GGTP – dystrybucja narządowa, funkcja, znaczenie diagnostyczne

GGTP – dystrybucja narządowa, funkcja, znaczenie diagnostyczne
5 (100%) 5 votes

GGTP to powszechnie używany skrót enzymu, którego pełna nazwa brzmi: γ-glutamylotranspeptydaza (lub ewentualnie transpeptydaza γ-glutamylowa, bądź γ-glutamylotransferaza). Cechą szczególną tego białka jest to, że jego rola biologiczna mocno odbiega od roli, jaką znalazło w diagnostyce laboratoryjnej.

Budowa i lokalizacja γ-glutamylotranspeptydazy

Omawiany enzym jest dużą cząsteczką, złożoną z dwu podjednostek znacznie różniących się wielkością. Miejsce aktywne, odpowiedzialne za przeprowadzanie właściwej dla tego enzymu reakcji chemicznej, znajduje się na podjednostce mniejszej. GGTP jest osadzona w błonie komórkowej, przy czym jej centrum aktywne znajduje się poza komórką. Oznacza to, że enzym może przekształcać jedynie cząsteczki znajdujące w przestrzeni pozakomórkowej. GGTP jest proteiną typową dla komórek odznaczających się wysoką aktywnością absorpcyjną lub wydzielniczą. Największą jej zawartość obserwuje się w komórkach nabłonka jelitowego, kanalików nerkowych i trzustkowych, komórkach zewnątrzwydzielniczych trzustki, kanalikach żółciowych wątroby oraz wyściółce przewodów żółciowych. W wątrobie osób dorosłych, GGTP występuje głównie w komórkach zlokalizowanych na obrzeżach płacików wątrobowych, najbardziej zaangażowanych w wydzielanie składników żółci.

Fizjologiczna rola GGTP

Glutation – niezwykły tripeptyd

Biologiczna funkcja γ-glutamylotranspeptydazy jest ściśle związana z przekształceniami glutationu. Glutation to substancja o nietypowej strukturze i zadziwiających właściwościach. Składa się on z trzech aminokwasów: kwasu glutaminowego, cysteiny i glicyny. Niemal wszystkie komórki potrafią wytwarzać glutation, a w odróżnieniu od większości innych peptydów nie jest do tego wymagana matryca DNA (i RNA). Cechą szczególną glutationu jest sposób połączenia kwasu glutaminowego z cysteiną. Glutaminian posiada dwie grupy kwasowe (karboksylowe): jedną przy węglu w pozycji α, drugą w pozycji γ. We wszystkich innych białkach i peptydach do wytwarzania wiązania peptydowego użyta zostaje grupa przy węglu α, zaś w glutationie jest to właśnie węgiel γ. Dla biologicznej aktywności omawianego tripeptydu kluczowa jest reszta cysteiny – zawiera ona bowiem atom siarki, który jest bardzo reaktywny. Glutation jest związkiem o właściwościach antyoksydacyjnych: inaktywuje on wolne rodniki, czy reaktywne formy tlenu. Komórki wykorzystują ten związek do inaktywacji toksyn, poprzez łączenie (sprzęganie) ich z glutationem. Glutation uczestniczy w naprawie uszkodzonych składników komórki, kompleksowaniu niebezpiecznych jonów metali, regeneracji innych antyoksydantów. Może on też pełnić funkcję neuromodulatora, a nawet neuroprzekaźnika.

Rola GGTP w cyklu γ-glutamylowym

Glutation jest syntetyzowany w cytoplazmie komórek, w składającej się z dwu etapów reakcji. Jego rozpad zachodzi w przestrzeni pozakomórkowej, w reakcji także składającej się z dwu etapów. Pierwszy z tych etapów przeprowadza właśnie opisywany tutaj enzym: γ-glutamylotranspeptydaza przecina wiązanie łączące kwas glutaminowy z cysteiną. Glutaminian zostaje przy tym przeniesiony na inny aminokwas (również z wykorzystaniem grupy karboksylowej w pozycji γ), po czym ta cząsteczka jest transportowana do wnętrza komórki i tam rozkładana. Powstający równocześnie dipeptyd cysteiny i glicyny jest rozkładany na zewnątrz komórek, zaś do cytoplazmy przenoszone są uwalniane aminokwasy.

Wykorzystanie GGTP w diagnostyce laboratoryjnej

Pomimo, iż GGTP realizuje swoją misję będąc zakotwiczona w błonie komórkowej, diagnostyczne znaczenie znalazł enzym uwolniony do krwi, którego aktywność oznaczana jest w osoczu. U zdrowej osoby ilość enzymu w osoczu jest bardzo mała. W pewnych sytuacjach ilość enzymu uwalniana z komórek do krwi może się znacznie zwiększać. Proces ten może być wywołany przez następujące mechanizmy:

  • Nasilenie syntezy cząsteczek enzymu w komórkach
  • Nasilenie uwalniania enzymu z błon komórkowych do płynu międzykomórkowego
  • Cofanie się żółci w przewodach żółciowych i przedostawanie się jej składników do krwi; zawartość GGTP w żółci jest stosunkowo wysoka
  • Uszkodzenie komórek, wzrost ich przepuszczalności

Ilość γ-glutamylotranspeptydazy we wnętrzu komórek może wzrastać pod wpływem rozmaitych leków (przykładowo barbiturany, estrogeny, fenytoina, karbamazepina). Znanym czynnikiem wywołującym taki efekt jest alkohol etylowy (zwłaszcza spożywany regularnie). W przypadku wątroby, zjawisko takie wywołuje zablokowanie przepływu żółci w drogach żółciowych. Składniki żółci, jako związki powierzchniowo czynne, mogą rozpuszczać składniki błon komórkowych (formując z ich udziałem micele). Z tak uszkodzonych błon, cząsteczki enzymu mogą być zapewne łatwo uwalniane do płynu tkankowego i krwi. Prawdopodobnie, również alkohol etylowy może upłynniać błony i uwalniać GGTP do osocza.

γ-glutamylotranspeptydaza jako wskaźnik uszkodzenia wątroby

GGTP jest bardzo czułym markerem schorzeń wątroby, zaś do wzrostu aktywności tego enzymu w osoczu może prowadzić szerokie spektrum patologii nadmienionego narządu.

Alkoholowa choroba wątroby

W przypadku alkoholowego uszkodzenia wątroby aktywność GGTP wzrasta bardzo wyraźnie, nawet do dziesięciu razy ponad normę, choć nie u wszystkich alkoholików ma to miejsce. Mimo wszystko GGTP jest raczej czułym markerem nadużywania napojów spirytusowych, stąd bywa używana do kontroli pacjentów poddanych terapii odwykowej.

Cholestaza

Zablokowanie wydzielania lub przepływu żółci to sytuacja szczególnie sprzyjająca wzrostowi aktywności GGTP, która dominuje wśród biochemicznych zmian (najbardziej przy cholestazie zewnątrzwątrobowej) i może przekraczać normę nawet przeszło 10 razy. Żółć wydzielana przez komórki wątroby przemieszcza się wpierw do pęcherzyka żółciowego, a następnie do jelita. Zatamowanie jej przepływu (jak też sekrecji przez komórki) może być spowodowane rozmaitymi czynnikami: stosowaniem pewnych farmaceutyków, kamicą przewodu żółciowego, infekcjami (np. wirusy zapalenia wątroby – HAV, HBV, HCV), marskością żółciową wątroby, guzami nowotworowymi, torbielami.

Niealkoholowe stłuszczenie wątroby

W przypadku tej choroby wzrosty aktywności GGTP są raczej łagodne (2-3 razy ponad górną granicę zakresu prawidłowego). Najbardziej zagrożone są osoby otyłe i cierpiące na cukrzycę typu drugiego. Stan ten może przechodzić w zwłóknienie i marskość wątroby.

GGTP a inne wskaźniki stanu wątroby

Orientacyjne zakresy prawidłowych wartości dla GGTP wynoszą:

  • Kobiety: 5 – 29 U/l
  • Mężczyźni: 5 – 38 U/l

γ-glutamylotranspeptydaza jest uważana za niezwykle czuły wskaźnik uszkodzenia wątroby. Jest jednak mało swoista, a ponadto może wzrastać bez uchwytnej przyczyny. Gdy aktywność GGTP rośnie równolegle z fosfatazą zasadową i bilirubiną, z dużym prawdopodobieństwem wskazuje to na cholestazę. Podstawowymi parametrami, oznaczanymi dla oceny stanu miąższu wątroby są aminotransferazy (AlAT i AspAT). Poza schorzeniami wątroby, ilość GGTP w osoczu może wzrastać w przebiegu chorób nerek, trzustki, a także płuc.