Растенок - все о здоровье детей и будующих мам.
ГлавнаяНовостиКонтакты
 

Исследование ферментов в крови и моче

Исследование ферментов в крови и моче
Для исследования функционального состояния клеток почечной ткани все чаще используют ферментурию (энзимурию). Первые сообщения о присутствии в моче активных ферментов появились более 100 лет назад, однако интерес к ферментурии возник в последние два-три десятилетия в результате накопления большого клинического и экспериментального материала. В настоящее время в моче обнаружена активность около 70 ферментов и изоферментов, в основном почечного происхождения. В связи с этим особое внимание стали уделять исследованию ферментов и их изоферментов — весьма чувствительных индикаторов поражения почечной ткани.

Действительно, интенсивность выхода в мочу ферментов, вырабатываемых клетками почечного эпителия, можно рассматривать в качестве функциональной характеристики целостности мембранных структур, в первую очередь поверхностной плазматической мембраны.

Диагностическое значение активности ферментов в моче определяют их молекулярная масса, селективность их реабсорбции в проксимальных канальцах и их локализация в структурах нефрона.

В физиологических условиях путем гломерулярной фильтрации из плазмы в мочу экскретируются лишь ферменты с молекулярной массой ниже 70 кД.


К ним относятся амилаза, пепсиноген, липаза, лизоцим, рибонуклеаза, трипсиноген, урокиназа и др. Профильтровавшиеся низкомолекулярные ферменты практически полностью реабсорбируются в проксимальных извитых канальцах, поэтому повышенная экскреция этих ферментов с мочой может служить биохимическим маркером поражения тубулярного отдела нефрона. При увеличении проницаемости базальной мембраны клубочков становится возможной фильтрация в мочу ферментов с молекулярной массой более 70 кД, например плазменной холитгэстсразы. Этот фермент имеет молекулярную массу 440 кД и не синтезируется клетками почечных канальцев, благодаря чему его можно использовать в качестве маркера повреждения клубочкового аппарата.

Как известно, почечные канальцы представлены различными сегментами, отличающимися по протяженности, морфологии клеток, метаболическим и транспортным функциям, а также по участию в регуляции гормонального обмена. Эта функциональная гетерогенность нефрона предопределяет характерную локализацию в его отделах диагностически значимых ферментов.

Основным источником ферментов мочи являются клетки проксимальных канальцев, составляющие около 42% массы почечной ткани.


В эпителии этого отдела нефрона локализуется большая группа (более 30) ферментов лизосом и мембран краевой щеточной каемки. Согласно классификации U. Burchardt et al. (1983), в зависимости от внутриклеточной локализации основные диагностически значимые ферменты тубулярного эпителия почек можно разделить на ферменты краевой щелочной каемки, лизосомальные ферменты и ферменты цитозоля.

Ферменты первой группы связаны непосредственно с мембраной щеточной каемки эпителия, причем прочность этой связи для разных ферментов различна. Аланинаминопептидаза (ААП), участвующая в аминокислотном обмене, располагается в цитоплазматической мембране наиболее поверхностно. Базальная экскреция с мочой этого фермента наблюдается в физиологических условиях и обусловлена, как считают, простым «смыванием» фермента током канальцевой жидкости. Другой фермент щеточной каемки — гаммаглютамилтрансфераза (ГГТ), играющая роль в обмене клеточного глютатиона, подобно ААП также располагается на люминальной поверхности клеток тубулярного эпителия и связана с ядром мультиэнзимного комплекса.


В результате даже незначительные повреждения щеточной каймы эпителиальных клеток сопровождаются повышением активности обоих ферментов в крови. Щелочная фосфатаза (ЩФ) контролирует процессы трансмембранного транспорта. У здоровых людей слабая экскреция этого фермента обусловлена физиологической регенерацией эпителия, при которой возможны разрывы плазматических мембран с освобождением интегрированных в них ферментов.

Щелочная фосфатаза залегает в плазматической мембране глубже, чем другие ферменты щеточной каемки, поэтому экскретируется с мочой при более выраженных повреждениях канальцев. Кроме этих энзимов, в мембране щеточной каемки обнаружены нейтральная р-глюкозидаза, трегалаза и сериновая протеаза дипептидилпептидаза IV. Наибольший интерес для разработки диагностических критериев поражения почек представляет нейтральная А-глюкозидаза, имеющая исключительно почечное происхождение.

Среди лизосомальных ферментов клеток канальцевого эпителия, представленных B-глюкуронидазой, кислой фосфатазой, B-галактозидазой, лизоцимом и другими ферментами, особого внимания заслуживает N-ацетил-B-D-глюкозаминидаза (B-гексоаминизада, B-НАГ). Впервые этот фермент был использован в качестве индикатора канальцевых повреждений при исследовании нефротоксического эффекта аминогликозидов, для которых лизосомы эпителия являются своеобразными органеллами-мишенями.

Благодаря существованию двух изоформ этого фермента удается оценивать морфофункциональные свойства канальцевого эпителия в широком диапазоне. Растворимый изофермент А не связан с лизосомальной мембраной и находится внутри этих органелл. У здоровых людей он экскретируется в мочу путем экзоцитоза (обратного пиноцитоза) как необходимого элемента физиологического обновления мембран. При действии гормонов, субстратов метаболизма, лекарственных препаратов и других ксенобиотиков функциональная нагрузка на клетки может возрастать, что сопровождается экспрессией генов, индукцией лизосомальных ферментов и их усиленным экзоцитозом, однако при этом целостность лизосомальных или цитоплазматических мембран не нарушается.

Изофермент В лизосомальной N-ацетил-B-D-глюкозаминидазы, напротив, является мембраносвязанным белком. В отличие от изофермента А, его появление в моче в больших количествах свидетельствует о значительных повреждениях канальцев, сопровождающихся деструкцией цитомембраи, в том числе лизосомальных.

К цитозольным (цитоплазматическим) ферментам относятся лактатдегидрогеназа (ЛДГ), глютатион-S-трансфераза, аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (ACT), А-глюкозидаза и др.

Цитозольные ферменты экскретируются с мочой даже при незначительных структурных повреждениях мембран. В качестве индикатора нарушений мембранной проницаемости канальцевого эпителия для оценки жизнеспособности клеток обычно используют ЛДГ.

Наряду с другими цитоплазматическими ферментами, глютатион-S-траисферазу относят к маркерам тубулярного некроза. Определение активности этого фермента в моче представляет собой один из важных тестов в токсикологических исследованиях.

Таким образом, спектр и активность экскретируемых с мочой ферментов при физиологических условиях и различных патологических состояниях, сопровождающихся повреждением почек, заметно различаются.

Следовательно, различная внутриклеточная локализация ферментов канальцевого эпителия предопределяет возможность клинического использования ферментов мочи для оценки тубулярных поражений при уронефрологических заболеваниях.

В диагностике заболеваний почек, кроме клинических аспектов, большое значение имеет оценка структурнофункциональной целостности этого органа. Этой цели служат различные виды инструментальных исследований, в основном инвазивных и не всегда пригодных для активного мониторинга урологических заболеваний. В этом плане большого внимания заслуживает определение активности почечных ферментов в моче.

В последние годы накапливается большой фактический материал о клиническом применении ферментурии. Острая почечная недостаточность различного генеза сопровождается повышением экскреции с мочой ферментов щеточной каемки: нейтральной эндопептидазы.

При гломерулярных заболеваниях и патологии извитых канальцев почек наибольшее значение имеет лейцинаминопептидаза (ЛАП), так как ее содержание в клубочках и указанных отделах канальцев наиболее высоко.

Кислые гидролазы (B-глюкуронидаза, B-ацетил-B-D-глюкуронидаза), кислая фосфатаза (КФ) используют для диагностики волчаночного нефрита. При гломерулонефрите повышается активность МДГ, Г-6-ФДГ, B-глюкуронидазы, лизоцима.

Наиболее широко в клинике применяют биохимические методы исследования ферментов в биологических жидкостях организма, так как гистохимическое изучение ферментов пока ограничено. При почечных заболеваниях изучение ферментов в моче имеет большее диагностическое значение, чем их определение в сыворотке крови.

Особенно важно определение ферментов при динамическом наблюдении за больным, так как оно позволяет раньше, чем обычные лабораторные методы, выявить характер заболевания.

В медицинской литературе широко обсуждается вопрос об источнике ферментурии. Однако, как показали работы В.И. Пугачевой и Ю.А. Юркова, в период клинико-лабораторной ремиссии при отсутствии в моче ферментных элементов крови и микроорганизмов активность ферментов (ЛДГ) остается значительной, что указывает на поражение ткани почек.

Новые возможности для использования показателей ферментативных процессов в качестве органоспецифических тестов возникли благодаря открытию изоферментов. Основанием для этого явилось установленное при изучении ЛДГ положение, что каждой ткани и органу животного организма соответствует постоянный спектр изоферментов.

Множество ферментов существует в многомолекулярной форме, но в клинической практике изучены только единичные. Отчетливое различие в распределении изоферментов в разных слоях почечной паренхимы послужило предпосылкой для использования этого теста в диагностике ряда почечных заболеваний. Большое диагностическое значение придают изучению изоферментного спектра лактатдегидрогеназы (ЛДГ), малатдегидрогеназы (МДГ), альдолазы (АЛД).

Ферментную активность определяют в утренней порции мочи, которую подвергают диализу для удаления ингибиторов. В норме общая активность ЛДГ в моче здоровых детей проявляется анодными фракциями ЛДГ-1 и ЛДГ-2 с преобладанием ЛДГ-2.

При обострении любой формы пиелонефрита в моче у большинства детей появляются катодные фракции (от 3 до 5 фракций), при этом определяется зависимость спектра от формы пиелонефрита, длительности заболевания и распространенности процесса в почках.

Так, у детей с выраженной клинической картиной необструктивного пиелонефрита при давности заболевания до 3-х лет отмечается увеличение активности катодных фракций, причем более значительное при двустороннем процессе. Самые резкие изменения обнаруживаются у больных с обструктивными формами пиелонефрита: у всех детей в моче определяется 5 фракций, причем преобладает активность катодных фракций.

Преимущественное содержание анодных фракций (ЛДГ-1 и ЛДГ-2) при наличии всех 5 фракций и незначительная активность бывают при наименьшем поражении почек.

Общая активность ЛДГ в моче больных пиелонефритом в среднем достигает 37,5±3,5 единицы Вроблевского, но какой-либо ее зависимости от формы и тяжести пиелонефрита не отмечено.

Перспективными для изучения при воспалительных заболеваниях почек являются ферменты малатдегидрогеназа (МДГ) и альдолаза (АЛД). МДГ относится к ферментам цикла Кребса, который катализирует обратимую реакцию окисления яблочной кислоты в щавелевоуксусную при участии кофермента НАД. МДГ находится во всех тканях организма, в том числе и почечной, в митохондриальной (М-МДГ) и цитоплазматической (Ц-МДГ) клеточной форме. Считают, что катодные фракции МДГ по происхождению являются митохондриальными, а анодные — цитоплазматическими. У здоровых детей обе фракции обнаруживаются в следовых количествах с преобладанием катодной (М-МДГ), реже определяется одна фракция (катодная). Общая активность МДГ в 1 мл мочи составляет 1,43±0,11 единицы Вроблевского, в суточной моче 695,22±0,86 единицы. При воспалительных заболеваниях почек (пиелонефрите) в спектре МДГ мочи в большинстве случаев содержится от 2 до 4 фракций (2 анодные и 2 катодные). Абсолютная величина катодных фракций МДГ при обструктивном пиелонефрите в 25 раз превышает те же показатели у здоровых детей и в 8 раз — у больных необструктивным пиелонефритом. Общая активность МДГ в моче по сравнению со здоровыми детьми в 20 раз выше.

При пиелонефрите представляет интерес исследование АЛД — фермента, катализирующего расщепление 1,6-дифосфорного эфира фруктозы на фосфотриозу. Изоферменты АЛД в моче здоровых детей включают в себя анодную — АЛД-1 (М=1,43±0,24) и катодную— АЛД-3 (М=1,42±0,24) фракции. У многих здоровых детей фракции АЛД полностью отсутствовали. У больных острым пиелонефритом в активной фазе общая активность АЛД повышается в 2 раза по сравнению со здоровыми детьми. Спектр изоферментов АЛД характеризуется увеличением активности АЛД-1 и, кроме того, АЛД-2, отсутствующей у здоровых детей. При хроническом пиелонефрите обнаруживается АЛД-4, которой нет при остром пиелонефрите.

При хронической почечной недостаточности общая активность ЛДГ и МДГ снижается. Менее активны также катодные фракции. У некоторых детей спектр изоферментов не отличается от такового у здорового ребенка. Это можно объяснить общим уменьшением числа действующих нефронов, в которых резко нарушается канальцевая функция; инактивацией ферментов на почве полиурии вследствие резкого расстройства выделительной функции почек; угнетением синтеза катодных фракций вследствие резких нарушений обменных процессов в патологически измененных почках.

В последние годы решены многие методические вопросы, уточнены представления об источниках ферментурии, что позволяет более широко рекомендовать определение активности ферментов в моче в нефрологической практике.

Уровень ферментативной активности мочи, особенно органоспецифических ферментов, при заболеваниях почек является довольно ранним, динамичным диагностическим тестом для оценки степени повреждения почечной ткани, активности заболевания и его прогноза. Для энзимодиагностики нефропатии определен комплекс наиболее информативных ферментов. Эти ферменты содержатся преимущественно в эпителиоцитах проксимального отдела нефрона и, что особенно важно, имеют различную внутриклеточную локализацию. Аланинаминопептидаза (ААП), щелочная фосфатаза (ЩФ) и гамма-глютамилтрансфераза (ГГТ) связаны с цитоплазматической мембраной тубулярного эпителия. Лантатдегидрогеназа (ЛДГ) — цитоплазматический фермент, B-галактозидаза (ГАЛ), N-ацетил-B-D-глюкозаминидаза (НАГ) — лизосомалытые ферменты; малатдегидрогеназа (МДГ) — преимущественно митохондриальный энзим.

Наличие этих ферментов позволяет характеризовать глубину и выраженность повреждения иефротелия. Кроме того, раздельное определение Н- и М-субъединиц (анодных и катодных изоферментов) ЛДГ с учетом различия активности этих изоферментов ЛДГ в корковом и мозговом слоях почки позволяет выявлять уровень преимущественного поражения почечной ткани. Для оценки состояния клубочкового фильтра в моче определяют активность холинэстеразы (ХЭ) — фермента, отсутствующего в почечной ткани, но присутствующего в крови.

С учетом активности ХЭ в моче выделяют 3 степени нарушения проницаемости гломерулярного фильтра у детей:

• I степень — активность ХЭ в моче от 35,0 до 167,0 кмоль/с мМ кр; характерна для нейропатий, протекающих с гематурией, и для нефротической формы гломерулонефрита;
• II степень — активность X, в моче от 167,1 до 334,0 пмоль/с мМ кр; типична для смешанной формы гломерулонефрита при активности процесса II—III степени;
• III степень — активность X, в моче более 334,1 нмоль/с мМ кр; встречается при тяжелых формах гломерулонефрита с выраженным нефротическим синдромом, часто резистентных к терапии и нередко с неблагоприятным прогнозом. Комплексная патогенетическая оценка функционального состояния нефрона у детей проводится на основании следующих энзимоморфологических синдромов:
• синдром повышенной гломерулярной проницаемости с повышением активности в моче ХЭ и/или уровня альбумина;
• синдром повышенной проницаемости цитомембран нефротелия; проявляется повышением активности в моче цитоплазматических ферментов, в первую очередь ЛДГ;
• синдром повреждения щеточной каемки тубулярного эпителия с увеличением активности в моче мембранных ферментов; чаще встречается в сочетании с остальными синдромами;
• синдром цитолиза нефротелия, означающий различную степень повреждения клетки до ее полного некроза, с повышением активности в моче лизосомальных и митохондриальных энзимов; наиболее выражен при смешанной форме гломерулонефрита;
• синдром ферментативной недостаточности нефротелия; проявляется нормальной или низкой ферментурией, в первую очередь мембранных ферментов; чаще выявляется у больных с дизметаболической нефропатией и нефропатией, связанной с гипопластической дисплазией.

Для характеристики выраженности патологического сдвига каждого из тестов учитывается степень его изменения по сравнению с контрольной группой. Целесообразно выделить 3 степени патологического сдвига:

• I степень — показатели изменяются по сравнению с нормой (повышаются или понижаются) на 2,5-3,0 ст;
• II степень — 3,1-4,0 ст;
• III степень — более чем на 4,0 ст.

Для оценки степени нарушения проницаемости гломерулярного фильтра по ХЭ используется описанная выше классификация.

На каждого больного с почечной патологией на основании анализа ферментурии с учетом степени патологического сдвига каждого из тестов и примененного патофизиологического принципа создается индивидуальная энзимоурограмма, которая косвенно позволяет судить о структурных изменениях различных отделов нефрона.


Оцените статью: (8 голосов)
4 5 8
Статьи из раздела Урология на эту тему:
Бактериологическое исследование мочи
Иммунологические методы исследования
Исследование мочи
Исследование фагоцитарной активности крови
Исследование функции канальцевого аппарата почек





Новые статьи

» Ожирение
Ожирение
Основные принципы лечения ожирения: • низкокалорийная диета; • изменение образа жизни; • дозированные физические нагрузки; • физиотерапия и иглорефлексотерапия; • лекарственная терапия (препараты... перейти

» Плоскостопие
Плоскостопие
Плоские стопы делят на врожденные (около 5%) и приобретенные (до 95%). Врожденное плоскостопие встречается очень редко и связано с костными искривлениями вследствие неправильного положения плода, в ре... перейти

» Сколиоз
Сколиоз
Лечебная физическая культура - важнейшее средство в комплексной терапии сколиоза, которая направлена на решение следующих задач: • создание физиологических предпосылок для восстановления правильного ... перейти

» Нарушение осанки
Нарушение осанки
Путь к формированию правильной осанки и направленной коррекции ее нарушений начинается с методически правильно выполненного осмотра и, при необходимости, проведения углубленного обследования. Это обус... перейти

» Детский церебральный паралич
Детский церебральный паралич
Основным средством лечебной физкультуры при детском церебральном параличе являются специально подобранные упражнения в соответствии с задачами лечебно-восстановительной работы, определяемые состоянием... перейти

» Хроническая почечная недостаточность
Хроническая почечная недостаточность у детей - это неспецифический синдром, развивающийся вследствие необратимого снижения почечных гомеостатических функций при любом тяжелом прогресс... перейти

» Тубулоинтерстициальный нефрит и интерстициальный нефрит
Тубулоинтерстициальный нефрит и интерстициальный нефрит
Тубулоинтерстициальный нефрит или интерстициальный нефрит - острое или хроническое неспецифическое абактериальное, недеструктивное воспаление интерстициальной ткани почек, сопровождающееся вовлечением... перейти