Aula 6 (Enzimologia clínica)

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Enzimologia Clínica
Universidade	do	Extremo	Sul	Catarinense
Disciplina	Bioquímica	III
Prof. Hugo Galvane Zapelini
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São	substâncias	orgânicas,	de	natureza	proteica e	
produzidas	nas	células	vivas.	Catalisam	diferentes	
reações	químicas	acelerando-as,	e	não	são	consumidas	
no	processo
E	+	S	 [ES]	 P	+	E
Estrutura
v Todas possuem estrutura 1ª, 2ª, 3ª;
• A maioria possui estrutura 4ª (associação de subunidades);
• Algumas apresentam 2 ou mais subunidades;
• As subunidades podem ser cópias (CK-MM) ou distintas (CK-MB);
• A alteração da estrutura acompanha-se de perda de atividade -Desnaturação
(reversível ou Irreversível).
Conceitos
vIsoenzimas: enzima de um determinado grupo de enzimas que catalisam a
mesma reação, mas que apresentam diferentes estruturas moleculares
(geneticamente diferentes – codificadas por genes distintos) e são
caracterizadas por diversas propriedades físicas, bioquímicas e imunológicas.
Essas variantes podem ocorrer dentro de um mesmo órgão ou célula;
v Isoforma: forma enzimática molecular que foi modificada pós-
traducionalmente (glicosilação, macroenzimas)
Ex. fosfatase alcalina óssea, hepática e renal: mesmo gene, açúcares
diferentes ligados.
Conceitos
v Sítio ativo: local onde ocorre a reação;
v Sítio alostérico: local de controle das enzimas (moduladores da conformação
ideal do sítio ativo);
v Substrato: reagente da reação catalisada;
v Produto: substância produzida após reação ser catalisada;
v Cofatores: moléculas fundamentais para a atividade da enzima;
• Cofatores inorgânicos (íons inorgânicos, metais);
• Cofatores orgânicos - coenzimas Ex. Nicotinamida adenina dinucleotídeo
reduzido (NADH); Nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato reduzido.
Sítio ativo
Enzima
Substrato
Sítio ativo
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v As enzimas não são usualmente quantificadas em
termos de massa (mg/dL) pois quimicamente são
proteínas e estão em concentrações muito pequenas
em relação à todas as demais proteínas;
Soro
As	enzimas	são	predominantemente	
intracelulares	e	normalmente	estão	
presentes	em	quantidades	baixas	no	
plasma.
Medindo	as	mudanças	nas	[]s	
dessas	enzimas	em	doenças,	é	
possível	inferir	a	localização	e	a	
natureza	das	mudanças	patológicas	
nos	tecidos	do	corpo.
Revisando	Cinética	Enzimática
vFatores	que	influenciam	na	ação	enzimática;
(Fatores	que	determinam	a	velocidade	das	reações	catalisadas	por	enzimas);
• Concentração	enzimática;
• Concentração	do	substrato;
• Temperatura;
• pH;
• Ativadores	e	inibidores.
Medida	da	Atividade	Enzimática
vAumento	na	concentração	de	um	dos	produtos;
vDiminuição	na	concentração	de	um	dos	substratos;
vAlteração	na	concentração	de	uma	coenzima.
vMétodos	disponíveis:
• Cinética	direta;
A velocidade da reação é seguida continuamente ou através da
medida de vários pontos em função do tempo;
• Cinética	indireta	ou	tempo	fixo;
A reação é iniciada e incubada em uma temperatura constante por
um período de tempo fixado. A reação é então interrompida pela
adição de um ácido, ou base, ou outra substância que inativa a
enzima, e o produto ou substrato é medido;
Colorimétrico.
Medida	da	Atividade	Enzimática
Enzimas	séricas	na	doença
v As	enzimas	podem	ser	classificadas	em	dois	grupos:
• Função	definida	no	sangue	– enzimas	da	coagulação;
• Aparecem	no	sangue	incidentalmente	– medida	importante	
para	diagnóstico;
• Danos	no	tecido	de	origem,	ou	proliferação	de	células,	de	onde	essas	
enzimas	surgem	levarão	a	um	aumento	na	atividade	delas	no	plasma.
Classificação	 de	enzimas	do	plasma
v Enzimas	específicas	do	plasma	- Ex:	fatores	de	coagulação;
v Enzimas	secretadas	- Ex:	amilase;
v Enzimas	intracelulares.
v Especificidade diagnóstica relativa:
• Localização tecidual da enzima (enzimas que estão presentes em vários tecidos);
• Atividade aumentada em mais de uma patologia;
• Atividade residual dependente de vários fatores;
v Sensibilidade relativa:
• Alteração da função do órgão sem que haja alteração da atividade enzimática no
soro (enzimas que não aumentam a atividade na fase assintomática);
• Atividade sujeita à ação de inibidores ou à desnaturação;
Limitações	da	Enzimologia Clínica
v Soluções: escolher um grupo de enzimas associadas (enzimas-guia),
determinação de isoenzimas, realizar análises seriadas, conhecer o
perfil de aumento de cada enzima em cada situação fisiopatológica,
Calcular índices para casos específicos (AST/ALT).
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Transaminases	 - fígado,	pulmão,	músculo;
Fosfatase	alcalina	- fígado,	ossos;
Fosfatase	ácida	– próstata;
Gama	GT	- fígado,	vísceras;
LDH		- fígado,	músculo,	pulmão;
Amilase	- pâncreas,	parótidas;
Lipase	– pâncreas;
Creatina	cinase - músculo,	coração,	cérebro;
v A seleção de qual enzima medir no
soro com propósito prognóstico ou
diagnóstico depende de vários
fatores:
• Distribuição das enzimas entre os
vários tecidos;
• Conhecimento da localização
intracelular.
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• Amilase;
• Lipase.
Amilase	
v A alfa-amilase é uma hidrolase que catalisa a hidrólise de ligações 1,4-alfa-
glicosídicas dos polissacarídeos;
v É uma molécula pequena (54 a 62 KDa), podendo ser encontrada
fisiologicamente na urina;
v A amilase está presente em vários órgãos e tecidos;
• A maior concentração está presente nas glândulas salivares e no pâncreas;
• A Amilase salivar inicia a digestão do amido enquanto ainda está na boca e no
esôfago;
• No pâncreas é produzida pelas células acinares e então secretada no trato
intestinal por meio do ducto pancreático;
• São isoenzimas;
v A atividade de amilase presente no soro normal tem origem
pancreática e da glândula salivar.
Amilase	
v Significado Clínico:
• A atividade no sangue é fisiologicamente baixa e constante;
• A atividade no sangue aumenta muito na pancreatite aguda e na inflamação da
glândula salivar;
• Na pancreatite aguda aumenta 5-8 horas depois do início da pancreatite
aguda e retornam ao normal 12 a 72 horas depois pois são rapidamente
eliminadas pelos rins, aparecendo na urina por 5-7 dias.
• Especificidade para pancreatite de 20-60% pois está aumentada em várias
outras doenças;
• A amilase pancreática representa 40-50% da amilase total sérica.
Valores	de	referência	para	a	amilase
Soro	28	a	100	U/L
Urina	1	a	17	U/L
v Níveis	aumentados	de	amilase:
1.	Pancreatite	aguda	(5-10x	LSR	(soro	e	urina));
2.	Pancreatite	crônica	(reagudização);
3.	Doença	biliar	(4x);
4.	Obstrução	intestinal;
5.	Apendicite	(2-3x);
6.	Peritonite	(2-3x);
7.	Trauma	abdominal	(5x);
8.	Drogas;
9.	Macroamilasemia (2-8x);
10.	Carcinoma	de	Pâncreas	(50x);
11.	Caxumba;
12.	Parotidite;
13.	Síndrome	de	Sjögren;
Amilase	
Desordens	das	glândulas	salivares.
Macroamilasemia
v Macroamilasemia: agregação da amilase sérica com imunoglobulinas IgG ou
IgA – complexo molecular grande e pesado que não é eliminado pelos rins.
A enzima permanece no sangue. Não aparece na urina;
• Benigna;
• Não apresenta sintomas;
• Não necessita de tratamento, mas que pode atrapalhar o diagnóstico de
pancreatite.
Lipase
v É uma glicoproteína de cadeia única com um peso molecular de 48
kDa;
v Hidrolisa triglicerídeos na presença de sais biliares;
v A maior parte da lipase encontrada no soro é derivado do
pâncreas, mas alguma parte também é secretada pelas mucosas
gástrica e intestinal;
v A concentração de lipase no pâncreas é de cerca de 9000 vezes
maior do que em qualquer outro tecido.
Lipase
v Significado Clínico:
• A dosagem de lipase no soro é usada para diagnosticar pancreatite
aguda;
• A sensibilidade clínica é de 80% a 100%;
• A lipase é mais específica que a amilase para o diagnóstico de pancreatites;
• É filtrada e reabsorvida pelo rim, não aparece atividade na urina durante a
doença pancreática;
• Na pancreatite aguda aumenta em 4-8 horas após início da pancreatite aguda,
com pico em 24 h e retorna 8-14 dias depois;
• As concentrações frequentemente permanecem elevadas por mais tempo do
que aquelas de amilase;
• Elevações de 2 a 50x o normal. Valores	de	referência	para	a	lipase
Adultos	<38	U/L
Lipase
v Significado Clínico:Outras condições:
• Intoxicação alcoólica;
• Processos biliares (colelitíase e colecistite);
• Processos inflamatórios abdominais que comprometam
secundariamente o pâncreas, pela formação de edema ou hipóxia.
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• Aminotransferases (AST,	ALT);
• Gama	glutamil transferase	 (GGT);
• Fosfatase	alcalina	(ALP).
Aminotransferases
v Grupo de enzimas que catalisam a interconversão de aminoácidos
a 2-oxiácidos pela transferência de grupos amino.
Aminotransferases
v Estão amplamente distribuídas pelo corpo;
• AST é encontrada principalmente no coração, no fígado, no
musculo esquelético e no rim;
• ALT é encontrada principalmente no fígado e no rim;
v A ALT é exclusivamente citoplasmática;
v A AST é encontrada tanto na mitocôndria quanto no citoplasma.
Aminotransferases
v Significado Clínico:
v A doença hepática é a causa mais importante de aumento de atividade de
transaminase no soro;
• Na maioria dos tipos de doenças hepáticas, a atividade de ALT é maior do que a
de AST;
v Na hepatite viral e em outras formas de doenças hepáticas associadas com
necrose hepática aguda, as concentrações séricas de AST e ALT estão elevadas
mesmo antes que os sinais clínicos e os sintomas da doença apareçam;
v As atividades de ambas as enzimas podem alcançar valores tão altos quanto
100x. Os valores de pico de atividade ocorrem entre o 7° e o 12° dia. As
atividades diminuem gradativamente, chegando as atividades normais pela 3°
ou 4° semana.
Aminotransferases
v Significado Clínico:
v A persistência de ALT aumentada por mais de 6 meses após um episódio de
hepatite aguda é usada para diagnosticar hepatite crônica;
v Lesão hepática induzida por Paracetamol o pico de aminotransferases é 85x
maior;
v Na cirrose os valores variam do limite superior a 4 ou 5xmaior;
v Elevações de 2 a 5 vezes ocorrem em carcinomas primários ou metastáticos do
fígado - com a AST sendo maior que a ALT;
v Elevações leves a moderados com a administração de medicamentos: opioides,
antibióticos, AINES etc.
Aminotransferases
v Significado Clínico:
• Embora as atividades séricas de AST e ALT se tornem elevadas sempre em um
processo patológico que afeta a integridade da célula hepática, a ALT é a enzima
mais especifica para o fígado;
• As elevações séricas da atividade da ALT são raramente observadas em outras
patologias;
• As elevações séricas da atividade da ALT persistem por mais tempo do que
aquelas da atividade da AST;
• Após IAM AST está aumentada no soro;
• AST também está aumentada na distrofia muscular progressiva.
Valores	de	referência	(U/L)
AST	(TGO)	5	a	34
ALT	(TGP)	6	a	37
v Significado Clínico:
• Elevada na maioria das doenças hepáticas;
• Utilidade clínica é limitada devido pouca especificidade;
• Como indicador de abuso de álcool:
Elevação da GGT sem outras evidências de dano hepático em até 70% dos
casos;
Níveis permanecem elevados até 3-4 semanas de abstinência;
Basta uma única recaída para aparecer nova elevação;
• Fármacos que induzem ao aumento da atividade da enzima:
Fenitoína, fenobarbital, rifampicina (tratamento de tuberculose).
GGT
Valores	de	referência	(U/L)
Homens	5	a	38
Mulheres	8	a	55
Fosfatase Alcalina
v Hidrólise alcalina de vários substratos;
v Está presente na maioria dos órgãos e está especificamente
associada a membranas e superfícies celulares localizadas na
mucosa do intestino delgado e nos túbulos contorcidos proximais
do rim, no osso (osteoblastos), no fígado e na placenta;
v Elevações de fosfatase alcalina (FAL) sérica se originam do fígado
e do osso.
Dosagens séricas são de particular interesse na investigação da
doença hepática e na doença óssea associada a atividade
osteoblástica aumentada.
v Significado Clínico:
• Doenças hepatobiliares;
• Doenças ósseas:
D. de Paget (osteíte deformante) 10-25x;
Osteomalácia ou	raquitismo	(deficiência	de	vitamina	D)	2-4x;	
Hiperparatireoidismo ;
Doença	óssea	metastática.
• Outras	condições	(fisiológicas):
3	trimestre	gravidez;
Infância,	puberdade	3-4x	maior	que	no	adulto;
Recuperação	de	fraturas.
Fosfatase Alcalina
Valores	de	referência	(U/L)
Homens	53	a	128
Mulheres	42	a	98
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• Creatinocinase (CK);
• Lactato	desidrogenase (LDH).
Lactato	Desidrogenase - LDH
v Catalisa a oxidação do lactato a piruvato;
v Tem um peso molecular de 134 kDa e é composta de quatro
cadeias polipeptídicas de dois tipos H (cardíaca) e M
(muscular);
v Enzima citoplasmática;
v Encontrada em praticamente todos os tecidos do corpo;
v As maiores atividades são encontradas nos seguintes tecidos:
Cérebro, coração, músculo esquelético, eritrócitos,
leucócitos, pulmões, rins, fígado e plaquetas;
v As concentrações nos tecidos são 500x maior do que aquela
do soro.
v Isoenzimas:
• Consistem em um tetrâmero formado pelas diferentes combinações entre
as duas subunidades existentes: H (cardíaca) e M (muscular);
• LDH1 (HHHH) e LDH2 (HHHM):
Predominam no músculo cardíaco e nos eritrócitos; atividade moderada no
cérebro;
Aumentam a atividade: IAM, Anemia megaloblástica e Distrofia muscular;
• LDH-3 (HHMM):
Predomina no cérebro, rins, pulmões, leucócitos, plaquetas e baço;
(Nestes tecidos não há predomínio de nenhuma isoenzima em especial);
Aumenta a atividade: Leucemias e Mononucleose;
• LDH-4 (HMMM) e LDH-5 (MMMM):
Predominam no músculo esquelético e fígado;
Aumentam a atividade: hepatite viral e tóxica, Distrofias musculares, Cirrose
ou icterícia obstrutiva, Trauma muscular ou hipóxia (depende da extensão).
Lactato	Desidrogenase - LDH
Lactato	Desidrogenase -LDH
v Significado Clínico:
Devido sua ampla distribuição em todos os tecidos, elevações séricas de LDH ocorrem em
várias condições clínicas;
• Aumento da atividade LD total (acentuado maior que 10 x):
• IAM;
• Tumores metastáticos (Fígado, pulmão);
70%dos pacientes commetástase hepática;
20 - 60%de outras metástases;
• Leucemia;
• Distrofia muscular progressiva (Duchenne);
• Trauma muscular, grandes cirurgias, choque isquêmico;
• Anemia megaloblástica;
Resultante de deficiência de folato ou Vitamina B12, causa quebra de célula precursora de
eritrócitos na medula óssea (eritropoiese ineficaz), resultando na liberação de grandes
quantidades de isoenzimas LD1 e LD2 (aumento de até 50x).
Lactato	Desidrogenase -LDH
v Significado Clínico:
Devido sua ampla distribuição em todos os tecidos, elevações séricas de LDH ocorrem em
várias condições clínicas;
• Aumento	da	atividade	LD	total	(leve	a	moderado,	 até	5	x):
• ICC;
• Miocardites;
• Hepatites;
• Cirrose	hepática;
• Colestases;
• Todas	as	demais	condições	dos	slides	anteriores	(quando	a	doença	se	encontra	em	
estágios	diferenciados	ou	na	doença	menos	agressiva).
Creatinocinase - CK
v É uma enzima dimérica (duas subunidades) (82 kDa) que catalisa
a fosforilação reversível da Creatina pelo ATP;
• Reação catalisada:
Creatina + ATP creatina-P + ADP
• A fosfocreatina é o maior componente fosforilado do músculo (superior ao
ATP). Quando o músculo se contrai o ATP é consumido, formando ADP e a CK
catalisa a refosforilação do ADP em ATP, utilizando a fosfocreatina (como
reserva de fosforilação).
Creatina	cinase - CK
vFontes teciduais:
• Citoplasmática e mitocondrial.
• Elevada atividade específica no músculo esquelético e cardíaco
(50.000 e 10.000 U);
• Atividade específica moderada no cérebro (5.000 U);
• Atividades menos expressivas no aparelho digestivo, urinário e
pulmões.
Creatina	cinase - CK
v Isoenzimas:
• É um dímero composto de 2 subunidades;
• B e/ou M;
• Existem 3 isoenzimas:
CK1 ou BB: cérebro, intestino, pulmão, útero, etc;
CK2 ouMB: coração (20%);
CK3 ouMM: músculo esquelético, coração.
Citosol
Creatina	cinase - CK
v Significado Clínico:
• Distrofia muscular progressiva (principalmente Duchenne);
• Hipertermia ou hiperpirexia maligna (rara complicação anestésica que
provoca aumento exacerbado do metabolismo muscular);
• Trauma muscular;
• Rabdomiólise (destruição muscular grave);
• IAM : variável de acordo com a extensão da área afetada;
• Miocardite;
• Hipotireoidismo.
Aumento	maior	que	
10x
Creatinacinase - CK
v Significado Clínico:
• IAM silencioso ou de pequena extensão;
• AVC ou outras doenças cérebro vasculares;
• Distrofias musculares;
• As demais condições do slide anterior (quando em estágios diferenciados da
doença ou na doença menos agressiva).
Aumento	moderado	até	5x