More Related Content
What's hot (20)
Viewers also liked (14)
Kreatin kinaza 2014
- 1. 1 Kreatin kinaza Predavanja iz Klinike enzimologije Integrisane akademske studije: Farmacija- medicinska biohemija kolska 2014/2015. godina
- 2. 2 Kreatin kinaza Kreatin kinaza EC 2.7.3.2; adenozin trifosfat: kreatin N-fosfotransferaza Skraenica CK (creatine kinase) Stari naziv: kreatin fosfokinaza CPK
- 3. 3 Kreatin kinaza Uticaj pH Pri neutralnom pH, CrP ima mnogo vei kapacitet fosforilacije nego ATP, ovaj vi邸i potencijal favorizuje reversnu reakciju tj stvaranje ATP iz CrP. Reversna reakcija se odvija 2 do 6 puta br転e nego prva reakcija, zavisno od uslova. Optimalan pH reakcije je 9,0 a reversne reakcije je 6,7.
- 4. 4 Uloga CK u metabolizmu Glavna uloga CK je da uestvuje u obezbeivanju energije ATP je moneta u elijskom metabolizmu ATP se stvara u mitohondrijama u procesu elijske respiracije Najvei potro邸ai energije su mi邸ii i mozak jer su oni metaboliki najaktivnija tkiva Kreatin fosfat - depo energije Kreatin kinaza - trenutni pufer za energiju Visoko energetska veza je neuobiajena azot-fosfatna veza.
- 5. 5 Distribucija kreatin kinaze u organizmu Kreatin kinaza je vezana za mesta gde se energija oslobaa (mitohondrije) ili tro邸i (metaboliki aktivna tkiva) Reakcija je kuplovana za glikolizu i aktin-miozinski sistem Aktivnost kreatin kinaze je najvea u: popreno prugastim mi邸iima i sranom mi邸iu, koji sadr転e 2500 i 550 U/g proteina. mnogo manju aktivnost CK imaju mozak, GIT, mokrana be邸ika. U eliji kreatin kinaza je lokalizovana u citoplazmi ili vezana za miofibrile i u mitohondrijama
- 6. 6 Kreatin kinaza: citoplazmatina i mitohondrijalna Kreatin kinaza Izoenzimi Makro forme Izoforme
- 7. 7 Izoenzimi CK Citoplazmatski izoenzimi CK je dimer Subjedinice M i B (svaka po 40.000 kDa) Genski lokus na hromozomu 14 i 19 Tri citoplazmatska izoenzima: CK-BB ili CK-1 mo転dani izoenzim CK-MB ili CK-2 srani izoenzim (hibridni) CK-MM ili CK-3 mi邸ini izoenzim Komisija za biohemijsku nomenklaturu preporuuje da se izoenzimi obele転avaju na bazi njihove elektroforetske pokretljivosti Izoenzimom koji najvi邸e anodno putuje dobija najmanji broj Na osnovu toga izoenzimi CK su obele転eni kao CK-1, CK-2 i CK-3.
- 8. 8 Relativne aktivnosti pojedinih citozolnih izoenzima CK u tkivima Distribucija kreatin kinaze i njenih izoenzima u organima
- 9. 9 Mi邸ini izoenzim CK CK odr転ava visoku koncentraciju ATP koji je neophodan za kontrakciju mi邸inog vlakna Struktura mi邸inog dimera Struktura mi邸inog izoenzima
- 10. 10 Struktura je veoma slina mi邸inoj CK Visok nivo u mozgu, glatkim mi邸iima, retini, i spermi BB forma je prekurzor druga dva izoenzima BB MB MM Mo転dana kreatin kinaza CK-BB Poveana ekspresija CK u tumorima Sni転ena CK dovodi do neurodegeneracije
- 11. 11 Mitohondrijalna kreatin kinaza Pored ovih citozolnih postoji i etvrti izoenzim Razlikuje se imunolo邸ki i na osnovu elektroforetske pokretljivosti CK-Mt izoenzim je lociran izmeu unutra邸nje i spolja邸nje membrane mitohondrija U srcu on ini 15% od ukupne CK aktivnosti Dve forme mitCK Sarkomerna Ubihinonska
- 12. 12 Izoenzimi CK Mitohondrijalni izoenzimi Gen za mitCK je na hromozomu 15 Struktura CK-Mt Oligomerni izoenzim Oktamer Uloga mitohondrijalne CK Kreatinfosfat/kreatin 邸atl sistem Prenosi kreatin fosfat iz mitohondrija na citozolnu kreatin kinazu koja predaje ATP kuplovanim ATPazama poput aktin-miozin (kontrakcija mi邸ia) ili jonski transporteri koji su ATP-zavisni (transport Ca iz sarkoplzmatinog retikuluma) Kreatin fosfat nije samo energetski pufer ve i prenosilac energije iz organele gde se proizvodi ATP do mesta utro邸ka oktamer
- 13. Geni kreatin kinaze 13 gen protein CKB kreatin kinaza, brain -mozak, BB-CK CKBE Kreatin kinaza, ektopina ekspresija CKM kreatin kinaza, mi邸ina, MM-CK CKMT1A, CKMT1B kreatin kinaza mitohondrijalna 1; ubiquitous mtCK; ili umtCK CKMT2 kreatin kinaza mitohondrijalna 2; sarkomerna mtCK; or smtCK Geni za dve subjedinice su na razliitim hromozomima: B na 14q32 i M na 19q13.
- 14. 14 Makro-CK Postoje dve makro forme CK Makro CK-1 Makro CK-2 Makro CK-1 kompleks CK-BB sa IgG ili CK-MM sa IgA Uestalost 0,8-2,3 % nema patolo邸ki znaaj Makro CK tip 2 Oligomerna forma CK-Mt Pojava kod odraslih obolelih od nekog maligniteta, bolesti jetre Lo邸a prognoza Uestalost 0,5-2,6 % Makro forme interferiraju sa odreivanjem CK-MB imunoinhibicijom i unose zabunu
- 15. 15 Izoforme CK Obe subjedinice i M i B imaju na C-terminalnim krajevima lizin Hidroliza lizina na M subjedinici sa karboksipeptidazom koja je normalno prisutna u krvi. Karboksipeptidaza B (EC 3.4.17.2) ili N (arginin karboksi peptidaza; EC 3.4.17.3) sekvenciono hidrolizuje lizinske ostatke na CK MM. Stvaranje izoformi (post-translacione modifikacije) deo procesa klirensa enzima iz tkiva u cirkulaciju Ukupan efekat je 5 izoformi (3 MM i 2 MB)
- 16. 16 Dejstvo karboksi peptidaze N CBX N na M-subjedinicu Hidroliza C-terminalnog lizina Dve vrste M subjedinica MT tkivna Ms serumska M Dve vrste izoformi: Tkivne Modifikovane
- 17. 17 Elektroforetsko razdvajanje izoformi CK Gubitak pozitivno naelektrisanog lizinskog ostatka produkuje vi邸e negativno naelektrisane molekule CK sa veom anodnom mobilno邸u Razdvajanje izoformi pomou specijalnih tehnika: visoko naponska elektroforeza
- 18. 18 Kreatin kinaza Kinetike karakteristike kreatin kinaze Uticaj Mg(II) jona: gradi kompleks sa ATP i ADP aktivacija (uski opseg koncentracije Mg jona) i inhibicija jonima Mg Inhibitori reakcije: Mn, Zn, Ca, Cu joni: hloridi, bromidi, fluorid, jodoacetat, citrat, sulfati, ADP u vi邸ku, urati i cistein inhibitori u serumu va転no odr転avanje koncentracija Cl i sulfata Znaaj SH grupa enzim nestabilan zbog SH grupa Reagensi koji reaktiviraju CK N-acetil cistein, monotiolglicerol, ditioeritriol, ditiotreitol (Clelandov reagens) i glutation najbolji N-acetilcisten u koncentraciji od 20 mmol/L u reakcionoj smesi
- 19. 19 Fiziolo邸ke varijacije CK Pol Mi邸ina masa Fizika aktivnost Rasa Godine
- 20. 20 Kliniki znaaj CK Poveane vrednosti CK kod bolesti srca i skeletnih mi邸ia zbog: povreda inflamacija nekroze Odreivanje CK ima kliniki znaaj kod: Bolesti skeletnih mi邸ia Akutnog infarkta miokarda O邸teenja mozga
- 21. 21 Kliniki znaaj CK Infarkt miokarda i o邸teenja sranog mi邸ia Skeletni mi邸ii: o邸teenja i bolesti Hipotiroidizam Intramuskularne injekcije Generalne konvulzije Cerebralna o邸teenja Maligna hiperpirekcija Produ転ena hipotermija
- 22. 22 Kliniki znaaj CK Mi邸ine bolesti Povi邸ene vrednosti CK mogu biti jedini znak subklinike neuromuskularne bolesti. 30-44 % asimptomatskih pacijenata sa hiper CK aktivno邸u (5x vea od URL) ima miopatiju. Aktivnost serumske CK je mnogo povi邸ena u svim tipovima mi邸ine distrofije. U progresivnom tipu mi邸ine distrofije, kakva je Du邸enova distrofija aktivnost enzima je najvea u detinjstvu od 7 do 10 godine i mo転e biti poveana dugo vremena pre nego 邸to se kliniki ispolji. Serumska CK posle opada po邸to pacijenti postanu stariji jer se funkcionalna mi邸ina masa smanjuje sa progresijom bolesti.
- 23. 23 Vrednosti CK vrlo visoke kod obolelih Bolest vezana za pol 貼ene su prenosioci gena Kod 50 do 80 % 転ena nosioca gena za mi邸inu distrofiju koje ne oboljevaju imaju povi邸en CK 3 do 6 puta. Vrednosti mogu pak biti normalne ako nema fizike aktivnost Znaaj prenatalne dijagnostike Du邸enova mi邸ina distrofija
- 24. 24 Kliniki znaaj CK Mi邸ine bolesti Visoke vrednosti CK su zabele転ene kod virusnog miozitisa, polimiozitisa i slinih bolesti mi邸ia Kod neurogenih mi邸inih bolesti: miastenia gravis, multipla skleroza, polimijelitis i parkinsonizam vrednosti CK su normalne Vrlo visoke vrednosti su kod maligne hipertermije, bolesti koja se manifestuje visokom groznicom i koja je izazvana davanjem inhalacione anestezije (halotan) kod obolele osobe.
- 25. 25 Kliniki znaaj CK Mi邸ine bolesti Skeletni mi邸i koji je o邸teen ili bolestan mo転e sadr転ati znaajne koliine CK-MB izoenzima zbog fenomena koji se naziva fetalna revizija U ovom sluaju fetalni oblik proteinske sinteze se ponovo javlja U takvim sluajevima poveavaju se vrednosti CK-MB u serumu Ovo obja邸njenje mo転e biti i za poveane vrednosti CK-MB kod hronine bubre転ne bolesti kao 邸to je uremijska miopatija.
- 26. 26 Kliniki znaaj CK Mi邸ine bolesti U akutnoj rambdomiolizi zbog kra邸 o邸teenja, sa te邸kom destrukcijom mi邸ia, vrednosti serumske CK aktivnosti su 200x URL Serumska CK mo転e biti poveana i kod drugih trauma mi邸ia intramuskularne injekcije i hirur邸ke intervencije. Postoje i lekovi koji u farmakolo邸kim dozama poveavaju vrednosti CK u serumu: statini, fibrati, antiretroviralni lekovi i antagonisti receptora angiotenzina II. Razne vrste miopatija se mogu javiti kod davanja statina, blagi mijalgini sindrom pa sve do rabdomiolize (0,02 %). Fizika aktivnost Fiziki trening Maratonci
- 27. Praenje efekta terapije hipolipidemicima Preporuke ESC/EAS 20011 Praenje ne転eljenih efekata statina: rabdomijelize hepatotoksinost Odreivanje aktivnosti enzima CK ALT CK se preporuuje kod pacijenata sa visokim rizikom za miopatiju starije osobe sa drugim ko-morbiditetima pacijenti sa ranijim mi邸inim simptomima mogunost interakcije lekova
- 28. Praenje efekta terapije hipolipidemicima Preporuke ESC/EAS 20011 Praenje se preporuuje u intervalima od 6 do 12 meseci U cilju monitoringa potencijalnih toksinih sporednih efekata Nema prediktivne vrednosti za CK kod rabdomiolize poveanje CK i kod o邸teenja mi邸ia i kod intenzivnog ve転banja CK se mora odmah odrediti, pogotovo kod starijih ako se jave bolovi u mi邸iima i slabost tretman da se obustavi ako su vrednosti > 5 xULN
- 29. Koliko esto treba odreivati CK kod pacijenata koji primaju hipolipidemike ? Pre tretmana Ako je bazalna vrednost CK > 8 X URL ne zapoinjati terapiju Monitoring Rutinski monitoring CK nije potreban Proveriti CK ako se kod pacijenta javi mijalgija Poveati opreznost ako se radi o starijoj osobi, interferirajuim lekovima, uzimaju vi邸e lekova, prisutna bolest jetre ili bubrega ta treba uraditi ako se poveaju vrednosti CK kod pacijenata na terapiji hipolipidemicima ? > 5 X URL Zaustaviti tretman, proveriti funkciju bubrega i pratiti CK svake 2 nedelje Proveriri da li je porast CK prolazno na primer zbog ve転banja Iskljuiti druge uzroke koji mogu dovesti do mipatije ukoliko CK ostane povi邸en < 5 X URL Ukoliko nema simptoma na mi邸iima nastaviti sa terapijom i savetovati pacijenta da prati promene na mi邸iima Ukoliko se pojave simptomi , pratiti ih i regularno kontrolisati CK Ponovno uvoenje terapije se mo転e sprovesti tek kada se ALT vrati u normalu Praenje efekta terapije hipolipidemicima Preporuke ESC/EAS 20011
- 30. 30 Kliniki znaaj kreatin kinaze Hipotiroidizam Aktivnost CK u serumu pokazuje inverznu povezanost sa funkcijom tiroideje Oko 60 % pacijenata sa hipotiroidizmom pokazuje proseno poveanje CK od pet puta u odnosu na gornju granicu referentnih vrednosti Poveanje mo転e biti i mnogo vee Glavni izoenzim koji se poveava je CK-MM, 邸to ukazuje da je vezano za skeletne mi邸ie
- 31. 31 Kliniki znaaj CK i CK-BB U toku poroaja poveava se serumska CK kod majke i do 6 puta. Ukoliko je poroaj praen i nekom hirur邸kom intervencijom poveanje je mnogo vee CK-BB mo転e biti povean kod beba, ako je mozak o邸teen ili ako je mala te転ina novoroenadi Pojava CK-BB u krvi u niskoj koncentraciji, mo転e predstavljati i normalnu fiziolo邸ku pojavu nekoliko prvih dana 転ivota
- 32. 32 Kliniki znaaj CK i CK-MB u akutnom infarktu miokarda Promene CK i izoenzima CK- MB posle akutnog infarkta miokarda bili su glavni testovi u dijagnostici mnogo godina Markeri nekroze tkiva Sada se koriste mnogo kardio- specifiniji neenzimski markeri (citozolni proteini) kao 邸to su troponin I i troponin T
- 33. 33 Razvoj i primena biohemijskih markera o邸teenja miokarda i njegove funkcije Zlatno doba CK-MB Zlatno doba troponina troponinska era
- 34. 34 Dijagnoza akutnog infarkta miokarda Hronologija dijagnostike 1986. WHO ukljueni biomarkeri Prisutna dva kriterijuma od sledeih tri: 1. Istorija bola u grudima 2. Promene u ECG 3. Poveanje biohemijskih markera 2x od normale 2000. godina ECS, ACC, revizija 2007. g
- 35. 35 Kriterijumi za detekciju akutnog infarkta miokarda Objedinjene preporuke: ESC/ACCF/AHA/WHF Task force 1. Detekcija porasta i/ili pada kardijanih biomarkera (pre svega troponina) sa bar jednom vredno邸u preko 99 og percentila u odnosu na gornju granicu referentnih vrednosti, zajedno sa dokazom ishemije. Dokaz ishemije na osnovu bar jednog parametra: a) Simptomi ishemije b) Elektrokardiogram (EKG) promene za novu ishemiju (novi ST) ili novi blok leve grane (LLLB) c) Razvoj patolo邸kog Q talasa na EKG d) Imaging tehnika za dokaz nove abnormalnosti miokarda tj abnormalnosti motaliteta regionalnog zida Redefinicija akutnog infarkta miokarda na osnovu vrednosti troponina
- 36. 36 Izlazak enzima iz mi邸inih elija srca Degeneracija mi邸inih elija srca i nekrotino izumiranje elija Normalno stanje Normalni izlazak enzima Normalan nivo enzima Reverzibilno o邸teenje elije Povean nivo enzima Izlazak nekih malih citozolnih proteina Ireverzibilno o邸teenje elije elijska smrt Gubitak strukturnih i drugih citozolnih proteina
- 37. 37 Biohemijski markeri akutnog infarkta miokarda Neenzimski Mioglobin Troponin I Troponin T Enzimski CK CK MB aktivnost CK MB masa AST LD HBD Glikogen fosforilaza BB Rani markeri Do 6 sati od simptoma CK-MB masa Kasni markeri 6 sati od simptoma i ostaje nekoliko dana
- 38. 38 Biohemijski markeri akutnog infarkta miokarda Specifini cTnT cTnI CK-MB masena CK-MB aktivnost Nespecifini Mioglobin AST LD CK
- 39. 39 Biohemijski markeri ishemije i nekroze miokarda Biohemijski markeri akutnog infarkta miokarda Aktuelni kardijani markeri CK MB masa Troponinin: cTnT i cTnT Mioglobin Kardijani markeri manjeg znaaja CK ukupna aktivnost CK izoenzimi CK-MB aktivnost AST LD ukupna aktivnost Izoenzimi LD HBD Budui markeri Ishemijski modifikovan albumin IMA ischemic modified albumin Protein koji vezuje masne kiseline H-FABP (heart-fatty acid binding protein) Glikogen fosforilaza BB
- 40. 40 Klinika primena CK i CK-MB u dijagnostici akutnog infarkta miokarda I aktivnost CK Pik posle 18 sati II aktivnost izoenzima CK-MB Pik posle 6 sati CK-MB je bio zlatni standard 20 godina u dijagnostici akutnog infarkta miokarda, zajedno sa EKG, istorijom bolesti i bolom u grudima III masena koncentracija CK-MB Ranija detekcija abnormalnih vrednosti Poveana senzitivnost Smanjena specifinost zbog CK-MB iz mi邸ia Interferencija makro-CK - nema
- 41. 41 Klinika primena izoformi CK u dijagnostici akutnog infarkta miokarda IV Izoforme CK Post-translacione modifikacije i uklanjanje lizina sa M subjedinice (pozitivno naelektrisan) Promene u elektroforetskom razdvajanju izoenzima CK CK-MM tj. CK-MM3 CK-MM2 i CK-MM1 CK-MB tj. CK-MB2 CK-MB1 Vea senzitivnost i specifinost u odnosu na izoenzim CK-MB Specifinost CK-MB1 6 sati od bola je 95,7 % i 93,9 % Specifinost CK-MB aktivnost 6 sati od bola je 48,2 % i 94,0 % Problemi sa izoformama CK: Uticaj o邸teenja skeletnih mi邸ia Metoda separacije izoformi: Specijalna elektroforeza na agarozi pri visokom naponu Imunoekstrakcija sa specifinim CK-MB2 antitelima
- 42. 42 Karakteristike CK MB kao biomarkera akutnog koronarnog sindroma Rani marker infarkta miokarda Oslobaanje 3-6 h posle pojave bola Maksimum oko 24 h Normalizacija 24-72 h Specifian biomarker
- 43. 43 Indeks kreatin kinaze CK-MB masa Relativni indeks = ----------------------- x 100 % CK-MB aktivnost Tumaenje: RI 2-5 % i ukupna CK > 2X URL Nekroza miokarda
- 44. 44 Dinamika promena enzima u akutnom infarktu miokarda Zlatno doba CK-MB 1970.g-1990.g
- 45. 45 Dinamika promena enzima u akutnom infarktu miokarda Troponinska era
- 46. 46 Dinamika promena enzima u akutnom infarktu miokarda Danas: cTnI, cTnT i CK-Mb masa (CK-2)
- 47. 47 Preporuke AHA iz 2003.godine Dijagnostika vrednost sranih biomarkera Troponin > CK-MB masa > CK-MB aktivnost > CK aktivnost Stari biomarkeri se ne preporuuju: AST, LD, izoenzimi LD Kada je troponin pozitivan ? Vrednost vea od 99-te percentilne vrednosti za referentnu kontrolnu grupu CV < 10 % Kada je CK-MB pozitivan ? Vrednost vea od 99-te percentilne vrednosti za referentnu kontrolnu grupu CV < 10 % Dva sukcesivna odreivanja uzoraka koji pokazuju porast ESC/ACC/IFCC Kriterijumi za dijagnozu AMI
- 48. 48 Zakljuci: Kliniki znaaj CK i CK-MB u akutnom infarktu miokarda Promene u CK i CK-MB izoenzimu posle akutnog infarkta miokarda bili su glavni testovi u dijagnostici mnogo godina. Sada se koriste mnogo kardio-specifiniji neenzimski markeri (citozolni proteini) kao 邸to su troponin I i troponin T. CK-MB masa se jo邸 uvek mo転e koristiti uspe邸no za procenu 邸irine miokardijalne nekroze i za procenu prognoze infarkta. Kada se uporedi pik CK-MB sa veliinom infarkta, dobija se dobra korelacija. Problem kod kori邸enja CK-MB masa za ovu svrhu je 邸to mora esto da se odreuje CK-MB kako bi se na邸ao pik vrednosti
- 49. 49 Granine vrednosti pika CK-MB i veliine infarkta Mikroskopski infarkt miokarda < 10 亮g/L Fokalna nekroza Mali infarkt miokarda 10-60 亮g/L <10 % leve ventrikule Srednja veliina infarkta 60-225 亮g/L 10-30 % leve ventrikule Veliki infarkt > 225 亮g/L >30 % leve ventrikule
- 50. 50 Kliniki znaaj CK i CK-MB u drugim bolestima srca Pored infarkta i neka druga kardiolo邸ka stanja poveavaju vrednosti CK i CK-MB u serumu kardiopulmonalni bypass koronarni arterijski bypass transplantacija srca miokardititis perikardititis pulmonalni embolizam