Щелочная фосфатаза: повышенный уровень, причины и способы понижения

Щелочная фосфатаза – это фермент, который содержится во всех тканях человеческого организма, но в большей степени – в печени, костях и плаценте. При здоровом уровне щелочная фосфатаза защищает ваш кишечник от вредных бактерий и помогает пищеварению. Однако высокие значения этого фермента в крови обычно указывают на проблемы с печенью, почками или костями. Читайте далее в статье о причинах повышенных значений щелочной фосфатазы и о том, как понизить эти уровни естественным для организма способами.

Статья основана на выводах 42 научных исследований

В статье цитируются такие авторы, как:

• Отделение неврологии, медицинский центр Ча Бунданг, Университет Ча, Южная Корея
• Католический университет Квандун Международная больница Святой Марии, город Инчхон, Южная Корея
• Отделение нефрологии, Департамент внутренней медицины, медицинский центр Университета Содружества Вирджинии, Ричмонд, США
• Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Hepáticas y Digestivas-CIBERehd, Campus de Cartuja, Испания

Обратите внимание, что цифры в скобках (1, 2, 3 и т.д.) являются кликабельными ссылками на рецензируемые научные исследования. Вы можете перейти по этим ссылкам и ознакомиться с первоисточником информации для статьи.

Что такое щелочная фосфатаза?

Щелочная фосфатаза – это фермент, который содержится во всех клетках нашего организма, но в основном концентрируется в костях, почках, печени, кишечнике и плаценте. Он существует в различных формах, в зависимости от того, откуда берет свое начало. ()

При нахождении в клетках, например, печени и желчевыводящих путей, щелочная фосфатаза является катализатором некоторых биохимических реакций в этих клетках. При разрушении клеток фосфатаза попадает в кровь, но в ней он не работает. Постепенно все наши клетки обновляются, разрушаясь при этом, поэтому в крови постоянно содержится некоторый уровень щелочной фосфатазы. Но если происходит массовая гибель клеток, то количество щелочной фосфатазы в крови сильно увеличивается. Что зачастую происходит при различных заболеваниях, например, при холестазе, раке печени, метастазирования в кости или переломах костей.

Например, известно, что циркулирующая в крови щелочная фосфатаза является надежным и независимым показателем смертности от всех причин в общей популяции людей и у пациентов с хронической болезнью почек (ХБП).

В организме человека и других млекопитающих встречаются следующие изоферменты щелочной фосфатазы:

• ALPI— кишечная
• ALPL— в печени, костях и почках
• ALPP— плацентарная

Некоторые основные функции щелочной фосфатазы включают защиту вашего кишечного тракта от бактерий, помощь в пищеварении, расщепления жиров и некоторых витаминов группы В, а также содействие формированию костей. ()

Большинство врачей назначают анализ на уровень щелочной фосфатазы для оценки здоровья костей и печени пациента, однако сегодня появляется много перспективных исследований, которые подтверждают положительную роль этого фермента в здоровье кишечника.

Функции щелочной фосфатазы

Поддерживает работу головного мозга

Вам необходимо поддерживать здоровое количество щелочной фосфатазы, чтобы мозг работал в лучшем виде. Повышенный уровень этого фермента связан с воспалением малых кровеносных сосудов головного мозга, в то время как более низкие уровни могут быть полезными для мозга. (, )

Один из изоферментов тканевой неспецифической щелочной фосфатазы помогает зарождению новых нейронов, усиливая нейрогенез как у детей, так и у взрослых. Еще один изофермент кишечной щелочной фосфатазы способствует здоровому взаимодействию головного с кишечником за счет уменьшения воспаления и уравновешивания микрофлоры в кишечном тракте. ()

Поддерживает зубы и кости в здоровом состоянии

Щелочная фосфатаза играет важную роль в развитии костей и зубов, так как этот фермент необходим для их минерализации. При минерализации такие вещества, как кальцийи фосфор, откладываются в костях и зубах, чтобы они были крепкими. ()

Поддерживает уровни холестерина в крови

Беременные женщины показывают более высокую активность щелочной фосфатазы в крови. Уровень как триглицеридов, так и общего холестерина повышается параллельно с показателями щелочной фосфатазы, поэтому значения холестерина коррелирует с активностью этого фермента. ()

Подготовка и проведение анализа

Повышена щелочная фосфатаза может быть и у здоровых людей. К таким случаям относится:

• Потребление спиртных напитков, вызвавшее алкогольную интоксикацию организма;
• Беременность, последний триместр;
• Лекарства, обладающие гепатотоксическим побочным действием.

• Воздержание от пищи минимум 8 час;
• Исключение спиртного и алкогольных напитков из употребления продуктов за 2-3 дня;
• Не курить за 30 мин до сдачи биоматериала;
• Избегать физического перенапряжения, в том числе занятий спортом за 24 часа.
• Если нельзя отказаться от приема препаратов, тогда следует сообщить о них медицинскому работнику, который забирает анализ. Оповестить следует и лечащего врача.

На проверку будут брать кровь из вены.

Свойства кишечной щелочной фосфатазы

Существует несколько типов (изоферментов) щелочной фосфатазы, но тип ALPI, обнаруженный в кишечнике, наиболее изучен на сегодняшний день. Кишечная щелочная фосфатаз вырабатывается энтероцитами (клетками эпителия кишечника).

Современные исследования на животных продемонстрировали очень важную роль щелочной фосфатазы кишечника, который там присутствует естественным образом. Фермент взаимодействует с кишечником, пищей, которую мы едим, и микробами, обнаруженными в нашем организме.

Кроме того, несколько исследований на животных и на людях продемонстрировали эффективность приема добавок с щелочной фосфатазой. Однако, эти исследования были ограничены и вероятно требуются больше исследований.

В отличие от других типов щелочных фосфатаз, кишечная щелочная фосфатаза в основном связана со слизистой оболочкой кишечника, причем примерно 1-2% её может присутствовать в крови. ()

Некоторые исследования показывают, что куркумин повышает уровень активности щелочной фосфатазы кишечника в клетках этого органа. ()

Защищает от бактериальной инфекции в кишечнике

Многие вредные грамотрицательные бактерии вырабатывают липополисахариды (ЛПС), которые могут вызвать либо острый эпизод инфекции (сепсис), либо хроническое воспаление.

Кишечная щелочная фосфатаза способна удалять фосфатные группы из этих липосахаридов (ЛПС), что снижает их воспалительные эффекты. ()

Кроме того, кишечная щелочная фосфатаза также может препятствовать проникновению таких бактерий, как сальмонела – Salmonella typhimurium и клостридии Clostridium difficile, в лимфатические узлы кишечника. ()

При исследовании на клеточных линиях кишечника человека было обнаружено, что щелочная фосфатаза кишечника может контролировать клеточную резистентность к ЛПС вредных бактерий. Известно, что наличие ЛПС в крови может стимулировать воспалительные процессы в организме. ()

Помогает восстанавливать микрофлору кишечника после приема антибиотиков

Дополнительный прием кишечной щелочной фосфатазы мышами, которые получали антибиотики для борьбы с сальмонеллой и клостридиями, помог этим мышам быстрее восстановить микрофлору кишечника.

У мышей, получавших пероральную добавку с щелочной фосфатазой кишечника теленка во время лечения антибиотиками, было меньше инфекций и более низкая смертность по сравнению с мышами, не получавшими такую добавку. ()

Помогает восстанавливать целостность кишечника при муковисцидозе

Муковисцидоз ухудшает барьерную функцию кишечника и повышает его проницаемость, что может привести к повреждению кишечника. Это также вызывает снижение активности кишечной щелочной фосфатазы. ()

У мышей с муковисцидозом получение дополнительной кишечной щелочной фосфатазы способствовало улучшению защиты от проницаемости кишечника. Этот фермент также уменьшал избыточный рост бактерий в тонком кишечнике более чем на 80%. ()

Удаляет токсичные микробные химикаты

Кишечная щелочная фосфатаза удаляет фосфатные группы из токсичных микробных молекул, таких как оставшиеся ДНК и части вредных бактерий. Это помогает защитить организм от воспаления. ()

Замедляет всасывание жиров в кишечнике

Мыши без кишечной щелочной фосфатазы поглощают жир очень быстро. В результате эти мыши демонстрируют более высокий уровень холестерина в крови и набирают вес быстрее, чем обычные мыши. ()

Уменьшает повреждение почек при бактериальной инфекции

В клиническом исследовании на людях с тяжелой бактериальной инфекцией (сепсис), которая приводит к острому повреждению почек, введение щелочной фосфатазы через кровь способствовало улучшению общей функции поче. () Этот факт говорит о кишечной щелочной фосфатазе, как о перспективном веществе для защиты почек при сепсисе.

Защищает от диабета 2-го типа

У мышей с дефицитом щелочной фосфатазы кишечника может развиться сахарный диабет 2-го типа. Пероральная добавка кишечной щелочной фосфатазы предотвращает метаболический синдром у мышей, питающихся продуктами с высоким содержанием жира. ()

В другом исследовании ученые изучили каловые массы 200 пациентов с диабетом и 400 людей без диабета. Они обнаружили, что по сравнению со здоровыми людьми у больных сахарным диабетом отмечались более низкие уровни активности щелочной фосфатазы кишечника. ()

Еще в одном исследовании кишечная щелочная фосфатаза была хорошей защитой против сахарного диабета 2-го типа даже у пациентов с ожирением. ()

Уменьшает воспаление в кишечнике

Дополнительное получение кишечной щелочной фосфатазы снижает уровень воспалительных белков (ФНО-альфа, IL-5и IL-1beta ) у новорожденных, страдающих повышенной гибелью клеток кишечника (некротизирующий энтероколит). Однако инъекция не излечила это заболевание, а только снизила его проявления. ()

Механизм действия

Для многих Ф. установлена трехмерная структура их молекул и предложены детальные хим. механизмы каталитического действия. Предполагают, что в процессе каталитического акта принимают кооперативное (сочетанное) участие несколько различных групп, локализованных на поверхности молекулы фермента в активном центре. Одной из таких Ф. является глюкозо-6-фосфатаза. Этот фермент, связанный с микросомной фракцией клеток, наряду с гидролизом глюкозо-6-фосфата катализирует перенос фосфатной группы от неорганического пирофосфата (см. Фосфор) на глюкозу (см.), а также реакцию обмена между глюкозой и глюкозо-6-фосфатом. Исследования кинетики гидролитической, трансфе-разной и обменной реакций (см. Кинетика биологических процессов) показали, что их механизм носит характер двухстадийного переноса, в к-ром в качестве промежуточного соединения (интермедиата) образуется фосфофермент, или фосфорил-фермент. При этом переносимая фосфатная группа в молекуле фермента связывается с остатком гистидина (см.). Для проявления активности глюкозо-б-фосфатазе необходим ион двухвалентного металла. В соответствии с предполагаемым (с долей известного упрощения) механизмом реакции ион металла связывается с отрицательно заряженной фосфатной группой субстрата, а реакционно-способный остаток гистидина, обладающий нуклеофильными свойствами,— с атомом фосфора, что и приводит к образованию фосфофермента. Последний затем либо подвергается гидролизу, либо взаимодействует с нуклеофильными группами акцепторных молекул (напр., с гидроксильными группами сахаров) с образованием конечных продуктов реакции и высвобождением свободного от фосфата фермента.

Нормальные уровни щелочной фосфатазы

Как правило, анализ общей щелочной фосфатазы (ALP) в крови выполняется для обнаружения всех типов этого фермента. И применяется для диагностики нарушений костной ткани и печени.

Если уровень общей щелочной фосфатазы оказался повышенным, то врач может назначить сдачу анализов для определения повышения конкретного типа щелочной фосфатазы.

Нормальный диапазон содержания общей щелочной фосфатазы в крови составляет 30-140 Ед/л, хотя может варьироваться в зависимости от лаборатории. Следует отметить, что дети и беременные женщины могут показывать значительно более высокие уровни фермента в своей крови и иметь свой собственный стандарт “нормального” диапазона. ()

Когда печень не функционирует должным образом, щелочная фосфатаза попадает в кровоток и его уровень значительно повышается. Кроме того, любое состояние, которое влияет на рост костей или вызывает повышенную активность костных клеток, может увеличить уровень щелочной фосфатазы в крови. По этой причине, подобный анализ обычно используется для диагностики заболеваний печени/желчного пузыря и нарушений в костях. ()

Более высокие уровни ALP могут наблюдаться у людей с 1-й и 3-й группой крови. ()

Субстратная специфичность

Большинство Ф. относится к числу ферментов (см.), имеющих сравнительно широкую субстратную специфичность. Однако нек-рые Ф. отличаются ограниченным кругом превращаемых субстратов. Это, в первую очередь, ферменты, действующие на фосфорные производные сахаров, а также нуклеотидазы (см.), расщепляющие мононуклеотиды. Во многих тканях Ф. представлены множественными формами, различающимися по своим каталитическим и физическим свойствам (см. Изоферменты). У фосфатаз из разных биол. источников также наблюдают различия в субстратной специфичности и каталитической активности. Нек-рые Ф. обнаруживают сходство с ферментами, относящимися к другим группам. Так, существуют Ф., способные катализировать реакции перефосфорилирования (см.) или расщеплять кислотно-ангидридную пирофосфатную связь (см. Пирофосфатазы). Напр., глюкозо-6-фосфатаза (D-глюкозо-б-фосфат фосфогидролаза; КФ 3.1.3.9) по субстратной специфичности и каталитическим свойствам весьма напоминает фосфотрансферазы (КФ 2.7.1.62 и 2.7.1.79), а также неорганическую пирофосфатазу (КФ 3.6.1.1).

Заболевания, при которых диагностируются повышенные значения щелочной фосфатазы

Если неясно, почему повышен уровень общей щелочной фосфатазы, то дополнительные изоферментныеисследования с использованием электрофорезамогут подтвердить источник такого повышения.

Фосфатаза костей (которая локализуется в остеобластах и внеклеточных слоях вновь синтезированного матрикса) выбрасывается в кровь по пока неясному механизму.

Плацентарная щелочная фосфатаза часто повышена при семиномахи активных формах рахита.

Перечень заболеваний, при которых повышается уровень общей щелочной фосфатазы:

• Закупорка желчных протоков
• Холецистит (воспаление желчного пузыря)
• Переломы и трещины костей
• Опухоли костей
• Костные метастазы
• Остеомаляция
• Остеопороз
• Гепатит
• Цирроз
• Рак печени
• Рак желчного пузыря
• Рак простаты
• Хроническая болезнь почек
• Острый холецистит
• Миелофиброз
• Лейкемоидная реакция
• Лимфома
• Болезнь Педжета
• Саркоидоз
• Гипертиреоз
• Гиперпаратиреоз
• Лимфона Ходжкина
• Болезнь Вильсона
• Инфаркт миокарда
• Язвенный колит
• Беременность
• Алкоголизм

Другие причины повышенных уровней щелочной фосфатазы

В то время как щелочная фосфатаза не обязательно может причинить вред самому организму, повышенные уровни этого фермента связаны с раком, заболеваниями костей, печени и почек. () Кроме того, факторы образа жизни, лекарства и некоторые добавки могут повышать уровень щелочной фосфатазы.

Противозачаточные таблетки

Противозачаточные таблетки способны повышать уровень щелочной фосфатазы во много раз выше нормального диапазона. ()

Физическая нагрузка

Физические нагрузкиповышают уровень щелочной фосфатазы костной ткани после тридцати и пятидесяти минут умеренной и интенсивной физической нагрузки, у мужчин-велосипедистов, но эти значения быстро возвращаются к норме. ()

Гормоны щитовидной железы

Тиреоидные гормоны стимулируют щелочную фосфатазу. (, ) Повышенные уровни щелочной фосфатазы также коррелируют с тяжестью гипертиреоза. ()

Рак толстой кишки

Уровень щелочной фосфатазы часто высок у пациентов с метастатическим раком толстой кишки. Повышение значений щелочной фосфатазы коррелирует с увеличением стадии рака и может указывать на то, что рак распространился на печень. ()

Рак молочной железы

Женщины с раком молочной железы имели повышенные уровни щелочной фосфатазы по сравнению со здоровыми женщинами. Увеличение активности фермента также указывает на то, что возникли метастазы и они распространились либо на кость, либо на печень. (, )

Болезнь Альцгеймера

Пациенты с болезнью Альцгеймера имеют более высокие уровни щелочной фосфатазы по сравнению со здоровыми пациентами. Чем выше активность щелочной фосфатазы, тем ниже функция головного мозга у этих людей. ()

Дефицит витамина D

Дефицит витамина D обычно сопровождается повышением уровня общей щелочной фосфатазы в крови. Однако это не самый лучший показатель для выявления дефицита этого витамина. ()

Болезни сердца

Повышенный уровень щелочной фосфатазы связан с более высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний.

В проспективном исследовании, включавшем более 3000 пожилых мужчин, более высокие уровни щелочной фосфатазы предсказывали более значимый риск сердечных приступов, инсультов и увеличения смертности. ()

Проблемы с печенью, связанные с целиакией

Целиакия – это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система атакует слизистую оболочку кишечника при потреблении глютена. В случаях отсутствия контроля над целиакией, когда больные продолжают потреблять глютен с пищей, могут возникать другие заболевания печени и желчевыводящих путей. Повышенные уровни щелочной фосфатазы связаны с этими двумя нарушениями. ()

Серповидноклеточная анемия

Серповидноклеточная анемия связана с высоким уровнем щелочной фосфатазы. Более высокие уровни щелочной фосфатазы коррелируют с ухудшением состояния костной и других тканей у больных серповидноклеточной анемией. (, )

У пациентов с серповидноклеточной анемией более высокие уровни щелочной фосфатазы ассоциированы с вазо-окклюзионными кризами. ()

Эпилепсия

Дети с эпилепсией показывают более высокие уровни щелочной фосфатазы по сравнению с детьми без этого заболевания. ()

Влияющие факторы

Внутривенные инъекции альбумина; иногда наблюдается повышение (например, в 10 раз), устой­чивое в течение нескольких дней (плацентарный источник); полное парентеральное питание.

Снижается при заборе крови с использованием в качестве консерванта ЭДТА (этилендиаминтетра-уксусная кислота), фторидов или антикоагулянтов оксалатов.

Повышение

Повышается (на 30% и более) при хранении образца крови при комнатной температуре или при охлаждении.

Костный источник — повышенное накопление кальция Гиперпаратиреоз. Болезнь Педжета, или деформирующий остоз (превышение нормы в 10-20 раз). Повышенный уровень ЩФ при исключении заболеваний печени, вероятнее всего, указывает на болезнь Педже­та или метастатическую карциному простаты. Повышается при метастатическом поражении костей только в случае карциномы простаты. Опухоли костной ткани, остеобластические (остеогенная саркома, метастатическая карцинома). Нарушение остеогенеза (также связанные с травмой костей). Нарушение развития костей в семейном анамнезе. Остеомаляция, рахит. Полиоссальная форма фиброзной дисплазии. Остеомиелит. Поздний период беременности; возвращается к нормальному уровню через 20 дней после родов. У детей младше 10 лет и во время пубертатного развития возможен резкий подьем уровня ЩФ: в 3-4 раза выше, чем у взрослых, а после 20 лет показатели, как у взрослых. Прием эргостерола. Гипертиреоз. Преходящая гиперфосфатемия у детей грудного возраста. Болезнь Ходжкина. Медленное сращение переломов костей (небольшое повышение). Болезни печени : обструкция желчевыводящих путей (например, камни, опухоли, пер­вичный билиарный цирроз); чувствительный индикатор внутрипеченочного и внепеченочного холестаза. Одновременное повышение ЩФ и 5′-нуклеотидазы наблюдается только при заболева­ниях желчевыводящих путей. Если 5-нуклеотидаза не повышена, то причиной повышения ЩФ могут являться, например, заболевания костной системы Инфильтрация печени (например, амилоидоз, лейкоз). Холангит (например, инфекция, отравления). Гепатомегалия при сердечной недостаточности. Гепатотоксичность лекарств (например, хлорпропамид)

Как снизить уровень щелочной фосфатазы?

Управляйте течением своего заболевания, которое вызывает повышенный уровень щелочной фосфатазы

Повышение щелочной фосфатазы обычно является симптомом какого либо заболевания. Таким образом, чтобы уменьшить ваших значений щелочной фосфатазы, вам нужно заниматься лечением основного заболевания. Например, если ваш врач выяснил, что ваши высокие титры этого фермента вызваны заболеванием печени, то он назначит вам лекарство для лечения печени. Высокий уровень щелочной фосфатазы нормализуется сам по себе после того, как болезнь печени снизит свою интенсивность или будет вылечена.

Выясните, вызывают ли ваши лекарства повышение щелочной фосфатазы

Некоторые лекарства имеют побочный эффект в виде повышения уровня фосфатазы. Ваш врач при подобном побочном эффекте, скорее всего, попросит вас прекратить прием одного или нескольких из этих препаратов на определенное время (например, неделю), а затем попросит сдать новый анализ крови. Если ваш уровень щелочной фосфатазы не снизится, вам, возможно, потребуется отменить на неделю другое лекарство, чтобы выявить лекарственную причину роста фермента.

Процедура

Чтобы провести анализ, необходимо провести забор биологического материала. Для исследования необходимо 5-10 мл венозной крови.

Для получения корректных результатов, нужно правильно подготовиться к исследованию. На результат может оказать влияние:

• Лекарственные препараты. Если пациент принимает лекарства (в том числе гормональные таблетки для предотвращения наступления нежелательной беременности), то нужно предупредить об этом врача.
• Алкоголь. Нужно исключить употребление напитков с содержанием спирта минимум за 24 часа до сдачи проб.
• Жирная пища. За сутки до назначенного исследования стоит перейти на диетическое питание с минимальным содержанием жира.
• Кровь следует сдавать натощак, поэтому это рекомендуется делать утром. Последний прием пищи должен проходить за 12 часов до анализа.
• Курение. Не следует курить хотя бы за час до исследования.