PROTEİNLER 4 Flashcards
PLAZMA PROTEİNLERİ - GENEL BİLGİLER
Serumda total protein miktarı 6,0-8,0 gr/dL’dir.
Plazmadaki proteinler elektroforez yöntemi ile ayrıldığında başlıca beş bant ortaya çıkar.
Serum protein elektroforezi ile plazma elektroforezi arasındaki en önemli fark fibrinojendir.
Serum antikoagülan kullanılmadan alınan düz kan örneğinden elde edildiği için fibrinojen gibi pıhtılaşma faktörleri bulunmaz.
Plazma ise antikoagülanlı tüpten elde edildiği için fibrinojen içerir.
PLAZMA PROTEİNLERİ - ALBÜMİN
Tek bir polipeptit zincirinden oluşan albüminin yapısında 585 amino asit vardır.
Plazma proteinlerinin yaklaşık %40-60’ını oluşturur ve plazma değeri 3.5-5.0 gr/dL arasında değişir.
%40’ı plazmada %60’ı diğer hücre dışı alanlarda yer alır.
Albümin bir glikoprotein olmadığı için, karbonhidrat yan zinciri yoktur. Fakat fizyolojik pH’da yüksek net negatif yükü nedeniyle suda fazla çözünür.
1 gr albümin 18 gr su tuttuğu için vücudumuzun onkotik basıncını sağlamada en önemli protein albümindir.
Plazma proteinlerinin azalmasına bağlı olarak damar içi sıvısının doku aralıklarına kaçmasına ödem denir.
Albümin, vücudumuzda çeşitli moleküllerin transportunda rol oynayan en önemli proteindir.
Bu protein; bakır, kalsiyum, magnezyum ve çinko gibi iyonları, bilirubini, hem grubunu, hormonları (steroit hormonlar, kortizol, aldosteron, T3 ve T4 vb), yağ asitlerini (oleat ve palmitat) ve çeşitli hidrofobik ilaçları (salisilat, warfarin, sülfonamitleri) taşır.
Plazma albümin düzeyi nadiren artar.
Dehidratasyon, albümin artışına neden olan tek durumdur.
Bu durum sentezin artmasına bağlı değil, daha çok sıvı kaybı nedeniyle ortaya çıkan rölatif bir artıştır.
Hipoalbüminemi; deri, gastrointestinal sistem ve böbrek yolu ile kayıplara bağlı olabildiği gibi; karaciğer hasarı, malabsorbsiyon ve malnütrisyon bağlı sentezin azaldığı durumlarda görülür.
Karaciğer hastalıklarında plazmada albümin/globulin oranı azalır.
Nefrotik sendrom, kronik glomerülonefrit, diyabet, sistemik lupus eritematoz, yanıklar ve neoplastik hastalıklara bağlı olarak feçes ile protein kaybı sık olarak görülen hipoalbüminemi nedenleridir.
Ayrıca doku harabiyetine yol açan inflamatuar hastalıklar da negatif akut faz reaktanı olan albümini azaltır.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ
Akut bir inflamasyona veya doku harabiyetine bağlı olarak bazı proteinlerin plazma düzeyleri kısa bir süre içerisinde değişir. Bu proteinlere akut faz proteinleri veya akut faz reaktanları denilir.
Bu proteinlerden;
C-reaktif protein (CRP) 4-6 saat (en erken),
Serüloplazmin düzeyleri 4-20 günde (en geç) yükselir.
Akut inflamasyonda düzeyleri azalan;
Prealbümin
Albümin
Retinol bağlayıcı protein (RBP)
Transferrin
negatif akut faz reaktanları olarak adlandırılır.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - C REAKTİF PROTEİN
İnfeksiyon ve inflamasyonların değerlendirilmesinde kullanılır.
Viral ve spiroketal infeksiyonlarda artmadığından özellikle bakteriyel infeksiyon tanısında değerlidir.
Aynca CRP (hs-CRP) yüksekliği koroner kalp hastalığı riskinin erken bir göstergesi olduğundan, koroner kalp hastalığı için risk taraması amacıyla da kullanılır.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - PREALBÜMİN (TRANSTİRETİN)
Elektroforezde albüminden hızlı hareket eder, ancak plakta görülmesi zordur.
Tiroksinin ve retinolün taşınmasında kullanılır.
Negatif akut faz reaktanlarından biridir.
Ayrıca prealbümin, total parenteral nütrisyon, protein enerji malnütrisyonu gibi beslenme ile ilgili durumların takibinde kullanılan en değerli parametredir.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - RETİNOL BAĞLAYICI PROTEİN
Elektroforezde en önde gider ancak band oluşturamaz.
Negatif akut faz reaktanıdır.
Operasyon sonrası cerrahi hastaların ya da protein enerji malnütrisyonu gibi beslenme ile ilgili durumların takibinde kullanılır.
Retinol taşınmasında rol alır ve bunun için çinko (Zn) gereklidir.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - ALFA 1 ANTİ TRİPSİN (ALFA 1 PROTEİNAZ İNHİBİTÖR)
Bir akut faz reaktanıdır ve antiproteinaz aktivitesi vardır
Alfa1-Antitripsin, elastaz ve kollajenazı inhibe eder.
Eksikliğinde;
Panasiner amfizem
Kronik obstrüktif akciğer hastalığı
Karaciğer sirozu
Hepatosellüler kanser görülebilir.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - ALFA 1 ANTİ KİMOTRİPSİN
Akut inflamasyonda CRP’den sonra hızla yükselir.
Bu protein elastaz ve kollajenaz gibi proteazları inhibe eder.
Bronş sekresyonlarında yüksek miktarda bulunur.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - ALFA 2 MAKROGLOBULİN
IgM ile birlikte molekül ağırlığı en fazla olan plazma proteinidir
Retiküloendotelyal sistem ve karaciğerde sentezlenen, akut faz reaktanı olarak kabul edilmeyen bu protein bir panproteinaz inhibitördür.
Plazmin, pepsin, tripsin, kimotripsin ve katepsin D gibi proteinazlara geri dönüşümsüz olarak bağlanır.
Alfa-2-makroglobülin nefrotik sendromda en çok artan plazma proteinidir.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - HAPTOGLOBİN
Akut faz reaktanı olan haptoglobin alfa-2-globülinlerin %25’ini oluşturur.
Karaciğerde sentez edilen haptoglobin plazmada serbest oksihemoglobini bağlar.
Haptoglobin-hemoglobin kompleksinin molekül ağırlığı yüksek olduğu için bu molekül böbreklerden hemoglobin kaybını ve dolayısıyla demirin atılmasını önler.
Hemolizde haptoglobin seviyesi azalır.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - HEMOPEKSİN
Plazmada bulunan serbest hem ve methem molekülleri, hemopeksin tarafından bağlanabilir.
Zayıf bir akut faz reaktanı olduğundan (bazı kaynaklara göre akut faz reaktanı değildir) inflamatuar hastalıklarda görülen hemolizi izlemede önemlidir.
Ayrıca hemolizde arka arkaya yapılan seri hemopeksin ölçümleri haptoglobine göre daha değerli bir göstergedir.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - FİBRİNOJEN
Suda çözünen bir plazma glikoproteini olup kanda dolaşan ve aynı zamanda trombositlerde de bulunan bir proteindir.
Trombositlerin kümelenmesi için fibrinojenin aktive olmuş trombositlere bağlanması gerekir.
Fibrinojenin trombin tarafından parçalanması fibrin monomerlerini oluşturur, bunlar polimerize olarak trombositlerle birlikte yumuşak pıhtı oluşturur.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - SERÜLOPLAZMİN
Tek bir polipeptit zincirinden meydana gelen serüloplazmin yapısında 6-8 Cu+2 atomu bulunur.
En geç tepkime veren akut faz reaktanı olan serüloplazmin, karaciğerde sentezlenir ve yine yapısındaki siyalik asidin uzaklaştırılması ile karaciğerde yıkılır.
Ferro demiri , ferri formuna okside ettiği için ferro-oksidaz olarak da bilinir.
Plazmada bakırın %95’i bu molekülün yapısında bulunmasına rağmen, bakır taşıyıcı bir protein olarak kabul edilmez.
Diyalize olabilen bakır fraksiyonunun (%5), yani serbest bakırın taşıyıcısı albümindir.
WİLSON HASTALIĞI (HEPATOLENTİKÜLER DEJENERASYON)
Otozomal resesif kalıtılır,
ATP 7B geninde bozukluk vardır.
Bu gen, bakırın safra yollarına atılmasını ve serüloplazmin yapısına girmesini sağlayan, bakır taşıyıcı P tipi ATPaz adı verilen bir enzimi kodlar.
Sonuçta safra ile atılamayan ve serüloplazmin yapısına katılamayan bakır, başta karaciğer almak üzere birçok dokuda birikir.
Wilson hastalığında:
Serum serüloplazmin düzeyi düşük,
Dokularda biriken ve idrarla atılan bakır düzeyi ise yüksek bulunur.
Yüksek miktarda bulunan bakır; karaciğer, böbrek, beyin ve gözde (Kayser-Fleischer halkası) birikerek toksik olur, fonksiyon bozukluğu görülür.
Artan bakırın vücut dışına atılabilmesi için D-penisilamin gibi şelatlayıcı ajanlar ve çinko kullanılır.
MENKES SENDROMU
Bakır metabolizma hastalığıdır. X’e bağlı resesif kalıtılır.
Erkek bebeklerde ölümle sonuçlanır.
ATP 7A genindeki bir bozukluk vardır.
Bu gen, P-tipi bakır taşıyıcı ATPaz adı verilen, bağırsaklardan bakır emiliminde ve hücre içine bakır taşınmasında görev alan bir enzimi kodlar
Sonuç olarak bakır emilimi ve dağılımı yetersiz olduğu için plazma ve karaciğer bakır düzeyleri azalmıştır.
Bakırlı enzimler olan tirozinaz, lizil oksidaz ve dopamin beta hidroksilaz enzimlerinin fonksiyonlarının bozulması neticesinde saç yapısında değişiklikler (kinky hair), depigmantasyon, kollajen ve elastin yapısında bozukluklar görülebilir.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - HEFASTİN
Bir serüloplazmin analoğudur.
Ferro demiri , ferri formuna okside ederek, demirin transferrine bağlanmasını sağlar.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - TRANSFERRİN (NEGATİF)
Bir glikoprotein olan ve serum elektroforezinde beta fraksiyonunda yer alan transferrin (siderofilin), başlıca karaciğerde ve daha az olmak üzere RES, testis ve overlerde sentezlenir.
Transferrin, demirin taşınmasında fizyolojik öneme sahip olup, serum düzeyi 200-400 mg/dL arasında değişir.
Negatif akut faz reaktanı olan transferrin iki adet Fe+3 ve bir adet HCO3 molekülü bağlayabilir.
Transferrinin yapısına ferri demirin bağlanabilmesi için ferro demirin serüloplazmin (ferrooksidaz) tarafından okside edilmesi gerekir.
Demir eksikliği olan kişilerde;
Transferrin satürasyonu azalır
Transferrin artar.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - FERRİTİN
Demir metabolizması ile ilişkili olan ferritin demir depolanmasında görev alır.
Normal koşullarda düşük olan ferritin düzeyi hemokromatoz gibi durumlarda belirgin olarak artar.
Bu durumda karaciğer ve dalakta ferritin düzeyi artar.
Ferritin ölçümü vücut demir depolarının bir göstergesi olarak kullanılır.
Vücuttaki demir dağılımına baktığımızda en fazla demir eritrositlerdeki hemoglobinin yapısında (2500 mg). ikinci sırada ferritine (1000 mg) bağlı bir şekilde depo halde bulunur.
AKUT FAZ PROTEİNLERİ - LAKTOFERRİN
Demir bağlayan bir glikoproteindir.
Sekresyonlarda (anne sütü, gözyaşı, tükrük, semen) ve lökositlerde yüksek oranlarda saptanmıştır.
Dokularda demir bağlayarak antioksidan etkisi gösterir.
Antibakteriyal ve antiinflamatuar aktivite gösterir.
Bir çok mikroorganizma büyüme ve gelişmeleri için demire ihtiyaç gösterir.
Laktoferrin demir kullanımını engelleyerek bakterilerin büyümesini baskılar.
DEMİR EMİLİMİNİN ÖZETİ
Gıdalarla alınan ferri formundaki demir, bağırsak lümeninde askorbik asit (Vit C) veya ferri redüktaz (duodenal sitokrom b) enzimi ile ferro formuna çevrilir.
Ferro demir bağırsak hücresinin kenarında bulunan divalan metal transporter-1 (DMT-1) ile enterositlerin içine alınır.
Ferro demir enterositin bazolateral tarafında bulunan ve bir demir atıcısı olan ferroportin (FP) ile enterositten kana karışır.
Bir serüloplazmin analoğu olan hefastin, portal sisteme geçen ferro demini, ferri formuna çevirerek transferrine bağlanmasını sağlar.
DEMİR EMİLİMİNİN ÖZETİ - HEPSİDİN
Karaciğerde sentezlenen bir protein olup bağırsaklardan demir emilimini azaltır.
Hepsidinin ferroportine etki ederek enterositten kana demir çıkışını kontrol ettiği düşünülmektedir.
Örneğin; kanda demir arttığında, hepsidin artarak ferroportinin yıkımını hızlandırır.
Böylece bağırsaklardan kana demir geçişi azalır.
Eritropoetik aktivite artışı, hipoksi ve demir depolarının azalması hepsidin sentezini azaltır.
Demir yüklenmesi ve inflamasyonda ise hepsidin sentezi artar.
ENZİMLER - GENEL BİLGİLER
Enzimler, bir kimyasal reaksiyonun hızını artıran, katalizledikleri reaksiyon sırasında tüketilmeyen protein yapısında moleküllerdir.
ENZİMLER - 1 - OKSİDOREDÜKTAZLAR
Elektron taşınması.
Oksidoredüksiyon tepkimeleri.
Hidrojen iyonu taşınması
- dehidrojenaz
- oksijenaz
monooksijenaz : fenilalanin hidroksilaz - sitokrom p450 - 7 alfa hidroksilaz.
dioksijenaz : NO sentaz - homojentisik asit oksidaz. - oksidaz
- redüktazlar
- katalaz
- peroksidaz
ENZİMLER - 2 - TRANSFERAZLAR
hidrojen dışındaki grupların transferinde görev alan enzimler.
- kinaz
- transaminazlar
- transmetilaz
ENZİMLER - 3 - HİDROLAZLAR
C-C C-O C-N gibi kovalent bağları su katarak parçalayan enzimler.
- lizozomal enzimler
- sindirim enzimleri
- arjinaz
- kolinesteraz
ENZİMLER - 4 - LİYAZLAR
C-C C-O C-N ve diğer kovalent bağları atom çıkararak kalize eden ve çifte bağ oluşturan enzimler.
- aldolaz
- dekarboksilaz
- fosfoenol pirüvat karboksikinaz
- enolaz
- fumaraz
ENZİMLER - 5 - İZOMERAZLAR
molekül içi yapısal ve geometrik değişiklikleri katalize eden enzimler
- mutaz
- rasemaz
- epimeraz
ENZİMLER - 6 - LİGAZLAR
iki molekülü bir araya getirirken ATP kullanan enzimler
- karboksilaz
- sentetaz
ÖNEMLİ ENZİM ALT SINIFLARI
ENZİM ALT SINIFI - KATALİZLEDİĞİ TEPKİME TÜRÜ
kinazlar - ATP den fosforil grubunun diğer nükleotidlere taşınması, transferazlar.
mutazlar - fosforil veya diğer grupların molekül içinde yer değiştirmesi, izomerazlar.
fosforilazlar - bir bağın fosfat eklenerek koparılması, transferazlar.
dekarboksilazlar - karbondioksit açığa çıkarılması, liyazlar
hidratazlar - çifte bağa su katılması veya tersinin gerçekleşmesi, liyazlar.
sentetazlar - ATP bağımlı sentezler, ligazlar
sentazlar - ATP bağımsız sentezler, transferazlar
ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ
A. Aktif bölgeler:
Enzim molekülünde aktif bölge bulunur.
Aktif bölge substrata uygun olan üç boyutlu bir yüzey meydana getiren amino asit yan zincirleri içerir.
Aktif bölge substratı bağlar ve enzim-substrat kompleksi meydana getirir.
B. Katalitik etki:
Enzimler katalizlenen reaksiyonları spontan olarak meydana gelen reaksiyonlara göre daha hızlı gerçekleştirirler.
C. Spesifiklik:
Enzimler bir veya birkaç reaksiyona spesifiktir, genelde tek tip kimyasal reaksiyonu katalizleyerek spesifik davranırlar.
D. Enzim yapısı:
Holoenzim =
Apoenzim
Enzim (Protein yapısında)
+
Koenzim
Koenzim (Non-protein) Metal iyonları (Fe, Zn)
Vitamin türevleri (NAD, FAD, Koenzim A)
Not: Prostetik grup, enzimden ayılamayan sıkıca bağlanmış koenzimdir (örnek: Karboksilazların biyotini).
E. Düzenleme:
Enzim aktivitesi, ürün oluşum hızı ve hücrenin ihtiyacını karşılayacak şekilde aktive veya inhibe olur. Genellikle negatif feedback sistemi ile kontrol edilir.
F. Hücre içindeki konumları:
Bir çok enzim hücre içinde spesifik bölgelere lokalize olur. Böylece reaksiyonlar izole edilmiş olur ve hücredeki binlerce enzim amacına uygun olarak çalışır.
Mitokondri: TCA döngüsü, yağ asit oksidasyonu ve pirüvatın dekarboksilasyonu
Sitozol: Glikoliz, heksoz monofosfat yolu ve yağ asit sentezi.
Nükleus: DNA ve RNA sentezi.
Lizozom: Kompleks makromoleküllerin yıkımı
ENZİMLER NASIL ÇALIŞIR
Bütün kimyasal reaksiyonlarda reaktanlarla ürünleri ayıran ve serbest aktivasyon enerjisi denilen bir enerji bariyeri vardır
Enzimler serbest enerji aktivitesini düşürerek alternatif bir yol sağlar ve reaksiyon hızını arttırırlar.
ENZİM REAKSİYON HIZINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER - SUBSTRAT KONSANTRASYONU
Bir reaksiyonun hızı (V) birim zamanda ürüne çevrilen substrat molekülü sayısıdır.
Genelde nano mol ürün/dk olarak ifade edilir.
Enzim katalizli bir reaksiyon maksimum hıza (Vmax) ulaşana dek substrat konsantrasyonu ile doğru orantılı bir şekilde artar.
Vmax’a erişince substrat eklenmesi ile hız arttınlamaz çünkü enzimlerdeki bütün uygun bölgeler substrat ile doyurulmuştur.
ENZİM REAKSİYON HIZINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER - PH
Maksimum enerji aktivitesinin eriştiği pH, enzimlere göre değişir örneğin pepsin pH 2 civarında, tripsin 6 civarında, alkalen fosfataz ise 8,6-10 civarında etkilidir.
ENZİM REAKSİYON HIZINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER - ALLOSTERİK EFEKTÖR
Enzimlerin üzerinde allosterik bölge denilen bölgeler bulunur.
Allosterik enzimler, efektör (modülatör) denilen ve aktif bölge dışındaki bir yere nonkovalent olarak reversibl bağlanan moleküllerle regüle edilirler.
Bir allosterik efektör, enzimin substrata olan ilgisini değiştirebilir veya enzimin maksimum katalitik aktivitesini modifiye edebilir ya da her ikisini birden değiştirebilir.
Yani Km ve Vmax ı değiştirebilir.
Allosterik enzimler sigmoidal kinetik gösterir.
Enzim aktivitesini inhibe eden efektörlere negatif efektör, arttıranlara pozitif efektör denir.
Allosterik enzimler, çok sayıda alt ünite içerirler ve bir metabolik yolun başlangıç kısmındaki irreversibl hız kısıtlayıcı basamağı katalizler.
Substratın kendisi efektör ise, bu etkiye homotropik denir.
Bir allosterik substrat genellikle pozitif bir efektördür.
Bu durumda enzim üzerinde bir bölgeye bir substrat molekülünün bağlanmış olması, diğer substrat moleküllerinin diğer bölgelere bağlanmasını kolaylaştırır.
Yani bölgeler arasında kooperativite vardır.
Efektör substrat değil de başka küçük bir molekül ise bu etkiye heterotropik denir.
Heterotropik etkileşimler pozitif veya negatif yönde olabilir.
ENZİM AKTİVİTESİNİN KONTROLÜ
Enzim aktivitesi, ürün oluşum hızı ve hücrenin ihtiyacını karşılayacak şekilde aktive veya inhibe olur. Genellikle negatif feedback sistemi ile kontrol edilir. Enzim aktivitesini düzenleyen ve devreye giriş hızlarına göre birbirinden ayrılan 3 temel mekanizma vardır:
- Çok hızlı devreye girenler: Bu mekanizmalar saniyeler içinde devreye girer.
Allosterik düzenlenme
a. Substratlar: genelde reaksiyonu hızlandırır.
b. İlk ürünler ve son ürünler inhibisyon yapar
c. Allosterik efektörler, aktivatör veya inhibitör olabilir.
- Biraz daha yavaş olan mekanizmalar: Kovalent modifikasyon saniyeler veya dakikalar içinde devreye girer.
Kovalent modifikasyon enzimin fosforlanarak veya defosforile edilerek yapılan düzenlemedir.
Kovalent modifikasyonda ise enzimin aktif merkezinde yer alan serin, treonin, tirozin gibi amino asit kalıntılarına sıklıkla fosfat gruplarının eklenmesi ve ayrılmasıyla düzenlenir.
Bu tip fosforilasyon-defosforilasyon reaksiyonlarıyla enzimler aktif veya İnaktif hale geçerler.
Protein kinazlar fosfat grubunun eklenmesinde (ATP’den aldıkları fosfat grubunu transfer ederler); protein fosfatazlar ise fosfat grubunun kopartılmasında yer alırlar
- En yavaş mekanizma: Enzimin sentezi veya yıkımı ile yapılan düzenlenmedir (Gen ekspresyonu üzerinden etki gösterir).
MİCHAELİS MENTEN KİNETİĞİ
Km, bir enzimin maksimum hızın yarısına (Vmax/2) erişmesi için gerekli olan substrat konsantrasyonudur.
Km, bir enzim ve onun substratına özel olup, enzimin substrata ilgisini yansıtır.
Km, denge sabitesi enzim varlığında değişmez.
Km düşükse, enzimin substrata özgüllüğü fazladır.
Km yüksekse, enzimin substrata özgüllüğü düşüktür.
Hız ile enzim miktarı arasındaki ilişki: Reaksiyon hızı enzim miktarı ile doğru orantılıdır. Ör. enzim miktarı 1/2 azaltılırsa hız da aynı oranda azalır.
ALLOSTERİK ENZİMLERİN BAZI ÖZELLİKLERİ
Allosterik enzimler çoklu polipeptit zincirinden oluşur.
Allosterik enzimlerin substratlarına olan ilgisi değişebilir yani reaksiyonu ya hızlandırırlar ya da yavaşlatırlar. (negatif veya pozitif efektörlere bağlı olarak).
Allosterik enzimlerin substratına ilgisi değişebildiği için gösterdikleri kinetik eğri sigmoidaldir ve Michaelis-Menten kinetiğine uymazlar.
Allosterik enzimlerin yer aldığı reaksiyonlar tek yönlüdür ve reaksiyonun tersi başka bir allosterik enzim tarafından gerçekleştirilir.
Allosterik enzimler kovalent modifikasyonla da düzenlenebilirler.
YARIŞMALI ENZİM İNHİBİSYONU
Bu durumda inhibitör ile substrat enzimin aktif bölgesine bağlanmak için yarışır.
Enzim miktarı değişmediği için Vmax sabit kalır.
Ancak yarışmalı inhibitor Km değerini yükseltir çünkü Vmax/2’ye ulaşmak için daha fazla substrat gerekir.
Örneğin süksinat dehidrojenaz, süksinatın fumarata oksidasyonunu katalizler, Malonat yapısal olarak substrata benzer ve enzimin aktif bölgesine bağlanmak için yarışır. Böylece reaktif olmayan malonat-enzim kompleksi meydana gelir. Bu durum süksinatın konsantrasyonunu arttırarak yenilebilir.
YARIŞMASIZ ENZİM İNHİBİSYONU
Burada inhibitör ve substrat enzimin farklı yerlerine bağlanır.
Yarışmasız inhibitör ya serbest enzime veya enzim-substrat (ES) kompleksine bağlanır.
Böylece reaksiyonun yürümesine engel olur.
Km değişmez çünkü yarışmasız inhibitörler enzimin substrata bağlanmasına engel olmazlar, ancak Vimax düşer.
Yarışmasız inhibisyona örmek vermek gerekir ise, kurşun proteinlerdeki -SH grupları ile kovalent bağlar oluşturur.
Bu ağır metalin bağlanması geri dönüşümsüzdür.
Protoporfirine demir girişini katalizleyen ferroşelataz enzimi ve ALA dehidrataz kurşun zehirlenmesine duyarlı enzimlerdir.
İZOENZİM
Aynı reaksiyonu katalizleyen fakat amino asit dizelerindeki genetik farklılık nedeni ile fiziksel özellikleri ayrı olan enzimlere izoenzim denir.
İzoenzimlerin en önemli özelliklerinden biri LDH ailesidir.
ENZİMLERİN KAYNAKLANDIĞI DOKULAR VE BAŞLICA KLİNİK UYGULAMALARI
alanin aminotransferaz - karaciğerde sentezlenir - hepatik parankimal hastalıklar
alkalen fosfataz - karaciğer, kemik, bağırsak mukozası, plasenta ve böbrekte sentezlenir - hepatolobüler hastalıklar ve kemik hastalıkları
amilaz - tükrük bezleri ve pankreasta sentezlenir. - pankreatik hastalıklar
aspartat amino transferaz - kalp, karaciğer, iskelet kası ve eritrositte sentezlenir. - hepatik parankimal hastalıklar
kreatin kinaz - iskelet kası ve kalpte sentezlenir. - kas hastalıkları ve myokard infarktüsü
gama glutamil transferaz - karaciğer, pankreas ve böbrekte sentezlenir. - hepatolobüler hastalıklar
laktat dehidrojenaz - kalp, eritrosit, iskelet kası, lenf nodları ve karaciğerde sentezlenir. - hemolitik ve megaloblastik anemiler, lösemi ve lenfomalar, çeşitli kanserler
lipaz - pankreasta sentezlenir - pankreatik hastalıklar
5 nükleotidaz - karaciğerde sentezlenir - hepatolobüler hastalıklar
NOT
beyinde LDH izoenzimlerinin tamamı bulunmasına rağmen beyin hastalıklarında kanda LDH değişmez. megaloblastik anemi total LDH ın en çok arttığı durumdur.
KARACİĞER HASTALIKLARININ TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER
SGPT (ALT), SGOT (AST), laktat dehidrojenaz, glutamat dehidrojenaz, alkol dehidrojenaz, izositrat dehidrojenaz ve malat dehidrojenaz karaciğer hücre (hepatosit) lezyonunu yansıtır.
İzositrat dehidrojenaz; parankimal karaciğer hastalıklarının duyarlı bir göstergesidir.
AST, ALT toksik ve inflamatuar karaciğer hastalıklarının göstergesidir.
Viral hepatitlerde klinik semptomlar ortaya çıkmadan önce enzim düzeyleri artar.
Sarılık görüldükten 7-12 gün sonra ise maksimum düzeylere çıkar.
Değerler normalin 20 ila 50, hatta 100 katına kadar ulaşabilir.
Normalde (ALT/AST <1) olan De-Ritis oranı, hepatitlerde tersine döner ve (> 1) olur.
Viral hepatitlerde bir iki ayda geri dönebilen doku hasarı mevcuttur.
Ancak bazen kronikleşme görülür.
Enzim düzeylerinin 6-12 ay yüksek düzeylerde seyretmesi kronikleşme lehinedir.
Viral hepatitlerin en sık görülen şekli olan anikterik hepatit, üst solunum yolu enfeksiyonu gibi devam etmekte ve tesadüfen yapılan bir tahlilde enzimlerin yükseldiği saptanır.
Masif nekrotizan hepatit olan fulminan hepatitte serum enzim düzeyleri ilk birkaç günde artar sonra hızla azalır ve hastalar genelde iki haftada kaybedilir. Transaminazların aniden azalması sağlam hücre kalmadığının bir göstergesidir.
Biliyer obstrüksiyonda enzim indüksiyonu artmasına bağlı olarak alkalen fosfataz sentezi artar. Ekstrahepatik obstrüksiyon, intrahepatik kolestaz, viral hepatit, Hodgkin hastalığı, lenfoma ve karaciğer apseleri alkalen fosfataz artışına yol açar.
Alkalen fosfataz osteoblastik aktivite artışından etkilendiği için spesifik değildir. Çocuklarda büyüme çağında fizyolojik olarak yüksek olduğu için kolestaz tanısında 5’-nükleotidaz ve GGT alkalen fosfataza göre daha değerlidir.
KARACİĞER HASTALIKLARININ TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER - KOLESTAZ TANISINDA KULLANILANLAR
Alkalen fosfataz
GGT
5’-Nükleotidaz
Lösin amino peptidaz
ALKALEN FOSFATAZIN YÜKSELDİĞİ DURUMLAR
Çocuklarda (kemiğin normal büyümesinde)
Osteoblastik kemik hastalığı
Hiperparatiroidi
Raşitizm
Osteomalazi
Osteosarkom
Paget hastalığı
İntra veya ekstrahepatik kolestaz
Hamilelikte özellikle 3. trimesterde plasental izoenzimi nedeniyle fizyolojik olarak artar.
ALKALEN FOSFATAZIN AZALDIĞI DURUMLAR
Hipotiroidi
Hipoparatiroidi, büyüme hormonu eksikliği
Skorbüt
Pernisiyoz anemi
Besinsel çinko eksikliği
Kretenizm
KARACİĞER HASTALIKLARININ TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER - 2
GGT, lösin aminopeptidaz ve 5’-nükleotidaz hepatobillyer olaylara spesifiktir.
Yaş ve cinsiyet ile ilişkili olmadıkları için çocuklarda görülen karaciğer hastalıklarının ayırıcı tanısında önem kazanırlar.
Alkalen fosfataz, hamileliğin 3. trimesterinde fizyolojik olarak arttığı için hamilelerde kolestaz tanısında kullanılmaz. Bunun yerine GGT ölçmek daha doğrudur.
GGT (GAMA GLUTAMİL TRANSFERAZ VEYA TRANSPEPTİDAZ)
Hepatosit ve renal tübül hücrelerinde bol miktarda bulunan bu enzim sitozolik olmasına rağmen plazma zarında da bulunur.
GGT enzimi obstrüktif sarılıkları ve kolesistiti göstermede ALP, 5-nükleotidaz, lösin aminopeptidaz ve transaminazlardan çok daha değerlidir.
GGT tüm enzim belirteçlerinden daha erken yükselir ve uzun süreler yüksek kalır.
Mikrozomal bir enzimdir. Bu nedenle hepatik mikrozomal indiksiyon durumlarında artar (Alkol).
Alkolik hepatitte ilk yükselen enzim GGT’dir.
Kolestazın en iyi göstergesidir.
Alkolik hepatitin en iyi göstergesidir.
Hücre membranından, gamma glutamil döngüsü ile amino asitlerin taşınmasında görev alır,
Primer karaciğer tümörlerinde en spesifik artan enzimdir. Gama-glutamil döngüsü.
Hücre membranından, GGT ve glutatyon varlığında amino asitlerin taşınmasında ve glutatyonun (GSH) yeniden sentezinde rol alır.
Gama-glutamil döngüsünde 6 enzim bulunur.
Bunlardan sadece gama-glutamil transpeptidaz membranda yerleşmiştir.
Diğer beşi sitozoliktir; gama-glutamilsiklotransferaz, oksoprolinaz, gama-glutamilsistein sentetetaz, glutatyon sentetaz ve dipeptidaz.
KALP HASTALIKLARININ TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER
Akut miyokart infarktüsü (AMI) tanısında total CK, CK-MB, total LDH, LDH-1 ve AST gibi enzimlerin ölçümü yararlıdır
AMI geçiren hastalarda ilk olarak CK enzim düzeylerinde değişiklik görülmektedir. CK’nın üç farklı izoenzimi vardır.
CK-BB beyine
CK-MB kalbe
CK-MM iskelet ve kalp kaslarına (CK-MM3) özgüdür.
CK-MB sadece kalp kasına özgü olduğu ve 3-4 saat içinde arttığı için tanıda çok yararlıdır.
Total Ck nın %6 kadarını oluşturan CK-MB, AMİ’den sonra %10-30 düzeylerine çıkar.
Total CK ve CK-MB düzeyleri infarktüs alanı ile doğru orantılıdır.
CK-MM nin izoformu olan CK-MM3 düzeyi AMİ’den sonra artar.
CK-MM3, dekarboksile olarak CK-MM1’e dönüşür. AMİ geçiren hastalarda MM3/MM1 oranı birkaç saatte artmakta ve tanıda oldukça önem kazanır.
AMI geçiren hastalarda krizden 6-8 saat sonra artmaya başlayan AST (SGOT) düzeyinin kardiyak spesifikliği düşüktür. 1-2 günde maksimum değere ulaşan enzim 4-5 günde normal değerlerine döner. Komplikasyonsuz AMI olgulanında sadece AST artar.
Ancak kalp yetmezliği gelişen hastalarda karaciğer stazı nedeni ile ALT de (SGPT) artar.
AMI geçiren hastalarda 12-48 saat sonra artmaya başlayan LDH ve LDH 1 (Hidroksi bütirat dehidrojenaz; HBD), üçüncü günde pik değerlere ulaşır ve en geç normale dönen enzimlerdir.
HBD artışının duyarlılığı %90 kadardır. LDH 1/LDH 2 oranı ile birlikte CK-MB artışının AMİ’da diagnostik sensitivitesi %95 kadardır
Miyokart infarktüsü nedeni ile yatan bir hastada CK ve CK-MB enzimlerinin tekrardan artışı reinfarktüsün göstergesidir
Son yıllarda kalp yetmezliğinin tanısında N-terminal probrain natriüretik peptid tercih edilir.
KAS HASTALIKLARININ TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER
İskelet kasları CPK, AST, ALT, aldolaz, karbonik anhidraz III ve LDH’dan zengindir.
Kas harabiyetini gösteren en iyi ve en çok kullanılan enzim testi total CPK ölçümüdür.
Özellikle kas liflerinde nekrozla giden hastalıklarda (ör. müsküler distrofiler, polimiyazit ve rabdomiyolizis) total CPK en yüksek düzeylerine çıkar.
Periferal nöropatilerde ve nöromüsküler kavşak bozukluklarında serum enzimi genellikle normal bulunur.
Müsküler distrofiler genetik olarak görülen bir grup dejeneratif kas bozukluğudur.
Her birinin ayrı özellikleri vardır.
Narkotik analjezikler enjekte edilen ajanın etkisiyle kas harabiyeti yapar.
Miyokart infarktüsünde ve şüpheli durumlarda kullanılan bu tipte ilaçların da CPK aktivitesini yükseltebilecekleri unutulmamalıdır.
Alkol, D-penisilamin, fibrik asit analogları ve hidroksimetil glutaril-KoA (HMG-KoA) redüktaz inhibitörleri gibi ilaçlanın böyle etkileri olabilir.
Çok nadiren HMG-KoA redüktaz inhibitörleri ile tedavi edilen hastalarda rabdomiyolizis görülebilir.
Böyle ilaçlan kullanan hastalar genellikle CPK ölçümleri ile izlenir.
Malign hiperpireksi ciddi seyirli toksik bir miyopatidir. Nadir görülür. Duyarlı kişilerde vücut ısısında hızlı bir şekilde yükselme, şok ve konvülsiyonlar olur. Genellikle genel anestezide olur, ama bazen sadece kas gevşetici alanlarda da ortaya çıkar. Nöbetler esnasında serum CPK aktiviteleri yüksektir. İyileştikten sonra da, orta derecede CPK yüksekliği devam edebilir. Genetik bir bozukluktur. Riyanodin reseptör genindeki (19q12-13) mutasyonların hastalıktan sorumlu olduğu düşünülmektedir. Riyanodin reseptörleri sarkoplazmik retikulumdan kalsiyumun serbest brakılmasını sağlar. Tedavisinde dantrolen veya riyanodin kullanılır.
Cerrahi, intramüsküler enjeksiyonlar ve egzersiz sonu değişikler kaslarda travmaya yol açarak, enzimlerin salnımına neden olabilirler.
Ameliyatlardan sonra CPK değerleri yükselir ve eğer miyokart infarktüsü de şüphe ediliyorsa, CK-MB mutlaka ölçülmelidir.
Tiroksin CPK’yı baskılayan bir hormondur. Hipotiroidide tiroksin seviyeleri düştüğü için CPK baskılanamaz ve hipotiroidide total CPK düzeyi artar.
KEMİK HASTALIKLARININ TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER
Osteoblastik aktivite arttığı durumlarda, serumda alkalen fosfataz (ALP) artarken, osteolitik reaksiyonlarda asit fosfataz yükselir.
Kemiğin Paget hastalığı ALP’nin en çok yükseldiği (normal üst değerin 10 katından fazlasına çıkabilir) durumdur.
Hem primer hem de sekonder kemik tümörlerinde alkalen fosfataz normal üst değerin 5 katı kadar yükselir.
Ama bazı durumlarda ör. osteogenik sarkomda daha yüksek değerlere de rastlanabilir.
Osteoporozda osteoblastik aktivite artmaz, serum alkalen fosfatazı minimum artış gösterir.
Osteomalazi ve raşitizmde orta derecede artışlar olur.
Kemik kırıklarının iyileşmesi esnasında geçici artışlar görülebilir. Eğer kemikler de olaya katılmışsa, primer veya sekonder hiperparatiroidizmli hastalarda serum alkalen fosfataz aktivitesi yükselebilir.
Osteolitik aktivitenin arttığı osteolitik sarkomlar ve multipl miyelomun kemik metastazlarında ALP normal sınırlar içerisindedir, ancak asit fosfataz artmıştır.
Prostat kanserinin kemik metastazlarında osteoblastik aktivite arttığı için asit fosfataz ile birlikte alkalen fosfataz artmaktadır.
NEOPLASTİK HASTALIKLARIN TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER
Kemik metastazı yapan prostat kanseri olgularının %90’ında asit fosfataz düzeyleri artar.
Prostat kanseri tanısında değerli olmayan bu enzim, hastalığın ve tedavinin gidişatı hakkında fikir verir.
Over ve pankreas kanserlerinde ALP’nin ısıya dayanıklı Regan izoenzimi yükselir.
Primer karaciğer tümörü ve metastazlarında sadece karaciğere spesifik 5’-nükleotidaz, lösin aminopeptidaz ve GGT artar.
Fizyolojik değişikliklerden etkilenmeyen GGT karaciğer hasarının önemli bir belirleyicisidir.
Amilaz pankreas kanserlerinde artar, ancak lipaz pankreas kanserlerinin tanısında daha değerlidir.
HEMATOLOJİK BOZUKLUKLARIN TANISINDA KULLANILAN ENZİMLER
Eritrosit enzim aktiviteleri kalıtsal bir eksiklik sonucu veya akkiz bir hastalık sonucu anormal bulunabilir.
Hemolitik hastalıklar, sferositozis veya methemoglobinemiye yol açan birçok kalıtsal bozukluk tanımlanmıştır.
Glukoz-6-fosfat dehidrojenaza ait birçok genetik varyant bulunur.
Ayrıca antimalaryal ilaçlar, sülfonamitier, nitrofuran türevleri, fenasetin türevleri, K vitamini analogları, bakla yenilmesi ve en önemlisi infeksiyonlardır.
Glukoz-6-fosfat dehidrojenaz eksikliğinde eritrosit metabolizmasında önemli bir yeri olan pentoz fosfat yolu bozulduğundan şiddetli bir hemolitik kriz görülür.
Başka enzim bozuklukları da hemolitik anemiye yol açabilir, örneğin pirüvat kinaz, glutatyon sentetaz, heksokinaz böyle enzimlerdendir.
Eritrosit enzimleri bazen vitamin eksikliklerinin tanısında ölçülür. - Heksoz monofosfat yolunun nonoksidatif basamaklarında görevli olan transketolaz, kofaktör olarak tiyamine bağımlıdır. Transketolaz aktivitesi, tiyamin eksikliğinde azalır. - Eritrositlerde bulunan glutatyon redüktaz, FAD ye bağımlı olan enzimdir. Dolayısıyla riboflavin eksikliğinde, eritrositlerde glutatyon redüktaz aktivitesinin düşük olması tanı koydurucudur.
Megaloblastik anemi ve lösemiler dahil birçok akkiz hematolojik bozuklukta HBD’deki artışa sekonder LDH aktivitesinde artış olur. Megaloblastik anemi total LDH ı en çok arttıran tablodur.
DİĞER ENZİMLER
KOLİNESTERAZ
Hidrolaz enzimidir.
Asetilkolin + H2O → Kolin + asetik asit reaksiyonunu katalizler,
Gerçek kolinesteraz, eritrosit, akciğer, dalak ve santral sinir sisteminde gri maddede bulunur ve sadece asetilkolini hidrolize eder.
PSÖDOKOLİNESTERAZ
Karaciğer, pankreas, kalp, beyin beyaz materyalinde bulunur ve tüm kolinli bileşikleri hidrolize eder. Organofosfat zehirlenmelerinde ve süksinil kolin apnesinde düzeyinin düşük olması tanı koydurucudur,
En yaygın kullanımı süksinil kolini hidrolize edemeyen anormal enzim varlığını saptamaktır.
İDRARDA BULUNAN ENZİMLER
İdrarda bulunan enzimler iki kaynaktan gelir, plazmadan filtrasyon ve idrar yollarını kaplayan epitel dokusundan.
Normalde idrarda amilaz bulunur, çünkü amilaz en küçük molekül ağırlığına sahip enzimlerden biridir. Plazmadan filtrasyon yolu ile idrara çıkabilir. Diğer serum enzimleri glomerüllerden süzülemeyecek kadar büyüktürler.
Tübüler hücrelerden kaynaklanan bazı enzimler, tübüler harabiyeti gösterirler. Özellikle böbrek transplantlarının red reaksiyonlarının takibinde bu enzimler yararlıdır. N-asetil glukozaminidaz (NAG) bu amaçla kullanılabilir, Bununla birlikte sonuçlar tübüler harabiyeti pek göstermeyebilir.
Tüm nükleuslu hücrelerde bulunan, proksimal tübüllerde tamamı reabsorbe ve katabolize olan Beta-2-mikroglobülin, proksimal tübül fonksiyonlarının değerlendirilmesinde bir belirteç olarak kullanılır.
TÜMÖR BELİRTEÇLERİ
Tümör tarafından üretilen veya konağın tümöre cevap olarak ürettiği ve kanda ölçülmesiyle tümörün varlığını gösteren maddelerdir.
İdeal bir tümör belirteçi bir kanser türü için spesifik olmalıdır.
Küçük boyutlardaki tümör kitlesini tayin edebilecek ölçüde duyarlı olmalıdır.
Tümör belirteçleri, daha çok tedavinin izlenmesinde kullanılır.
Nöron Spesifik Enolaz (NSE); Özellikle çocuklardaki nöroblastomlarının yaklaşık %90’nında serum NSE düzeyleri artar.
Yüksek NSE düzeyleri prognozun kötüye gittiğini gösterir. NSE aynı zamanda akciğer küçük hücreli CA ve melanomlarda da yükselir
Prostat Spesifik Antijen; Organ spesifik, az sayıdaki tümör belirteçlerinden biridir.
Serum PSA düzeyleri prostat kanserinin tespit edilmesi, evrelendirilmesi ve tedavisinin takip edilmesinde kullanılmaktadır.
PSA, prostat kanserinin erken teşhisi için etkili bir belirteç değildir.
Çünkü PSA prostat dokusuna spesifiktir, kanserine değil.
Kalsitonin; Artan kalsitonin, tiroid’in medüller karsinomu için spesifik bir tümör belirtecidir.
İnsan koryonik gonadotropin (hCG); Artan hCG düzeyleri, gebelik, trofoblastik hastalıklar ve Germ hücreli tümörlerde görülmektedir.
AFP; Hepatoselüler karsinom ve Germ hücreli karsinomların yolk sac komponentleri için belirteç olarak kullanılmaktadır.
CEA; Kolorektal, gastrointestinal sistem, akciğer ve meme karsinomlarında serum düzeyleri yükselir
KARBONHİDRAT BELİRTEÇLER
Yüksek moleküler ağırlıklı musinlerdir veya kan grubu antijenleridir.
CA 15-3 ve CA 27-29 Meme karsinomu için belirteç olarak kullanılmaktadır.
CA-125 Over ve endometriyal karsinom için belirteç olarak kullanılmaktadır.
