Некоторые ферменты, проферменты и их субстраты в норме постоянно циркулируют в крови человека и выполняют физиологические функции. Примерами
функциональных ферментов плазмы крови
являются липопротеинлипаза, псевдохолинэстераза, а также проферменты систем свертывания крови и растворения кровяного сгустка. Они синтезируются в печени, и их концентрация в крови либо такая же, как и в тканях, либо более высокая.
Ферменты крови
Нефункциональные ферменты плазмы
не выполняют в крови никаких известных физиологических функций. Их субстраты в плазме обычно не обнаруживаются, и в норме их концентрация в крови человека почти в миллион раз ниже, чем в тканях. Появление этих белков в плазме в повышенных концентрациях указывает на повышенную скорость деструкции тканей. Поэтому измерение в крови уровня нефункциональных ферментов плазмы очень ценно в медицине для диагностики.
Нефункциональные ферменты плазмы включают белковые секреты экзокринных желез и истинно внутриклеточные белки. Ферменты, выделяемые экзокринными железами, - панкреатическая амилаза, панкреатическая липаза, щелочная фосфатаза (из желчи) и кислая фосфатаза из простаты – поступают в плазму крови путем простой диффузии.
Происхождение нефункциональных ферментов плазмы крови
Нефункциональные ферменты, обычно обнаруживаемые в плазме крови в малых количествах, появляются в ней вследствие нормально идущих процессов разрушения эритроцитов, лейкоцитов и других клеток. При ускорении гибели клеток в кровоток поступают растворимые ферменты. Именно с этим процессом обычно связывают повышение содержания ферментов в плазме крови. Однако поступление в плазму крови значительных количеств мышечных ферментов сопровождается и выполнение тяжелой физической работы.
Диагностическое значение ферментов в медицине
В медицине используют количественное определение некоторых нефункциональных ферментов плазмы крови. В таблице приведен перечень ферментов, которые используются в медицине для диагностики заболеваний.
Таблица. Основные ферменты сыворотки, используемые в медицине для диагностических целей
Во многих раковых клетках наблюдаются нарушения регуляции, приводящие к изменению пропорций при образовании ферментов. Некоторые онкогенные вирусы содержат ген, кодирующий тирозиновую протеинкиназу; когда эта киназа экспрессируется в клетках хозяина, она фосфорилирет многие белки и ферменты, которые в норме не фосфорилированы, что приводит к серьезным изменениям клеточного фенотипа.
Изучение лекарств в медицине и исследование активности ферментов
Введение некоторых лекарств приводит к усилению синтеза ряда ферментов (эти лекарства действуют как индукторы ферментов). Например, фенобарбитал приводит к значительному (в 3-5 раз) увеличению содержания микросомального фермента
цитохрома Р-450
, который играет центральную роль в метаболизме самого фенобарбитала и многих других лекарств. Один из таких препаратов – варфарин, препятствующий свертыванию крови. Если больной принимает варфарин, а затем ем назначают фенобарбитал, то доза варфарина должна быть сщественно увеличена, чтобы компенсировать его разрушение под действием индуцированного цитохрома Р-450. Индукция ферментов – это один из важных биохимических механизмов взаимообусловленного действия лекарств, когда прием одного препарата сопровождается значительным изменением в метаболизме другого.