Enzimas como Biomarcadores: Aplicación Clínica y Cinética de Michaelis-Menten

Utilización de la Determinación Enzimática en el Diagnóstico Clínico

Tipos de Enzimas según su Localización y Función

Encontramos enzimas con distinta actividad:

• Enzimas Plasmáticas: Realizan su función en el plasma. Pueden encontrarse en los eritrocitos o en distintos componentes plasmáticos.
• Enzimas Tisulares: Tienen una función fisiológica concreta. Se excretan al medio o son liberadas por lisis celular.

Fisiología, Cinética y Clasificación de la Actividad Enzimática

Pueden existir otras causas que modifiquen los valores enzimáticos en el plasma:

1. Causas Fisiológicas: Causadas por la etapa de la vida o por situaciones o trastornos que no llegan a ser patológicos, como el estrés.
2. Causas por Metabolismo de Drogas o Fármacos: Algunos fármacos pueden alterar los niveles de enzimas en su mecanismo de acción.
3. Causas Inespecíficas: Factores que pueden generar errores en la determinación.

El Modelo de Michaelis-Menten

Este modelo supone la formación de un intermedio de reacción, un complejo Enzima-Sustrato intermedio (ES). Este complejo puede disociarse y formar el producto de la reacción. Una vez que se alcanza el equilibrio de la reacción para dar lugar al producto, la reacción es irreversible. El complejo ES desaparece y se forma el producto de la reacción. El modelo trabaja bajo la condición de que el complejo intermedio formado ES mantiene una concentración constante.

Cálculo de la Velocidad de Reacción (V)

V = (V_max x [S]) / (K_m + [S])

Isoenzimas de la Lactato Deshidrogenasa (LDH) y su Distribución Tisular

La interpretación de las isoenzimas de LDH consiste en que las bandas más intensas corresponden a una mayor concentración:

• LDH1: Predomina en el riñón y está ausente en el hígado.
• LDH2: Predomina en el riñón y corazón, y está ausente en el hígado.
• LDH3: No predomina mayoritariamente en ningún órgano, pero está presente en el riñón, corazón y músculo, con menos presencia en el hígado.
• LDH4: Tiene la misma presencia en todos los órganos, pero es un poco más abundante en el músculo y algo menos en el corazón.
• LDH5: Predomina claramente en el músculo y el hígado, pero también está presente en el riñón y el corazón.

Alanina Aminotransferasa (GPT)

La Alanina Aminotransferasa (GPT) cataliza la reacción del aminoácido alanina con alfacetoglutarato para dar oxalacetato. Predomina en el hígado y es un marcador clave de enfermedad hepática, como la cirrosis. También se utiliza para detectar la mononucleosis.

Enzimas Glucolíticas

Las enzimas glucolíticas pueden ser:

• Aldolasa

  Cataliza la reacción de la fructosa 2,6-bisfosfato para dar gliceraldehído-3-fosfato y dihidroxiacetona fosfato. Se encuentra en el hígado, el músculo y los eritrocitos. Cuando aumenta la glucólisis, aumenta la aldolasa. Puede ser marcador de distrofia muscular, anemia y enfermedad hepática.

• Lactato Deshidrogenasa (LDH)

  Cataliza la reacción reversible de piruvato a lactato. Está presente en el hígado, el riñón, el corazón y los músculos. Su abundancia en suero es: LDH2 > LDH1 > LDH3 > LDH4 > LDH5. Sus niveles aumentados están muy relacionados con el infarto de miocardio, pero también resultan marcadores de otras patologías, como las anemias.