Медицинские аспекты энзимологии (энзимопатии, энзимодиагностика, энзимотерапия)

Клинические аспекты энзимологии заключаются в изучение активности энзимов для целей диагностики заболеваний (энзимодиагностика), использования ферментов для лечения заболеваний (энзимотерапия) и выяснения причин заболеваний (энзимопатии).

Ферментопатии (энзимопатии) - заболевания, в основе которых лежит нарушение деятельности ферментов. В зависимости от причин, вызывающих эти нарушения, выделяют по А.А. Покровскому несколько видов энзимопатий:

1) наследственные;

2) токсические;

3) алиментарные;

4) энзимопатии, связанные с нарушением нейрогуморальной регуляции;

5) энзимопатии, в основе которых лежат нарушения внутриклеточной организации ферментативного процесса;

6) другие.

Наследственные ферментопатии - это заболевания, причиной которых являются различные повреждения генетического аппарата клетки, приводящие к нарушению процесса синтеза ферментов. В настоящее время выявлено 1500 наследственных энзимопатий. К ним относят, например, фенилпировиноградная олигофрения, в основе которой лежит нарушение синтеза фермента 4-монооксигеназы фенилаланина, превращающего фенилаланин в тирозин. При этом в организме происходит накопление фенилаланина, который распадается с образованием токсических продуктов (фенилпируват, фениллактат, фенилацетат), нарушающих обмен веществ в организме, особенно в мозге.

К группе токсических энзимопатий относятся заболевания, вызванные недостаточностью ферментативных систем, в результате действия на них различных токсинов. Так, фторуксусная кислота блокирует действие аконитазы, одного из ферментов цикла Кребса, что приводит к его блокаде и соответствующему нарушению энергетического обмена.

Алиментарные энзимопатии вызываются недостаточностью ферментов в результате отсутствия факторов, необходимых для их образования и действия. Это относится, в первую очередь, к дефициту белка, незаменимых аминокислот, витаминов и микроэлементов в питании, важных для синтеза ферментов de novо. Вполне естественно, что такое положение наиболее тяжело будет отражаться на развивающемся организме.

К причинам, вызывающим энзимопатии, можно отнести различные нарушения нейрогумаральной регуляции синтеза и действия ферментов, их внутриклеточной организации.

Имеется два аспекта энзимодиагностики. Первый из них связан с определением активности ферментов в биологичеких средах для диагностики заболеваний, так как при ряде заболеваний происходит патогномоничное изменение активности некоторых ферментов. При заболеваниях происходит либо увеличение, либо снижение активности некоторых ферментов, либо появление активности ферментов, которые для крови не характерны.Так, при подозрении наинфаркт миокарда проводят исследование активности в крови фермента креатинфосфокиназы (КФК), катализирующей биосинтез креатинфосфата из креатина и АТФ в клетках сердечной мышцы и других тканей. При абтурационной желтухе в крови обнаруживается активность фермента щелочной фосфатазы, который вырабатывается в клетках печени и выводится с желчью в кишечник. В норме в крови отсутсвтует. В случае нарушения оттока желчи в кишечник, происходит поступление ее компонетов в кровь, что и обусловливает появление активности фермента в крови.

Второй аспект энзимодиагностики заключается в использовании ферментов как реагентов для определения концентрации каких либо веществ в биологическом материале, например, использование глюкозооксидазы для количественного определения глюкозы в крови и моче.

Применение ферментов при лечении также включает два аспекта:

а) Заместительная терапия включает использование ферментов (в случае нарушения их образования в организме), а также веществ, обеспечивающих их активность. Ферменты поджелудочной железы нашли широкое применение при недостаточности секреторной функции соответствующих отделов желудочно-кишечного тракта.

б) Патогенетическая терапия. Этот аспект энзимотерапии включает группу ферментов протеолитического действия. Например, панкреатическая ДНКаза, трипсин в виде апликаций, аэрозолей используются для лечения гнойных заболеваний плевральной полости, при абсцессах, язвах, бронхитах, пневмониях.

Существенно улучшается течение послеродовых воспалений, конъюктивитов, воспаления носоглотки после применения лизоцима. Фибролизин нашел широкое применение для рассасывания тромбов. Некоторые лекарственные средства являются регуляторами активности ферментов. Так, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента применяются для лечения гипертонической болезни.