Щёлочная фосфатаза
Что такое щёлочная фосфатаза
Структура молекулы щелочной фосфатазы и механизм её действия на премере p-нитрофенил-фосфата
Щёлочная фосфатаза (англ. Alkaline phosphatase, ALP, ALKP) — фермент из группы гидролаз, осуществляющий дефосфорилирование, т. е. отщепление фосфата (PO43-) от молекул различных органических веществ. Наибольшую активность этот фермент проявляет в щёлочной среде — Ph 8,6-10,1 (отсюда происходит и его название).
Щёлочная фосфатаза принадлежит к числу наиболее распространённых и универсальных ферментов. Несмотря на это, детали механизма её действия до конца не изучены.
Молекула ЩФ представляет собой димер, т. е. состоит из двух белковых субмолекул, каждая из которых имеет, как правило, по три активных ядра. Важное значение в процессе фунционирования щёлочной фосфатазы играет цинк. Входя всего по одному атому в состав каждого активного ядра, цинк выступает в роли кофермента, или катализатора реакции дефосфорилирования. Исследования показали, что щёлочная фосфатаза полностью теряет активность при удалении из неё атомов цинка. Определенное значение для полноценного функционирования ЩФ играет также магний.
У взрослых соотношение печеночного и костного изоферментов щелочной фосфатазы приблизительно равно 1:1
В организме человека щёлочная фосфатаза присутствует во всех тканях. Существует несколько изоферментов (разновидностей) щёлочной фосфатазы:
- печёночная — ALPL-1
- костная (остаза) — ALPL-2
- почечная — ALPL-3
- кишечная — ALPI
- плацентарная — ALPP
Щёлочная фосфатаза в сыворотке крови взрослых людей в основном представлена печёночным и костным изоферментами примерно в равных количествах. Другие изоферменты присутствуют в незначительном количестве.
Активность щёлочной фосфатазы обычно исследуют вместе с билирубином, трансаминазами (АЛТ и АСТ) и тимоловой пробой.
Когда бывает повышена щёлочная фосфатаза
Щелочная фосфатаза повышена у детей и у подростков за счёт костного изофермента
Щелочная фосфатаза повышена за счёт костного изофермента у женщин до 15-20 лет и у мужчин до 20-30 лет
Щелочная фосфатаза повышена за счёт плацентарного изофермента у беременных женщин в первой половине беременности
Источником печёночной щёлочной фосфатазы являются внутренние оболочки внутрипечёночных и внепечёночных жёлчных путей. Понятно, что любое затруднение оттока жёлчи при патологии печени, а также жёлчного пузыря и внепечёночных желчных путей способструет повышенному поступлению ЩФ в кровь.
Костная щёлочная фосфатаза образуется в костной ткани, а именно в костных клетках — остеобластах, играющих ведущую роль в создании минеральной структуры костей.
Повышенный уровень щёлочной фосфатазы в 2-3 раза у детей и подростков — нормальное явление. В этом случае повышение ЩФ происходит за счёт остазы — костного изофермента как проявление высокой активности костеобразующих процессов. Уровень щелочной фосфатазы снижается вместе с замедлением роста организма. У женщин ЩФ приходит к показателям, характерным для взрослых к 15-20 годам. У молодых мужчин в связи с их более медленным созреванием этот процесс затягивается до 20-30 лет.
У беременных женщин щёлочная фосфатаза повышена за счёт плацентарного изофермента в период роста плаценты (до 15-16 недели беременности). Это физиологическое явление.
Щёлочная фосфатаза повышается в 2-3 раза при костной патологии и в 3-10 раз при патологии жёлчевыводящей системы.
Активность щёлочной фосфатазы бывает повышенной:
- У детей и подростков
- У здоровых женщин до 20 лет и у мужчин до 30 лет
- У беременных женщин
- При приеме гормональных контрацептивных препаратов
- При приеме антибиотиков
- При заболеваниях печени и жёлчевыводящих путей (за счёт печёночного изофермента):
- Вирусные, лекарственные, токсические гепатиты
- Внутрипечёночный холестаз
- Цирроз печени
- Опухоли печени
- Жёлчекаменная болезнь
- Опухоли и другие заболевания поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки, сопровождающиеся нарушением оттока жёлчи
- При заболеваниях костной системы (за счёт костного изофермента):
- Переломы в стадии консолидации (сращения)
- Лимфогранулематоз
- Миеломная болезнь
- Рахит
- Гиперпаратиреоз (повышенная активность паращитовидных желез, что приводит к высокому уровню кальция в крови)
- Остеомаляция — нарушение минерализации костной ткани
- Опухоли костей
Пониженная активность щёлочной фосфатазы
- При недостатке витамина B6, B12, витамина С
- При недостатке в организме цинка и магния
- При недостатке фолиевой кислоты
- При недостатке в организме фосфора
- При недостаточном общем питании и дефиците белка в организме
- При избыточном употреблении витавина D
- При гипотиреозе (сниженной функции щитовидной железы)
Диагностическая ценность щёлочной фосфатазы
С сожалением следует признать, что диагностическая ценность нефракционного исследования щёлочной фосфатазы невысока.
Повышенная щёлочная фосфатаза нередко обнаруживается у совершенно здоровых людей. И наоборот, бывает нормальной, когда имеются очевидные причины для её повышения.
Тем не менее, игнорировать факт её повышения не стоит. Если повышенная активность щёлочной фосфатазы подтверждается при повторном взятии анализа, следует предпринять детальное обследование печени и жёлчевыводных путей, а также костной системы. Повышение прямого билирубина и трансаминаз, а также положительная тимоловая проба одновременно с высокой щелочной фосфатазой должны настораживать вдвойне, так как сигнализирует о проблемах с гепатобилиарной системой.
В целом, при правильной интерпретации в совокупности с другими данными исследование этого фермента оказывает определённую пользу. Значительно больше информации предоставляет фракционный анализ изоферментов щёлочной фосфатазы, однако такое исследование доступно далеко не в каждой лаборатории.