Veteriner Klinik Enzimoloji Dr. Serkan SAYINER [email protected] Hedefler 1. Enzimler hakkında kısa hatırlatma. 2. Klinik Enzimoloji nedir ? 3. Bilinmesi gerekenler. 4. Klinik Tanıda kullanılan enzimler ve değerlendirilmeleri. Enzimler Biyolojik katalizörler; reaksiyon hızlarını etkili bir şekilde artırırlar. Proteindirler (!!!). Substrat spesifiktirler. Kısmi doku spesifiktirler. Enzimin katalizlediği spesifik reaksiyon oranının ölçülmesi ile aktiviteleri tespit edilebilir. Enzim Aktivitesi Birim zaman başına dönüştürülen substrat mol sayısına eşittir. Enzim aktivitesi mevcut aktif enzim miktarının bir ölçüsüdür. SI birimi katal'dır, 1 katal = 1 mol s-1 (1 mol/saniye)'dir ama bu aşırı büyük bir birimdir. Daha pratik ve yaygın kullanılan bir birim; • 1 enzim birimi = (U/IU) = 1 μmol min-1. • 1 U = 16.67 nanokatal‘ a eşittir. İzoenzimler Aynı reaksiyonu katalizleyen fakat yapısal olarak farklı olan enzimlerdir. Aynı katalitik reaksiyona sahiptirler. Farklı izoenzimler farklı dokulara özgü olabilir ve buda tanısal yaklaşımda fikir verir. Klinik Enzimoloji Serum, plazma, idrar veya diğer vücut sıvılarında enzim aktivitesinin ölçülmek suretiyle, • Hastalıkların teşhis ve ayırıcı teşhisine, • Prognozunun ortaya konmasına, • Tedavi sürecinin izlenmesine ve normal olmayan organ fonksiyonlarının izlenmesi ile ilgili çalışmaları ve testleri kapsayan bilim dalı KLİNİK ENZİMOLOJİ olarak adlandırılmaktadır. Kısa Tarihçe 1800’lü yıllar 1908 - 1916 Wohlgemuth • Kan ve idrarda Serum amilaz 1927 • Kemik’de ALP’ nin bulunması 1950 • Sigma ALT, AST ve ALP için ilk kit üretimi ile rutin kullanımı 1960-1990 yılları arası • Altın çağ Bilinmesi Gerekenler Enzimler nerde bulunur ? Hücresel enzimler hangi nedenlerle hücre dışına çıkar ? Klinik tanıda kullanılacak enzimlerde aranan özellikler nelerdir ? Enzim aktivitesi ölçümlerinde uygun olabilecek biyolojik materyaller nelerdir ? Doğru biyolojik materyal nasıl alınmalıdır ? Biyolojik Materyaller Kan* BOS İdrar Seminal Sıvı Eritrositler Doku Örnekleri vs.. Kaynak: EclinPath Klinik Tanıda Rutin Kullanılan Enzimler Hücresel Enzimler Salgılanan Enzimler Plazmaya Özgü Enzimler ALT Amilaz ProTrombin AST Lipaz Lipoproteinlipase SDH Tripsin-Tripsinojen Psuedokolinesteraz GLDH ALP GGT LDH CK Aldolaz ALT (GPT) Alanin aminotransferaz / glutamat-piruvat transaminaz Aminoasit sentez ve yıkımında önemli bir enzimdir. L-glutamat + pirüvat ⇌ α-ketoglutarat + L-alanin Sitozoliktir. KARACİĞER, kalp, böbrek, iskelet kasında yer alır. AST (GOT) Aspartat aminotransferaz / glutamik oksaloasetik transaminaz Aminoasit sentez ve yıkımında önemli bir enzimdir. Aspartat (Asp) + α-ketoglutarat ↔ oksaloasetat + glutamat (Glu) Sitozolik ve mitokondriyal yerleşimlidir. Karaciğer, iskelet kası, kalp.kası AST ve ALT aktivite artışının •ALT artışı >>> AST ? •AST artışı >>> ALT ? •AST ve diğer enzimler ? SDH • Sorbitol dehidrogenaz • Sorbitol + NAD+ Fruktoz + NADH + H+ • Aktivitesi için Zn gereklidir. • Sitoplazmik enzimdir. • Bir çok dokuda bulunmakta ancak en yüksek aktivite KARACİĞERDE bulunmaktadır. • Yarı-Ömrü ? • Klinik Tanı Değeri ??? GLDH Glutamat dehidrogenaz Glutamatın, α-ketoglutarata dönüşümünü katalizler. Mitokondrial bir enzimdir. Aktivitesi için Zn gereklidir. En yüksek aktivite KARACİĞERdedir. Klinik Tanı Değeri ??? ALP Alkalen fosfataz (ALKP) Hücre membranında lokalizedir. Membran transportunda rol oynar. Moleküllerden fosfat gruplarının koparılmasını sağlar (Hidrolaz sınıfıdır). İzoenzimleri vardır !!! • KARACİĞER, KEMİK, BÖBREK, Böbrek Üstü Bezi, Plasenta, Barsak Kolestazis, KANSER! GENÇ VE YETİŞKİN FARKI ? GGT Gamma Glutamil Transferaz/Transpeptidaz Hem aminoasitlerin transferini hemde peptitlerin daha kısa peptitlere veya amino asitlere hidrolitik parçalanmasını katalizler. Hücre Membranına bağlıdır. Çoğu KARACİĞER kökenlidir. Hepatobilier hastalıkların tanı ve ayırıcı tanısında önemlidir. Kemik ve plasentada olmadığı için ALP’ den daha spesifiktir. BUZAĞI ? LDH Laktat dehidrogenaz Sitoplazmik bir enzimdir. 4 polipeptit zincirinden oluşmuş polimerdir. Pruvat - laktat dönüşüm reaksiyonunu katalizler. 5 İzoenzimi vardır. • Kalp kası, RBC (LDH1, 2), • Akciğer (LDH3) • Karaciğer (LDH 4, 5) Kanser ilişki ? CK Kreatin kinaz (CPK) Sitoplazmik ve mitokondriyal bir enzimdir. Aktivasyonu için Mg gereklidir. B ve M olmak üzere iki alt üniteden oluşur. 4 İzoenzimi vardır. • • • • CK-BB: Beyin, prostat, mide ... CK-MB: Kalp kası, çizgili kas CK-MM: İskelet ve kalp kası CK-Mt: Mitokondriyal membranda CK İskelet Kası • % 100 CK-MM Kalp Kası • %3-10 CK-MB Beyin • 90 CK-BB, % 10 CK-MM + CK-MB Serum • % 50 CK-MM + % 40 CK-BB + %10 CK-MB Genç / Yetişkin farkı ? Eksersiz ? Amilaz En yüksek aktivite pankreas ve tükrük bezinde bulunur. • Pankreatik Amilaz ve Tükrük (Salivary) Amilazı!!! Bunun yanında ince barsak ve karaciğerde de sentezlenir. Aktivitesi için kalsiyum gereklidir ve metaloenzimdir. Akut pankreatitis ??? • Kedi: 532 – 2008 U/L • Köpek: 185 – 700 U/L Lipaz Trigliseritleri hidrolize eder. Aktivasyonu için Safra Asitleri, Kolipaz ve Ca gereklidir. Pankreas hasarının tanısında amilaza göre daha spesifiktir (Pankreatik Lipaz) Klinik Tanı değeri ? **Total Lipaz Aktivitesi Vs. PLI Köpek : 78 - 765 U/L Kedi : 5 - 222 U/L Tripsin İn aktif formu tripsinojen Serin proteazdır. Peptid bağlarını parçalar. Trigliseritleri hidrolize eder. Pankreas hasarının tanısında amilaza göre daha spesifiktir. TLI (Trypsin-Like Immunoreactivity) EPI Aldolaz Fruktoz Bifosfat Aldolaz. Glikolitik aktivitenin ve enerji gereksiniminin en yüksek olduğu iskelet ve kalp kası, karaciğer ve beyinde bulunur. İzoenzimler: ALDO A / B / C Klinik Tanıda önemi ? • İskelet kası hasarı ve karaciğer hasarı • CK ile karşılaştırma • Kas zayıflığının kök nedeninin araştırılması Diğer Enzimler GPx (Glutatyon peroksidaz) SOD (Superoksit dismutaz) Asit fosfataz Psedukolinesteraz / Butirilkolinesteraz 5' Nükleotidaz • Hepatobiliyer sistem hastalıkları G-6-PD Enzim Aktivitelerinin Ölçümü End-Point Yöntemler Kinetik Yöntemler Elektroforetik Yöntemler Izoelektrik Fokuslama İmmunhistokimya Sorularınız ? Kaynaklar eClinPath. İnternet Erişim: http://www.eclinpath.com/ Karagül H, Altıntaş A, Fidancı UR, Sel T, 2000. Klinik Biyokimya. Medisan, Ankara Kaneko JJ, Harvey JW, Bruss ML, 2008. Clinical Biochemistry of Domestic Animals, 6th edi. Academic Press-Elsevier Thrall MA, Weiser G, Allison RW, Campbell TW, 2012. Veterinary Hematology and Clinical Biochemistry, 2nd edi. Wiley-Blackwell Bir sonraki konu; Karaciğer Fonksiyon Testleri