Klinik Enzimoloji

1. Klinik Enzimoloji Prof.Dr.Sabahattin MUhtaroğlu Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi

2. Kanda bulunan enzimler ve tanısal yararları • Organizmada bulunan ve hücre içinde sentezlenen yüzlerce farklı enzim, işlevlerini hücrede sürdürmektedir. Hücrelerde işlev gösteren enzimlerden farklı olarak bazı enzimler inaktif bir forumda salgılanmakta ve aktif olduktan sonra ekstraselülerde işlev görmektedirler.Kanda bulunan enzimler 3 gruba ayrılmaktadır:

3. 1- plazma spesik enzimleri: Salgıakndıktan sonra plazmada aktivite kazanan enzimler. Pıhtılaşma ile ilgili enzimler • 2- Salgılanan enzimler: gastrointestinal kanala salhılanan proteaz ve hidrolaz grubu enzimler: lipaz, amilaz, kolinesteraz ve tripsinojenyanuında PAP bu gruba dahildir. • 3- Hücresel enzimler: LD,AST, Alt ve birçok enzim bu gruba dahildir. • Ekstraselüllere oranla hücresel enzim düzeyleri çok yüksek olduğu için plazma veya serum enzimatik aktivitesinde görülen en küçük artış hücresel hasarın duyarlı bir göstergesidir.

4. Klinik Enzimoloji Organ Kullanımları Bazı klinikçilere göre, diagnostik enzimoloji başlıca altı katogoride incelenir: • Kalp hastalıklarında enzimler; • karaciğer hastalıklarında enzimler; • iskelet kası hastalıklarında enzimler; • prostat hastalıklarında enzimler; • kemik bozukluklarında enzimler; • pankreas hastalıklarında enzimler.

5. Kalp Hastalıklarında Enzimler Miyokard enfarktüsü tedavisinde etkin olmak için, tedavinin en hızlı şekilde yapılması gerekir. • Kalp enzim profiline dahil enzimler arasında • CK, CKMB, AST, ALT, LD ve α-HBD başlıcalarıdır. Sadece CKMB ve α-HBD, bazı uzmanlara göre kalp dokusu için spesifik sayılır. • Diğerleri, hem karaciğer hem de kalpte bulunurlar.

6. Aspartat aminotransferaz, çeşitli dokularda farklı aktivite gösterir. • En çok kalpte, en az da akciğerde bulunur. Yüksekten itibaren dokulardaki miktarlar-ının sıralanması: Kalp, karaciğer, iskelet kası, böbrek, beyin, pankreas, dalak, akciğer ve serum (en düşük ak­tivite).

7. Miyokard enfarktusunda bu enzimlerin serum aktivitelerindeki artış ve bu artışın zamana göre seyri Şekil’da verilmiştir.

8. İlgili enzimlerin hücreler arası ortama ve kana hızlı veya yavaş diffüzyonu, kısmen molekül ağırlıklarına bağlıdır. • Selüler hasarla kana geçen enzimsel aktiviteler zaman fonksiyonunda önce yükselir, ve sonra artarak bir doruktan geçer ve yaklaşık aynı düzen ile ortadan kaybolur.

9. Bazı kardiak enzimler incelenirse, hücre-dışı ortama geçme sıralanması şöyledir; 1.CKMB ve total CK; 2. AST; 3. α-HBD ve LD. • Miyokard hasarı­nın biyokimyasal belirtileri, akut iskemik kalp hastalığında büyük öneme sahiptir. Yine, bu belirtiler kronik iskemik kalp hastalığında giderek artan prognostik değer kazanmaktadır

10. Miyokard hasarın enzimsel aktivite belirteçleri AST, CK (izoenzim ve izoformyarıyla beraber) ve LD (izoenzimleri) sayılmaktadır. Bu enzimlerden kreatin kinaz (CKMB) ölçümünün hızlı olmasından ve diğer enzimlerden çok önce kanda düzeyinin artırılmasından dolayı, günümüzde giderek yaygın biçimde kullanılmaktadır. • Akut miyokard enfarktüsünün erken tanısında ve belli bir zaman dilimi içerisinde (krizin başlangıcından itibaren 12. saatte) bazı enzim testleri, kullanılma alanı bulmuşlardır:

11. AMI’de CKMB, % 95’ın üstünde bir hassaslıkla kullanılmaktadır. • CKMB’nin serum değerinin kriz başlangıcından 48 saat sonra normale dönmesi, AMI’nin longitüdinal durumunun anlaşılması için de iyi bir kriter sayılmaktadır. • 2000’de yayınlanan bir makaleye göre, 8250 hasta üzerinde CKMB ile kalp atakları incelenmiştir. Bu araştırmada CKMB’nin hafif yükselmelerinin) bile, mortalite oranında yükselme yaptığı gösterilmiştir.

12. CK’nın seruma geçişi derhal gerçekleşmez. Ancak ataktan 3.-4. saat sonra geçiş gözlenir. • Miyokard enfarktüsü statüsünü daha iyi anlamak için, enzim bilançosuna miyoglobin ölçümünün de eklenmesi önerilmektedir

13. Miyoglobin (Mb), enzim değilse de küçük mo­lekül ağırlığından dolayı seruma daha hızlı geçer, kaynağı kalp ve iskelet ka­sıdır. Bu protein, miyoglobinüri tanımıyla idrar içerisinde hızla ekskresyona uğratılır. • Kardiovasküler cerrahide, serum düzeyinin en ba­sit cerrahi girişimle artmasından ötürü, miyoglobin ölçümünü kullanmak pek tercih edilmez.

14. Öte yandan, miyokard hasarın enzimsel olmayan belirteçlerinden de yararlanılır, bunlardan en çok güvenilen ve ilgi duyulanı miyoglobin, tropo­nin T ve troponin I’dir. Bunlardan miyoglobin, mi­yo­kard hasarının nonspesifik göstergesidir. Bunun ta­nı değeri, kanda erken ortaya çıkmasından ileri ge­lir. Troponin I ise, daha çok kalp kasına özgün­dür. Bu troponinin artış sırası olarak, CKMB ile aynı za­manlamayı gösterir. Birçok çalış­ma­dan anlaşıldı­ğı­na göre, miyokard hasarı analiz­le­rin­de enzimsel olmayan belirteçlerle denetim ya­rar­lıdır.

15. Troponinler , kas miyofib­rille­ri­nin ince filamenti üzerinde, troponin kompleksi içinde üç alt birimlik bir grup olarak bulunur. Ka­sıl­manın düzenlenmesinde görev alırlar: Tropo­nin de T, I, C olmak üzere üç alt birimi vardır. Tropo­nin T, tropomiyozin bağlama alt birimi, troponin I, aktomiyozin ATP’az-inhibisyon alt birimi, ve tro­po­nin C kalsiyum bağlama alt birimi olmaktadır. Her 3 troponin, farklı genlerin ürünüdür. Bu tro­po­ninlerin her biri, çok sayıda izoformlara sahiptir ve do­kulara özgün olarak ifade edilmişlerdir.

16. Örn. kardiak troponin C, moleküler genetik yönünden kalpte lokalizedir. • Yine, iskelet kasındaki troponin C, kalp dokusuna özgün değildir. Kardiak troponin T ve I, yetişkin kalp dokusunda (öteki doku tiplerinde değil) ifade edildiği düşünülmektedir.

17. Karaciğer Hastalıklarında Enzimler • Karaciğer, en fazla sayıda enzim içeren organdır. OCT gibi bazı enzimler, karaciğere özgün iken, diğer birçoğu başka organlarda da bulunur. Fakat, insan­da hepatik konsantrasyon daima başı çeker. Kli­nik çalışmalarda karaciğer önemine göre sıralanan en­zimler şunlardır: ALT, AST, ALP ve 5΄-nükleo­ti­daz; GGT; LD. Bu enzimler, karaciğer fonksi­yonu­nun belirlenmesinde kullanılır.

18. Karaciğer, üre siklusu yoluyla amonyağı üre ola­rak detoksifikasyona uğratabilen tek dokudur. Bu pro­seste hız-belirleyen basamak, OCT’nin dahil ol­du­ğu basamaktır. OCT ise, karaciğere özgündür. Bu enzimin serumda yükselmesi, karaciğer dis­fonk­siyonunu bildirir. Yine de, OCT ile ALT ana­li­zi birlikte göz önüne alınması uygun görülür. Bu en­zimlerin serum düzeyleri, bir sitoliz sendromu ya da kolestaz söz konusu olmasına göre serumda bir­bi­rinden farklı biçimde yükselir. Sitoliz, nedeni ne olursa olsun hemen bütün hepatitlerde ortaktır.

19. Enzimlerden 5΄-nükleotidazın serum seviyesinde­ki anlamlı yüksek seviyeleri, spesifik olarak he­pa­tobilier hastalıkta ortaya çıkar. 5΄-nükleotidazın yük­sek değerleri, daha çok posthepatik sarılıklı, int­ra­hepatik kolestazisli hastalarda ve karaciğerinde in­filtratif lezyonlara sahip hastalarda gözlen­mekte­dir. 5΄-nükleotidazın orta derecedeki serum değerleri, hepatosellüler hastalığı olanlarda söz konusu­ur.

20. (1°) Hepatiti ortaya çıkarmak amacıyla, pratikte kullanılan başlıca enzim transaminazlardır. Şekil 11-7., transaminazların baskın bir role sahip olduğunu ortaya koymaktadır. Transaminazların serum düzeyindeki artışı lezyonların şiddetiyle orantılıdır. Artmış transaminazların düzeyleri 4-5 hafta sonra normale dönerler. • Öte yandan, sitolizden hepatik LD, aldolaz ve OCT’nin de düzeyinde artış vardır, ancak bunların ölçümlerinin tanıya fazla bir yarar sağlamadığı düşünülür

21. Karaciğer hastalığında serumun total ALP değeri, referans aralığın üst üçte birinin altında bulunduğu sürece, karaciğer ALP izoenzimi değeri dikkate alınmamaktadır. • Konjüge hiperbilirübinemi, transaminaz artışından birkaç gün sonra kendini gösterir. Akut viral hepatit, en kolay tanı alan klinik tablodur;

22. nedeni im­münolojik belirteç aranmasıyla saptanır. • Bazı hepatitler uzun sürede ve kronikleşerek siroza dönüşebilir. Alkolik olmayan sirozların çoğu, aslında bir viral hepatitten kaynaklanırlar. • Anikterik hepatitler de ancak transaminaz ölçü­müy­le ortaya çıkarılabilir. Örneğin, kan donör­le­rin­deki yüksek transaminaz değerleri risk belirteci ola­bilir.

23. Alkolik hepatit olgusunda, GGT’de hızlı ve önemli bir düzey artışı gözlenir. Bu kişilerde AST artışı ALT’dekinden fazladır. • Sağlık muayenelerine sistemik transaminaz ölçü­münün girmesiyle, bazen izole yüksek transa­mi­naz değerleriyle karşılaşılır. Bunlar genellikle ilaç kaynaklıdırlar.

24. (2°) Safra retansiyonu, ayrı bir önem taşır. Tıkan­ma sarılığında tanı için 2 enzimin büyük yararı do­kunur; bunlar GGT ve ALP olmaktadır. Tıkanma sarılığı sırasında, enzim aktivitesinin seyri Şekil 11-8.’de verilmiştir. İncelenmesinde görüleceği gibi, transaminazlar da artış göstermektedir. Ancak bu artış, hepatitlerde olduğundan çok daha az önemlidir. Çok hızlı biçimde normale dönmektedir.

25. Antiepileptik ve antikoagulant gibi bazı ilaçların uzun süre alınmasında, alkalen fosfatazda izole artış olacağını unutmamak gerekir. • Hiçbir klinik bulgu yok ise ve alkalen fosfatazda bir artış olmuşsa, izoenzimlerin belirlenmesinde yarar vardır. • (3°) İzole bir GGT artışı, kronik alkolizmi akla ge­tirmelidir. Ancak bu artış antidepresör veya an­ti­kon­vülsant gibi bazı ilaçların uzun süre alın- maları sı­rasında da ortaya çıkabilir, bazen de hiçbir etiyo­lo­ji belirlenemez.

26. Obstrüktif ikterde enzimlerin aktivite evrimi.

27. İkterik viral hepatit sırasında enzim aktivitelerinin değişimi.

28. İskelet Kası Hastalıklarında Enzimler • İskelet kası hastalıklarına diagnostik yaklaşım için, se­rumun bazı enzimlerinin seviyelerine başvurulur. Bu enzimlerden dördü, en yaygın biçimde iskelet ka­sı hastalıklarında kullanılmaktadır: CK, aldolaz, AST ve LD. Kasları ilgilendiren enzimler arasında pra­tik açıdan transaminazlar, kreatin kinaz ve aldo­laz ön sırada yer alırlar. CK’ın MM kas izoenzi­min­de­ki artış miyopatilerde, fakat aynı zamanda trav­ma­tik veya toksik rabdomiyoliz sırasında rastlanır.

29. Aldolaz iki izoenzime sahiptir; birisi hepatiktir, ötekisi müskülerdir. Aldolazın hepatik izoenzimi il­ginç bulunmamıştır ve hepatik tutulumlar için baş­ka enzimler kullanılır. Ancak, aldolazın müskü­ler izoenziminden, spesifik bir subtrat (fruktoz 1-6 di­fosfat: müsküler glikolizin metaboliti) kullanarak yararlanılmaktadır.

30. Çizgili kas hücrelerindeki enzimler, bazı kas has­talıklarında plazmaya geçerler ve plazma konsantrasyonları yükselir. Müsküler distrofiler (özellikle Duchenne tipi), polimiyozitis, toksik ve öteki miyopatiler, kas travmaları ve iskemi plazmanın bazı enzimlerine yüksek değerler verdirtir.

31. Plazma CK aktivitesinin ölçümü, kas hastalığının tanısında daha güvenilir (AST’ye veya aldolaza kıyasla) ve daha hassas görülmektedir. • Ancak, enzim ölçümleri bozukluğun yapısını veya nedenini belirtmez. Kas patolojilerinde, enzimsel olmayan yapı taşları da inceleme çalışmalarında yararlıdır. • Bunlardan miyoglobin ve miyozin ayrı bir önem kazanmıştır. Zira her ikisi de, kas hasarı ile eş zamanlı olarak serumda artış gösterir. Yine miyopatiler sırasında hem kan, hem de idrarda kreatin düzeyi artar.

32. İskelet kası hastalıklarında serum CK aktivitesinin ölçümü, bazı araştırmacılar için miyopatik bozuklukların en yararlı laboratuvar testidir. • CK’nın belirlenmesi genetik miyopati ve özellikle x-bağlı (Duchenne ve Becker) distrofi tanısında geçerlidir.

33. . DNA prosedürleri, artan bir uygulama gösterse de, CK ölçümü daha düşük maliyeti, geniş yararlanabilirliği ve % 100 duyarlılığı açılarından tercih edilmektedir. • Özellikle de, yenidoğan taramasında birçok ülkeler CK’ya başvurmaktadır. Müsküler distrofilerde, kas enzimleri olan CK’ın ve transaminazların plazma düzeyleri artar. Prosesin olası nedeni, hasta olan hücrelerden enzimin dışarı sızmasıdır.

34. İskelet kası hastalıklarında kreatin kinazın labo­ra­tauvar sonuçları, birçoğuna kıyasla daha spesi­fik­tir ve bu enzimin analiz sonuçlarını yorumlamakta şun­lara dikkat etmek gerekir: (i) En yüksek enzim de­ğerlerine (normal üst sınırın 10 kat veya üzeri ar­tı­şı) hastalığın erken evrelerinde rastlanır. Daha son­raki evrelerde kasların büyük bölümü eriyip git­miş olduğundan, artış daha küçüktür ve hatta nor­ma­le inmiş bile görülür;

35. ; (ii) istirahatı hemen takiben yapılan müsküler aktiviteden sonra ölçülen enzim değerleri istirahat sırasında kasta biriken CK2’ nin dışarı sızmasından ötürü, uzun süre devam eder. Dolayısıyla, fizik aktiviteden sonra yapılan ölçümler daha yüksektir;

36. (iii) yenidoğandaki enzim aktiviteleri, yetişkindeki düzeylerden daha yüksektir. Miyozit bulunan birçok olguda, buna benzer fakat daha hafif şiddette değişiklikler vardır. Duchenne tipi müsküler distrofi taşıyıcılarında, çoğunlukla plazma CK aktivitesi artmıştır. Bu artış, orta şiddettedir ve bu olguların enzim aktivitesinde artışa yol açabilen nonspesifik nedenlerin araştırılıp elenmesi gerekir.

37. Kreatin kinaz çalışması için, kullanılacak nümunelerin alımında şu hususlara dikkat edilir: • (i) Kan numunesi, normal plazma aktivitesinin en yüksek olacağı anda, yani mutad fiziksel aktiviteyi iz­leyen günün geç saatlerinde alınmalıdır. Bu hastalığı taşıdığı bilinen olgularda, sabah erken saatler­de alınan kan nümunelerinde enzim aktiviteleri nor­mal çıkabilmektedir; • (ii) kan numunesi, gebelik sırasında alınmamalıdır (gebeliğin erken evrelerinde enzim düzeyleri düşük çıkabilmektedir); • (iii) kan numunesi, iskelet kasından olan enzim sızması­nın anormal derecede yüksek olmayacağı zamanlarda (yoğun veya uzun süreli bir eksersizi izleyen 48 saat içinde) alınmalıdır.

38. Prostat Hastalıklarında Enzimler • Serum prostatik asit fosfatazı ister tartrat-inhibisyon aktivitesiyle, ister daha modern spesifik immünoassay tekniğiyle ölçülsün, prostatik kanserin tanısında uzun yıllardan beri kullanılmaktadır. Ancak, bunun sınırlı bir hassasiyeti vardır (%40’ın altında). Serum prostatik asit fosfatazının anormal bi­çimde (yalancı) çalıştığı bazı durumlarına (prostatik kanserin hormonla tedavisinde) rastlanabilir: Böyle durumlarda, başka biyokimyasal verilerin de­ğer­lendirilmesi dikkate alınmalıdır

39. Prostat-spesifik antijen (PSA), prostat hastalığının spesifik proteazı adını da alır, ve 34 000 daltonluk bir glikoporteindir. Prostatın asinar ve duktal hücrelerinde ve seminal sıvıda bulunur. Başka dokuda bulunmadığı bildirilmiştir. Benign prostatik hipertrofi dahil, prostat hastalıklarında, prostatik karsinomada, bu proteinin serum seviyeleri yükselir.

40. PSA’nın büyük bölümü proteinlere bağlı bulunmuştur, özellikle de α1-antikimotripsin ve α2-makroglobülin proteinlerine bağlıdır. Bazı araştırmacılara göre, prostatik bu spesifik proteaz, prostat hastalığınının bazı formlarını be­lirlemektedir, prostat kanserinin teşhisi için tam be­lirleyici sayılmaz. Prostat karsinomasının olasılığını, bazı araştırmacılar PSA için %20-50 arasında kabul etmektedir.

41. Kemik Hastalıklarında Enzimler • Kemiğin alkalen fosfatazca zenginliğinin anlaşılma­sı ve normal plazmanın (veya serumun) aynı en­zi­mi bulundurması, kemik hastalığı gösteren has­ta­lar­da serum alkalen fosfataz seviyelerinin incelen­me­sine yol açmıştır. Osteoblastik aktivitenin art­ma­sıyla karakterize kemik bozuklukları gösteren has­talarda, alkalen fosfataz seviyeleri yükselmekte­dir (Tablo 11-21.). Bunlardan başlıcaları osteitis de­formans, rikets, osteomalasi, hiperparatiroizm, iyi­leşme kırıkları ve osteoblastik kemik tümörleri ol­maktadır.

42. . Büyümekteki çocuklar, üçüncü tri­mes­ter­deki gebe kadınlar, fizyolojik yüksek serum al­ka­len fosfataz seviyelerine sahiptirler. Normal se­vi­yelerden düşük değerleri, yenidoğanın meta­bo­liz­ma hatası olarak (hipofosfatazia) ve malnüt­ris­yon­lu hastalarda gözlenmektedir. • Kemik alkalen fosfatazı (Bone ALP), oste­ob­las­tik aktivitenin kontrolunda giderek daha çok kulla­nıl­maktadır. Öte yandan, Paget hastalığında ve ma­tas­tazik durumlarda kemik ALP’sinin osteokal­sin­den daha duyarlı olduğu gösterilmiştir