Post on 08-Aug-2015
INTRODUCCION AL METABOLISMO CELULAR
UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO
ESCUELA DE MEDICINA
ASIGNATURA BIOQUÍMICA
Docente: DR. WALTER OBESO T.
METABOLISMO CELULAR• Los seres vivos necesitan biomoléculas para su nutrición:
Glúcidos, Lípidos y Proteínas y minerales, agua y vitaminas .
• Una vez digeridos en el tubo digestivo, los nutrientes son absorbidos hacia la sangre y/o linfa para llegar a las células.
• En las células son sometidos a muchas reacciones químicas denominadas METABOLISMO . Este tiene dos etapas: EL CATABOLISMO ( degradación) y el ANABOLISMO ( Síntesis).
• En el primero la energía total de las moléculas (ENTALPÍA) disminuye al producir reacciones de tipo exergónico (eliminan energía), En el segundo (anabolismo) la entalpía aumenta al recoger la energía de las reacciones catabólicas necesaria para sintetizar moléculas.
• (La ENTALPÍA: expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema)
REACCIONES CATABOLICAS Y ANABÓLICAS
ENZIMAS: Características
• 1) Las enzimas generalmente son proteínas, sin contar algunos ARN que también son catalizadores (Ribozimas).
• 2) Son biocatalizadores: Porque incrementan la velocidad de las reacciónes, miles hasta millones de veces más rápido.
• 3) Son muy específicas: Porque catalizan siempre las mismas reaccións con el mismo sustrato.
• 3) Son termolábiles: Porque en el humano se desnaturalizan y se descomponen hasta anularse totalmente a partir de los 40ª
• No son dializables ( no atraviesan filtros en el humano), debido a su alto Peso Molecular.
• Son recicladas sin cambios físico químicos después que realizaron una reacción, hasta cumplir su tiempo de vida media.
ABZIMAS - RIBOZIMAS
• Los anticuerpos naturales son proteínas que unen y neutralizan a los cuerpos extraños (antígenos) que ingresan al cuerpo.
• Las Abzimas son anticuerpos catalíticos y son enzimas catalíticas artificiales capaz de ser dirigidas hacia determinado lugar.
Ej. abzymas contra el cáncer.
• RIBOZIMAS: Son ARN con función catalítica y son muy específicas para su S.
MECANISMO DE ACCION ENZIMÁTICA• ENERGÍA LIBRE O DE GIBBS
(DELTA Gº):
Es la energía que se libera o entrega en una reacción.
Es la diferencia entre la energía total de los reactivos al inicio de la reacción y la energía que tienen los Productos al finalizar la reacción.
• ENERGÍA DE ACTIVACIÓN:
Energía necesaria para iniciar una reacción.
ENZIMAS Y COFACTORES• Muchas de las enzimas actúan solas ( parte proteica pura) son
llamadas APOENZIMAS Ej.Lipasas.• Otras enzimas actúan obligatoriamente junto a una molécula llamada
COFACTOR y son llamadas HOLOENZIMAS.
• Los cofactores pueden ser de dos clases: A) Coenzimas B) Iones metálicos.• COENZIMAS: Son moléculas orgánicas de bajo peso molecular,
derivadas de las vitamina B , son termoestables (resisten el calor), y son dialiazables (atraviesan filtros ).
• Son de dos clases: a)Transportadoras de electrones (NAD, FAD, NADP), y b) Las que transportan otros grupos químicos ( TH4, CoA, Lipoato).
COENZIMAS : ACCIÓN
CATÁLISIS POR IONES METÁLICOS
• Son generalmente cationes: Zn++, Mg++, Mn++, Ca++, Na+, K+, Cu++, Fe++ etc.
• Las enzimas pueden ser :
1. Activadas por iones metálicos: Si al finalizar la reacción ambos se separan.
2. Metaloenzimas: La activación es realizada por el ión que va incorporado dentro de la estructura de la Enzima.
SISTEMA ENZIMÁTICO: Componentes
• Un sistema enzimático consta de :
E + S ENZ-S P + Enz.
Además puede tener: Cofactores,
Activadores e Inhibidores.El Complejo ENZ-S se forma instantes previos antes de
dar el Producto.
Clasificación de las enzimas
• 1. ÓXIDO-REDUCTASAS( Reacciones de oxido-reducción. Por transferencia de electrones, usan con frecuencia coenzimas como NADH, FADH2, Lipoato etc.). Ej. Succinato deshidogenasa, Citocromo oxidasa. Si una molécula se reduce, tiene que haber otra que se oxida.
• 2. TRANSFERASAS(Transferencia de grupos funcionales) , Ej. Glucocinasa. grupos aldehidos gupos acilos grupos glucosilos grupos fosfatos (kinasas)·
• 3. Hidrolasas P Provocan la ruptura de enlaces por medio de una molécula de
agua. E; la Lactasa.
• 4. LIASAS4. LIASAS Rompe a los dobles enlaces, por eliminacion o adicion de grupos. Ej. Citrato liasa, aldolasa. Entre C y C . Entre C y O. Entre C y N.
• 5. ISOMERASASReacciones de isomerización. Ej. Epimerasas, fosfotriosa isomerasa.
• 6. LIGASASFormación de enlaces C-C. C-S, C-S y CN , con aporte de ATP. Ej. Piruvato Carboxilasa. Entre C y O Entre C y S ; Entre C y N , Entre C y C
SITIO CATALÍTICO• Está en la Enzima. Es un hueco o bolsa . En él se une el
sustrato (100 a mil moléculas /min.) para la reacción.
• Características: Es pequeño, es un hueco (tridimensional), necesita que la enzima y el Sustrato se APROXIMEN y se ORIENTEN debidamente.
• Número de recambio: Número de moléculas de (Sustrato) transformados en (Producto) por las enzimas c/seg.
• Dos tipos de Sitio Catalítico: a) Modelo de Fisher ( de cerradura- llave) y b) Modelo encaje inducido (KOSHLAND): El SC se modifica
hasta obtener la forma del S.
Modelo según E.Fisher (cerradura llave)
TIPOS DE SITIO CATALÍTICOMODELO CERRADURA LLAVE
MODELO INDUCIDO
CINÉTICA ENZIMÁTICA• Estudia la velocidad de una reacción que se determina
midiendo la aparición de Productos o la desaparición del S.• V. inicial (Vo): Cuando aun no ha funcionado el 10% del total de
la Enzima disponible.• V.máx: Es el efecto al saturarse la Enzima por el Sustrato.
Estudiada por Leonor Michaellis y Maud Menten.• Concepto de Km: Equivale a la concentración de Sustrato que
produce la mitad de la V máx.• Cuando el valor de Km es grande, la enzima tiene poca afinidad
por su Sustrato, y a la inversa.• Unidad de Actividad Enzimática: Cantidad de Enzima Que
causa la transformación de 1.0 mol de S por Min. • Actividad específica: Nº de unidades de Enzima por mg de
proteína.• Katal: Cantidad de Enzima que transforma 1 mol de S por Seg.
FACTORES QUE CONTROLAN LA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA
1) Efecto de Concentración de Enzima.
2) Efecto de la concentración de sustrato sobre la actividad de la ENZIMA.
• Si se mantiene la concentración de la enzima constante y variando la concentración de substrato, se obtiene una curva hiperbólica como la de la figura.
• Al principio un aumento de la concentración de substrato produce un aumento rápido de la velocidad de reacción, pero si se sigue aumentando la concentración de substrato, la velocidad de reacción comienza a disminuir y a muy altas concentraciones de substrato se observa que no cambia la velocidad de reacción, se dice que los centros activos de la enzima se encuentran saturados.
• La velocidad de reacción que se obtiene a esa alta concentración de substrato se define como la velocidad máxima (Vmax.) de la reacción enzimática bajo las condiciones especificadas.
Vo, Vmax. , Km.
•La concentración de substrato (S), a la semivelocidad máxima de reacción (V/2) se puede determinar de la figura y representa la constante de Michaelis o Km, la cual es una característica para cada enzima. La inversa de Km, o 1/Km, mide aproximadamente la afinidad de la enzima por el substrato. Mientras más pequeño sea el valor de Km, mayor será la afinidad de la enzima por el substrato. Si varias enzimas compiten en el metabolismo por el mismo substrato, éste será transformado preferentemente por la enzima con mayor afinidad.
3) Efecto de la Temperatura
4) Acción del pH sobre la actividad de la enzima
• La mayoría de los enzimas son muy sensibles a los cambios de pH.
• Desviaciones de pocas décimas por encima o por debajo del pH óptimopH óptimo pueden afectar drásticamente su actividad.
• Así, la pepsina gástrica tiene un pH óptimo de 2, la ureasa tiene a pH 7 y la arginasa lo tiene a pH 10 (Figura de la izquierda).
• Ligeros cambios del pH pueden provocar la desnaturalización de la proteína, los seres vivos han desarrollado sistemas más o menos complejos para mantener estable el pH intracelular: Los amortiguadores fisiológicos o Sistemas Tampón .
Efecto del pH sobre la actividadenzimática
INHIBIDORES ENZIMÁTICOS
• Inhibidor:
Efector que hace disminuir la actividad enzimática, a través de interacciones con el centro activo u otros centros específicos (alostéricos).
Esta definición excluye todos aquellos agentes que inactivan a la enzima a través de desnaturalización de la molécula enzimática
• De esta forma, habrá dos tipos de inhibidores:
I. Isostéricos: ejercen su acción sobre el centro activo II. Alostéricos: ejercen su acción sobre otra parte de la molécula, causando un cambio conformacional con repercusión negativa en la actividad enzimática.
Otra Clasificación
• Según su tiempo de acción los inhibidores pueden ser:
a) Inhibidores Reversibles ,
b) Inh. Irreversibles
Inhibidores reversibles• (a) Inhibición competitiva El inhibidor se fija al centro activo de la enzima libre, impidiendo
la fijación del substrato: A muy altas concentraciones de substrato desaparece la inhibición. Por lo general, el inhibidor competitivo es un análogo químico del Sustrato.
• (b) Inhibición No Competitiva El inhibidor se fija a la enzima independientemente de que lo haga o no el substrato; el inhibidor, por tanto, no impide la fijación del substrato a la enzima, pero sí impide la acción catalítica. (c) Inhibición Acompetitiva El inhibidor se fija únicamente al complejo enzima- substrato una
vez formado, impidiendo la acción catalítica;
Inhibidores Competitivos
• Son moléculas que detienen la actividad de la enzima temporalmente, pero luego la reacción continúa, generalmente por que una mayor concentración de sustrato desalojará al inhibidor del sitio catalítico donde éste se ubicó.
• Generalmente son bastante similares en su estructura química con el sustrato natural.
• Sustrato e Inhibidor “luchan” (compiten!) por ubicarse en el sitio catalítico de la enzima.
• El complejo que se forma es ENZ-INH. que no es productivo y la reacción se detiene. Afectan a la Vmax de la enzima, pero no altera su Km (su afinidad por ella).
Los inhibidores competitivos son sustancias, muchas veces similares químicamente a los sustratos, que se unen al centro activo impidiendo con ello que se una el sustrato. El proceso es reversible y depende de la cantidad de sustrato y de inhibidor, pues ambos compiten por la enzima.
EnzimaEnzima
sustrato
inhibidor
Sin inhibidorcon inhibidor
Inhibición competitiva
Inhibición Competitiva
E ES
EI
I
S
E + P
InhibiciónCompetitiva
Representación gráfica de la Inhibición Competitiva
1/s-0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
1/v
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Representación directaInhibición competitiva
s
0 20 40 60 80 100 120
v
0
20
40
60
80
100
120
Ejemplo de Inh. Competitivo
COO-
CH2
CH2
COO-
FAD FADH2COO-
CH
CH
COO-
Succinato Fumarato
SDHSuccinato deshidrogenasa
COO-
CH2
COO-
Malonato
COO-
C O
CH2
COO-
Oxalacetato
Inhibidores No Competitivos
• Son moléculas que retrasan la actividad de las enzimas pero no se unen al Sitio Catalítico donde se une el Sustrato, se unen a un sitio diferente dentro de la enzima que recibe el nombre de Sitio Alostérico. Cuando el inhibidor ocupa el centro alostérico, tiene lugar un cambio conformacional en el centro activo que impide la fijación del substrato.
• Son moléculas muy diferentes químicamente al Sustrato de la enzima. Inhibición depende únicamente de la concentración del Inh.
• Y , si aumentamos la concentración de Sustrato éste no desaloja al inhibidor ya que la reacción seguirá detenida.
• Distorsionan la Km de la enzima, sin alterar la Velocidad
máxima de ésta.
Los inhibidores no competitivos son sustancias que se unen a la enzima en lugares diferentes al centro activo alterando la conformación de la molécula de tal manera que, aunque se forme un complejo enzima-sustrato, no se produce la catálisis. Este tipo de inhibición depende solamente de la concentración de inhibidor.
Enzima
sustrato
Enzima
No se produce la catálisis
inhibidor
Inhibición no competitiva
Sin inhibidor Con inhibidor
E ES
EI
I
S
E + P
I
ESI
SInhibición
No Competitiva(Modo de acción)
REACCIÓN NO COMPETITIVA REACCION NO COMPETITIVA
Inhibidores Acompetitivos
• El inhibidor sólo puede fijarse al complejo ES; el complejo ESI no es productivo.
E ES
S
E + PI
ESI
Inhibición acompetitiva
Inhibidores Irreversibles
• Los inhibidores irreversibles reaccionan con un grupo químico de la enzima, modificándola covalentemente
• A diferencia de la inhibición reversible, el efecto de los inhibidores irreversibles depende del tiempo de actuación del inhibidor.
• Los inhibidores irreversibles son, por lo general, altamente tóxicos. Algunos tipos de inhibidores irreversibles:
1. Reactivos de grupos –SH : Yodoacetato. 2. Organofosfóricos : Diisopropilfluorofosfato (DPF). 3. Ligandos de metales : Ión CN- que se fija al Fe++. 4. Metales pesados : Hg, Ag.
SUBSTRATOS SUICIDAS (Inhibidores activados enzimáticamente)
• Se trata de moléculas que se unen al centro activo de manera específica, igual que el substrato o los inhibidores competitivos.
- Una vez unidos al centro activo, la enzima transforma la molécula inhibitoria en una especie química muy reactiva que
modifica covalentemente a la enzima, inactivándola.
- Tienen por tanto (a) la especificidad del inhibidor competitivo y (b) la potencia de los inhibidores irreversibles
Modo de acción de los inhibidores suicidas
E + I EI EI* E’ + I*
• 1. El inhibidor se fija a la enzima igual que el substrato o un inhibidor competitivo convencional
• 2. La acción catalítica de la enzima convierte al inhibidor I en una especie altamente reactiva I*
• 3. I* modifica covalentemente a la enzima, inactivándola de forma definitiva al igual que un inhibidor
1 2 3
Ejemplos de inhibidores suicidas
• Sistema de la b-lactamasa bacteriana La utilización masiva de antibióticos b-lactámicos
(penicilinas,sus derivados semisintéticos y cefalosporinas) ha conducido a la aparición de resistencias a los mismos.
• Los microorganismos resistentes a estos antibióticos lo son por producir una enzima, la b-lactamasa, que inactiva a los antibióticos
beta-lactámicos.
• Muy a menudo los preparados de penicilinas o penicilinas semisintéticas se formulan añadiendo un inhibidor suicida de la b-lactamasa, el ácido clavulánico.
• Esta molécula reacciona con la serina activa de la beta-lactamasa, produciendo su inactivación.
REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
• Una vez que las proteínas son sintetizadas, su actividad puede ser regulada por:
1. Modificación Covalente
2. Fijación no Covalente (de ligandos)
3. Efectos alostéricos
4. Inhibición competitiva y no competitiva
5. Represión génica.
Regulación de la Actividad de las Enzimas
E1 E2 E3 E4 E15A B C D E ......... ...........
Z
REGULACIÓN POR RETROALIMENTACIÓN: (negativa o positiva)El producto (Z) va inhibir a la primera enzima de la vía (E1).
Procesos a nivel celular; regulación de ajuste finode la actividad enzimática
1) REGULACIÓN POR ENZIMAS ALOSTÉRICAS O REGULADORES NO COVALENTES
REGULACIÓN ALOSTÉRICA
2) Control a nivel de Sustrato
hexocinasa
Glucosa + ATP Glucosa –6-P + ADP
En la regulación por el Sustrato , cuando éste alcanza suficiente concentración puede inhibir a la
enzima que lo está produciendo (en este caso la hexocinasa de la Glucólisis.)
3. REGULACIÓN POR MODIFICACIÓN COVALENTE
• Es un cambio químico reversible (por formación o hidrólisis de enlaces químicos covalentes), de los grupos “R” (reguladores) en la superficie de una proteína.
• Las enzimas de este tipo son : Enzimas interconvertibles. Estas existen en 2
condiciones de actividad: de alta eficacia catalítica y de baja o nula eficacia.
• Estas enzimas dependen de qué ENZIMA se trate, esta puede ser más activa cuando se une a un fósforo (ENZ –P); en otros casos puede INACTIVARSE
ENZ – P
ENZIMA
Enz-AMP
Fosforilación por Protein kinasas
(mamíferos)
Nucleotidizaciòn(bacterias)ATP
ADP
Las enzimas pueden tener numerosos sitios de fosforilación, especialmente en los residuos de Serina,
Treo, y de Tirosilo.
PROTEINAS CINASAS Y FOSFATASAS SON PROTEÍNAS CONVERTIDORAS
ENZ- SER ENZ-SER- PO3
PROTEIN-CINASAS
PROTEINFOSFATASAS
GrupoFosforilo
ATP
H2O
La actividad de estas enzimas (proteínas) cinasa y fosfatasas están bajo control hormonal y neurológico.
ControlHormonal
PiControl
Hormonal
Regulación por Modificación Covalente
• Procesos a nivel supracelular (orgánico); regulación
a gran escala de actividades enzimáticas, a través de
modificación covalente de enzimas, provocadas por
señales (transducción de señales).
El enzima fosforilado es activo
El enzima no fosforilado es
inactivoElementos de la reacción
PROENZIMAS O CIMÓGENOS
• Son enzimas Inactivas, porque no tienen sitio catalítico (SC). Los residuos de aminoácidos están presentes pero sin alineamiento apropiado.
• Se activan cuando construyen su (SC) por proteólisis selectiva (ruptura irreversible o “acortamiento” de su molécula).
• Ejemplo de proteolisis selectiva: Las enzimas digestivas del páncreas Activación de la enzima alfa – Quimotripsina otro ejemplo: Factores de coagulación; la proinsulina.
ISOENZIMAS• Enzimas que tienen estructura o secuencias de amino ácidos semejantes pero
no idénticas. Tienen propiedades físicas distintas porque difieren en la composición de sus aminoácidos. Estas propiedades físicas diferentes es posible verlas mediante electroforesis.
• Esto las hace tener diferente KM, actuar diferente con coenzimas, o tener otro tipo de regulación. En cinética enzimática una Km baja significa alta afinidad de la enzima por su sustrato y a la inversa.
• Realizan la misma función pero en diferentes órganos. Muy conocida es la LDH (Lactato Deshidrogenasa)
NADH+H NAD Piruvato Lactato LDH
• LDH-1 tiene 4 monómeros HHHH y está en Corazón.• LDH-5 tiene 4 monómeros MMMM y es del Hígado.
• La isozimas de la lactato deshidrogenasa del suero se demuestran por electroforesis en gel de almidón o pH 8.6. Ellas emigran a 5 regiones diferentes.
• La LDH tiene 5 isozimas (LDH-1, LDH-2, LDH-3, LDH-4 y LDH-5), la más positiva electricamente es la LDH-1 y corresponde a la de 4 monómeros (H= “heart”).
• La LDH 5 es la que tiene 4 monómeros M =“Muscle
• Las isozimas LDH SON:– LDH – 1 HHHH Localizada en miocardio.– LDH - 2 HHHM– LDH – 3 HHMM– LDH – 4 HMMM– LDH – 5 MMMM Localizada fundamentalmente en hígado.
• Otros ejemplos : Malato – DH.
Otras Isoenzimas
• Ejemplo 2: Aspartato aminotransferasa (AST): La AST tiene dos isoenzimas hepáticos:
– AST-1 es citosólica y pasa al plasma con facilidad.– AST-1 refleja cambios leves en la membrana plasmática– AST-2 es mitocondrial y su liberación es difícil – AST-2 refleja lesiones necróticas en los hepatocitos
Ejemplo 3: La CK (Creatin cinasa) que tiene tres isoenzimas: CK-MM en los músculos estriados, CK-MB en el músculo cardíaco, y CK-BB en el cerebro.
ENZIMAS COMO DIAGNÓSTICO• 1) Marcadores hepáticos: ALT, AST, GGT, 5-NT.
Las enzimas que se pueden detectar son las siguientes:
Alanina aminotransferasa(ALT):Se distribuye en orden decreciente de frecuencia en hígado, riñón, corazón y cataliza la transferencia de un grupo amino de la L-alanina o la L-glutamato a sus correspondientes cetoácidos.
Aspartato aminotransferasa (AST): Se distribuye, en orden decreciente de frecuencia, en corazón, hígado, músculo esquelético. El fosfato de piridoxal en forma de coenzima forma parte del ciclo activo de la enzima.
Gamma glutamintransferasa (GGT): Se distribuye en orden decreciente en riñones, páncreas e hígado y cataliza la transferencia de un grupo glutamilo a un aminoácido o péptido. Esta enzima forma parte del ciclo del glutation.
5´ - Nucleotidasa (5-NT): Es una fosfatasa que cataliza la hidrólisis de los cinco monofosfatos. Su actividad enzimática se incrementa en las alteraciones hepatobiliares, ya que las sales biliares favorecen la liberación de células hepáticas.
2) Marcadores Pancreáticos
EXOCRINOS El diagnóstico diferecial entre pancreatitis aguda y otros trastornos
intraabdominales con síntomas similares se lleva a cabo con las mediciones de la actividad enzimática de amilasa sérica, o urinaria, o ambas, y de lipasa y tripsina.
AMILASA Se conoce un mínimo de siste isoenzimas distribuidas en saliva, jugo pancreático, leche humana; es de gran importancia para el diagnóstico de pancreátitis aguda, sin embargo, esta es de mayor utilidad si se cuantifica simultáneamente la actividad de la lipasa y la de la isoenzima específica pancreática.
LIPASA Se ha demostrado su presencia en el páncreas y posiblemente se
encuentre en el riñón.TRIPSINA:
En pancreatitis y en 50% de los casos de carcinoma pancreático.ENDOCRINOS:
La cuantificación de anticuerpos séricos contra la ácido glutámico descarboxilasa (GAD) del páncreas en pacientes diábéticos en un marcador que permite predecir y diagnotica la diabetes mellitus insulinodependiente
3) MARCADORES CARDIACOS
CREATINFOSFOCINASA (CK):
Se conocen tres isoenzimas CK – B, CK-MB, CK-MM.
La enzima CK es dimérica; cada una de sus subunidades se denomina M y B, y existen tres variedades de esta enzima CK-MM, CK-MB y CK-BB. La fracción de creatinfosfocinasa (CK-MM) se encuentra fundamentalmente en el músculo esquelético, la fracción (CK-MB), en el músculo cardiaco, y la fracción (CK-BB), en cerebro e intestino, como sus nombres lo indican.
En la actualidad, la CK-MB se cuantifica por inmunoensayos, la cuantificación de CK-MB es la prueba de elección y se puede tomar muestras de suero cada dos o cuatro horas. Otras ventaja adicional de medir la CK –MB es la de detectar un reinfarto, ya que su actividad enzimática retorna a su valores de referencia a las 36 horas.
PROTEÍNAS: MIOGLOBINA Y TROPONINA
LA MIOGLOBINA: Es una proteína respiratoria intracelular que se encuentra en grandes cantidades en el músculo cardiaco. Se libera a la circulación sanguínea en las primeras seis horas de dolor precordial.
LA TROPONINA “I” y “T” : Sólo se presentan en suero cuando existe necrosis
cardiaca; sin embargo, la concentración de éstas permanece elevada de 3 a 14 días.
La troponina (TN) es una molécula esférica constituida
por tres subunidades diferentes. Las cuales se denominan de acuerdo con su función: 1) TN-T, que es la unidad que se une a tropomiosina; 2) TN –I qe es la unidad inhibidora y 3) TN-C, que es la unidad que se une al calcio.
ENZIMAS PLASMÁTICAS
• Son enzimas que están en el plasma.
• De dos tipos:
a) Específicas: Si el plasma es su sitio normal de actividad y ubicación. Ej. seudocolinoesterasa, enzimas de la coagulación sanguínea, etc.
b) No específicas: Su función no es en plasma y se encuentran accidentalmente altas en el plasma.
A su vez son de dos tipos: 1. De secreción: provienen de glándulas de secreción exocrina. Ej. del
páncreas. 2. Del metabolismo intermedio: Por daño celular o necrosis de tejidos.
ENZIMOLOGIA CLINICAENZIMOLOGIA CLINICA
• 1. Conjunto de técnicas destinadas a detectar la presencia y cuantificar la actividad de enzimas en líquidos biológicos:
- Presencia de enzimas que no se encuentran normalmente en concentraciones significativas
-Variaciones en los niveles de enzimas
- Isoenzimas
• 2. Uso de los enzimas como “reactivos” específicos para
cuantificar la concentración de metabolitos
• 1. INFORMACION DIAGNOSTICA:
* Localización metabólica de
la alteración * Localización tisular de la
lesión
• 2. INFORMACION PRONOSTICA:
* Intensidad de la lesión * Evolución temporal de la
lesión
PERFIL ENZIMÁTICO
• En la mayoría de los estudios diagnósticos y pronósticos por Enzimología Clínica no se estudia un solo enzima.
• Las situaciones normales y patológicas se describen a través de sus perfiles enzimáticos.
• El perfil enzimático comprende:– Los tipos de enzimas implicados– La naturaleza de sus alteraciones– La evolución temporal de sus niveles
Ejemplo de un Perfil enzimático
• Ante la sospecha de un infarto de miocardio además de la determinación de transaminasas es util determinar Creatina fosfokinasa total (CK), cuya función es regular la disponibilidad de energía en las células musculares.
• La lactato deshidrogenasa (LDH) que interviene en el metabolismo anaeróbico de la glucosa.
• La aspartato transaminasa (GOT o AST) que participa en el metabolismo de algunos aminoácidos.
• La superoxido dismutasa.
Por el contrario, si la sospecha es de hepatitis, se determinan junto a las transaminasas los niveles de GGT, LAP y CHE.
ENZIMAS MARCADORES HABITUALES EN ENZIMAS MARCADORES HABITUALES EN ENZIMOLOGIA CLINICAENZIMOLOGIA CLINICA
• Fosfatasa ácida
• Fosfatasa alcalina (FAL)
• Amilasa
- Glutamiltranspeptidasa (- GT)
• Glutamato aminotransferasa
• Aspartato aminotransferasa (GOT)
• Alanina aminotransferasa (GPT)
• Lactato deshidrogenasa (LDH)
• Creatina kinasa (CPK)
Carcinoma prostático
Hígado, Enfermedad ósea
Enfermedad pancreática
Enfermedad hepática
Hígado, Enfermedad cardíaca
Hígado, Enfermedad cardíaca
Hígado, Enfermedad cardíaca
Hígado, Corazón, Hematíes
Corazón, Músculo, Cerebro
¿Qué es el Infarto Agudo de Miocardio ? ( IMA )
• Patología que se define como la necrosis aguda, parcial y definitiva del músculo cardíaco, producida por la oclusión completa de una o más de las arterias coronarias principales.
ENZIMAS ÚTILES EN EL DIAGNÓSTICO DE IMA
• Ejemplo 1: Ante la sospecha de un infarto de miocardio agudo, además de
la determinación de transaminasas, es util determinar :
Creatina fosfokinasa total (CK), cuya función es regular la disponibilidad de energía en las células musculares.Tiene 3 isoenzimas:CK-mm,CK-MByCK-BB.
• La lactato deshidrogenasa (LDH) que interviene en el metabolismo anaeróbico de la glucosa.
• La aspartato transaminasa (GOT o AST) que participa en el metabolismo de algunos aminoácidos.
• La superoxido dismutasa.• Por el contrario, si la sospecha es de hepatitis, se determinan
junto a las transaminasas los niveles de GGT, LAP y CHE.
CK-MB
• Se considera diagnóstica de daño miocárdico una cifra de la CK- MB deal menos el doble del valor de referencia, con posterior normalización.
• Asimismo, para sugerir daño miocárdico, la cifra de
la forma MB debe ser superior al 5 o el 6 % de la CK total.
• El único problema que tienen estas enzimas es que sus valores no empiezan a aumentar hasta unas 6 a 8 horas después del inicio del infarto.
LDH
• Comienza a elevarse entre las 10 y 24 horas después del inicio del IMA y alcanza su pico a los 3-6 días, volviendo a valores normales a los 8-14 días. Es importante para el control tardío.
TRANSAMINASAS ( AST y ALT) : Un ejemplo es el músculo cardíaco que es rico en transaminasas; en consecuencia, los infartos de miocardio son seguidos por incrementos rápidos y notables de la transaminasa.
Transaminasas de interés clínico
• La transaminasa glutamínica oxalacética (AST o GOT) cataliza la transferencia del grupo aminoácido aspártico al ácido cetoglutárico formando ácidos glutámico y oxalácetico.
• La transaminasa glutámica pirúvica (ALT o GPT) transfiere el grupo amino de la
alanina al ácido cetoglutárico formando ácidos glutámico y pirúvico;
Comportamiento de Enzimas en IMA
0100200300400500600700800
0 1 2 3 4 5 6 7
U.I7
L
ALT
AAT
CPK
HBDH
LDH
Relación temporal para cada enzima
y Proteínas