Щелочная фосфатаза: повышенный уровень, причины и способы понижения

Механизм действия

Для многих Фосфатаз установлена трехмерная структура их молекул и предложены детальные хим. механизмы каталитического действия. Предполагают, что в процессе каталитического акта принимают кооперативное (сочетанное) участие несколько различных групп, локализованных на поверхности молекулы фермента в активном центре. Одной из таких Ф. является глюкозо-6-фосфатаза. Этот фермент, связанный с микросомной фракцией клеток, наряду с гидролизом глюкозо-6-фосфата катализирует перенос фосфатной группы от неорганического пирофосфата (см. Фосфор) на глюкозу (см.), а также реакцию обмена между глюкозой и глюкозо-6-фосфатом. Исследования кинетики гидролитической, трансферазной и обменной реакций (см. Кинетика биологических процессов) показали, что их механизм носит характер двухстадийного переноса, в к-ром в качестве промежуточного соединения (интермедиата) образуется фосфофермент, или фосфорил-фермент. При этом переносимая фосфатная группа в молекуле фермента связывается с остатком гистидина (см.). Для проявления активности глюкозо-б-фосфатазе необходим ион двухвалентного металла. В соответствии с предполагаемым (с долей известного упрощения) механизмом реакции ион металла связывается с отрицательно заряженной фосфатной группой субстрата, а реакционно-способный остаток гистидина, обладающий нуклеофильными свойствами,— с атомом фосфора, что и приводит к образованию фосфофермента. Последний затем либо подвергается гидролизу, либо взаимодействует с нуклеофильными группами акцепторных молекул (напр., с гидроксильными группами сахаров) с образованием конечных продуктов реакции и высвобождением свободного от фосфата фермента.

Не все фосфатазные реакции протекают с образованием промежуточного фосфофермента, в к-ром фосфорилирован остаток гистидина. Когда реакцию катализирует щелочная фосфатаза (КФ 3.1.3.1), выделенная из тканей млекопитающих или из бактерий, фосфорилированию в молекуле фермента подвергается остаток серина (см.). Фермент представляет собой цинксодержащий металлопротеид (см. Металлопротеиды), в к-ром 2—3 грамм-атома цинка приходятся на 1 моль белка. Ионы цинка или другого металла необходимы для проявления каталитической активности щелочной фосфатазы и, возможно, для стабилизации нативной структуры молекулы фермента. Двухвалентные катионы Со2+, Mg2+ и Mn2+ активируют Ф., выделенные из различных тканей, в то время как ионы Be2+ и комплексообразующие агенты (напр., ЭДТА) являются ингибиторами этих ферментов. Механизм действия щелочной фосфатазы сходен с тем механизмом, к-рый постулирован для глюкозо-6-фосфатазы, но атом фосфора взаимодействует не с гистидиновым, а с сериновым остатком молекулы фермента.

Для других фосфатаз, напр. для фруктозо-бисфосфатазы (КФ 3.1.3.11), данных об образовании фосфофермента пока нет. Возможно, что катализируемая ею ферментативная реакция протекает по одностадийному согласованному механизму, а не путем двухстадийного переноса.

Когда назначают исследование

Исследование назначается согласно показаниям и характерной для развития патологии признаков.

Показания к исследованию:

• общая слабость и недомогание организма;

• изменение цвета и характера мочи – потемнение;
• расстройства пищеварительной системы;
• развитие новообразований, опухолей;
• заболевания костной системы, включая травмирование и повреждение костей;
• деформирующие изменения в костной системе, в том числе частые переломы;
• профилактический осмотр работников, ведущих трудовую деятельность в опасных условиях;
• плановая диагностика при беременности.

Диагностика может проводиться при отслеживании состояния и оценки степени эффективности лечения, направленного на устранение заболеваний, вызванных сбоями в выработке фермента.

Нормативный индекс фермента в составе крови

Нормативный коэффициент щелочной фосфатазы имеет довольно широкий размах в коэффициентах. Диапазон его составляет от 44,0 МЕ/л до индекса 147 МЕ/л.

При определении нормативов большое значение имеет пол человека, а также возрастная категория.

Женщины, которые вынашивают ребенка, имеют завышенный индекс ЩФ, а также незначительно выше коэффициент у подростков в фазе полового созревания. Такие высокие показания индекса не считаются патологией в организме, а являются физиологическими отклонениями от нормативных коэффициентов.

Таблица нормативных показателей в составе крови щелочной фосфатазы:

Для того чтобы не возникало путаницы при расшифровке в расхождениях различных клинических лабораторий, существуют в тесте на щелочную фосфатазу референсные значения в лабораторных результатах. По этим значениям можно определить, входит коэффициент исследуемой крови в нормативный диапазон, или же существуют отклонения от нормы.

Таблица нормы референтных значений:

Причины отклонений показателей от нормы

Фосфатаза щелочная понижена может быть по различным причинам.

Возможные заболевания:

• Развитие гипотиреоза – отечность слизистых оболочек, умственная и физическая недоразвитость.
• Тяжелое протекание анемии.
• Образование кишечной энзимопатии – глютеновая болезнь.
• Аномалии в строении костной системы.

Другие причины патологии:

• Нехватка витаминов в организме, в особенности витаминов группы В и С.
• Недостаток полезных макро- и микроэлементов – цинка, магния.
• Повышенная выработка витамина D.
• Пониженное образование белков и, как следствие, развитие дистрофии.
• Образование недостаточности плаценты при вынашивании ребенка.
• Начало климактерического периода.
• Почечная недостаточность.
• Сахарный диабет.
• Злоупотребление гормональными препаратами, содержащими высокий уровень эстрогена.
• Ранее перенесенные шунтирование или переливание крови.

Среди сердечно-сосудистых патологий отмечается развитие тахикардии, сердечной недостаточности, повышенное содержания холестерина, заболевания кровеносных сосудов.

Крайне редко причиной патологии становится врожденная гипофосфотизация. Процесс вызван наследственными или генетическими факторами. Состояние представляет высокую опасность для жизни пациента, сопровождается сбоями в минерализации костной ткани, проблемами с дыханием и требует незамедлительного лечения.

В более редких случаях причиной низкого содержания фермента может стать неправильные условия хранения сыворотки крови пациента или некорректное отображение результатов анализа.

Причины повышения щелочной фосфатазы

Возрастание концентрации изофермента может происходить по различным причинам, включая злоупотребление лекарственными препаратами (барбитураты, сульфаниламиды, никотиновая кислота). Повышенное содержание также может наблюдаться при отравлении спиртными напитками, в период вынашивания ребенка.

Патология нередко развивается на фоне протекания внутренних заболеваний. При этом выделяют несколько основных групп: печеночные нарушения, изменения в костной системе, иные формы заболеваний.

Расстройства печени, нарушения в желчных протоках:

• Развитие цирроза – угнетение большинства печеночных функций, замещение поврежденных тканей рубцовой.
• Образование гепатита – активность изофермента возрастает в 3 раза.
• Наличие опухолевых процессов (рак) – метастазы перемещаются с других органов.
• Поражение холангитом – случаи развития крайне редки, характеризуется воспалительными процессами в тканях.
• Развитие билиарного цирроза – образуется патология при осложнениях, вызванных течение холангита. При этом отмечается возрастание фермента более чем в 4 раза.
• Инфекционная форма мононуклеоза – процесс затрагивает все печеночные ткани, отмечается изменение свойств крови.
• Застойные процессы желчи – холестаз.
• Поражение желчной системы. Образование камней, провоцирующих застой и отток желчи.

Нарушения в костной системе:

• Развитие болезни Паджета. Защитные и восстановительные свойства костной ткани нарушаются, при этом процесс приводит к дальнейшей дегенерации костной системы и угнетению основных функций.
• Остеомаляция. Патологический процесс характеризуется размягчением костной ткани. Состояние осложняется значительной потерей фосфорной кислоты. Витаминами.
• Образование саркомы – внутреннее поражение костей раковыми клетками.
• Проникновение метастатических процессов в костную систему из других органов.
• Усиленные метаболические функции.

Иные формы патологий:

• Эндокринные нарушения, провоцирующие сбои в обменных процессах щитовидной железы и вызывающие нарушения в выработке фосфора и кальция – первичная форма гиперпаратиреоза.
• Инфаркт миокарда.
• Развитие язвенной формы колита.
• Патологические изменения функций кишечника.

Согласно официальной статистике в большинстве случаев развитие болезни провоцируют нарушения, вызванные угнетением функций печени.

Щелочная фосфатаза повышена – что это значит?

Что может означать, если щелочная фосфатаза повышена, нужно знать, чтобы помочь специалисту в правильной диагностике и дальнейшем лечении. Причины высокой концентрации щелочной фосфатазы помогут понять не только причину появления неприятных симптомов, но и выявить наличие недугов, имеющих скрытую форму. В этом пожжет высококвалифицированный специалист.

Щелочная фосфатаза повышена – причины

Выясняя причины повышения щелочной фосфатазы, следует выделить самые распространенные группы, первая из которых связана с нарушениями в работе печени и желчных протоков:

• камни в желчных протоках;
• холестаз;
• патологии печени, которые могут возникнуть вследствие токсичных отравлений и при приеме лекарственных препаратов;
• первичный холангит;
• рак печени;
• гепатит (аутоиммунный и вирусный);
• мононуклеоз инфекционного характера;
• желтуха (чаще у женщин, принимающих ПЗС с содержанием прогестерона и эстрогена).

Патологические изменения в костных тканях, при которых повышается щелочная фосфатаза:

• болезнь Педжета (ослабление костей, их деформация и ослабление);
• повышение обменных процессов при заживлении переломов;
• размягчение костей (теряются соли кальция, витамины и фосфорная кислота, что приводит к деформации и размягчению костей);
• остеосаркома и проникшие в костную ткань метастазы.

Другие недуги и причины, если повышенная щелочная фосфатаза в крови, не связанные с ухудшением здоровья и патологическими процессами:

• патологии желудочного-кишечного тракта;
• инфаркт миокарда;
• эндокринное заболевание, связанное с нарушением фосфорного обмена и обмена кальция – гиперпаратиреоз;
• беременность;
• алкогольные интоксикации;
• терапия препаратами, обладающими гепатотоксическим эффектом.

Щелочная фосфатаза повышена – что делать?

Если анализы зафиксировали повышение щелочной фосфатазы, то первое, что необходимо – устранить первопричину, спровоцировавшую этот скачок. К примеру, при заболеваниях печени для восстановления ее функций назначают прием препаратов гепатопротекторов и расписывают правильный рацион питания. Все принимаемые меры должны быть прописаны врачом и выполняться под его наблюдением.

Анализ на щелочную фосфатазу

При целом ряде случаев и появления некоторых симптомов назначают анализ, щелочная фосфатаза при котором может быть повышена или понижена, что позволит сделать соответствующие выводы. Назначают данный анализ:

1. При комплексном проведении печеночных проб.
2. Для контроля костных болезней в ходе их лечения.
3. Если пациент принимает медикаменты, способствующие появлению холестаза (застой желчи, нарушение ее выработки и выведения).
4. Если наблюдается появление такой симптоматики: тошнота, обесцвечивание кала, темная моча, рвота, желтуха, упадок сил и быстрое их истощение.

Что показывает щелочная фосфатаза в анализе крови?

Вопрос относительно того, что показывает щелочная фосфатаза, интересует тех, кто не знаком с этим понятием или проводит сдачу анализа впервые. Уровень фермента назначают чаще для диагностики заболеваний костей, желчевыводящих путей и печени. Повышенная щелочная фосфатаза может говорить и о наличии очень опасных заболеваний: онкологии яичка, лимфогранулематоз или злокачественных образований в головном мозге. Однако есть ряд случаев, при котором проведение анализов и выводы на основании полученных результатов должны проводиться с учетом некоторых особенностей.

1. При недостатке цинка в рационе концентрация фермента может повышаться, потому что этот элемент входит в состав фосфатазы.
2. Поводить анализ детям для выявления проблем с выведением желчью бесполезно, поэтому, как правило, назначают анализ на 5′-нуклеотидазу.
3. Для контроля анализ на фосфатазу нужно проводить не чаще раза в неделю, по причине выведения ее из крови за 3-4 дня.
4. Причина повышения показателя у пожилых людей – снижение костной массы.
5. Проводя анализ у обладателей первой и третей группы крови, нужно учесть, что уровень кишечной фосфатазы может быть повышен после приема жирной пищи, поэтому проводить забор крови нужно натощак.

Щелочная фосфатаза – норма

Важно знать, что содержащаяся в крови щелочная фосфатаза, норма у женщин, мужчин и детей – разная. Зависит содержание фермента не только от пола, но и от возраста, что тоже нужно учитывать

До 16-ти лет уровень концентрации щелочной фосфатазы всегда немного завышен, а после этого возраста он начинает снижаться. У женщин норма такая:

• до 17 лет – минимум: 46 ед/л; максимум: 119 ед/л;
• с 17 до 45 лет – минимум: 32 ед/л; максимум: 100 ед/л;
• с 45 до 55 лет – минимум: 35 ед/л; максимум: 115 ед/л;
• до 70 лет – норма 135 ед/л;
• после 70 лет – норма 165 ед/л.

Есть ряд причин, по которым этот показатель может значительно повышаться, но не из-за наличия заболеваний:

• в период вынашивания ребенка;
• в период ГВ;
• при наличии авитаминоза;
• из-за неправильного питания;
• по причине высоких физических нагрузок.

У мужчин этот показатель в среднем выше женского на 20-25 ед/л, а с возрастом, как и у женщин повышается. Норма щелочной фосфатазы в крови у мужчин:

• от 17 до 30 лет – до 100 ед/л;
• от 30 до 45 лет – до 120 ед/л;
• от 46 до 64 лет – до 130 ед/л;
• от 55 до 70 лет – до 145 ед/л;
• от 70 лет – до 190 ед/л.

У маленьких детей концентрация фермента выше, чем у взрослых и не зависит от принадлежности к полу. В подростковом возрасте эта разница становится ощутимой по причине разного протекания биохимических процессов в организме. Итак, норма у детей и подростков:

• у новорожденных и в первые две недели жизни: 83 – 248 ед/л;
• от 2-х недели и до года: 122 – 469 ед/л;
• от 10 до 13 лет: 129 – 417 ед/л.

Почему щелочная фосфатаза понижена

В отличие от повышенного уровня фермента, пониженная щелочная фосфатаза выявляется достаточно редко. 

У женщин, подобные изменения в анализах, могут быть обусловлены приёмом оральных контрацептивов (однако, они также могут приводить к застою желчи, и тогда щелочная фосфатаза повышается).

При беременности снижение фермента определяют при развитии плацентарной недостаточности.

Другими причинами понижения щелочной фосфатазы в анализе являются:

• врождённый гипотиреоз;
• врождённая хондродистрофия;
• дефицит витамина C, Mg и Zn;
• передозировка витамином D;
• гипотериоз;
• анемии тяжёлой степени тяжести и состояния после гемотрансфузий;
• квашиоркоз (тяжелая форма дистрофии, развивающаяся в результате длительного дефицита белков в пищевом рационе).

Важно. Если щелочная фосфатаза понижена, то это является одним из основных диагностических признаков гипофосфатаземии (врождённое нарушение процесса кальцификации костей, заболевание сопровождается тяжелыми костными деформациями, частыми переломами, миастенией, судорогами, поражением почек и т.д.).

Сердечно-сосудистые причины снижения ЩФ в анализах

Справочно. Сердечная недостаточность с высоким выбросом может развиваться на фоне тяжелой анемии, однако в такой ситуации, щелочная фосфатаза будет понижена.

Снижение ЩФ может выявляться при гипертрофии левого желудочка, развившейся на фоне метаболического синдрома.

Также, подобные изменения в анализах наблюдаются у пациентов после шунтирования.

Что делать при пониженных значениях

Понижение щелочной фосфатазы в крови может свидетельствовать о ряде серьёзных, а порой – жизнеугрожающих состояний. В связи с этим при наличии отклонения в анализах нужно обязательно проконсультироваться со специалистом. И начать следует с посещения своего терапевта.

Специалист в ходе беседы и осмотра сможет составить приблизительную тактику обследования пациента. Очень важно выяснить наследственный анамнез пациента, так как в ряде случаев снижение ЩФ может быть обусловлено наследственными заболеваниями. Для адекватной оценки анализа крови на щелочную фосфатазу врачу потребуются и другие показатели: АСТ, АЛТ, ГГТП, креатинин, общий белок, клинический минимум (анализ крови и мочи общий, сахар) и т.д

Практически всегда врачи назначают инструментальные исследования (например, рентгенография, УЗИ, КТ). Для уточнения этиологии снижения ЩФ может потребоваться консультация узкого специалиста (гематолог, онколог, гастроэнтеролог, эндокринолог и др.)

Для адекватной оценки анализа крови на щелочную фосфатазу врачу потребуются и другие показатели: АСТ, АЛТ, ГГТП, креатинин, общий белок, клинический минимум (анализ крови и мочи общий, сахар) и т.д. Практически всегда врачи назначают инструментальные исследования (например, рентгенография, УЗИ, КТ). Для уточнения этиологии снижения ЩФ может потребоваться консультация узкого специалиста (гематолог, онколог, гастроэнтеролог, эндокринолог и др.).

Описание

Щелочная фосфатаза присутствует в высоких концентрациях в печени, костной ткани, плаценте и кишечном эпителии. Каждая из этих тканей содержит специфические изоферменты ЩФ. Патологическое повышение активности ЩФ наблюдается чаще всего при холестатической болезни печени и заболеваниях костей, при которых повышается активность остеобластов, например болезнь Педжета и остеомаляция. Физиологическое повышение активности ЩФ наблюдается при беременности (за счет плацентарной изоформы фермента) и в детском возрасте, когда происходит рост костей (за счет костного изофермента). Концентрация фермента в плазме высока при рождении, но затем быстро падает. Тем не менее, в детстве она остается в 2–3 раза выше нормального уровня у взрослых. Активность фермента возрастает вновь в подростковом возрасте перед снижением до взрослого уровня по мере прекращения роста костей (Рис. 1).

Рис. 1 — Зависимость активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови от возраста ребенка. Указаны средние значения; пики между 10 и 16 годами соответствуют ускоренному росту в период созревания и могут более чем в 3 раза превышать верхнюю границу нормы для взрослых

Активность ЩФ в плазме крови у практически здоровых пожилых людей слегка выше нормы. Это может объясняться высокой частотой развития легкой субклинической формы болезни Педжета у пожилых людей. Концентрации ЩФ, превышающие верхний предел нормы в 10 раз, могут наблюдаться при тяжелой болезни Педжета, рахите и остеомаляции, и иногда при холестатической болезни печени. Однако, для этих состояний более характерен меньший подъем активности. Активность ЩФ не возрастает при остеопорозе, если только это состояние не осложняется коллапсом или переломом кости.

Концентрация ЩФ в плазме крови обычно повышается при развитии злокачественных новообразований, имеющих костное или печеночное происхождение, и может быть связано как с первичными, так и вторичными опухолями, локализованными в этих тканях. Описан также ряд опухолеспецифических форм ЩФ, которые секретируются самими опухолевыми клетками. Наиболее известным из них является изофермент Регана, который сходен по термостабильности с плацентарной ЩФ и обнаруживается у некоторых пациентов с бронхиальной карциномой.

Активность ЩФ часто измеряют как элемент «биохимического профиля», при этом нередко обнаруживается ее повышение при отсутствии клинических проявлений заболевания кости или печени и других биохимических отклонений. Для установления причины такого повышения следует попытаться выявить ткань, повреждение которой привело к выделению фермента в кровоток. Это можно сделать, измеряя уровни тканеспецифических изоферментов ЩФ, например, с помощью электрофореза и дифференциальной тепловой инактивации. Более простая, но менее надежная альтернатива состоит в определении в плазме активности γ-глутамилтрансферазы — фермента, содержащегося в печени, но отсутствующего в костной ткани. Повышенная его активность в плазме часто (но не всегда) совпадает с избытком печеночной ЩФ в плазме.

Повышенные значения при сердечно-сосудистых заболеваниях

Если щелочная фосфатаза увеличена, чаще всего это свидетельствует о:

• Хронической сердечной недостаточности;
• Острых повреждениях тканей в сердце или легких.

Застойная сердечная недостаточность может стать причиной острой печеночной недостаточности. Синдром низкого сердечного выброса с последующим снижением печеночного кровотока является главным фактором и причиной болезней печени.

В условиях острой печеночной недостаточности из-за застойной сердечной недостаточности клинические признаки последнего могут отсутствовать, что требует соответствующего диагностического подхода. На фоне тяжелой сердечной недостаточности кровь из сердца попадает в нижнюю полую вену, что увеличивает давление не только в ней, но и в печеночных венах.

Если это давление достаточно высоко, печень перегружается кровью. Большинство пациентов с перегрузкой не выказывают каких-либо симптомов. В тяжелых случаях кожа и белки глаз желтеют – развивается желтуха.

Жидкость может накапливаться в брюшной полости, в этом случае развивается расстройство под названием асцит. Селезенка также имеет тенденцию к увеличению. Если затор является серьезным и хроническим, развивается цирроз.

Чаще всего перегрузка печени наблюдается у людей с сердечной недостаточностью. В этом случае пациент должен сдать анализ крови на расширенный профиль, чтобы определить, насколько хорошо функционирует печень, и оценить свертываемость крови.

Застойную гепатомегалию важно диагностировать на ранних стадиях, так как она указывает на тяжесть заболевания сердца, возникающего на ее фоне. При диагностике анализ крови покажет аномально высокие уровни щелочной фосфатазы, повышение СОЭ, общий белок и белковые фракции понижены, колебания концентраций натрия и калия, повышенный билирубин, повышение аспартатаминотрансферазы (эндогенный фермент) или аланинаминотрансферазы. При диагностике анализ крови покажет аномально высокие уровни щелочной фосфатазы, повышение СОЭ, общий белок и белковые фракции понижены, колебания концентраций натрия и калия, повышенный билирубин, повышение аспартатаминотрансферазы (эндогенный фермент) или аланинаминотрансферазы

При диагностике анализ крови покажет аномально высокие уровни щелочной фосфатазы, повышение СОЭ, общий белок и белковые фракции понижены, колебания концентраций натрия и калия, повышенный билирубин, повышение аспартатаминотрансферазы (эндогенный фермент) или аланинаминотрансферазы.

Болезнь Педжета – это локализованное расстройство кости, которые начинается с избыточной резорбции костной ткани с увеличением последней. Это значит, что кости препятствуют нормальному процессу рециркуляции тела, в котором новая костная ткань постепенно замещает старую. Со временем болезнь может вызвать деформацию и хрупкость костей.

В тяжелых случаях болезни Педжета кровеносные сосуды внутри кости могут быть повреждены. Это означает, что сердцу приходится работать активнее, чтобы качать кровь по всему телу.

Иногда сердце не в состоянии перекачивать ее достаточное количество, чтобы удовлетворить потребности организма, поэтому на фоне болезни Педжета развивается сердечная недостаточность.

Симптомы включают в себя диспноэ (одышка), повышенную утомляемость и слабость, отеки в ногах, лодыжках.

Сердечная недостаточность на фоне болезни Педжета лечится с помощью комбинации лекарственных препаратов, предназначенных для снижения нагрузки на сердце, помогая ему работать более эффективно. В некоторых случаях показано хирургическое вмешательство для замены поврежденного сердечного клапана.

У пациентов с болезнью Педжета присутствуют отложения кальция в кровеносных сосудах и сердечных клапанах. Эти проблемы вызваны увеличением концентрации кальция в организме из-за разрушения костной ткани.

При диагностике заболевания анализ крови выявит значительное повышение уровней фосфатазы, повышенное содержание мочевины в крови, увеличенные концентрации телопептидов (С и T).

Повышение активности щелочной фосфатазы отмечается при гигантоклеточном артериите. Такие больные имеют повышенный риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Гигантоклеточный артериит часто предшествует инсульту и сердечному приступу.

Это состояние необходимо диагностировать на ранней стадии для исключения рецидивов (в том числе, развития аневризма аорты грудного отдела, застойной сердечной недостаточности, расслоения аорты). При диагностике заболевания анализ крови выявит значительное повышение СОЭ, повышенный С-реактивный протеин.