ENZIM SEBAGAI ALAT DIAGNOSIS

dr. Syazili MustofaBiokimia dan Biologi

Molekuler FK Unila

•Jumlah amilase dalam urineWohlgemuth (1908)

•Aktivitas fosfatase alkali terhadap kelainan tulang dan hati

Bodansky, Kay, King & Roberts (1920-

1930)

•Fosfatase asam pada kanker kelenjar prostat

Kutscher, Wolberg, Gutman & Gutman

•Aktivitas enzim-enzim glikolisis pada serum tikus yang menderita tumor

Warburg & Christian (1943)

•Kenaikan aktivitas GOT (AST) pada infark jantung

LaDue, Wroblewski & Karmen

Enzim untuk diagnosis

Petanda (marker)

Sebagai suatu reagensia diagnosis

Petanda pembantu

dari reagensia

Enzim sebagai petanda (marker)

• Enzim kelas oksido reduktase dan transferase paling sering digunakan sebagai marker

• Secara teoritis enzim intrasel tidak terlacak pada cairan ekstrasel

• Adanya proses fisiologis kematian sel, enzim intrasel keluar namun jumlahnya selalu rendah dalam kondisi normal

Enzim adalah bahan yang dicari sebagai petanda

Konsentrasi enzim dalam serumDitentukan oleh:• Laju sintesis (sintesis enzim dan laju

sintesis sel yang memproduksi enzim tersebut)

• Ukuran molekul enzim

• Sifat biokimia dan biologi enzim

• Tingkat kebocoran sel

Jenis enzim dalam plasmadan perubahan yang mempunyai nilai diagnosis

Enzim plasma

Funsional

Faktor pembekua

n darahEnzim

fibrinolisisKomponen kompleme

nLisozi

mmieloperoksidase

Non fungsional

Jenis enzim dalam plasmadan perubahan yang mempunyai nilai diagnosis

Enzim plasma

Funsional Non fungsional

Ekstrasel intrasel

Jenis enzim dalam plasmadan perubahan yang mempunyai nilai diagnosis• Perubahan konsentrasi plasma dapat

berupa penurunan atau kenaikan• Perubahan berupa penurunan pada

umumnya terjadi pada enzim-enzim penggumpalan darah dan komplemen

• Penurunan dapat terjadi akibat kerusakan sel parenkim hati, defisiensi vit.K

• Contoh lain: enzim kolin esterase yang diproduksi sel hati dilepas ke darah dalam jumlah yang cukup besar, jika terjadi penurunan kerusakan sel hati

Jenis enzim dalam plasmadan perubahan yang mempunyai nilai diagnosis• Perubahan berupa kenaikan

contohnya: kenaikan kadar renin

• Renin dihasilkan sel-sel di dekat glomerulus ginjal

• Kenaikan kadar enzim ini sering dijumpai pada penyakit tekanan darah tinggi yang tidak diketahui sebabnya

Memilih enzim yang terdapat dalam berbagai jaringan untuk diagnosis

• Distribusi suatu enzim di berbagai jaringan, bandingkan nilai aktivitas spesifiknya.

Jaringan ALT ASTJantung 450 7800Hati 2850 7100Otot Rangka 300 5000Ginjal 1200 4500Pankreas 130 1400Limfa 80 700Paru-paru 45 500Sel darah merah

7 15

Serum 1 1

Memilih enzim yang terdapat dalam berbagai jaringan untuk diagnosis

• Mengukur aktivitas isozim khas jaringan. Enzim yang disintesis oleh beberapa jaringan, jika dilihat dari protein yang menyusunnya mungkin berbeda. Persamaannya hanya pada daerah situs katalitiknya

Jaringan Aktivitas CK

(Unit/gr Jar.)

CK1 (BB)(%)

CK2 (BM)(%)

CK3 (MM)(%)

Otot rangka

2500 0,06 1,1 98,8

Jantung 473 1,3 20 78,7Otak 555 97,3 2,7 0

Enzim-enzim yang digunakan untuk diagnosis• ALT → kerusakan sel hati

• AST → kerusakan otot jantung

• Fosfatase alkali → penyumbatan saluran empedu, regenerasi tulang

• -GT → penyakit hati yang disertai penyumbatan empedu. Alkoholisme, sirosis alkoholik

• SOD, GSH-Px → menilai status antioksidan

Enzim-enzim yang digunakan untuk diagnosis• Amilase → peradangan pankreas

• Kolin esterase (penurunan) → penurunan fungsi hati, hepatitis, keracunan insektisida

• Lipase → radang pankreas

Enzim sebagai suatu reagensia diagnosis

• Pengukuran dengan enzim sangat khas

• Konsentrasi senyawa yang dicari kecil (di bawah limit deteksi suatu metode kimia yang ada)

• Praktis dari sisi kemudahan, kecepatan dan ketepatan kerja

Enzim adalah bahan pencari petanda

Organisme penghasil enzim untuk reagensia• Aspergillus nigrae (glukosa oksidase)• Cryptococcus sp. (glukosa dehidrogenase)• Kacang-kacangan jack bean (urease)• Candida utilis dan Arthobacter globiformis (uricase)• Pseudomonas fluorescens (kolesterol oksidase)• Saccharomyces cerevisciae (alkohol dehidrogenase)

Pengukuran senyawa dalam darah dan bahan biologis lainnya secara enzimatis

Diketahui jenis enzimnya dan ketersediaan enzimnya sebagai reagensia

Enzim sebagai petanda pembantu dari reagensia

• Penggunaan antibodi spesifik dalam mengenali hanya satu bangun kimia saja

• Antibodi hanya dapat mengenali dan mengikat bangun kimia, proses selanjutnya membutuhkan bantuan enzim dalam bentuk sistem molekul (komplemen) maupun dalam bentuk yang ada dalam sel

Teknik pembuktian ikatan Ag-Ab

Yallow & Barson (1950-

an)•RIA

Stratis A & Jose Uriel, Engvall & Perlmann,

van Weemen & Schuur (1970)

•ELISARubenstein, Schneider &

Ullmann (1972)•EMIT

Enzim yang dapat dipakai :

Peroksidase

Fosfatase alkali

Glukosa oksidase

Amilase

Galaktosidase

Asetil kolin esterase

ELISACoat with antibody

Incubate with patient’s sera

Add substrate and observecolor change

Incubate with antibody-enzyme conjugate

EMIT