Щелочная фосфатаза и изоферменты

Щелочная фосфатаза (ЩФ) — это семейство мембраносвязанных ферментов, которые гидролизуют фосфатные эфиры при щелочном pH. В печеночной панели повышенный уровень сывороточной ЩФ в сочетании с гамма-глутамилтрансферазой является характерным признаком холестатического паттерна, отражающего нарушение оттока желчи. Поскольку фермент также образуется в костях, кишечнике и плаценте, для интерпретации повышения его уровня центральное значение имеет определение тканевого источника с помощью анализа изоферментов.

Definition

Щелочная фосфатаза включает группу изоферментов, которые гидролизуют фосфатные моноэфиры при щелочном pH; ее сывороточная активность повышается при холестатических заболеваниях печени и при заболеваниях костей, а анализ изоферментов используется для определения тканевого источника.

Scope

Статья охватывает биохимию щелочной фосфатазы, ее основные изоферменты и их тканевое происхождение, причины повышения печеночной ЩФ при холестазе и способы подтверждения печеночного источника. Она рассматривает ЩФ как тему клинической биохимии и не является руководством по интерпретации результатов анализов конкретного человека.

Core questions

• Какую реакцию катализирует щелочная фосфатаза и где экспрессируются ее изоферменты?
• Почему сывороточная ЩФ повышается при холестазе, а не при гепатоцеллюлярном повреждении?
• Как отличить печеночный источник от костного или другого источника?
• Какова роль ГГТ в подтверждении гепатобилиарного происхождения повышенной ЩФ?

Key concepts

• Гидролиз фосфатных моноэфиров при щелочном pH
• Тканенеспецифические (печень/кость/почка) и тканеспецифические (кишечные, плацентарные) изоферменты
• Холестатический паттерн повреждения
• Индукция ферментов и усиление синтеза в эпителии желчных протоков
• Фракционирование изоферментов и термостабильность
• Использование ГГТ для подтверждения гепатобилиарного источника
• Физиологическое повышение при росте и беременности

Mechanisms

Щелочные фосфатазы — это цинксодержащие, мембраносвязанные ферменты, которые гидролизуют фосфатные моноэфиры при щелочном pH. Существует несколько изоферментов: тканенеспецифический изофермент экспрессируется в печени, костях и почках, тогда как отдельные генные продукты дают кишечные и плацентарные формы. В печени фермент концентрируется на канальцевой мембране гепатоцитов и в эпителии желчных протоков. При холестазе нарушение оттока желчи и задержка желчных кислот увеличивают синтез фермента и способствуют его высвобождению в сыворотку, поэтому повышенная печеночная ЩФ указывает на холестатический процесс. Поскольку высокий общий уровень ЩФ может также исходить из костей (где он отражает активность остеобластов), плаценты или кишечника, источник подтверждается фракционированием изоферментов, тестированием на термостабильность или проверкой одновременно повышенной гамма-глутамилтрансферазы, что указывает на гепатобилиарное происхождение.

Clinical relevance

Сывороточная щелочная фосфатаза является основным компонентом печеночной панели и ведущим ферментным маркером холестаза. Эта статья объясняет фермент, его изоферменты и причины изменения его активности; она описывает, как маркер генерируется и интерпретируется на уровне биохимии и паттернов, и не является основой для диагностики или лечения какого-либо отдельного человека.

Epidemiology

Изолированное повышение щелочной фосфатазы является частой лабораторной находкой, которая может отражать гепатобилиарные заболевания, заболевания костей или физиологические состояния, такие как рост в детстве и третий триместр беременности; определение тканевого источника является первым шагом в ее оценке.

Evidence & guidelines

Обзоры подходов к повышенной щелочной фосфатазе и рекомендации Американского колледжа гастроэнтерологии по аномальным показателям печеночных ферментов описывают, как интерпретируется маркер, включая подтверждение печеночного источника и распознавание холестатического паттерна.

History

Щелочная фосфатаза была одним из первых сывороточных ферментов, принятых в клинической химии, и признание того, что ее тканенеспецифическая форма образуется как в печени, так и в костях, привело к разработке методов изоферментного анализа и термостабильности для разделения гепатобилиарных и скелетных источников.

Debates

Как лучше всего подтвердить источник изолированного повышенного уровня ЩФ?

Фракционирование изоферментов, тестирование на термостабильность и использование сопутствующей ГГТ имеют свои преимущества и ограничения для различения гепатобилиарного и костного источников, и практика использования того или иного метода первой линии варьируется.

Seminal works

• siddique-kowdley-2012
• kwo-2017

Frequently asked questions

Почему высокий уровень щелочной фосфатазы может быть не связан с печенью?

Тканенеспецифический изофермент экспрессируется в костях и почках, а также в печени, а отдельные изоферменты образуются в кишечнике и плаценте, поэтому повышенный общий уровень ЩФ может отражать заболевание костей, рост или беременность, а не проблемы с печенью.

Как подтверждается печеночный источник повышенной ЩФ?

Путем фракционирования изоферментов или тестирования на термостабильность, или путем проверки гамма-глутамилтрансферазы: одновременно повышенный уровень ГГТ подтверждает гепатобилиарный, а не костный источник.