Модуль «Ферменты» · урок

Медицинская энзимология

Фермент как причина болезни, свидетель повреждения и лекарство: энзимопатии, энзимодиагностика, энзимотерапия

черновик — не проверено медэкспертом

Режим:

0 из 8 секций

Содержание урока · 0/8

01 / 08

Чему ты научишься

Называть три направления медицинской энзимологии и давать определение каждому
Классифицировать энзимопатии: наследственные (по типам нарушенного обмена) и приобретённые (алиментарные, токсические, при патологических состояниях)
Разбирать фенилкетонурию, галактоземию и острую перемежающуюся порфирию как модели метаболического блока
Формулировать принципы энзимодиагностики и различать три группы ферментов плазмы крови
Читать ферментный спектр: нормы АСТ, АЛТ, ЛДГ, КК; соотношения трансаминаз; изоферменты при инфаркте, гепатите, панкреатите, мышечной дистрофии
Объяснять использование ферментов как аналитических реактивов (глюкозооксидазный метод)
Ориентироваться в направлениях энзимотерапии и называть препараты каждого направления

02 / 08

Теория

Три направления. Энзимопатии

Энзимология — раздел биохимии, изучающий ферменты и катализируемые ими реакции. Медицинская энзимология — применение ферментов в медицине; три направления:

энзимопатология — болезни, вызванные дефектами ферментов (фермент — причина);
энзимодиагностика — диагноз по активности ферментов в биологических жидкостях (фермент — свидетель);
энзимотерапия — ферменты как лекарства (фермент — лекарство).

Энзимопатии — заболевания, вызванные дефектами ферментов; делятся на наследственные (первичные) и приобретённые (вторичные).

Наследственные (наследуются в основном рецессивно-аутосомно): дефект гена фермента или гена регуляторного белка. Два сценария блока метаболического пути:

не образуется конечный продукт (альбинизм — нет пигмента);
накапливаются токсичные предшественники (алкаптонурия — гомогентизиновая кислота в суставах).

По типу нарушенного обмена: аминокислот (фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия), углеводов (галактоземия, непереносимость фруктозы, гликогенозы), липидов (липидозы), нуклеиновых оснований (подагра, синдром Леша-Нихана), соединительной ткани (мукополисахаридозы), ферментов ЖКТ (муковисцидоз, целиакия, непереносимость лактозы), стероидов.

Фенилкетонурия: нет фен-4-монооксигеназы (Фен → Тир) → накопление Фен и фенилпировиноградной, фенилмолочной, фенилуксусной кислот → поражение нервной ткани ребёнка. Диагноз — Фен в крови; лечение — исключение Фен из питания (Тир становится незаменимым). Галактоземия: нет ферментов превращения галактозы в глюкозу → катаракта, поражение печени и мозга; лечение — исключение молочного сахара.

Приобретённые: алиментарные (дефицит витаминов и др.; витамин A — куриная слепота), токсические (цианиды и CO — железо гема цитохромов; фториды — Mg²⁺-ферменты; антивитамины), вызванные патологическими состояниями (сдвиги КОС и температуры меняют активность ферментов).

Энзимодиагностика и энзимотерапия

Энзимодиагностика — диагностика по активности ферментов в биологических жидкостях (кровь, моча, слюна, ликвор, биоптаты). Три направления: активность органо-/органеллоспецифических ферментов и изоферментов; определение констант (Km, оптимумы) — наследственные патологии; ферменты как реактивы.

Три группы ферментов плазмы:

секреторные — работают в самой плазме (ЛПЛ, ЛХАТ, ферменты свёртывания);
экскреторные — работают в просвете ЖКТ, в кровь попадают при повреждении желёз (амилаза, липаза, трипсин);
клеточные (индикаторные) — работают внутри клеток, выходят в кровь при повреждении и некрозе.

Принципы: клеточные ферменты почти не проникают в кровь из неповреждённых клеток; выход пропорционален степени повреждения; изменённая активность стабильна около суток; цитозольные ферменты в плазме — воспаление, митохондриальные и ядерные — некроз.

Нормы сыворотки: АСТ 6–25 МЕ/л, АЛТ 6–26 МЕ/л, ЛДГ 55–140 МЕ/л, КК до 90 МЕ/л.

Профили:

инфаркт миокарда: АСТ > АЛТ (в десятки раз), КК-МВ, ЛДГ₁ и ЛДГ₂; первым появляется белок тропонин;
острый гепатит: АЛТ > АСТ, ЛДГ₄ и ЛДГ₅, γ-глутамилтранспептидаза (также при циррозе);
панкреатит: α-амилаза и панкреатическая липаза;
мышечная дистрофия: КК-ММ (в 50 раз);
КК-ВВ не проходит ГЭБ — для диагностики ЦНС непригодна;
кислая фосфатаза — карцинома простаты; щелочная — кости, закупорка желчных протоков (и физиологически при беременности, у детей).

Энзимотерапия — применение ферментов и регуляторов их активности с лечебной целью:

заместительная: абомин, ацидинпепсин (пепсин); панкреатин, мезим-форте, панцитрат, креон; фестал, энзистал, дигестал, панзинорм-форте; тилактаза (лактазная недостаточность);
местная: трипсин, химотрипсин, коллагеназа (гнойные раны); лидаза, ронидаза (рубцы, гематомы, контрактуры);
тромболитическая: фибринолизин, стрептокиназа (стрептолиаза), стрептодеказа, урокиназа — через превращение плазминогена в плазмин;
нуклеазы: РНК-аза, ДНК-аза (вирусные заболевания), пульмозим (муколитик); аспарагиназа — лейкозы;
системная: вобэнзим, флогэнзим; иммобилизованные ферменты: профезим, «искусственная почка»;
препараты коферментов: кокарбоксилаза, рибофлавина мононуклеотид, флавинат, пиридоксальфосфат, кобамамид;
ингибиторы ферментов (см. урок «Ингибирование ферментов»).

Конспект — для повторения перед парой или экзаменом; сам материал — в полном уроке.

03 / 08

Интерактив: бланк анализа по органам

Перед тобой один и тот же набор ферментов при разных болезнях. Переключай патологию и смотри, что меняется в бланке: диагноз ставят не по одному повышенному ферменту, а по рисунку профиля целиком. Строки бланка раскрываются по тапу.

Поражённая ткань: сердечная мышца (миокард)

Изофермент креатинкиназы из сердечной мышцы. Молекула КК — димер из субъединиц M (мышца) и B (мозг); МВ-форма находится преимущественно в миокарде, поэтому её появление в крови прямо указывает на сердце.

Именно эти две изоформы резко повышаются при инфаркте миокарда — они преобладают в сердечной мышце. Общая ЛДГ такой информации не даёт, нужен изоферментный спектр.

При инфаркте активность обеих трансаминаз возрастает в десятки раз, но АСТ поднимается сильнее АЛТ. Соотношение АСТ > АЛТ — сердечный рисунок.

Тоже растёт, но слабее АСТ. Сама по себе повышенная АЛТ на сердце не указывает — важно соотношение с АСТ.

Эти изоформы принадлежат печени и скелетным мышцам. При инфаркте они не поднимаются — и это часть диагноза не хуже, чем то, что поднялось.

Сердечный профиль: КК-МВ и ЛДГ₁₋₂ вверх, АСТ > АЛТ, печёночно-мышечные ЛДГ₄₋₅ спокойны. Отдельно запомни: одним из первых при инфаркте в крови появляется тропонин — но это белок, а не фермент, и в бланке ферментов его нет.

04 / 08

Практика: собери реакцию

Лактатдегидрогеназная реакция

лактат + NAD⁺ ⇄ пируват + NADH + H⁺ (лактатдегидрогеназа)

окисление (дегидрирование)среднесобрать →

Амилазная реакция

крахмал + H₂O → мальтоза + декстрины (α-амилаза, Ca²⁺)

гидролизсреднесобрать →

Сахаразная реакция

сахароза + H₂O → глюкоза + фруктоза (сахараза)

гидролизлегкособрать →

В уроке открыты уровни 1–2; остальные — в конструкторе.

Собрать реакции темы →

05 / 08

Мини-тест

Вопрос 1 из 4

Режим КОНСПЕКТ — разминка-повторение на ключевых вопросах, результат не записывается. Зачётный результат — за полный тест из 12 вопросов в режимах ПОЛНЫЙ и УГЛУБЛЁННО.

Какие три направления выделяют в медицинской энзимологии?

06 / 08

🩺 Зачем врачу это знать?

Задача 1 из 3Три пациента, одна боль

В приёмное отделение почти одновременно поступают трое мужчин; каждый жалуется на сильную боль в верхней половине живота и нижней части грудной клетки — по жалобам их не различить. У всех взят один набор ферментов. Пациент А, 57 лет: КК 480 МЕ/л (норма до 90) с повышением за счёт МВ-изоформы; АСТ 180 МЕ/л (норма 6–25), АЛТ 70 МЕ/л (норма 6–26); ЛДГ 420 МЕ/л (норма 55–140), при электрофорезе преобладают ЛДГ₁ и ЛДГ₂; амилаза в норме. Пациент Б, 41 год: АЛТ 640 МЕ/л, АСТ 310 МЕ/л; ЛДГ повышена за счёт ЛДГ₄ и ЛДГ₅; резко повышена γ-глутамилтранспептидаза; КК и амилаза в норме. Пациент В, 45 лет: резко повышена активность α-амилазы и панкреатической липазы; КК, АСТ и АЛТ в пределах нормы.

Боль у пациента А началась четыре часа назад и иррадиирует в левую руку. Какой диагноз подсказывает его ферментный спектр?

Задача 2 из 3Приступ с тёмной мочой

Пациентка 28 лет поступила с приступом: интенсивные боли в животе, нервно-психические расстройства, нарастающая слабость конечностей вплоть до параличей, эпизоды дыхательной недостаточности. Обращает на себя внимание тёмный цвет мочи. Установлен диагноз: острая перемежающаяся порфирия — наследственный дефект фермента пути синтеза гема (порфобилиноген-дезаминазы).

Как дефект одного фермента объясняет столь разнообразную картину?

Задача 3 из 3Молоко, которое перестало подходить

Пациент отмечает вздутие живота, боли и диарею после употребления молока. Диагностирована непереносимость лактозы — недостаточность фермента лактазы, расщепляющей молочный сахар в тонкой кишке. Врач назначил препарат тилактазы.

К какому направлению энзимотерапии относится это назначение?

07 / 08

Карточки для повторения

Карточка 1 из 16знал 0·не знал 0

Свои карточки

Добавь то, что хочешь запомнить своими словами, — карточка попадёт в колоду и будет помечена «моя».

08 / 08

Итог

Медицинская энзимология — применение ферментов в медицине; три направления: энзимопатология (фермент — причина болезни), энзимодиагностика (фермент — свидетель повреждения), энзимотерапия (фермент — лекарство). Ферменты служат и аналитическими реактивами (глюкозооксидаза — глюкоза, уреаза — мочевина, дегидрогеназы — пируват, лактат, этанол).
Наследственные энзимопатии (рецессивно-аутосомное наследование) — дефект гена фермента или его регуляторного белка; у дефектного фермента меняются активность, сродство к субстратам и оптимумы, поэтому определение констант — решающий метод диагностики. Сценарии блока: дефицит продукта (альбинизм) и накопление токсичных предшественников (алкаптонурия — гомогентизиновая кислота); при порфирии — оба сразу (нейротоксичные 5-АЛК и порфобилиноген + дефицит гема).
Фенилкетонурия: нет фен-4-монооксигеназы (Фен → Тир) — накапливаются фенилаланин и фенилпировиноградная, фенилмолочная, фенилуксусная кислоты, страдает нервная ткань ребёнка; диагноз по Фен крови; лечение — исключение Фен из питания (Тир становится незаменимым). Галактоземия: нет ферментов превращения галактозы в глюкозу — катаракта, поражение печени и мозга; лечение — исключение молочного сахара.
Приобретённые энзимопатии: алиментарные (дефициты компонентов пищи; витамин A — куриная слепота), токсические (цианиды и CO — геминовое железо цитохромов; фториды — Mg²⁺-ферменты; антивитамины), при патологических состояниях (сдвиги КОС и температуры: при ацидозе и лихорадке катаболические ферменты активируются, анаболические угнетаются).
Принципы энзимодиагностики: клеточные ферменты почти не выходят из целых клеток; выход пропорционален повреждению; изменённая активность стабильна около суток; используются органоспецифичные ферменты. Цитозольные ферменты в плазме — воспаление, митохондриальные и ядерные — некроз. Группы ферментов плазмы: секреторные, экскреторные, клеточные (индикаторные).
Нормы сыворотки: АСТ 6–25 МЕ/л, АЛТ 6–26 МЕ/л, ЛДГ 55–140 МЕ/л, КК до 90 МЕ/л. Профили: инфаркт — АСТ > АЛТ, КК-МВ, ЛДГ₁/ЛДГ₂ (первый белок — тропонин); гепатит — АЛТ > АСТ, ЛДГ₄/ЛДГ₅, ГГТ; панкреатит — амилаза и липаза; мышечная дистрофия — КК-ММ (в 50 раз); КК-ВВ не проходит ГЭБ. Кислая фосфатаза — карцинома простаты; щелочная — кости и холестаз (физиологически — беременность, дети). Изоформы разделяют электрофорезом.
Энзимотерапия: заместительная (абомин, ацидинпепсин; панкреатин, мезим-форте, панцитрат, креон; фестал, энзистал; тилактаза), местная (трипсин, химотрипсин, коллагеназа; лидаза, ронидаза), тромболитическая (фибринолизин, стрептокиназа, стрептодеказа, урокиназа — через плазминоген → плазмин), нуклеазы (ДНК-аза, РНК-аза, пульмозим), аспарагиназа при лейкозах, системная (вобэнзим, флогэнзим), иммобилизованные ферменты (профезим, «искусственная почка»), препараты коферментов и ингибиторы ферментов.
Ограничения энзимотерапии: антигенность нативного белка, потеря активности при денатурации, подверженность протеолизу — ответ на них даёт иммобилизация. Патологией может быть и избыток активности фермента (ГМГ-КоА-редуктаза, ферменты свёртывания).

Дошёл до конца — отметь урок

Прогресс темы: 0% (теория, тест, реакции, карточки, клиника)

Это финальная тема модуля «Ферменты»: путь от белковой природы и активного центра через механизм действия, кинетику, ингибирование и регуляцию завершился клиникой — анализом крови и рецептом. Для закрепления собери в конструкторе реакции ЛДГ, амилазы и сахаразы и пройди колоду карточек; перед экзаменом повтори режим «Конспект» каждого из восьми уроков. Далее по программе — модуль «Углеводы», где ферменты встретятся на каждом шаге.

🧪 Собрать реакции темы →🃏 Карточки для повторения