Лактатдехидрогенази

Показания за определяне на лактатдехидрогеназите

• диагностика и динамично проследяване на не съвсем пресен миокарден инфаркт или реинфаркт
• диагностика и диспансерен контрол на мегалобластни анемии
• диагностика и диспансерно наблюдение на хемолитични анемии

Биологичен материал

• серум (напълно свободен от хемолиза!);

Концентрацията на ЛДХ в еритроцитите е около 350 пъти по-висока, отколкото в кръвната плазма. Поради това и най-слабо изразената хемолиза поради неправилно вземане на кръвта и отделяне на серума води до фалшиво повишаване на серумната активност на ензима.

Лактатдехидрогеназите(ЛДХ) катализират обратимата реакция:

Лактат + НАД+  ⇔ЛДХ⇔  пируват + НАД.Н + Н+

Всяка молекула ЛДХ е образувана от четири субединици. Тяхната синтеза се определя от три локуса. В сърдечната мускулатура се намират в най-висока концентрация веригите В, които поради това се означават и като вериги Н (от нем. Herz - сърце). Генният локус А управлява синтезата на веригите А, които поради високата скорост на синтезата си в скелетната мускулатура се означават още и като вериги М. Продуктът на третия - локус С, се намира само в спермата и тестисите. В останалите тъкани на организма не се установява активност на този ген. Той няма значение в клиничната диагностика. След завършване на синтезата си веригите Н и М образуват тетрамери. Съществуват 5 изоензима на ЛДХ, чието диференциране се постига в зависимост от броя на включените в молекулата им полипептидни вериги Н и М. Активността на отделните локуси в тъканите на организма е много различна. В миокарда и еритроцитите се синтезират предимно вериги Н. В скелетната мускулатура и чернодробната тъкан преобладава синтезата на вериги М. Диференцираната синтеза обуславя опитите с помощта на изследване на изоензимите на ЛДХ да се постигне по-добра топична диагностика, отколкото чрез изследване на общата активност на ЛДХ. Изоензимите на ЛДХ се различават по електрофоретичната подвижност.

Разпределение на изоензимите на лактатдехидрогеназите в тъканите и органите

При алкално рН всички изоензими се придвижват към анода. Най-бързо се придвижват тези изоензими, които имат най-високо съдържание на вериги Н. На този принцип са разграничени изоензимите с означения ЛДХ1 (H4), ЛДХ2 (Н3М), ЛДХ3 (Н2М2), ЛДХ4 (НМ3) и ЛДХ5 (М4). При електрофоретично разделяне могат да бъдат получени повече от пет изоензима на ЛДХ. Това се обяснява с факта, че в локусите А и В освен обичайните се изявяват понякога и редки алели. Когато даден индивид е хетерозигот, чрез един от двата локуса в клетките на opганизма му се изграждат не два, а три вида субединици на ЛДХ (например Н, Н+ и М). Съответно на това вместо 5 в такъв случай има 15 изоензима. Различните каталитични свойства на полипептидните вериги Н и М (субстратна специфичност, субстратен оптимум, потискане и други) имат значение за лабораторната диагностика. Възможни са изследвания, при които в по-голяма или по-малка степен се определя активността само на един тип полипептидни вериги и се получава информация за строежа на изоензимите в биологичната течност. Поради тези различия практически не е възможно да бъде извършено определяне на общата активност на ЛДХ, при което всички изоензими на ЛДХ да бъдат оценени правилно, да бъде измерена тяхната активност съответно на действителната им наличност в пробата. При съпоставяне на стойностите на ЛДХ, определени в различни лаборатории, и при ползване на литературни данни за активността на ЛДХ трябва да се обръща внимание на условията, при които е осъществено изследването. Това е причината за противоречивите клинични преценки на диагностичната стойност на тази група ензими. Ниската субстратна специфичност на изоензимите на ЛДХ се свързва преди всичко с каталитичната активност на полипептидните вериги Н. Освен пируват те хидрират и други алфа-кетокиселини. Сред преработваните от тях субстрати на второ място по скорост на "преработване" след пирувата е алфакетобутиратът. Веригите М практически не оказват влияние на обмяната на тази кетокиселина. Поради това при определяне на активността на ЛДХ с алфакетобутират като субстрат се "залавят" преди всичко изоензими, изградени от по-голям брой вериги Н (ЛДХ1 и ЛДХ2). Определената по този начин активност се означава като алфахидроксибутиратдехидрогеназна активност (ХБДХ), макар че в случая не се отнася за активност на определен ензимен белтък, а на два изоензима на ЛДХ - ЛДХ1 и ЛДХ2.

Лактатдехидрогеназите са цитоплазматични ензими. При увреждане на пропускливостта на клетъчната мембрана ензимът преминава в междуклетъчното пространство и оттам в кръвната плазма. Поради значителната си молекулна маса - 130 000, в тетрамерна форма ензимът не се филтрува с урината, a ce разгражда от протеази или се фагоцитира. Полуживотът за ЛДХ1 и ЛДХ2 е 50 - 170 часа, а за ЛДХ4 и ЛДХ5 - 8 - 12 часа. При клиничното приложение на изследването на ЛДХ най-съществено значение има определянето на активността на ЛДХ1 и ЛДХ2 при миокарден инфаркт и при хемолитични и мегалобластни анемии. За тази цел се използва модификация за определяне на общата активност, която залавя предимно тези изоензими, а също така и пряко определяне на алфахидроксибутиратдехидрогеназната активност.