КОФЕРМЕНТЫ, производные витаминов

Тема «Значение ферментов для медицины»

План лекции

1.Требования к ферментам, используемых в КДЛ.

2.Роль витаминов в ферментацивном катализе.

Требования к материалу при определении ферментов

Ø Кровь натощак или не ранее, чем через 4 ч. после приема пищи.

Ø Только негемолизированная сыворотка

Ø Быстро отделять сыворотку от сгустка крови (не позже 2 ч. с момента взятия крови).

Ø Хранение сыворотки при комнатной температуре для большинства ферментов не более 6—8 ч., при 4°С — около одной недели, а в замороженном состоянии — в течение одного месяца. Исключение: ЛДГ (активность в течение первых трех дней лучше сохраняется при комнатной температуре)

Ø Избегать повторных замораживаний и оттаиваний → денатурация белка, потеря ферментативной активности.

Ø Если определение проводится в замороженной сыворотке, оттаивание сыворотки должно производиться на водяной бане при температуре 37°С.

Ø Сыворотка лучше, чем плазма. Если в качестве материала используется плазма - учитывать, что многие антикоагулянты могут ингибировать ферментативную активность. ЛДГ и амилаза теряет активность в "оксалатной" плазме, альдолазы – при использовании фторидов, . Фториды нельзя использовать при определении альдолазной активности. Оксалат и цитрат ингибируют амилазную активность и т.д.

Ø Интерференция лекарств - салицилаты повышают активность аминотрансфераз, сульфаниламиды подавляют активность карбоангидразы, препараты опия могут увеличивать активность амилазы и т.д.

Выражение результатов определения активности ферментов

Единица активности (Е) фермента - количество фермента, которое катализирует превращение 1 мкмоль субстрата (или образование 1 мкмоль продукта реакции) за 1 мин при заданных условиях. При этом необходимо указывать температуру, при которой проводилась ферментативная реакция. Активность ферментов в сыворотке или плазме крови следует выражать в единицах на 1 л.

Возможно выражение результата в каталах (долях катала) на литр (1 мкат = 60 ЕД).

Ферментотерапия – использование ферментов для лечения заболеваний:

1. Ферменты ЖКТ (пепсин, трипсин, липаза и др.) используются с заместительной целью при недостаточности соответствующих отделов ЖКТ.

2. Трипсин применяется наружно для очистки гнойных ран и внутримышечно, как противовоспалительное средство при остеомиелитах и гайморитах;

3. Фибринолизин применяется при тромбозах.

Используется также и конкурентное ингибирование активности ферментов, например: сульфаниламидные препараты, являются I для Е кокков (т.к. они имеют строение аналогичное строению субстратов на которые действуют кокки).

Фтивазид – является структурным аналогом никотиновой кислоты, которая необходима для развития палочек Коха.

Ферментопатии (энзимопатии) – заболевания связанные с нарушением деятельности фермента.

Наследственные (врождённые) ферментопатии, их причиной является нарушение синтеза фермента. Эти заболевания сохраняются всю жизнь и передаются по наследству.

Впервые А. Гаррод (в 1908г.), ввел этот термин, назвав их «врождённые ошибки метаболизма» (т.к. нарушается генетический аппарат клетки).

Примеры врождённых ферментопатий: Фенилкетонурия (или фенилпиро-виноградная олигофрения), причина - нарушение превращения фенилаланина в тирозин, из-за недостаточности (или отсутствия) фермента фенилаланин-гидроксилазы. В организме идет накопление фенилаланина, который распадается с образованием токсических продуктов, нарушающих обмен веществ в организме (особенно в клетках ЦНС), клинически это проявляется задержкой развития и психической неполноценностью ребёнка.

Гликогенозы – причина данных заболеваний в нарушении деятельности ферментов участвующих в синтезе или распаде гликогена (см. углеводный обмен).

Ферментопатии могут быть и приобретенные:

1)Алиментарные, при неполноценном питании и недостатке важных соединений, н-р витаминов, которые являются коферментами для многих ферментов.

2)Токсические ферментопатии, которые развиваются в результате действия каких-либо токсических веществ, тормозящих действие фермента.

При устранении причины алиментарные и токсические ферментопатии излечиваются.

Ферментодиагностика – применение знаний о ферментах для диагнос-тики заболеваний. Ферментодиагностика основана на следующем:

- во-первых: каждый орган или ткань имеет характерный набор ферментов и появление их в крови позволяет локализовать патологию;

- во-вторых: в организме здорового человека поддерживается состояние динамического равновесия между процессами катаболизма и анаболизма. Поэтому содержание ферментов в крови является величиной относительно постоянной, а повышение или снижение активности фермента свидетельствует о патологических процессах.

В основе любого неотложного процесса лежит нарушение деятельности ферментных систем. При многих заболеваниях изменяется избирательно ферментативная активность. Определение ферментативной активности достаточно информативно. В настоящее время исследуют примерно 60 ферментов, каждый из которых имеет свои физиологические и патологические границы.

Подъем активности фермента происходит, прежде всего, за счет выхода из клеток в кровяное русло. При этом в поврежденном органе активность фермента падает, а в крови поднимается. Кроме того, нарушается проницаемость клеточных мембран, повышается синтез фермента (по механизму обратной связи).

К повышению активности ферментов приводят:

- некроз и лизис клеток,

- повышение проницаемости клеточных мембран, как следствие гипок-сии, нарушения генетического обмена клетки, в результате действия вирусов, бактерий, лекарственных и химических веществ.

Понижение активности фермента вызывают:

- нарушенный синтез фермента,

- инактивация фермента,

- ингибирование фермента (лекарственные вещества, вирусы, химические вещества и др.)

- повышенное выделение (потеря) с мочой.

Изменение активности фермента классифицируется, как и белковые нарушения:

- дисферментемин (т.е. гипер - или гипо -)

параферментемин (появление ферментов, которых в норме не встречаются)

КОФАКТОРЫ И КОФЕРМЕНТЫ

Большинство ферментов для проявления каталитической активности нуждается в присутствии некоторых веществ небелковой природы - кофакторов. Различают две группы кофакторов: ионы металлов и коферменты.

1. Ионы металла участвуют в функционировании фермента различными способами.

• Изменяют конформацию молекулы субстрата, что обеспечивает комплементарное взаимодействие с активным центром. Например, в качестве субстрата выступает комплекс Mg2+-АТФ.

• Обеспечивают нативную конформацию активного центра фермента. Ионы

Mg²+, Mn²+, Zn²+, Co²+, Mo²+ участвуют в стабилизации активного центра ферментов и способствуют присоединению кофермента.

• Стабилизируют конформацию белковой молекулы фермента. Например, для стабилизации четвертичной структуры фермента алкогольдегидрогеназы, катализирующей реакцию окисления этанола, необходимы ионы цинка.

• Непосредственно участвуют в ферментативном катализе

2. Коферменты являются органическими веществами, чаще всего производными витаминов, которые непосредственно участвуют в ферментативном катализе, так как находятся в активном центре ферментов. Фермент, содержащий кофермент и обладающий ферментативной активностью, называют холоферментом. Белковую часть такого фермента называют апоферментом, который в отсутствие кофермента не обладает каталитической активностью.

Кофермент может связываться с белковой частью фермента только в момент реакции или быть связанным с апоферментом прочными ковалентными связями. В последнем случае он называется простетической группой.

КОФЕРМЕНТЫ, производные витаминов

Помимо витаминных препаратов применяются также некоторые их производные (коферменты).В настоящее время установлено, что биокаталитическая активнось, как правило, принадлежит не самим витаминам, а продуктам их биотрансформации - коферментам. Коферменты, в свою очередь, соединяясь со специфическими белками, образуют ферменты - катализаторы биохимических реакций, лежащие в основе физиологических функций организма. В настоящее время известно строение многих коферментов, ряд из них удалось получить с помощью химического синтеза. Кроме того, открыты коферменты, не имеющие витаминных предшественников (карнитин, фосфаден, липоевая кислота).Изучение фармакологической активности коферментов показало, что эти вещества, с одной стороны, обладают низкой токсичностью и, с другой, - весьма широким спектром воздействия на организм. К числу коферментных препаратов витаминной природы относятся кокарбоксилаза (коферментная форма тиамина - витамин В1), пиридоксальфосфат. (витамин Вб), кобамамид (витамин В 12). Группа препаратов, созданных на основе витаминов, представлена пиридитолом (производное пиридоксина) - имеет мягкий стимулирующий эффект на ткани головного мозга; пантогамом (гомолог пантотеновой кислоты, содержащий гамма-аминомасляную кислоту); оксикобаламином (метаболит витамина В 12).

Кокарбоксилаза. Кофермент, образующийся в организме человека из поступающего извне тиамина. В спортивной медицине применяется для лечения перенапряжения миокарда и нервной системы, при печеночном синдроме, невритах и радикулитах.

Оксикобаламин. Является метаболитом цианкобаламина (витамин В12). По фармакологическому действию близок витамину В 12, но по сравнению с ним быстрее превращается в организме в активную коферментную форму и дольше сохраняется в крови, так как более прочно связывается с белками плазмы и медленнее выделяется с мочой.

Пиридоксальфосфат. Является коферментной формой витамина Вб (пиридоксина). Препарат обладает свойствами витамина Вб. Отличается тем, что оказывает быстрый терапевтический эффект, может приниматься в случаях, когда нарушено фосфорилирование пиридоксина.

Пиридитол, Энцефабол (Пиритинол). Фармакологический препарат, проявляет элементы психотропной активности, свойственной антидепрессантам, с седативньм действием. Активирует метаболические процессы в ЦНС, способствует ускорению проникновения глюкозы через гема-тоэнцефалический барьер, снижает избыточное образование молочной кислоты, повышает устойчивость тканей к гипоксии.

Пантогам (гомолог пантотеновой кислоты, содержащий гамма-аминомасляную кислоту). Улучшает обменные процессы, повышает устойчивость к гипоксии, уменьшает реакции на болевые раздражения. Активизирует умственную деятельность и физическую работоспособность. В составе комплексной терапии применяют при черепно-мозговой травме.

Карнитин. Витаминоподобное вещество, частично поступающее с пищей, частично синтезируемое в организме человека. Способствует окислению жирных кислот, синтезу аминокислот и нуклеиновых кислот.

Флавинат. Кофермент, который образуется в организме из рибофлавина. Лекарственная форма получена синтетическим путем. Применяют также при хронических заболеваниях печени, желудочно-кишечного тракта, кожных заболеваниях.

Липоевая кислота. Положительно влияет на углеводный обмен. Ускоряет окисление углеводов и жирных кислот, способствует повышению энергетического потенциала.

Бета-каротин. В организме превращается в витамин А , когда мы испытываем его нехватку. Бета-каротин, поступивший с едой, используется организмом как антиоксидант. Лучшие источники: морковь, помидоры, цветная капуста, шпинат, манго, тыква, дыня, абрикосы, а также другие фрукты и овощи с яркой окраской. Содержание бета-каротина уменьшается при хранении продуктов на солнечном свету. Бета-каротин чрезвычайно стабилен при кулинарной обработке, и его количество может даже увеличиться. Токсичности этого пищевого соединения ничего не известно, хотя очень большие дозы придают коже желтоватый оттенок.

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!