Клинико-диагностическое значение определения активности креатинфосфокиназы, изоферментный состав, распределение в органах. Клинико-диагностическое значение

Креатинкиназа, именуемая также креатинфосфокиназой представляет собой энзим, обратима катализирующий фосфорилирование креатина при помощи аденозинтрифосфата:

Креатин + АТФ = АДФ + креатинфосфат.

Скорость прямой реакции макс при рН 9,0, обратной – при рН 6-8 (равновесие сдвинуто в сторону обратной реакции). Молекула фермента содержит две активные тиоловые группы, играющие важную роль в осуществлении его каталитической функции, в связи с этим некоторые тиоловые соединения (глутатион, цистеин) оказывают на КК активирующий эфффект, активность фермента повашается под влиянием тироксина, ионов магния, марганца, кальция и снижаетсяя под действием ионов цинка, меди, ртути.

КК – (молек масса 81000Д) играет вожную роль в энергетическом обмене мышечной, нервной и др тканей. Наиболее богаты ею скелетная мускулатура, миокард и мозг. Достаточно высокая активность фермента выявляется в щитовидной железе и легких. В остальных органах, в том числе в печени, а также в эритроцитах обнаруживаются лишь следы акривности КК.

КК- гетерогенный энзим, молекула которого состоит из двух субъединиц – В и М, обладающих примерно одинаковой молек массой, соотв 44,5 и 43 кД.

Поскольку молекула ф имеет димерную структуру, при комбинации этих субъединиц обр три изофермента:

ММ – мышечный, ВВ – мозговой и МВ – гибридный, содержащийся в большом количестве в сердечной мышце. Все 3 изофермента обнаружены в цитозоле клеток или связаны с миофибриллами. Обнаружена 4 митохондриальная ворма КК (КК-Мt), она локализована между внутренней и наружной митохондриальной мембранами, в сердце составляет до 15 % общей КК активности. В миокарде содержится два изофермента – МВ и ММ, причем активность изофермента МВ составляет около 25% от общей энзиматической активности. Эти изоэнзимы различают по некоторым физ – хим св-м и Эти изоэнзимы различаются по нектр физико-химическим св-вам. Определенные органы и ткани имеют характерный для них набор изоферментов. Термином изоферменты принято обозначать только те множественные формы фермента, различия в первичной структуре ктр определены генетически. Образование изоформ ферментов является результатом взаимодействия ферментов с другими молекулами – нуклеотидами, У.,остатками фосфорной и саиловыми кислот. В человеческой сыворотке КК м. присутствовать в различных формах: КК-ММ, КК-МВ, КК-ВВ, макро-КК типа 1 (связанные с иммуноглобулином), макро-КК типа 2 (вероятно, форма митохондриальной КК).

В плазме крови изофермент КК-ММ предст-н тремя, а КК-ВВ двумя изоформами. В гомогенатах миокарда и поперечнополосатой мышечной ткани человека обнаружены только изоформы КК-ММ и КК-МВ с наименьшей анодной подвижностью. Эти нативные изоферменты, попадая в кровяное русло, подвергаются постсинтетической модификации, следствием ктр явл-ся образование 2 дополнительных изоформ изофермента ММ и одной – МВ.

Важную роль в энергетическом обеспечении миофибрилл и СПР сердечной мышцы играет КК, осущ-ая обратимую реакцию переноса фосфатной группы с АТФ на креатин. Выделяют цитозольную, митохондриальную и миофибриллярную формы КК. Около 50% КК в клетках миокарда сосредоточено в цитоплазме в виде растворимых фракций – ММ, МВ, ВВ. митохондриальный изофермент связан только с митохондриями и составляет около 30% клеточного содержания КК.около 20% фермента связано с миофибриллами в виде изофермента ММ.

Методы определения активности: по конечной точке (оценка лабильности(неустойчивости) в кислой среде образуемого под влиянием КК креатинфосфата(в сравнении с ним АДФ и АТФ кислотоустойчивые); либо на определении креатина, либо на учете образования креатинфосфата) и кинетические (базируются на использовании как прямой, так и обратной реакции).

Активность КК предпочтительно опред-ть в сыворотке крови. Сыв-ку рекомендуется хранить в темноте при 4^оС, т.к. фермент необратимо ингибируется под Дей-ем дневного (синего) света, особенно если образцы сыворотки заморожены. Нектр авторы не рекомендуют к применению плазму крови (ЭДТА, цитрат м. привести к непредвиденному ускорению реакции). Несмотря на то, что в эритр практич не выявляется акт-ть КК-ая акт-ть, гемолизированную сыв-ку и плазму крови нельзя использовать для определения, поскольку эритр проявят заметную аденилатциклазную акт-ть.

При взятии крови из вены следует избегать гемолиза, что позволяет снизить интерференцию, вызываемую аденилаткиназой (АК) эритроцитов. АК катализирует обратимую конверсию АДФ в АТФ и АМФ: 2АДФ=АТФ+АМФ Вызывающая интерференцию(т.е. конкурентную реакцию) АК, известная также как миокиназа, является очень стабильным ферментом и находится в тех же тканях, что и КК, и условия для повышения их акт-ти одинаковы. Клетки крови д.б. отделены от плазмы (сыворотки) в теч 2 ч после пункции вены. КК в сыв-ке крови очень быстро инактивируется. Физические нагрузки способны повысить каталитическую концентрацию КК в плазме крови.

Все изоферменты стабильны в «полной» реакционной смеси в течении 30 мин при комнатн темпер и 10 мин – при 37^оС

Потеря каталитической концентрации м.б. вызвана термической инактивацией (нагреванием), повышением рН за счет потери СО₂, воздействием света.

Пробы биологич жид-ти необходимо и хранить и трансп-ть при низких температуоах в плотно закрытых и защищиенных от света пробирках с минимальным количеством воздуха между пробкой и содержимым пробирки. Каталитическая концентрация КК сыворотки крови здоровых людей приходится в основном на изоферменты КК-ММ, доля КК-МВ в ней составляет лишь 1-3 % от общей каталитической концентрации КК.

КДЗ. Сод-ся в скел мускулатуре, миокарде, ЦНС – соответ миопатии, ИМ, заб-ия ЦНС.

ИМ: повыш КК. При неосложненной стенокардии акт-ть КК остается нормальной. При мелкоочаговом ИМ чув-ть теста 92%. Возрастан акт-ти фермента начин-ся уже ч/з 2-3 ч от начала приступа; макс ч/з 13-30 ч(превышает норму в 5-10 раз); нормализация на 2-3 сутки. При крупноочаговом ИМ – 98%. Увел в 15-20 раз, нормал-ся ч/з5-8 сут. У больных с выраженным нарушением коронарного кровообращения, сопровожд длительными ангинозным приступом, пароксизмальной тахикардией и коллапсом, повышенная акт-ть КК сохр-ся до 10-12 сут острого периода ИМ. Длительная гиперферментемия (до 2-3 нед) набл-ся у больных с затяжным течением ИМ, что м. быстрее привести к развитию ХССНед-ти по сравнению с теми у кого набл-ся кратковременное повышение активности фермента. Кстати при инфаркте легкого КК в норме.

Наилучший тест диагн-ки ИМ – МВ-изофермент. Го мкас акт-ть отмеч-ся ч/з 20 ч после появления первых клинических симптомов ИМ, сниж-ся до нормального уровняспустя 40-50 ч от начала заболевания. Увеличение акт-ти МВ-изофермента в сыворотке крови коррелируется с наличием очага поражения миокарда, а при длительном динамическом наблюдении – и с размером зоны некроза.

При постановке диагноза важно учитывать также соотношения: МВ-КК/ КК увелич-ся от 3-40%; КК/ АСТ – 2-9,6%; КК/ЛДГ – 0,27-1,6%

Высокую активность КК (в6-10 раз выше) находят у больных с мышечной дистрофией. При прогрессирующей мышечной дистрофии (миопатии) увеличение акт-ти обнаруживается уже на первых стадиях болезни, еще до появления четких клинических признаков патологического состояния. С развитием заболевания мыш ткань у больных замещается жировой и соединительной, вследствие чего в конечной стадии патологического процесса активность КК приходит к норме.

Высокая акт-ть КК выявл-ся и при других мышечных заболеваниях – миокардите, воспалительных и дистрофических поражениях скелетной мускулатуры (полимиозит, дерматомиозит, мышечная дистрофия Дюшена), столбняке, генерализованных судорогах, пароксизмальной тахикардии, катетеризации сердца, внутримышечных инъекциях лекарственных средств (особенно наркотических и анальгезирующих препаратов), гипертермии. М.б. увел после физ упражн, тяж физ нагрузке, спортивных нагрузках, проведения хирургических вмешательств. Ревматизм – в 5-6 раз увел ККи не зависит от степени акт-ти воспалит процесса, у болеющих более 10 лет снижается акт-ть. Алкогольная интоксикация, уменьшение кровоснабжения мышц, застойная серд нед-ти, длительные гипотермии, эмболии легочной артерии, сах диабет – повыш акт-ть. Гипотериоз – повыш, тиреотоксикоз – пониж-ся.

У больных с цереброваскулярными нарушениями и эпилепсией обнаружена высокая акт-ть фермента в сыв-ке крови, однако попытки выявитьв ней мозговой изофермент не увенчался успехом. При многих др заб-иях мозга, оперативн вмеш-вах на нем, трепанации черепа активность КК повышается.

Повыш при патологии простаты, удаление ее (повыш КК-ВВ); прием клофибрата, сочетанное введение нектр галогенов и сукцинилхолина во время наркоза, потребление этанола, применение преднизолона, отравление барбитуратами, а также сама процедура внутримышечного введения лекарств.

Значительное уменьшение активности фермента наблюдается при действии на пробу сыв-ки (плазмы) крови прямых солнечных или ультрафиолетовых лучей.

Макро КК тип 1 обнаруж при заб ЖКТ, аденоме, карциноме, повреждениях сердечн и скелетгн мышц и в неосложненных состояниях с высокой вероятностью летального исхода. Иногда встречается у женщин 50 лет.

Макро КК тип 2 при тяжелой форме рака или болезни печени, а также у детей с поражением сердечной мышцы. Появление КК-Мt – плохой прогностический признак, среди таких больных высокая смертность.