Využití enzymů v medicíně

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Využití enzymů v medicíně"

Erik Novák
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Využití enzymů v medicíně 1. Stanovení enzymových aktivit diagnosticky významných enzymů 2. Stanovení analytů enzymovými analytickými metodami 3. Enzymy jako terapeutika

2 Enzymy jako diagnostické nástroje V buňkách vyšší konc. enzymů než v tělních tekutinách Změna energetického a metabolického stavu buněk porušení membrán uvolňování enzymů Rychlost podle molekulové hmotnost, lokalizace Koncentrační gradient

metabolického stavu buněk porušení membrán uvolňování enzymů

3 Některé příčiny poškození buněk 1. Hypoxie - poruchy okysličení krve - anémie, kardiovaskulární insuficience 2. Chemikálie, léky, polutanty - těžké kovy, alkohol, drogy, nikotin 3. Fyzikální - traumata - chlad, horko, radiace 4. Mikrobiální infekce - viry, bakterie, plísně, protozoa, 5. Imunitní mechnaismy - alergeny 6. Genetické defekty 7. Nedostatek výživy - nedostatek živin, vitamínů, minerálů 8. Jiné příčiny - proliferace určitého typu buněk, změna produkce

Mikrobiální infekce - viry, bakterie, plísně, protozoa, 5. Imunitní mechnaismy - alergeny 6. Genetické defekty 7.

4 Clearance enzymů inaktivace, stabilita v tělních tekutinách vstřebávání retikuloendoteliálním systémem (kostní dřeň, slezina, játra) endocytosa regulovaná receptory lysozomy Diagnostika Enzymová výbava buněk podobná (není orgánová specialisace) Liší se vzájemnými poměry Isoenzymy

játra) endocytosa regulovaná receptory lysozomy Diagnostika Enzymová

6 Hlavní diagnostické enzymy Enzym Celosvětový objem prodeje (mil USD) Alkalická fosfatasa 15 Peroxidasa 15 Cholesterol esterasa, oxidasa 8 G-6-PDH, HK 7 GOD 5 Lipasa 3 GluDH 2 LDH 2 MalátDH 2 Pyruvátkinasa 2

15 Cholesterol esterasa, oxidasa 8 G-6-PDH, HK 7

7 Transaminasy, ASP (EC ), ALT (EC ) Onemocnění jater, virová hepatitida, mononukleosa, cirhosa Svalové distrofie, svalová poranění, gangréna, pankreatitida Chemické stanovení: Oxokyselina + dinitrofenylhydrazin DNF hydrazon MDH Oxaloacetát + NADH + H + malát + NAD + LDH Pyruvát + NADH + H + laktát + NAD +

Svalové distrofie, svalová poranění, gangréna, pankreatitida Chemické

8 Kreatinkinasa (EC , ATP: kreatin N-fosfotransferasa) Podjednotky M a B, CK-1 (BB), CK-2 (MB), CK-3 (MM), CK-Mt Vyžaduje Mg 2+, inakt. Ca 2+ Cr-P : Gº = - 43,1 kj/mol -1 Reservoár ATP ve svalových a nervových buňkách Infarkt myokardu, svalové dystrofie, onemocnění CNS

9 Stanovení aktivity kreatinkinasy Cr + ATP CrP + ADP (kreatin kinasa) ph 9 ADP + PPyr ATP + Pyr (pyruvát kinasa) Pyr + NADH + H + laktát + NAD + (laktát dehydrogenasa) Cr + ATP CrP + ADP (kreatin kinasa) ATP + luciferin + O2 APM + oxiluciferin + PPi + CO2 + hν (luciferasa) CrP + ADP Cr + ATP (kreatin kinasa) ph 6,7 ATP + Glc Glc-6-P + ADP (hexokinasa) GlC-6-P + NADP + 6-P-glukonát + NADPH + H + (Glc-6-P dehydrogenasa)

luciferin + O2 APM + oxiluciferin + PPi + CO2 + hν (luciferasa) CrP + ADP Cr + ATP (kreatin kinasa) ph

10 Laktátdehydrogenasa (EC ) LDH1 a LDH2 srdeční sval, ledviny, erytrocyty LDH4 a LDH5 kosterní svalstvo, játra LDH 3 plíce, slezina, ostatní tkáně 1,6 -hexandiol inh. vše kromě LDH1, Imunodetekce PL proti LD5

11 Diagnostika infarktu myokardu

12 Alkalická fosfatasa, ALP (EC ), ph optimum 10, fyziologická fce neznámá, Ve všech tkáních, konc v epitelu trávicího traktu, kostech, játrech, placentě Onemocnění jater, kostí (deformace, osteoporosa) Kyselá fosfatasa ACP (EC ), ph optimum < 7 V lysozomech, játra, slezina, mléko, kostní dřeň, krevní destičky, prostata

trávicího traktu, kostech, játrech, placentě Onemocnění jater, kostí (deformace,

13 γ-glutamyltransferasa (EC ), γ-glutamyl-peptid:aminokyselina γ-glutamyltransferasa -Transport AK přes membrány, metabolismus GSH - onemocnění jater, neprůchodnost žlučovodů,

14 Enzymy trávicího traktu Amylasy - pankreas CHT, TRY, PEP Lipasa - pankreas, lipoproteinlipasa - metabolismus triacylglycerolů, arteriosklerosa Stanovení aktivit : a navíc

15 Acetylcholinesterasa (EC ) Onemocnění jater, otrava insekticidy, plicní embolie, akutní infekce

16 Stanovení analytů enzymovými metodami Kyselina močová - dna, kardiovaskulární choroby, ledvinové kameny - roztroušená skleroza Jeden z markerů oxidativního stresu Cholesterol Močovina + Glukosové sensory

kameny - roztroušená skleroza Jeden z markerů

17 Enzymy jako terapeutika 1. Náhrada geneticky deficientních nebo defektních enzymů 2. Doplnění enzymů produkovaných v nedostatečném množství (např v důsledku onemocnění urč. orgánu 3. Specifický biologický efekt aktivity enzymu

Doplnění enzymů produkovaných v nedostatečném množství

18 Požadavky na terapeutické enzymy: dosažení místa účinku stabilita rozpustnost čistota (minimalizace vedlejších účinků)

19 Rizika a jejich minimalizace Nízká stabilita - imobilizace biologická degradace intravenosní, intramuskulární nebo subkutánní aplikace Neprocházejí membránami (působí extracelulárně) - snížení Mh, fuse se signálními peptidy (ve výzkumu) Imunogenicita (e. z jiných zdrojů než lidských...rekombinantní) PEGylace, odtranění epitopů

(působí extracelulárně) - snížení Mh, fuse se signálními peptidy (ve výzkumu)

20 Příklady terapeutických enzymů Oxidoreduktasy Urikasa: Uric acid + O 2 + H 2 O 5-hydroxyisourate + H 2 O 2 allantoin + CO 2 Superoxiddismutasa: 2O 2 + 2H + O 2 + H 2 O 2. Transferasa: Koagulační faktor XIII transglutaminasa tvorba ε-(γ-glutamyl)lysinových vazeb ve fibrinu fibrinová síť

Superoxiddismutasa: 2O 2 + 2H + O 2 + H 2 O 2.

21 Hydrolasy Digestiva lipasy, proteasy, glykosidasy Nukleasy zvýšení rozpustnosti plicního sekretu při různých onemocněních dýchacích cest Glykosidasy Lysozym antibakteriální Hyaluronidasa hydrolysa pojivových tkání usnadnění penetrace injektovaných preparátů, resorpce exudátů β-galaktosidasa Proteasy odstranění krevních sraženin, ošetření ran

Podobné dokumenty

Enzymy v diagnostice Enzymy v plazm Bun né enzymy a sekre ní enzymy iny zvýšené aktivity bun ných enzym v plazm asový pr h nár

Enzymy v diagnostice Enzymy v plazmě Enzymy nalézané v plazmě lze rozdělit do dvou typů. Jsou to jednak enzymy normálně přítomné v plazmě a mající zde svou úlohu (např. enzymy kaskády krevního srážení