Диагностическое значение изоферментов лактатдегидрогеназы

450

Все заболевания и состояния, протекающие с повышением проницаемости клеточных мембран, увеличением распада клеток и гипоксией (активация гликолиза) сопровождаются возрастанием общей активности ЛДГ в сыворотке крови.

Лактатдегидрогеназа (L-лактат-НАД-оксидоредуктаза, ЛДГ, КФ 1.1.1.27) – цинксодержащий фермент гликолиза, который обратимо катализирует окисление лактата в пируват.

ЛДГ присутствует в клетках практически всех тканей организма человека, локализована в растворимой части цитоплазмы. Наибольшая активность ЛДГ обнаруживается в сердечной мышце, корковом слое почек, скелетных мышцах, печени, поджелудочной железе, селезенке, эритроцитах. Активность ЛДГ в сыворотке крови является производной от поступления данного фермента из различных органов и тканей, присутствует в крови здорового человека независимо от его пола и возраста. В основе повышения активности ЛДГ в сыворотке крови лежат два основных механизма: увеличение освобождения ЛДГ из клеток в кровь вследствие повышения проницаемости клеточных мембран и/или распада клеток и увеличение выхода ЛДГ в кровь при активации гликолиза и возрастании активности ЛДГ в клетках (ЛДГ – ключевой фермент финальной стадии гликолиза). Все заболевания и состояния, протекающие с повышением проницаемости клеточных мембран, увеличением распада клеток и гипоксией (активация гликолиза) сопровождаются возрастанием общей активности ЛДГ в сыворотке крови.

Увеличение общей активности ЛДГ в сыворотке крови отмечено:

  • при заболеваниях сердца:
    • острый инфаркт миокарда,
    • миокардиты различного генеза,
    • сердечно-сосудистая и сердечно-легочная недостаточность;
  • заболеваниях скелетной мускулатуры:
    • прогрессирующая миодистрофия,
    • воспалительные и дегенеративные заболевания мышц,
    • травмы мышц,
    • дерматомиозит;
  • заболеваниях печени:
    • острый гепатит,
    • обострение хронического гепатита,
    • обтурационные заболевания печени с вторичным повреждением гепатоцитов,
    • цирроз печени,
    • «застойная печень»,
    • карцинома печени;
  • заболеваниях почек, особенно сопровождающихся острым некрозом;
  • заболеваниях поджелудочной железы:
    • острый панкреатит,
    • обострение хронического панкреатита,
    • панкреонекроз (особенно начальные стадии);
  • заболеваниях крови:
    • гемолитические анемии любого генеза,
    • мегалобластные анемии (В12- и фолиеводефицитные),
    • другие формы анемий,
    • лейкозы;
  • заболеваниях легких:
    • инфаркт легкого (острый),
    • пневмония (острая очаговая, крупозная, обострение хронической пневмонии),
    • эмболия легочной артерии,
    • сердечно-легочная недостаточность;
  • заболеваниях с вовлечением лимфатической системы:
    • инфекционный мононуклеоз,
    • лимфогрануломатоз,
    • лимфомы,
    • лимфолейкоз;
  • обширном карциноматозе;
  •  гипертермии;
  •  тяжелой физической нагрузке;
  •  приеме анаболических стероидов, гепатотоксических препаратов, этанола.

Разнообразие патологических состояний, при которых наблюдается увеличение активности ЛДГ в сыворотке крови, обусловлено особенностями строения и функционирования фермента. ЛДГ – тетрамер, состоит из двух типов субъединиц, связанных в молекуле силами ионных и водородных взаимодействий: М-субъединицы (синтезируется, главным образом, в тканях с анаэробным типом метаболизма) и Н-субъединицы (присутствует преимущественно в тканях с аэробным типом метаболизма). В цитоплазме клеток и сыворотке крови ЛДГ представлена пятью изоферментами, обозначаемыми в соответствии с их подвижностью в электрическом поле (от катода к аноду): анод – ЛДГ-1 (НННН), ЛДГ-2 (НННМ), ЛДГ-3 (ННММ), ЛДГ-4 (НМММ) и ЛДГ-5 (ММММ) – катод. Изоферментный состав ЛДГ органоспецифичен: ЛДГ-1 и ЛДГ-2 преобладают в миокарде, эритроцитах, корковом слое почек (ЛДГ-1); ЛДГ-3 – в легких, поджелудочной железе, селезенке, лимфоидной ткани, тромбоцитах; ЛДГ-4 и ЛДГ-5 – в печени и скелетных мышцах (табл. 1).

Таблица 1

Доля активности изоферментов лактатдегидрогеназы (%) в различных тканях

Орган или ткань

ЛДГ-1

ЛДГ-2

ЛДГ-3

ЛДГ-4

ЛДГ-5

Сердечная мышца

>70

15–29

15–29

0–14

0–14

Эритроциты

30–49

30–49

0–14

0–14

0–14

Почки

30–49

0–14

0–14

0–14

0–14

Легкие

0–14

15–29

30–49

15–29

15–29

Селезенка

0–14

0–14

30–49

15–29

15–29

Скелетные мышцы

0–14

0–14

15–29

15–29

30–49

Печень

0–14

0–14

0–14

15–29

>70

Сыворотка крови

15–29

50–69

15–29

0–14

0–14

Для определения относительного содержания изоферментов ЛДГ используют ряд физико-химических методов – электрофорез, ионообменную хроматографию, иммунохимические и некоторые другие методы; метод электрофореза изоферментов ЛДГ является референтным.

Методом электрофореза на любой поддерживающей среде в сыворотке крови удается разделить все пять изоферментов ЛДГ (рис. 1). Референтные интервалы изоферментов ЛДГ в значительной степени зависят от метода разделения изоферментов, однако, независимо от метода разделения, процентное содержание ЛДГ-2 в сыворотке крови здорового человека выше, чем ЛДГ-1 (рис. 2). При электрофоретическом разделении ЛДГ на геле агарозы диапазон референтных значений изоферментов ЛДГ сыворотки крови составляет (М±2SD) (в процентах от общей активности ЛДГ): ЛДГ-1 – 16,1 – 31,5; ЛДГ-2 – 29,2 – 41,6; ЛДГ-3 – 17,0 – 26,2; ЛДГ-4 – 5,9 – 12,3; ЛДГ-5 – 3,2 – 17,3.

Повреждение того или иного органа изменяет изоферментный спектр ЛДГ сыворотки крови, причем эти изменения обусловлены спецификой изоферментного состава поврежденного органа. В настоящее время накоплено большое количество данных о распределении изоферментов ЛДГ в тканях и об изменении спектра изоферментов ЛДГ в сыворотке крови при различных заболеваниях (табл. 2).

Таблица 2

Возрастание доли изоферментов лактатдегидрогеназы в сыворотке крови при различных заболеваниях

ЛДГ-1 и ЛДГ-2

ЛДГ-3

ЛДГ-4 и ЛДГ-5

Заболевания сердца

Болезни «красной» крови

Острый некроз почек

Прогрессирующая мышечная дистрофия

Злокачественные опухоли мужских и женских половых органов

Заболевания легких Заболевания поджелудочной железы

Заболевания с вовлечением лимфоидной системы, в т. ч. лимфомы и лимфолейкозы

Заболевания печени

Повреждение и заболевания скелетных мышц

Злокачественные новообразования различных органов

Увеличение активности ЛДГ-1 и/или ЛДГ-2 в первую очередь ассоциируется с повреждением миокарда. При остром инфаркте миокарда активность ЛДГ-1 и ЛДГ-2 в сыворотке крови увеличивается через 12–24 ч после приступа (опережая пик общей активности ЛДГ, увеличение которой начинается через 8–10 ч после приступа, достигает максимума через 24–72 ч и остается повышенной на протяжении 7–10 дней заболевания) и остается повышенной даже после нормализации общей активности ЛДГ – до 15 дней и более, в зависимости от тяжести состояния пациента. При стенокардии изоферментный спектр ЛДГ сыворотки крови, как правило, остается без изменений, незначительное увеличение ЛДГ-1 и ЛДГ-2 в этом случае указывает на мелкие очаги некроза в миокарде. Повышение ЛДГ-1 и ЛДГ-2 в сыворотке крови, отмечаемое при миокардитах различного генеза, обусловлено увеличением проницаемости мембран и повреждением клеток сердечной мышцы.

Увеличение активности изоферментов ЛДГ-1 и ЛДГ-2 при заболеваниях «красной» крови (гемолитические анемии любого генеза, мегалобластные анемии, полицитемия) связывают с разрушением эритроцитов, для цитоплазмы которых характерна высокая активность этих изоферментов ЛДГ. При стенокардии, протекающей на фоне некоторых заболеваний крови, в частности мегалобластной анемии, также отмечается увеличение активности ЛДГ-1 и ЛДГ-2 в сыворотке крови, основным источником которых являются эритроциты; в таких случаях для исключения инфаркта миокарда необходимы дополнительные исследования – определение кардиомаркеров.

При прогрессирующей мышечной дистрофии в сыворотке крови повышается активность ЛДГ-1 и ЛДГ-2, что, на первый взгляд, представляется парадоксальным, поскольку в «здоровой» мышечной ткани преобладают ЛДГ-4 и ЛДГ-5; однако при прогрессирующей миодистрофии в этой ткани значительно снижается активность ЛДГ-4 и ЛДГ-5 и возрастает активность ЛДГ-1 и ЛДГ-2, при этом степень уменьшения ЛДГ-4 и ЛДГ-5 в мышечной ткани коррелирует с тяжестью заболевания.

Изолированное увеличение активности ЛДГ-1 отмечено и при остром некрозе коры почки, что связывают с высоким содержанием ЛДГ-1 в ткани почки, особенно в корковом слое. Активность ЛДГ-1 в крови повышена при опухолях мужских и женских половых органов (особенно при опухолях, затрагивающих зародышевые клетки: тератоме, семиноме яичка, дисгерминоме яичника). Возможность повышения активности ЛДГ-1 при опухолевом процессе следует учитывать при диагностике инфаркта миокарда.

Повышение активности ЛДГ-3 в крови имеет место, в первую очередь, при заболеваниях легких. В ткани легких преобладает изофермент ЛДГ-3; при патологических процессах в легких возрастает выход изофермента из ткани и, соответственно, повышается активность ЛДГ-3 в сыворотке крови. Повышение активности ЛДГ-3 отмечается при пневмониях (острые очаговые, крупозная, обострение хронической пневмонии), а также при заболеваниях сердечно-сосудистой системы с преобладанием недостаточности по малому кругу кровообращения, когда в патологический процесс вовлекается легочная ткань. Увеличение активности ЛДГ-3 наблюдается при тромбозе легочной артерии; резкое увеличение активности ЛДГ-3 при эмболии легочной артерии объясняется не только выходом изофермента из легочной ткани, но и массированным освобождением ЛДГ-3 из тромбоцитов: основным изоферментом ЛДГ в тромбоцитах является ЛДГ-3.

При заболеваниях поджелудочной железы возрастание ЛДГ-3 в сыворотке крови объясняется высоким содержанием изофермента в ткани этого органа и повышенным освобождением изофермента в кровь при заболевании или повреждении железы.

ЛДГ-3 является также преобладающим изоферментом ЛДГ в клетках лимфоидной ткани, что объясняет возрастание его в крови у больных разными видами лимфом или лимфолейкозов, инфекционным мононуклеозом, лимфогрануломатозом или другими заболеваниями, развивающимися с вовлечением лимфоидной ткани. Увеличение ЛДГ-3 в сочетании с другими изоферментами ЛДГ наблюдается также при многих онкологических заболеваниях.

Повышение в крови активности изоферментов ЛДГ-4 и ЛДГ-5, являющихся преобладающими изоферментами ЛДГ в ткани печени, чаще всего связывают с патологией печени, с увеличением освобождения в кровь ЛДГ-5 и в меньшей степени – ЛДГ-4 при повреждении гепатоцитов. Повышение активности ЛДГ-4 и ЛДГ-5, сопровождаемое снижением ЛДГ-1 и ЛДГ-2,  имеет место при острых гепатитах и обострении хронических гепатитов, обструктивных заболеваниях печени с вторичным повреждением гепатоцитов, циррозе печени, карциноме печени, «застойной печени» (сердечная недостаточность с преобладанием застоя по большому кругу кровообращения).

Увеличение активности ЛДГ-4 и ЛДГ-5 при повреждении и заболеваниях скелетных мышц (травмы, воспалительные и дегенеративные заболевания скелетной мускулатуры) обусловлено высоким содержанием этих изоферментов в мышечных клетках и увеличением освобождения их в кровь при повреждении миоцитов и повышении проницаемости клеточных мембран. Необходимо помнить, что, как указывалось выше, при прогрессирующей миодистрофии имеет место снижение активности изоферментов ЛДГ-4 и ЛДГ-5 и увеличение активности ЛДГ-1 и ЛДГ-2.

Возрастание доли ЛДГ-4 и ЛДГ-5 отмечают часто при злокачественных новообразованиях, что связано с преобладанием изоферментов в опухолевых клетках.

Cочетание различных видов патологии, протекающих с повышением общей активности ЛДГ, одновременное увеличение освобождения ЛДГ из нескольких различных органов и тканей может существенно искажать изоферментный спектр ЛДГ сыворотки крови и затруднять интерпретацию полученных результатов. В то же время, возможно, именно сочетанием различных видов патологии объясняется тот факт, что у ряда пациентов увеличение общей активности ЛДГ не сопровождается изменением изоферментного спектра ЛДГ сыворотки крови: соотношение изоферментов ЛДГ не отличается от «нормального» и рассматривается как «изоморфное распределение изоферментов ЛДГ» (рис. 3).

Спектр изоферментов ЛДГ при неопластических процессах существенно изменяется, при этих заболеваниях источником изоферментов ЛДГ является не только неопластическая ткань, но и ткани, разрушаемые метастазами. При злокачественных новообразованиях для ЛДГ, как и для ряда других ферментов, характерен синтез изоферментов, свойственных недифференцированным эмбриональным тканям, с преобладанием ЛДГ-2 и ЛДГ-3, а также ЛДГ-4. При онкологических заболеваниях выявлено несколько видов изменения соотношения изоферментов ЛДГ. Повышение активности ЛДГ-2 и ЛДГ-3 (реже – одного из этих изоферментов) отмечают при острых лейкозах. У здоровых лиц в лейкоцитах распределение в спектре изоферментов ЛДГ следующее: активность ЛДГ-3 > ЛДГ-2 > ЛДГ-4 > ЛДГ-1 > ЛДГ-5; при лейкозах это соотношение меняется, преобладает активность ЛДГ-2: ЛДГ-2 > ЛДГ-3 > ЛДГ-1 > ЛДГ-4 > ЛДГ-5; отмечена прямо пропорциональная зависимость между повышением активности ЛДГ-2 и ЛДГ-3 и количеством незрелых клеток. Высокое содержание изоферментов ЛДГ-2 и ЛДГ-3 в опухолевых клетках обусловливает увеличение активности названных изоферментов при обширном канцероматозе. Увеличение активности ЛДГ-4 и ЛДГ-5 выявлено при опухолях простаты, матки, молочных желез, желудка, толстой кишки, мочевого пузыря и некоторых типах опухолей мозга. Активность ЛДГ-2, ЛДГ-3, ЛДГ-4 увеличена у больных лейкемией, злокачественной лимфомой, нейробластомой, феохромацитомой, при опухолях полости рта, раке бронхов и некоторых типах опухолей мозга (рис. 4). Увеличение активности ЛДГ-1 отмечено в сыворотке крови больных с некоторыми типами опухолей мозга и разными типами опухолей половых органов. Возможность повышения активности ЛДГ-1 при опухолевом процессе следует учитывать при диагностике инфаркта миокарда.

Таким образом, при повышенной общей активности ЛДГ, когда степень ее увеличения и динамика изменений активности не соответствуют предполагаемому диагнозу, исследование спектра изоферментов ЛДГ может оказать существенную помощь в дифференциальной диагностике заболеваний, определении локализации поражения (орган или ткань), выработке алгоритма дальнейших диагностических и лечебных мероприятий. Вместе с тем следует подчеркнуть, что повышение общей активности ЛДГ в сыворотке крови далеко не всегда является показанием к исследованию ее изоферментного спектра. В тех случаях, когда при той или иной патологии повышение активности ЛДГ вполне закономерно, а диагноз может быть установлен и подтвержден, наряду с данными анамнеза и оценкой клинического статуса пациента, определением других достаточно информативных (а, возможно, и специфических) лабораторных показателей, исследования спектра изоферментов ЛДГ не являются обязательными.

Ситуации со значительным увеличением общей активности ЛДГ в сыворотке крови, с тенденцией к ее дальнейшему нарастанию, при невозможности по изоферментному спектру ЛДГ определить пораженный орган или ткань, и особенно если выявлены выраженные изменения ЛДГ-3, могут служить указанием на возможность развития онкозаболевания и диктовать необходимость всестороннего и углубленного обследования таких пациентов.



Подписка на статьи

Чтобы не пропустить ни одной важной или интересной статьи, подпишитесь на рассылку. Это бесплатно.

Мероприятия

Мероприятия

Повышаем квалификацию

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Живое общение с редакцией

А еще...

Интервью

Врачей обяжут сообщать о потенциальных донорах

Врачей обяжут сообщать о потенциальных донорах

Алексей ПИНЧУК: журналу «Здравоохранение». Главные темы беседы – изменение правового поля донорства в России





Наши продукты




















© МЦФЭР, 2006 – 2016. Все права защищены.

Портал zdrav.ru - медицинский портал для медицинских работников. Новости и статьи для главных врачей, медицинских сестер, заместителей главного врача, специалистов по качеству медицинской помощи, заведующих КДЛ, медицинских юристов, экономистов ЛПУ, провизоров и руководителей аптек.

Информация на данном сайте предназначена только для медицинских работников. Ознакомьтесь с соглашением об использовании.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации Эл № ФС77-38302 от 30.11.2009


  • Мы в соцсетях
Сайт предназначен для медицинских работников!

Чтобы продолжить чтение статей на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

— 9400 статей
— 4000 ответов на вопросы
— 80 видеосеминаров
— множество форм и образцов документов
— бесплатная правовая база
— полезные калькуляторы

Вы также получите подарок — журнал в формате pdf

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт
Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Сайт предназначен для медицинских работников!

Чтобы продолжить чтение статей на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

— 9400 статей
— 4000 ответов на вопросы
— 80 видеосеминаров
— множество форм и образцов документов
— бесплатная правовая база
— полезные калькуляторы

Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт
Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
×
Сайт предназначен для медицинских работников!

Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

— 9400 статей
— 4000 ответов на вопросы
— 80 видеосеминаров
— множество форм и образцов документов
— бесплатная правовая база
— полезные калькуляторы

Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт
Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
×
Сайт предназначен для медицинских работников!

Чтобы скачать файл на портале ZDRAV.RU, пожалуйста, зарегистрируйтесь.
Это займет всего 57 секунд. Для вас будут доступны:

— 9400 статей
— 4000 ответов на вопросы
— 80 видеосеминаров
— множество форм и образцов документов
— бесплатная правовая база
— полезные калькуляторы

Вы также получите подарок — pdf- журнал «Здравоохранение»

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Я тут впервые
И получить доступ на сайт
Займет минуту!
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
×