Аланин- и аспартатаминотрансфераза (ALT, AST)

Аланинаминотрансферазата (ALT) и аспартатаминотрансферазата (AST) са вътреклетъчни ензими, катализиращи прехвърлянето на аминогрупа от аланин или аспартат към кетокиселина, свързвайки аминокиселинния и въглехидратния метаболизъм. При увреждане на хепатоцитите ензимите се отделят в кръвта, поради което повишаването на серумните ALT и AST е основният биохимичен маркер на хепатоцелуларно увреждане и най-широко използваната двойка в чернодробния панел.

Definition

ALT и AST са аминотрансферазни ензими, зависими от пиридоксалфосфат, чиято серумна активност нараства при увреждане на мембраните на хепатоцитите; те са стандартните биохимични индикатори на хепатоцелуларно увреждане в чернодробния панел.

Scope

Статията обхваща биохимията на двете трансаминази, тяхното тъканно разпределение и субклетъчна локализация, защо тяхното серумно повишаване маркира хепатоцитно увреждане, а не загуба на функция, и интерпретативната роля на отношението AST/ALT (съотношение на De Ritis). Темата се разглежда като клинично-биохимична и не представлява ръководство за тълкуване на резултатите при отделен пациент.

Core questions

• Какви биохимични реакции катализират ALT и AST и къде са локализирани ензимите в клетките и тъканите?
• Защо серумната трансаминазна активност нараства при хепатоцелуларно увреждане, а не при загуба на чернодробна функция?
• Какво допринася отношението AST/ALT (на De Ritis) за интерпретацията?
• Защо ALT е по-чернодробноспецифична от AST?

Key concepts

• Трансаминиране и кофактор пиридоксал-5'-фосфат
• ALT — предимно цитозолна; AST — цитозолна и митохондриална изоензимна форма
• Ензимно изтичане като механизъм на серумното повишаване
• Относителна чернодробна специфичност на ALT в сравнение с широкото тъканно разпределение на AST
• Тип хепатоцелуларно увреждане
• Отношение AST/ALT (на De Ritis)
• Горна граница на нормата и полово-специфични референтни интервали

Mechanisms

И двата ензима катализират обратими трансаминационни реакции, прехвърляйки аминогрупа към алфа-кетоглутарат с образуване на глутамат, като пиридоксал-5'-фосфатът (витамин B6) е кофактор: ALT действа върху аланин с образуване на пируват, а AST — върху аспартат с образуване на оксалоацетат. ALT е преди всичко цитозолен ензим и е концентриран в черния дроб, което го прави относително чернодробноспецифичен; AST съществува като цитозолна и митохондриална изоензимна форма и е в изобилие в черния дроб, сърдечния и скелетния мускул, бъбреците и еритроцитите, поради което е по-малко специфичен. При увреждане на плазмените мембрани на хепатоцитите цитозолните ензими се отделят в кръвообращението, а при по-тежко увреждане се освобождава и митохондриалната AST. Тъй като повишаването отразява клетъчно изтичане, изразените увеличения показват степента на увреждане, а не функционалния капацитет на черния дроб. Отношението на AST към ALT, въведено от Fernando De Ritis, помага за характеризирането на типа увреждане.

Clinical relevance

Серумните ALT и AST са най-широко използваните маркери на увреждане на чернодробните клетки и рутинна част от биохимичния скрининг. Тази статия обяснява какво представляват ензимите и защо серумната им активност се променя; тя описва генерирането и интерпретирането на тези маркери на биохимично и моделно ниво и не служи за основа при диагностициране или лечение на отделен пациент.

Epidemiology

Леко повишените аминотрансферази са чести в общата популация и нерядко се установяват случайно при безсимптомни лица, като метаболитно свързаната мастна чернодробна болест е водещ корелат; популационни изследвания са изследвали как нивата на аминотрансферазите и отношението AST/ALT се свързват с изходите дори в рамките на конвенционалните референтни стойности.

Evidence & guidelines

Клиничните ръководства, като например ръководството на Американския колеж по гастроентерология, разглеждат как да се интерпретират и изследват повишените аминотрансферази и подчертават необходимостта от определяне на истинската горна граница на нормата; прегледни статии и учебници по клинична химия описват ензимите и съотношението на De Ritis.

History

Серумната трансаминазна активност е разработена като клиничен маркер на тъканно увреждане през 50-те години на XX в., когато спектрофотометричните методи, като метода на Karmen, направиха измерването практично осъществимо; Fernando De Ritis и сътрудниците му описват диагностичната стойност на отношението AST/ALT при вирусен хепатит през 1957 г., а съотношението все още носи неговото име.

Debates

Каква е правилната горна граница на нормата за ALT?

Конвенционалните референтни интервали може да са установени въз основа на популации, включващи лица с неоткрита мастна чернодробна болест, което поражда аргументи за снижаване и полово-диференциране на горната граница на нормата с цел подобряване на чувствителността за чернодробно заболяване.

Key figures

• Fernando De Ritis
• Arthur Karmen

Seminal works

• pratt-kaplan-2000
• kwo-2017

Frequently asked questions

Защо ALT се счита за по-чернодробноспецифична от AST?

ALT е концентрирана в черния дроб и е предимно цитозолна, докато AST се среща в изобилие и в сърцето, скелетния мускул, бъбреците и еритроцитите, поради което повишаването на AST може да произхожда от източници, различни от черния дроб.

Какво представлява съотношението на De Ritis?

Това е отношението на активността на AST към активността на ALT, наречено на Fernando De Ritis; относителните стойности на двата ензима се използват за характеризиране на типа чернодробно увреждане.