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.
Почему меняется уровень лактатдегидрогеназы?
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 уровня мочевины (при почечной недостаточности) способствует нейтрализации фермента и он не определяется при биохимическом анализе. 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, липазы 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.