ENZİMLER VE KLİNİK UYGULAMALARI

ENZİM NEDİR? Canlı hücrelerde sentez edilen, protein yapısında olan ve biyolojik aktivite gösteren moleküllerdir

Enzimler biyolojik katalizörlerdir Bir hücrede hemen hemen bütün reaksiyonlar enzimler tarafından katalizlenir Enzimle katalizlenen reaksiyonlar enzimin olmadığı reaksiyonlardan çok daha hızlı reaksiyonları katalizlerler

Bir enzimin aktivite gösterebilmesi için; Koezim veya Kofaktörler Koenzim ; enzimin katalitik aktivitesini arttıran organik moleküllerdir Kofaktör ; metal iyonlar

Klinik enzimolojinin amacı; hastalıklarda enzim aktivitelerindeki değişikleri ölçerek organlardaki patolojik değişiklerin yerlerini ve tipini belirlemeye çalışmaktır.

Hücresel hasarın belirleyicileri olarak bilinen enzimlerin ölçümleri, klinik laboratuarın en önemli işlevleri arasındadır. − Enzimler hücre içerisinde sentezlenmekte ve çoğu fonksiyonlarını burada göstermektedir.

− Normalde plazmada bulunan hc içi enzimlerin bir kısmının, hc’lerin harap olmasından veya sağlıklı hc’lerden taşması sonucu ortaya çıktığı sanılmaktadır. − Serum enzimlerinin normal değerlerden düşük olması genellikle genetik hasar sonucu enzim sentezlenmemesi yada hastalık nedeni ile sentezindeki azalmaya bağlıdır.

Plazma veya Serum Enzim Düzeylerini Etkileyen Faktörler Enzimlerin Temizlenmesi Enzimlerin Kan Dolaşımına Girişi Hücrelerden Enzimlerin Sızması Yaralanmış Hücrelerden Enzim Salınımı Enzim Sentezindeki Artış veya Azalmaya Bağlı Değişiklikler

Tanıda Önemli Enzimlerin Dokulara Dağılımı TEMEL KAYNAĞI KLİNİK UYGULAMA ACP (asit fosfataz) Prostat,eritrosit Prostat Ca ALT Kc,iskelet kası,kalp Kc parankimal hast. ALD (aldolaz) İskelet kası, kalp Kas hast. ALP Kc,kemik,barsak,böbrek,plasenta Hepatobilier,kemik hast. AMİLAZ Tükrük bezleri,pankreas,over Pankreas hast. AST Kc,İskelet kası,kalp,böbrek,eritrosit MI,Kc parankim,kas hast. CK İskelet kası,beyin,kalp MI,kas hast. GGT Kc, böbrek Hepatobilier hast,alkolik LDH Kalp,Kc, iskelet kası,eritrosit MI,hemoliz,Kc parankim hast 5 NT Hepatobilier sistem Hepatobilier hast.

Aminotransferazlar Aspartat Aminotransferazlar (AST) 1-Kalp 2- Kc L-Aspartat +α-keto glutarik asit Okzaloasetat+L-Glutamat AST Doku Düzeyleri 1-Kalp 2- Kc 3- İskelet kası 4- Böbrek 5- Beyin 6- Eritrosit * AST’nin kandaki yarı ömrü 17 saattir *Eritrosit içi konsantrasyonu serumdan yüksek olduğu için hemolizli serumlarda hatalı yüksek sonuçlar elde edilir *** Bu dokulardan herhangi birinde oluşan hasarda kandaki AST düzeyi artmaktadır. Yani hem kas hastalıklarında hem de MI’de bu enzimin kandaki düzeyi artmaktadır. AST karaciğer hasarının spesifik bir göstergesimidir???

Alanin Aminotransferaz (ALT) L-Alanin+α-keto glutarik asit Piruvat+L-Glutamat * En çok Kc’de bulunur * Dolaşımdaki yarı ömrü 50 saattir Serum ALT düzeylerindeki en çok artış parankimal Kc hast. gözlenir. Dolayısı ile bu enzimin esas kullanımı hepatoselüler hasarın saptanmasıdır.

Klinik Uygulama ve Önemi -Hepatoselüler hst’da AST ve ALT (normalden 20-50 kat fazla) -Viral Hepatitlerde, enfeksiyon başlangıcından 1-2 hf sonra AST ve ALT düzeyleri pik yapar, 3-5 hf.arası normal düzeye iner. -Toksik hepatit tablosunda da enzim düzeyleri -Kc sirozunda başlangıç döneminde aminotransferaz düzeylerinde 4-5 kat

- Kc’rin primer veya metastatik kanserlerinde enzim düzeyleri 5-10 kat -Alkol alımından, opioid, salisilat ve ampisilin kullanımından sonra yükselebilir. - Akut MI geçiren hastalarda uygun zaman aralığında ölçülürse AST aktivitesi normalin 4-5 katı dır. Bu artış 10-15 kata ulaşması durumunda fatal infarktı gösterir. Serum AST deki artış infarktüsten 8-12 saat sonra başlar ve 2. gün pik yapar ve 5. gününde normale döner. MI geçiren hst da serum ALT düzeylerinde artış daha azdır

Kreatin Kinaz (CK) Kreatinin ATP aracılığı ile reversible fosforilasyonunu katalizler. Kas kontraksiyonu sırasında reaksiyon tersine katalizlenerek tekrar ATP formunda enerji kullanılabilir hale getirilir. CK Kreatin + ATP Kreatinfosfat+ADP CK konsantrasyonu beyin, myokard dokusu ve iskelet kasında en yüksektir. Diğer dokularda çok az bulunur. Kc ve eritrositlerde hiç yoktur. Serum CK aktivitesi cinsiyet, yaş, kas kütlesi ve ırk ile bağlantılıdır.

Klinik Uygulama ve Önemi Başta Duchenne tipi olmak üzere tüm muskuler distrofilerde serum CK aktivitesi Ezici yaralanmalar, kas nekrozu, alkolizm, ve alkolik myopati, ağır eğzersizler, viral enfeksiyonlar, sepsis, intramuskuler enjeksiyonlar, cerrahi ve direkt travmalar ve bazı ilaçlar da serum CK düzeylerini

CK aktivitesine etki eden iLAÇLAR, - Aminokaproik asit - Lidokain - Amfoterisin B - D-penisilamin - Karbenoxolon - Kinidin - Siklopropan - Dietil eter - Halotan

- MI ‘dan sonra ilk 4-6 saat içerisinde serum CK , 18-30 - MI ‘dan sonra ilk 4-6 saat içerisinde serum CK , 18-30. saatlerde pik yapar, 3. gün normal düzeye iner - Hipotiroidi hastalarında CK düzeyi 5 kat - Yatak istirahatinin, serum CK düzeyini %20 hatta bazı hastalarda daha da saptanmıştır.

Kreatin Kinaz İzoenzimleri İki alt üniteden oluşur Beyin (B) ve kas (M) olarak adlandırılır BB izoenzimi CK1 en çok beyinde, daha az Ac, prostat, mesane, plasenta ve tiroid bezinde. BM izoenzimi CK2 en çok myokard dokusundadır MM izoenzimi CK3 en çok iskelet kasında ve daha az olarak myokarda bulunur.

Aldolaz (ALD) Sitoplazmada yer alan glikolitik enzimdir Fruktoz-1,6 difosfat DHAP+GA3P - Kas hst.rının tanısında kullanılır. En fazla Duchenne tipi muskuler distrofilerde saptanır. - MI da serum ADL aktivitesi 5-8 kat gösterir. Yükselme ve düşüş AST aktivitesi ile parallellik gösterir. - Viral hepatitte normalin 7-20 katı gösterir. - Kortizol ve ACTH preparatlarının kullanılması serum ADL aktivitesini

Laktat Dehidrogenaz (LDH) Tüm memeli dokularında yaygın olarak bulunur. Myokard, böbrek, Kc ve kas en zengin dokulardır. LDH Piruvat + NADH+H Laktat +NAD Serum LDH artışı birçok hastalıklarda görülür. * 2 - 40 katına ulaşabilen en yüksek değerler; - Megaloblastik anemi - Metastatik Kc kanseri - Şok - Hipoksi

MI başlangıcından sonra ilk 24 saat içerisinde hemen hemen bütün hast MI başlangıcından sonra ilk 24 saat içerisinde hemen hemen bütün hast. LDH düzeyleri yükselir. En yüksek değerler Kc veya ekstrahepatik metastaz yapmış olgularda rastlanır

LDH İzoenzimleri 5 ayrı komponentten oluşur. Kalp polipeptit zinciri (H) ve iskelet kası zinciri (M) olmak üzere iki farklı subinitin dört tanesinin bir araya gelmesi ile izoenzimler oluşur - HHHH (LDH1) - HHHM (LDH2) - HHMM (LDH3) - HMMM (LDH4 ) - MMMM (LDH5)

Myokard ve eritrositlerde LDH1 ve LDH2 İskelet kası ve Kc’de LDH4 ve LDH5 Ac, dalak, tiroid’de LDH3 Akut MI’ da LDH serumda 48 saat boyunca yüksek kalır.

İzositrat Dehidrogenaz (ICD) ICD enzimi Kc, kalp, iskelet kası, böbrek, adrenal bez ve eritrositlerde bulunur. Serumda bulunan enzim aktivitesi esas olarak Kc kaynaklıdır Serum ICD aktivitesindeki artış parankim hasarının duyarlı bir göstergesidir.

Glutamat Dehidrogenaz (GLD) En çok Kc, myokard ve böbrekte bulunur. Normal serumda eser miktarda bulunur Ancak hepatoselüler hasarın olduğu Kc hst. da serum enzim aktivitesi Serum GLD aktivitesinde en fazla artış halotan entoksikasyonda meydana gelir.

Alkalen Fosfataz (ALP) Fosfataz grubu enzimlerindendir Kc, kemik, böbrek barsak ve plasentada bulunur. Barsaklarda lipidlerin taşınması ve kemikte kalsifikasyon olayları ile ilişkilidir. Normal kişilerin serum ALP enziminin çoğu, Kc ve kemik kökenli izoenzimlerinden oluşur

Serum ALP enzim aktivitesinin ölçülmesi 2 grup hastalıkta önemlidir. - Hepatobilier hast. - Kemik hastalıkları ● Özellikle ekstrahepatik tıkanmalarda ALP artışı daha belirgindir. Bu artış serum bilirubin artış hızına paraleldir.

ALP İzoenzimleri Serumdaki total ALP aktivitesini Kc, kemik ve gebe kadınlarda plasental kökenli izoenzimler oluşturur. Plasental izoenzim ısıya dayanıklıdır. Serum 56 C’de 15 dak. Isıtıldığında kemik kökenli izoenzim %90, barsak ve Kc kökenli izoenzimler %60 oranında inhibe olur

SAFRA SİSTEMİ ENZİMLERİ Safra sisteminin incelenmesinde başlıca 4 enzim aktivitesi kullanılır. Alkalen Fosfataz 5-nükleotidaz Gamaglutamil transferaz Lösin aminopeptidaz

5 ' -Nükleotidaz (5 ' -NT) Fosfataz grubu bir enzimdir AMP gibi,nükleozid 5-fosfatları etkiler ve inorganik fosfatın ayrılmasını sağlar Organizmadaki dokuların hemen hepsinde ve sitoplazmik membranda lokalize olarak bulunur. 5' -NT Adenozin 5-monofosfat+H2O Adenozin+ Fosfat

5'–Nükleotidazın serum aktivitesi hepatobilier hst.da 2-6 kat kadar Kemik hst.da normal düzeydedir. Bu nedenle serum ALP aktivitesindeki artışın hepatobilier hast.? kemik kökenli hast.? 5'–Nükleotidaz enzimi kullanılır. Hepatobilier hast.da tanı koydurucu özelliği ALP’dan daha spesifiktir.

Gamaglutamil Transferaz (GGT) GGT hc membranı ve mikrozomal fraksiyonlarda yer alır Hc membranından A.A taşınması ve glutatyon metabolizması ile ilişkilidir. En çok böbrek dokusunda bulunur, Kc ve pankreas da GGT’den zengindir. Serumdaki GGT aktivitesinin hepatobilier sistemden kaynaklandığı sanılmaktadır GGT’nin esas klinik değeri hepatobilier hast.dır

Primer veya sekonder Kc kanserlerinde Hepatitlerde hafif düzeylerde Yağlı Kc’ri olan obez hast.da GGT aktivitesi 2-5 kat GGT mikrozomal enzim olduğu için mikrozomal indüksiyonuna yanıt olarak doku değeri Bu özelliği nedeniyle kronik alkol kullananlarda, fenitoin ve fenobarbital gibi ilaçları kullananlarda serum düzeyleri Prostat bezinde GGT yüksek düzeylerdedir. Erkeklerde serum GGT aktivitesi daha

Lösin Amino Peptidaz (LAP) LAP düzeyleri hepatobilier hast. çoğunda Hepatit Siroz Metastatik Kc kanseri Pankreatit Hepatobilier hast.da serum LAP değerleri ALP ile paralellik gösterir.

Amilaz Hidrolaz grubu bir enzimdir. Amilopektin ve glikojen gibi dallanmış polisakkaritleri hidroliz eder. Yapıdaki α-1,4 glikozidik bağlarını parçalayarak glukoz molekülünü ana yapıdan ayırır. Bu enzim; pankreas ve tükrük bezi kaynaklıdır. Semen, testis, over, çizgili kas, Ac ve yağ dokusunda da bulunur.

Amilaz, böbrek glomerüllerinden geçebilecek kadar küçük moleküler yapıya sahip olduğundan, normalde idrarda bulunan tek plazma enzimidir. Serum amilaz aktivitesi başta pankreas hast., tükrük bezi lezyonları, böbrek yetmezliği ve transplantasyonu, akut alkolizm olmak üzere bir çok hast.da Akut pankreatitde 2-12 saatte enzim aktivitesi başlar, 12-72 saatte pik yapar ve 3-4 günde normale döner.

Böbrek yetmezliğinde renal klirensin azalmasına bağlı olarak serum amilaz düzeyleri Ac ve over tümörlerinde normalin 50 katına varan amilaz artışları olabilir. Pankreatitlilerde amilaz klirensi artar. Böbrek fonksiyon testleri normal olan kişilerde amilaz-kreatinin klirens oranı %2-5 arasındadır.

Akut pankreatitlilerde proteinlerin tubuler reabsorbsiyonu azalır ve amilaz-kreatinin klirens oranı (ACCR) % 8’in üzerine çıkar. Yanıklar, böbrek yetmezliği, myelom ve hemoglobinüri’de ACCR yükselir. İdrar amilazı X Serum Kreatini ACCR (%) = Serum Amilazı X İdrar Kreatini

Serumdaki amilaz molekülü Ig G, Ig A’ya yada yüksek molekül ağırlıklı plazma proteinleri ile komplex oluşturarak makroamilaz molekülünü meydana getirirler. Makroamilaz böbrek glomerüllerinden süzülemez ve serum amilaz düzeyleri Bu şekilde sağlıklı kişilerde amilaz aktivitesi 6-8 kat Bu duruma MAKROAMİLAZEMİ denir

Lipaz En fazla pankreasta bulunur. Trigliseritlerin monogliseritlere hidrolizini katalizler. Aktivitesini tam olarak gösterebilmesi için safra tuzları ve kolipaz adlı kofaktöre ihtiyaç duyar. Lipaz, kolik ve deoksikolik asitin oluşturduğu miçeller içindeki trigliseritleri hidroliz eder ancak direkt olarak miçellere bağlanamaz ve kolipaz, enziminin miçellere tutunmasını sağlar.

Akut pankreatitte serum lipaz aktivitesi 4-8 saat içerisinde başlar, 24 saatte pik yapar ve 8-14 günde normale döner. Lipaz düzeyleri, amilazdan daha uzun süre yüksek kalır. Amilaz ve lipaz serum aktiviteleri pankreatitlerde paralel seyretmediği için bu hast.da her ikisinin de ölçümünün yapılması önerilmektedir. Pankreas karsinomları veya taşları pankreas kanalının tıkanmasına yol açarak serum lipaz aktivitesinde artışa neden olurlar.

Tripsin Tripsin enzimi, lizin veya arginin A.A’rinin karboksil gruplarının diğer A.A’lerle oluşturdukları peptit bağlarını hidroliz eder Çocuklardaki kistik fibrozis hast.da pankreas tripsin salgısında azalma vardır. Tripsin düzeyleri duedonal sıvıda ya da taze feçeste belirlenir. Kronik böbrek yetmezliğinde de serum tripsin I düzeyleri yükselir Serum tripsin aktivitesinin en yararlı olduğu hastalıklar kronik hepatit ve kistik fibrozisdir.

Kimotripsin Triptofan, lösin, ve tirozin gibi A.A’rin karboksil gruplarındaki yada fenil alaninin aromatik kalıntılarındaki peptit bağlarını hidroliz eder. Pankres hast.incelenmesinde kullanılır. Kistik fibrozisde ve akut pankreatitte 3-5 katı artışlar gözlenir.

Kolinesteraz (ChE) Serumdaki kolinesteraza pseudokolinesteraz adı da verilir. Bunun nedeni eritrosit ve sinir dokusunda bulunan gerçek kolinesterazdan ayırt etmek içindir. Viral hepatit, siroz, metastatik karsinom da düzeyleri azalır. Akut viral hepatitte, hastalığın en ağır döneminde serum kolinesteraz aktivitesi en düşük seviyelerdedir.

Hasta iyileştikçe serum kolinesteraz düzeyleri normale döner Hasta iyileştikçe serum kolinesteraz düzeyleri normale döner. Bu nedenle serum kolinesteraz aktivitesi iyileşmenin ve prognozun bir indeksi olarak kullanılabilir. Serum kolinesteraz aktivitesinin düşük olması malnütrüsyon, akut enfeksiyonlar, anemiler, MI’da görülür.

Asit Fosfataz (ACP) Prostat dokusunda yüksek konsantrasyonlarda bulunur. ● Serum ACP düzeyleri metastatik prostat CA’da artar. Kanser dokusu, prostat kapsülünün dışına çıkmış hast.da %50-75’inde ACP düzeyleri Kanser dokusu, kapsülün içinde olan hast.da ACP düzeyleri genellikle normaldir.

Eritrositlerde de ACP aktivitesi olduğundan prostatik asit fosfataz enzimini prostat dışı kaynaklı asit fosfatazdan ayırt etmek gereklidir. Paget hastalığı ve kemik metastazı olan meme CA’da da serum asit fosfataz aktivitesi artar.

Anjiotensin Konverting Enzim (ACE) Bu enzim, ACE Anjiotensin I Anjiotensin II «kan basıncı düzenlenmesi ve elektrolit dengesi üzerinde önemli bir rol oynamaktadır» ACE’nin esas kaynağı Ac, özellikle pulmoner arterdeki endotel hücrelerdir ACE inhibitörleri ile tedavi edilen hastalarda enzim düzeylerinde azalma saptanması mümkündür

AMI tanısı için sıklıkla kullanılan belirleyiciler; - CK-MB, - LDH, - Miyoglobin, - Homosistein - Kardiyak Troponinlerdir.

Miyoglobin Miyoglobin, miyokard hasarı sonucu hücrelerden salınır ve kana karışır. İnfarktüsün başlamasından sonra birkaç saat içinde artış göstermektedir. Pik seviyesine CK’den daha erken ulaşır. Yükselme zamanının çok kısa olması ve iskelet kasının çok ufak hasarlarında da artması miyoglobinin AMI’deki seri tayinlerinin klinik önemini azaltır.

TROPONİNLER Kalp damar tıkanıklığı hakkında bilgi veren MI öncülü olarak değerlendirilir, İnfarktüs sonrasındaki 12 saat boyunca kanda yükselir, Troponin, farklı yapı ve fonksiyonlara sahip 3 alt üniteden oluşan bir proteindir. Troponin T (TnT), Troponin I (TnI), Troponin C (TnC),

cTn’ler

Kardiyak troponin T ve I (cTnT ve cTnI), AMI ve minör miyokardiyal hasarın saptanmasında önem kazanmışlardır. Troponin T ve troponin I’nın benzer biyokimyasal özelliklere sahip olduğu öne sürülmekte ve sonuçların birbirinin yerine kullanılabileceği kabul edilmektedir. Ancak bunun doğru olmadığını gösteren önemli biyokimyasal farklılıklar bulunmaktadır.

HOMOSİSTEİN H O M O S İ S T E İ N

Serum Enzimlerinin Klinik Uygulaması Hastalıkların tanısı konabilir Hastalığın gidişi incelenebilir Hastalık subklinik iken ortaya çıkartılabilir