Alanin-amino-transzferáz

Az alanin-aminotranszferáz (ALT) általában a leghasznosabb enzim a hepatocelluláris károsodás jelenlétének azonosítására.

áttekintés ScienceDirect

Kapcsolódó kifejezések:

  • Enzim
  • Fehérje
  • Bilirubin
  • Toxicitás
  • Májbetegség
  • Májkárosodás
  • Aszpartát-aminotranszferáz
  • Alkalikus foszfatáz

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

Nutraceuticals a májbetegségekben

Sharon M. Gwaltney-Brant, Nutraceuticals, 2016

Alanin-amino-transzferáz

Az alanin-aminotranszferáz (ALT) a máj egészségének legelterjedtebb klinikai biomarkere (Ozer et al., 2008). Ahogy a neve is mutatja, az ALT részt vesz az alanin transzaminálásában, és a májban sokkal nagyobb koncentrációban van jelen, mint más szervekben. Az ALT szivárgása a hepatocytából a vérbe a hepatocelluláris sérülést követően következik be, ahol a plazma felezési ideje körülbelül 42 óra. Bár az ALT emelkedése erősen utalhat májkárosodásra, az ALT nem májspecifikus, és a keringő ALT extrahepatikus forrásai közé tartoznak a csontváz vagy a szívizom károsodásának területei, valamint az ALT gén expresszióját fokozó gyógyszerek (pl. Fenofibrát) (Yang et al., 2014). Két ALT izoform, az ALT1 és az ALT2 relatív százalékos arányának megkülönböztetésére szolgáló vizsgálatok segíthetnek a májkárosodás és az extrahepatikus sérülés megkülönböztetésében (Rafter és mtsai, 2012).

Klinikai biokémia és hematológia

Alanin-amino-transzferáz (ALT)

Az alanin-aminotranszferáz (ALT) egy transzamináz enzim, amelyet korábban szérum glutamát-piruvát-transzaminázként (SGPT) ismertek. Az alanin-aminotranszferáz katalizálja az aminocsoport alaninból az alfa-ketoglutarátba történő átvitelét az alanin-ciklusban piruvát és glutamát képződésére. Az ALT enzim a szérumban és a szervi szövetekben található meg, különösen a májban, bár a vese, a vázizomzat és a szívizom is jelentős koncentrációval rendelkezik. Az ALT alacsonyabb szintje van a hasnyálmirigyben, a lépben és a tüdőben. Az alanin-aminotranszferáz szintje megemelkedik a szérumban jelentős sejtekrózis esetén, és a máj működésének mérésére szolgál. Az ALT szintje megemelkedhet hepatitis, pangásos szívelégtelenség, máj- vagy epeutak károsodása vagy myopathia esetén. Az étrend, a visszafogás és a gyógyszer beadása szintén befolyásolhatja a rágcsálók ALT-ját a plazmában (Evans, 2009).

Az ALT koncentrációját a NADH oxidációs módszerrel számszerűsítjük.

ENZIMOK | Enzimek fiziológiai mintákban

Az ALT meghatározása

Az ALT (korábban glutamát-piruvát-transzamináz) az aminocsoport egyensúlyi transzferreakcióját katalizálja l-alaninról 2-oxoglutarátra, így l-glutamátot és piruvátot képez; Az ALT-hez piridoxal-foszfátra van szükség koenzimként, amely amino-hordozóként működik. A fő szervekben található, például a májban, a vesében és a szívben. A májbetegségekben az ALT-aktivitás a szérumban megemelkedik.

Az ALT aktivitás mérésére szolgáló spektrofotometriás módszer két reakciót foglal magában, az ALT által katalizált reakciót és egy indikátorreakciót.

Az ALT katalizálja a reakciót ([VII] reakció), és a képződött piruvátot NADH redukálja az LDH által katalizált reakcióban (indikátorreakció, [VIII] reakció). Az aktivitást az NADH oxidációja miatt bekövetkező 340 nm-es abszorbancia csökkenésének monitorozásával mérjük. A szubsztrátkoncentrációkat elméletileg optimalizálják, a két szubsztrát által gátolt reakció kinetikája alapján, mivel az ALT-t szubsztrát- és termékgátlás egyaránt befolyásolja.

A szérumminták aktivitása a kiindulási érték 93% -ára csökken hűtőszekrényben töltött 3 nap után.

A bioanyagok felületi módosításai és azok hatása a biokompatibilitásra

Nidhi Raval,. Rakesh K. Tekade, in Biomaterials and Bionanotechnology, 2019

17.5.3.1. Alanin-amino-transzferáz

Az alanin-aminotranszferáz (ALT) egy enzim, amely főleg a májsejtekben található meg. A májon kívül a szív és az izomsejtekben is megtalálható. Az ALT funkciója az alanin átalakítása piruváttá a sejtenergia-termelés érdekében (Chen és mtsai, 2004). Így az ALT-tesztet annak szintjének mérésére végzik, különösen abban az esetben, ha a testben biopolimert alkalmaznak. Általában az egészséges egyéneknél az ALT szint meglehetősen alacsony. Májbetegség, például sárgaság vagy hepatitis esetén az ALT felszabadul a vérbe. Így az ALT-t hasznos tesztnek tekintik a májkárosodás korai felismerésében (Lin és mtsai, 2008).

Az ALT-t általában az aszpartát-aminotranszferázzal (AST), egy másik májenzimmel együtt vizsgálják a májpanel részeként. Mind az ALT, mind az AST szint általában emelkedik, amikor a máj károsodik, bár az ALT specifikusabb a májra, és egyes esetekben a kettő közül egyedüliként emelkedhet. Az AST/ALT arány kiszámítható úgy, hogy elősegítse a májkárosodás különböző okainak és súlyosságának megkülönböztetését, és segítsen megkülönböztetni a májkárosodást a szív vagy az izmok károsodásától (Lin és mtsai, 2008; Sagir és mtsai, 2008).

Az ALT szintje egészséges férfiaknál 7–55 U/L, a nőknél pedig 7–45 U/L. Az emelkedett ALT-értékek májbetegségekben figyelhetők meg, amelyeket hepatocita-pusztulás jellemez. Az értékek tízszeres növekedése figyelhető meg. A szintek elérhetik a felső referenciahatár 100-szorosát is, bár 20-50-szeres emelkedésekkel találkozunk a leggyakrabban (Lai et al., 2007). Így segít megmérni a máj által okozott károkat, amikor a testet polimer anyagnak teszik ki. Ha az ALT-szint hatalmas növekedése figyelhető meg, akkor kritikus intézkedésekre van szükség, mielőtt azt az egyénnek megadnánk (Ohgo et al., 2009).

Biomarkerek a nem klinikai gyógyszerfejlesztésben

Alanin-transzamináz

Klinikai patológia

Alanin-amino-transzferáz

A kábítószer-toxicitás és a biztonsági értékelés biomarkerei

Arturo Anadón,. María Aránzazu Martínez, in Toxikológiai biomarkerek (második kiadás), 2019

Alanin-amino-transzferáz és két izoformája

Az alanin-aminotranszferáz (ALT) a klinikai kémia arany standardja a májkárosodás vagy a hepatotoxikus hatások kimutatására. Noha a szérum ALT-mérések általános klinikai felhasználhatósága kivételes, nem mindig korrelál jól a preklinikai hisztomorfológiai adatokkal. A sérült hepatociták tartalmukat, beleértve az ALT-t és az AST-t is, felszabadítják az extracelluláris térbe. A szérum AST és az ALT aránya felhasználható a májkárosodás és más szervkárosodás megkülönböztetésére (Ozer et al., 2008). Az ALT szintje magasabb, mint az AST szintje bizonyos típusú krónikus májbetegségekben, például hepatitisben.

Az ALT két formáját azonosították, az ALT1-et és az ALT2-t, amelyeket külön gének kódoltak. A normál emberi szövetekben magas az ALT1 expressziója a májban, a vázizomban és a vesében, alacsony a szívizomban és hasnyálmirigyben nem volt kimutatható. Magas ALT2 aktivitást detektáltak a szív és a vázizomzatban, míg a májban vagy a vesében nem találtak ALT2 expressziót (Lindblom et al., 2007). Csakúgy, mint a májban, az AST és a CK hagyományos markereiben sem a specifitás, sem az érzékenység hiányzik.

Az emberek expresszálják az ALT1-et és az ALT2-t, és az enzim ezen két formája körülbelül 70% -ban azonos (Yang et al., 2002). A különböző ALT fehérjék sejtszintű és szöveti eloszlását embernél nem jellemezték, és a szérumhoz való relatív hozzájárulásuk ismeretlen. Az immunvizsgálat eredményeként meg lehet különböztetni az emberi ALT1 és ALT2-t.

Máj

A hepatocelluláris károsodás markerei

Az ALT egy enzim, amely elsősorban a hepatociták citoszoljában található meg. Az ALT felszabadul a szérumba, amikor a hepatocita membrán permeabilitása megnő, vagy ha hepatocelluláris nekrózis van. Az ALT-t tartják a máj legspecifikusabb enzimjének. Az ALT-t a szívizom, a vázizom és a vesék is termelik. 1 A májformán kívül csak az izom izoenzimje klinikailag szignifikáns. Bár nem gyakori, a súlyos izomkárosodás fokozott szérum ALT-aktivitást eredményezhet. A máj mikroszómális indukciója egyes gyógyszerek hatására az ALT-aktivitás kismértékű növekedését is eredményezheti.

Van némi vita a kutyák ALT felezési idejével kapcsolatban. Az ALT átlagos szérum felezési ideje az egyik vizsgálatban 149 perc volt, a másikban 59 óra. 2 Úgy gondolják, hogy az ALT szérum felezési ideje rövidebb a macskában, mint a kutyában. Három egészséges macska bevonásával végzett kísérletben átlagosan 207 perces felezési időt jelentettek a szérumban. 3 A macskáknál a rövidebb felezési idő azt jelenti, hogy a szérum ALT aktivitás növekedését klinikailag fontosabbnak tartják ebben a fajban. Mivel az ALT metabolizálódik a májban, a szérum felezési ideje hosszabb lehet májbetegségben szenvedő betegeknél. 4

A szérum ALT-aktivitás sorozatértékelése segíthet a prognosztizálásban, de ezt a beteg klinikai tüneteinek és egyéb laboratóriumi értékeinek figyelembevételével kell elvégezni. Általában az akut májkárosodás után csökkenő szérum ALT-aktivitás jó jelnek számít.

Az AST egy másik aminotranszferáz enzim, amelyet a hepatocelluláris szivárgás markerként alkalmaznak. Az AST a vázizomzatban, az agyban, a májban, a vesében, a szívizomban és kisebb mértékben más szövetekben található meg. 6 Az AST extrahepatikus izoenzimjei viszonylag fontosabbak, mint az ALT esetében. Az izombetegség a szérum AST aktivitásának növekedését okozhatja. Emiatt az AST-t kevésbé májspecifikusnak tekintik, mint az ALT-t. Ha azonban a szérum AST aktivitását más májenzimek és izomenzimek aktivitásával együtt vizsgáljuk, akkor általában meg lehet különböztetni az izomkárosodás okozta növekedést a májkárosodás okozta növekedéstől.

Ismét viták vannak az AST szérum felezési idejével kapcsolatban. Kutyákon az egyik vizsgálat szerint a felezési idő átlagosan 263 perc volt; egy másik tanulmány átlagosan 22 órát jelentett. 2 Egy tanulmány szerint a macskák átlagos felezési ideje 78 perc volt. Az ALT-vel ellentétben az AST jelentős része (kb. 30%) a hepatocita mitokondriumban található meg, nem pedig a citoszolban. Az AST citoszolos frakciója felszabadul a szérumba a hepatocitákból, ha a sejtmembrán permeabilitása megnő, vagy hepatocelluláris nekrózis esetén. Ezzel szemben a mitokondriális frakció csak hepatocelluláris nekrózis során szabadul fel. Az AST felszabadulása a hepatocytákból a szérumba párhuzamos az ALT felszabadulásával. Ezért, hasonlóan a szérum ALT-aktivitáshoz, a szérum AST-aktivitás is érzékeny marker a hepatocita károsodás szempontjából. Felvetették, hogy a megnövekedett AST-aktivitás érzékenyebb lehet, mint a megnövekedett ALT-aktivitás a macskák hepatocelluláris sérülésének kimutatására. A kortikoszteroidok és a fenobarbitál a szérum AST aktivitásának enyhe növekedését okozhatják. A szérum ALT és AST aktivitás mérése által nyújtott információk jelentős átfedése miatt a szérum AST aktivitásának mérése felesleges lehet.

A házi állatok diagnosztikai enzimológiája

Egy alanin-amino-transzferáz

Az alanin-aminotranszferáz (EC 2.6.1.2) (ALT), korábban glutaminos piruvát-transzamináz néven ismert, katalizálja az L-alanin és a 2-oxoglutarát reverzibilis transzaminációját piruváttá és L-glutamáttá. Az ALT, más transzaminázokkal együtt, szerepet játszik az aminosavak katabolizmusában és a szervek közötti nitrogéntranszportban. A piridoxal-5′-foszfát (PP) az ALT kofaktora, így képezi az aktív holoenzimet. A PP általában elegendő mennyiségben van jelen a szérumban ahhoz, hogy az ALT közel maximális aktivitását biztosítsa, a kutyákban csak 11%, a macskák szérumában pedig 7% inaktív apoenzim áll rendelkezésre (Stokol és Erb, 1998). Nem találtunk különbséget az inaktív apoenzim százalékos aránya között a normál állatok és a májbetegek szérumában. Két kutyát azonban 14,225% és 336% -kal nagyobb szérum ALT aktivitással azonosítottak, amikor PP-t adtak hozzá (Mesher et al., 1998). A telivér lovak egyik csoportjának ALT-értéke a szérumban inaktív apoenzim formában volt (Rej et al., 1990). Ezért, mivel vannak olyan esetek, amikor a PP korlátozni látszik a mért ALT-aktivitást, néhány, de nem minden, az ALT-re vonatkozó kereskedelmi vizsgálat mostanában hozzáadott PP-reagenst tartalmaz.

Az ALT-aktivitás több testszervben megtalálható, de az aktivitás nagysága fajonként drámaian változik. Kutyákban az ALT-aktivitás egy gramm májra legalább négyszer nagyobb, mint más szervekben, bár jelentős aktivitás tapasztalható mind a szív, mind a vázizomzatban (Clampitt és Hart, 1978; Keller, 1981; Zinkl és mtsai, 1971) . Hasonló megállapítások igazak a macskákra is, de lovaknál, szarvasmarháknál és sertéseknél az ALT-aktivitás egy gramm szövetre alig különbözik májban az izomhoz képest. Ezért az ALT szövetkoncentrációja alapján a megnövekedett ALT-aktivitás kissé specifikus a májkárosodás szempontjából kutyákban és macskákban, de nem kínál specifitást a májkárosodás kimutatására lovakban és szarvasmarhákban.

A hepatociták citoplazmájában található ALT szintén megtalálható a mitokondriumokban, de általában lényegesen alacsonyabb koncentrációban, fajtól és szövettől függően. Bár felvetődött, hogy a mitokondriális enzim lassabban szabadulhat fel a vérben a májsejtes sérülést követően, ezt a tevékenységet még mindig rosszul értik, és nem használták diagnosztikai eszközként.

Az ALT felezési ideje a vérben nincs egyértelműen meghatározva, bár a keringési idő nyilvánvalóan elég hosszú ahhoz, hogy értékelni lehessen a szervi sérülést és az esemény után órákig-napokig az ALT-t a vérbe. Kutyáknál a beszámolók 3, 20, 45 és 60 órás felezési időt javasolnak (Fleisher és Wakim, 1963; Reichard, 1959; Zinkl és mtsai, 1971). Az akut CCl4-expozíció által kiváltott csúcstevékenységet követő szérum ALT-aktivitás csökkenésének szemilogaritmikus ábrái 45 és 60 óra közötti felezési időt javasolnak kutyáknál, bár ez enyhe túlbecsülést jelenthet, mivel a sérült szövet még mindig jelen van, és hozzájárul a vérkészlet (nem publikált adatok). A macskáknak intravénásan beadott macskamájkivonatokból származó ALT felezési idejét 3-4 órára becsülték (Nilkumuhaug és Thornton, 1979). Ez összhangban áll az ALP aktivitás 6 órás felezési idejével a macskák vérében (Hoffman et al., 1977).

Enyhe vagy mérsékelt szérum ALT-aktivitás növekedést figyelnek meg olyan kutyák és macskák esetében is, akik endokrin betegségekben szenvednek, például cukorbetegségben, hyperthyreosisban, hyperadrenocorticismusban és hypothyreosisban. Például 163 (78%) cukorbetegségben szenvedő kutyánál nőtt a szérum ALT-aktivitása (Hess et al., 2000). A diabéteszes ketoacidózisban szenvedő macskák általában megnövekedett szérum ALT-aktivitással rendelkeznek (Bruskiewicz et al., 1997). A megnövekedett szérum ALT-aktivitás gyakori a hiperadrenokortikális vagy glükokortikoidokkal kezelt kutyáknál (DeNova és Prasse, 1983; Dillon és mtsai, 1980; Solter és mtsai, 1994). Patkányokon kimutatták, hogy az ALT szintézist glükokortikoidok indukálhatják a glükoneogén útvonalak működésének fokozása érdekében. Az egészséges kutyák glükokortikoidokkal végzett kísérleti kezelése azonban nem eredményezte a májszövet ALT-aktivitásának növekedését, ami arra utal, hogy a megnövekedett májtömeg nagyobb szerepet játszik, mint a megnövekedett májsejtes enzimindukció a megfigyelt megnövekedett szérum-ALT-aktivitás esetén (Solter és mtsai., 1994).

Bár legalább egy korai kutyákon végzett vizsgálat összefüggést mutatott a szérum ALT-aktivitás nagysága és a nekrózis szövettani bizonyítéka között, más vizsgálatok kevés összefüggést jelentettek (VanVleet és Albert, 1968). Hasonlóképpen, a kutyák epevezeték-lekötése a szérum ALT-aktivitásának 25-szeres növekedéséhez vezetett, minimális bizonyítékkal a hepatocelluláris nekrózisra. Amint a bevezetőben tárgyaltuk, a májsejteken kialakuló membránvérzetek kialakulásának felismerése és ezeknek a szakadásoknak a felismerése különféle körülmények között, mint például endotoxikus sokk, szén-tetraklorid okozta sérülés, kolesztázis és kísérletileg kiváltott hipoxia vezetett annak megértéséhez, a sejt citoplazmájából származó szérumenzimek növekedése lehet reverzibilis sejtsérülés esetén. Összefoglalva, a megnövekedett szérum ALT-aktivitás megfigyelése hepatocelluláris (vagy miocita) károsodást jelez, de ez nem feltétlenül jelent visszafordíthatatlan sérülést, és nem utal konkrét okra.