ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Аланинаминотрансфераза (АлАТ,
АЛТ, глутамат-пируваттрансаминаза,
L-аланин: 2-оксоглутаратаминотрансаминаза,
( КФ 2.6.1.2) – эндогенный фермент из группы трансфераз, подгруппы аминотрансфераз (трансаминаз). Катализирует
реакцию переаминирования между L-аланином
и кетоглутаровой кислотой. Продуктами
реакции являются пируват и глутаминовая
кислота. Переаминирование происходит
в присутствии кофермента – пиридоксальфосфата
– производного пиридоксина (рисунок
1).
Рисунок
1 – Строение
пиридоксальфосфата
Большая часть аланинамнотрансферазы
(АлАТ) в клетке локализована в цитоплазме,
однако небольшое количество АлАТ связана
с митохондриями. Цитоплазматическая
и митохондриальная минотрансферазы отличаются
физико-химическими свойствами, рН-оптимумом
действия, и кинетическими параметрами.
Цитоплазматическая фракция проявляет
регуляторные свойства в отношении синтеза
глюкозы de novo, так как
предшественником почти половины углеводов,
образующихся в процессе глюконеогенеза,
является аланин.
Синтез АЛТ и других
ферментов катаболизма аминокислот (тирозинаминотрансферазы,
фосфо-енолпируваткарбоксикиназы) в печени
индуцирует кортизол. Этот тип регуляции
играет, очевидно, лишь ограниченную роль,
поскольку в реальных условиях реакция
обычно протекает в одном направлении,
так как образовавшиеся продукты могут
оказаться субстратами для действия других
ферментов и выводиться из сферы реакции.
В этих случаяхустанавливается скорее
устойчивое (стационарное) состояние,
чем истинное равновесие.
ГЛАВА 1
Реакции трансаминирования
В первой главе пойдет речь
об особенностях реакций переаминирования,
в частности об особенностях механизма
действия ключевого внутрипеченочного
фермента – аланинаминотрансферазы.
1.1
Механизм реакций трансаминирования
Аминотрансферазы - классический пример
ферментов, катализирующих реакции, протекающие
по механизму типа "пинг-понг"(рисунок
2). В таких реакциях первый продукт должен
уйти из активного центра фермента до
того, как второй субстрат сможет к нему
присоединиться.
Рисунок 2 – Механизм реакции
"пинг-понг"
Активная форма аминотрансфераз
образуется в результате присоединения
пиридоксальфосфата к аминогруппе лизина
прочной альдиминной связью (рисунок 3).
Лизин в положении 258 входит в состав активного
центра фермента. Кроме того, между ферментом
и пиридоксальфосфатом образуются ионные
связи с участием заряженных атомов фосфатного
остатка и азота в пиридиновом кольце
кофермента.
Рисунок 3 – Присоединение к активному
центру аминотрансферазы
Пиридоксальфосфат в данном
случае служит переносчиком аминогрупп.
При этом наиболее важную роль играет
его альдегидная группа, которая может
обратимо присоединять различные амины
с образованием шиффовых оснований. Реакции
трансаминирования проходят в 2 стадии,
во время которых пиридоксальфосфат претерпевает
обратимые превращения между свободной
альдегидной формой (ПФ) и аминированной
формой (пиридоксаминфосфат).
ГЛАВА
2
Определение концентрации
АЛТ кинетическим методом
Во второй главе речь пойдет
о большой важности определения концентрации
аланинаминотрансферазы в крови ввиду
того, что АлАт –внутриклеточный фермент
и в норме в крови не находится.
2.1
Клиническое значение определения концентрации
АЛТ
Аланинаминотрансфераза является одним
из основных ферментов, которые используются
в лабораторной диагностике.
АЛТ относится к индикаторным
(клеточным) ферментам. Большая часть индикаторных ферментов
в сыворотке крови определяется в норме
лишь в следовых количествах. При поражении
тех или иных тканей ферменты из клеток
«вымываются» в кровь; их активность в
сыворотке резко возрастает, являясь индикатором
степени и глубины повреждения этих тканей. Уровень сывороточной активности фермента
не всегда коррелирует с тяжестью поражения
органа (обширностью некроза), т.к. АлАТ
не обладает органной специфичностью.
Повышение уровня внутриклеточных
ферментов в плазме крови прямо зависит
от природы повреждающего воздействия,
времени действия и степени повреждения
биомембран клеток и субклеточных структур
органов.
АЛТ находится,
главным образом, в печени (на уровне печеночных
клеток, причем расположен в цитозоле)
и в порядке убывания концентрации – в
почках, миокарде, скелетных мышцах и поджелудочной
железе.
Невысокая активность АЛТ отмечена
и в сыворотке крови здоровых людей, однако активность
этих трансаминаз в тысячи раз ниже, чем
в паренхиматозных органах. Поэтому органические
поражения при острых и хронических заболеваниях,
сопровождающиеся деструкцией клеток,
приводят к выходу трансаминаз из очага
поражения в кровь. Широкое распространение
и высокая активность трансаминаз в органах
и тканях человека, а также сравнительно
низкие величины активности этих ферментов
в крови послужили основанием для определения
уровня ряда трансаминаз в сыворотке крови
человека при органических и функциональных
поражениях разных органов. Повышение активности аминотрансфераз
отмечено при ряде патологических процессов,
в которые вовлечена печень. Активность
АЛТ (и АСТ) повышена при остром панкреатите,
холецистите, паразитарных заболеваниях,
псориазе, ожогах, применении пропионлактона
как противовирусного средства, перегрузке
организма железом, гепатобилиарной патологии.
В условиях пересадки почек и последующей
терапии циклоспорином и азатиоприном
активность АЛТ и АСТ оказывается повышенной.
Это свидетельствует о гепатотоксическом
действии препаратов. Увеличение активности
аминотрансфераз может наблюдаться и
у здоровых людей при диете, богатой белком
или содержащей 25-30% сахарозы, а также у
доноров. Увеличение активности АЛТ отмечено
у пациентов при терапии некоторыми лекарственными
средствами, особенно антибиотиками,
гиполипидемическими препаратами, кетоацитозе,
азотемии. Повышение уровня трансаминаз
в сыворотке крови отмечено, кроме того,
при некоторыхзаболеваниях мышц, в частности
при обширных травмах, гангрене конечностей
и прогрессивной мышечной дистрофии.
Количество АЛТ определяют кинетическим
методом.
2.1.1
Повышенный уровень
самые высокие уровни
повышения АЛТ (в 20-100 раз превышают норму)
при острых вирусных и токсических гепатитах
(в случае острого вирусного гепатита А рост
АЛТ предшествует за две недели появлению
желтухи, нормализация АЛТ происходит
примерно через 3 недели. В случае вирусных
гепатитов В или С, значения AЛT непредсказуемо
увеличиваются и уменьшаются, возвращаясь
к почти нормальным значениям. При хронических
персистирующих гепатитах
значения трансаминаз периодически повышаются,
при хроническом активном гепатите происходит
повышение уровня АЛТ, но не на том уровне,
как при остром гепатите);
при обструктивной
(механической) желтухе повышение значений
могут быть небольшими и поздними, быстрый
и заметный рост (> 600 ЕД/л) с последующим
внезапным снижением в течение 12-72 часов считается характерным для острой
обструкции желчных протоков;
при метастазах в печени
наблюдается иногда умеренный рост, но
при первичной опухоли заметных изменений
не происходит;
при стеатозе печени
(возрастает в 2-3 раза);
2.1.2
Сниженный уровень
инфекции мочеполовой
сферы;
опухоли различного
происхождения;
дефицит пиридоксальфосфата
(недостаточное питание, употребление алкоголя);
алкогольный гепатит,
где соотношение AСT/AЛT может быть больше
в два раза как результат снижения содержания
печеночных АЛТ (из-за дефицита пиридоксальфосфата).
Иногда соотношение AСT/AЛT может расти
у пациентов с жировой инфильтрацией печени
(жировой гепатоз), во время беременности. Более высокий
рост АСТ, в сравнении с АЛТ, наблюдается
и при циррозе печени и печеночных метастазах.
Можно заподозрить первичный билиарный цирроз, если соотношениеAСT/AЛT больше или равно 3.
СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1) Березов, Т.Т. Биологическая
химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – Москва,
1998. – 704 с.
2) Кукулянская, Т.А. Энзимология.
Практикум к лабораторным занятиям, задания
для самостоятельной работы и контроля
знаний студентов / Т.А. Кукулянская. –
Минск: БГУ, 2008. – 196 с.
3) Северин Е.С. Биохимия:
Учебник для вузов / Е.С. Северин. – Москва,
2004. – 799 с.
4) BioCyc Database Collection [Electronic
resource] / Ed. J.L. Reveal. – Menlo Park, 2014. – Mode of access: http://biocyc.org/. – Date of access:
28.10.2014.
5) Лабораторный
справочник [Электронный ресурс] / Справочник
анализов. – Киев, 2011. – Режим доступа: http://spravochnik.synevo.ua. – Дата доступа: 13.11.2014