مریم رهبرنیا علوم آزمایشگاهی مهر 90
خلاصه :
آنزیمهای فسفاتاز و یا فسفو منو استراز ، در هیدرولیز فنیل فسفات و تبدیل آن به فنل و یون فسفات شرکت دارند ، و بر حسب فعالیت در PH اپتیمم محیط ، به دو گروه آلکالن فسفاتاز ( با PH اپتیمم 10-9 ) واسید فسفاتاز (با PH اپتیمم 5 ) تقسیم بندی می شوند.
اگر چه ALP در بیشتر بافت ها وجود دارد با این حال بیشترین غلظت ALP را می توان در کبد ، اپیتلیوم مجرای صفراوی و استخوان یافت. ALP همچنین در مخاط روده و جفت یافت می شود . بررسی این آنزیم در بیماری های کبد واستخوان بسیار مفید است . در مورد کبد ، ALP در سلول های کوپفر موجود است . این سلول ها سیستم جمع کننده صفرا را می پوشانند . سطح آنزیم ALP در انسداد های صفراوی اینتراهپاتیک و اکسترا هپاتیک و هچنین سیروز بسیار افزایش میابد. سایر بیماری های کبدی مثل تومورهای کبدی ، داروهای هپاتو توکسیک و هپاتیت باعث افزایش سطح آلکالین فسفاتاز به مقدار کمتر می شوند .
استخوان شایع ترین منشا ALP خارج کبدی است . رشد استخوان با سطح ALP ارتباط دارد . رویش پاتولوژیک استخوان های جدید در متاستازهای استئو بلاستیک ( مثل پستان و پروستات ) دیده می شود . بیماری پاژت، شکستگی های در حال بهبودی ، آرتریت روماتوئید ، هیپر پارا تیروئیدیسم و رشد طبیعی استخوان ها از جمله منابع ALP هستند .
ایزو آنزیم های ALP برای افتراق بیماریهای کبدی از استخوانی به کار می رود .شناسایی ایزو آنزیم ها به افتراق دادن منشا پاتولوژی افزایش ALP کمک میکند به طوری که ALP1 مربوط به کبد و ALP2 از منشا استخوان است.
معرفی آنزیم :
آنزیم آلکالن فسفاتاز همانند اسید فسفاتاز از دسته آنزیم های هیدرولاز می باشد و به این دلیل آلکالن نام گرفته که فعالیتش در محیط بازی زیاد است . آلکالن فسفاتاز حدود 16 ایزو آنزم دارد که در سه گروه جای می گیرند:
1- ایزو آنزیم روده ای
2- ایزو آنزیم جفتی
3- ایزو آنزیم غیر جفتی شامل کبدی ، ریوی، استخوانی، طحالی و ایزو آنزیم غیر طبیعی یا آتیپیک یا Tumor Isoenzyme یا ایزو آنزیم ریگان که در زمان جنینی تولید می شود و بعد از تولد افزایش آن در سرم می تواند حاکی از سرطان باشد .
آلکالن فسفاتاز نشان دهنده یک خانواده آنزیمی کد شده به وسیله ی ژن های مختلف می باشد ،فراوان ترین فرم ALP پلاسمایی توسط یک ژن منفرد بر روی کروموزوم 1 کد می گردد که ایزو آنزیم غیر اختصاصی بافتی نامیده می شود که در کلیه ، کبدو استخوان یافت شده است که تفاوت این ایزو آنزیم ها در زنجیره های کربو هیدراتی است ، دو ژن دیگر بر روی کروموزوم 2 آلکالن فسفاتاز جفتی وروده ای را کد می کنند این آنزیم به یون به عنوان فعال کننده نیاز دارد و برخی از یونهای دیگر از جمله Mn2+ وCo2+ نیز آنزیم را فعال می کند.
نقش بیو شیمیایی در سلول ها:
در سلول ALP عمدتا متصل به غشای سلول می باشد و در آنجا به نظر می رسد در شکستن ترکیبات حاوی فسفات نقش داشته باشد و ممکن است عبور مواد از غشای سلول را تسهیل کند.
هپاتوسیت ها ،ALP کبدی تولید می کنند که به صورت متصل به سطح کانالیکولار سلول ها وجود دارند . استئو بلاست ها ALP استخوانی تولید می نمایند که به نظر می رسد در برداشت پیروفسفات دخیل باشند. سلول های اپی تلیال روده ALP روده ای تولید می کنند که به دنبال بلع غذاهای چرب به روده آزاد می شود.
با آسیب کبد سنتز ALP افزایش می یابد اما اسید های صفراوی ، قطعاتی از غشای سلول های کانالیکولار حاوی آنزیم های متصل شده را حل می کنند اگر چه در سرم طبیعی فقط یک فرم منفرد از ALP (با منشا کبدی یا استخوانی) به طور ویژه مشاهده می شود اما در بیماری های کبدی – مجاری صفراوی هر دو محصول طبیعی و فرم اتصال به غشا را که به لیپو پروتئین ها متصل است می توان دید . ایزو آنزیم روده ای آلکالن فسفاتاز به میزان زیادی به درون مایع دئودنوم آزاد می شود و میزان زیادی از آن بعد از صرف وعده غذایی به درون مایع لنفاوی تخلیه کننده ی دستگاه گوارش وارد می شود . به هر حال مقدار زیادی از ایزو آنزیم ها ظاهرا به آنتی ژن های ABO سلول های قرمز خونی متصل می شوند به طوری که تنها میزان کمی به پلاسما می رسد ، البته به جز در افرادی که دارای هم ژن ترشحی و هم میزان زیادی از ماده H (گروهOیا B ) باشند و آلکالن فسفاتاز می تواند بعد از وعده ی غذا تا IU/L 30 افزایش یابد . همچنین ALP در افرادی با گروه خونیo یاB بیشتر از افراد با گروه های خونی AوAB می باشد که به دلیل تفاوت در میزان ALP روده ای می باشد . ALP جفتی نیز در زنان باردار با گروه خونی AوB به طور شگفت انگیزی کم است . نیمه عمر ایزو آنزیم های ALP به طور بارزی متفاوت است ، آنزیم روده ای نیمه عمر دقیقه ای ، استخوانی یک روزه ، کبد سه روزه وجفت 7 روزه دارند ، تغییر روز به روز در ALP کل 10%-5% می باشد اگر چه ایزو آنزیم استخوانی تغییر روز به روز 20% نشان میدهد.
ارزش تشخیص و بیماری های مربوطه :
عمومی ترین علل افزایشALP بیماری های کبدی واستخوانی می باشد سطح آنزیم ALP در انسداد صفراوی اینترا هپاتیک و اکسترا هپاتیک و همچنین سیروز بسیار افزایش میابد سایر بیماری های کبدی مثل تومورهای کبدی ،دارو های هپاتو توکسیک و هپاتیت باعث افزایش سطح آلکالن فسفاتاز به مقدار کمتر می شود . افزایش فعالیت استئو بلاست ها در بیماری پاژه ، استئو سارکوما ، متاستاز تومورها به استخوان و بیماری های متابولیک استخوان رایجترین علل افزایش ایزو آنزیم های استخوانی می باشند . افزایش آلکالن فسفاتاز روده ای می تواند در بیماران با سکته روده ای ، التهاب و زخم روی دهد . افزایش ایزو آنزیم های جفت مانند از قبیل ریگان و ناگو عموما در بیماران دارای بد خیمی (تخمدان ، سرویکس ، ریه ، پستان ، کولون و پانکراس) یافت می شود که به واسطه ی تولید اکتو پیک به وسیله ی نئو پلاسم می باشد . ALP پایین می تواند به طور موقتی پس از انتقال خون یا بای پس قلبی- ریوی رخ دهد .مقادیر پایین ، شدید و طولانی از ALP درهیپو فسفاتازی روی دهد . کاهش ALP همچنین در کمبود روی نیز اتفاق می افتد .
اندازه گیری:
اگر چه روش های فراوانی برای اندازه گیری ALP وجود دارد اما فعالیت آن معمولا با استفاده از پارانیترو فنیل فسفات به عنوان سوبسترا در PH قلیایی اندازه گیری می شود . بسیاری از بافر ها جهت اتصال به گروه های فسفات به کار میروند این امر موجب افزایش فعالیت می گردد.فسفات معدنی(وهمچنین برخی دیگر از آنیون ها ) ALP را مهار می کنند . فلز روی جزئی از این آنزیم می باشد و همچنین منیزیم و دیگر کاتیون ها آنزیم را فعال می کنند . شلاته کننده های موجود در لوله های جمع آوری شده (مانند EDTA ،سیترات و اگزالات ) فعالیت ALP را به طور غلط کمتر نشان می دهند. در مورد EDTA فعالیت اغلب خیلی کاهش میابد. اما نمونه ها در 4 درجه برای یک هفته نسبتا پایدار می مانند.
تعدادی از روش ها برای جدا سازی ایزو آنزیم ALP به کار رفته است . مهار توسط فنیل آلانین فعالیت مجدد ایزو آنزیم های روده ای و جفتی را کاهش می دهد در حالی که لوامیسل ایزو آنزیم های استخوانی وکبدی را مهار می کند . تقسیم بندی دمایی برای سال های متمادی برای تعیین منبع افزایش ALP کل مورد استفاده قرار گرفته است . پایدارترین ایزو آنزیم نسبت به حرارت ، ALP جفتی می باشد در حالی که ایزو آنزیم کبدی پایداری متوسط و ایزو آنزیم استخوانی نا پایدار ترین نوع به حرارت است . برای کسب نتایج قابل اطمینان ،از استاندارد هایی با ترکیب مشخص استفاده می گردد و کنترل دقیق دما وزمان ضروری است . بنا به دلایل بالا ، جداسازی بر پایه الکترو فورز برای چندین سال است که استفاده می شود. الکتروفورز با استات سلولز و ژل آگارز نمی توانند ایزو آنزیم های استخوانی وکبدی را از هم تفکیک کنند و بنابراین استفاده از آنها برای مطالعات غیر کیفی مناسب است. از آنجایی که تفاوت در این ایزو آنزیم ها در زنجیره های جانبی کربو هیدرات شان می باشد استفاده از نور آمینیداز (برای برداشت اسید سیالیک ) و لکتین گندم (برای اتصال دیگر ایزو آنزیم ها) جداسازی اشکال استخوانی و کبدی را بهبود می بخشندو تعیین کمی آن ها را ممکن می سازند. الکتروفورز با تفکیک بالا با استفاده از ژل پلی اکریل آمید و الکتروفورز کانونی قادر به تفکیک چندین باند آلکالن فسفاتاز می باشد . سنجش های ایمنی برای ایزو آنزیم های استخوانی و جفتی ALP به طور تجاری در دسترس هستند به طوری که سنجش های ایزو آنزیم استخوانی به طور ویژه مقدار کمی فعالیت متقاطع با ایزو آنزیم کبدی نشان می دهند ، در حالی که سنجش ایزو آنزیم های جفتی فعالیت متقاطع متغییری با ایزو آنزیم سلول زایا نشان میدهند
مقادیر طبیعی در سرم یا ادرار:
محدوده مرجع برای ALP بسیار وابسته به سن و جنس می باشد.
یافته های طبیعی:
بزرگسالان :120-30U/ml
سالخوردگان :مختصری بیشتر از بزرگسالان
زیر 2 سالگی: U/L 235-8
2تا 8 سالگی: U/L 210-65
9 تا 15 سالگی : U/L 235-85
16 تا 21 سالگی: U/L 200 -30
تعدادی از فاکتور های دیگر نیز میزان ALP را متاثر می سازند . شاخص جرم بدن (BMI ) بالا با افزایش 10% در ALP همراه است ، ترکیبات ضد بارداری خوراکی به طور متوسط ALP را 20% کاهش می دهند در حالیکه مشتقات فیبریک اسید مقدار ALP کل را تا 25% کاهش و ایزو آنزیم کبدی را تا 40% کاهش می دهند . سیگار کشیدن موجب یک افزایش متوسط 10% در ALP کل می گردد
عوامل مداخله کننده در آزمایش:
1- دریافت مواد غذایی در ساعات نزدیک به آزمایش سطح ALP را بالا می برد
2- داروهایی که سطح ALP را کاهش می دهند عبارتند از:مشتقات آرسنیک،سیانید ها ، ،نمک های روی، اکسالات ها ، نیترو فورانتوئین
3- داروهایی که سطح ALP را بالا می برند عبارتند از : آلبومین حاصل از بافت پلاسنتا، آ لو پورینول ،
آنتی بیوتیک ها ، آزا تیو پرین ، ایندو متاسین، کلشی سین و …. .
منابع :
بیو شیمی بالینی هنری دیویدسون
مرجع تست های تشخیصی و آزمایشگاهی
بیو شیمی بالینی تیتز