ENZIMOLOGÍA CLINICA

Los enzimas son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas Como catalizadores, los enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan indefinidamente. No llevan a cabo reacciones que sean energéticamente desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que aceleran su consecución.

ENZIMAS PRESENTES EN EL SUERO O PLASMA

La dosificación de la mayoría de las enzimas debe hacerse en el suero sanguíneo, ya que los anticoagulantes pueden interferir con la actividad de las enzimas.

Según la actividad en el suero las enzimas presentes en el pueden clasificarse en:

Enzimas plasmáticas funcionales: Son aquellas que cumplen función en la sangre. Las enzimas plasmáticas funcionales son fabricadas por lo general en el hígado, y en menor proporción, también en el tejido adiposo. Su concentración en la sangre es por lo menos igual a la del órgano productor. A este grupo pertenecen la seudocolinesterasa, ceruloplasmina, lipoproteinlipasa, así como las enzimas que intervienen en la coagulación. La determinación de la actividad de estas enzimas tiene interés clínico en le evaluación tanto de la función propia de la enzima en el estudio como de la función del tejido que la sintetiza

Enzimas plasmáticas no funcionales: No cumplen funciones en la sangre debido a que su sustrato no está presente en ella. Las enzimas plasmáticas no funcionales están en la sangre como fruto de la muerte celular normal. Su presencia está dada porque las células al destruirse desechan sus elementos constitutivos en la sangre y por tan to están en el tránsito hacia su eliminación. La cantidad normal de células que desechamos es pequeña y por eso es poca la cantidad de enzimas no funcionales presentes en la sangre, su concentración es hasta un millón de veces menor que en el órgano o tejido productor, y el aumento de la concentración de estas enzimas está en relación con la velocidad de destrucción de los tejidos productores. Su presencia en plasma en niveles más altos de lo normal sugiere un aumento en la velocidad de destrucción celular y tisular. La determinación de estos niveles de enzimas plasmáticas puede proveer información valiosa para diagnóstico y pronóstico. Sin embargo, niveles elevados de enzimas en plasma no sólo pueden ser interpretados como evidencia de necrosis celular ya que también la realización de ejercicio vigoroso libera cantidades significativas de enzimas musculares.

Estas enzimas pueden dividirse en dos grupos:

Enzimas de secreción: Las enzimas de secreciones se producen en glándulas exocrinas, como páncreas y próstata, así como en tejidos como mucosa gástrica y

hueso. En adenocarcinoma y osteosarcoma se observa un aumento importante de la actividad plasmática de las fosfatasas ácida y alcalina.

Enzimas del metabolismo intermedio: La concentración tisular de estas enzimas es miles de veces más alta que en el plasma. El daño puede conducir a un aumento en la permeabilidad de la membrana plasmática con su consecuente liberación a la circulación general. Algunas de las enzimas que corresponden a este grupo son: aspartato amino transferasa (AST) o glutámico-oxalacético transaminasa (GOT), alanina amino transferasa (ALT) o glutámico pirúvico transaminasa (GPT), lactato deshidrogenada (LDH), creatín quinasa (CK), amilasa, γ-glutamiltranspeptidasa (γ-GT), 5´nucleotidasa y aldolasa (ALS).

La intensidad del aumento de la concentración de enzimas plasmáticas no funcionales en la sangre depende de: La gravedad del proceso. La extensión del tejido dañado. Las lesiones destructivas de hígado y de pulmón cursan con incrementos de LD (deshidrogenasa láctica) en sangre. Sin embargo la intensidad del aumento es mucho mayor en las enfermedades hepáticas ya que el hígado es un órgano de mayor peso (1.5 kg). En relación al pulmón cuyo peso sin sangre es de apenas 0,20 kg.

Este conocimiento es utilizado para diagnostico: Las enzimas de distribución universal nos indican daño celular pero no nos permiten precisar el órgano afectado y por esto, no solo utilizadas para diagnostico diferencial, en cambio las enzimas órgano especificas (aquellas producidas solo por un órgano); y las isoenzimas son de gran utilidad en el diagnostico diferencial. En el laboratorio clínico se clasifican aproximadamente cincuenta enzimas relacionadas con diferentes patologías pero algunas de ellas se clasifican solo en casos especiales; en cambio otras se clasifican muy frecuentemente dentro de los exámenes médicos de rutina, entre estas tenemos: Enzimas del corazón, enzimas de hígado, enzimas del páncreas, enzimas del tejido óseo, enzimas de la próstata, etc. Para los fines diagnostico, una elevación de las enzimas celulares en el plasma es equiparable a una lesión celular. Es importante tener en cuenta que las enzimas cuyos niveles aumentan en suero raramente derivan de una necrosis celular sino que lo hacen por un grado sucesivo de liberación debido a que la biosíntesis enzimática se conserva mientras la célula vive. En los casos extremos de necrosis, después de un breve lapso, las actividades en el suero disminuyen por falta de nuevos aportes debido a una biosíntesis proteica considerablemente disminuida o nula.

Depuración de enzimas plasmáticas no funcionales

Una vez en el plasma, la actividad de las diversas enzimas decrece con una velocidad característica cada una de ellas (tiempo de vida media). Comparadas con otras proteínas del suero, las enzimas séricas poseen un tiempo de vida media muy corto. Esto significa, por una parte, que sus actividades en el suero son representativas del curso temporal de la lesión que les dio origen, y por otra, que en las lesiones agudas, como por ejemplo el infarto de miocardio, las determinaciones enzimáticas deben ser efectuadas según el tiempo transcurrido luego de la lesión:

Vías de eliminación de enzimas séricas:

Eliminación renal: se cumple para aquellas de bajo peso molecular. Ej: amilasa y algunas fosfatasas. Inactivación sérica: existen inactivadores o inhibidores para varias enzimas: Ej: tripsina, quimiotripsina.

Para algunas enzimas existe recaptación por parte de los tejidos convalecientes, al restablecerse anatómica y fisiológicamente. Esta pequeñísima parte de las enzimas previamente liberadas sería utilizada, no para su función primitiva, sino como integrante de un “pool” (reservorio) de aminoácidos. Localización del lugar de la lesión utilizando las determinaciones enzimáticas: Existen tres métodos: Medida de enzimas específicas de órgano, Determinación de isoenzimas, Mapas enzimáticos

PRINCIPALES ENZIMAS DE INTERÉS CLÍNICO

AMILASAS

La amilasa denominada también ptialina o tialina. Fue la primera enzima en ser identificada y aislada por Anselme Payen en 1833, quien la bautizó en un principio con el nombre de "diastasa". Tiene un pH de 7.

Origen: Se produce principalmente en las glándulas salivares (sobre todo en las glándulas parótidas) y en el páncreas.

MIGRACION

Presente con mayor concentración en los tejidos aunque también en el plasma pero en

menor proporción. Cuando el páncreas se enferma o se inflama, la amilasa se escapa hacia

la sangre. Existen dos isoenzimas de la amilasa: la P (pancreática) que pasa más fácilmente

a la orina y la S (salival) más rápida en al electroforesis.

Función: Es un enzima hidrolasa que tiene la función de catalizar la reacción de hidrólisis de los enlaces 1-4 del componente α-Amilosa al digerir el glucógeno y el almidón para formar azúcares simples.

Factores que la afectan: Cuando una de estas glándulas se inflama aumenta la producción de amilasa y aparece elevado su nivel en sangre.

Clasificación:

α-Amilasa (1,4-α-D-glucano-glucanohidrolasa; glucogenasa): Las amilasas son enzimas dependientes de cloruro, completamente afuncionales en ausencia de iones de cloruro. Actúan a lo largo de cualquier punto de la cadena de los carbohidratos, descomponiéndolos en dextrina desde la amilopectina. Dado que puede actuar en cualquier punto de la cadena es más rápida que la β-amylasa. En los animales es una enzima digestiva mayor y su pH óptimo está entre 6.7 y 7.2. β-Amilasa (1,4-α-D-glucano-maltohidrolasa; amilasa sacarogénica): Otra forma de amilasa, la β-amilasa es también sintetizada por bacterias, hongos y plantas. Actúa desde el extremo no reductor de la cadena, catalizando la hidrólisis del segundo enlace α-1,4, rompiendo dos unidades de glucosa (maltosa) a la vez. La amilasa presente en el grano de cereal es la responsable de la producción de malta. Muchos microorganismos también producen amilasa para degradar el almidón extracelular. Los tejidos animales no contienen β-amilasa, aunque puede estar presente en microorganismos saprófitos del tracto gastrointestinal. Tiene un pH óptimo de 12. γ-Amilasa (Glucano 1,4-α-glucosidasa; aminoglucosidasa): Además de romper el último enlace α(1-4)glicosídico en el extremo no reductor de la cadena de amilosa y amilopectina, liberando glucosa, la γ-amilasa puede romper los enlaces glicosídicos α(1-6). A diferencia de las otras amilasas esta forma es más eficaz en medios ácidos y su pH óptimo es de 3. También colabora en el momento de la excitación.

Causas del aumento de la amilasa: Una de las causas principales para que se puedan encontrar valores aumentados de amilasa en sangre, y en consecuencia en la orina, es la inflamación del páncreas, es decir, una pancreatitis, o también, una inflamación de una glándula salival. En el caso de las pancreatitis agudas, los niveles de amilasa se elevan ya dentro de las 8 a 12 horas, alcanzando picos, es decir, elevaciones máximas a las 24 a 36 horas, volviendo a valores normales unos dos o tres días después. En estos casos, los valores que se alcanzan en la sangre, fácilmente pueden ser diez veces o más de lo normal.En el caso de páncreas hemorrágico necrosante, otra patología muy peligrosa, también pueden encontrarse valores extremadamente elevados de amilasa.En caso de existir una pancreatitis crónica, podremos encontrar elevaciones de la amilasa en suero, estás elevaciones, son mucho menos significativas que en los casos anteriores, pero son elevaciones que se hacen sostenidas en el tiempo mientras dure esta patología. Otras causas para la elevación de la amilasa, aunque nunca en valores tan significativos como en una pancreatitis crónica o necrosante, son una úlcera gástrica o duodenal perforadas, o en el infarto mesentérico.Una variante de amilasa, que en el análisis rutinario no se diferencia de la pancreática, es la producida por las glándulas salivales, en consecuencia puede producirse elevaciones de amilasa en suero en el caso de parotiditis o vulgarmente conocida como paperas, y en la litiasis parotídea, es decir, en la formación de cálculos en glándula salival que terminan obstruyendo los conductos por los cuales se secreta la saliva a la cavidad bucal. Y entre

otras causas para encontrar un incremento de amilasa, es la ruptura de una trompa de Falopio, en el caso de un embarazo ectópico.

Causas de la disminución de la amilasa:Se puede observar descenso de los valores de amilasa en la orina, en el caso de carcinoma de páncreas, la disminución de los valores de amilasa en sangre en el caso de hepatopatías, no tiene ninguna significación, sin embargo, si se está frente a una pancreatitis hemorrágica necrosante, que mostró un incremento muy importante del valor de la amilasemia, un descenso excesivamente brusco y exagerado, puede ser evidencia de que el páncreas ha sufrido una destrucción masiva, lo cual tiene un muy mal pronóstico.

Activadores: Cloruro, Yoduro, Bromuro, Nitratos, aa (el mejor es la asparagina), Calidad de la dieta (rica en HC la estimulan, pero una rica en lípidos y proteínas, no es buen estimulante).Inhibidores: Sales de Hg y Ag (plata), Proteína que está en el germen del trigo.

LIPASASLas lipasas son hidrolasas que pueden catalizar diversas reacciones orgánicas y son adecuadas para la resolución cinética de alcoholes, ácidos carboxílicos y ésteres en agua como en disolventes orgánicos. También llamada Acilhidrolasa Triacilglicerol. Los valores normales son 10-140 u/l (adulto) y 18-180 U/L (personas más de 60 años).

Origen: La lipasa es una proteína (enzima) secretada por el páncreas dentro del intestino delgado.

MIGRACION

Presente con mayor concentración en los tejidos aunque también en el plasma pero en

menores cantidades. Desde ahí viajan hacia otros tejidos y al páncreas donde se encargan

de degradar los triglicéridos.

Junto con otros parámetros tales como amilasa, y creatinina en orina sirve para

establecer con certeza el diagnóstico de la pancreatitis aguda.

Función: Se usa en el organismo para disgregar las grasas de los alimentos de manera que se puedan absorber. Su función principal es catalizar la hidrólisis de triacilglicerol a glicerol y ácidos grasos libres. Las lipasas se encuentran en gran variedad de seres vivos.

Mecanismo de acción: Las lipasas son moléculas de dominio simple y tienen una organización estructural. El sitio activo de las lipasas contiene la triada catalítica: Ser105-His224-Asp187, común en todas las hidrolasas, donde Ser es el nucleófilo, His es el residuo básico, y Asp o Glu es el residuo ácido.El sitio activo consiste en una serina, histidina y una tríada de ácido carboxílico, que pueden estar protegidos por una cubierta, en donde la posición cerrada o abierta determina la conformación de la enzima, si está inactiva o activa, respectivamente.Clasificación:

LIPOPROTEÍNA LIPASA: Es una enzima clave en la hidrólisis de los quilomicrones y triglicéridos de las lipoproteínas de muy baja densidad que descompone triacilgliceroles a ácidos grasos libres y glicerol, liberándolos en músculo y tejido adiposo. En el corazón esto ocurre especialmente a nivel de las células intersticiales. En cultivos celulares la lipoproteinlipasa actúa como transferasa de ésteres de colesterol a las células. Su deficiencia provoca hiperquilomicronemia dando lugar a la hiperlipoproteinemia. Está documentado también su relación con la aterosclerosis.

LIPASA HEPÁTICA: La Lipasa Hepática (LH) es una enzima de síntesis y localización principalmente hepática. Como triglicérido hidrolasa y fosfolipasa interviene en la transformación de la lipoproteína de densidad intermedia (IDL) en lipoproteína de baja densidad (LDL) y en el catabolismo de la lipoproteína de alta densidad (HDL). Además actúa como ligando entre las lipoproteínas y distintos receptores de la superficie celular, en el catabolismo lipoproteico. Se localiza en las membranas celulares de los hepatocitos. Hidroliza los triglicéridos cargados por las partículas remanentes. No requiere de C2 como activador y su actividad se ve incrementada por la presencia de insulina. Intervendría en el catabolismo de las HDL2.

LIPASA PANCREÁTICA: La lipasa pancreática es una proteína (enzima) secretada por el páncreas dentro del intestino delgado. Ayuda a que el cuerpo absorba la grasa descomponiéndola en ácidos grasos.

Factores que afectan la actividad de las lipasas:

Concentración del sustrato: A mayor concentración del sustrato, a una concentración fija de la enzima se obtiene la velocidad máxima. Después de que se alcanza esta velocidad, un aumento en la concentración del sustrato no tiene efecto en la velocidad de la reacción.

Concentración de la enzima: Siempre y cuando haya sustrato disponible, un aumento en la concentración de la enzima aumenta la velocidad enzimática hacia cierto límite.

Temperatura: Un incremento de 10°C duplica la velocidad de reacción, hasta ciertos límites. El calor es un factor que desnaturaliza las proteínas por lo tanto si la temperatura se eleva demasiada, la enzima pierde su actividad. Las enzimas

tienden a aumentar su eficacia, cuanto mayor sea la temperatura, siempre y cuando se respeten sus temperaturas máximas y con esto evitar su desnaturalización (max. 40°C), a menos de su máximo, las enzimas tienen mayor eficacia. Por tanto, las temperaturas bajas disminuyen la actividad de las enzimas y las altas, la favorecen, pero por arriba de 40 desnaturalizan la enzima.

PH: El pH óptimo de la actividad enzimática es 7, excepto las enzimas del estómago cuyo pH óptimo es ácido. La amilasa salival normalmente trabaja a un pH muy cercano a la neutralidad, por tanto su acción solo se lleva a cabo en la boca y trayecto hasta el estómago, en este último es donde deja de actuar debido al pH tan bajo que tiene. Entonces, el pH bajo inactiva a la enzima pero si el pH es demasiado alto, también la inactiva

Presencia de cofactores: Muchas enzimas dependen de los cofactores, sean activadores o coenzimas para funcionar adecuadamente. Para las enzimas que tienen cofactores, la concentración del cofactor debe ser igual o mayor que la concentración de la enzima para obtener una actividad catalítica máxima.

Inhibidores: Anorexigenos, Xenical y Orlist. Uno de los protocolos de inmovilización más difundidos para las lipasas es la absorción selectiva sobre soportes con cierto grado de hidrofobicidad. los soportes hidrofóbicos mimetizan las interfaces formadas por los sustratos naturales de las lipasas, por lo que estas enzimas se adsorben fuertemente sobre ellos en una forma abierta e hiperactivada, involucrando la zona de contacto lipídico. Esta interacción no es un efecto de asociaciones hidrofóbicas, ya que se produce a fuerzas iónicas bajas y las lipasas son proteínas muy hidrofílicas. Por tanto, este es un mecanismo de absorción interfacial, basado en la activación interfacial y propio solo de proteínas con actividad superficial como las lipasas. Algunas proteínas hidrofóbicas, como la albúmina de suero bovino, inhiben a las lipasas mediante su unión competitiva a las interfaces. Para varias lipasas se han informado los fenómenos de inhibición por exceso de sustrato, frente a trioleína, e inhibición por producto, causado por los ácidos grasos. Los detergentes y las emulsiones de varios solventes orgánicos pueden actuar como inhibidores de las lipasas. Algunos autores han informado inhibición competitiva causada por concentraciones elevadas de detergentes. La actividad lipasa puede ser afectada de diferentes maneras por la presencia de iones metálicos en la preparación, los que pueden estabilizar o desestabilizar la estructura de estas enzimas en solución. Muchas lipasas requieren del ion Ca2+ para mantener una conformación estable y/o catalíticamente competente. Además del efecto inhibitorio ya mencionado, los cationes metálicos también pueden actuar como activadores de las lipasas.

Causas de aumento de lipasa (procesos abdominales, procesos no abdominales): Pancreatitis aguda y crónica Cáncer de páncreas Litiasis pancreática Afección de vías biliares Rotura de aneurisma / disección de aorta Nefrolitiasis Obstrucción intestinal

Peritonitis Insuficiencia renal grave. La hiperlipasemia se puede describir como un exceso de la enzima pancreática lipasa en la sangre. Los niveles altos pueden indicar un problema relacionado con el páncreas.

Disminución de las lipasas: Puede llevarme a fuertes problemas que tiene que ver con el colesterol en sangre, pues esta hidroliza ácidos grasos, al no estar presentes, los ácidos grasos quedaran libres en la sangre haciendo que aparezcan enfermedades como Hipercolesterolemias.

TRANSAMINASASMIGRACION

Liberada y situada en las células tisulares donde se hallan en grandes concentraciones,

convirtiéndose en enzimas específicas que indican la falencia de un órgano.

Las transaminasas (o aminotransferasas) son enzimas transferasas que catalizan la reacción de transferencia del grupo amino (-NH2) de un aminoácido a un α-cetoglutarato (un α-cetoácido). Las transaminasas más conocidas son: Glutamato-oxalacetato transaminasa (GOT), llamada también aspartato aminotransferasa (AST). Glutamato-piruvato transaminasa (GPT), o bien alanina aminotransferasa (ALT)

Las transaminasas están por todo el organismo. La GOT o AST está en el hígado, miocardio, riñón, encéfalo y musculatura esquelética. La GPT o ALT está presente en concentraciones mucho más elevadas en el hígado que en los demás tejidos.

La GOT cataliza la siguiente reacción: Aspartato + α-Cetoglutarato ⇔ Oxalacetato + Glutamato

La GPT cataliza esta otra reacción: Alanina + α-Cetoglutarato ⇔ Piruvato + Glutamato.

Estas enzimas son importantes en la producción de varios aminoácidos, y su medición en sangre se utiliza para diagnosticar y rastrear muchas enfermedades, y en especial para evidenciar la presencia de daño hepático. Sus valores normales se indican en los partes médicos de laboratorio y varían según la metodología analítica adoptada. Un valor elevado de las transaminasas suele ser indicativo de daño en el hígado. Las transaminasas requieren la coenzima piridoxal-fosfato, que se convierte en piridoxamina en la primera fase de la reacción, cuando un aminoácido es convertido en un ácido ceto. La piridoxamina enlazada a la enzima reacciona con alanina, oxalacetato o alfa-cetoglutarato, dando piruvato, ácido aspártico o ácido glutámico, respectivamente. Cuando el azúcar en sangre es bajo, el organismo debe romper las proteínas en aminoácidos, a expensas del tejido muscular. La preferencia de las transaminasas del hígado por el oxalacetato o el alfa-cetoglutarato desempeña un papel fundamental en la canalización del nitrógeno desde el metabolismo de los aminoácidos a asparagina y glutarato, para la conversión a urea que sirve como excreción del nitrógeno. Del mismo modo sucede en los músculos, donde el uso del piruvato en la transaminación produce alanina, que es llevada por la

corriente sanguínea al hígado. Allí, otras transaminasas regeneran el piruvato, que proporciona un valioso precursor para la gluconeogénesis. Este ciclo de la alanina es análogo al ciclo de Cori, que permite el metabolismo anaerobio en los músculos.

¿Cuándo se produce un aumento de las transaminasas?:

Patologías más habituales en las que se produce un aumento de las transaminasas. Las más frecuentes son las: Enfermedades del hígado: Destacan las hepatitis, el excesivo consumo de alcohol, cirrosis y todas aquellas enfermedades en las que se depositan sustancias en el hígado de forma excesiva, como la grasa (esteatosis hepática o hígado graso). Enfermedades del páncreas: Cuando se inflama el páncreas, ya sea por el alcohol o por infecciones víricas, se produce también un aumento de las transaminasas. Enfermedades del corazón: Es muy frecuente la elevación de las transaminasas en el infarto agudo de miocardio y en la insuficiencia cardíaca aguda. Alteraciones musculares: Sobre todo, cuando hay destrucción de nuestros músculos por quemaduras, ejercicio excesivo etc.

¿Cuándo se produce disminución de las transaminasas?:Hipotransaminasemia: Disminución de la tasa de transaminasas en sangre.El nivel de transaminasas disminuye:

Durante el embarazo En caso de insuficiencia de Vitamina B6.

Son indicativos también de una posible infección con hepatitis A, B o C.

FOSFATASAS Una fosfatasa es una enzima del grupo de las esterasas que cataliza la eliminación de grupos fosfatos de algunos sustratos, dando lugar a la liberación de una molécula de ion fosfato y la aparición de un grupo hidroxilo en el lugar en el que se encontraba esterificado el grupo fosfato. Esta reacción es opuesta a la de fosforilación (realizada por las enzimas quinasas). Las fosfatasas pueden clasificarse en dos grupos, según su estructura proteica: fosfatasas dependientes de cisteína (es decir, que necesitan este aminoácido en el centro activo para ser funcionales) y metalofosfatasas (metaloenzimas, por tanto, que requieren de moléculas de metales para efectuar la catálisis).

MIGRACION

Las fosfatasas son enzimas liberadas desde la membrana del osteoblasto y también de

células de otros órganos, como hígado, placenta y riñón.

Para la fosfatasa ácida un aumento importante sirve para identificar hipertrofia o cáncer

de próstata, mientras que uno moderado se relaciona con insuficiencia renal aguda;

mientras que para la alcalina un aumento moderado sirve para establecer patologías

como las neoplasias óseas osteogénicas, por otro lado un aumento más elevado es

indicador de ictericia obstructiva, colelitiasis, neoplasia de vías biliares, cirrosis y

hematomas.

Las fosfatasas alcalinas son parte de los exámenes de chequeo habitual (perfil bioquímico,

pruebas hepáticas). Su elevación puede indicar una enfermedad hepática, pero también

pueden elevarse en otras enfermedades o incluso ser parte de fenómenos fisiológicos

como crecimiento y embarazo.

Clasificación:

FOSFATASA ALCALINA (ALP): Es una enzima hidrolasa responsable de eliminar grupos de fosfatos de varios tipos de moléculas como nucleótidos, proteínas y alcaloides. El proceso de eliminar el grupo fosfático se denomina desfosforilación. Como sugiere su nombre, las fosfatasas alcalinas son más efectivas en un entorno alcalino.

La fosfatasa alcalina recibe el nombre de orto-fosfórico-monoéster hidrolasa. Estas enzimas proceden de la ruptura normal de las células sanguíneas y de otros tejidos, muchas de ellas no tienen un papel metabólico en el plasma excepto las enzimas relacionadas con la coagulación y con el sistema del complemento. La fosfatasa es una enzima clasificada dentro de las hidrolasas. Las fosfatasas alcalinas son enzimas que se encuentran presentes en casi todos los tejidos del organismo, siendo particularmente alta en huesos, hígado, placenta, intestinos y riñón. Tanto el aumento, así como su disminución en plasma tienen significado clínico.

Las causas de un aumento de FAL: Enfermedad ósea de Paget, obstrucciones hepáticas, hepatitis, hepatoxicidad por medicamentos y osteomalacia.

Las causas de una disminución de FAL: Cretinismo y déficit de vitamina C.

FOSFATASA ÁCIDA: Tienen la propiedad de hidrolizar fosfomonoésteres a pH 5,0, liberando como productos de la reacción un alcohol y fosfato inorgánico encontrándose principalmente en la glándula prostática del adulto y en los eritrocitos.

Las fosfatasas ácidas se encuentran presentes en casi todos los tejidos del organismo, siendo particularmente altas sus cantidades en próstata, estómago, hígado, músculo, bazo, eritrocitos y plaquetas.

Aumento y disminución de la fosfatasa acida: Valores normales: Debe haber menos de 5 nanogramos por mililitro (ng/mL) de fosfatasa ácida tartrato-resistente (TRAP). Los rangos de los valores normales pueden variar ligeramente entre diferentes laboratorios. Hable con el médico acerca del significado de los resultados específicos de su examen.

Un alto nivel de fosfatasa ácida tartrato-resistente en las células de la leucemia corrobora un diagnóstico de leucemia de células pilosas.

Un alto nivel de fosfatasa ácida tartrato-resistente en el plasma es un signo de descomposición del hueso. Esto puede deberse a muchos tipos de enfermedades, pero en un paciente con cáncer, probablemente sea indicio de que dicho cáncer se ha diseminado al hueso.

Se ha visto que en individuos con carcinoma de próstata, se produce una elevación en los niveles de la enzima en suero, como consecuencia del aumento de isoenzima prostática. Cuando no se ha producido metástasis y el tumor se encuentra circuns-cripto a la glándula, el incremento será pequeño o nulo. En cambio, éste será importante cuando existe compromiso de otros tejidos, especialmente, el óseo.

En principio, se pensó que la fracción tartrato lábil era específica de próstata. Hoy se sabe que existen fosfatasas ácidas tartrato lábiles de origen no prostático.

La fosfatasa acida baja puede ser indicativo, de daños en el funcionamiento de la próstata y una baja producción de semen.

DESHIDROGENASA LÁCTICA

Origen: Es una enzima (proteína capaz de "acelerar" una reacción química) que se encuentra en casi todos los tejidos del cuerpo. La DHL está principalmente involucrada en la producción de energía en las células, lo que explica su amplia distribución. Se encuentra en muchos tejidos del cuerpo, pero su presencia es mayor en el corazón, hígado, riñones, músculos, glóbulos rojos, cerebro y pulmones.MIGRACION

Se distribuye en muchos tejidos del cuerpo, especialmente el corazón, el hígado, el riñón,

el músculo esquelético, las células sanguíneas del cerebro y los pulmones

La lactato deshidrogenasa (140 kDa) está formada por 4 subunidades, cada una de unos 35 kDa. Se conocen tres tipos de subunidades: H (LDHB), M (LDHA) y X (LDHC), que presentan pequeñas diferencias en su secuencia de aminoácidos. Los tipos H y M pueden asociarse independientemente para formar tetrámeros, dando lugar a cinco isoenzimas (isoformas: modificaciones post-traduccionales de la enzima), correspondientes a las cinco combinaciones posibles, cada una de las cuales se encuentra preferentemente en determinados tejidos y puede identificarse mediante electroforesis.

LDH-1 (H4): en el corazón, músculos y eritrocitos. LDH-2 (H3M): en el sistema retículo endotelial y leucocitos. LDH-3 (H2M2): en los pulmones. LDH-4 (HM3): en los riñones, placenta y páncreas. LDH-5 (M4): en el hígado y músculo esquelético.

La asociación de las subunidades para formar tetrámeros es aleatoria, por lo que la composición isoenzimática de un tejido está determinada principalmente por el nivel de expresión de cada uno de los genes que codifican las subunidades H y M. El tipo X se encuentra en los espermatozoides de los mamíferos y aves.

Función: Corresponde a la categoría de las oxidorreductasas, dado que cataliza una reacción redox, en la que el piruvato es reducido a lactato gracias a la oxidación de NADH a NAD+. Dado que la enzima también puede catalizar la oxidación del hidroxibutirato, ocasionalmente es conocida como Hidroxibutirato Deshidrogenasa (HBD).Participa en el metabolismo energético anaerobio, reduciendo el piruvato (procedente de laglucólisis) para regenerar el NAD+, que en presencia de glucosa es el sustrato limitante de la vía glucolítica.

Mecanismo de acción:

La reacción es reversible. Es una reacción bisustrato del tipo bi-bi secuencial ordenado. En primer lugar entra el NADH seguido por el piruvato y tras el paso catalítico se libera secuencialmente lactato y NAD+. En condiciones estándar la variación de energía libre de la reacción (∆G0’) es de -25,1 kJ/mol, estando muy desplazada hacia la formación de lactato. Sin embargo ésta reacción puede producirse en dirección contraria en función de la relación de concentraciones de sustratos y productos. Esto se manifiesta con claridad en el Ciclo de Cori: mientras que en el músculo esquelético, especialmente durante el ejercicio físico intenso, la reacción se produce en la dirección descrita, en el hígado y el músculo cardiaco (metabolismo oxidativo), el lactato procedente del músculo esquelético se reoxida a piruvato para su utilización por la gluconeogénesis y por el ciclo de Krebs.

Aumento de lactato deshidrogenasa: Actualmente, la determinación de LDH se utiliza principalmente como indicador general de existencia y severidad de lesión tisular aguda o crónica y algunas veces para monitorizar enfermedades progresivas.

Las isoenzimas de LDH pueden utilizarse en el diagnóstico diferencial para determinar qué órganos están probablemente involucrados. Normalmente, el nivel de LDH-2 es mayor que el de LDH-1; sin embargo, después de un ataque cardíaco, el nivel de LDH-1 es generalmente mayor que el de LDH-2, lo que se denomina patrón de LDH "descontrolado".

El nivel de LDH aumenta entre las 24 y 72 horas siguientes al ataque cardíaco, alcanza su pico máximo en 3 ó 4 días y se normaliza en más o menos 14 días.

Los niveles de LDH superiores a lo normal pueden sugerir:Ataque cardíaco, Anemia hemolítica, Hipotensión, Mononucleosis infecciosa, Isquemia intestinal (deficiencia sanguínea) e infarto (necrosis), Enfermedad hepática, como la hepatitis, Lesión muscular

Distrofia muscular Pancreatitis Necrosis pulmonar Accidente cerebrovascular Miocardiopatía isquémica

Pueden observarse valores bajos cuando se han ingerido grandes cantidades de ácido ascórbico (vitamina c). Hay muchas cosas que pueden Disminuir los niveles de LDH sin que sean motivo de preocupación. Por ejemplo:

El ejercicio extenuante puede causar elevaciones temporales de LDH. La hemólisis de la muestra de sangre extraída puede dar falsos positivos; esta

hemólisis puede darse por manejo inadecuado de la muestra, almacenamiento a temperaturas extremas o problemas en la recogida de la muestra (punción dificultosa).

Si el recuento de plaquetas se encuentra aumentado, la concentración sérica de LDH estará falsamente elevada y no reflejará la cantidad de LDH realmente presente.

Inhibidores: LDH presenta inhibición por intermediarios de ciclo tricarboxílico: oxalacetato y citrato. Se conocen otros inhibidores como oxalato y oxamato.

COLINESTERASA SÉRICAOrigen: También conocida como Pseudocolinesterasa es una glicoproteína de 574 aminoácidos por cada uno de cuatro subunidades y nueve cadenas de carbohidratos unidas a 9 asparaginas. Se encuentra en todos los tejidos del cuerpo, excepto en los glóbulos rojos.

Función: La pseudocolinesterasa es una enzima que participa en la hidrólisis de ésteres de colina aunque su papel fisiológico es aún poco claro. Es un mediador de la hidrólisis en el

plasma sanguíneo de la cocaína a un metabolito farmacológicamente inactivo, por lo que puede que tenga alguna función próxima en el tratamiento de la sobredosis por cocaína.MIGRACION

Los eritrocitos y en las terminaciones nerviosas de los nervios colinérgicos

Mecanismo de acción:Las colinesterasas son serín-hidrolasas con ciertas propiedades catalíticas parecidas a esterasas y peptidasas. La enzima cataliza la siguiente reacción:

La cadena peptídica en la región de esa serina se ha comprobado que es similar al centro activo de enzimas como quimotripsina y elastasa. La estructura del centro activo de las colinesterasas es muy complementaria con la de la acetilcolina. El sustrato tiene un nitrógeno cuaternario, cargado positivamente, y un enlace éster. El centro catalítico contiene dos sitios activos, denominados centro del éster y centro aniónico. El centro aniónico orienta la cabeza del amonio cuaternario del sustrato, y el centro del éster es el responsable del fenómeno hidrolítico propiamente dicho.

Aumento de la colinesterasa sérica:Los valores normales de colinesterasa están entre 8 y 18 U/ml. Los niveles aumentados de colinesterasa puede ser por: Diabetes, Hiperlipemia, Nefrosis, Reticulosis

Disminución de la colinesterasa sérica:La disminución en los niveles de colinesterasa puede ser por:Deficiencia congénita, Intoxicación por insecticidas órganofosfatos, Enfermedades hepáticas, Infección aguda, Desnutrición crónica, Metástasis, Infarto de miocardio.Inhibidores de Colinesterasa: INHIBIDORES DEL CENTRO ANIÓNICO: Dada la estructura del centro activo, Froede y Wilson (1971) reportaron que cualquier ion amónico sustituido, especialmente amonio terciario o cuaternario, era un inhibidor potencial de las colinesterasas al unirse al centro aniónico. Por otra parte, se comprobó que la presencia de largas cadenas hidrocarbonadas o anillos aromáticos incrementaba notablemente la posibilidad de enlace, lo que apoyaba la existencia de una zona hidrofóbica en el centro aniónico. Esta fue la base de la inhibición de colinesterasas por fisostigmina y prostigmina (eserina). Otros inhibidores bloquearon irreversiblemente la enzima por su acción alquilante en o próxima al centro activo. Este fue el caso del N,N-dimetil-2,cloro-2,feniletilamina.

INHIBIDORES DEL CENTRO ÉSTER: El conocimiento de la participación de este centro en el mecanismo catalítico se ha debido en gran parte al establecimiento del modelo de inhibición de orgeinofosfatos (a), carbamatos (b) y sulfonatos (c), que posteriormente condujeron al desarrollo de potentes insecticidas y gases letales. Todos estos inhibidores actúan transfiriendo al hidroxilo de la serina delcentro activo un resto fosforilo, carbamilo o sulfonilo. Conviene señalar que en los últimos años se están utilizando toneladas de órganofosfatos y carbamatos cómo insecticidas lo que ha repercutido notablemente en los niveles de colinesterasa sérica de las poblaciones rurales.

LEUCINAMINOPEPTIDASA

Origen:Es una proteína que normalmente se encuentra en las células hepáticas y en las células del intestino delgado.MIGRACION

Se dirige hacia el plasma sanguíneo donde su concentración es alta en comparación con la

del epitelio biliar.

Función: Una vez considerado como un gen de mantenimiento es necesario sólo para el recambio proteico, los estudios han demostrado que la LAP-A tiene un papel regulador en la inmunidad. Aminopeptidasas leucilo (o aminopeptidasas leucina, PAL) son enzimas que catalizan la hidrólisis preferentemente de residuos de leucina en el extremo N-terminal de péptidos y proteínas.

Mecanismo de acción LAP: Preferentemente trabajan en el extremo N-terminal de leucina, arginina, y metionina. Estas enzimas metalopeptidasas requieren divalentes de metales cationes para su actividad enzimática. Las enzimas son activos en la presencia de Mn 2, 2 Mg y Zn 2. Estas enzimas también se sabe que tienen un alto pH (pH 8) y la temperatura óptimos. A pH 8, la mayor actividad enzimática se ve a 60 ° C.

Aumento y disminución de la LAP: Fisiológicamente es excretada por la bilis, de modo que se registran aumentos marcados de su actividad en el suero de los enfermos con obstrucción biliar de cualquier origen, en forma similar y paralela a las elevaciones de la fosfatasa alcalina. Quizás es más sensible la leucinaminopeptidasa que la fosfatasa o la colestasis, pero es menos específica, ya que se observan aumentos de aquella en hepatitis alcanzando cifras semejantes a las obstructivas. Es una enzima hepática con una especificidad relativamente amplia. La actividad es normal en pacientes con ictericia fisiológica o hemolítica.

Aumentado: Recién nacido con ictericia provocada por lesiones hepatocelulares, hepatitis viral, cirrosis, neoplasias hepáticas, pancreatitis aguda, abscesos de hígado y obstrucción

biliar extrahepática, síndrome nefrótico, osteitis deformante, insuficiencia cardíaca congestiva, tuberculosis diseminada, brucelosis, mononucleosis infecciosa, histoplasmosis, schistosomiasis, sarcoidosis, neoplasma maligno de páncreas, hemocromatosis, degeneración hepatolenticular. Anticonceptivos orales, clorpromacina, estrógenos, morfina, quinidina, Embarazo.Disminuido: Neoplasma maligno de próstata.

CREATINA QUINASA

Origen También conocida como creatina fosfoquinasa (CPK) o fosfocreatín quinasa, es una enzima expresada por varios tejidos y tipos celulares.MIGRACION

La mayor actividad de la creatinquinasa (CK) se encuentra en: el músculo esquelético

(creatinquinasa (CK)-MM: creatinquinasa (CK)3), cerebro, próstata y tracto gastrointestinal

(creatinquinasa (CK)-BB: creatinquinasa (CK)1), y tejido cardíaco (creatinquinasa (CK)-MB:

creatinquinasa (CK)2); otros tejidos, tales como el riñón y el diafragma contienen,

significativamente, menor actividad.

Función La creatina quinasa cataliza la producción de fosfocreatina a través de la fosforilación de una molécula de creatina, consumiendo una molécula de ATP en el proceso. La molécula de ADP formada para crear una molécula de fosfocreatina se convierte inmediatamente en ATP por las mitocondrias.En la miofibrilla, al inicio de la contracción muscular, la concentración de ADP aumenta a medida que disminuye los niveles de ATP. En esta situación la enzima cataliza la reacción inversa, transfiriendo un radical fosforilo al ADP, restaurando rápidamente la concentración de ATP.Así, la fosfocreatina, por intermedio del ATP, constituye una reserva energética rápidamente utilizable por el músculo esquelético y otros tejidos, como por ejemplo el del cerebro (metabolismo anaeróbico). Sin embargo, la reserva de fosfocreatina no permite este gasto por un gran período de tiempo. Este proceso de obtención de energía, pasados 10 segundos, da lugar a otros mecanismos, como la glucólisis anaerobia y por último la respiración celular, que toma el relevo después de unos dos minutos hasta el final del ejercicio muscular.

Clasificación La creatina quinasa (CK) es una enzima dimérica compuesta por dos tipos de subunidades monoméricas, M (muscular) y B (cerebral) que se combinan para formar tres isoenzimas creatina quinasa distintas: CK-1 (BB), CK-2 (MB) y CK-3 (MM). La principal proporción de la actividad total de la CK se encuentra en los músculos esqueléticos y ésta es predominantemente la isoforma CK-3. Otros tejidos con unos niveles de creatina quinasa relativamente elevados incluyen el miocardio, del cual aproximadamente el 40% es la

isoforma CK-2, el tracto gastrointestinal y el cerebro, en el que predomina la isoforma CK-1.

CPK-1 ó CPK-BB, presente en el tejido cerebral y pulmón Creatina quinasa cerebral. La isoforma cerebral de la creatina quinasa (CKBB) es un dímero de las subunidades cerebrales. Tiene como sustrato natural principal a la creatina, pero también a ciclocreatina, glicociamina y N-etilglicociamina. Usa como cofactores al ADP, ATP, MgADP-, MgATP2-, Mg2+, Mn2+ y NaCl.

CPK-2 ó CPK-MB, de origen cardiaco encargada de la regulación cardiaca contracción del miocardio y Homeostasis.

CPK-3 ó CPK-MM, de origen músculo esquelético Encargada de la distensibilidad y elasticidad de este, reguladora de la contracción muscular y la homeostasis del musculo esquelético.

Aumento de los niveles de CPK:Los niveles aumentados de CPK-1 o BB en la sangre pueden indicar: Cáncer de cerebro, Infarto cerebral, Infarto pulmonar

También puede elevarse después de: Tratamientos de electroconvulsión, Hemorragias subaracnoidea, Convulsiones

Los niveles aumentados de CPK-2 o MB en la sangre pueden indicar: Arritmias ventriculares, Isquemia o infarto cardiaco

También puede elevarse después de alguna: Electrocución Tratamiento de desfibrilación cardiaca, Intervención de corazón

La CPK-3 o MM es la isoenzima más abundante en la medida total de la CPK en personas sanas, si se eleva se debe a lesiones del músculo esquelético o por ejercicio físico muy intenso.

Los niveles aumentados de CPK-3 o MM en la sangre pueden indicar: Distrofia muscular, Convulsiones, Miositis, Rabdomiolisis También puede elevarse después de: Una electromiografía, Una cirugía, Ejercicio intenso, Traumatismos musculares, Inyecciones intramusculares múltiples Finalmente, y en relación con la CPK, en general, también es importante señalar que algunos medicamentos (estatinas, por ejemplo) pueden elevar sus cifras en sangre.

Disminución de la CPK: Puede estar producida por: Importante disminución de la masa muscular (envejecimiento, desnutrición). Artritis reumatoide y otros procesos reumáticos.

OTRAS ENZIMAS

Glucosa -6- fosfato deshidrogenasa: La glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PD) EC 1.1.1.49 es una enzima presente en todos los seres vivos. En los mamíferos cataliza la

primera reacción en la vía de la pentosa fosfato, la ruta metabólica que aprovisiona a la célula de NADPH y de pentosas para la síntesis de ácidos nucleicos. La reacción catalizada por la glucosa-6-fosfato deshidrogenasa es la reducción de la NADP+ a expensas de la deshidrogenación de la glucosa-6-fosfato en 6-fosfogluconato:

Glucosa-6-Fosfato + NADP+ 6-fosfogluconato + NADPH

Actúa lentamente también sobre la beta-D-glucosa y otros azúcares. Ciertas preparaciones también reducen NAD+ y NADP+.Estructura

Estructura: La glucosa-6-fosfato deshidrogenasa puede existir en forma dimérica o tetramérica. Existen dos isoformas llamadas corta y larga de 515 y 561 aminoácidos. La isoforma larga se expresa en los linfoblastos, granulocitos y el esperma.Se ha identificado un residuo de lisina como reactivo nucleófilo asociado con la actividad de la enzima. La secuencia alrededor de esta lisina se conserva totalmente desde las glucosa-6-fosfato deshidrogenasas de las bacterias hasta las de los mamíferos.

Funciones: Debido a las diversas y vitales funciones de la NADPH, la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa extiende el promedio de vida de las células. En eritrocitos, por ejemplo, la deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa o disminución de su actividad, considerablemente reduce la edad media de los glóbulos rojos ocasionando anemia hemolítica.1 La deficiencia en glucosa-6-fosfato deshidrogenasa se ha asociado con dos situaciones diferentes. En primer lugar, en áreas en las que la malaria es endémica, los alelos de la deficiencia en G6PD han alcanzado altas frecuencias (del 1% al 50%) y los individuos deficientes tienen un alto riesgo de ataques agudos hemolíticos. En segundo lugar, los casos esporádicos de deficiencia en G6PD ocurren a muy bajas frecuencias, y presentan usualmente un fenotipo más severo.

Glutamato deshidrogenasa (GLDH): La enzima Glutamato deshidrogenasa cataliza la reacción de oxidación del glutamato a 2-oxoglutarato desprendiéndose amoníaco.L-glutamato + H2O + NAD (P)+ 2-oxoglutarato + NH3 + NAD (P) HHasta la fecha se han encontrado tres enzimas diferentes en la naturaleza:

Glutamato deshidrogenasa (NAD (P)+), EC 1.4.1.3, llamada abreviadamente GLUD y utiliza tanto NADH como NADPH.

Glutamato deshidrogenasa, EC 1.4.1.2, utiliza solamente NADH. Glutamato deshidrogenasa (NADP+), EC 1.4.1.4, utiliza solamente NADPH.

Todas estas glutamato deshidrogenasas conjuntanmente con la fenilalanina deshidrogenasa, leucina deshidrogenasa, y valina deshidrogenasa están estructuralmente y funcionalmente relacionadas. Un residuo conservado de lisina localizado en la región rica en glicina está implicado en el mecanismo catalítico.

Estructura: La GLUD1 es un homohexámero. Cada monómero tiene:

Dominio N-terminal de unión del glutamato (Glu-BD), que está casi totalmente compuesto de filamentos β.

Dominio de unión del NAD+ o NADP+ (NAD-BD). 48 residuos parecidos a una antena que se extienden

desde la parte superior de cada NAD-BD. La antena consiste en una hélice ascendiente y un filamento descendiente que contiene una pequeña α-hélice que se dirige hacia el lado C-terminal del filamento.

Mecanismo de reacción:La GLUD1 cataliza la deaminación oxidativa del glutamato a 2-oxoglutarato e ion amonio (NH4) usando NAD+ o NADP+ como cofactor. La reacción se desarrolla con la transferencia de un ion hidruro desde el carbono α del glutamato al NAD (P)+, formándose 2-iminoglutarato, que es hidrolizado a 2-oxoglutarato y NH4. El equilibrio de reacción en condiciones standard favorece la formación de glutamato frente al NH4 (ΔG≈30 kJ/mol). Por esta razón, se piensa que la enzima tiene un papel importante en la detoxificación del amoniaco; esta posición de equilibrio ayuda a mantener la concentración de NH4 baja.

Peroxidasa:Es una enzima que cataliza la oxidación de un amplio número de sustratos orgánicos e inorgánicos, utilizando el poder oxidante del peróxido de hidrógeno.

Donante + H2O2 Donante oxidado + H2O

Esta enzima utiliza como cofactor el grupo hemo.

Es utilizada ampliamente en bioquímica clínica. Así, los ensayos para la determinación y cuantificación de metabolitos como glucosa, ácido úrico, colesterol o triglicéridos en fluidos biológicos usan peroxidasa como enzima acoplada. También se utiliza en inmunoensayos para la detección de virus tan conocidos como el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) causante del sida o el herpesvirus. La peroxidasa también se utiliza como biocatalizador para la generación de productos de interés biotecnológico e industrial como resinas fenólicas, adhesivos, antioxidantes, antiestáticos y protectores de radiación magnética, colorantes alimentarios y componentes bioactivos de detergentes.

Los tipos de enzima peroxidasa humanos son los siguientes:

Eosinofil peroxidasa (EPX). Esta enzima se expresa en los gránulos citoplasmáticos de los eosinófilos. La deficiencia de eosinofil peroxidasa (EPD) es un defecto autosomal recesivo en donde los eosinófilos anómalos están caracterizados por

hipersegmentación nuclear, hipogranulación y tinción negativa por peroxidasa y fosfolípidos.

Lactoperoxidasa (LPO). Esta enzima es secretada al exterior y se expresa en las glándulas mamarias y salivales.

Peroxidasa Vascular 1 (PXDN). Esta enzima es un homólogo de la peroxidasina de la drosophila. Se expresa en altos niveles en el corazón, pulmones, ovarios, bazo, intestinos y placenta, y en bajos niveles en el hígado, páncreas, riñones, timo, músculos y próstata. También se expresa en los tumores como el melanoma, cáncer de mama, cáncer de ovarios y glioblastoma. En todos los casos esta enzima es secretada por las células. Se conocen dos isoformas de esta enzima.

Peroxidasa Vascular 2 (PXDNL). Esta enzima también es un homólogo de la peroxidasina de la drosophila y también es secretada por sus células productoras. Se conocen 2 isoformas.

El ser humano también sintetiza la mieloperoxidasa. Esta enzima se utiliza en el sistema inmunitario con funciones bactericidas.

ENZIMAS EN OTROS FLUIDOS CORPORALESORINA

Metilmalonil -Coenzima A- mutasa: Indica Aciduria Metil Malonica, se presentan grandes cantidades de esta enzima en la orina, Es un trastorno metabólico hereditario, normalmente diagnosticado en la infancia, que ocasiona la acumulación de ácido metilmalónico en el cuerpo y que puede conducir a problemas metabólicos graves.

Telomerasa: Estudios demuestran que cuando se estimula la actividad telomerasa y se inactiva un gen supresor de tumores (el gen p16INK4a) se produce inmortalización celular, lo cual constituye un importante paso hacia la formación de un tumor. Las células tumorales inmortales pueden ser útiles para inmortalizar células somáticas mediante hibridación celular somática. Esto se consigue mediante la fusión de los citoplasmas de una célula tumoral y una célula somática en cultivo. Esta técnica se realiza para diferentes fines como puede ser el determinar la ubicación cromosómica de un gen, o para la obtención de algún producto específico como un anticuerpo frente a un determinante antigénico.

Enzima Convertidora de Angiotensina: El aumento de la enzima convertidora de enzimas lleva al organismo a secretarla a través de la orina, esto se presenta con mucha frecuencia en pacientes con: Hipertensiòn Renovascular tratados con diuréticos y no tratados con diuréticos.

Beta- N- Acetilglucosaminidasa: Su aumento en la Orina significa: Daño tubular, Nefrotoxicidad (Intoxicacion por medicamentos), Rechazo a un trasplante de Riñón y Nefritis del Túbulo Intersticial.

Alanino- Aminopeptidasa: Se encuentra elevada en enfermedades como: Glomerulonefritis, Pielonefritis, y el rechazo al trasplante Renal.

Fosfatasa Alcalina Intersticial: Su presencia en la Orina demuestra Nefrotoxicidad, rechazo al transplante renal y Enfermedades de algunos tejidos del cuerpo.

LCR (Liquido Cefalorraquídeo)

LDH (Lactato Deshidrogenasa): Se aumento en cuadros donde se ve involucrado el SNC y Enfermedades Cerebrales. CPK (Creatinfosfoquinasa): Aumenta en varios cuadros clínicos, pero no es de mucha importancia clínica a la hora de hablar del LCR. Puede verse aumentada en cuadros donde está involucrado el SNC Y SNA.Malato Deshidrogenasa: Claramente elevada en Afecciones del Neurológicas Infantiles (Convulsiones y epilepsia). GOT (Transaminasa): Indica Oligofrenias en fase degenerativa, su detección temprana puede permitirle a estos pacientes recibir un tratamiento adecuado para el tratamiento de su enfermedad.

OTROS FLUIDOS CORPORALES

Liquido amniotico: La acetilcolinesterasa relacionada con defectos del tubo neural, y la fosfatasa alcalina aumentan en los casos de preeclampsia. Sin embargo, el diagnóstico es ecográfico

Moco, saliva y lagrimas:La lisozima, también llamada muramidasa, es una enzima de 14,4 kilodalton que daña las células bacterianas catalizando la hidrólisis de las uniones beta 1,4 entre los residuos de ácido N-acetilmurámico y N-acetil-D-glucosamina en un peptidoglicano. La lisozima es abundante en numerosas secreciones como la saliva, las lágrimas y el moco. Está presente también en los gránulos citoplasmáticos de los neutrófilos polimorfonucleares PMN. Una gran cantidad de esta enzima puede hallarse en las claras de huevo. La lisozima es una enzima presente en las lágrimas y la saliva en donde actúa como una barrera frente a las infecciones. También es muy abundante en la clara del huevo, de donde se extrae para su uso industrial, en particular para el control de las bacterias lácticas en los vinos. La lisozima fue descubierta por Fleming, el mismo que descubrió la penicilina. Además de encontrarse en la saliva y en las lágrimas, la lisozima está presente en el bazo, los pulmones, los leucocitos, el plasma, la leche y el cartílago. La deficiencia en lisozima, debida a mutaciones en el gen LYZ situado en el cromosoma 12, ha sido asociada a displasias esqueléticas y a un aumento de la propensión a las infecciones.

Enzima del jugo gástrico: pepsina La pepsina es una enzima digestiva que es

liberada por las células principales del estómago y cuya función es degradar las proteínas

de los alimentos en péptidos (proteasa).

El precursor de la pepsina es el pepsinógeno, una proforma cuya estructura primaria tiene

44 aminoácidos adicionales. Este pepsinógeno se activa por el ácido hidroclorhídrico (HCl),

que es liberado por las células parietales de la mucosa gástrica. Cuando se ingiere

alimento, la hormona gastrina y el nervio vago disparan la liberación de pepsinógeno y de

HCl en la mucosa gástrica. El HCl crea un ambiente ácido que permite al pepsinógeno

desplegarse y romperse a sí mismo de una forma autocatalítica, generando pepsina (la

forma activa).

Enzimas del líquido sinovial: aldolasa-deshidrogenasa y la

βacetilglucosaminasa.

USOS CLÍNICOS DE LAS ENZIMAS

APLICACIÓN DE LAS ENZIMAS EN ANÁLISIS CLÍNICOS

Las enzimas se emplean como reactivos estándar en los laboratorios para el diagnóstico de enfermedades, para el control y el seguimiento de enfermedades y de la respuesta del paciente hacia la terapia seguida, y para la identificación y control de la concentración de drogas o sus metabolitos en la sangre u otros fluidos corporales. Las técnicas de inmunoanálisis enzimático (ELISA) representan un nuevo e importante avance al asociar anticuerpos específicos a enzimas como la peroxidasa o la -galactosidasa cuya reacción genera el cromógeno por el que se mide la extensión de unión del anticuerpo. De este modo se obtienen excelentes sensibilidades y bajos umbrales sin recurrir a la radiactividad: radioinmunoanálisis. Los enzimas se emplean rutinariamente para diagnosticar enfermedades hepáticas, miocárdicas, pancreáticas y prostáticas, anemias, leucemias, distrofia muscular, tumores y toxemias del embarazo. Estas aplicaciones se basan en el fenómeno general de que las células enfermas rezuman más y pierden una parte de sus enzimas que eventualmente van a parar a la sangre. La elevación de la actividad enzimática del suero por encima de los niveles normales depende primeramente de la extensión y gravedad del daño de las células. Así en las enfermedades del hígado se miden la glutamato-piruvato transaminasa y la glutamato-oxalacetato transaminasa; en el infarto de miocardio, aparte de las dos ya mencionadas, se mide la lactato deshidrogenasa y la creatin-fosfoquinasa.

Las técnicas enzimáticas también se utilizan en la detección de drogas, análisis de antibióticos, detección de antígenos o anticuerpos, o en la detección de enzimas y metabolitos en los fluidos intracelulares. Las técnicas enzimáticas son generalmente más rápidas que el inmunoanálisis, más específicas que los análisis fotométricos y más baratos que los cromatográficos o los inmunoanálisis con sustancias radiomarcadoras.

PRODUCTOS MÉDICOS Y FARMACÉUTICOS Aunque las posibilidades de utilización de las enzimas en la medicina y campos relacionados sea potencialmente inversa, en la actualidad el número concreto de aplicaciones es relativamente pequeño. No obstante, los resultados obtenidos con este pequeño número de ideas afortunadamente son realmente excitantes y demuestran claramente la capacidad potencial existente en las técnicas empleadas. Puesto que las aplicaciones médicas y farmacéuticas de las enzimas abarcan un amplio espectro de materias, es conveniente dividirlas en tres áreas importantes de interés: terapia enzimática, uso analítico y productos de compuestos farmacéuticos. Cada una de estas áreas, aunque cubre un gran número de aplicaciones, presenta una serie de principios predominantes que son esencialmente para que la utilización de las enzimas se realice con éxito.

A diferencia de otros usos industriales para las enzimas, las aplicaciones médicas y farmacéuticas de las mismas requieren generalmente pequeñas cantidades de enzimas muy purificadas. En parte, esto refleja el hecho de que para una enzima sea efectiva sólo debe modificarse heléelos compuestos de interés contenido en un fluido o tejidos fisiológicos complejo. Esto contrasta con muchos procesos industriales en los que el medio de cultivo está relativamente bien definido y por, consiguiente, puede utilizarse un extracto enzimático sin purificar. Además, si el destino de una enzima o de un producto obtenido por métodos enzimáticos es su administración a un paciente, resuelta evidente que el preparado debe contener las menores cantidades posibles de material extraño para evitar probables efectos secundarios.

Producción de aminoácidos: La producción de aminoácidos mediante tecnología con enzimas está adaptada convenientemente. Aunque se pueden sintetizar empleando un proceso químico, se debe señalar que en este caso se obtiene una mezcla de D y L isómeros. Puesto que solamente el L-isómero es biológicamente activo, la mezcla debe ser separada en sus dos componentes. Este proceso puede llevarse a cabo mediante el empleo de la enzima aminoacilasa. Una vez sintetizado, la mezcla del DL aminoácidos se acetila. En la producción de otros aminoácidos se han incluido también una etapa mediada por enzimas, incluyendo a la D-feniglicina, utilizada en la síntesis de penicilina semisintética, y en el caso del L-triptófano, un aminoácido esencial que puede sintetizarse a partir del indol. Estas son dos áreas importantes en el desarrollo de esta tecnología. En términos de aplicación a gran escala, la producción de aminoácidos esenciales como suplementos dietéticos presenta una importancia particular. Si una proteína celular sencilla queda establecida en los mercados de alimentación animal y humana, se puede esperar que la demanda para aminoácidos esenciales incrementaría, ya que muchas proteínas microbianas son deficitarias en algunos de estos residuos cruciales.

Tratamientos terapéuticos con enzimas: El fundamento de esta forma de terapia es simplemente la administración de una enzima concreta a un paciente, esperando con optimismo que produzca una progresiva mejoría en el mismo. El problema principal relacionado con este método es que las respuestas defensivas del organismo inactive o eliminen los compuestos extraños incorporados. En consecuencia cualquier tratamiento

que utilice la administración de una enzima, bien por vía sanguínea o por cualquier otra, debe tener en cuenta este posible inconveniente.

Órganos artificiales: Para sustituir algunas funciones del riñón y el hígado se han desarrollado órganos artificiales que contienen enzimas. Una lesión renal crónica se trata con hemodiálisis periódica, a menos que sea posible el trasplante del órgano. El hígado es un órgano multifuncional y sería imposible conseguir un sustituto artificial con la tecnología disponible actualmente. Sin embargo, sí puede reproducirse una función importante del hígado: la desintoxicación. A partir de células hepáticas se pueden obtener varias enzimas microsomales capaces de llevar a cabo la desintoxicación de una gran variedad de compuestos.

Antibióticos semi-sintéticos: Las penicilinas semisintéticas son los principales productos farmacéuticos obtenidos por tecnología enzimática. El método de fermentación tradicional permite producir la bencil-penisilína (penisilina g) como la fenoximetil- penisilina (penisilina b) y en el pasado estos dos antibióticos con gran éxito. Sin embargo, estos compuestos presentan limitaciones en su eficacia contra ciertas bacterias patógenas

Esteroides: Los esteroides se utilizan en un gran número de preparados farmacéuticos (por ejemplo la píldora contraceptiva y los antinflamatorios), por lo que los procesos empleados en la producción de estas sustancias presentan una considerable importancia económica.