Как и прочие белки, по молекулярному составу ферменты делятся на простые и сложные, причем сложные содержат белковый компонент (апофермент, или апоэнзим) и небелковый (кофермент, или коэнзим). Чаще всего коэнзимом является металл, витамин или его производная. По размерам коэнзим во много раз меньше, чем апоэнзим. Функциональная активность фермента определяется кофигурацией его молекулы, создающей специфическое взаимное расположение аминокислот. Это зависит от ряда факторов: вида и концентрации субстрата (объекта, на который воздействует фермент), температуры, рН среды (для каждой реакции есть свои оптимальные температура и рН), наличия и отсутствия ингибиторов (веществ, подавляющих работу ферментов). Важнейшей особенностью ферментов является их уникальная специфичность, то есть возможность взаимодействовать только с одним субстратом или с группой веществ, сходных по своему строению.
Изменение активности одних и тех же ферментов происходит при самых различных заболеваниях и, следовательно, не становится специфичным для какой-либо патологии.
Поэтому определение активности ферментов имеет диагностическое значение только при сопоставлении с изменениями других показателей и клинической картиной заболевания в целом.
На сегодняшний день подробно описано около 1000 энзимов, и из них более 50 нашли использование в клинической лабораторной диагностике.
В нашем теле у каждого органа есть свой специфический набор ферментов. Определяя их активность, можно судить и о том, как работает сам орган. Правда, в основном эта работа происходит во внутриклеточной среде, но и анализ внеклеточных составляющих (в данном случае плазмы или сыворотки крови) позволяет судить о процессах, идущих в клетках, и функциональном состоянии органов и тканей.
Определение активности ферментов в сыворотке или плазме крови стало одним из рутинных лабораторных анализов в 1954 г., когда стало ясно диагностическое значение повышенной активности аспартатаминотрансферазы (АСТ, содержится в большом количестве в миокарде и резко повышает активность при инфаркте миокарда) и аланинаминотрансферазы (АЛТ, содержится во всех паренхиматозных органах. Его активность в плазме напрямую связана с патологическими процессами в ткани печени).
Дальнейшие исследования показали, что для каждого фермента в процессе заболевания есть свое время появления в сыворотке крови, нарастание активности вплоть до определенного пика и последующая инактивация. Это связано с тем, что патологический процесс вызывает разрушение клеток, чье содержимое (в том числе и ферменты) в итоге оказывается в крови.
Так называемая длительность периода полураспада ферментов является главным фактором, определяющим период времени, когда активность фермента повышена в плазме или сыворотке крови.
Активность ферментов измеряется в моль/(с×л); мкмоль/(с×л), нмоль(с×л).
Международная единица (МЕ, UE) измеряется в мкмоль/(мин×л) и равна 16,67 нмоль/(с×л).
Относительно новая единица каталитической активности – нкатал/л – равна нмоль/(с×л).
АСТ (АсАТ), или аспартатаминотрансфераза, – клеточный фермент, участвующий в обмене аминокислот. АСТ содержится в тканях сердца, печени, почек, нервной ткани, скелетной мускулатуры и других органов. Благодаря высокому содержанию в тканях этих органов, анализ крови АСТ – необходимый метод диагностики заболеваний миокарда, печени и различных нарушений мускулатуры.
Норма АСТ в крови для женщин – до 31 Ед/л, для мужчин норма АсАТ – до 41 Ед/л.
Анализ крови может показать повышение концентрации АСТ при:
• инфаркте миокарда;
• вирусном, токсическом, алкогольном гепатите;
• стенокардии;
• остром панкреатите;
• раке печени;
• остром ревмокардите;
• тяжелой физической нагрузке;
• сердечной недостаточности.
АСТ повышен при травмах скелетных мышц, ожогах, тепловом ударе и вследствие кардиохирургических операций.
Анализ крови АсАТ показывает понижение уровня АсАТ в крови вследствие тяжелых заболеваний, разрыва печени и при дефиците витамина В6
.АлАТ (АЛТ), или аланинаминотрансфераза, – фермент печени, участвующий в обмене аминокислот. Наряду с АСТ в большом количестве содержится АЛТ в печени, почках, в сердечной мышце, скелетной мускулатуре. При разрушении клеток этих органов, вызванных различными патологическими процессами, происходит выделение АЛТ в кровь человека, и анализ покажет высокий АлАТ в крови. В здоровом организме содержание показателя АЛТ в крови незначительно.
Норма АЛТ (норма АлАТ) для женщин – до 31 Ед/л, для мужчин норма АлАТ – до 41 Ед/л.
Повышение АЛТ – признак таких серьезных заболеваний, как:
• вирусный гепатит;
• токсическое поражение печени;
• цирроз печени;
• хронический алкоголизм;
• рак печени;
• токсическое действие на печень лекарств (антибиотиков и др.);
• желтуха;
• сердечная недостаточность;
• миокардит;
• панкреатит;
• инфаркт миокарда;
• шок;
• ожоги;
• травма и некроз скелетных мышц;
• обширные инфаркты;
• сердечная недостаточность.