^Доверху
foto1 foto2 foto3 foto4 foto5

hair saloonД. І. Менделєєв був членом понад 90 академій наук, наукових товариств, університетів різних країн. Назва Менделєєва носить хімічний елемент № 101 (Менделевій), підводний гірський хребет і кратер на зворотному боці Місяця, ряд навчальних закладів та наукових інститутів. У 1962 р. АН СРСР заснувала премію і Золоту медаль ім. Менделєєва за кращі роботи з хімії та хімічної технології.

.
a@chemworld.com.ua

Хімічний Світ

Нет токсичных веществ, а есть токсичные дозы. (Парацельс)

Біохімічна діагностика інфаркту міокарда

infarktПри інфаркті міокарда некроз клітин серцевого м’яза виявляють вже через 20 хв після гострого тромбозу коронарної артерії. Швидкість наростання некрозу може істотно різнитися і залежить від таких чинників, як периферійний крово­обіг і потреба міокарда в кисні. Під час біохімічної діагностики інфаркту міо­карда особливого значення набуває динаміка зростання в сироватці крові вмісту ферментів, які надходять із ушкоджених клітин міокарда. Некроз клітин при­зводить до таких змін

:

• клітина втрачає внутрішньоклітинні йони (К+, Zп2+, Mg2+, фосфат неорга­нічний) унаслідок порушення енергетично залежної роботи йонних насосів;

• з’являються внутрішньоклітинні метаболіти (лактат, аденозин) унаслідок порушення регуляції внутрішньоклітинного метаболізму;

• відбувається втрата внутрішньоклітинних макромолекул (міоглобіну, тропоніну-Т, ферментів та інших білків) унаслідок ініційованого процесу функціо­нальної та структурної дезінтеграції клітинних мембран.

Зазвичай для діагностики інфаркту міокарда використовують визначення в сироватці крові активності трьох ферментів: креатинкінази (КК), лактатдегід­рогенази (ЛДГ) та аспартатамінотрансферази (АсАТ). Кінетика підвищення ак­тивності цих ферментів у сироватці крові та тривалість збереження їх підвище­ної активності мають різні часові характеристики. Найважливіши­ми елементами їх зміни в часі є:

  • раннє зростання активності КК у сироватці та швидке повернення її до нор­мальних значень; це зумовлено молекулярною масою близько 85 000 Да і ко­ротким півперіодом існування t1/2 ферменту в сироватці крові;
  • • більш пізнє й тривале підвищення активної АсАТ (молекулярна маса 120 000 Да, і у сироватці крові більший, ніж для КК);
  • пізнє й тривале зростання активності ЛДГ (велика молекулярна маса (140 000 Да) ферменту ускладнює рухливість і дифузію його молекул; t 1/2 у си­роватці крові більший, ніж у КК і АсАТ).

 

           Характеризуючи ці три ферменти з огляду на їх використання в діагностиці інфаркту міокарда, слід пам’ятати про те, що:

1)     жоден із ферментів не є специфічним для серцевого м’яза;

2)   активність у сироватці окремих ферментів після виникнення інфаркту міокарда залежить від часу забору крові для дослідження;

3)   кінетика вивільнення ферментів після інфаркту міокарда залежить від перфузії ділянки інфаркту в його ранній фазі. Це свідчить, зокрема, про мож­ливість визначення масштабів інфаркту на підставі ферментативних досліджень.

Для уточнення діагнозу проводять:

1)   визначення ізоферментів чи ізоформ з метою підвищення специфічності діагностики;

2)   вибір відповідного ферменту, ізоферменту чи ізоформи, виходячи з часо­вої залежності, характерної для певної клінічної ситуації;

3)   використання ферментативного профілю (поєднання визначення актив­ності кількох ферментів) та відповідних співвідношень (АсАТ/АлАТ, ЛДГ1 /ЛДГзаг , ЛДГ1 /ЛДГ2 , КК-МВ/ККзаг , KK-MM 3 /KK-MM 1);

4)   упровадження в лабораторну діагностику інфаркту міокарда інших неферментних маркерів, наприклад, визначення міоглобіну, тропоніну-Т, тропоніну-1, легких ланцюгів міозину, які з’являються в крові;

5)    урахування інших причин зростання активності ферментів, які визнача­ють у сироватці крові.

Обидві амінотрансферази — АсАТ (цитоплазматична та мітохондріальна) і АлАТ (цитоплазматична) — у нормі містяться в плазмі крові людини, спинно­мозковій рідині та слині, однак їх не виявляють у сечі. АлАТ і АсАТ досліджу­ють у сироватці крові без наявності гемолізу, оскільки активність АсАТ і АлАТ в еритроцитах вища.

Нормальні значення активності АсАТ і АлАТ у сироватці можуть коливати­ся залежно від методу визначення (температура, pH, наявність у реакційному середовищі піридоксальфосфату тощо). Під час голодування ці величини можуть бути дещо нижчими. Нижчими вони є також у жінок порівняно з чоловіками. Активність АсАТ у сироватці крові може бути підвищеною:

  • фізіологічно (у новонароджених рівень активності в 1,5-2 рази вищий, ніж у дорослих);
  • унаслідок артефакту — помилки в долабораторній підготовці зразка (ге­моліз in vivo та in vitro);
  • у 2-5 разів — при цирозі печінки, пухлинній інфільтрації, панкреатиті, гіпофункції щитоподібної залози;
  • у 5-10 разів — при інфаркті міокарда, після хірургічного втручання, наприк­лад на серці, при захворюваннях скелетних м’язів, холестазі, запущеному гепатиті;
  • більше ніж у 10 разів — при гострому вірусному гепатиті, множинних роз- чавленнях, тяжкій тканинній гіпоксемії.

При інфаркті міокарда активність АсАТ у сироватці зростає через 8-12 год від початку болю; максимальної активності досягає через 24-36 год, а повер­тається до рівня норми — на 4-6-ту добу.

У 95 % пацієнтів з інфарктом міокарда активність АсАТ у сироватці крові у 2-10 разів перевищує верхню межу норми. При інфаркті міокарда виявляють також зростання активності АлАТ у сироватці, але значно меншою мірою, ніж зростання активності АсАТ, співвідношення активності АсАТ/АлАТ здебільшо­го перевищує 2 (співвідношення менше за 1 переважно свідчить про ураження печінки).

Активність ЛДГ виявляють у всіх клітинах людського організму, причо­му цей фермент міститься в цитозолі клітин. ЛДГ визначають у сироватці крові або гепаринізованій плазмі. Гемолізовану сироватку не можна використовува­ти, оскільки еритроцити мають у 300 разів вищу активність ЛДГ порівняно з сироваткою (це передусім стосується ЛДГ,, ЛДГ , тобто серцевих ізоферментів ЛДГ).

Нормальні значення активності ізоферментів ЛДГ у сироватці крові на підставі їх електрофоретичного фракціонування становить (% загальної актив­ності ЛДГ): ЛДГ, — 15-25, ЛДГ2— 30-40, ЛДГ3— 20-25, ЛДГ4 — 10-15, ЛДГ5 — 5-15.

Активність ЛДГ у сироватці крові може бути підвищеною:

  • фізіологічно (у новонароджених активність ЛДГ у 3-4 рази вища порівня­но з дорослими);
  • унаслідок артефакту (гемоліз крові);
  • у 2-5 разів (вірусний гепатит, злоякісні новоутворення, захворювання скелетних м’язів, легенева емболія, інфекційний мононуклеоз, гіпотиреоїдизм);
  • більш ніж у 5 разів (інфаркт міокарда, недостатність кровообігу з шоком і гіпоксією, деякі гематологічні захворювання, інфаркт нирки).

При інфаркті міокарда рівень ЛДГ починає зростати в плазмі крові через 18-24 год після появи болю, досягаючи максимального значення через 48-72 год (у 90-95 % пацієнтів із інфарктом міокарда рівень ЛДГ у 2-10 разів переви­щує верхню межу норми).

Підвищена активність ЛДГ в плазмі крові утримується впродовж 7-12 діб. Паралельно зростанню загальної активності ЛДГ зростає активність ЛДГ1. Цей ізофермент є дуже важливим маркером інфаркту міокарда завдяки його влас­тивостям, зокрема тривалій наявності в плазмі крові. Чутливість ЛДГ у підтвер­дженні діагнозу інфаркту міокарда становить 90 %, а діагностична спе­цифічність — 90-99 % . Чутливість можна підвищити визначенням співвідно­шення активності ЛДГ1/ЛДГ2. Співвідношення, яке перевищує 1, виявляють у близько 75 % хворих на інфаркт міокарда. Для цих хворих діагностична чутливість і специфічність наближаються до 100 % (за умови забору крові для до­слідження між 24-ю і 96-ю годинами після появи болю).

Креатинкіназа (КК) каталізує зворотне фосфорилування креатину за участі АТФ. Найвищу активність цього ферменту виявляють у скелетних м’язах, моз­ку та серцевому м’язі (відповідно близько 2500, 550 і 470 ОД/г). КК є димерною молекулою, що складається з двух субодиниць — М (м’язовий тип) і В (мозко­вий тип), кожна з яких має молекулярну масу 40 000 Да і є продуктом окремого гена.

Причини підвищеної активності КК у сироватці крові такі:

  • фізіологічне підвищення (активність ферменту зростає у 2-3 рази у ново­народжених, у юнаків у період статевого дозрівання, у жінок після менопаузи, а також після фізичного навантаження);
  • помірне підвищення (до 5 разів) спостерігають при ушкодженні м’яза, після операції, після внутрішньом’язових ін’єкцій, при гіпотиреоїдизмі, алкоголізмі, конвульсіях, злоякісних новоутвореннях);
  • значне підвищення (більш ніж у 5 разів) характерне для інфаркту міокар­да, міокардиту, шоку та недостатності кровообігу, м’язової дистрофії та лізису рабдоміоми (розпад скелетних м’язів).

 

При інфаркті міокарда загальна активність КК у плазмі швидко зростає че­рез 6-8 год після появи болю і досягає максимального значення через 18-30 год. Підвищений рівень активності КК може утримуватися впродовж 3-5 діб.

Рівень активності ізоферменту КК-МВ перед інфарктом міокарда переважно становить менш як 6 % загальної активності КК. При інфаркті міокарда ця ізоферментна фракція зростає на 30 % . При вмісті КК-МВ, що перевищує 20 % загальної КК, слід виключити інші причини підвищення активності КК-МВ. Це підвищення може залежати від: методу, який використовували для визначен­ня активності КК-МВ і загальної КК; масштабів ушкодження серцевого м’яза; місця ушкодження серцевого м’яза.

Активність ізоферменту КК-МВ у плазмі починає зростати вже через 4-8 год після інфаркту міокарда, досягаючи максимального значення через 12-24 год, тобто швидше, ніж зростає загальна КК. Ця активність повертається до рівня норми на третю добу. Діагностична чутливість для КК становить 93-98 % , а для ізоферменту КК-МВ — близько 100 % , тоді як діагностична специфічність становить відповідно 75-85 % і 100 % .

Вважають, що найкращим ферментативним тестом для підтвердження чи виключення діагнозу гострого інфаркту міокарда є КК-МВ, особливо за умов використання імунохімічних методів визначення цього ізоферменту.

Не виявлено чіткої залежності рівня КК від локалізації інфаркту міокарда та гемодинамічного стану пацієнта. У багатьох випадках одноразове визначен­ня активності ізоферменту КК-ММ чи КК-МВ та їх ізоформ упродовж перших 48 год після виникнення болю дає змогу досить точно визначити момент виник­нення інфаркту міокарда. З іншого боку, відсутність підвищеної активності КК-МВ упродовж 24 год у хворого, який не відчував болю, може виключити інфаркт.

Дезінтеграція клітинної мембрани міоцита під час його некрозу сприяє ви­вільненню в позаклітинний простір багатьох білків із різною молекулярною ма­сою, структурою та фізіологічними функціями. Поруч із білками-ферментами (у зв’язку з розвитком аналітичних імунохімічних методів) неферментні білки, спе­цифічні для серцевого міоцита, знаходять усе більше практичне застосування в діагностиці інфаркту міокарда. Неферментними білковими маркерами для інфар­кту міокарда є: міозин, тропонін-Т та І, серцевий легкий ланцюг міозину (LС2).

Міоглобін міститься в скелетних м’язах і порівняно в невеликих кількос­тях — у серцевому м’язі (близько 400 мг/100 г тканини) людини. Кисень, зв’яза ний з міоглобіном чи фізично розчинений у тканині, може підтримувати роботу серця впродовж 8 с (8 скорочень) за повної блокади коронарного кровообігу. Енергія, необхідна для скоротливої активності серцевого м’яза, утворюється під час розщеплення АТФ. АТФаза, що бере участь у м’язовому скороченні, лока­лізована у голівці міозинового волокна.

Рівень міоглобіну в сироватці крові при імунологічному дослідженні є дуже низьким (до 80 мкг/л) і залежить від статі та віку. Його зростання в сироватці спостерігають вже через 2-3 год після появи болю, що на 3-4 год раніше, ніж зростання активності КК чи КК-МВ. Максимальну концентрацію міоглобіну в сироватці виявляють між 6-ю і 8-ю годинами (у 10-25 разів перевищує норму) від початку больових відчуттів. Цей максимум на 15-20 год випереджає появу максимальної активності КК чи КК-МВ. Повернення рівня міоглобіну до нормаль­ної величини настає через 24-36 год після появи болю в ділянці грудної клітки.

У 60 % пацієнтів з інфарктом підвищення рівня міоглобіну в плазмі крові спо­стерігають вже через 2 год, після появи болю і в 100 % пацієнтів — через 3-5 год.

Механічна активність серцевого м’яза можлива завдяки скоротливим білко­вим компонентам, які організовані в окремі морфофункціональні одиниці — саркомери. Вони складаються з двох видів білкових міофіламентів. Товсті міофіламенти побудовані з міозину, тонкі — з актину та двох регуляторних білків — тропоміозину й тропоніну. Тропонін — це білковий комплекс, що складається з трьох субодиниць:

1)                    тропонін Т (Тн-Т) (молекулярна маса — 37 000 Да) зв’язує тропонін із тропоміозином;

2)                    тропонін С (Тн-С) (молекулярна маса — 18 000 Да) слугує рецепторним білком для Кальцію і має 4 центри для його зв’язування;

3)                    тропонін І (Тн-І) (молекулярна маса — 24 000 Да) є фосфопротеїном, який регулює спорідненість Тн-С до Кальцію.

У цитоплазмі є невеликий запас вільного Тн-Т, який може слугувати поперед­ником для синтезу тропонінового комплексу. Імунохімічним методом у сироватці крові визначають специфічний Тн-Т, який походить з ушкодженого серцевого м’яза. Цей метод не дає змоги виявляти Тн-Т у сироватці крові здорових осіб.

Зміна рівня Тн-Т у сироватці крові під час інфаркту міокарда значно відрізняється від зміни рівня ферментів і міоглобіну, які розглядалися вище. Кінетика вивільнення Тн-Т з міоцитів у кровоплин має двофазний характер. Пер­ша фаза подібна до вивільнення цитозольних білків (наприклад, міоглобін чи креатинкіназа), друга фаза характеризує вивільнення структурно зв’язаних білків (легкі ланцюги міозину серця, Тн-Т, Тн-І). У перший день після виник­нення болю спостерігають швидке й інтенсивне вивільнення Тн-Т (початок зро­стання фіксують вже через 3 год), що залежить від об’єму крові, яка проходить через ділянку міокарда у ранній фазі. Цю залежність можна умовно визначити як відношення максимального рівня Тн-Т у сироватці крові у першій фазі інфар­кту (15-20 год) до рівня Тн-Т у сироватці на кінцевій фазі виходу крові з ділян ки інфаркту. Цей параметр не залежить від масштабів інфаркту і дає можливість виявити пацієнтів з реканалізацією тромба вже через 6 год після появи болю, як і пацієнтів з успішною реперфузією. Співвідношення рівня Тн-Т, яке пере­вищує 1, свідчить про ранню реканалізацію обтурованих коронарних артерій. Тому Тн-Т може бути важливим показником після фібринолітичної терапії. Друга стадія зростання — вивільнення Тн-Т (на 4-ту добу) не залежить від об’єму крові, яка проходить через ділянку інфаркту, і забезпечується протеолітичним розщепленням скоротливих білків. Це свідчить про незворотний некроз м’яза в зоні інфаркту міокарда. Очевидно, цей максимальний рівень Тн-Т мож­на використати в клінічних дослідженнях для визначення розмірів інфаркту міокарда. Хоча Тн-Т серця є специфічним білком серцевого м’яза, незначне підвищення рівня Тн-Т спостерігають і в 15 % пацієнтів із клінічними проява­ми захворювання скелетних м’язів.

Корекція біохімічних змін під час лікування фармпрепаратами. Для корекції біохімічних змін при інфаркті міокарда застосовують препарати, дія яких спря­мована на ліквідацію тромболітичної оклюзії (стрептокіназа, урокіназа) й ан­тикоагулянти (гепарин), ефект яких зумовлений активацією в плазмі інгібіто­ре протеаз антитромбіну III. Інший напрям корекції спрямований на зменшен­ня потреб міокарда в кисні — це нітрати, β-адреноблокатори (анаприлін), а та­кож блокатори кальцієвих каналів (ізоптин, цинаризин). Велике значення ма­ють препарати, що розширюють коронарні судини (курантил), які, інгібуючи аденозиндезаміназу, сприяють утворенню вазодилататора аденозину.

Сайт створений у 2011 році. Контакти: a@chemworld.com.ua