Применение ферментных препаратов в медицине

Гидрофильные  фрагменты ГГТ, изолированные из печени или почек, иммунологически  сходны, так же как и гидрофобные  фрагменты ГГТ, изолированные из разных органов.

ГГТ занимает важное место в метаболизме аминокислот. Комплекс биохимических реакций реабсорбции аминокислот из первичной мочи, профильтрованной через фильтрационный барьер почечных телец, назван глутамиловым циклом. Этот процесс начинается с действия ГГТ, которая расположена на наружной поверхности клеточной мембраны и связывает аминокислоту первичной мочи с клеткой эпителия канальцев при участии естественного субстрата глутатиона, образуя тройной комплекс: аминокислота-ГГТ-глутатион. Отмечено ингибирование реакции высокими концентрациями субстратов. Как следствие связывания двух субстратов в активном центре фермента происходит перенос глутамиловой кислоты от глутатиона к аминокислоте. В этой фазе цикла аминокислоту переносят в клетку, где происходят последующие реакции, в которых глутамиловая цикло-трансфераза расщепляет связь между амино- и глутамиловой кислотой, потребляя молекулу АТФ. Присутствие ГГТ на мембране клеток других органов (тонкая кишка, хориоидальное сплетение и др.) дает основание предположить, что и в этих органах фермент принимает участие в транспорте аминокислот. Роль ГГТ печени полностью не выяснена; предположительно фермент связывает молекулы веществ, которые необходимо экскретировать.

Биологическая роль фермента связана также с  регуляцией уровня глутатиона в тканях. Именно этим можно объяснить высокий уровень глутатиона в плазме крови и моче пациентов с генетически детерминированным отсутствием синтеза ГГТ. Регулируя уровень глутатиона, ГГТ может влиять на синтез белка, что объясняет повышенную удельную активность фермента в тканях с высокой скоростью метаболизма. Это же может быть причиной повышенного уровня фермента в тканях и крови новорожденных.

ГГТ содержится в основном в мембране клеток, обладающих высокой секреторной или адсорбционной  способностью: эпителиальных клетках, выстилающих желчные пути, печеночных канальцах, проксимальных канальцах нефрона, панкреатической экзокринной ткани и выводных протоках, ворсинчатых клетках тонкой кишки. В порядке снижения удельной активности ГГТ ткани располагаются в следующей последовательности: почки, печень, поджелудочная железа, Щеточная кайма клеток тонкой кишки. Активность ГГТ не обнаружена в скелетных мышцах и миокарде.

Клиническое значение определения концентрации ГГТ в  сыворотке крови

Наиболее частая причина повышения активности ГГТ в сыворотке крови — патология печени. Слабое токсическое воздействие на печень, вызывающее жировую инфильтрацию, прием алкоголя и лекарственных препаратов сопровождаются умеренным увеличением активности ГГТ. Более выраженное повышение активности фермента связано с внепеченочной и внутрипеченочной обструкцией, вторичным вовлечением печени в онкологические процессы организма путем метастазирования. Самая высокая активность ГГТ в сыворотке крови отмечена при закупорке желчного протока или злокачественных опухолях, прямо или опосредованно поражающих печень.

При отсутствии желтухи определение ГГТ —  чувствительный тест для выявления  патологии печени; клиническая чувствительность выше, чем у таких ферментов, как  ЩФ и 5-нуклеотидаза. При онкологических заболеваниях нормальная активность ГГТ в сыворотке крови свидетельствует об отсутствии метастазов в печени, тогда как высокая активность ГГТ (в 12 раз и более выше нормы) служит индикатором поражения печени метастазами. При остром вирусном гепатите многократное исследование активности ГГТ позволяет следить за течением болезни: постоянно увеличенная активность ГГТ указывает на развитие хронической формы заболевания. При увеличении активности ЩФ и трудностях определения ее изоферментов полезно определять активность ГГТ для идентификации возможного источника гиперферментемии: активность ГГТ остается в пределах нормы, если увеличение активности ЩФ вызвано костным изоферментом, и увеличена, когда фермент образуется в печени. В педиатрии определение активности ГГТ предпочтительнее, чем определение ЩФ, так как активность ГГТ не меняется с возрастом и полученные результаты легче интерпретировать.

Высокая активность ГГТ присутствует в крови людей, злоупотребляющих алкоголем. У 74% алкоголиков, страдающих гистологически подтвержденным поражением печени, увеличение активности ГГТ было постоянным даже в периоды  абстиненции. Существуют определенные различия между активностью ГГТ в крови алкоголика и человека, принявшего значительную дозу алкоголя. У первых наступает увеличение активности ГГТ до 140% от нормальных значений с пиком активности через 18 ч, у вторых даже после тяжелого опьянения увеличение активности ГГТ не превышает 15% в течение 12 ч.

Развитие инфаркта миокарда сопровождается изменениями  активности ферментов сыворотки  крови (КК, ЛДГ, ACT) и ГГТ, активность которой после приступа стенокардии  остается повышенной в течение длительного времени. Повышение активности ГГТ отмечено у 50% больных стенокардией и у части пациентов с другими заболеваниями (коронарная недостаточность, недостаточность кровообращения). При инфаркте миокарда остаются неясными механизмы увеличения активности ГГТ, поскольку она отсутствует в сердечной мышце.

Активность ГГТ  в моче выше, чем в сыворотке  крови. Присутствующая в моче ГГТ  имеет почечное происхождение: фермент  выделяется в мочу из разрушенных  клеток проксимальных отделов канальцев, которые содержат ГГТ в высокой концентрации.

2.7. Амилаза

α-Амилаза [α -(1,4)-глюкан-4-глюканогидролаза, КФ 3.2.1.1] -фермент, гидролизующий внутренние 1,4 α -гликозидные связи крахмала, гликогена и других полимеров  глюкозы. В организме человека основные источники α -амилазы - поджелудочная и слюнные железы. Многочисленные изоформы, выделенные из биологических жидкостей и тканей человека, представляют собой, вероятно, гетерогенные продукты посттрансляционных изменений двух семейств изоферментов амилазы, синтез которых кодируют два локуса гена Ату-1, слюнной (С) тип амилазы и Ату-2, панкреатический (П) тип фермента, тесно связанные в хромосоме 1. Изоферменты С и П не имеют больших различий в аминокислотном составе. Гель-фильтрацией на сефадексе во фракции С-амилаз выделены две изоформы, одна из которых содержит углеводы. Молекулярная масса изоформ, содержащих углеводы, 57 кДа, не содержащих углеводы - 55 кДа. Изоэлектрические точки основных изоформ С-изоамилаз от 5,5 до 6,5. П-группа изоамилаз имеет меньшую молекулярную массу (53 кДа) и не содержит углеводов. Изоэлектрические точки этих белков варьируют от 5,7 до 7,0. 

Убедительным  доказательством того, что П-тип  амилазы образуется только в поджелудочной  железе, служит отсутствие этого изофермента  у лиц с тотальной панкреатэктомией. С-изофермент α-амилазы, напротив, может быть синтезирован в разных органах и тканях. Высокая активность С-амилазы зафиксирована в ткани фаллопиевых труб и содержимом кисты яичников. Специфическая группа изоамилаз, продуцируемых тканями женских половых органов, не выявляется в сыворотке крови или моче здоровых людей; распределение изоамилаз идентично у мужчин и женщин. Изоамилазы, принадлежащие к С-группе, обнаружены и в женском молоке и раневой жидкости.

Клиническое значение определения активности амилазы в сыворотке крови.

Определение активности α-амилазы в сыворотке крови - наиболее распространенный тест диагностики  острого панкреатита. При остром панкреатите активность фермента в  сыворотке крови возрастает через 3-12 ч после болевого приступа, достигает максимума через 20—30 ч и возвращается к норме при благоприятном течении в пределах четырех дней. Активность α-амилазы (диастазы) в моче возрастает через 6-10 ч после подъема активности в сыворотке и возвращается к норме чаще всего через три дня после подъема.

В настоящее  время широко известно, что увеличение обшей активности α-амилазы неспецифично для панкреатита и других заболеваний  поджелудочной железы. Клинические  исследования показали, что повышение  активности α-амилазы происходит при  ряде заболеваний, к которым относят кишечную непроходимость, заболевания желчных путей, аппендицит, паротит, внематочную беременность. Чувствительность и специфичность определения α-амилазы при диагностике острого панкреатита возрастают при изменении границ нормальных значений (дискриминационный уровень нормы и патологии — активность1,5—2 раза превышающая верхние границы нормы). В этом случае определение активности α-амилазы наиболее информативны первые сутки развития острого панкреатита. По мнению ряда авторов, определение активности α-амилазы в сыворотке крови при хроническом панкреатите не имеет диагностического значения.

У человека α-амилазу, свободно проходящую через фильтрационный барьер почечных телец, реабсорбируют  клетки эпителия почечных канальцев  так же, как и другие низкомолекулярные белки сыворотки крови. Увеличение активности амилазы в сыворотке крови может быть вызвано нарушением элиминации фермента. Пример — состояние, называемое макроамилаземией, когда фермент связан с иммуноглобулинами сыворотки крови и образует макромолекулярный комплекс. Такой комплекс не фильтруется в мочу и не может быть удален при помощи каких-то иных механизмов, что ведет к значительному и порой длительному увеличению активности α-амилазы в сыворотке крови. Макроамилаземия встречается у здоровых людей с частотой 1%, у лиц с гиперамилаземией - с частотой 2,5%. Макроамилаземия может быть диагностирована методом ультрацентрифугирования, ЭФ, гельхроматографии, предложен также простой тест преципитации комплекса полиэтиленгликолем.

Активность α -амилазы в сыворотке крови часто увеличена при почечной недостаточности, однако не совсем ясно, что является причиной такого увеличения - возрастание образования фермента или снижение его элиминации. В таких случаях дополнительную информацию может дать определение скорости экскреции α -амилазы или расчет клиренса фермента.

По данным многих авторов, наиболее чувствительным и  специфичным тестом для диагностики  панкреатита служит уровень активности П-изофермента α -амилазы. Особое значение этот тест приобретает, если у больного с предполагаемым диагнозом панкреатита обнаружена нормальная общая активность амилазы. По сниженной активности П-амилазы может быть диагностирован хронический панкреатит. Доля П-изоамилаз в обшей активности α -амилазы значительно выше в моче, чем в сыворотке крови, возможно, вследствие различий в экскреции изоферментов почками. Тем не менее диагностическое значение определения активности изоферментов α-амилазы в моче уступает таковому в крови.

Диагностическая энзимология достигла значительных успехов при постановке диагноза болезней не только указанных органов, но и других, в частности почек, поджелудочной железы, желудка, кишечника и легких . Широко используют в клинической практике, например, определение трансамидиназы в сыворотке крови - фермента, открытого только в ткани почек и поджелудочной железы; или определяют активность фермента гистидазы, обнаруженного только в клетках печени и эпидермиса кожи. Соответственно, при органических поражениях этих органов, воспалительных процессах, травмах, хирургических вмешательствах в сыворотке крови больных появляются указанные ферменты, в норме отсутствующие в сыворотке.

Естественно, что  здесь представлены лишь отдельные  примеры из большого числа ферментов, определяемых в клинике, и описаны  только некоторые болезни из известных почти 10 тысяч болезней человека. Однако и из этих примеров можно сделать заключение, что ферментная диагностика может служить основой не только для постановки правильного и, что самое главное, своевременного диагноза болезни, но и для проверки эффективности применяемого метода лечения.

Обладая высокой  специфичностью действия, ферменты применяются  в качестве самых тонких и избирательных  инструментов в направленном воздействии  на течение любой патологии. О  степени поражения органов, биомембран клеток и субклеточных структур, о тяжести патологического процесса можно судить по появлению (или резкому повышению уровня) органотропных ферментов и изоферментов в сыворотке крови больных, что составляет предмет диагностической энзимологии.

3. Энзимотерапия

Системная энзимотерапия (СЭТ) - самостоятельный метод лечения  специально подобранными смесями гидролитических  энзимов (гидролаз) - имеет сравнительно недавнюю историю, начавшуюся во второй половине XX века с цикла фундаментальных исследований Макса Вольфа, Хелены Бэнитез, а затем продолженную Карлом Рансбергером.

Результатом многолетних  исследований явилось создание оптимально подобранных комбинаций протеолитических энзимов растительного и животного  происхождения, воздействующих регулярно на различные процессы в организме, в частности, на две эволюционно означенные системы - иммунитет и гемостаз.

Эффект, получаемый при приеме энзимных препаратов, оказался востребованным при многих заболеваниях. Это привело к широкому применению метода СЭТ в Германии, а затем и в других странах мира. В России начало применения СЭТ относится к 1990-м годам. За 15-и летний период метод завоевал широкое признание у врачей разного профиля: от терапевтов до «узких специалистов».

Системная энзимотерапия  (СЭТ) - это самостоятельное направление медикаментозного лечения, использующее комплексное воздействие на организм энзимов (ферментов) растительного и животного происхождения, включенных в тог или иной энзимный препарат.

Многосторонний  или системный эффект энзимов обеспечивается их прямым воздействием на деятельность основных органов и систем организма или через активизацию работы собственных ферментных систем.

Принципиальное  отличие препаратов системной энзимотерапии  от ферментных препаратов для местных  аппликаций заключается в том, что при пероральном приеме лечебного комплекса энзимы из тонкой кишки поступают непосредственно в сосудистую систему и оказывают лечебный эффект через воздействие на иммунитет, гемостаз, реологию крови, то есть через влияние на гомеостаз в целом. 

3.1. Как давно энзимотерапия применяется в медицинской практике?

Достаточно интенсивное  применение ферментов в лечении  отдельных заболеваний относится  к ХХ веку. Энзимы (трипсин, лидаза, ронидаза и другие) чаще назначали в виде местных аппликаций, в том числе, с помощью методов физиотерапии. Метод физиотерапевтического воздействия энзимами используют и в настоящее время.

С середины 30-х  годов прошлого столетия в Германии были предприняты попытки парентерального  и перорального введения энзимных препаратов, оказавшиеся недостаточно успешными. Настоящая революция в области энзимотерапии связана с именем немецкого учёного Макса Вольфа. Его интерес к энзимам начался с изучения гидролаз, присутствующих в крови здоровых людей, как факторов защиты при онкологических заболеваниях. В основанном им Нью-йоркском научно-исследовательском институте биологии в течение ряда лет проводилось изучение влияния различных комбинаций из растительных и животных энзимов на течение опухолевых, дегенеративных и воспалительных процессов. Эти смеси получили название ВОБЭ-энзимы. Название было связано с фамилиями создателей лечебных комбинаций энзимов - Макса Вольфа и его сотрудницы Хелены Бэнитез. Эти смеси энзимов сегодня носят названия «Вобэнзим» и «Вобэ-Мугос».