Анализ на ЛДГ: назначение, норма и причины отклонения фермента. ЛДГ понижен в крови — причины отклонения от нормы Лдг повышен причины лечение

Общие сведенья о ЛДГ

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) является важным внутриклеточным, цинксодержащим ферментом, который присутствует в большинстве органов и тканей. Изменение в большую или в меньшую сторону количества дегидрогеназы лактата и его множественных изоферментов может свидетельствовать в пользу повреждения целостности или деструктивных изменений органов, в которых они находятся.

Главной биохимической функцией ЛДГ в человеческом организме является превращение молочной кислоты в пировиноградную. Это происходит благодаря специфической структуре фермента, что позволяет отщепить от молекулы лактата гидроксильную группу с последующим образованием пирувата. Пировиноградная кислота является основоположной в цикле трикарбоновых кислот, который также известен как цикл Кребса. Цикл Кребса - это важнейший этап в дыхательных процессах практически всех клеток, которые используют оксиген.

Молочная кислота является опасным и многочисленным метаболитом организма. Благодаря ферменту ЛДГ лактат используется для расщепления глюкозы с последующим образованием большого количества энергии. Выработанная энергия используется организмом для осуществления жизненно необходимых биохимических реакций и сокращения мышц, в результате чего образуется молочная кислота.

При недостатке кислорода в человеческом организме может происходить обратная трансформация лактата в пировиноградную кислоту. У дрожжей, которые являются анаэробными организмами, лактат перевоплощается в этиловый спирт. Данное явление известно, как брожение и активно используется в промышленности и быту.

Если в человеческом организме находиться недостаточное количество кислорода, фермент лактактатдегидрогеназа накапливается, что приводит к фатальным изменениям в метаболизме клетки и нарушении целостности ее оболочки. Выход содержимого клетки в кровяное русло ведет к повышению количества ЛДГ, которое врачи обнаружат при биохимическом исследовании крови. Лактатдегидрогеназа является одним из важнейших показателей деструкции клеток тканей и органов, в которых он находится.

Виды ЛДГ

1. ЛДГ-1. Обнаруживают в клетках сердечной мышцы и головного мозга
2. ЛДГ-2. Локализуется в тканях почки и селезенки
3. ЛДГ-3. Чаще всего находят в легких, тироидной железе, панкреасе и надпочечниках
4. ЛДГ-4. Является характерным для плаценты и мужских половых гормонов
5. ЛДГ-5. Маркер деструктивных поражений мышечной ткани и печени.

Наиболее часто первый изофермент находят при остром поражении миокарда, известном как инфаркт. Это явления используют для диагностики инфаркта миокарда, что помогает значительно уменьшить летальность. При инфаркте миокарда ЛДГ-1 повышается через 12-16 часов.

В нынешнее время для быстрой диагностики поражения миокарда используют тропопониновые тесты. Они являются более специфичными и при этом быстрее появляются в крови. Тропониновые тесты становятся положительными в первые часы, после начала некротических изменений в сердечной мышце.

Увеличение количества изоферментов 2, 3 и 4 в кровяном русле будет свидетельствовать не только о деструктивных изменениях в соответствующих органах, но и о массивной гибели тромбоцитов. Эти изменения могут свидетельствовать о наличии у пациента тромбоэмболии легочной артерии. Поскольку летальность при ТЭЛА очень высока, то своевременная диагностика поможет спасти жизнь пациента.

Повышение количества пятого изофермента лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в большинстве случаев происходит в острой фазе вирусных гепатитов.

Как определяется ЛДГ?

Для определения ЛДГ и его изоферментов исследуют венозную кровь пациента. Не существует особой подготовки к сдаче крови на ЛДГ, поскольку этот показатель не является специфичным.

Для проведения адекватного исследования врачи рекомендуют несколько общих правил:

1. Забор крови у пациента делаться натощак. Желательно чтобы процедура была проведена до 10-11 утра. Специфичной диеты не нужно соблюдать. Необходимо не принимать пищу за 8 часов до предполагаемого похода в больницу. Если нарушить это правило, то кровь свернется и будет непригодной для дальнейшего исследования
2. За сутки перед сдачей стоит отказаться от курения
3. За несколько дней до похода в лабораторию необходимо отказаться от приема алкогольных напитков. Алкоголь влияет на коагуляционные и реологические свойства крови. Также при употреблении алкоголя повышается количество ЛДГ-5, из-за некроза клеток печени
4. В день сдачи крови стоит отказаться от приема лекарственных средств. Ацетилсалициловая кислота, контрацептивы, антидепрессанты могут существенно менять коагуляционные свойства крови, что приведет к невозможности проведения исследования. Если же пациент принял какое-то лекарственное средство ему стоить сообщить об этом врачу. Скорее всего, медицинские сотрудники забор крови перенесут на другой день
5. Значительные физические нагрузки накануне исследования значительно меняют показатели крови, что приводит к неадекватному результату

Какой специалист обращает внимание на данный параметр?

Исследования лактатдегидрогеназы не является специфическим показателем заболевания. Этот анализ используется как вспомогательный и указывает на разрушения клеток или воспалительный процесс. Терапевт, онколог, кардиолог и врач общей практики - семейной медицины могут назначить данный анализ при подозрении на развития болезни исходя из симптомов и анамнеза.

В таких случаях врач назначает исследования лактатдегидрогеназы:

1. При болях разного характера за грудиной. Используют в качестве дифференциального параметра. Такие боли могут вызвать инфаркт легкого, инфаркт миокарда, стенокардия напряжения и спокойствия, гастроэзофагиальная рефлексная болезнь. Увеличения первого изофермента будут свидетельствовать о развитии у пациента инфаркта миокарда
2. При злокачественных опухолях онколог назначает данный анализ для наблюдения динамики развития и протекания болезни. Также снижение фермента ЛДГ будет говорить об успешности лечения и регрессе опухолевого процесса. Не так давно ученые синтезировали вещество, которое блокирует выработку лактатдегидрогеназы. Это приводит к накоплению внутри клетки молочной кислоты и ее гибели. Если это вещество ввести в локацию развития опухолевого процесса, то раковые клетки будут гибнуть. Экспериментально доказано, что такое лекарство эффективно только на первых стадиях развития опухолевого процесса
3. При постановке стадии ранее диагностированных болезней почек и печени
4. При анализе состояния мышечной ткани
5. При мониторинге состояния пациента с хроническими заболеваниями
6. При обследовании всего организма в профилактических целях
7. С целью определения вида анемии

Значения ЛДГ

На основе изменения концентрации ЛДГ в крови невозможно поставить диагноз. Интерпретировать и делать какие-либо выводы может сделать только врач. Норма концентрации ЛДГ в крови зависит от возраста, пола и состояния пациента. Врачи в своей работе пользуются такими референтными значениями:

1. От рождения ребенка и до первого года этот параметр равняется 451 единицам на литр
2. От первого до третьего года жизни это значение равняется 344 единицам на литр
3. От 3 до 6 лет норма будет соответствовать 314 единицам на литр
4. В 6-12 лет норма равняется 332 единицам на литр
5. От 12 до 17 лет норма будет в диапазоне 279 единиц на литр
6. 17 лет и старше референтные значение нормы уже распределяются в зависимости от пола исследуемого. Для пациентов мужского пола эти значения будут на уровне 135-225 единиц на литр. Для женского пола- 135-214 единиц на литр

Для беременных и профессиональных спортсменов референтные значения ЛДГ выше, чем в популяции.

Изменения показателей ЛДГ в кровяном русле

Причиной увеличения количества лактатдегидрогеназы в крови могут быть следующие патологические состояния:

• Инфаркт сердечной мышцы
• Вирусные гепатозы
• Цирротические изменения печени
• Онкологические заболевания
• Острый панкреатит
• Заболевания почек
• Анемии
• Травматические повреждения
• Заболевание мышечной ткани
• Функциональные нарушения сердечно-сосудистой и дыхательной системы
• Лимфома
• Лейкемии
• Миозиты и полимиозиты
• Воспаления легких
• Флеботромбоз нижней конечности
• Вирус иммунодефицита человека
• Сепсис
• Острый некротический процесс

Количество лактатдегидрогеназы понижается при успешном лечении онкологической патологии, гемолитических анемий, лимфом. Также ЛДГ понижается при наличии у пациента оксалатов, мочевины и специфического ингибирующего фермента. Если пациент перед исследованием принимал лекарственные средства, то результат будет занижен. К таким лекарственным препаратам относят: амикацин, аскорбиновая кислота, гидроксимочевина, дофибрат, каптоприл, преднизолон, налтрексон, цефотоксим, спазмолитики.

ЛДГ в спинномозговой жидкости и плевральном выпоте

Увеличение количества фермента лактатдегидрогеназы в плевральном выпоте помогает врачам провести дифференциальную диагностику экссудата и транссудата. Если этот показатели больше чем в два раза, то это свидетельствует в пользу экссудата, а если ниже, то это транссудат. При эмпиеме плевры количество лактатдегидрогеназы повышается до 1000 единиц на литр.

В ликворе повышение ЛДГ обнаруживают при бактериальном менингите.

Заключение

Значение определения ЛДГ в крови не высоко, ввиду ее малой специфичности. ЛДГ повышается при болезнях почек, печени, сердца и характеризует деструкцию их клеток.

Анализ на ЛДГ может натолкнуть на мысль о заболевании. Без дополнительных исследований поставить диагноз невозможно.

Если результат ЛДГ понижен в крови, причины бывают двух видов. Это явление происходит крайне редко, только у людей с активным расщеплением глюкозы в организме, которая насыщает его клетки энергией. Когда у человека с пониженным результатом ЛДГ присутствует слабость в мышцах, тогда следует говорить о наличии изменений в генах, связанных с ускорением расщепления глюкозы. Также отклонение уровня ЛДГ в меньшую сторону, наблюдающееся при отсутствии симптомов, говорит о втором виде мутаций, происходящих на генном уровне.

Роль ЛДГ в организме и формы этого вещества

Чтобы выяснить причины некоторых заболеваний, нужно провести тщательную диагностику с множеством анализов. Одним из них является определение уровня ЛДГ в крови. Этот определяемый фермент носит название лактатдегидрогеназа.

С участием этого фермента происходят окислительные процессы глюкозы, а также выработка молочной кислоты. ЛДГ не накапливается в организме, он в процессе жизнедеятельности человека расщепляется и выводится естественным путем.

Лактатдегидрогеназа принимает участие в гликолизе, выработке энергии из глюкозы для поддержки жизнедеятельности клеток. Все это происходит с помощью кислорода, затем глюкоза расщепляется на воду, энергию и углекислоту.

Когда кислород не поступает в клетку, энергии вырабатывается практически в 20 раз меньше, и происходит образование молочной кислоты. ЛДГ участвует в окислении молочной кислоты, конечного продукта глюкозного обмена. Такие процессы гликолиза в раковых клетках происходят в бескислородной среде.

ЛДГ может снижаться или повышаться - это свидетельствует о нарушениях в организме человека. Данный фермент служит диагностическим маркером, помогающим определить причины патологического изменения в тканях. При увеличении уровня этого фермента данный результат будет указывать на повреждение клеток человеческого организма.

Существует несколько форм лактатдегидрогеназы, они называются изоферментами, а также отличаются своим строением и местом нахождения в разных органах:

1. Изофермент 1 содержится в мозговой и мышечной ткани сердца.
2. Изофермент 2 преобладает в печеночных и красных кровяных клетках.
3. Изофермент 3 имеет местонахождение в эндокринных железах, легких, селезенке, скелетных мышцах и надпочечниках.
4. Изофермент 4 находится в клетках, где расположен изофермент 3, а также в печени, плаценте, в гранулоцитах крови, гениталиях мужчин.
5. Изофермент 5 также расположен в органах, содержащих изофермент 4, но его можно наблюдать в скелетных мышцах человека.

В случае увеличения одной из форм лактатдегидрогеназы, служащей информативным тестом, при остром процессе, требующем неотложного лечения, можно узнать её активность и содержание в тканях организма.

Норма уровня ЛДГ в крови у детей и взрослых

При исследовании результата анализа нужно учитывать не только состояние здоровья больного, но и его возраст.

Чем меньше пациенту лет, тем выше норма данного фермента:

1. Сразу после рождения малыша в его крови будет находиться - 22,1 мккат/л.
2. Затем несколько первых дней жизни показатель будет более 28 мккат/л.
3. К 6-месячному возрасту концентрация ЛДГ в крови ребенка будет уменьшаться до 16,3 мккат/л.
4. В 3-летнем возрасте уровень данного вещества составит 14,2 мккат/л.
5. До семи лет у детей значения ЛДГ будут одинаковыми, затем у девочек показатель станет немного больше (9,6 мккат/л). Для мальчиков норма составит более 12,5 мккат/л.
6. У 13-летнего подростка уровень данного вещества будет такой, как у взрослого мужчины – 11, 4 мккат/л.
7. Для девочек подростков и женщин значение этого вещества составит 7,27 мккат/л.

Увеличение и уменьшение данных результатов, как было указано выше, свидетельствует о возможных патологиях в организме.

Для того чтобы узнать, какие нарушения имеются у человека, следует пройти полное обследование. Лечащий врач определит, какие для этого будут использоваться диагностические методы.

Почему происходят изменения нормы в большую или меньшую сторону

Снижение ЛДГ наблюдается в расшифровках анализов очень редко. Причины, из-за которых происходит снижающий эффект данного вещества, могут наблюдаться у спортсменов и людей, занимающихся тяжелым трудом. Сильные физические нагрузки приводят к повышенному потреблению энергии. То есть если в организме происходят сильные энергетические затраты, то наступает ускоренный процесс глюкозного расщепления.

Употребление аскорбиновой кислоты в больших дозах, оксалаты и мочевины, ингибирующие данный фермент, а также некоторые медикаментозные препараты способны снижать активность ЛДГ.

Мутация генов, состоящая из двух видов, также способна снизить показатель этого фермента, что является небезобидным явлением. Первый тип проявляется слабостью, второй проходит бессимптомно, как было указано выше.

Увеличение показателя ЛДГ наблюдается при нарушении целостности тканей и клеток органов.

Причины бывают разные: заболевания и травмы:

• Инфаркт легких и миокарда, ТЭЛА.
• Болезни крови с развитием гемолиза, различные виды анемий.
• Рак крови.
• Онкологические заболевания с распространением метастазов по организму человека.
• Патологические процессы в почках, панкреатит.
• Болезни печени, а также желтуха, инфекции и токсические поражения данного органа.
• Инсульты.
• Судорожный синдром, эклампсия, алкогольный делирий.
• Переломы костей скелета и развитие травматического шока.
• Мышечные травмы.
• Ожоги и ожоговая болезнь.
• Отслойка плаценты раньше положенного срока.
• Застойные явления при сердечной недостаточности.
• Пневмонии и инфекционный мононуклеоз.
• Гипотиреоз.

Протезированный клапан сердца, активное занятие спортом, также некоторые лекарственные средства, способны увеличить уровень лактатдегидрогеназы.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) является одним из самых распространенных ферментов на Земле – достаточно сказать, что его должна содержать любая клетка, которая дышит кислородом и использует в качестве источника энергии углеводы. Поэтому он присутствует в каждой клетке человеческого организма, но в разном количестве. Так, его количество наибольшее в органах, которые сильно функционально нагружены в течение жизни человека – в печени, почках, миокарде, лимфатических узлах. Также лактатдегидрогеназы немало в клетках, которые окисляют большое количество глюкозы – наиболее ярким представителем в данном отношении является нервная ткань.

Именно этот энзим служит своеобразным «мостом» между бескислородным и кислородным расщеплением глюкозы. В большинстве клеток окисление углеводов на первом этапе производится по анаэробному пути с образованием молочной кислоты и небольшого количества энергии. Несмотря на низкое энерговыделение, основное преимущество данного процесса – скорость. Он обеспечивает быстрое выделение энергии из глюкозы, которая затрачивается на сокращение мышц, протекание биохимических и нервных процессов. Мышечные боли после усиленной нагрузки обусловлены именно накоплением молочной кислоты (лактата), образованного при быстром, но бескислородном распаде глюкозы.

Лактатдегидрогеназа обеспечивает превращение молочной кислоты в пировиноградную, которая способна участвовать в более медленном, но высокоэнергетическом процессе окисления. Этот путь дает примерно в 16 раз больше энергии, чем превращение глюкозы в лактат. И его конечными продуктами являются легко удаляемые из организма углекислый газ и вода. Так как почти все клетки получают энергию за счет описанных процессов, ЛДГ содержится в разном количестве во всех органах.

При деструкции клеток данный фермент попадает в кровь – подсчитано, что в среднем концентрация ЛДГ в клеточных структурах превышает таковую в крови примерно в 500 раз. Так как в организме на фоне полного здоровья постоянно происходит распад небольшого количества клеток, уровень общей лактатдегидрогеназы в крови составляет в норме примерно 135 - 214 Ед/л у женщин и 135 - 225 Ед/л у мужчин. В Международных единицах количество ЛДГ в крови составляет 200-450 МЕ/л.

Любое ускорение распада клеток, вызванного патологией, неизбежно приведет к росту уровня ЛДГ крови. Поэтому этот показатель обладает крайне высокой чувствительностью при самых разнообразных патологиях, сопровождающихся деструкцией клеточных структур. Но в то же время, несмотря на высокую чувствительность, данный показатель не является специфическим – сильное повреждение соединительной ткани даст точно такую же картину биохимического исследования, как и слабое поражение печени или миокарда.

По этой причине в лабораторную диагностику был введен метод определения некоторых разновидностей лактатдегидрогеназы. Всего в организме человека выявлено пять различных модификаций этого фермента, которые по-разному распределены в органах. Так, ЛДГ-1 и 2 накоплены в сердце, почках, лимфоузлах, ЛДГ-3 представлена в легких, ЛДГ-4 определяется в поджелудочной железе, ЛДГ-5 – в печени и мышечной ткани. Наиболее важны в клиническом отношении первая и вторая фракции, которые локализованы в сердце – исследование их количества в крови позволяет характеризовать состояние миокарда. Норма ЛДГ-1 и 2 составляет 72 - 182 МЕ/л или около 30-50% от общего количества данного фермента.

Как уже было сказано, непосредственной причиной повышения ЛДГ в крови является разрушение клеточных структур. Увеличение количества общей лактатдегидрогеназы (совокупности всех ее фракций) может быть спровоцировано следующими патологическими состояниями:

• Массивным повреждением внутренних органов – политравма, синдром длительного раздавливания (краш-синдром);
• Деструкция тканей и органов вследствие воздействия злокачественных опухолей.
• Разрушение клеток крови – массовый гемолиз эритроцитов при отравлении некоторыми ядами, укусов пауков и змей, переливании несовместимой крови.
• Повреждение органов, богатых лактатдегидрогеназой – печени, почек, миокарда, головного мозга.

Ранее уровень общей ЛДГ был признан эталоном и специфическим маркером такого состояния, как инфаркт миокарда. Однако впоследствии от этого отказались в пользу других соединений. В настоящее время при болях в груди анализ на общее количество всех фракций лактатдегидрогеназы используется лишь при дифференциальной диагностике поражений миокарда.

Повышение уровня ЛДГ-1 и 2 обусловлено именно поражением сердца. Поэтому их все еще применяют в качестве диагностического критерия при подозрении на инфаркт миокарда. Иногда такая картина результатов исследования наблюдается при заболеваниях почек и печени, однако и в данном случае высокие значения этих ферментов обусловлены вторичным повреждением миокарда.

В редких случаях при клиническом анализе можно обнаружить снижение количества как общей ЛДГ, так и ее фракций. Но, как правило, это не имеет диагностической ценности и обусловлено погрешностями при выполнении исследования. Так, наличие в крови высоких значений (при почечной недостаточности) способствует нейтрализации фермента и он не определяется при . То же самое происходит при наличии в плазме некоторых лекарственных веществ – гидроксимочевина, метронидазол. Объективно такая нейтрализация выглядит как снижение количества этого энзима, но не является таковой.

Для чего используется исследование уровня ЛДГ

Некогда популярный и широко распространенный метод диагностики патологий сердца и других органов в настоящее время постепенно теряет свое значение.

Однако пришедшие ему на смену маркеры и методики анализов хоть и более точны, но достаточно дорогостоящи и сложны в техническом плане. Поэтому многие врачи используют такой подход – при помощи определения уровня лактатдегидрогеназы или ее фракций доказывают наличие поражения сердца, и лишь затем назначают более высокоспециализированные методики лабораторных исследований для оценки масштабов повреждений.

Другим популярным направлением использования определения уровня ЛДГ-1 и 2 является контроль терапии сердечными гликозидами и другими препаратами, способными оказывать влияние на миокард. В отличии от исследования эффективности лечения различных органов при помощи других ферментов (например, в случае лечения поджелудочной железы), определение ЛДГ преследует другую цель. Данные лекарственные средства способны оказывать кардиотоксическое действие, поэтому регулярный анализ на уровень лактатдегидрогеназы позволяет выявить начинающееся повреждение миокарда на раннем этапе и прекратить прием лекарства до образования необратимых процессов.

Повышенную активность лактатдегидрогеназы в физиологических условиях наблюдают у беременных, новорождённых, у лиц после интенсивных физических нагрузок.

Повышение активности лактатдегидрогеназы при инфаркте миокарда отмечают спустя 8-10 ч после его начала. Спустя 48-72 ч достигается максимум активности (повышение обычно в 2-4 раза), она остаётся увеличенной в течение 10 сут. Эти сроки могут варьировать в зависимости от величины участка повреждённой мышцы сердца. Увеличение активности общей лактатдегидрогеназы у больных инфарктом миокарда происходит за счёт резкого повышения лактатдегидрогеназы 1 и частично лактатдегидрогеназы 2 . У больных стенокардией повышения активности лактатдегидрогеназы не наблюдают, что позволяет применять определение лактатдегидрогеназы в пределах 2-3 сут после ангинозного приступа как высоконадёжный критерий отсутствия поражения сердечной мышцы.

Умеренное увеличение активности общей лактатдегидрогеназы наблюдают у большинства больных с острой коронарной недостаточностью (без инфаркта миокарда), миокардитом, с хронической сердечной недостаточностью, с застойными явлениями в печени. У больных с сердечными аритмиями активность лактатдегидрогеназы обычно в норме, но при применении электроимпульсной терапии иногда происходит её увеличение.

Источником увеличения активности лактатдегидрогеназы может быть лёгочная ткань при эмболии и инфаркте лёгких. Сочетание нормальной активности АСТ, повышенной активности лактатдегидрогеназы и увеличения концентрации билирубина может служить в качестве диагностической триады лёгочной эмболии и для дифференциации её от инфаркта миокарда. При пневмониях активность фермента иногда может не повышаться.

При миопатиях (мышечные дистрофии, травматические повреждения мышц, воспалительные процессы, расстройства, связанные с эндокринными и метаболическими заболеваниями) наблюдают увеличение активности лактатдегидрогеназы; при нейрогенных заболеваниях мышц активность лактатдегидрогеназы не повышается.

При остром вирусном гепатите активность лактатдегидрогеназы в сыворотке крови увеличивается в первые дни желтушного периода; при лёгкой и среднетяжёлой формах заболевания довольно быстро возвращается к нормальному уровню. Тяжёлые формы вирусного гепатита, и особенно развитие печёночной недостаточности, сопровождаются выраженным и более длительным повышением лактатдегидрогеназы.

При механической желтухе на первых стадиях закупорки жёлчных протоков активность лактатдегидрогеназы в норме, на более поздних стадиях наблюдают подъём активности лактатдегидрогеназы вследствие вторичных повреждений печени.

При карциномах печени или метастазах рака в печень может иметь место подъём активности лактатдегидрогеназы.

В стадии ремиссии при хроническом гепатите и циррозе печени активность лактатдегидрогеназы в крови остаётся в пределах нормы или слегка повышена. При обострении процесса отмечают повышение активности фермента.

Повышение активности лактатдегидрогеназы характерно для мегалобластической и гемолитической анемий, поэтому её определение используют для дифференциальной диагностики болезни Жильбера (ЛДГ в норме) и хронической гемолитической анемии (ЛДГ повышена).

Активность лактатдегидрогеназы повышается при острых и обострении хронических заболеваний почек; при хронических почечных заболеваниях, ассоциированных с уремией, она может быть нормальной, но часто возрастает после гемодиализа, что обусловлено удалением ингибиторов фермента во время этой процедуры.

Лактатдегидрогеназа (L‑лактат:НАД‑оксидоредуктаза, ЛДГ, КФ 1.1.1.27) является гликолитическим ферментом и катализирует следующую реакцию:

Лактат + НАД Пируват + НАДН

Молекула ЛДГ представляет собой тетрамер, состоящий из одного или двух типов субъединиц, обозначаемых как M (англ: muscle) и H (англ: heart). В сыворотке крови фермент существует в пяти молекулярных формах, различающихся по первичной структуре, кинетическим свойствам, электрофоретической подвижности (ЛДГ‑1 быстрее движется к аноду по сравнению с ЛДГ‑5, то есть более электрофоретичеки подвижна). Каждая форма имеет характерный полипептидный состав: ЛДГ‑1 состоит из 4 H‑субъединиц, ЛДГ‑2 - из 3 H‑субъединиц и 1 M‑субъединицы, ЛДГ‑3 представляет собой тетрамер из 2 H‑субъединиц и 2 M‑субъединиц, ЛДГ‑4 содержит 1 H‑субъединицу и 3 M‑субъединицы, ЛДГ‑5 состоит только из M‑субъединиц.

По степени убывания общей каталитической активности энзима все органы и ткани располагаются в следующем порядке: почки, сердце, скелетные мышцы, поджелудочная железа, селезенка, печень, легкие, сыворотка крови.

От того, какой изофермент наиболее представлен, зависит преимущественный способ окисления глюкозы в ткани: аэробный (до CO 2 и H 2 O) или анаэробный (до молочной кислоты). Подобное различие обусловлено разной степенью сродства изоферментов к пировиноградной кислоте. Изоферменты, содержащие в основном H‑субъединицы (ЛДГ‑1 и ЛДГ‑2), обладают низким сродством к пирувату и поэтому неспособны эффективно конкурировать за субстрат с пируватдегидрогеназным комплексом. В результате пируват подвергается окислительному декарбоксилированию и в виде ацетил‑КоA вступает в цикл Кребса. Напротив, изоферменты, обладающие главным образом M‑субъединицами (ЛДГ‑4 и ЛДГ‑5), имеют более высокое сродство к пирувату и, как следствие, превращают его в молочную кислоту. Для каждой ткани установлены наиболее типичные изоферменты. Для миокарда и мозговой ткани основным изоэнзимом является ЛДГ‑1, для эритроцитов, тромбоцитов, почечной ткани - ЛДГ‑1 и ЛДГ‑2. В легких, селезенке, щитовидной и поджелудочной железах, надпочечниках, лимфоцитах преобладает ЛДГ‑3. ЛДГ‑4 находится во всех тканях с ЛДГ‑3, а также в гранулоцитах и мужских половых клетках, в последних дополнительно обнаруживается ЛДГ‑5. В скелетных мышцах изоферментная активность располагается в порядке убывания в ряду: ЛДГ‑5, ЛДГ‑4, ЛДГ‑3. Для печени наиболее характерен изофермент ЛДГ‑5, выявляется также ЛДГ‑4.

В норме основным источником активности ЛДГ в плазме крови являются разрушающиеся клетки крови. В сыворотке активность изоферментов распределяется следующим образом: ЛДГ‑2 > ЛДГ‑1 > ЛДГ‑3 > ЛДГ‑4 > ЛДГ‑5. При электрофорезе между фракциями ЛДГ‑3 и ЛДГ‑4 иногда обнаруживается дополнительная полоса изофермента ЛДГ‑X, данный изофермент локализован в тех же органах, что и ЛДГ‑5.

Для определения общей активности ЛДГ в сыворотке крови используют две группы методов:

1. Спектрофотометрические , основанные на прямом оптическом тесте Варбурга: различие в разности поглощения окисленной и восстановленной форм НАД.

2. Колориметрические :

• динитрофенилгидразиновые , базирующиеся на исследовании содержания пирувата с помощью 2,4‑динитрофенилгидразина:

• редоксиндикаторные методы - точны и просты технически, в них используется способность некоторых веществ (индикаторов) менять цвет в реакциях окисления‑восстановления.

Для определения активности изоферментов ЛДГ наиболее распостраненным является электрофоретическое разделение на ацетате целлюлозы и агарозе. Наиболее простыми и быстро выполнимыми являются методы, основанные на различном отношении ЛДГ‑1 и ЛДГ‑5 к температуре, но для получения воспроизводимых результатов требуется точное соблюдение температурных условий, так как у всех изоферментов имеется некоторая тепловая нестабильность. Методы, основанные на химическом ингибировании изоферментов мочевиной или лактатом дают недостаточно достоверные результаты. Хроматографические методы основаны на разной степени адсорбции изоферментов ЛДГ на сефадексе. Возможно определение изоферментов по выбору оптимальной концентрации субстрата для каждого изофермента.

В качестве унифицированных методов определения общей активности ЛДГ выбраны метод по оптимизированному оптическому тесту и метод Севела‑Товарека; для изучения изоферментной активности - электрофорез на ацетате целлюлозы.

Определение общей активности лактатдегидрогеназы
в сыворотке крови методом Севела‑Товарека

Принцип

Пировиноградная кислота, образованная в результате ферментативной реакции, в щелочной среде взаимодействует с 2,4‑динитрофенил­гидразином и образует окрашенный комплекс.

Нормальные величины

с помощью термоингибирования

Принцип

Ферменты, с преимущественным содержанием М‑субъединиц (ЛДГ‑4 и ЛДГ‑5) более термолабильны по сравнению с изоферментами, содержащими H ‑субъединицы (ЛДГ‑1 и ЛДГ‑2).

Нормальные величины

Определение активности фракций ЛДГ
по инактивации мочевиной

Принцип

Заключается в ингибировании мочевиной активности изофермента ЛДГ‑5 почти на 100%.

Нормальные величины

Влияющие факторы

Наркотические анальгетики и другие обезболивающие препараты, этанол, дикумарин завышают результаты исследования. Необходимо избегать гемолиза, так как в эритроцитах активность фермента выше, чем в сыворотке. Оксалаты и мочевина ингибируют фермент.

Клинико‑диагностическое значение

Все заболевания, протекающие с разрушением клеток, сопровождаются резким повышением активности ЛДГ в сыворотке крови. Нарастание общей активности фермента обнаруживается при таких заболеваниях как инфаркт миокарда, некротическое поражение почек, гепатит, панкреатит, воспаление и инфаркт легкого, опухоли различной локализации, повреждения, дистрофия и атрофия мышц, гемолитические анемии и физиологическая желтуха новорожденных, лимфогранулематоз, лейкозы. При инфаркте миокарда начало роста активности фермента в сыворотке крови отмечается на 8‑10 час от момента приступа, максимальное увеличение наступает к 24‑48 часу, нередко в 15‑20 раз превышая норму. Повышенная активность ЛДГ сохраняется до 10‑12 суток от начала заболевания. Степень нарастания активности фермента не всегда коррелирует с размерами поражения сердечной мышцы и для прогноза исхода заболевания может являться лишь ориентировочным фактором. У больных стенокардией активность фермента не изменяется, что позволяет применять тест для дифференциальной диагностики в пределах 2‑3 суток после сердечного приступа.

Наличие органной специфичности ферментов позволяет применять исследование их активности с целью топической диагностики.

Общая активность и изоферментный спектр лактатдегидрогеназы в сыворотке крови при некоторых заболеваниях

Заболевание	Общая активность	Изоферменты
Инфаркт миокарда	++	+	+
Заболевания легких	+			+	+
Вирусный гепатит	+				+	+
Токсический гепатит	+				+	+
Цирроз печени	+				+	+
Миелолейкоз	++		+	+
Гранулоцитоз	++		+	+
Разрушение тромбоцитов (эмболии, гемотрансфузии)	+	Вперёд >