Untersuchung von Enzymen und Isoenzymen
Enzyme sind spezifische Proteine, die die Rolle von biologischen Katalysatoren im Körper erfüllen. Enzyme sind in allen Zellen des Körpers enthalten, wo ihre Konzentration viel höher ist als im Blutplasma. Das Serum
von Blut, dessen Enzymzusammensetzung relativ konstant ist, wird am häufigsten als Forschungsobjekt verwendet. Die normale Aktivität von Enzymen im Serum spiegelt die Beziehung zwischen der Biosynthese und der Freisetzung von Enzymen( mit der üblichen Zellerneuerung) sowie ihrer Clearance aus dem Blutstrom wider. Eine Erhöhung der Erneuerungsrate von Enzymen, eine Schädigung von Zellen führt üblicherweise zu einer Erhöhung der Aktivität von Enzymen im Serum. Im Blutserum werden drei Gruppen von Enzymen unterschieden: zellulär, sekretorisch und exkretorisch.
Zellenzyme werden je nach Lokalisation in Geweben in zwei Gruppen eingeteilt:
■ unspezifische Enzyme, die Austauschreaktionen katalysieren, die in allen Geweben vorkommen und in den meisten Organen und Geweben vorkommen;
■ Organspezifische oder Indikatorenzyme, die nur für einen bestimmten Gewebetyp spezifisch sind.
Die Serumaktivität von zellulären Enzymen ist gering oder nicht vorhanden. Bei pathologischen Prozessen hängt die Aktivität der Enzyme dieser Gruppe im Serum von der Geschwindigkeit der Freisetzung aus den Zellen ab, die wiederum von der Geschwindigkeit und dem Grad ihrer Schädigung bestimmt wird.
Sekretorische Enzyme( Ceruloplasmin, Pseudocholinesterase, Lipoproteinlipase) gehen direkt in das Blutplasma und führen dort bestimmte Funktionen aus. Diese Enzyme werden in der Leber synthetisiert und ständig in das Plasma freigesetzt. Ihre Aktivität im Serum ist höher als in Zellen oder Geweben. In der klinischen Praxis sind sie von Interesse, wenn ihre Aktivität im Blutserum aufgrund einer beeinträchtigten Leberfunktion niedriger als normal wird.
Exkretierende Enzyme werden vom Verdauungssystem( Pankreas, Darmschleimhaut, Leber, Endothel der Gallenwege) gebildet. Diese umfassen a-Amylase, Lipase, alkalische Phosphatase usw. Normalerweise ist ihre Serumaktivität niedrig und konstant. Wenn jedoch in der Pathologie einer der üblichen Ausscheidungswege blockiert ist, nimmt die Aktivität dieser Enzyme im Serum signifikant zu.
Die gemessene Aktivität von Enzymen kann auf das Vorhandensein sehr naher Eigenschaften, aber leicht unterschiedlicher molekularer Formen von Enzymen zurückzuführen sein. Diese verschiedenen Formen werden Isoenzyme genannt. Die Untersuchung von Isoenzymen in der klinischen Praxis ist von Interesse, wenn einzelne Isoenzyme in verschiedenen Geweben gebildet werden( zB in Herz und Leber dominieren verschiedene LDH-Isoenzyme).
Für die Quantifizierung der Enzymaktivität empfahl die Kommission für Enzyme der International Biochemical Union eine internationale Standardeinheit( IE).Die Aktivitätseinheit jedes Enzyms wird als seine Menge genommen, die unter optimalen Bedingungen die Umwandlung von 1 & mgr; mol Substrat pro Minute( & mgr; mol / min) katalysiert.
Die Aktivität des Enzyms wird anhand der Geschwindigkeit der katalysierten Reaktion bei einer bestimmten Temperatur und dem pH-Wert des Mediums, der Konzentration des Substrats, beurteilt. Daher müssen bei der Bestimmung der Aktivität von Enzymen die gleichen Bedingungen genau eingehalten werden.
Die enzymatische Reaktion reagiert empfindlich auf Temperaturänderungen. Es wird normalerweise bei einer Temperatur innerhalb des
-Bereichs von 25-40 ° C durchgeführt, aber bei unterschiedlichen Temperaturen sind der optimale pH-Wert, Puffer, Substrat und andere Parameter unterschiedlich. Die maximale Aktivität der meisten Enzyme im menschlichen Körper wird bei einer Temperatur von etwa 37 ° C beobachtet. Daher werden für die Zwecke der internationalen Standardisierung Enzymaktivitätsmessungen bei einer gegebenen Temperatur durchgeführt. Unterhalb der Normalwerte der Enzymaktivität sind für eine Temperatur von 37 ° C angegeben.
Untersuchung von Enzymen wird in der klinischen Praxis verwendet, um verschiedene Probleme zu lösen: Diagnose, Differentialdiagnose, Beurteilung des Krankheitsverlaufs, Bestimmung der Wirksamkeit der Therapie, des Grades der Genesung und der Prognose der Krankheit. Bei der Pathologie sind drei Arten von Enzymveränderungen bekannt: Hyperferment-mia - erhöhte Enzymaktivität im Vergleich zur Norm, Hypogärung - seine Abnahme, Dysfermentation - das Auftreten von Enzymen im Blut, normalerweise nicht nachweisbar.