Фосфатаза щелочная щф

Содержание:

Щелочная фосфатаза

Димер щелочной фосфатазы бактерий. Синим выделен N-конец, красным — C-конец. [1]
Обозначения
CAS 9001-78-9
Информация в Викиданных ?
Щелочная фосфатаза
Идентификаторы
Символ Alk_phosphatase
Pfam PF00245
InterPro IPR001952
SMART SM00098
PROSITE PDOC00113
SCOP 1alk
SUPERFAMILY 1alk
Доступные структуры белков
Pfam структуры
PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum 3D-модель

Щелочна́я фосфата́за (англ. Alkaline phosphatase, ALP, ALKP ) — фермент гидролаза (КФ 3.1.3.1), отщепляющая фосфат (дефосфорилирующая) от многих типов молекул, например, нуклеотидов, белков и алкалоидов. Фермент проявляет наибольшую активность в щелочной среде [2] .

Содержание

Бактерии [ править | править код ]

У бактерий щелочная фосфатаза располагается в периплазматическом пространстве, снаружи от цитоплазматической мембраны. Щелочная фосфатаза бактерий относительно устойчива к инактивации, денатурации и деградации. Возможно, одной из функций фосфатазы является отщепление фосфатов от органических молекул, так как многие фосфорилированные соединения не могут проникать через плазматическую мембрану.

Свойства [ править | править код ]

Фермент, выделенный из бактерий Escherichia coli, имеет оптимум рН 8.0 [3] , в то время как фермент, выделенный из пульпы зуба быка, имеет оптимум рН около 8.5 [4] .

Применение [ править | править код ]

Щелочная фосфатаза применяется в молекулярно-биологических исследованиях для того, чтобы отщепить фосфатные группы на 5′-конце и предотвратить лигирование этих концов. Удаление концевых фосфатов также делает возможным введение концевой радиоактивной метки. Наиболее широко используют щелочную фосфатазу из креветок, которая также наиболее легко инактивируется после отщепления фосфата.

Щелочная фосфатаза также широко используется в иммуноферментном анализе.

Ингибиторы [ править | править код ]

Все изоферменты щелочной фосфатазы млекопитающих, за исключением плацетарных (PALP и SEAP), ингибируются гомоаргинином.

Нагревание в течение 2 часов при 65 °C инактивирует большинство изоферментов, кроме плацентарных изоформ (PALP и SEAP).

Человек [ править | править код ]

Физиология [ править | править код ]

У человека щелочная фосфатаза представлена во всех тканях, особенно высокая концентрация в печени, желчном протоке, почках, костях и плаценте.

В организме человека и других млекопитающих встречаются следующие изоферменты:

  • ALPI — кишечная
  • ALPL — неспецифичная в тканях печени, костей и почках
  • ALPP — плацентарная

Диагностика [ править | править код ]

Нормальный уровень щелочной фосфатазы от 20 до 140 МЕ/л [5] . Уровень щелочной фосфатазы повышается при закупорке желчного протока [6] . Концентрации у детей и беременных женщин значительно выше. Пониженный уровень щелочной фосфатазы встречается гораздо реже, чем повышенный. Сниженный уровень щелочной фосфатазы — основной показатель гипофосфатазии (редкого заболевания костной ткани), которое характеризуется нарушением формирования скелета, задержкой физического развития, переломами и т. д.

Оральные контрацептивы снижают уровень щелочной фосфатазы [7] .

9 минут Автор: Любовь Добрецова 1913

Биохимический анализ крови (БАК) или как его еще называют «биохимия» позволяет оценить качество функционирования внутренних органов, получить необходимую информацию о метаболизме и потребностях организма в микроэлементах. Особое внимание при изучении лабораторных данных уделяется фосфорно-кальциевому обмену, так как недостаток его составляющих может привести к серьезным заболеваниям как в детском, так и во взрослом возрасте.

Первое, на что специалист, занимающийся интерпретацией результатов анализа, обращает внимание, это щелочная фосфатаза (ЩФ) – фермент класса гидролаз (катализаторов расщепления химических связей в молекулах при участии воды). С помощью полученных значений ЩФ в биохимическом анализе крови лечащему врачу довольно просто обнаружить обширный спектр изменений и порекомендовать больному дальнейшее более конкретное обследование.

Роль ЩФ в процессах метаболизма

Щелочная фосфатаза – фермент класса гидролаз, являющийся самым распространенным из них. Без его участия не проходит большинство биохимических процессов в клеточных структурах. ЩФ в различной степени включена в состав всех тканей организма. Она не является гомогенным (однородным) веществом, а состоит из группы биологически активных компонентов схожей видовой принадлежности. Но для каждой из них характерна избирательность влияния на различные типы клеток.

ЩФ имеет 11 изоформ (подвидов), однако по важности для адекватного функционирования организма лидирующими являются кишечная, неспецифичная (локализующаяся в костных, почечных и печеночных тканях) и плацентарная. Последний вид изофермента активно повышается при гестации, что обусловлено образованием и развитием плаценты. Основная задача ЩФ – это обеспечение фосфорно-кальциевого обмена, а именно участие в переносе фосфора в ткани, с поддержанием достаточного уровня кальция.

Второстепенная задача данного катализатора заключается в регулировке секреторной деятельности печени и создании условий для генерации костной ткани. Желчь, продуцируемая печеночными клетками (гепатоцитами), вмещает белки, нуклеотиды, алкалоиды и фосфолипиды – органические соединения, включающие в свою биохимическую формулу молекулы фосфатазы. Так как ткани вовремя не успели их утилизировать, они попадают в желчь.

ЩФ расщепляет эти соединения, извлекая из их молекул фосфатазу, принося одновременно двойную пользу – и использует их, и обезвреживает. Следующим по распространенности в организме принято считать подвид костная ЩФ, отвечающая за формирование костей и хрящевых тканей. Изоферменты данного типа преимущественно содержатся в клетках-остеобластах, и фосфатаза служит для их образующей функции незаменимым катализатором, структурирующим молекулы кальция.

Читайте также:  Медикаментозная чистка сосудов головного мозга

Показатели нормы

Норма щелочной фосфатазы в крови имеет отличия – по возрастным категориям и половому признаку, и составляет довольно обширный диапазон. Ее границы могут колебаться от 30 до 500 МЕ/л. К примеру, в крови у женщин, находящихся в процессе вынашивания ребенка и у детей подросткового возраста, отмечается увеличение значений. При этом такое явление не считается отклонением, и связано оно с пертурбациями в организме – пубертатным созреванием, формированием костных структур или развитием плаценты.

Конкретные значения периодически трансформируются, но их диапазон остается приблизительно с таким же интервалом. Поэтому при определении нормы ЩФ в анализе крови медперсонал, занимающийся интерпретацией материалов исследования, пользуется усредненными показателями.

Причины изменения активности щелочной фосфатазы

Анализ крови на щелочную фосфатазу применяется как во взрослом, так и в детском возрасте. При этом у детей активность этого катализатора выше приблизительно в 1,5 раза. Это обусловлено интенсивным ростом и развитием ребенка, начиная с первых дней жизни. Поэтому показатель ЩФ может достигать таких высоких цифр как 800–1000 МЕ/л, что также будет считаться нормальным, при условии, что расшифровка остальных параметров крови не вызывает подозрений на присутствие патологии.

Такое возрастание активности фермента обусловлено присутствием сразу двух подвидов – костного и печеночного, которые участвуют в формировании гепатоцитов и остеобластов – печеночных и костных клеток. У взрослых, когда костная система завершает свой рост, в основном повышается щелочная фосфатаза в крови за счет изоэнзима (фермента) печени. Изменение активности ЩФ в сыворотке крови происходит при нарушении фосфорно-кальциевого обмена, что служит своеобразным маркером при определении распространенной для пожилых людей болезни костей – остеопороза.

Проведение скрининговой биохимии позволяет обнаружить это и другие заболевания костных структур на начальных стадиях. Активность ЩФ заметно повышается у беременных к 3 триместру и к родам, а также у недоношенных младенцев, так как ребенку необходимо интенсивно догонять сверстников, получивших достаточное развитие в утробе матери. Такое превышение нормальных параметров считается физиологическим и соответствующим описанным состояниям.

И наоборот, снижение активности щелочной фосфатазы у женщин в положении говорит о недостаточном развитии плаценты, что является сигналом акушеру-гинекологу для назначения необходимой терапии. При развитии неопластических процессов в органах женской репродуктивной системы (опухоли шейки матки) плацентарная фракция становится высокая, что в БАК отобразится как повышенная щелочная фосфатаза.

Когда необходимо исследование?

Диагностику изменения уровня в крови фосфатазы – ее снижения либо увеличения проводят по определенным показаниям. К ним можно отнести не только плановый осмотр, позволяющий выявить нарушения функционирования того или иного органа. Концентрацию фосфатазы проверяют при подготовке к хирургическим операциям, а также для оценки функциональной способности печени, проводимую с использованием печеночных проб.

Кроме этого, уровень данного фермента определяют для выявления патологических состояний, сопровождающихся:

  • беспричинной усталостью;
  • понижением или потерей аппетита;
  • тошнотой и рвотой неясной этиологии;
  • болевых ощущений в правом подреберье и т. д.

Изменения ЩФ в результатах крови способны показать различные обширные поражения костной ткани либо отдельных участков костей. Повышение данного фермента практически всегда значит, что идет развитие патологий в костной или желчевыводящей системе либо печени. Чтобы разграничить и уточнить полученные материалы назначаются дополнительные исследования. Если параллельно с увеличением ЩФ наблюдается повышение концентрации фосфора и кальция, то это стопроцентно показывает наличие повреждений костной ткани, например, переломов.

Повышение уровня

Основные причины увеличения концентрации ЩФ у крови можно заключить в 4 группы, имеющие относительно схожее происхождение. К ним относятся заболевания печени, костных структур, факторы иного происхождения и состояния непатологического характера.

Болезни печени и ЖКТ

В группу входят нарушения или изменения функционирования гепатобилиарной системы и других органов ЖКТ, вызванные различными факторами, такие как:

  • механическая желтуха, к которой привела непроходимость желчевыводящих путей, послеоперационные спайки или камни, закупорившие просвет протоков;
  • опухолевые процессы желудка, поджелудочной железы либо печени с формированием метастатических очагов;
  • гепатит всех видов и цирроз печени;
  • обструктивный панкреатит, холестаз;
  • инфекционный мононуклеоз;
  • жировое перерождение печени.

Заболевания, сопровождающиеся поражением костной ткани

В перечень входят:

  • остеомаляция – размягчение костей, вызванное дефицитом кальция;
  • рак кости, метастазы в костной ткани, миеломная болезнь;
  • акромегалия – патология передней доли гипофиза, проявляющаяся увеличенным продуцированием гормона роста – соматотропина;
  • заболевание Педжета – нарушение структуры костей при их патологическом росте;
  • переломы, рахит – аномальное развитие костей у детей вследствие дефицита витамина Д.

После перелома костей отмечается значительное увеличение изофермента в крови. Это обусловлено активным срастанием костных обломков и заживлением ран. За подобные процессы отвечает метаболизм, поэтому многие показатели его составляющих будут увеличены. Такие изменения приравниваются к норме. Сверхвысокие значения ЩФ с большой долей вероятности свидетельствует о развитии онкологических процессов костной системы.

Причины иного происхождения

Заметный скачок показателей ЩФ может быть обусловлен инфарктом миокарда, гиперфункцией надпочечников, заболеванием кишечника, таким как язвенный колит, и его возможным опасным последствием – перфорацией (прободением). Также отмечается повышение этого изофермента при гиперпаратиреозе – гормональном нарушении, при котором из костных структур происходит вымывание кальция.

Состояния, не являющиеся патологическими

В данную группу входят состояния, обусловленные рядом не болезнетворных факторов. К ним относят подростковый возраст, беременность и молодость организма (здоровые женщины до 20 лет и мужчины до 30). Также подобные состояния возникают при приеме гормональных контрацептивов, антибактериальных препаратов и других лекарственных средств из перечня, содержащего более 250 наименований.

Читайте также:  У кошки рвота желчью что делать

В обязательном порядке необходимо отметить, что увеличение щелочной фосфатазы не является абсолютным признаком дисфункции того или иного органа. В отдельных случаях он может быть превышен даже у полностью здоровых людей, к примеру, после обильного приема пищи или чрезмерных физических нагрузок. В подобных случаях выявления высоких показателей ЩФ для подтверждения либо установления наличия заболевания потребуется провести дополнительную диагностику, и изучить полученные материалы в комплексе.

Низкий уровень

На низкую щелочную фосфатазу в анализе биохимии крови необходимо обращать не меньшее внимание, чем при повышении ее значений, так как ее снижение может служить признаком таких же опасных заболеваний. Существует достаточно причин, приводящих к состояниям организма, при которых уровень щелочной фосфатазы понижен. Как один из вариантов – это может быть несбалансированное либо недостаточное питание, что приводит замедлению метаболизма.

У клеток и органов нет возможности поддерживать нормальное состояние и функционировать в привычном режиме. В результате в тканях происходят необратимые изменения, связанные с изменением их функциональной структуры. Такие патологии трудно поддаются лечению и требуют длительного терапевтического воздействия.

Если же пациент не предъявляет жалоб на недостаточно качественный рацион, то низкая фосфатаза свидетельствует о присутствии серьезных патологий, таких как:

  • анемия тяжелой степени;
  • переизбыток витамина Д;
  • сниженное содержание белков;
  • дисфункция щитовидной железы;
  • авитаминоз – дефицит магния, цинка, витаминов В и С;
  • гипофосфатозия (недостаток фосфора) – врожденное заболевание, приводящее к размягчению костной ткани;
  • при вынашивании ребенка снижение ЩФ – проявление плацентарной недостаточности.

Кроме этих факторов, низкий уровень данного фермента может наблюдаться при приеме лекарственных препаратов, содержащих станины или сульфаниламиды, а также после частых либо объемных переливаний крови. Поэтому донорам, сдающим на постоянной основе кровь, периодически назначается курс витаминов и БАД – биологически активных добавок.

При наступлении менопаузы практически у всех женщин наблюдается физиологическое замедление всех процессов. Метаболизм также не является исключением из правил, поэтому идет снижение уровня всех ферментов, в том числе и щелочной фосфатазы. Такие изменения не считаются патологическими, а рассматриваются как норма.

Щелочная фосфатаза (ЩФ) – это белковый фермент, который присутствует во всех тканях организма и в условиях щелочной среды обеспечивает нормальный обмен веществ на клеточном уровне. В биохимическом анализе крови повышение щелочной фосфатазы указывает на заболевания гепатобилиарной и костной системы.

  • участвует в гидролизе фосфорной кислоты;
  • способствует транспортировке фосфора из межклеточного пространства в клетки внутренних органов и тканей;
  • влияет на процессы отложения кальция и способствует росту костей;
  • участвует в липидном обмене.

Показания к анализу


Анализ крови на щелочную фосфатазу входит в печеночные пробы биохимического исследования и назначается для диагностики заболеваний при наличии симптомов, свидетельствующих о:

  • нарушении работы печени (желтушность кожи, слизистых оболочек и глаз, постоянный зуд кожи, боль в правом подреберье);
  • патологии желчевыводящих путей (расстройство пищеварения, тошнота, рвота, диарея, обесцвечивание кала);
  • деструктивном изменении костей (боли в конечностях в ночное время и при физических нагрузках, скованность движений, частые переломы и длительное заживление).

Также показатель щелочной фосфатазы учитывается для оценки работы печени перед проведением хирургических вмешательств, в случаях использования общего наркоза, и при лечении рахита у детей для определения дозировка витамина D.

Чтобы результат исследования отображал точный уровень ЩФ в крови, следует придерживаться общих правил подготовки к анализу:

  • сдавать кровь натощак в утреннее время;
  • исключить употребление любых медикаментов перед исследованием;
  • за 12 часов исключить употребление алкоголя и жирной пищи,

Норма ЩФ по возрасту (таблица)


Уровень ЩФ зависит от возраста, пола и группы крови. У лиц с I и III группой крови и у мужчин норма щелочной фосфатазы более высокая, чем у женщин. После достижения половой зрелости концентрация фермента в крови постепенно снижается.

Возраст, лет Норма у мужчин, Ед/л Норма у женщин, Ед/л
До года 134-518
1-5 156-349
6-10 150-380
10-13 141-460
13-15 127-517 62-280
15-17 89-365 54-128
17-19 85-245 50-104
Старше 20 48-95 59-164

У детей в процессе интенсивного роста и развития костной системы норма щелочной фосфатазы в крови в несколько раз выше по сравнению со взрослыми, особенно, на протяжении первых 5 лет и в подростковом возрасте (12-15 лет).

В зависимости от метода исследования, единиц измерения и используемых реактивов референсные значения щелочной фосфатазы могут отличаться, поэтому при расшифровке результатов необходимо ориентироваться исключительно на бланк анализа.

Причины повышения щелочной фосфатазы


Заболевания, которые могут стать причиной повышения ЩФ в крови, разделяют на несколько категорий в зависимости от особенностей развития патологических процессов в организме.

Болезни печени и желчных путей

Повышенная щелочная фосфатаза в крови может быть вызвана холестазом (уменьшением или прекращением поступления желчи в двенадцатиперстную кишку) или нарушением работы печени, что наблюдается при таких заболеваниях:

  • онкологические опухоли, вызывающие обструкцию (закупорку) желчевыводящих путей (холангиокарционома, аденокарцинома);
  • сужение желчевыводящих путей;
  • холангит – воспаление внутрипеченочных и внепеченочных желчных протоков;
  • тяжелый алкогольный гепатит – токсическое поражение печени, сопровождающиеся разрушением гепатоцитов и разрастанием фиброзной ткани;
  • цирроз печени – замещение паренхиматозной ткани фиброзными клетками из-за длительной алкогольной интоксикации или паразитарных инфекций;
  • отравление алкоголем.
Читайте также:  Последствия газового баллончика в глаза

Болезни костей и суставов

В результате патологических процессов в костной ткани происходит повышение уровня щелочной фосфатазы в крови, по причине нарушения образования молодых и разрушения старых клеток, а также минерализации костей, что свидетельствует о развитии таких заболеваний костной системы, как:

  • метастазы костей на поздних стадиях онкологических заболеваний — возникают после распространения злокачественных клеток с током крови и лимфы;
  • болезнь Педжета (остеодистрофии) – нарушение процессов обновления клеток костной ткани, ведущее к деформации и хрупкости костей;
  • остеогенная саркома – злокачественное перерождение остеобластов и остеокластов (незрелых клеток костей) в опухоль, распространяющуюся на другие ткани внутренних органов;
  • гиперпаратиреоз — повышенная функция паращитовидных желез, ведущая к нарушению кальциевого обмена в организме;
  • гипертиреоз – увеличение выработки гормонов щитовидной железы. Серьезными последствиями патологии являются рассасывание и уменьшение плотности костной ткани, а также снижение всасываемости кальция;
  • остеомаляция – снижение плотности костей из-за неправильного минерального обмена и дефицита фосфорной кислоты, солей кальция и витаминов в организме.

Инфекционные заболевания

В некоторых случаях щелочная фосфатаза повышена в результате развития вирусных и бактериальных инфекций, которые негативно влияют на обменные процессы в печени, вызывая воспаление и разрушение органа, а именно:

  • вирусные гепатиты (A, B) — сопровождаются воспалением из-за размножения клеток вируса в гепатоцитах, и в некоторых случаях приводят к циррозу;
  • остеомиелит – воспаление костного мозга с осложнениями в виде переломов, гнойного артрита, злокачественного перерождения тканей;
  • инфекционный мононуклеоз – поражение лимфоузлов, селезенки и печени, вызываемое вирусом Эпштейна-Барра;
  • интраабдоминальные инфекции – вызванные проникновением бактерий в стерильную полость брюшины, в том числе печени, почек, желчного пузыря с образованием воспалительных процессов.

Онкологические болезни

Заболевания, сопровождающиеся развитием опухолей и метастазов, которые непосредственно не затрагивают печень, но могут вызвать повышение ЩФ в результате нарушения метаболических процессов и фосфорно-кальциевого обмена, а именно:

  • лимфома Ходжкина (лифогранулематоз) – поражение лимфатической системы организма с возможным разрастанием в виде метастазов, что приводит к увеличению печени, селезенки, а также ухудшению кровоснабжения костного мозга;
  • миелоидная метаплазия – разрастание клеток трубчатых костей, печени, лимфатических узлов и селезенки;
  • рак внепеченочных желчных протоков – развивается в результате желчнокаменной болезни или при аномалиях строения желчных протоков (общего печеночного или желчного протока).

Также повышение щелочной фосфатазы в крови может произойти под влиянием внешних факторов (неправильное питание, длительное лечение), а именно:

  • дефицит калорий, голодание;
  • недостаток кальция и фосфатов в пище;
  • передозировка витамина C;
  • заживление переломов;
  • употребление лекарственных средств (аспирин, парацетамол, антибиотики, оральные контрацептивы, сульфаниламиды).

При климаксе

Повышенный уровень ЩФ при климаксе может быть вызван изменением гормонального фона и снижением всасываемости минералов, необходимых для поддержания химического состава костей, в результате которого развивается постменструальный остеопороз, — значительное снижение количества и плотности костной ткани.

Чтобы предупредить развитие постменструального остеопороза, женщинам после 50 рекомендуется проверить уровень:

  • костной щелочной фосфатазы,
  • гидроксипролина,
  • остеокальцина,
  • пиридинолина,
  • фосфатов,
  • кальция.

Причины понижения


В некоторых случаях щелочная фосфатаза опускается ниже нормы и приводит к нарушению минерального обмена, увеличению содержания неорганических соединений фосфора, меди и других элементов в организме, к постепенному разрушению костной ткани, и проявляется в результате таких причин, как:

  • Дефицит микро- и макроэлементов может стать причиной понижения щелочной фосфатазы (особенно, у детей с повышенной потребностью в нутриентах для роста). Дефицит вызывает как недостаточное питание, так и проблемы с всасыванием питательных веществ из пищи, например, целиакия, синдром раздраженного кишечника, непереносимость лактозы.
  • Гипофосфатазия. Мутация гена, участвующего в выработке щелочной фосфатазы, приводит к критически низким показателям ЩФ, что негативно отражается на состоянии костей и зубов. У младенцев с гипофосфатазией в организме накапливаются неорганические соли фосфора, подавляющие процесс минерализации костей.
  • Гипотиреоз. Недостаток гормонов щитовидной железы приводит к снижению выработки ЩФ.

При беременности

Во время беременности уровень щелочной фосфатазы постепенно повышается пропорционально росту плода и плаценты, ткани которой дополнительно вырабатывают значительное количество фермента (более 40%). Показатель ЩФ приходит в норму на протяжении месяца после родов.

Триместр Норма, МЕ/л
I 17-88
II 25-126
III 38-229

Если при беременности щелочная фосфатаза повышается выше нормы, то это может свидетельствовать о развитии серьезных патологий:

  • преэклампсия;
  • патологии функционирования плаценты;
  • застой желчи;
  • нарушение работы печени;
  • заболевания костной ткани.

При повышенном уровне щелочной фосфатазы во время беременности обязательно назначается дополнительная диагностика состояния гепатобилиарной системы для предупреждения болезней печени, желчных путей и пузыря, которая проводиться с помощью таких исследований, как:

  • АСТ и АЛТ – ферменты обмена аминокислот в организме. Повышенные показатели свидетельствуют о нарушении функционирования гепатобилиарной системы;
  • Кальций, фосфор – повышаются при инфекционном мононуклеозе и повреждении костей.

У детей

В некоторых случаях высокий уровень щелочной фосфатазы у детей, также как и у взрослых, проявляется при нарушении функций печени, вызванных гепатитом А (болезнью Боткина) или мононуклеозом (вирусом Эпштейна-Барра), как наиболее распространенными инфекциями в детском возрасте.

В младенчестве, особенно, у недоношенных детей, возможно развитие заболеваний костей, в частности, рахита – нарушения минерализации костей, вызванного дефицитом витамина D или снижением всасываемости минералов.

Также показатели фермента у ребенка могут быть повышены в результате употребления препаратов от температуры (ибурофен) и антибиотиков (левомицетин, оксациллин, тетрациклин, сульфаниламиды в комбинациях).

Якутина Светлана
Якутина Светлана
Эксперт проекта ProSosudi.ru
Статья помогла вам?
Дайте нам об этом знать - поставьте оценку
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *