Enzimas –parte práctica -2018

Enzimas

Las enzimas constituyen un grupo sumamente diverso e importante de biomoleculas, en su inmensa mayoría de naturaleza proteica que tienen la particularidad de poder catalizar reacciones químicas termodinámicamente viables.Una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible y que transcurre a una velocidad muy baja, transcurra a mayor velocidad. En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculasespecificas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos celulares necesitan enzimas para que ocurran a una tasas significativa. A las reacciones mediadas porenzimas se las denomina genéricamente como reaccionesenzimáticas.

ENZIMAS DE IMPORTANCIA CLÍNICA

• Las enzimas son empleadas en los laboratorios clínicos y de investigación biomédica como reactivos biológicos para la determinación de analitos y la medición de sus niveles de actividad en el suero u otras muestras biológicas. Constituyen de esta forma herramientas eficaces en el diagnóstico y pronóstico de una enfermedad

Enzimas

Especificas

del Plasma

Ejemplos: seudocolinesterasa, ceruloplasmina, lipoproteinlipasa,

así como las enzimas queintervienen en la coagulación

Enzimas del Plasma

Enzimas No

Especificas

del Plasma

Enzimas de

Secreción

Enzimas del

Metabolismo

Intermedio o

Celulares

Son las que se ubican en los distintos tipos de células y cuya salida se produce cuando una causa determinada altera o daña la estructura de la célula.

La concentración en los tejidos de estas enzimas es miles de veces más alta que en el plasma.

Un daño puede conducir a un aumento en la permeabilidad de la membrana plasmática con su consecuente liberación a la circulación general.

Las enzimas no específicas del plasma: (2) Enzimas Celulares del

Metabolismo Intermedio 1

Ejemplos:

aspartato amino transferasa (AST) o glutámico-oxalacéticotransaminasa (GOT),

alanina amino transferasa (ALT) o glutámico pirúvicotransaminasa (GPT),

lactato deshidrogenasa (LDH),

creatín quinasa (CK),

-amilasa,

-glutamiltranspeptidasa ( -GT),

5´nucleotidasa y aldolasa (ALS).

ENZIMAS CELULARES DEL METABOLISMO INTERMEDIO: MECANISMOS DE LIBERACIÓN AL

PLASMA SANGUINEO

Hipoxia

Presencia de microorganismos (bacterias, parásitos y virus)

Agentes químicos, físicos y farmacológicos.

Mecanismos inmunitarios.

Trastornos nutricionales.

2

Es una causa extremadamente importante y frecuente de lesión y muerte celular, afectando a la respiración oxidativa aerobia.

Según la gravedad de la hipoxia, las células pueden adaptarse, sufrir lesiones o

morir.

Causas

Isquemia (falta de riego sanguíneo).

Insuficiencia cardiorrespiratoria (inadecuada oxigenación de la sangre).

Anemia o intoxicación por CO (incapacidad de la sangre de transportar adecuadamente el oxígeno).

Hipoxia 3

Agentes químicos, físicos y farmacológicos

• Los fármacos pueden alterar los niveles séricos de las enzimas al actuar por varios mecanismos:

• Liberación de enzimas de membranas: imipraminapuede alterar la membrana de los hepatocitos y provocar un aumento de GGT

• Inducción o represión de la síntesis enzimática: En el caso de fenobarbital se induce la síntesis de GGT y se perturba el flujo biliar desorganizando las estructuras lipídicas de las membranas de los hepatocitos.

• Por modificaciones del flujo biliar

4

Factores que determinan la magnitud y velocidad de liberación de enzimas al suero

• Al producirse daño o muerte celular las enzimas se liberan a la circulación , esta aparición de enzimas en sangre depende de la localización intracelular y de las características del órgano o tejido dañado. La aparición de enzimas del citosol refleja un daño de membrana, mientras que el aumento de enzimas localizadas en organelas aporta información acerca de procesos destructivos y necrosis celular.

5

Vías de eliminación de las enzimas séricas

• a- Eliminación renal: se cumple para aquellas de bajo peso molecular: amilasa

• b-Inactivación sérica: existen inactivadores e inhibidores para varias enzimas . Luego son eliminadas rápidamente con la participación del sistema retículo endotelial en un proceso de endocitosis mediada por receptor.

• c-Para algunas enzimas existe una recaptación por parte de tejidos en recuperación, estas enzimas pasan a formar parte de un pool de aminoácidos

6

Comportamiento enzimático según el daño sea Agudo ó Crónico

• Una actividad enzimática aumentada durante una tiempo prolongado sugiere un daño crónico.

• En el caso de enfermedades agudas tiene lugar un rápido aumento y un rápido descenso de la actividad enzimática.

• La utilización de las enzimas en el diagnóstico clínico depende de la vida media de las enzimas después de su salida del interior de la célula , en el plasma varía : de 6 a 48 hs.

7

Determinación de los niveles de LDH

• Es útil su determinación en anemias megaloblásticas pero sobre todo en infarto de miocardio y pulmonar.

• En el caso de infarto de miocardio ya a las pocas horas comienza a elevar su nivel en plasma.

8

Determinación de los niveles séricos de transaminasas

• Transaminasas : GOT y GPT .

• La GOT esta elevada en pacientes con enfermedades hepatobiliares, cardiovasculares y miopatías.

• La GPT está elevada en pacientes con enfermedades hepáticas

9

Determinación de los niveles séricos de fosfatasas

• Fosfatasa alcalina: se encuentra aumentada en enfermedades hepáticas aunque las mujeres embarazadas y los niños en crecimiento tienen valores elevados fisiológicamente. También es útil para el diagnóstico de enfermedades óseas.

• Fosfatasa ácida: se encuentra elevada en pacientes con carcinoma prostático

10

Infarto agudo de miocardio (IAM)

• Se refiere a la muerte del tejido cardíaco resultante de la ausencia del flujo sanguíneo a las células musculares del corazón . Generalmente comienza con dolor opresivo y constante en el pecho e irradia a los brazos, sudor frio, dolor que llega a espalda y mandíbula, dificultad respiratoria seguido de alteraciones electrocardiográficas e incrementos transitorios de los niveles séricos de las enzimas

liberadas por el miocardio. En dicho síndrome la oclusión trombótica de una arteria coronaria causa el infarto .

11

Corazón: IAM

Determinaciones enzimáticas en IAM

• Se determina la isoenzima MB de la Creatin fosfoquinasa(CK), la lactato dehidrogensa (LDH) y la glutámico –oxalacético transaminasa(GOT o AST)

12

o GOT

Determinación de LDH1 en IAM• La actividad de la enzima LDH1 supera el rango

normal a las 24-48 hs. del comienzo del infarto, tienen un pico entre el 3º y 6º día y regresa a los valores normales alrededor del día 14

• Para su determinación en suero se debe tener en cuenta evitar la hemólisis ya que la misma incrementa sus valores en suero

• Esta determinación de LDH suele ser útil al principio del infarto cuando se esperan los valores de CK-MB (infartos de 2 a 4 días de evolución )

131415

Lactato deshidrogenasa (LDH)

LDH es una enzima tetramérica, formada por la combinación de dos tipos de cadenas diferentes: H y M. La combinación de ellas da lugar a 5 isoenzimas diferentes. Las isoenzimas

LDH1 y LDH2 están presentes en miocardio.

Condiciones normales:

Niveles bajos de LDH en plasma.Concentraciones plasmáticas de LDH1 < LDH2.

Infarto de miocardio:

Primeramente, la concentración plasmática de LDH1 aumenta, llegando incluso a superar la de LDH2 (es decir se invierte la relación).Posteriormente, los valores de LDH total aumentan por encima de su valor normal en plasma. Retornan a la normalidad luego de 8-14 días.

Creatina Fosfoquinasa (CK)

En un infarto de miocardio, la actividad de CK aumenta en plasma, debido a un incremento de la concentración de CK-MB en el mismo. El incremento comienza entre las 6-8hs post-infarto, y los niveles se

normalizan luego de 3-4 días. Es el método bioquímico mas aceptado para el diagnóstico de IAM

16 17

Aumento de Transaminasas en suero

• Una elevación de transaminasas en suero constituye un daño difuso y agudo.

• Son el examen de mayor utilidad frente a la sospecha de una inflamación hepática y habitualmente nos indica un daño hepático agudo .

• Son la GOT y GPT

• En todas las enfermedades hepáticas que cursan con necrosis celular existe hipertransaminasemia y en las infecciones víricas suelen producir niveles mas de 10 veces superiores a los normales

18

Elevación de fosfatasa alcalina en suero

• La FAL sérica tiene varios orígenes , los mas importantes son hígado, los huesos e intestino.

• La FAL tiene tres isoenzimas , la de origen hepático revela obstrucción biliar con ictericia( color amarillento en la piel, mucosas producidas por el aumento de bilirrubina ) o sin ella. Su síntesis estáregulada por la presencia de sales biliares , un incremento en la concentración de sales biliares estimula la síntesis de FAL y por esa razón se eleva en colestasia intra o extracelular.

19

Determinación de GGT en suero

• La GGT aumenta en la mayoría de las enfermedades del hígado, por lo que su especificidad es muy escasa.

• Es una enzima muy sensible, aumenta en todas las hepatobiliopatías y el mayor aumento se ve en procesos obstructivos biliares (colestasis) y neoplásicos. Su síntesis también es inducida por el alcohol y por los barbitúricos , por lo que es muy útil para el control de pacientes alcohólicos

20

Pancreatitis aguda• Se define como la inflamación del páncreas y

del tejido peri-pancréatico en forma aguda. Las principales causas son las enfermedades de las vías biliares ( obstrucción del colédoco por cálculos biliares) y el alcoholismo crónico.

• En la pancreatitis aguda la glándula suele tener necrosis , formación de pseudoquistes y abscesos y muchas veces aparece falla orgánica con repercusión sistémica muy importante

21

Enzimas marcadores de daño pancreático

• Durante la PA se observa un aumento significativo de la lipasa, la amilasa y el tripsinógeno.

• En clínica una elevación de lipasemia mayor a 3 veces o de amilasemia mas de cuatro veces tienen una alta sensibilidad y especificidad

22

Determinación de alfa-amilasa en pancreatitis aguda

• En la PA se eleva entre 2-12 veces su valor normal . Su alza es precoz y transitoria, se eleva al inicio y dura hasta el tercer o quinto día, luego puede regresar a valores normales o mantenerse elevada .su concentración se ve afectada por altos niveles de triglicéridos . No es específica , existen otras patologías como cirrosis , insuficiencia renal , obstrucción intestinal que también provocan su elevación . Se filtra por glomérulo por su bajo PM por ello es posible determinar amilasa en orina

23

Determinación de Lipasa en PA

• Es la determinación mas frecuentemente empleada en una PA . Su determinación presenta una especificidad para pancreatitis del 96% con una sensibilidad del 94%.

• Se eleva después de la amilasa y permanece en plasma por mas tiempo, incluso hasta dos semanas de iniciado el cuadro.

24 25

Determinación de Tripsinógeno en PA

• Un marcador que se esta usando en los últimos años es al determinación de Tripsinógeno, el mismo se encuentra en dos formas isoenzimáticas : tripsinógeno 1 y tripsinógeno 2. Durante la PA sale a circulación el tripsinógeno -2y puede ser valorado en suero y orina.

26

Enzimuria: hallazgo de enzimas en orina

Las enzimas presentes en orina pueden tener diferentes orígenes:

•Procedentes de riñón por destrucción celular

•Reacciones de rechazo al trasplante de riñón .

•En un riñón sano su presencia en orina esta limitada a sus pesos moleculares , las proteínas con un PM menor a 60 kDa pueden ser filtradas en riñón y aparecen en orina .

27