Medyczne aspekty enzymologii

Prezentacja na temat: "Medyczne aspekty enzymologii"— Zapis prezentacji:

1 Medyczne aspekty enzymologii
Enzymologia-13 Medyczne aspekty enzymologii

2    1. Zastosowania diagnostyczne:
      - oznaczanie aktywności enzymów jako element diagnozy       - enzymy jako bioodczynniki dla oznaczania stężenia metabolitów   2. Choroby, których przyczyną jest deficyt enzymatyczny   3. Enzymy jako leki        - usuwanie substancji toksycznych        - leczenie objawów chorób deficytu enzymatycznego        - terapia przeciwnowotworowa

3 Przykłady enzymów stosowanych w diagnostyce
Enzym Źródło (oryginalne) Stosowany do oznaczania Oksydaza cholesterolowa Nocardia erythropolis Cholesterol lub Brevibacterium spp. Kreatynaza Pseudomonas spp. kreatyna Kreatyninaza j.w. kreatynina -galaktozydaza E. coli jony Na+, ELISA Oksydaza glukozowa Aspergillus niger glukoza Dehydrogenaza Glc-6-P Leuconostoc mesenteroides glukoza -glukozydaza S. cerevisiae aktywność -amylazy Oksydaza glicerolo-3-P Aerococcus viridians triacyloglicerole Heksokinaza S. cerevisiae glukoza Peroksydaza Chrzan enzym wskaźnikowy, testy ELISA Oksydaza pirogronianowa Pediococcus spp. pirogronian, transaminazy Oksydaza kwasu moczowego Arthrobacter protopharmiae kwas moczowy Ureaza Klebsiella aerogenes mocznik

4 Pomiary aktywności enzymów przydatne w diagnostyce klinicznej
Nekroza komórek – następuje uwolnienie wszystkich enzymów Stan zapalny – następuje zmiana przepuszczalności błony cytoplazmatycznej i uwolnienie enzymów cytoplazmy Warunki jakie powinien spełniać enzym przydatny dla celów diagnostyki klinicznej     - enzym powinien być obecny we krwi, moczu lub innych łatwo osiągalnych płynach ustrojowych;      - względna łatwość oznaczania;      - znaczące różnice poziomów aktywności w stanie patologicznym i normalnym;      - stabilność enzymu w płynie ustrojowym      - pożądana cecha – specyficzność tkankowa

5 Diagnostyka chorób wątroby aminotransferaza asparaginianowa
       aminotransferaza asparaginianowa       aminotransferaza alaninowa      fosfataza alkaliczna -glutamylotranspeptydaza S-transferaza glutationowa Znaczenie diagnostyczne: wirusowe zapalenie wątroby, marskość wątroby, żółtaczka mechaniczna

6 Oznaczanie aminotransferaz: reakcje sprzężone z reakcjami
katalizowanymi przez dehydrogenazy NADH-zależne. Pomiar absorpcji przy 340 nm Oznaczanie fosfatazy: sztuczny substrat – p-nitrofenylofosforan. Hydroliza uwalnia p-nitrofenol, który w środowisku alkalicznym absorbuje przy 410 nm

7 Oznaczanie -glutamylotranspeptydazy

8 kinaza kreatynowa, aminotransferaza asparaginianowa,
Inne tkanki: mięsień sercowy kinaza kreatynowa, aminotransferaza asparaginianowa, dehydrogenaza mleczanowa (zawał mięśnia sercowego) trzustka -amylaza (ostre zapalenie trzustki) prostata fosfataza kwaśna (rak prostaty). Rozróżnienie fosfatazy pochodzącej z prostaty od enzymu z innych tkanek: winian jest inhibitorem enzymu z prostaty, a formaldehyd enzymu z erytrocytów

9 Oznaczanie metabolitów
Glukoza 1. Reakcja sprzężona 2. Reakcja barwna 3. Reakcja wykorzystująca dehydrogenazę glukozową z B. cereus

10 Kwas moczowy Mocznik Pomiar:
Bezpośrednio, spektrofotometrycznie – 293 nm (UV) Sprzężenie z reakcją katalizowaną przez peroksydazę (reakcja barwna) Mocznik Pomiar: Sprzężenie z reakcją katalizowaną przez dehydrogenazę kwasu glutaminowego, w której substratem jest jon amonowy. oznaczenie tworzącego się NAD+ przy 340 nm (UV) Immobilizowana ureaza. Tworzący się amoniak dyfunduje przez półprzepuszczalna błonę, gdzie reaguje z barwnikiem indykatorowym

11 Cholesterol

12 Typowe zmiany aktywności we krwi enzymów uwolnionych
w wyniku zawału mięśnia sercowego

13 ELISA – wersja kompetytywna

14 ELISA – wersja „sandwich”

15 Zasada testu ELISA

16 DEFEKTY GENETYCZNE OBJAWIAJĄCE SIĘ
BRAKIEM ENZYMÓW

17 DEFEKTY GENETYCZNE OBJAWIAJĄCE SIĘ
BRAKIEM ENZYMÓW Zwłóknienie torbielowate (cystic fibrosis) – brak białka transbłonowego regulującego przepływ anionów. Efekt – gromadzenie się śluzu w płucach, blokada kanałów trzustkowych

18 Enzymy jako leki Usuwanie tkanki nekrotycznej z wykorzystaniem enzymów
proteolitycznych Usuwanie skrzepów w naczyniach krwionośnych (streptokinaza, urokinaza) Stany niewydolności trzustki – podawanie kapsułkowanych enzymów trawiennych

19 Enzymy w terapii przeciwnowotworowej
Zastosowanie asparaginazy w leczeniu ostrej białaczki limfoblastycznej i ostrej białaczki granulocytarnej 2. Aktywacja pro-leków

20 Przykłady proleków i aktywujących enzymów
Fosforan etopozydu fosfataza alkaliczna 5-fluorocytozyna deaminaza cytozynowa 2-(L--aminoacylo)metotreksat aminopeptydaza