LDH: structura, testare si semnificatie clinica

Enzima joacă un rol crucial în producerea de energie la nivel celular, fiind un marker important pentru diagnosticarea și monitorizarea diverselor afecțiuni, de la boli cardiace și hepatice până la diferite forme de cancer. Prezența sa în multiple țesuturi și implicarea în procese metabolice fundamentale face din lactat dehidrogenază un indicator valoros pentru evaluarea stării de sănătate și urmărirea evoluției bolilor.

Structura și funcția LDH

Lactat dehidrogenaza este o proteină tetramerică formată din patru subunități, care poate exista în cinci forme izoenzimatice distincte. Fiecare izoenzimă are o distribuție specifică în țesuturile organismului și proprietăți catalitice particulare adaptate nevoilor metabolice ale țesutului respectiv.

Structura și componentele de bază: Molecula de LDH este alcătuită din patru lanțuri polipeptidice identice sau diferite, fiecare conținând aproximativ 330 de aminoacizi. Structura sa tridimensională include domenii de legare pentru substrat și coenzimă, precum și regiuni care determină specificitatea tisulară. Situl activ al enzimei conține aminoacizi esențiali pentru cataliză, inclusiv histidina 193 care participă direct la transferul de protoni în timpul reacției.

Rolul în producerea de energie: În condiții de hipoxie sau efort fizic intens, lactat dehidrogenaza devine esențială pentru menținerea producției de energie celulară. Enzima catalizează transformarea piruvatului în lactat, proces care permite regenerarea nicotinamid adenin dinucleotidului oxidat necesar pentru continuarea glicolizei. Acest mecanism permite celulelor să producă energie chiar și în absența oxigenului, deși cu o eficiență mai redusă decât în respirația aerobă.

Procesul de conversie a piruvatului în lactat: Reacția catalizată implică transferul unui ion de hidrogen de la nicotinamid adenin dinucleotid redus către piruvat, rezultând formarea lactatului și regenerarea coenzimei oxidate. Acest proces biochimic este reversibil, permițând celulelor să adapteze metabolismul în funcție de disponibilitatea oxigenului și necesitățile energetice. Viteza reacției este influențată de concentrația substraturilor și de pH-ul mediului celular.

Prezența în țesuturile corpului: LDH se găsește în concentrații variabile în diferite țesuturi ale organismului. Concentrațiile cele mai mari se întâlnesc în mușchii scheletici, miocard, ficat, rinichi și eritrocite. Fiecare țesut exprimă o combinație specifică de izoforme ale enzimei, adaptată necesităților sale metabolice particulare. Această distribuție diferențiată permite utilizarea profilului izoenzimatic ca instrument diagnostic pentru localizarea leziunilor tisulare.

Izoenzimele LDH

Lactat dehidrogenaza există în cinci forme izoenzimatice distincte, fiecare având o distribuție și funcție specifică în organism. Aceste izoforme sunt rezultatul combinării diferite a subunităților H (cord) și M (mușchi).

LDH-1 (Cord): Prima izoformă este predominantă în țesutul cardiac, fiind compusă din patru subunități de tip H. Această izoenzimă prezintă cea mai mare afinitate pentru lactat și este eliberată în circulație în cazul leziunilor miocardice. Nivelurile crescute ale acestei izoforme sunt un indicator important în diagnosticul infarctului miocardic.

LDH-2 (Sistemul reticuloendotelial): A doua izoformă conține trei subunități H și o subunitate M, fiind prezentă în special în sistemul reticuloendotelial și eritrocite. Această izoenzimă este utilă în diagnosticul anemiilor hemolitice și al altor afecțiuni hematologice.

LDH-3 (Plămâni): Această izoformă, formată din două subunități H și două subunități M, este predominantă în țesutul pulmonar. Nivelurile sale cresc în diverse afecțiuni pulmonare, inclusiv embolism pulmonar și pneumonie.

LDH-4 (Rinichi): Izoforma conține o subunitate H și trei subunități M, fiind caracteristică țesutului renal. Creșterea nivelului acestei izoenzime poate indica prezența unor afecțiuni renale sau leziuni ale țesutului renal.

LDH-5 (Ficat și mușchi scheletic): Ultima izoformă este compusă din patru subunități M și este predominantă în ficat și musculatura scheletică. Nivelurile crescute ale acestei izoforme sunt asociate cu afecțiuni hepatice și leziuni musculare.

Testarea lactat dehidrogenazei

Testarea lactat dehidrogenazei reprezintă o metodă esențială de diagnostic și monitorizare, care măsoară nivelul acestei enzime în sânge sau alte fluide biologice. Această analiză oferă informații valoroase despre starea țesuturilor și prezența potențială a unor afecțiuni.

Metode de recoltare a probelor: Recoltarea sângelui pentru analiza LDH se realizează prin puncție venoasă, de obicei din venele antecubitale. Proba trebuie procesată cu atenție pentru a evita hemoliza, care poate influența rezultatele. Recoltarea se face dimineața, pe nemâncate, iar pacientul trebuie să evite efortul fizic intens cu 24 de ore înainte de testare.

Valori normale: Intervalele de referință pentru LDH variază în funcție de vârstă și sex. La adulți, valorile normale se situează între 135-214 unități pe litru pentru femei și 135-225 unități pe litru pentru bărbați. La copii, valorile sunt mai ridicate, variind între 180-435 unități pe litru în primul an de viață și ajungând treptat la valorile adulților după vârsta de 15 ani.

Factori care influențează rezultatele: Numeroși factori pot afecta nivelurile lactat dehidrogenazei în sânge. Medicamentele precum aspirina, anestezicele și narcoticele pot crește valorile, în timp ce vitamina C poate determina rezultate fals scăzute. Efortul fizic intens, deshidratarea și stresul pot influența de asemenea rezultatele. Hemoliza probei reprezintă o cauză frecventă de rezultate fals crescute.

Limitările testării: Testul LDH prezintă anumite limitări importante. Specificitatea sa este redusă, deoarece enzima este prezentă în numeroase țesuturi, făcând dificilă localizarea exactă a leziunii. Valorile crescute pot indica multiple afecțiuni, necesitând teste suplimentare pentru stabilirea diagnosticului precis. Interpretarea rezultatelor trebuie făcută întotdeauna în contextul clinic și al altor investigații.

Interpretarea rezultatelor: Analiza rezultatelor testului lactat dehidrogenazei necesită o abordare complexă, care ia în considerare contextul clinic, simptomele pacientului și rezultatele altor investigații. Valorile crescute pot indica prezența unor leziuni tisulare, boli hepatice, anemii hemolitice sau diverse forme de cancer. Monitorizarea în dinamică a nivelurilor poate oferi informații despre evoluția bolii și răspunsul la tratament.

Semnificația clinică

Determinarea nivelului LDH oferă informații valoroase despre starea de sănătate a pacientului, fiind utilă în diagnosticul și monitorizarea diverselor afecțiuni. Această enzimă servește ca marker important pentru evaluarea leziunilor tisulare și răspunsului la tratament.

Afecțiuni hepatice: Bolile hepatice acute și cronice determină creșteri semnificative ale nivelului lactat dehidrogenazei în sânge. În hepatita virală acută, valorile cresc rapid în faza inițială a bolii, reflectând gradul de deteriorare a celulelor hepatice. Ciroza hepatică și steatoza hepatică alcoolică pot determina de asemenea creșteri persistente ale enzimei, iar monitorizarea nivelurilor poate ajuta la evaluarea progresiei bolii și a răspunsului la tratament.

Afecțiuni hematologice: Anemiile hemolitice reprezintă principalele afecțiuni hematologice care determină creșteri ale LDH. În aceste cazuri, distrugerea accelerată a eritrocitelor eliberează enzima în circulație. Valorile crescute se întâlnesc și în leucemii, limfoame și mielom multiplu, unde proliferarea celulelor maligne și rata crescută de reînnoire celulară duc la eliberarea crescută a enzimei în sânge.

Leziuni musculare: Traumatismele musculare, rabdomioliza și distrofiile musculare determină eliberarea lactat dehidrogenazei din celulele musculare afectate. În cazul efortului fizic intens sau al accidentărilor sportive, creșterea este de obicei temporară și se normalizează odată cu vindecarea țesutului muscular. În bolile musculare cronice, nivelurile pot rămâne persistent crescute.

Tipuri de cancer: Diferite forme de cancer pot determina creșteri ale LDH, în special melanomul malign metastatic, cancerul testicular și limfoamele. Nivelul enzimei corelează adesea cu stadiul bolii și poate fi utilizat ca factor prognostic. În cazul melanomului metastatic, valorile crescute indică o evoluție mai agresivă și un prognostic mai rezervat.

Infecții: Infecțiile severe, precum meningita, encefalita și septicemia, determină creșteri semnificative ale lactat dehidrogenazei. În meningită, analiza lichidului cefalorahidian poate evidenția valori crescute ale enzimei, ajutând la diferențierea între cauzele bacteriene și virale. Mononucleoza infecțioasă și pneumonia severă sunt alte cauze frecvente de creștere a nivelurilor enzimatice.