­ченочной фракций при беременности.

Кислая фосфатаза (КФ)

Кислую фосфатазу обнаруживают в предстательной железе,печени, эритроцитах, тромбоцитах и костной ткани. Результат» определений активности КФ используют преимущественно для диагностики карциномы предстательной железы.

В норме КФ, секретируемая предстательной железой, поступа­ет преимущественно в ее проток и лишь в очень небольшом коли­честве проникает в кровь. При карциноме предстательной железы, особенно если имеются метастазы, содержание КФ в плазме кро­ви нарастает, по-видимому, в связи с увеличением числа клеток предстательной железы, секретирующих КФ в кровяное русло. Если опухоль локализована только в предстательной железе или если степень дедифференцировки опухолевой ткани настолько вы­сока, что она не секретирует КФ, содержание этого феремнта в плазме крови может быть в пределах нормы.

Для того чтобы измерить в плазме крови содержание только фракции КФ предстательной железы, было предложено много ме­тодов, но полного успеха достичь не удалось. Один из лучших биохимических методов основан на использовании 1тартрата для угнетения активности КФ предстательной железы. Анализ прово­дят в присутствии и в отсутствие тартрата, и разность между ре­зультатами измерений в этих двух пробах характеризует тартратчувствительную КФ предстательной железы. В настоящее время возможно, используя радиоиммунологический метод, измерить не активность фермента, а его содержание как белка. Этот метод отличается чрезмерной чувствительностью, поскольку он не поз­воляет отличить ранние стадии развития злокачественного ново­образования от доброкачественного увеличения объема предста­тельной железы. Указанный метод также не является специфи­ческим: полученные результаты могут указывать на наличие ано­малий в случаях злокачественных новообразований, локализован­ных вне предстательной железы. При проведении скринингового тестирования на карциному предстательной железы данный метод применять не следует; его значение для клиники еще требует доказательств.

В работах последних лет выдвинуто предположение, что обсле­дования прямой кишки никогда не приводят к повышению уров­ня КФ в плазме крови. Действительно, это явление наблюдается относительно редко, особенно если такое обследование проводит опытный клиницист, знающий, что потребуется определение ак­тивности КФ. Опыт нашей работы, однако, свидетельствует о том, что в некоторых случаях после таких обследований уровень КФ все же в 2—3 раза превышает верхнюю границу нормы и затем понижается до фоновых значений только через несколько дней. На с. 499 мы приводим соответствующий пример и предлагаем процедуру отбора проб с учетом указанной возможности. Очевид­но, простатэктомия приведет к высвобождению большого количе­ства КФ. В течение по крайней мере недели после такой операции никогда не следует давать направление на определения активно­сти КФ.

КФ нестабильна; предназначенные для определения ее актив­ности пробы следует доставлять в лабораторию без промедления.

Причины повышения активности КФ в плазме крови

1. Тартратчувствительной: а) карцинома предстательной же­лезы с метастазированием; б) после ректального исследования; в) острая задержка мочи; г) введение катетера.

2. Суммарной: а) артефакт за счет гемолиза; б) болезнь Педжета костей и некоторые случаи метастазирующих злокачествен­ных новообразований (только если активность ЩФ очень высока и поэтому не имеет диагностического значения); в) болезнь Гоше (по-видимому, из клеток Гоше); г) некоторые случаи тромбоцитемий.

Глутамилтрансфераза (ГГТ)

Глутамилтрансфераза (углутамилтранспептидаза) встреча­ется преимущественно в печени, почках и поджелудочной железе. Повышение уровня ГГТ в плазме крови, однако, почти всегда свя­зано с поражениями печени и возможно при следующих условиях:

1) при заболеваниях печени, сопровождающихся холестазом. Обычно в этих случаях имеется параллелизм между нарастанием содержания ГГТ и ЩФ. При обтурационной желтухе беременных уровень ГГТ не нарастает; 2) при индуцировании лекарственны­ми средствами. Многие лекарственные средства, из которых наибо­лее широко распространены против осудорожныс препараты и ал­коголь, индуцируют биосинтез ГГТ.

Поэтому значение небольшого или умеренного (в 2—3 раза, по сравнению с нормой) повышения содержания ГГТ особенно трудно интерпретировать. Прежнее мнение о том, что оно обус­ловлено злоупотреблением алкоголем, по-видимому, является несправедливым по отношению к больному. Значительно повышен­ные уровни ГГТ, не соответствующие таковым трансаминаз, пред­полагают следующее: 1) алкогольный гепатит или злоупотребле­ние алкоголем; 2) индуцирование противосудорожными средства­ми.

АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ ПРИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ

Инфаркт миокарда

Ферментами, исследования которых имеют наибольшую диаг­ностическую ценность при инфаркте миокарда, являются ACT, ЛДГ (или ОВД) и КК. Выбор исследований зависит от того, сколько времени прошло после момента возникновения предпола­гаемого инфаркта. Таблица 29 дает представление о последова­тельности развивающихся явлений.

В течение по меньшей мере 4 ч после инфаркта содержание всех ферментов может быть в пределах нормы. В течение 4 ч с того момента, когда больной начал ощущать боль в груди, не следует брать кровь для исследований ферментов с диагностичес­кими целями.

Приблизительно в 95 % случаев инфаркта миокарда активность ферментов нарастает, достигая иногда очень высокого уровня. Степень такого нарастания является очень приблизительным по­казателем тяжести поражения и в этом смысле имеет небольшое прогностическое значение. Этот момент, однако, характеризует лишь один из множества факторов. Вторичное повышение актив­ности ферментов после ее нормализации указывает на расшире­ние зоны инфаркта или развитие сердечной недостаточности с отеками; в последнем случае концентрации ОВД и КК не повы­шаются. При стенокардии уровни ферментов крови обычно в пре­делах пормы. Если больного обследуют в первый раз после норма­лизации суммарной ЛДГ, диагноз все же можно поставить на основании повышенного уровня изоэнзима сердца (ЛДГ1), что определяется расчетом активности ОБД или электрофоретическим исследованием изоэнзимов ЛДГ.

Таблица 29. Изменения активности ферментов плазмы крови при инфаркте миокарда

После даже небольшого инфаркта миокарда обычно происходит некоторый отек печени, обусловленный правосторонней сердечной недостаточностью, и, следовательно, незначительное нарастание АЛТ. Обычно изучение этого явления не составляет диагностиче­ской проблемы, поскольку относительное нарастание ACT выра­жено в значительно большей степени, чем АЛТ, и содержание ОБД (ЛДГ1) бесспорно повышено. При первичном нарушении функций печени, сердечной недостаточности с отеками, но без инфаркта, эмболии легких (которая обычно приводит к некоторо­му отеку печени) АЛТ и ACT увеличиваются примерно в равной степени, тогда как уровень ОБД соответствует норме.

Результаты определений суммарной активности КК редко по­могают в диагностике инфаркта миокарда. Если активность КК высока, тогда как ACT и ЛДГ1 (ОБД) в пределах нормы, то по­вышение КК, как правило, обусловлено исключительно изоферментом ММ, поступающим из скелетных мышц, возможно, в связи с внутримышечной инъекцией, недавней физической нагрузкой или хирургической операцией. Обнаружение ККМВ методом электрофоретического разделения изоэнзимов может иногда по­мочь в диагностике только что развившегося инфаркта, но в боль­шинстве случаев образец для исследований ACT и ЛДГ1 (ОБД) можно отобрать и позже. Каждый больной с предполагаемым ин­фарктом миокарда должен находиться под наблюдением, и отсроч­ка на несколько часов не нарушит ход его лечения. Высвобождае­мая после инфаркта миокарда КК преимущественно представле­на изоэнзимом ММ, общим для скелетных и сердечной мышц. Этот изоэнзим имеет более длительный период полураспада, чем фракция MB, и приблизительно через 24 ч нарастание в плазме крови ММ (при необнаруживаемом MB) не исключает инфаркт миокарда как причину повышения уровня суммарной КК; в это время результаты исследований трансаминаз и ОБД обычно ин­формативны. В большинстве случаев, когда предполагают инфаркт миокарда, исследования ACT и ОБД (ЛДГ1) в сочетании с ре­зультатами клинического и ЭКГ обследования адекватны для установления диагноза.

Заболевания печени

Изменения свойств ферментов при заболеваниях печени мы обсуждали в гл. VIII.

Заболевания мышц

При мышечных дистрофиях в плазме крови нарастает содержа­ние характерных для мышц ферментов, которые, по-видимому, по­ступают из пораженных клеток скелетных мышц. Эти фермен­ты — КК и аминотрансферазы. Наиболее информативны резуль­таты исследований КК. При интерпретации полученных данных следует учитывать, что: 1) наиболее высокие величины активно­сти КК (превышение до 10 раз и более по сравнению с нормой) удается обнаружить на ранних стадиях заболеваний. Позже, когда значительная доля мышечной ткани уже претерпела патологиче­ские изменения, уровень КК понижается, иногда до нормального;

2) активность фермента выше после мышечных сокращений, сле­дующих непосредственно за периодом отдыха (высвобождение КК, накапливаемой в мышце за время отдыха), чем после дли­тельной деятельности мышцы; 3) обследуя новорожденных с признаками мышечных дистрофий, следует помнить, что у этой возрастной группы активность КК выше, чем у взрослых.

При миозите у многих больных обнаруживают аналогичные, но менее выраженные изменения.

Для многих носителей мышечной дистрофии типа Дюшенна характерно повышение уровня КК. Поскольку оно бывает лишь умеренным, необходимо исключить неспецифические причины по­вышения активности этого фермента.

При этом необходимо соблюдать следующие правила отбора образцов для исследований: 1) кровь следует брать в то время, когда в норме можно ожидать максимальную ферментативную активность, т. е. во второй половине дня после обычной физиче­ской нагрузки (утром уровни могут быть в норме даже у лиц, которые, безусловно, являются носителями дистрофии мышц); 2) не брать кровь у беременных (на ранних стадиях беременно­сти активность может быть понижена); 3) кровь брать в то время, когда высвобождение КК из скелетных мышц не бывает аномаль­но высоким, т. е. не ранее чем через 48 ч после тяжелой или дли­тельной физической нагрузки, а также не ранее чем через 48 ч после внутримышечной инъекции.

Для исследований необходимо использовать свежие или тща­тельно хранившиеся образцы. Прежде чем брать кровь, следует

известить сотрудников лаборатории о предстоящем исследовании. Желательно повторить взятие крови и выполнение анализа триж­ды, чтобы свести к минимуму возможность ошибки при интерпре­тации из-за случайных вариаций уровня фермента в плазме крови.

При нейрогенных мышечных атрофиях концентрации фермен­тов в крови, как правило, бывают в пределах нормы. Многочислен­ные исключения из этого правила делают методы энзимодиагностики ненадежными при дифференцировании первичных заболева­ний мышц от нейрогенных мышечных атрофии.

Ферменты при злокачественных новообразованиях

1. При злокачественных опухолях предстательной железы в некоторых случаях увеличивается содержание КФ предстательной железы.

2. Вне зависимости от локализации в организме злокачествен­ные новообразования могут сопровождаться неспецифическим по­вышением уровней ЛДГ, ОБД и иногда аминотрансфераз.

3. Для ведения больных, леченных по поводу злокачественных новообразований, цепные сведения дают исследования ЩФ. На­растание ЩФ может указывать на метастазирование в кости или печень. Кроме того, метастазирование в печень может приводить к увеличению содержания аминотрансфераз или ЛДГ.

4. Опухоли могут вырабатывать целый ряд ферментов, таких как ЩФ, ЛДГ (ОБД) и ККВВ.

Заболевания крови

Мы уже упоминали (с. 377) об очень резком увеличении ЛДГ и ОБД при мегалобластической анемии и лейкозе. Аналогичное нарастание активности может быть обнаружено и при других па­тологических состояниях, сопровождающихся нарушением эритропоэза. При этом типично гораздо меньшее изменение уровня ACT, чем ЛДГ и ОБД. Тяжелый гемолиз приводит к изменениям ACT и ЛДГ (ОБД).

ХОЛИНЭСТЕРАЗА ПЛАЗМЫ КРОВИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ДЕЙСТВИЮ ДИТИЛИНА

Различают две холинэстеразы, одна из которых встречается преимущественно в эритроцитах и нервной ткани (апетилхолинэстераза), а другая — в плазме крови. Измерение активности это­го последнего фермента (холинэстеразы или псевдохолинэстеразы), синтезируемого преимущественно в печени, — рутинный тест.

Причинами понижения активности холинэстеразы в плазме крови являются: 1) заболевания паренхимы печени: а) гепатит; б) цирроз; 2) антихолинэстеразы (фосфорорганические соедине­ния); 3) наследственные аномалии холинэстеразы; 4) инфаркт миокарда.

Причинами повышения активности холинэстеразы в плазме крови являются: 1) выздоровление после поражений печени;

2) нефротический синдром.

Чувствительность к действию дитилина. Миорелаксант дитилин (суксаметоний) в норме подвергается распаду, катализируе­мому холинэстеразой, что ограничивает длительность его действия. У некоторых больных после введения дитилина наступает дли­тельный период апноэ. В редких случаях у таких лиц вообще не удается обнаружить холинэстеразу, но у большинства больных находят низкие уровни холинэстеразы в плазме, причем имеющий­ся фермент качественно отличается от такового здоровых людей. Эту аномальную холинэстеразу можно охарактеризовать по сте­пени угнетения ее каталитической активности спипальным анестетиком совкаином (дибукаин) или фторидом. Полученные результаты выражают как совкаиповыо пли фторпдныо числа. Например, в норме совкаин угнетает активность холинэстеразы на 80% (совкаиновое число равно 80), тогда как у людей, гомозиготных по измененному гену (недостаточность которого приво­дит к патологической чувствительности к дитилину), совкаиновое число равно приблизительно 20. У гетерозиготных носителей об­наружены промежуточные величины этого числа.

Описано 10 возможных сочетаний. Как правило, выраженная чувствительность к дитилину свойственна только гомозиготам. Обнаружение у больного такой аномалии является показанием к обследованию всех его родственников, которым необходимо выдать соответствующие медицинские справки о том, что введение дити­лина для них может быть опасным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Активность ферментов в клетках высока. При естественном распаде клеток ферменты высвобождаются и поступают в плазму крови, где их активность измерима, но обычно низка.

2. Определения ферментов в плазме наиболее информативны с точки зрения определения их увеличения, обусловленного пов­реждением клеток.

3. Количественные анализы некоторых ферментов дают специ­фичные для любой ткани сведения; исследования изоферментов могут сделать их еще более специфичными. При интерпретации полученнь1х результатов характер изменений свойств ферментов сопоставляют, как правило, с клиническими наблюдениями.

4. К числу неспецифических причин нарастания уровня фер­ментов в плазме крови относятся: недостаточность перифериче­ского кровообращения, травмы, злокачественные новообразования и хирургические операции.

5. Исследования ферментов дают ценные сведения при следую­щих заболеваниях: а) инфаркте миокарда — ACT, ЛДГ с изоэнаимами (ОБД) и иногда КК: б) заболеваниях печени — аминотрансферазы, ЩФ и иногда ГГТ; в) заболеваниях костей — ЩФ; г) карциномы предстательной железы — тартратчувствительная КФ; д) остром панкреатите — AM; е) заболеваниях мышц — КК. 6. В образцах, содержащих продукты гемолиза, могут нарастать артефакты.