Щелочная фосфатаза

Щелочная фосфатаза (ЩФ, КФ 3.1.3.1.) катализирует гидролиз органических эфиров фосфорной кислоты (фосфоэтаноламин, пирофосфаты, пиридоксаль‑5‑фосфат, β‑глицерофосфат), при этом она специфична по отношению к однозамещенным ортофосфатам, дву- и тризамещенные производные гидролизу не подвергаются. Наиболее высокая удельная активность обнаружена в эпителии тонкого кишечника и канальцев почек, в предстательной и молочной железах, в остеобластах, в плаценте. В печени ЩФ локализована в клетках эндотелия синусоидов и в гепатоцитах, примыкающих к желчным канальцам.

При электрофорезе в агаровом геле выделено 5 изоферментов: почечный, костный, кишечный, плацентарный, холестатический. Оптимум pН для активности щелочной фосфатазы находится в интервале 8,6‑10,1 в отличие от кислой фосфатазы (КФ 3.1.3.2.), находящейся в простате, тромбоцитах и работающей при кислых значениях pH. Активаторами ЩФ являются ионы Mg2+, Co2+, Mn2+, ингибиторами фермента являются оксалаты, глутаминовая кислота, цистеин, глутатион, цианиды, борнокислые соли, фосфаты.

Методы определения фосфатаз отличаются по используемому субстрату:

  1. По реакции с β‑глицерофосфатом (метод Боданского). Освобожденный в результате гидролиза фосфор реагирует с фосфомолибденовой кислотой в присутствии восстановителей (аскорбиновая кислота, эйконоген), образовавшуюся фосфомолибденовую синь колориметрируют и находят активность фермента по фосфору. Метод привлекателен использованием природного субстрата, но реакция многостадийна и длительна.
  2. Также в качестве субстрата предложено применять фенилфосфат:
  • с определением освобожденного при гидролизе фенола в реакции с фосфорновольфрамово‑фосфомолибденовой кислотой;
  • с идентификацией фенола в реакции с 4‑аминоантипирином по образованию цветного хромогена.
  1. Кроме того, в качестве субстратов были предложены нафтилсульфат, фенолфталеинмоно‑ и дифосфат, тимолфталеинмонофосфат.
  2. Наиболее специфичным и простым является метод Бессея‑Лоури‑Брока, основанный на ферментативном гидролизе п‑нитрофенилфосфата. Субстрат легко гидролизуется, дает минимальные различия для изоферментов ЩФ в оптимизированной концентрации, метод достаточно чувствителен.

В качестве унифицированных утверждены следующие два метода: с субстратом β‑глицерофосфатом в глицерофосфатном буфере и метод с субстратом п‑нитро­фенил­фосфатом в глициновом буфере.

Для определения изоферментов ЩФ предложены:

  1. Электрофорез на ПААГ, пленках ацетата целлюлозы, крахмале, при этом определяется по крайней мере 11 изоферментов, электрофорез на полиакриламидном геле является наиболее точным методом получения печеночного и костного изоферментов;
  2. Тепловая инактивация, основана на различной чувствительности отдельных изоферментов к нагреванию.Нагрев в течение 10 мин при 56°С снижает активность изоферментов: костного (до 85‑90% исходной), кишечного (до 50‑65% исходной), печеночного (до 50‑75% исходной).
  3. Подавление активности L‑фенилаланином и мочевиной.

Определение активности щелочной фосфатазы
по расщеплению п‑нитрофенилфосфата
в глициновом буфере

Принцип

Активированная хлоридом магния щелочная фосфатаза расщепляет п‑нитро­фенилфосфат с образованием п‑нитрофенола и фосфата. п‑Нитро­фенол в щелочной среде дает желтое окрашивание.

Нормальные величины

Сыворотка указанный метод 278‑830 ммоль/с·л
или 0,02‑0,05 МЕ
(с β‑глицерофосфатом) 0,5‑1,3 ммоль/ч·л
или 0,010‑0,022 МЕ

Клинико‑диагностическое значение.

Повышение активности фермента встречается при заболеваниях печени, сопровождающихся явлениями холестаза: механическая желтуха (5‑10‑кратное повышение уровня), холангит и холангиолит, инфекционный мононуклеоз, лимфогранулематоз с поражением костей, при вирусном гепатите активность фермента остается нормальной или умеренно повышается, цирроз печени (с лимфой проникает ЩФ тонкого кишечника), больших величин активность энзима достигает при острой желтой дистрофии печени. Рост активности ЩФ наблюдается при заболеваниях костей: метастазы рака в кости, миеломная болезнь, остеогенная саркома, болезнь Педжета (деформирующее поражение кости). Гиперферментемия определяется также при рахите, размягчении костной ткани, может быть при остеопорозах, переломах, доброкачественных костных опухолях. При заболеваниях почек увеличение активности фермента связано с нарушением метаболизма витамина D и вторичным гиперпаратиреозом.

Уменьшение активности щелочной фосфатазы отмечается при нарушениях роста кости (авитаминоз С, ахондроплазия, кретинизм), гипотиреозе, гипофосфатаземии, выраженной анемии. 

Вы можете спросить или оставить свое мнение.