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• Yuranis Archbold

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ENZIMOLOGÍA CLÍNICA Aplicación clínica de las enzimas:  Cuantificación de su actividad catalítica en los tejidos y fluidos biológicos como indicador sensible de cambios o alteraciones.  Por otra parte, son útiles para el tratamiento de algunas enfermedades y también sirven como reactivos analíticos para determinar otros analitos. Cuantificación enzimática En condiciones normales hay muchas enzimas involucradas en los procesos metabólicos (fosforilación, glucolisis, transaminación, oxidación). Estas se sintetizan en la célula y desde ahí ejercen sus funciones en el interior. Pero si hay una lesión celular ya sea por agentes infecciosos, traumas, hipoxia, envejecimiento celular, se produce modificación de la membrana, permitiendo que las enzimas se liberen al torrente sanguíneo. Este escape de enzimas se puede evidenciar en patologías como IAM y cirrosis hepática. En personas sanas, las enzimas de origen intracelular están presentes en el plasma pero en cantidades muy bajas. Muchas enzimas se encuentran en casi todas las células, sin embargo predominan en ciertos tejidos. Aunque la enzima sea específica para un tejido, si se presentan niveles elevados en el plasma solo indica la existencia de un daño celular más no el tipo de proceso patológico. Puede localizarse el tejido dañado para confirmar un diagnóstico de dos formas: 1. Determinación del perfil isoenzimatico: el estudio de la distribución de las formas moleculares en suero o plasma proporciona información sobre el tejido afectado. 2. Por valoración de más de una enzima (cuantificación): porque las enzimas no son órganoespecíficas y una determinación de varias actividades enzimáticas nos podría llevar a una mayor exactitud de un diagnóstico y seguir mejor la evolución de las enfermedades. Causas de elevación no específicas de niveles enzimáticos   

Fisiológicas: recién nacidos (más AST), después de la pubertad (más fosfatasa alcalina) Inducidas por fármacos como la difenilhidantoína y barbitúricos aumentan fosfatasa alcalina. Gamma glutamiltransferasa se correlaciona con el alcohol. Muestras hemolizadas falsos positivos (elevaciones artificiales): la hemolisis es el fenómeno de la desintegración de los eritrocitos, esta alteración puede estar dada por uso de agujas, jeringas y/o recipientes húmedos, vaciado inadecuado de la jeringa, uso inadecuado de anticoagulantes. Las hemólisis en las muestras para diagnóstico pueden generar resultados erróneos en muchas de las determinaciones habituales en química clínica (liberación de enzimas que producen falsos positivos) y puede, en algún caso, tener repercusión grave para el paciente.

Perfiles enzimáticos El torrente sanguíneo contiene cantidades apreciables de enzimas: a) que realizan funciones específicas en el plasma (plasmáticas funcionales, como las de la coagulación), b) enzimas plasmáticas no funcionales (elaboradas por células especializadas o las que realizan un proceso vital

en las células que las originan), como las digestivas y del metabolismo intermediario. Estas últimas en concentraciones plasmáticas mayores sugiere una velocidad aumentada de destrucción celular.

1. Marcadores hepáticos El hígado es un órgano multifacético que lleva a cabo funciones bioquímicas, de síntesis y de excreción, por lo cual no puede definirse una sola prueba que tenga la capacidad de detectar el estado de la función total del hígado. Para esto se utilizan un conjunto de pruebas, denominadas pruebas de función hepática, las cuales deben ser tenidas en cuenta una a una, siempre en estrecha relación con el cuadro clínico, debido a que estas no muestran con exactitud la disfunción, por lo que deben ser interpretadas dentro de un conjunto bioquímico y fisiopatológico. Una mínima perturbación que afecte la permeabilidad de la membrana de los hepatocitos se evidencia en el suero a través de una variación de la concentración de los constituyentes de origen intrahepático. Las pruebas de función hepática se utilizan en general para: 1) 2) 3) 4)

Determinar presencia o ausencia de daño hepático. Realizar diagnósticos específicos. Determinar severidad y establecer pronósticos. Monitorizar el curso de la enfermedad hepática.

Entre estas pruebas se destacan: - Bilirrubinas - >Aminotransferasas - Fosfatasa alcalina - Gamma-glutamiltransferasa - 5-nucleosidasa - Leusinaaminopeptidasa

 Bilirrubina Es un pigmento amarillo que se origina a partir de los glóbulos rojos. Se sintetiza en el bazo, se conjuga en el hígado, se almacena en la vesícula biliar y luego es transportado al duodeno para su posterior excreción. Diariamente se producen alrededor de 250 mg a 350 mg de bilirrubina Las mayores cantidades originadas por día proceden de la degradación de los eritrocitos (marcada tardíamente), el 15% (marcada precozmente) procede de la degradación de proteínas porfirinicas como citocromos o catalasas. En condiciones normales, el 80% de la bilirrubina procede de la hemoglobina y aproximadamente el 20% deriva de fuentes no eritroides del hígado (preeritroides de la medula ósea o de otras proteínas que contienen hemo) TIPOS DE BILIRRUBINA Bilirrubina Indirecta o no conjugada (insoluble) Se encuentra unida a la albumina quien es captada por las células hepáticas para poder ir a la sangre, al hígado para su conjugación, posteriormente al duodeno y finalmente es excretada. Valor normal: 0,2-0,7 mg/dL El origen de su elevación puede deberse a etiologías y mecanismos muy dispares, que engloban desde alteraciones en la captación y transporte intrahepatocitario del pigmento, problemas en la glucuronoconjugación o alteraciones en la excreción

Bilirrubina directa o conjugada (soluble) Se encuentra unida con ácido glucorinico, para luego ser acumulada en la vesícula biliar y constituir parte de la bilis para su posterior eliminación. Valor normal: 0-0,03 mg/dL La medición de bilirrubina libre y conjugada puede ayudar a evaluar las funciones hepatobiliar y eritropoyetica. Esto es de gran significado en los neonatos porque concentraciones incrementadas de bilirrubina libre pueden acumularse en el cerebro y además causar lesiones irreparables en tejidos y órganos corporales.

ICTERICIA Es la acumulación del pigmento biliar en el organismo que confiere a la piel y también a las mucosas una coloración amarillenta. Concentración plasmática de bilirrubina En casos de ictericia, la bilirrubina conjugada, hidrosoluble es filtrada por el glomérulo y puede estar presente en la orina. -Superior a 2.5 mg/dl

 Hemolisis existe un exceso de producción de bilirrubina no conjugada debido a la destrucción intravascular o extravascular de hematíes circulantes.  Eritropoyesis ineficaz: Es un trastorno muy poco frecuente causado por la destrucción precoz de los hematíes en el interior de la médula ósea, lo que determina un aumento de la bilirrubina no conjugada.  Enfermedad de crigler-najjar: Se inicia en los primeros días después del nacimiento, cursa con una intensa hiperbilirrubinemia no conjugada y aparece como consecuencia de un déficit muy acusado de glucuroniltransferasa (enzima responsable de la conjugación de la bilirrubina)  Síndrome de Gilbert: Se define como un trastorno familiar, benigno, con aumento muy moderado de la bilirrubina no conjugada (menos de 5 mg/dl). No cursa con hemólisis y la función y la biopsia hepática son absolutamente normales 

Síndrome de Dubin-Johnson Es poco frecuente, se hereda de forma autosómica recesiva y consiste en un defecto hereditario del transporte intrahepatocitario de la bilirrubina conjugada

Transaminasas La asparto aminotransferasa (AST) y la alanina aminotransferasa (ALT) son los indicadores más comúnmente utilizados para evaluar la presencia de necrosis hepática. Las transaminasas son sensibles, pero poco especificas en el daño de los hepatocitos, siendo ALT más específica que la AST, ya que esta no solo se encuentra en el hígado sino también en el musculo esquelético, cardiaco, en el riñón y los eritrocitos.  Alanina aminotransferasa (ALT) Cataliza reversiblemente la transferencia de un grupo amino entre L-glutamato o L-alananina a acetoglutarato o pirúvico, y la transferenciacion de alanina en piruvato. Para transportar al grupo amino, se requiere de una enzima que contiene un aldehído, el fosfato de piridoxal (p-5`-p).

 Mayor actividad de esta enzima en el tejido hepático  Valores séricos: 5-40 U/L media: 48 horas

Aumentos marcados  

Aumentos leves

Lesión hepatocelular aguda Hepatitis viral  Cirrosis activa Hepatitis inducida por  Hepatitis alcohólica fármacos

normales Vida

Aumentos moderados Infecciones, mononucleosis infecciosa, hepatitis crónica, congestión hepática debido a falla cardiaca, colestatisintrahepatica¸colescistitis, hepatitis viral aguda

 Aspartato aminotransferasa (AST) Cataliza la transferencia de un grupo amino desde un aminoácido (L-glutamato, L-aspartato) a un cetoácido (α-cetoglutarato u oxaloacetato).Esta reacción se lleva a cabo para proporcionar nitrógeno al ciclo de la urea.

P-5´-P

La coenzima piridoxal-5´-fosfato (P-5´-P) se enlaza con las AST, y por tanto, sirve como grupo prostético necesario para que la actividad catalítica sea completa.

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Concentración elevada en tejidos con actividad metabólica alta:tejido cardiaco, hepático, renal, musculo esquelético y eritrocitos (están organizados en los órganos de mayor concentración a menor). Se encuentran también en menor concentración en células del pulmón, cerebro y páncreas, e ingresa al torrente sanguíneo proporcionalmente a la lesión tisular.

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Valores normales séricos 5-40 u/L Vida media:18 a 48 horas Rangos de referencia Varones y lactantes

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Varia según la edad Valores superiores que mujeres

Neonatos y lactantes

Doble del adulto hasta los 6 m (esto se debe a que la membrana de los hepatocitos inmaduros es muy permeable)

Mujeres edad avanzada

Valores muy altos

Hombres 70 años o mas

10 % superior a hombres adult y jov

Isoenzimas: Se reconocen 2 isoenzimas que se diferencian entre sí por su movilidad electroforética, PH de acción, propiedades cinéticas e inmunológicas y aminoácidos componentes (50% iguales aa y sitios activos).  AST citoplasmática: Se considera como marcador de sufrimiento o de lesión funcional o déficit energético celular. Presente en eritrocitos, reticulocitos y leucocitos.  AST mitocondrial: Forma parte de la estructura proteica de la mitocondria. Marcador de necrosis que aparece en circulación cuando la mitocondria se ha destruido. 81% de la totalidad de la enzima presente en el hígado. Presente en reticulocitos y leucocitos.

La determinación de aminotransferasas séricas es de invaluable ayuda para diferenciar: ictericias hepatocelularo la obstructiva,hepatomegalia, ascitisyhemorragiagastrointestinal, detección precoz de hepatitis víricao toxicae incluso en enfermedades extra hepáticas. Elevaciones de AST  Valores moderadamente altos  Hepatitis viral  Cirugías extensas  Mononucleosis  Lesión hepática infecciosa inducida por  Trauma severo del medicamentos músculo  Congestión esquelético hepática severa 

Valores altos

 Necrosis (músculo esquelético, renal, cerebral)

 IAM  Cirrosis alcohólica 

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Valores moderadamente altos  Distrofia muscular de Ducheinne Valores ligeramente elevados  Anemias hemolíticas  Tejido hepático metastático  Pancreatitis aguda  Embolia pulmonar  Hígado graso  TBC hematógena

 Dermatomiosis  Hepatitis crónica

 Fosfatasa alcalina (ALP)  Enzima intracelular ligada a membrana, su aumento en suero implica estímulo de su síntesis (tóxicos, fármacos, hepatopatías, colestasis, etc). 

Metaloproteína que se encuentra en suero formando dímeros con dos centros activos que cataliza, en medio alcalino, la hidrolisis de gran variedad de esteresmonofosfato y la transferencia de fosfato de un grupo a otro formando un alcohol o fenol y un nuevo compuesto fosfato.

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Mayor actividad a PH aproximadamente igual a 10.

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Tiene influencia en la calcificación ósea y en el transporte y metabolismo de lípidos

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Enzima ampliamente distribuida en el organismo, sobre todo en órganos de capacidad alta de absorción como mucosa duodenal,placenta, túbulos renales,canalículos biliares, hepatocitos, osteoblastos, médula, próstata, bazo, al igual que en los eritrocitos y leucocitos.

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Isoenzimas: Se conocen cuatro loci implicados en la síntesis y originan cuatro formas múltiples, cada una específica para determinados sustratos e inhibidores:  Óseo-hepático-renales: Siempre presentes en suero de adultos, excepto durante el tercer trimestre del embarazo.  Intestinales:Tiene la vida media más corta. Su incremento se puede dar por enfermedad hepática.  Placentarias:Tiene la vida media más larga. Se incrementa durante el tercer trimestre del embarazo. También puede encontrarse expresada en tumores del aparato reproductor (cáncer de ovario, seminoma testicular).  Procedentes de los órganos germinales:Puede encontrarse expresada en tumores del aparato reproductor (cáncer de ovario, seminoma testicular).

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Grupos O y B presentan incrementos en sus niveles séricos después de 2 horas de comida grasa (en intestino) (pocas personas presentan este incremento) Valores normales: 50-260 U/L

Valores varían según la edad: Neonatos 2 a 3 veces a ladel adulto Pubertad 7 vecesa ladel adulto Nivel adulto 20 años Incremento por edad 40 años *La actividad en hombres es mayor que en las mujeres hasta la menopausia debido al detrimento óseo*

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La actividad elevada de este marcador no determina una lesión hepática debido a la presencia de esta misma en otros tejidos no es especifica.

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Se utiliza principalmente como marcador sérico del funcionamiento de los osteoblastos.

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Fue la primera enzima estudiada en la enfermedad hepáticay ha sido aplicada ampliamente en el diagnóstico diferencial de la ictericia.

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Incrementos refleja disfunción hepatocelular aguda u obstrucción del conducto biliar.

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Incrementos en pacientes con ictericia obstructiva (pos hepática), enfermedad renal, osteomalacia y en hipotiroidismo.

 Ỿ-glutamiltransferasa (GGT)  Secretada en la bilis y eliminada por la orina. 

Pertenece a las transferasas y forma parte del ciclo del glutatión.

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Regula el transporte de AA a través de las membranas al catalizar la transferencia del residuoỿ-glutamilo del glutatión a los aminoácidos o péptidos pequeños para formar ỿglutamil-aminoácido y cisteinilglicina.

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Su mediación con la fosfatasa alcalina en valores altos es fundamental para detectar una enfermedad del tracto biliar.

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Aumento de GGT: Obstrucción de conductos biliares extra hepáticos e intrahepaticos, alteraciones hepatobiliares (cirrosis y neoplasias hepáticas, absceso biliar, pancreatitis aguda, insuficiencia cardiaca congestiva, etc).

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Vida media: 3 a 4 semanas - Niveles normales: hombres