Alaninaminotransferas och aspartataminotransferas (ALT, AST)

Alaninaminotransferas (ALT) och aspartataminotransferas (AST) är intracellulära enzymer som katalyserar överföringen av en aminogrupp från alanin respektive aspartat till en ketosyra, och därigenom kopplar samman aminosyre- och kolhydratmetabolismen. Vid hepatocytskada läcker enzymerna ut i blodet, varför en stegring av serum-ALT och serum-AST utgör den viktigaste biokemiska markören för hepatocellulärt cellulärt skada och det mest använda paret i leveranalyspaketet.

Definition

ALT och AST är pyridoxalfosfatberoende aminotransferaser vars serumaktivitet stiger när hepatocytmembranen skadas; de är standardbiokemiska indikatorer på hepatocellulärt skada i leveranalyspaketet.

Scope

Avsnittet täcker biokemi för de båda transaminaserna, deras vävnadsdistribution och subcellulära lokalisering, varför deras stegring i serum markerar hepatocytskada snarare än förlorad leverfunktion, samt den tolkande rollen för AST/ALT-kvoten (De Ritis kvot). Det behandlar markörerna som ett kliniskt-biokemiskt ämne och är inte vägledning för tolkning av enskilda individers provresultat.

Core questions

• Vilka biokemiska reaktioner katalyserar ALT och AST, och var är enzymerna lokaliserade i celler och vävnader?
• Varför stiger serumtransaminasaktiviteten vid hepatocellulärt skada snarare än vid förlorad leverfunktion?
• Vad tillför AST/ALT-kvoten (De Ritis kvot) vid tolkning?
• Varför är ALT mer leverspecifikt än AST?

Key concepts

• Transaminering och pyridoxal-5'-fosfat som kofaktor
• ALT företrädesvis cytosoliskt; AST med cytosoliska och mitokondriella isoformer
• Enzymläckage som mekanism för serumstegring
• ALT:s relativa leverspecificitet kontra AST:s breda vävnadsdistribution
• Hepatocellulärt skademönster
• AST/ALT-kvoten (De Ritis kvot)
• Övre normalgräns och könsspecifika referensintervall

Mechanisms

Båda enzymerna katalyserar reversibel transaminering, där en aminogrupp överförs till alfa-ketoglutarat för att bilda glutamat, med pyridoxal-5'-fosfat (vitamin B6) som kofaktor: ALT verkar på alanin och ger pyruvat, AST på aspartat och ger oxaloacetat. ALT är huvudsakligen cytosoliskt och koncentrerat i levern, vilket gör det relativt leverspecifikt; AST förekommer som både cytosoliska och mitokondriella isoenzym och är rikligt förekommande i lever, hjärt- och skelettmuskulatur, njure och erytrocyter, varför det är mindre specifikt. När hepatocyternas plasmamembran skadas läcker de cytosoliska enzymerna ut i cirkulationen, och vid mer uttalad skada frisätts även mitokondriellt AST. Eftersom stegringen avspeglar cellläckage, indikerar markanta förhöjningar skadans omfattning, inte leverns funktionskapacitet. Kvoten mellan AST och ALT, introducerad av Fernando De Ritis, bidrar till att karakterisera skademönstret.

Clinical relevance

Serum-ALT och serum-AST är de mest använda markörerna för levercellsskada och en rutinmässig del av biokemisk screening. Detta avsnitt förklarar vad enzymerna är och varför deras serumaktivitet förändras; det beskriver hur dessa markörer genereras och tolkas på biokemisk nivå och som mönster, och är inte grund för diagnostik eller behandling av enskilda individer.

Epidemiology

Lätt förhöjda aminotransferaser är vanliga i befolkningen och påträffas ofta tillfälligtvis hos asymtomatiska individer, med metaboliskt dysfunktionsassocierad fettleversjukdom som ett vanligt samband; befolkningsstudier har undersökt hur aminotransferasnivåer och AST/ALT-kvoten förhåller sig till utfall även inom de konventionella referensintervallen.

Evidence & guidelines

Kliniska riktlinjer, exempelvis American College of Gastroenterologys vägledning, behandlar hur förhöjda aminotransferaser bör tolkas och utredas och betonar vikten av att definiera en korrekt övre normalgräns; översikter och klinisk-kemiska läroböcker beskriver enzymerna och De Ritis kvot.

History

Serumtransaminasaktivitet utvecklades som klinisk markör för vävnadsskada på 1950-talet, när analyser som Karmens spektrofotometriska metod möjliggjorde praktisk mätning; Fernando De Ritis och medarbetare beskrev det diagnostiska värdet av AST/ALT-kvoten vid viral hepatit 1957, och kvoten bär fortfarande hans namn.

Debates

Vad är den korrekta övre normalgränsen för ALT?

Konventionella referensintervall kan ha fastställts med hjälp av populationer som inkluderade individer med oupptäckt fettleversjukdom, vilket har föranlett argument för att övre normalgränsen bör sänkas och göras könsspecifik för att förbättra sensitiviteten för leversjukdom.

Key figures

• Fernando De Ritis
• Arthur Karmen

Seminal works

• pratt-kaplan-2000
• kwo-2017

Frequently asked questions

Varför anses ALT vara mer leverspecifikt än AST?

ALT är koncentrerat i levern och huvudsakligen cytosoliskt, medan AST även är rikligt förekommande i hjärta, skelettmuskulatur, njure och röda blodkroppar, varför en stegring av AST kan ha andra källor än levern.

Vad är De Ritis kvot?

Det är kvoten mellan AST- och ALT-aktivitet, uppkallad efter Fernando De Ritis; de relativa värdena för de båda enzymerna används för att bidra till karakteriseringen av leverskadans mönster.