1. Enzimas en Medicina
Biotecnología enzimática
Ismael E. Lizarazu D.

2. Enzimas en el diagnóstico clínico
Existe en el suero sanguíneo una gran cantidad de
actividades enzimáticas. De la relación
Vmax = k+2 e0
Se deduce que la medida en suero de la actividad
enzimática es una medida directa de la concentración
de enzima en dicho medio.

3. Alteraciones de la concentración enzimática en suero, 1
1. Aumentos de la actividad enzimática
(a). Incremento patológico de la permeabilidad de membrana
(b). Muerte y destrucción celular
(c). Inducción enzimática
(d). Proliferación celular

4. Alteraciones de la concentración enzimática en suero, 2
2. Disminuciones de la actividad enzimática
(a). Intoxicaciones
(b). Enfermedades crónicas
(c). Alteraciones del estado nutritivo

5. Algunas enzimas con interés diagnóstico
1. Aminotransferasas
2. Creatin kinasa
3. Fosfatasa alcalina
4. α-Amilasa
5. Fosfatasa ácida
6. Lactato deshidrogenasa
7. γ-Glutamil transferasa
8. Seudocolinesterasa

6. Aminotransferasas (Transaminasas)
Catalizan la interconversión reversible de aminoácidos
y cetoácidos. Utilizan piridoxal fosfato como cofactor
COOH COOH COOH COOH
H2N CH + C O C O + H2N CH
R1 R2 R1 R2
Su papel es importantísimo en el metabolismo de
aminoácidos. En clínica se determinan las siguientes:
EC 2.6.1.1, Aspartato aminotransferasa (AST, GOT)
EC 2.6.1.2, Alanina aminotransferasa (ALT, GPT)

7. Aspartato aminotransferasa, EC 2.6.1.1 (AST, GOT)
COO- COO-
COO- COO- +
+ C O H3N CH
H3N CH C O
+ CH2 + CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
COO - COO-
COO- COO-
Aspartato α-Cetoglutarato Oxalacetato Glutamato
Aparece en citosol y mitocondrias de tejidos metabólicamente
muy activos. Su nivel se eleva en el suero ante afecciones
hepáticas y miocárdicas.

8. Alanina aminotransferasa, EC 2.6.1.2 (ALT, GPT)
COO- COO-
COO- COO- +
+ C O H3N CH
H3N CH C O
+ CH2 + CH2
CH3 CH3
CH2 CH2
COO- COO-
Alanina Piruvato
α-Cetoglutarato Glutamato
Enzima citosólica, de elevada concentración en el parénquima
hepático. Se considera casi específica de lesión hepática.

9. Creatin kinasa, EC 2.7.3.2 (CK, CPK)
CH3 CH3 O
ATP ADP
N CH2 COOH N CH2 CO O P O-
HN C HN C
NH2 O-
NH2
Creatina Creatin fosfato
Creatin fosfato es una forma de almacenamiento de enlaces
ricos en energía en el tejido muscular. Es el prototipo de los
compuestos conocidos como fosfágenos.

10. + La CK se presenta en forma de tres isoenzimas
específicas de tejido:
MM
- Forma MM (músculo esquelético)
- Forma MB (músculo miocárdico)
MB - Forma BB (cerebro)
La isoenzima MB es un marcador precoz de
BB infarto de miocardio. Un nivel muy elevado es
mal pronóstico
Las isoenzimas se distinguen electroforéticamente
- o por métodos inmunológicos

11. Fosfatasa alcalina, EC 3.1.3.1
O O
R O P O- + H2O R OH + HO P O-
O- O-
Hidroliza con baja especificidad fosfomonoésteres, a un pH
alto (de ahí el nombre). No se conoce con certeza cuál es
su función metabólica. Aparece en gran cantidad de tejidos.

12. La fosfatasa alcalina presenta varias isoenzimas:
- Ósea
- Hepática
- Intestinal
- Placentaria
Las más importantes son las dos primeras. Se pueden distinguir
por su termoestabilidad, siendo la ósea más termolábil.
Ósea: Propia del tejido óseo en crecimiento y de enfermedades
que cursan con neoformación ósea
Hepática: Propia de las células del árbol biliar: se eleva en las
colestasis (obstrucciones biliares) asociada a partículas
de elevado peso molecular

13. γ-Glutamil transferasa, EC 2.3.2.2 (GGT)
GSH + aa γ-Glu-aa + Cys-Gly
Tiene un importante papel en el transporte de aminoácidos
a través de membranas. Aparece, como la fosfatasa alcalina,
en obstrucciones biliares asociada a fracciones de alto pesoç
molecular.
Es una enzima inducible, y su concentración en suero aumenta
con xenobióticos (alcohol, drogas, etc.)

14. α-Amilasa, EC 3.2.1.1
Es una enzima producida por las glándulas salivales y el
páncreas.
Es un marcador muy importante de afecciones pancreáticas
agudas (pancreatitis). Puede incluso aparecer en la orina, debido
a su bajo peso molecular (amilasuria)

15. Fosfatasa ácida, EC 3.1.3.2
O O
R O P O- + H2O R OH + HO P O-
O- O-
Hidroliza fosfomonoésteres con baja especificidad. Presenta
varias isoenzimas, una de las cuales (Fosfatasa ácida prostática)
es un marcador muy fiable del cáncer de próstata y que se emplea
en el diagnóstico precoz del mismo.

16. Enzimas en Terapéutica: producidas por recombinación
Adagen (adenosine deaminase) Enzon, Inc.
Autorizado su uso pediátrico en inmunodeficiencias
congénitas.
Ceredase (alglucerase) Genzyme Corp.
Autorizado su empleo en enfermedad de Gaucher tipo 1
Cerezyme (imiglucerase) Genzyme Corp.
Autorizado su empleo en enfermedad de Gaucher tipo 1
Pulmozyme (Dnase) Genentech, Inc.
Autorizado su empleo en fibrosis quística
Activase (recombinant alteplase) Genentech, Inc.
Autorizado en infarto de miocardio y embolia pulmonar

17. Biotecnología enzimática
- Procesos industriales enzimáticos:
* Industrias del almidón
* Detergentes
* Industrias lácteas
* Industrias de la fruta
* Antibióticos
- Biosensores y biochips

18. Biosensores
Anodo
C á to d o
M e m b ra n a d e T e flo n Esquema de un
biosensor de glucosa
P ro d u c to M e m b ra n a s e m ip e r m e a b le
S u b s tra to E n z im a in m o v iliz a d a