Klinik Enzimoloji Ramazan KOCABAŞ

Enzimler Biyolojik katalizörlerdir; çok etkilidirler, reaksiyon hızını 10 kat artırabilirler. Protein yapısındadırlar, denatürasyona duyarlıdırlar. Substratlarına spesifiktirler. Kısmen dokuya spesifiktirler (5’ Nükleotidaz Karaciğer). Ölçümleri genellikle katalizledikleri spesifik reaksiyonun hızının ölçümüyle yapılır.

Enzimlerin Sınıflandırılması

Serum enzimlerinin ölçümü Tanısal enzimoloji Enzimler normalde hücre içindedirler ve kanda düşük konsantrasyonda bulunurlar. Hücresel hasar enzim salınımına-sızıntısına sebep olur (hücre ölümü, hipoksi, hücre içi toksisite). Hücre/Doku hasarının kantitatif ölçümü, non-invazif, tekrarlanabilir. Organ spesifikliği: Tamamen spesifik değil. Enzimlerin çoğu farklı hücrelerde farklı miktarlarda bulunurlar.

Serum enzimlerinin ölçümü

Serum enzim ölçümlerinin verdiği bilgiler Hastalık varlığı Organ tutulumu Ayırıcı tanı Hastalığın seyri

Enzimlerin Klinik Kullanımı

Enzimlerin Klinik Kullanımı

İzoenzimler Aynı reaksiyonu katalizler, katalitik fonksiyonları aynıdır; fakat yapısal olarak farklı polipeptidlerden yapılmışlardır. İzoenzimler üç yönden farklılık gösterir: Enzimatik özellikleri Fiziksel özellikleri (ısıya dayanıklılık) Biyokimyasal özellikleri (amino asit içeriği, immünolojik reaktivitesi) İzoenzimlerin dokulardaki dağılımları farklıdır ve bunların tespiti patolojinin yeri hakkında ip ucu verir.

LACTATE DEHYDROGENASE (LDH) LDH; myokard infarktüsü ve kan hastalıklarında yükselir. Tetramerik bir proteindir, H ve M olarak adlandırılan iki alt üniteden yapılmıştır (H = Heart, M = skeletal muscle). H ve M subünitlerinin farklı kombinasyonları sayesinde 5 farklı izoenzimi vardır. Lactate dehydrogenases. In eukaryote cells, lactate dehydrogenases (LDHs) are tetrameric enzymes catalyzing the reversible reduction of pyruvate into lactate. The LDH-B gene is constitutively transcribed and encodes subunit LDH-H, whereas transcription of the LDH-A gene, encodes the LDH-M subunit. Arrangement of the subunits to forms active tetramers may lead to the formation of five distinct enzymes, LDH1 to LDH5. Compared to LDH-H, LDH-M has a higher Km and a higher Vmax for pyruvate reduction. Consequently, LDH5/LDH-4M preferentially catalyzes the reduction of pyruvate into lactate, LDH1/LDH-4H preferentially catalyzes the oxidation of lactate into pyruvate, and LDH2, LDH3, and LDH4 have intermediate enzymatic activities.

LACTATE DEHYDROGENASE (LDH) İzoenzim (LDH ) İçerik Bulunduğu Doku Yükseldiği Durumlar LDH1 ( H4) HHHH Myokard, Eritrosit Myokard infarktüsü LDH2 (H3M1) HHHM LDH3 (H2M2) HHMM Böbrek, İskelet Kası LDH4 (H1M3) HMMM LDH5 (M4) MMMM İskelet Kası, Karaciğer İskelet kası ve karaciğer hast.

CREATINE KINASE (CK) Creatine + ATP phosphocreatine + ADP (Fosfokreatin: Kas kasılması sırasında enerji rezervidir.) CK dimerik bir yapıdadır. Skeletal muscle  M subunit, Brain  B subunit, Üç farklı izoenzimi vardır. İzoenzim (CK) İçerik Bulunduğu Doku Yükseldiği Durumlar CK-1 BB Beyin SSS hast. CK-2 MB Myokard / Kalp Akut MI CK-3 MM İskelet kası, myokard

ALANINE TRANSAMINASE (ALT) AND ASPARTATE TRANSAMINASE( AST) - Oxoglutarate + L-aspartate - Oxoglutarate + L-alanine Aspartate aminotransferase (AST) Alanine aminotransferase (ALT) L- glutamate + oxaloacetate L - glutamate + pyruvate Alanine transaminase (ALT) and Aspartate transaminase (AST) enzimleri en çok karaciğerde bulunur, karaiğer hastalıklarının tanısında kullanışlıdır, viral hepatitlerde 20-50 kat yükselebilirler. Alanine transaminase (ALT) artışı hepatoselüler hasar ile ilişkilidir, karaciğer hasarı için spesifiktir. Aspartate transaminase (AST); Akut MI ve Musküler Distrofi’de orta dereceli bir artış gösterir.

AST / ALT

Makroenzimler Makroenzimler, normalden daha büyük molekül ağırlığına sahip self polimerizasyon veya diğer serum bileşenleri ile kompleks oluşturmuş enzimlere verilen genel bir ad olup, fizyolojik veya patofizyolojik olarak gelişebilirler. Literatürde amilaz, keratin kinaz (CK), laktat dehidrogenaz (LDH), alanin aminotransferaz (ALT) ve aspartat aminotransferaz gibi bir çok makroenzim tanımlanmıştır. Makroenzimler; akut ve kronik hepatit, çeşitli kanser hastalarında ve otoimmün hastalıklarda görülür.

TİP-1 MAKROENZİMLER İmmünglobülinler ve plazma enzimlerinin bağlanması ile ortaya çıkarlar.

TİP-2 MAKROENZİMLER İmmünglobülin bağlı olmayan makroenzimlerdir.

Karaciğer Hasarı & Enzimler (Viral Hepatit) Viral hepatitlerde serumda bilirubin artışından önce hızlı bir şekilde ALT ve AST aktivitesinin yükselmiş olduğu görülür.

Karaciğer Hasarı & Enzimler (Viral Hepatit)

Akut MI & Enzimler

Akut MI & Enzimler AST ve CK Akut MI’ı takiben 6 saat içinde yükselir, HBDH ve LDH daha geç yükselir ve yüksekliği 5-6 günden fazla devam eder. HBDH LDH AST CK CK-MB

ALKALINE PHOSPHATASE (ALP) Yüksek pH’da en yüksek aktiviteye (pH=9.0-10.5) sahiptirler. Bütün vücutta yaygın şekilde bulunur. Karaciğer, kemik plasenta ve bağırsaklarda yüksek düzeylerdedir. Hepatobiliyer sistem ve kemik hastalıklarının tanısında kullanışlıdır. Hepatobiliyer tıkanma; safra kanalları çevresindeki hepatositlerde ALP sentezini uyarır, yüksek ALP düzeyleri intrahepatik tıkanmadan ziyade ekstrahepatik biliyer tıkanmanın göstergesidir. Kemiklerde, osteoblastlar tarafından sentezlenir. Rikets, osteomalazi, kırık iyileşmesi, kanser metastazı gibi kemik hastalıklarında yükselir.

 glutamyltransferase ( GT) Amino acid + Glutathione  -glutamyl amino acid + Cysteinylglycine Membranlardan amino asit transportuyla ilişkilidir. Başlıca karaciğerin safra kanallarında, böbrek ve pankreasta bulunur. Enzim aktivitesi bir takım ilaçlar ve alkol tarafından indüklenir. -GT karaciğer hastalıklarında özellikle de tıkanma sarılığında yükselir. -GT düzeyleri karaciğer sirozu ve alkole bağlı karaciğer hastalığının bir belirteci olarak da kullanılır.

Tıkanma Sarılığı & Enzimler

ASİT FOSFATAZ (ACP) AMİLAZ pH 5.0-6.0’da en yüksek aktivite gösterir. Prostat, karaciğer, dalak ve eritrositlerde bulunur. Ana kaynak prostat bezi olup prostat hastalığının bir markırı olarak kullanılır. AMİLAZ Nişasta gibi kompleks karbonhidratların sindiriminde görevlidir. Pankreas ve tükürük bezlerinden salgılanır. Akut pankreatit (&Lipaz) ve parotitislerde yükselir.

Enzim Eksikliği

Enzimler & Ölçüm Yöntemleri Kinetik ölçüm End point ölçüm Elektroforez

Enzim Aktivitesi & Kinetik Ölçüm Enzim aktivitesi; IU (International unit) olarak ifade edilir: Dakikada, 1 mikromol (mol) substratın ürüne çevrilmesini katalizleyen enzim miktarına karşılık gelir.

MEASUREMENT OF ENZYMES

Enzim Aktivitesi & Kinetik Ölçüm p-NPP + H2O ALP, Mg2+ pH 10.3 p-NP (benzenoid form) + PO43- Renksiz Para nitro phenylphosphate p-NP (quinonoid form) + PO43- Sarı 405nm abs. ölçümü Kemik izoenzimi ısıya duyarlıdır, 56oC’de kemik ALP’ı inaktive olur.

Enzimler & Elektroforez

Conditions in which level of activity in serum is elevated NAME OF THE ENZYME Conditions in which level of activity in serum is elevated Aspartate Amino transferase (AST) Serum glutamate-oxaloacetate transaminase (SGOT) Myocardial infarction, Liver disease especially with liver cell damage Alanine Amino transferase (ALT) Serum glutamate-pyruvate transaminase (SGPT) Liver disease especially with liver cell damage Alkaline Phosphatase (ALP) Liver disease- biliary obstruction Osteoblastic bone disease-rickets Acid Phosphatase (ACP) Prostatic carcinoma  glutamyl Transferase ( GT) Liver disorder like liver cirrhosis Creatine kinase (CK) Myocardial infarction and skeletal muscle disease(muscular dystrophy Lactate Dehydrogenase (LDH) Myocardial infarction, other diseases like liver disease.some blood diseases  Amylase Acute pancreatitis

Preanalitik Faktörler Yaş (AST, ALP) Cinsiyet (GGT, erkeklerde daha yüksek) Fizyolojik durumlar (gebelikALP) Hemoliz (AST, LDH, CK-MB)

Referans Aralıklar