Η γαλακτική αφυδρογονάση ή γαλακτική δεϋδρογενάση (Lactate Dehydrogenase - LDH) είναι το κυτταροπλασματικό ένζυμο που καταλύει την αντιστρεπτή μετατροπή του γαλακτικού οξέος σε πυροσταφυλικό οξύ στον κύκλο της γλυκολύσεως. Το ένζυμο ανευρίσκεται σε πολλούς ιστούς με τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις να εντοπίζονται στο μυοκάρδιο, τους νεφρούς, το ήπαρ και τους σκελετικούς μύες. Σε μικρότερες ποσότητες υπάρχει στα ερυθρά αιμοσφαίρια, το πάγκρεας, τον εγκέφαλο και τους πνεύμονες. Η συγκέντρωση του ενζύμου στους ιστούς είναι περίπου 500 φορές υψηλότερη απ’ αυτή του ορού και συνεπώς κάθε καταστροφή κυττάρων στους παραπάνω ιστούς συνοδεύεται από σημαντική αύξηση των επίπεδων της γαλακτικής αφυδρογονάσης στον ορό του αίματος που δυστυχώς λόγω της ευρείας κατανομής στον οργανισμό, η μέτρησή της αποτελεί ένα μη ειδικό δείκτη κυτταρικής βλάβης.
|
Η γλυκόλυση είναι µια γενική βιοχημική διαδικασία μέσα από την οποία οι οργανισμοί εξασφαλίζουν την ενέργειά τους από τις οργανικές ουσίες των τροφών, γίνεται στο κυτταρόπλασµα όλων των κύτταρων και όλων των οργανισμών και περιλαμβάνει µια σειρά αντιδράσεων, χωρίς τη χρησιµοποίηση οξυγόνου (αναερόβια), που οδηγούν στη διάσπαση ενός µορίου γλυκόζης που αποτελεί την πρώτη ύλη (υπόστρωμα) σε δύο µόρια πυροσταφυλικού οξέος με ταυτόχρονη απελευθέρωση ενέργειας στο κύτταρο. Η μεγαλύτερη ποσότητα του παραγόμενου πυροσταφυλικού οξέος εισέρχεται στα μιτοχόνδρια του κυττάρου και μεταβολίζεται στον κύκλο των τρικαρβοξυλικών οξέων (κύκλος Krebs) προς παραγωγή CO2, H2O και επιπρόσθετης ενέργειας. Σε συνθήκες φυσιολογικής οξυγόνωσης του κυττάρου, μικρό μόνο μέρος του παραγόμενου πυροσταφυλικού οξέος μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ με την καταλυτική δράση της γαλακτικής αφυδρογονάσης (LDH). Το παραγόμενο από το μεταβολισμό του πυροσταφυλικού, γαλακτικό οξύ μεταφέρεται κυρίως στο ήπαρ και στους νεφρούς, όπου υφίσταται περαιτέρω μεταβολισμό. Στο ήπαρ, το γαλακτικό οξύ επαναμετατρέπεται σε πυροσταφυλικό οξύ με τη δράση της γαλακτικής αφυδρογονάσης (LDH). Το 80% του παραγόμενου πυροσταφυλικού οξέος εισέρχεται στα μιτοχόνδρια και με την καταλυτική δράση της πυροσταφυλικής αφυδρογονάσης (PDH) μετατρέπεται σε ακετυλο-CoA και εισέρχεται στον κύκλο του Krebs. Το υπόλοιπο ποσοστό καταλήγει στην παραγωγή γλυκόζης με το μηχανισμό της νεογλυκογένεσης. |
Αντίδραση καταλυόμενη από την γαλακτική αφυδρογονάση
Η γαλακτική αφυδρογονάση του ανθρώπου είναι ένα τετραμερές αποτελούμενο από συνδυασμό των υπομονάδων H (Heart/καρδιά) και M (Muscle/μυς) τα οποία είναι προϊόντα δύο διαφορετικών γονιδίων και απαντάται σε πέντε διακριτές μορφές (ισοένζυμα) οι οποίες αποτελούνται από τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες και είναι με σειρά φθίνουσας ηλεκτροφορητικής κινητικότητας: LD-1 (HHHH) πλούσιο στο μυοκάρδιο, στα ερυθροκύτταρα, στους νεφρούς, στα γεννητικά κύτταρα, LD-2 (HHHM) ομοίως εκτός των γεννητικών κυττάρων, LD-3 (HHMM) πλούσιο στους πνεύμονες σπλήνα, πάγκρεας και πλακούντα, LD-4 (HMMM) πλούσιο στα λευκοκύτταρα, λεμφοζίδια, μύες, ήπαρ και LD-5 (MMMM) πλούσιο στο ήπαρ και τους σκελετικούς μύες.
Φυσιολογικές τιμές*:
- Νεογνά: 160–450 U/L
- Παιδιά: 60–170 U/L.
- Ενήλικες: 140–280 U/L.
*Οι φυσιολογικές τιμές ποικίλλουν ανάλογα με τη μέθοδο εξέτασης που χρησιμοποιείται. Ελέγξτε τις τιμές αναφοράς που δίνονται από το εργαστήριο σας.
Φυσιολογικές τιμές των ισοενζύμων της γαλακτικής αφυδρογονάσης (LDH):
- LD-1: 17%–27% της ολικής ή 0.17–0.27
- LD-2: 29%–39% της ολικής ή 0.29–0.39
- LD-3: 19%–27% της ολικής ή 0.19–0.27
- LD-4: 8%–16% της ολικής ή 0.08–0.16
- LD-5: 6%–16% της ολικής ή 0.06–0.16
Αύξηση {απόλυτη (αύξηση της ολικής LDH) ή σχετική (αλλαγή στο ποσοστό των πέντε ισοενζύμων)} των επιπέδων της γαλακτικής αφυδρογονάσης παρατηρείται σε.:
- Αιμολυμένο δείγμα ή καθυστερημένο αποχωρισμό του πλάσματος (ψευδής αύξηση).
- Έντονη σωματική άσκηση.
- Φυσιολογική εγκυμοσύνη.
- Κυκλοφορική ανεπάρκεια με καταπληξία (shock) και ανοξία (αύξηση της LDH μέχρι 5 φορές, κυριαρχεί το ισοένζυμο LD-5).
- Συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια.
- Έμφραγμα μυοκαρδίου (η LDH χρησιμοποιείται συμπληρωματικά με την CPK και την AST διότι τα επίπεδά της αυξάνονται ως και 10 φορές από τη 2η μέρα, κορυφώνονται κατά τη διάρκεια της 3-5 ημέρας και διατηρούνται υψηλά μέχρι τη 10-14η μέρα, όταν τόσο η AST, όσο και η CPK έχουν επανέλθει στα φυσιολογικά τους όρια. Η αύξηση αφορά κυρίως το ισοένζυμο LD-1, ενώ στην ηλεκτροφόρηση συνήθως το ισοένζυμο LD-1 είναι πιο αυξημένο από το ισοένζυμο LD-2). Η στηθάγχη και η περικαρδίτιδα δεν αυξάνουν τα επίπεδα της LDH.
- Πνευμονικό έμφρακτο (κι εδώ τα επίπεδά της αυξάνουν από τη 2η μέρα μετά την έναρξη του πόνου και μειώνονται 1-2 ημέρες αργότερα. Η άνοδος αυτή συνδυαζόμενη με φυσιολογική AST υποδηλώνει πνευμονική εμβολή).
- Νεφρικό ή εγκεφαλικό έμφρακτο.
- Aιματολογικά νοσήματα:
- Αιμολυτική αναιμία.
- Κακοήθης ή μεγαλοβλαστική αναιμία (αύξηση στην ολική LDH μεγαλύτερη από 5 φορές, αύξηση των ισοενζύμων LD-1 και LD-2).
- Δρεπανοκυτταρική αναιμία.
- Οξεία λευχαιμία.
- Μεσογειακή αναιμία.
- Μυελοΐνωση.
- Ερυθροβλάστωση των νεογνών.
- Στεατόρροια.
- Παθήσεις του ήπατος:
- Ιογενής ηπατίτιδα (αύξηση ως και 5 φορές, κυριαρχεί το ισοένζυμο LD-5).
- Αποφρακτικός ίκτερος.
- Κίρρωση (αύξηση ως και 2 φορές, κυριαρχεί το ισοένζυμο LD-5).
- Λοιμώδης μονοπυρήνωση (αύξηση της συνολικής LDΗ με φυσιολογική κατανομή των ισοενζύμων).
- Αλκοολισμός.
- Κακοήθεις νεοπλασίες (αύξηση μεγαλύτερη από 10 φορές. Στις περισσότερες μορφές καρκίνου, αυξάνονται τα ισοένζυμα LD-2, LD-3 και LD-4 και συχνά μια αύξηση του ισοενζύμου LD-3 μπορεί να είναι η πρώτη ένδειξη της παρουσίας του καρκίνου):
- Εκτεταμένη καρκινομάτωση (κυριαρχεί το ισοένζυμο LD-5).
- Σάρκωμα Ewing.
- Σεμίνωμα (κατ’ εξαίρεση συνήθως αυξάνει το ισοένζυμο LD-1).
- Όγκοι εκ βλαστικών κυττάρων των όρχεων.
- Λέμφωμα μη Hodgkin (κυριαρχεί το ισοένζυμο LD-3).
- Παθήσεις σκελετικών μυών:
- Προϊούσα μυϊκή δυστροφία (ως και 10 φορές αύξηση, κυρίως του ισοενζύμου LD-3).
- Πολυμυοσίτιδα.
- Δερματομυοσίτιδα.
- Εγχειρήσεις.
- Τραυματισμοί από φυσική άσκηση ή ατύχημα (αύξηση κυρίως του ισοενζύμου LD-5 και εξαρτάται από το τραύμα).
- Δερματικά νοσήματα.
- Χρόνιες νεφρικές παθήσεις (νεφρωσικό σύνδρομο).
- Υποθυρεοειδισμός (αύξηση της συνολικής LDΗ με φυσιολογική κατανομή των ισοενζύμων).
- Υπερθερμία.
- Οξεία παγκρεατίτιδα (μερικές φορές).
- Εντερική απόφραξη.
- Φάρμακα (αναισθητικά, ηπαρίνη, ναρκωτικά αναλγητικά, αντιβιοτικά, αντιεπιληπτικά, μεθοτρεξάτη, αιθανόλη).
| Αύξηση ισοενζύμων της LDH σε διάφορα νοσήματα |
|||||
| Νόσος | LD-1 | LD2 | LD-3 | LD-4 | LD-5 |
| Έμφραγμα μυοκαρδίου | Χ | Χ | |||
| Πνευμονικό έμφρακτο | Χ | Χ | |||
| Συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια | Χ | Χ | |||
| Λοιμώδης ηπατίτιδα | Χ | Χ | |||
| Τοξική ηπατίτιδα | Χ | Χ | |||
| Λευχαιμία | Χ | Χ | |||
| Παγκρεατίτιδα | Χ | Χ | |||
| Εκτεταμένη καρκινωμάτωση | Χ | Χ | |||
| Μεγαλοβλαστική αναιμία | Χ | Χ | |||
| Αιμολυτική αναιμία | Χ | Χ | |||
| Μυϊκή δυστροφία | Χ | Χ | |||
Η LDΗ συνδέθηκε με τις κακοήθεις νόσους από τις παρατηρήσεις του Warburg το 1923, ο οποίος παρατήρησε αύξηση της αναερόβιας γλυκολύσεως στους όγκους. Σήμερα το φαινόμενο αποδίδεται στην αύξηση του ρυθμού πολλαπλασιασμού των καρκινικών κυττάρων και την ανισομέρεια παροχής οξυγόνου και των απαιτήσεων αυτής στα σημεία της αποδιοργανωμένης αναπτύξεως. Η συγκέντρωση του ενζύμου είναι δυνατόν να αυξηθεί έως και 40 φορές πάνω από το φυσιολογικό στον ορό ασθενών με εκτεταμένο πρωτοπαθή ή μεταστατικό ενδοκοιλιακό ή ενδοθωρακικό όγκο. Αντίθετα σε ασθενείς με εντοπισμένους όγκους τα επίπεδα της LDΗ είναι συχνά φυσιολογικά. Στην νόσο του Hodgkin παρατηρείται εντυπωσιακή αύξηση των επιπέδων της LDΗ ορού στην οξεία μυελοβλαστική λευχαιμία μέτρια αύξηση, ενώ στην λεμφοκυτταρική τα επίπεδα της LDΗ παραμένουν φυσιολογικά, εκτός αν συνυπάρχει αιμόλυση.
Η συγκέντρωση του ενζύμου είναι δυνατόν να αυξηθεί έως και 40 φορές πάνω από το φυσιολογικό στον ορό ασθενών με εκτεταμένο πρωτοπαθή ή μεταστατικό ενδοκοιλιακό ή ενδοθωρακικό όγκο. Αντίθετα σε ασθενείς με εντοπισμένους όγκους τα επίπεδα της LDΗ είναι συχνά φυσιολογικά. Στην νόσο του Hodgkin παρατηρείται εντυπωσιακή αύξηση των επιπέδων της LDΗ ορού, στην οξεία μυελοβλαστική λευχαιμία μέτρια αύξηση, ενώ στην λεμφοκυτταρική τα επίπεδα της LDΗ παραμένουν φυσιολογικά, εκτός αν συνυπάρχει αιμόλυση.
Τα ελαττωμένα επίπεδα της γαλακτικής αφυδρογονάσης είναι άνευ κλινικής σημασίας (η μείωση των αυξημένων όμως επιπέδων της LDH σχετίζεται με καλή απόκριση στην θεραπεία στην περίπτωση καρκίνου).
Πηγή:
- Αρχεία Ελληνικής Ιατρικής 2001, 18(5):451-456 - Γ. Τσουφάκης - Γαλακτική οξέωση.
- Λ. Κυρίου ‐ Μάλλη Μ. Μ. Βασλαματζής - Δείκτες ορού επί κακοήθων συμπαγών νεοπλασμάτων.
- Θωμάς Πωτόπαπας - Εγχειρίδιο Εργαστηριακής διάγνωσης.
- Lactate Dehydrogenase (LD, LDH) - Fischbach - A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests 7th edition.