LAS ENZIMAS DE IMPORTANCIA CLÍNICA ¿QUÉ SON LAS ENZIMAS? Son proteínas que catalizan reacciones químicas en los seres vivos. Los enzimas son catalizadores, es decir, sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad. Las enzimas son catalizadores muy específicos de las reacciones bioquímicas, por lo que su variedad es muy grande. Hay tantas enzimas como compuestos orgánicos e inorgánicos. Deben su nombre en-zima a que significa en levadura por que fue observado por primera vez su actividad catalizadora. 2 SUS PROPIEDADES GENERALES 1. Todas son proteínas 2. Las moléculas sobre las cuales actúan se llaman sustratos y las resultantes productos. 3. Se requieren para casi todas las reacciones celulares. 4. Pueden aumentar muchas veces la velocidad de reacción. 3 FUNCIONES DE ENZIMAS •La especificidad de la enzima es lo que la caracteriza. Actúa solo para algunos sustratos y únicamente tiene lugar un tipo de reacción. •Otros atributos es su poder de catálisis, las reacciones catalizadas por enzimas son 10 a 10 veces mas rápidas que las correspondientes reacciones no catalizadas. •Algunas enzimas están adaptadas biológicamente, para desempeñar una función reguladora, que consiste en actuar como inhibidores específicos de un tipo de enzima dentro de una secuencia. 44 • Las enzimas pueden presentar varias formas llamadas isoenzimas , que pueden estar en una sola especie de organismo e incluso en una sola célula. Catalizan la misma reacción del mismo sustrato, pero tienen diferente velocidad de catálisis. • Desde el punto de vista fisiologico, la existencia de isoenzimas permite que haya enzimas similares con diferentes caracteristicas, “personalizadas” de acuerdo a los requerimientos especificos del tejido o a determinadas condiciones metabolicas. 5 La parte de la enzima donde se une el sustrato se llama el sitio activo (ya que ahí es donde sucede la "acción" catalítica). SITIO CATALÍTICO Para catalizar una reacción, una enzima se pega (une) a una o más moléculas de reactivo. Estas moléculas son los sustratos de la enzima. En algunas reacciones, un sustrato se rompe en varios productos. En otras, dos sustratos se unen para crear una molécula más grande o para intercambiar partes. 6 CLASIFICACIÓN Las enzimas son de dos clases de acuerdo a su complejidad: • Proteínas simples: Formada por una o mas cadenas polipeptidicas (como la tripsina y quimiotripsina). • Proteínas complejas: contienen por lo menos un grupo no proteico enlazado a la cadena peptídica (la parte proteica llamada apoenzima, tienen un cofactor. A la enzima completa se le llama holoenzima). Un ion metálico puede servir como cofactor (Mg, Fe, Zn ). Cuando esta fuertemente unido a la enzima se le llama grupo prostetico. Si solo se une durante la reacción se le llama coenzima. 77 ¿QUÉ SON LAS COENZIMAS? Las coenzimas son cofactores orgánicos no proteicos, termoestables, que unidos a una apoenzima constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima. Hay coenzimas que mantienen una relación permanente con la enzima. Otras, en cambio, solo experimentan una unión esporádica. Las coenzimas experimentan modificaciones en el marco de las reacciones químicas. Pueden ceder o aceptar grupos funcionales o electrones, por ejemplo, los cuales pasan de una enzima a otra. 8 CLASIFICACIÓN Según su reacción: 99 ENZIMAS UTILIZADAS PARA DIAGNOSTICO CLINICO • Fosfatasa ácida • Fosfatasa alcalina • TGO • TGP • GGT • Amilasa • Lipasa • CPK • LDH • Aldolasa 10 FOSFATASA ACIDA La denominación fosfatasa ácida (EC 3.1.3.2) comprende un conjunto de enzimas ampliamente repartidas en el organismo (eritrocitos, suero, plaquetas, leucocitos, bazo, hígado, osteoclastos y en epitelios glandulares de próstata, mama, estómago y colon) que pertenecen a las fosfatasas. Se almacena en los lisosomas y funciona cuando estos se unen a los endosomas, los cuales tienen un pH ácido. De ahí que su actividad sea óptima en pH ácidos. 11 FOSFATASA ALCALINA (AP, ALP, SAP) • Función: metaloenzima que cataliza la hidrólisis de diferentes ésteres de fosfato. Requiere pH alcalino y cofactores (iones zinc y magnesio) • Localización: asociada a membrana • Valores normales: 85-190U/ml en el adulto. Hasta 500U/ml en niños en desarrollo • Aumento importante: ictericia obstructiva, colelitiasis, neoplasia de vías biliares, cirrosis, hepatomas • Aumento moderado: neoplasias óseas osteogénicas, osteomalacia, enf. Paget, hiperparatiroidismo 12 ASPARTATO AMINOTRANSFERASA (AST) También conocida como TGO (Transaminasa glutámico-oxalacético) • Función: cataliza la transferencia del grupo a-amino del ácido aspártico al ácido a-cetoglutárico, formando oxaloacetato y glutámico) • Localización: citoplasma y mitocondria • Valores normales: < 40U/ml • Aumento importante: Infarto del miocardio, hepatitis, traumatismos • Aumento moderado: cirrosis, mononucleosis, ictericia, hemólisis 13 13 ALANINA AMINOTRANSFERASA (ALT) También llamada TGP (Transaminasa glutámico-pirúvica) • Función: cataliza la transferencia de alanina al ácido acetoglutárato, formando piruvato y ácido glutámico • Localización: citoplasma • Valores normales: < 50 U/ml • Aumento importante: Shock, hepatitis • Aumento moderado: cirrosis, mononucleosis, ictericia, 14 G-GLUTAMIL TRANSPEPTIDASA (GGT) • Función: Cataliza la transferencia de grupos glutamil C-terminales de unos péptidos a otros o a aminoácidos. Es importante en el metabolismo del glutatión, la absorción de aminoácidos y en la antioxidación • Localización: membrana y citoplasma (5%) • Valores normales: < 35U/ml en varones y < 25U/ml en mujeres • Aumento importante: Hepatitis vírica, obstrucción biliar, metástasis hepáticas, enf. alcohólica • Aumento moderado: infecciones que afectan al hígado (citomegalovirus, mononucleosis infecciosa) 15 AMILASAS (Α-AMILASA) •Función: hidroliza carbohidratos complejos para formar maltosa y glucosa • Aumento importante: pancreatitis aguda y crónica, cáncer de páncreas. • Aumento moderado: parotiditis, algunos carcinomas, procesos parapancreáticos (gastritis, úlcera duodenal, peritonitis, obstrucción intestinal. •Localización: Se produce en páncreas, hígado e intestino delgado. Se filtra y reabsorbe a través del riñón •Valores normales: < 50 U/ml 16 LIPASA •Función: hidroliza triglicéridos •Localización: Se sintetiza en el páncreas y en la mucosa gástrica. Se elimina a través del riñón •Causas del incremento de lipasa: Pancreatitis Gastrointestinales Renales 17 17 CREATINA CINASA (CK Ó CPK) •Función: importante para la contracción muscular. Transfiere el fosfato de la fosfocreatina al ADP, formando ATP •Localización: citoplasma y mitocondria de miocitos • Valores normales: 160 U/ml en varones y 130 U/ml en mujeres • Aumento importante: Infarto de miocardio CK-MB • Aumento moderado: Miopatías, distrofia muscular, accidente cerebro-vascular •Isoenzimas: CK-1: isoenzima BB, cerebro CK-2: isoenzima MB, músculo cardíaco y esquelético CK -3: isoenzima MM, músculo esquelético y cardíaco CK-Mt: membranas mitocondriales. Músculo cardíaco 18 LACTATO DESHIDROGENASA (LDH) La LDH cumple una función importante en la producción de energía por el cuerpo. Se encuentra en casi todos los tejidos del cuerpo, entre ellos, los de la sangre, el corazón, los riñones, el cerebro y los pulmones. Si los resultados de su prueba de LDH muestran niveles anormalmente altos, necesita más pruebas. Una de ellas es la prueba de isoenzimas de la LDH. Esta prueba mide los niveles de diferentes formas de LDH. Permite saber el lugar, el tipo y la gravedad del daño en el tejido. Cuando se produce daño en estos tejidos, liberan LDH en el torrente sanguíneo o en otros líquidos corporales. Cuando los niveles de LDH en la sangre o en otros líquidos del cuerpo están altos, puede indicar que ciertos tejidos del cuerpo han sufrido daño por una enfermedad o una lesión. 19 ALDOLASA • Función: Ayuda a descomponer ciertos azúcares para producir energía y se encuentra en alta cantidad en el tejido muscular. • Razones por las que se realiza el examen: se hace para diagnosticar o vigilar el daño muscular o hepático. • Resultados normales Los resultados normales fluctúan entre 1.0 a 7.5 unidades por litro (0.02 a 0.13 microkat/L) y hay ligeras diferencias entre hombres y mujeres. Significado de los resultados anormales Un nivel de aldolasa superior a lo normal puede deberse a: •Daños a los músculos esqueléticos •Infarto del miocardio •Cáncer de próstata, hígado o páncreas •Enfermedad muscular como dermatomiositis, distrofia muscular, polimiositis •Hinchazón e inflamación del hígado (hepatitis) •Infección viral llamada mononucleosis 20
