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* ENZIMAS * INTRODUÇÃO ENZIMAS - São proteínas que catalisam as reações químicas. - Muitas enzimas possuem isoenzimas ou isozimas. ISOENZIMAS OU ISOZIMAS - São formas estruturalmente diferentes das enzimas mas que catalisam a mesma reação. Ex: Enzima: Creatina cinase (CPK): produzida no cérebro, coração, musculo liso, esquelético esta aumentada na embolia pulmonar, lesão cerebral, etc.. Isoenzima: CPK-MB produzida no coração esta aumentada no infarto agudo do miocárdio. * INTRODUÇÃO ENZIMAS COMO REGENTES - Possuem uma elevada especificidade pelos substratos; isso permite que elas sejam utilizadas: . como reagentes para quantificar as concentrações de seus substratos; . usar seus substratos para determinar a quantidade de enzima presente na amostra. * ENZIMAS NOMENCLATURA - Terminação ase. Ex: Lipase, exceto algumas enzimas do trato digestório - Tripsina - Código de acordo com Comitê de Enzimas (EC) da União Internacional de Bioquímica. EX: Fosfatase alcalina (hidrolase, EC 3.1.3.2) Creatina quinase (transferase, EC 2.7.3.2) ISOENZIMAS: se baseia na sua migração eletroforética. Ex: Creatina quinase (CK), um dímero de subunidades M (múscculo) e B (cérebro) * ENZIMAS CLASSIFICAÇÃO: 6 classes Oxidorredutases; Transferases; Hidrolases; Liases; Isomerases; Ligases (ou sintetases). IMPORTÂNCIA CLÍNICA: 3 classes Hidrolases: catalisam reações de hidrólise. Ex: Amilases, Lipases, Fosfatases. Transferases: catalisam a transferência de um grupo para o outro. Ex: Transaminases, Gama-glutamiltransferases. Oxidurredutases: enzimas oxidorredutoras que catalisam a transferência de átomos de hidrogênio. Ex: Desidrogenases * ENZIMAS LOCALIZAÇÃO Intracelular: citoplasma e mitocôndria participando das reações metabólicas. Ex: Transaminases, Amilases, etc..... Extracelular: Ex: Pseudocolinesterase SÍNTESE - Todas as enzimas presentes no corpo humano são sintetizadas intracelularmente. EXCREÇÃO (ELIMINAÇÃO) - Clearence: algumas na urina (Ex. amilase) - Inativação: no plasma e removidas pelo Sistema reticuloendotelial (endocitose por receptor) * ENZIMAS FATORES QUE AFETAM A ATIVIDADE ENZIMÁTICA - Dano do Tecido; - Taxa de síntese; - Aumento da massa tecidual; CAUSAS DOS NÍVEIS AUMENTADOS DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA a - Morte celular: hipóxia (IAM), substâncias químicas (álcool) e drogas; desnutrição (deficiência de minerais); agentes microbiológicos (vírus, bactérias e fungos); agentes físicos (radiações); mecanismos imunitários (auto anticorpos); Defeitos genéticos. b - Renovação normal das células: osteoblastos ↑ Fosfatase Alcalina; * ENZIMAS CAUSAS DOS NÍVEIS AUMENTADOS DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA c - Síntese aumentada das enzimas: Ex: álcool aumenta Gama Glutamil Transferase); obstrução obstrução biliar ↑ Fosfatase alcalina. d - Esquemia: Infarto agudo do miocárdio; e - Ingestão de alimentos: alimentos gordurosos ↑ Fosfatase alcalina; f - Diminuição na depuração de enzimas da circulação: Insuficiência renal eleva Amilase e Lipase; * ENZIMAS FATORES QUE ALTERAM OS NÍVEIS ENZIMÁTICOS NO PLASMA - Taxa penetrante na circulação - Taxa de inativação ou remoção. * ENZIMAS APARECIMENTO x DESAPARECIMENTO DAS ENZIMAS. - Tamanho das enzimas: enzimas citoplasmáticas menores extravasam primeiro que as enzimas maiores; - Localização das enzimas: enzimas no mitocôndrias demoram mais para serem eliminadas. - Grau de elevação: esta relacionada ao número de células. Qto maior o nº de células maior é a produção. * ENZIMAS GRAU DE ELEVAÇÃO - Número de células danificadas; - Gradiente de concentração entre a célula e o plasma; - Taxas de entrada da enzima e depuração; - Gradiente relativo nas atividades enzimáticas entre as células e o plasma e a taxa de depuração da enzima pelo plasma. * TIPOS DE ENZIMAS No plasma 2 tipos: Plasma específicas - São enzimas secretadas ativamente no plasma por certos orgãos, tendo papel funcional no plasma (ex: proteínas da coagulação) Ex: Proteases. Não plasma específicas - São enzimas produzidas pelas células durante o metabolismo celular normal. São enzimas intracelulares, sem função fisiológica no plasma. - São as mais importantes para o diagnóstico. Ex aminotransferases. * CLASSIFICAÇÃO DAS ENZIMAS NO SANGUE A - Enzimas específicas do plasma - Proteases séricas (coagulação) - Enzimas fibrinolíticas (reformulam o coágulo) Ex: Trombina e plasminogênio. B - Enzimas Secretadas (Digestivas) Ex: Lipases, Amilases, Colinesterases, Proteases e Fosfatases. C – Enzimas celulares (atuam exclusivamente dentro das células) Ex: Lactato desidrogenase, Aminotransferases, Fosfatase alcalina, etc.. * CLASSIFICAÇÃO DAS ENZIMAS Classificação Exemplos Enzimas específicas Trombina, Plasmi- Do plasma nogênio. Enzimas secretadas Lipase (saliva e pâncreas); Amilase, Colinesterases e Fosfatases Enzimas celulares Aminotransferases, Fosfatase Alcalina. * ENZIMAS ENZIMOLOGIA DIAGNÓSTICA - Tecidos específicos via circulação - Diretamente no local de ação - Função intracelular. * ENZIMAS UTILIDADE CLÍNICA Diagnóstico de doenças - Cada órgão possui um perfil enzimático que lhe é característico e o que o distingue de outros órgãos. Ex: Amilase = Pâncreas TGP = vários órgãos como músculo esquelético e coração , maior concentração no fígado. - Qualquer dano tecidual suas concentrações se elevam e aparecem no soro ou no plasma. Prognóstico das doenças Tratamento das doenças * ENZIMAS ESTUDO A - Padrão sérico das enzimas, ou enzimograma: determinação das enzimas intra e extra-celulares no soro e no plasma B - Padrão sérico das isoenzimas ou isoenzimograma: determinação das isoenzimas que extravasaram dos tecidos para o plasma. Fornece informações mais completas do que as enzimas totais. C - Enzimas secretadas pelas células dos próprios tecidos onde atuam, entretanto, essas enzimas podem agir no líquido extra-celular “tecido”. * ENZIMAS SELEÇÃO DE TESTES ENZIMÁTICOS Distribuição das enzimas nos tecidos: Vários tecidos : Ex: Fosfatase Alcalina. Tempo de vida média das enzimas: enzima de meia vida curta pouco valor. Geralmente são utilizadas enzimas de meia vida de seis horas ou mais. Ex: CKMB Gravidade da lesão: Lesões moderadas liberam para o sangue somente enzimas citoplasmáticas e Lesões graves liberam para o sangue enzimas citoplasmática e mitocondriais. Ex: Hepatite por vírus (fígado) * ENZIMAS DOSAGEM Reação: E + S ↔ ES + P Duas maneiras de quantificar: A: Atividade enzimática: é medida da velocidade de uma reação catalisada pela enzima. Podem ser quantificadas: - as velocidades de desaparecimento do substrato ou - do aparecimento do produto. OBS: é mais fácil quantificar pequenos aumentos do produto do que pequenas diminuições em uma quantidade grande de substrato. B: Imunoensaios ou eletroforese. * ENZIMAS DOSAGEM A: Atividade enzimática RESULTADO Até 1960: baseava no método utilizado para quantificar a enzima. 1964: termo comum chamado Unidade Internacional (UI): é a quantidade da enzima que catalisa a transformação de 1 µmol de substrato em produto, por minuto, sob a as condições utilizadas no ensaio. katal (KT): corresponde à conversão de 1 mol de substrato em produto por segundo. 1 UI = 16 nKat. Laboratório clínico: Unidades Internacionais (UI). * DOSAGEM DAS ENZIMAS Reações segundo o procedimento 1 - Reações de ponto final: mede a concentração do produto formado. Ex: dosagem de glicose, colesterol etc... 2 – Reações cinéticas: mede a velocidade da formação do produto em horas, minutos e segundos. 2a – Reação cinética de tempo fixo: a velocidade da formação do produto é medidaapós um tempo fixo para a sua leitura. 2b – Reação cinética contínua: a velocidade da formação do produto é medida em intervalo de tempo (3 no mínimo). 2c - Reação cinética de 2 tempos: variante da cinética contínua. 1º leitura aos 30 segundos (branco) e outra aos 90 segundos). Utiliza Δ (delta) * ENZIMAS Fatores que interferem na dosagem: Temperatura: as velocidades das reações são sensíveis as alterações de temperatura. Não desviar de ± 0,1ºC. Geralmente um aumento de 10ºC eleva o dobro da atividade enzimática. Pode dar resultados falso positivo e negativo. Temperatura baixa – pouco energia, temperatura alta – desnaturação. pH: cada enzima possui um pH ótimo – reação se da onde exibe maior velocidade de atividade. Ex: Fosfatase alcalina pH entre 9 e 10. pH abaixo ou acima do ótimo diminui a atividade da enzima. Tempo: é crucial para a atividade enzimática. Se ultrapassar enzima volta a consumir substrato. Concentração do substrato: muito substrato reação mais rápida. * ENZIMAS CREATINA CINASE (CK) OU CREATINA FOSFOQUINASE (CPK) FUNÇÃO: catalisa a fosforilação da creatina pela adenosina trifosfato (ATP) com a formação de creatina fosfato “Transferência de grupamento fosfato” LOCALIZAÇÃO: citoplasma das células musculares esqueléticas, cardíacas, cérebro, rim, pulmão, próstata, baço, estômago, pâncreas, etc... Fígado e eritrócitos não possuí essa enzima. - Possui três isoenzimas que são classificadas de acordo com o lugar onde são encontradas: (B ou cérebro e M ou muscular) * ENZIMAS CREATINA CINASE – (CK) CK-BB ou CK-1: predominante no cérebro e raramente no sangue. CK-MB ou CK-2: predominante no músculo cardíaco. Menos de 6% do total. CK-MM ou CK-3: predominante no músculo esquelético . Mais de 95% do total. Amostras: soro, LCR, líquido aminiótico e plasma heparinizado. Paciente: para avaliação da CK-MM recomenda-se ao paciente não fazer exercícios físicos 24 horas antes da dosagem. Métodos: eletroforese, enzimáticos e imunológicos Valores de referência: Homens: 15 a 160 U/l e Mulheres: 15 a 130 U/l * ENZIMAS CREATINA CINASE – (CK) SIGNIFICADO CLÍNICO Doenças do músculo esquelético: aumentada em distrofias musculares, miastenia, esclerose múltipla, poliomielite e parkinsonismo Doenças do coração: aumentada em infarto do miocárdio, procedimentos cardíacos, miocardite, etc.. Doenças do sistema nervoso central: aumentada em isquemia cerebral e traumatismo craniano, Enfermidades da tireóide: hipertireoidismo e hipotireoidismo. * DOSAGEM LABORATORIAL CREATINA CINASE (CK-MB) UTILIDADE CLÍNICA: infarto agudo do miocárdio (IAM) - Eleva após 4 – 8 horas a partir da dor precordial; - Atinge concentração máxima em 12-24 horas, - Valores retorna ao normal após 48-72 horas nos casos não complicados. DOSAGEM LABORATORIAL Amostra: soro Métodos de dosagem: enzimático VALORES DE REFERÊNCIA: H até 197 U/L e M até 160 U/L. VALORES AUMENTADOS: (IAM) * ENZIMAS LACTATO DESIDROGENASE- (LD) FUNÇÃO: oxirredutases, que catalisa a oxidação do L-lactato a piruvato, em presença da coenzima NAD+ que atua como aceptor de hidrogênio. LOCALIZAÇÃO: Citoplasma de todas as células, principalmente no miocárdio, fígado, músculo esquelético, rim e eritrócitos. - Possui cinco isoenzimas: (H = cardíaca e M = muscular esquelética). * ENZIMAS LACTATO DESIDROGENASE – (LD) LD-1 (HHHH): compreende de 14 a 26%, e está presente no miocárdio e nos eritrócitos LD-2 (HHHM): compreende de 29 a 39% e também é encontrada no miocárdio e nos eritrócitos LD-3 (HHMM): compreende de 20 a 26% e está presente no pulmão, linfócitos, baço e pâncreas LD-4 (HMMM): compreende de 8 a 16% e está presente no fígado e no músculo esquelético LD-5 (MMMM): compreende de 6 a 16% e também está presente no fígado e no músculo esquelético. * ENZIMAS LACTATO DESIDROGENASE – (LD) DOSAGEM LABORATORIAL Amostras: soro, plasma, urina e LCR Métodos de dosagem: enzimáticos, eletroforese e imunoprecipitação. VALORES DE REFERÊNCIA: LCR: 7 a 30 U/l ; Urina: 42 a 98 U/l; Soro: 95 a 225 U/l VALORES AUMENTADOS: Infarto agudo do miocárdio; Insuficiência cardíaca congestiva; Anemia megaloblástica, Enfermidade hepática; mononucleose infecciosa; Doenças renais; Doenças malignas; Distrofia muscular progressiva, Embolia pulmonar etc... * ENZIMAS LACTATO DESIDROGENASE (LD1 e LD2). UTILIDADE CLÍNICA: infarto agudo do miocárdio. - Aumenta 8 – 12 horas a partir da dor precordial - Atinge concentração máxima em 24 - 48 horas - Permanece elevada por 7 ou mais dias. * ENZIMAS TROPONINA FUNÇÃO: liga a tropomiosina e controla o acoplamento excitação-contração no músculo esquelético e cardíaco . LOCALIZAÇÃO: citoplasma das células de todos os músculos (cardíaco, esquelético, etc..) Possui 3 subunidades: - Troponina T (TnT): subunidade ligada a miosina - tropomiosina - Troponina I (TpI): subunidade inibidora da actina. - Troponina C (TpC): subunidade ligada ao cálcio e reguladora da contração. * ENZIMAS TROPONINA DOSAGEM LABORATORIAL Amostra: soro Método de dosagem: imunoenzimáticos VALORES DE REFERÊNCIA: Troponina I < 0,10 mg/L e Troponina T < 0,01 mg/L. VALORES AUMENTADOS: Infarto agudo do miocárdio. * ENZIMAS TROPONINA UTILIDADE CLÍNICA: Infarto agudo do miocárdio (IAM). - Troponina I (cTnI) = valores aumentados após 4 – 6 horas; pico máximo de detecção entre 8 – 12 horas e concentração máxima entre 20 - 24 horas após o IAM. - Troponina T (cTnT) = valores aumentados após 3 - 4 horas; pico máximo de detecção entre 6 – 8 horas e concentração máxima entre 20 – 24 horas após o IAM. Ambas permanecem elevadas por 10 -12 dias após o IAM. * ENZIMAS MIOGLOBINA FUNÇÃO: Proteína ligante de oxigênio no músculo estriado e cardíaco. - Uma aumento da concentração no soro ocorre após trauma do músculo esquelético ou cardíaco. UTILIDADE CLÍNICA: infarto agudo do miocárdio. Detectada no soro dentro de 2 horas a 5 horas do infarto, atinge pico por volta de 12 horas e cai dentro do seu intervalo de referência e 24 horas. - Resultados falso-positivos ocorre em lesão do musculo esquelético e na insuficiência renal. * ENZIMAS MIOGLOBINA DOSAGEM LABORATORIAL: Método: enzimático Amostra: soro VALORES DE REFERÊNCIA: 0,5 mcg/mL. * ENZIMAS ASPARTATO AMINOTRANSFERASE (AST) ou TRANSAMINASE GLUTÂMICA OXALACÉTICA (TGO) UTILIDADE CLÍNICA: infarto agudo do miocárdio. - Eleva-se de 6 a 8 horas após o início da dor no peito, alcança o máximo em aproximadamente em 18 a 24 horas e retorna aos níveis de pré-infarto por volts do 4 ou 5 dia. * ENZIMAS ENZIMAS DIGESTIVAS - Para investigação de doenças pancreáticas: - Amilase - Lipase - Tripsina * ENZIMAS AMILASE (Amyl). FUNÇÃO: clivar o amido e o glicogênio ingeridos na dieta. LOCALIZAÇÃO: concentração maior no pâncreas, mas também é encontrada em menor quantidade nas glândulas salivares UTILIDADE CLÍNICA: Pancreatite DOSAGEM LABORATORIAL Amostras: soro Métodos: Iodométricos, Sacarogênicos e Cromolíticos. Valores de referência: Soro: 60 a 160 U/dl e Urina: 70 a 275 U/h * ENZIMAS AMILASE VALORES AUMENTADOS Hiperamilasemia pancreática: Pancreatite aguda: Amilase aumenta após 2 – 12 horas após do início do episódio de dor abdominal. Atividade retorna ao normal entre o 3 e o 4 dia. Hiperamilasemia não pancreática: Ex: Insuficiência renal, Neoplasias do pulmão e ovários, Lesões das glândulas salivares, Doenças do trato biliar, Trauma cerebral, Alcoolismo agudo. VALORES DIMINUÍDOS: hepatite, cirrose, carcinoma pancreático, etc.. * ENZIMAS LIPASE (Lip). FUNÇÃO: hidrolise dos ésteres de glicerol com ácidos graxos de cadeias longas (triglicerídeos). LOCALIZAÇÃO: pâncreas, língua, mucosas gástricas e intestinais, leucócitos, células dotecido adiposo e leite. DOSAGEM LABORATORIAL UTILIDADE CLÍNICA: pancreatite. Amostra: soro; Método: enzimático VALORES DE REFERÊNCIA: 28 a 280 U/L HIPERLIPASEMIA: Pancreatite aguda e crônica, Obstrução do ducto pancreático, Desordens intra-abdominais agudas; etc... HIPOLIPASEMIA: Gravidez, tuberculose e certas infecções. * ENZIMAS TRIPSINA FUNÇÃO: hidrolisa as ligações peptídicas formadas pelas carboxilas da lisina ou arginina com os outros aminoácidos. LOCALIZAÇÃO: pâncreas Utilidade clínica: Disfunções pancreáticas. DETERMINAÇÃO LABORATORIAL Amostra: soro, conteúdo duodenal, fezes Método: radioimunoensaio Valores aumentados: Pancreatite * ENZIMAS COLINESTERASE FUNÇÃO: hidrolisam a acetilcolina para formar colina e ácido correspondente. São dois tipos: - Acetilcolinesterase (verdadeira) ou colinesterase I. - Acilcolina acihidrolase (falsa) – pseudocolinesterase ou colinesterase II. LOCALIZAÇÃO: colinesterase I: hemácias, pulmão, baço, terminações nervosas e substância cinza do cérebro e Colinesterase II: fígado, pâncreas, coração e substância branca do cérebro * ENZIMAS COLINESTERASE UTILIDADE CLÍNICA: investigação de envenenamento por inseticidas, onde os níveis caem até 80% abaixo do normal. DOSAGEM LABORATORIAL - Amostra: sangue total - Métodos para dosagens: enzimáticos - Valores de referência: 3.500 a 8.500 U/l - Valores aumentados: alcoolismo, câncer de mama, obesidade, síndrome nefrótica, etc.. - Valores diminuídos: Anemias, Desnutrição, Doença renal crônica, intoxicações por inseticidas organofosforados etc... * ENZIMAS FOSFATASE ÁCIDA (FAC ou ACP) TOTAL E FRAÇÃO PROSTÁTICA (FACP) FUNÇÃO: hidrólise de monoéster ortofosfórico produzindo álcool e um grupo fosfato. LOCALIZAÇÃO: fígado, baço, medula óssea e maior concentração na próstata. - No homem a fração prostática representa em torno de 50% da fosfatase ácida total, sendo o restante proveniente do fígado e desintegração das hemácias e plaquetas. * ENZIMAS FOSFATASE ÁCIDA (FAC) TOTAL E FRAÇÃO PROSTÁTICA (FACP) - As elevações da FAC são encontradas ao redor de 60% dos homens com câncer metastático da próstata - A atividade da enzima aumenta muito em função de patologias da próstata * ENZIMAS FOSFATASE ÁCIDA (FAC) TOTAL E FRAÇÃO PROSTÁTICA (FACP) DOSAGEM LABORATORIAL UTILIDADE CLÍNICA: Diagnóstico e monitoramento do câncer de próstata em especial a fração prostática (FACP) Amostra: soro ou plasma heparinizado Métodos de dosagem: enzimáticos e imunológicos. Valores de referências: Adultos: 0,5 a 1,9 U/L Hiperfosfatesemia ácida: neoplasia da próstata, Hipertrofia prostática benigna (HPB), após cirurgia ou terapia antiandrogênica, palpação retal, etc.. * ENZIMAS ALDOLASE (ALD) LOCALIZAÇÃO: todas as células do organismo, com maior frequência no músculo esquelético, fígado e cérebro. UTILIDADE CLÍNICA: Diagnóstico de doenças muscular. Ex: distrofia muscular progressiva DOSAGEM LABORATORIAL Amostra: soro Métodos: fotométricos Valores de referência: - Recém-nascidos: < 32 U/L; - Crianças < 16 U/L - Adultos 1,0 a 7,5 U/L VALORES AUMENTADOS: Dermatomiesite * ENZIMAS 5’- NUCLEOTIDASE (5’- NT): Isoenzima da fosfatase alcalina FUNÇÃO: atua nos nucleosídeos 5’-fosfato formando adenosina e liberando fosfato orgânico. LOCALIZAÇÃO: Fígado UTILIDADE CLÍNICA: Diagnóstico diferencial entre câncer ósseo e hepático. Doenças hepatobiliares: aumenta os valores de 2 a 6 vezes. Câncer ósseo: raramente elevada DOSAGEM LABORATORIAL Amostra: soro Métodos de dosagem: enzimáticos Valores de referência: 2 a 17 U/L Valores aumentados: Alcoolismo, cirrose, disfunção hepática, etc... Valores reduzidos: hepatites. * REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BURTIS, C. A.; ASHOWOOD, E. R. Tietz/Fundamentos de química clínica. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara koogan, 1998. HENRY, J. B. Diagnóstico clínicos e conduta terapêutica por exames laboratoriais. 19. ed. São Paulo: Manole, 1999. MOTTA, V. T. Bioquímica clínica para o laboratório: princípios e interpretações. 4. ed. Porto Alegre: Médica Missau; São Paulo ; Robe Editorial, EDUCS - Caxias do Sul, 2003. MOURA, R. A.; WADA, C. S.; PURCHIO, A.; ALMEIDA, T. V. Técnicas de laboratório. 3. ed. São Paulo: Atheneu, 1998. GAW, A.; COWAN, R. A.; O'REILLY, D. ST. J.; STEWART, M. J.; SHEPHERD, J. Bioquímica clínica: um texto ilustrado em cores. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001. LIMA, A. O.; SOARES, J. B.; GRECO, J. B.; GALIZZI, J.; CANÇADO, J. R. Métodos de laboratório aplicados a clínica/Técnica e interpretação. 8. ed. Rio de janeiro: Guanabara Koogan, 2008. MILLER, O.; GONÇALVES, R. R. Laboratório para o clínico. 8. ed. São Paulo: Atheneu, 1999.
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