Onderzoek van enzymen en isoenzymen
Enzymen zijn specifieke eiwitten die de rol van biologische katalysatoren in het lichaam vervullen. Enzymen zijn aanwezig in alle cellen van het lichaam, waar hun concentratie veel hoger is dan in het bloedplasma. Het serum
van bloed, waarvan de enzymsamenstelling relatief constant is, wordt meestal gebruikt als een object voor onderzoek. Normale activiteit van enzymen in het serum weerspiegelt de relatie tussen biosynthese en de afgifte van enzymen( met de gebruikelijke celvernieuwing), evenals hun klaring uit de bloedbaan. Een toename van de snelheid van vernieuwing van enzymen, beschadiging van cellen leidt gewoonlijk tot een toename van de activiteit van enzymen in het serum. In het serum van bloed worden drie groepen enzymen onderscheiden: cellulair, secretoir en excretie.
Celenzymen zijn verdeeld in twee groepen, afhankelijk van de lokalisatie in weefsels:
■ niet-specifieke enzymen die uitwisselingsreacties katalyseren die alle weefsels gemeen hebben en die in de meeste organen en weefsels worden aangetroffen;
■ orgaanspecifieke of indicator-enzymen die specifiek zijn voor een specifiek weefseltype.
Serumactiviteit van cellulaire enzymen is laag of niet-bestaand. Bij pathologische processen hangt de activiteit van de enzymen van deze groep in het serum af van de snelheid van afgifte uit de cellen, die op zijn beurt wordt bepaald door de snelheid en mate van hun schade.
Secretoire enzymen( ceruloplasmine, pseudocholinesterase, lipoproteïnelipase) gaan rechtstreeks naar het bloedplasma en voeren specifieke functies daarin uit. Deze enzymen worden gesynthetiseerd in de lever en worden constant in het plasma afgegeven. Hun activiteit in het serum is hoger dan in cellen of weefsels. In de klinische praktijk zijn ze van belang wanneer hun activiteit in het bloedserum lager wordt dan normaal als gevolg van een gestoorde leverfunctie.
Excretie-enzymen worden gevormd door het spijsverteringsstelsel( pancreas, darmslijmvlies, lever, endotheel van galkanalen).Deze omvatten a-amylase, lipase, alkalische fosfatase, enz. Normaal is hun serumactiviteit laag en constant. In pathologie, wanneer een van de gebruikelijke routes van uitscheiding wordt geblokkeerd, neemt de activiteit van deze enzymen in serum aanzienlijk toe.
De gemeten activiteit van enzymen kan het gevolg zijn van de aanwezigheid van zeer vergelijkbare moleculaire eigenschappen van enzymen, die qua eigenschappen erg op elkaar lijken, maar van elkaar verschillen. Deze verschillende vormen worden isoenzymen genoemd. Onderzoek naar isoenzymes in de klinische praktijk is van belang wanneer individuele isoenzymen in verschillende weefsels worden gevormd( verschillende LDH isoenzymen overheersen bijvoorbeeld in het hart en de lever).
Voor de kwantificering van enzymactiviteit heeft de Commissie voor Enzymen van de Internationale Biochemische Unie een standaard internationale eenheid( IU) aanbevolen. De eenheid van activiteit van elk enzym wordt als de hoeveelheid genomen, die onder optimale omstandigheden de omzetting van 1 μmol substraat per minuut( μmol / min) katalyseert.
De activiteit van het enzym wordt beoordeeld aan de hand van de snelheid van de gekatalyseerde reactie bij een bepaalde temperatuur en pH van het medium, de concentratie van het substraat. Daarom moeten bij het bepalen van de activiteit van enzymen dezelfde voorwaarden strikt worden nageleefd.
De enzymatische reactie is gevoelig voor temperatuurveranderingen. Het wordt meestal gedaan bij een temperatuur binnen het
-bereik van 25-40 ° C, maar bij verschillende temperaturen zijn de optimale pH, buffer, substraat en andere parameters verschillend. De maximale activiteit van de meeste enzymen in het menselijk lichaam wordt waargenomen bij een temperatuur van ongeveer 37 ° C.Daarom worden voor de internationale standaardisatie metingen van de enzymactiviteit uitgevoerd bij een gegeven temperatuur. Hieronder worden de normale waarden van de enzymactiviteit gegeven voor een temperatuur van 37 ° C.
Onderzoek naar enzymen wordt in de klinische praktijk gebruikt om verschillende problemen op te lossen: diagnose, differentiële diagnose, beoordeling van het verloop van de ziekte, bepaling van de effectiviteit van de therapie, mate van herstel en de prognose van de ziekte. Drie soorten enzymveranderingen zijn bekend in het geval van pathologie: hyperferment-mia - verhoogde enzymactiviteit vergeleken met de norm, hypogermentatie - de afname ervan, dysfermentatie - het verschijnen van enzymen in het bloed, normaal niet detecteerbaar.