Уреазная активность высокая: Что означает положительный результат уреазного теста? – Уреазный тест—что это такое и оценка результатов

Содержание

Высокая уреазная активность нр что это такое

Быстрый уреазный тест, также известный как CLO-тест (англ. Campylobacter-like organism test ) — это быстрый диагностический тест [en] для обнаружения бактерий Helicobacter pylori [1] . Основой теста является свойство Helicobacter pylori выделять фермент уреазу, которая катализирует процесс преобразования мочевины в аммиак и углекислый газ.

Содержание

Процесс [ править | править код ]

Тест выполняется в момент гастроскопии. Биопсия слизистой берётся из полости желудка, помещается в среду, содержащую мочевину и такой индикатор, как феноловый красный. Уреазы, преобразующие мочевину в аммиак, повышающий рН среды, и меняет цвет жёлтого образца (отрицательный) на красный (положительный). В результате реакции кислотно-щелочный баланс желудка (рН среды) сдвигается в щелочную сторону, что фиксируется с помощью индикатора. Полученный биоптат помещается в специальную ячейку с готовыми растворами. Быстрота изменения окраски индикатора с жёлтого на ярко-красный зависит от уреазной активности, которая, в свою очередь, зависит от количества бактерий. Основное назначение метода — первичная диагностика наличия

Helicobacter pylori у пациентов. Чувствительность и специфичность данного метода составляет 90 %.

Преимущества [ править | править код ]

Метод позволяет получить заключение быстро — от нескольких минут до нескольких часов. Его использование не предполагает наличие специального лабораторного оборудования или подготовленных специалистов и выполняется непосредственно эндоскопистом. Дешев при массовом и индивидуальном применении. В настоящее время разработано большое количество промышленно изготовленных уреазных тестов.

Существует доказательства того, что H.pylori движется ближе к центру желудка у больных, находящихся на лечении с ингибиторами протонного насоса, и, таким образом, образцы данных пациентов должны получать из дна и тела желудка.

Недостатки [ править | править код ]

При малом количестве бактерий изменение окраски в уреазном тесте может произойти через несколько часов, а иногда возможен и ложноотрицательный результат. Кроме того, результат может быть положительным у лиц, желудок которых заселен

H.heilmanii, имеющим близкое сродство с Helicobacter pylori. При появлении кокковых форм Helicobacter pylorii (например, после неудачно проведенной терапии), не проявляющих ферментативной уреазной активности, результат может быть ложноотрицательным.

Специфичность и чувствительность этого теста высоко по сравнению с гистопатологическим исследованием или мочевинным дыхательным тестом [en] . Тест часто делается в рамках диагностики у постели больного, чтобы снизить затраты времени и средств, необходимых для обнаружения хеликобактера при тестировании патологий.

Активное желудочно-кишечное кровотечение снижает точность теста [2] . .

ВВЕДЕНИЕ

Важной особенностью Helicobacter pylori является тропность к поверхностному эпителию слизистой оболочки желудка: адгезия этих микроорганизмов в слизистую оболочку двенадцатиперстной кишки возможна только в тех случаях, когда происходит метаплазия желудочного эпителия в двенадцатиперстную кишку. Оптимальной для внедрения и активации Helicobacter pylori в слизистой оболочке является рН от 4 до 8. Более кислое желудочное содержание (рН

ЦИТОЛОГИЧЕСКИЙ метод исследования

Материалом для цитологического исследования служат мазки-отпечатки биоптатов, полученные при эндоскопии из участков слизистой оболочки антрального отдела желудка или двенадцатиперстной кишки с наиболее выраженными морфологическими изменениями (гиперемия, отек и т.п.). Мазки высушивают и окрашивают по Романовскому-Гимзе, по Папенгейму или метанолазурэозиновой смесью. Микроскопия окрашенных мазков-отпечатков позволяет выявить наличие Helicobacter pylori и ориентировочно оценить количество микроорганизмов.

Выделяют три степени обсемененности слизистой оболочки:
I. слабая (+) — до 20 микробных тел в поле зрения
II. средняя (++) — от 20 до 40 микробных тел в поле зрения
III. высокая (+++) — более 40 микробных тел в поле зрения

УРЕАЗНЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ тест

В развитых странах в последние годы стандартным методом контроля за эрадикацией стал уреазный дыхательный тест, который основан на способности уреазы разлагать мочевину до НСО3 ¯ и Nh5 +. Из НСО3¯ образуется СО2, который, попадая в кровоток, затем транспортируется в легкие. Для проведения УДТ необходима мочевина, меченная радиоактивным углеродом ¹³С или 14С. Чаще в клинической практике применяется нерадиоакивный стабильный углерод ¹³С. 14С используется реже, так как является источником излучения низкоэнергетических β-частиц, которые обнаруживаются сцинтилляционным счетчиком. Изотоп количественно определяют газовым хроматомасс-спектрометром или с помощью инфракрасного и лазерного оборудования.

В начале исследования берутся 2 фоновые пробы выдыхаемого воздуха. Далее пациент съедает легкий завтрак и тестовый субстрат; в течение 1 часа, с интервалами в 15 минут, у него берут 4 пробы выдыхаемого воздуха. Уровень радиоактивного изотопа в выдыхаемом воздухе определяют в течение 10-30 минут. Затем пробирки направляются на масс-спектрометрию. Результат выражается как приращение ¹³СО2 – δ¹³СО 2, его экскреция (‰) и считается положительной при значениях выше 5‰.

В ряде стран используется определение изотопного отношения концентраций ¹³СО2/¹²СО2, что позволяет свести к минимуму влияние на конечный результат методических и инструментальных погрешностей.

При использовании дыхательного уреазного теста ложноположительные результаты считаются редкими (4-10%), ложноотрицаельные результаты возможны у пациентов, принимавших перед исследованием антисекреторные и висмутсодержащие препараты, которые ингибируют уреазу бактерий, в связи с чем рекомендуется осуществлять диагностику эрадикации уреазными методами не ранее чем через месяц после приема этих препаратов.

Метод быстрый, удобный, но ограничен в распространении из-за необходимости использовать дорогостоящее оборудование и изотопные препараты. Поскольку уменьшение стоимости изотопа невозможно, были предложены варианты масс-спектрометров на основе лазерного и инфракрасного излучения, стоимость которых существенно ниже. С другой стороны, использование микрокапсул для упаковки мочевины, меченной радиоактивным изотопом, позволило свести к минимуму трудности, связанные с хранением, утилизацией и безопасностью данного изотопа. В США продажа микрокапсул с мочевиной, меченной углеродом, разрешена FDA наравне с обычными лекарственными препаратами через аптечную сеть, что является свидетельством полной безопасности данного изотопа для обследуемых и окружающей среды. Появление такой формы меченной мочевины существенно повышает конкурентноспособность этой методики, т.к. стоимость и самого изотопа, и оборудования для его проведения в среднем меньше в 10 раз, чем масс-спектрометра.

БЫСТРЫЙ УРЕАЗНЫЙ тест

Уреазный тест («кампи-тест») относится к числу экспресс-методов выявления Helicobacter pylori.

Стандартный «кампи-тест» состоит из:
•содержащего мочевину геля-носителя
•раствора азида натрия
•раствора фенол-рота — используется в качестве индикатора рН, который при сдвиге рН среды в щелочную сторону меняет свой цвет от желтого к малиновому; сдвиг рН происходит в том случае, если под действием хеликобактерной уреазы происходит гидролиз мочевины с образованием аммиака

В качестве источника хеликобактерной уреазы используют биоптаты слизистой оболочки, которые помещают в луночку специальной плашки из синтетического материала, заполненную готовой стерильной средой.

Появление малинового окрашивания теста свидетельствует о наличии в биоптате микробных тел Helicobacter pylori.

О количестве Helicobacter pylori в биоптате косвенно судят по времени изменения окраски теста:
• значительное инфицирование слизистой оболочки НР (+++) — малиновая окраска теста появляется в течение 1 часа от начала исследования
• умеренное инфицирование слизистой оболочки НР (++) — окраска индикатора изменяется через 2–3 часа
• незначительное инфицирование слизистой оболочки НР (+) — малиновое окрашивание теста появляется к концу суток

Более позднее окрашивание теста относят к отрицательным результатам.

При проведении уреазного теста нужно учитывать и тот факт, что он может быть положительным у лиц, желудок которых колонизирован Helicobacter heilmanii, имеющим близкое сродство с Helicobacter pylori.

ГИСТОЛОГИЧЕСКИЕ методы («золотой стандарт» диагностики)

Данные методы методы исследования биоптатов, наряду с возможностью детального изучения морфологических изменений в слизистой оболочке желудка и двенадцатиперстной кишки, позволяют выявить Helicobacter pylori при обычной окраске по Романовскому–Гимзе. При эндоскопии биоптаты берут прицельно из антрального отдела желудка в 2–3 см от привратника и из участка с наиболее выраженными воспалительными изменениями слизистой.

Различные новые модификации этого метода, в частности, иммуноцитохимический метод с применением моноклональных антител или метод гибридизации ДНК, дают возможность не только существенно повысить чувствительность и специфичность гистологического выявления Helicobacter pylori, но и идентифицировать различные штаммы Helicobacter pylori, что важно для выяснения природы повторного инфицирования слизистой оболочки после эффективного антихеликобактерного лечения.

ФАЗОВО-КОНТРАСТНАЯ микроскопия

Helicobacter pylori может быть обнаружен до микробиологического или гистологического исследования при помощи фазово-контрастной микроскопии. Этот метод весьма удобен для обнаружения Helicobacter pylori, при условии достаточно высокой степени обсеменения.

Преимущества фазово-контрастной микроскопии:
•нет необходимости проводить фиксацию материала и дополнительных окрасок ткани
•исследование можно проводить в обычных лабораторных условиях
•результат может быть получен через 1-2 мин.

Процедура выполнения исследования:
•поместить биоптат на предметное стекло

•измельчить биоптат на стекле и добавить каплю физиологического расвора
•поместить на измельченный биоптат покровное стекло
•оместить приготовленный препарат в фазово-контрастный микроскоп

Микроскопия проводится с увеличением в 100 раз с спользованием иммерсионного масла. В препарате — типичные изогнутые бактерии в хаотичном движении.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ методы

Иммунологические методы основаны на выявлении у больных, инфицированных Helicobacter pylori, специфических антител, которые можно обнаружить в сыворотке крови уже через 3–4 недели после инфицирования. Достаточно высокий титр антител сохраняется даже в периоде клинической ремиссии заболевания. Отрицательным тест становится после успешного антибактериального лечения, что позволяет использовать метод для контроля эффективности такой терапии. Для выявления специфических антител используют различные методики, в частности, метод иммуноферментного анализа (ИФА) с определением антител IgG и IgA классов в сыворотке крови.

При оценке результатов иммунологического анализа следует помнить, что антитела к различным антигенам бактерии могут присутствовать в крови на протяжении года после эрадикации бактерий, что не позволяет применять методы для контроля результатов антигеликобактерного лечения.

Иммуногистохимический метод

Биопсийный материал, фиксированный в формалине и залитый в парафин, обрабатывается моноклональными антителами против Helicobacter pylori. Готовые к применению коммерческие наборы с моноклональными антителами работают при разведении 1:200000 и избирательно окрашивают только Helicobacter pylori. Этот метод хорошо зарекомендовал себя при исключительно низкой степени обсемененности слизистой оболочки желудка Helicobacter pylori, когда морфологический метод и уреазный тест дают ложноотрицательные или сомнительные результаты. Он также используется для выявления морфологически измененных (кокковых форм) Helicobacter pylori.

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ метод

Наибольшую информацию о Helicobacter pylori возможно получить только при выделении его из прижизненных биопсийных образцов. Это единственный метод исследования, обладающий 100% специфичностью. При этом виде исследования возможно не только выделение чистой культуры Helicobacter pylori и ее идентификация, но и изучение морфологических, биохимических и биологических свойств возбудителя.

Бактериологический метод исследования дает возможность определять антибиотикорезистентность у Helicobacter pylori и проводить за ней динамические наблюдения. Без бактериологического метода планировать клиническое испытание лекарственных препаратов, учитывая причины неудачи эрадикации, нельзя, так как основная причина, снижающая процент эрадикации – антибиотикорезистентность Helicobacter pylori.

В эпидемиологической практике выделение чистой культуры Helicobacter pylori необходимо для внутривидового типирования штаммов, что может быть использовано при мониторинге для дифференциации между реинфекцией новым штаммом и рецидивированием, которое может быть обусловлено тем же штаммом.

В научной практике бактериологический метод важен, так как позволяет изучать факторы патогенности Helicobacter pylori, изготовлять препараты для серологической диагностики, создать банк штаммовдля эпидемиологических и других исследований, так как штаммы бактерии в замороженном виде при температуре -70°С могут храниться в течение 5-7 лет. Без этого метода невозможно дальнейшее научное изучение микроорганизма. Однако этот метод достаточно дорогой. Кроме того, он сопряжен с определенными трудностями, обусловленными необходимостью наличия специальных сред, оптимальной температуры, влажности, качества атмосферного воздуха и т.д. Это приводит к тому, что рост колоний микроорганизмов удается получить далеко не всегда. Неудобство метода связано и с тем, что его результатов приходится ждать, как правило, не менее 10-14дней. В клинической практике он применяется в основном вслучаях инфекции Helicobacter pylori, резистентной к обычным схемам антигеликобактерной терапии.

Helicobacter pylori крайне «капризен», требует специальных условий культивирования и дорогостоящего оборудования. Большой шаг вперед в успешном культивировании Helicobacter pylori принадлежит транспортным средам, которые дают возможность продлить сроктранспортировки биоптата из эндоскопического кабинета вмикробиологическую лабораторию до суток (среды Стюарта, Кэри-Блэйера, Био Мерьо).

Посевы инкубируются при температуре 37°С, влажности 98%, в микроаэрофильных условиях в течение 3-10 сут. Helicobacter pylori растет в атмосфере, содержащей 5% кислорода, 5-10% углекислого газа, остальное составляет азот. Для данного микроорганизма губительны как анаэробные условия, так и более высокое содержание кислорода. Для создания микроаэрофильной атмосферы используют газогенераторные пакеты, которые продуцируют газовые смеси после добавления в них воды. Оптимальный рост колоний наблюдают при рН среды от 6,7 до 8,0. Многие штаммы Helicobacter pylori могут расти и развиваться в достаточно широком диапазоне температур при +32°С. +39°С, но не растут при +27°С . +42°С. Время инкубации: первичное исследование – 7 дней, контроль лечения — 14 дней.

На неселективной питательной среде Helicobacter pylori на 3-5 сутки при первичном посеве и на 2 сутки при пересевах чистой культуры формирует мелкие, круглые, гладкие, прозрачные, росинчатые колонии диаметром 1-3 мм. На селективной питательной среде колонии Helicobacter pylori приобретают характерное золотисто-желтое окрашивание, за счет присутствующего в этой среде трифенилтетразолий хлорида. При появлении колоний, сходных по морфологии с Helicobacter pylori (диаметром до 0,5 – 2 мм в виде «капель росы» или при сплошном росте, образующие прозрачную пленку), происходит их идентификация. Предложена методика полуколичественного определения обсеменения слизистой оболочки желудка в зависимости от числа выросших микробных колоний: до 10 колоний в чашке (1+), 10-20 колоний (2+), 20-50 колоний (3+), более 50 колоний (4+).

Для идентификации мазки окрашивают по Граму. Под микроскопом в случае Helicobacter pylori обнаруживают грамотрицательные изогнутые палочки. Проводят биохимическое типирование – уреазная, каталазная, оксидазная активность, Helicobacter pylori не ферментирует глюкозу, не продуцирует нитраты, не образует индол.

ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ (ПЦР)

Метод предназначен для качественного обнаружения ДНК Helicobacter pylori в биологических образцах (биоптаты антрального отдела желудка, биоптаты двенадцатиперстной кишки, биоптаты десен, мазки из зубодесневого кармана, слюна.). Позволяет оценить генотипические и фенотипические характеристики возбудителя. Почти у каждого пациента имеется уникальный штамм Helicobacter pylori. Выявлено, что вирулентность Helicobacter pylori во многом обусловливает клинические проявления инфекции. Существует ряд генов, продукты которых – белки Cag A, Vac A, Ice A, Bab A – полагают факторами патогенности. В зависимости от их наличия выделяютдва типа штаммов Helicobacter pylori. Экспрессирующие Cag A- и Vac A-токсин относятся к первому типу, штаммы второго типа не экспрессируют указанные гены и считаются менее патогенными. Среди большого многообразия гибридизационных методов анализа ДНК, метод ПЦР наиболее широко используется в клинической лабораторной диагностике.

ПЦР (относится к молекулярно-биологическим методам) представляет собой многократное увеличение числа копий (амплификация) специфического участка ДНК катализируемое ферментом ДНК-полимеразой.

Метод ПЦР в средах позволяет идентифицировать Helicobacter pylori без выделения чистой культуры по присутствующим в исследуемом материале фрагментам его генома.

В основе метода ПЦР лежит природный процесс — комплементарное достраивание ДНК матрицы, осуществляемое с помощью фермента ДНК-полимеразы. Эта реакция носит название репликации ДНК. Данный процесс можно использовать для получения копий коротких участков ДНК, специфичных для конкретных микроорганизмов, т.е. осуществлять целенаправленный поиск таких специфических участков, что и является целью генодиагностики для выявления возбудителей инфекционных заболеваний.

ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ

Какой именно метод выбрать для первичной диагностики инфекции, зависит от конкретной клинической ситуации, возможностей лечебного учреждения, состояния пациента. Полученные результаты во многом зависят от соблюдения правил забора биологического материала, условий и сроков его хранения, консервации и транспортировки в лабораторию для каждого конкретного исследования. Даже при соблюдении этих правил, каждый из методов имеет свои пределы диагностических возможностей, которые отражены в их основных рабочих характеристиках. Точность метода определяется его чувствительностью (инфекция диагностируется, когда она есть) чем она выше, тем меньше процент ложноположительных результатов и специфичностью (инфекция не диагностируется, когда ее нет) чем она выше, тем меньше процент ложноотрицательных результатов.

Если имеются показания к проведению диагностической эндоскопии (язвенная болезнь желудка, язвенное кровотечение, геморрагический гастрит, новообразования желудка и др.), то на фоне прицельной биопсия слизистой оболочки из преддверия привратника (из одного участка) и тела (из двух участков — передняя и задняя стенки) желудка — наиболее предпочтительными методами для выявления Helicobacter pylori считаются:
• проведение гистологического исследования — фиксация и окраска препаратов для гистологического исследования обычно занимают несколько дней
• определение уреазной активности (ускоренные уреазные тесты) — оценка результата уреазного теста занимает несколько часов

По особым показаниям могут быть проведены (перечисленные исследования являются трудоемкими, дорогостоящими и пока еще используются редко):
• посев бактериальной культуры
• полимеразная цепная реакция (ПЦР)
• уреазный дыхательный тест

Если диагноз, например язвенная болезнь желудка, был установлен ранее, во время эзофагогастродуоденоскопии, то методом выбора для выявления инфицирования слизистой оболочки желудка Helicobacter pylori могут быть (данные методы неинвазивны и достаточно точны):
• серологический (иммунологический) тест
• уреазный дыхательный тест

Само по себе выявление Helicobacter pylori в слизистой оболочке не всегда свидетельствует о наличии заболеваний желудка или двенадцатиперстной кишки, ассоциированных с этим инфекционным агентом. Обсеменение слизистой оболочки может встречаться и у совершенно здоровых людей, генетически невосприимчивых к Helicobacter pylori, у которых бактерия не способна к адгезии на эпителии. Значение имеют случаи сочетания инфицирования Helicobacter pylori и характерных эндоскопических признаков хронического антрального гастрита, пангастрита, хронического активного дуоденита, язвенной болезни желудка и язвенной болезни двенадцатиперстной кишки.

Что такое Хеликобактер пилори (Helicobacter pylori) (Нр)?

Нр на сегодняшний день является одной из самых распространенных инфекций человека. Дословно название этого микроорганизма означает – «спиралевидная бактерия, обитающая в привратнике» (привратник – нижний отдел желудка, переходящий в двенадцатиперстную кишку). Hр является грамотрицательной подвижной спиралевидной бактерией, которая паразитирует в складках слизистой оболочки желудка, относится к анаэробам – то есть, микробам, погибающим на воздухе.

Что нового должен знать каждый врач о Helicobacter pylori (Hp) ?

В ноябре 2015 г. в г. Флоренция (Италия) состоялась очередная согласительная конференция Европейской группы по изучению Helicobacter pylori (Hp) принят Маастрихтский консенсус V (Маастрихт V), посвященный современным аспектам диагностики и лечения инфекции Hp. Какие вопросы на конференции рассматривались:

• Проблеме повышения резистентности Hp к ранее эффективным схемам антибактериального лечения.
• Опубликованы результаты исследований, в которых продемонстрированы новые возможности и высокая эффективность первичной и вторичной профилактики рака желудка (РЖ) как следствия наличия в организме Hр
• Представлена публикация нового Киотского консенсуса, в котором дано определение хронического гастрита (ХГ) как инфекционного заболевания, вызванного Hp,
• Предложены рекомендации по лечению всех инфицированных Нр независимо от наличия симптомов и осложнений, если нет противопоказаний или конкурирующих соображений.

Важно!
За вклад в изучение бактерии хеликобактер пилори ученые Барри Маршал и Робин Уоррен в 2005 году получили Нобелевскую премию в области медицины. Именно они опровергли медицинскую доктрину о роли стресса, острой пищи и повышенной кислотности в этиологии язвы.

Где прячется инфекция, у кого находят и как распространяется?

Основным резервуаром инфекции являются Нр-положительные лица. Установлено, что Нр довольно широко распространена в слизистой желудка как среди взрослых, так и среди молодых возрастных групп – у детей и подростков.

Заражение чаще происходит внутри семьи или других тесно общающихся групп, так как инфекция распространяется при использовании одной и той же посуды, несоблюдении правил гигиены, скученности проживания. Часто инфекция передается от матери к ребенку (через слюну, попавшую на соску, ложку и другие предметы). Заразиться инфекцией хеликобактер пилори можно даже при поцелуе.

Важной особенностью Hp является тропность к поверхностному эпителию слизистой оболочки желудка. Оптимальной для внедрения и активации Hp в слизистой оболочке является щелочная среда в желудке – рН от 4 до 8. Более кислое желудочное содержание (рН Опубликовано в Просто о лабораторных исследованиях

Helicobacter pylori – что и зачем нужно знать о диагностике и лечении практическому врачу? : 2 комментария

Доброй Ночи! Подскажите пожалуйста , что означают результаты Helicobacter pylori антитела ІgG -5.13 В анализе указаны референтные значения
Антитела IgG к Hр: менее 0,9 — отрицательный результат; 0,9-1,1 — сомнительный результат; более или равно 1,1 — положительный результат.
Спасибо!

Похожие статьи:

Что показывает уреаза, как она влияет на здоровье, связь с бактериями

Уреаза является ферментом, который играет важную роль в развитии некоторых инфекций. Полифенолы и другие растительные соединения являются естественными ингибиторами этого фермента и являются важным дополнением к лечению антибиотиками. Они работают даже в случае резистентности некоторых микроорганизмов к лекарствам.

Уреаза — это фермент, который отвечает за разрушение естественной мочевины в организме. В этой реакции образуется вредный для здоровья аммиак, который помогает некоторым бактерий заселяться в организме а кроме того, является, в частности, причиной образования камней в мочевом тракте.

Что такое уреаза?

Мочевина появляется физиологически в организме как продукт обмена белков и аминокислот. Обычно выводится с мочой в неизмененном виде. В течение суток элиминации подвергается около 20-35 г мочевины. В нормальных условиях мочевина практически не разлагается в самом организме (только в минимальном, незначительном для здоровье количестве).Уреаза в качестве фермента является катализатором этого распада, что увеличивает этот процесс в миллиарды раз. Это приводит к многократному увеличению содержания аммиака, который оказывает неблагоприятное воздействие на организм.

Уреаза продуцируется некоторыми бактериями, среди которых значительное количество заболеваний вызывает Helicobacter pylori и Proteus mirabilis.

Роль уреазы в инфекциях бактерии Helicobacter pylori (хеликобактер пилори)

Helicobacter pylori обитает в желудочно-кишечном тракте и ротовой полости человека. Когда они обосновываются в слизистой оболочке и подслизистой части желудка, это вызывает его язву. Считается также, что длительная инфекция этой бактерии и развившаяся язвенная болезнь способствуют канцерогенезу — образованию рака желудка или лимфомы MALT.

Хеликобактер пилори и уреазаХеликобактер пилори и уреаза

Как ни парадоксально, H. pylori не может развиваться в кислой среде – такой, какая наблюдается в здоровом желудке. Следовательно, инфекциям способствует недостаточная секреция желудочного сока, содержащего соляную кислоту, и тот факт, что бактерии продуцируют уреазу. Её действие увеличивает количество аммиака, которое нейтрализует кислоту, и приводит к тому, что Helicobacter свободно размножается, что приводит к развитию болезни.

Как делают уреазный экспресс — тест на Хеликобактер пилори

Инфекции связанные с Proteus mirabilis и уреаза

Proteus mirabilis — это бактерия, которая часто селится в мочевом тракте. Также для нее присутствие уреазы, подщелачивающей обычно кислотную мочу, является элементом, который позволяет ей свободно развиваться и жить, уменьшая неблагоприятное воздействие кислотной среды.

протейная палочка продуцирует уреазу

Дополнительным, неблагоприятным явлением является тот факт, что присутствие аммиака в мочевом тракте и щелочная реакция мочи благоприятствуют образованию камней, которые являются причиной многих заболеваний. Они могут не только вызвать обструкцию мочеточника, а также вторичный пиелонефрит, цистит, гематурию.

Лечение инфекций вызванных бактериями, продуцирующих уреазу

Helicobacter pylori провоцируют уреазу

Основным методом лечения бактериальных инфекций, в том числе вызванных указанными микроорганизмами, является антибиотикотерапия. Препараты действуют бактерицидно (уничтожая бактерии, присутствующие в организме) или бактериостатически (предотвращая их размножение, блокируя некоторые важные метаболические процессы). Однако частое, не всегда обоснованное и неправильное использование этого типа препаратов приводит к образованию бактериальных штаммов, устойчивых ко всем видам антибиотиков. В этом случае фармакологическая терапия становится неэффективна или менее эффективна, и необходимо поддерживать лечение другими препаратами, в основном ингибиторами уреазы, подкисляющие среду в желудке или мочевом тракте.

Антибиотики против хеликобактер пилори

Ингибиторы уреазы

Эксперименты в области микробиологии показывают, что бактерии, такие как Helicobacter pylori или Proteus mirabilis, или некоторые виды грибков не развиваются, если окружающая их среда является кислой. Поэтому ингибиторы уреазы, которые предотвращают кислотную нейтрализацию, очень эффективны при лечении этого типа инфекции.

В настоящее время ведутся исследования фармацевтических препаратов, которые будут выполнять эту роль, но наиболее активные препараты по-прежнему имеют слишком много побочных эффектов. Однако их широко используются в клинической практике. Поэтому часто используются натуральные растительные продукты, особенно содержащие полифенольные соединения. Они эффективны в устранении патогенных микроорганизмов или снижении их активности и замедлении прогрессирования заболевания. Они также повышают эффективность фармакологического лечения. Некоторые из них обладают дополнительными сердечно-сосудистыми и нейропротекторными эффектами, замедляют развитие остеопороза и гипертонии, имеют небольшой антиаллергический эффект.

Наиболее эффективными натуральными ингибиторами уреазы являются:

  • виноград и красное вино (содержат ресвератрол),
  • яблоки,
  • вишня,
  • клюква,
  • куркума,
  • чеснок,
  • оливковое масло,
  • цитрусовые, в основном грейпфруты,
  • семена миндаля,
  • экстракт эвкалипта.

Было обнаружено, что лучший эффект достигается при одновременном использовании нескольких разных растительных продуктов. Это означает, что чем богаче диета, тем больше вероятность ингибирования уреазы и лечения пациента.

уреазы — Urease — qwe.wiki

Уреазы ( EC 3.5.1.5 ), функционально, принадлежат надсемейства из amidohydrolases и фосфотриэстеразы. Уреазы встречаются в многочисленных бактерий , грибов , водорослей , растений и некоторых беспозвоночных животных , а также в почвах, как фермент почвы. Они являются никельсодержащими металлоэнзима с высокой молекулярной массой.

Эти ферменты катализируют на гидролиз из мочевины в двуокись углерода и аммиак :

(NH 2 ) 2 CO + H 2 O → CO 2 + 2NH 3

Гидролиз мочевины происходит в два этапа. На первом этапе, аммиак и карбамат производятся. Карбамата самопроизвольно и быстро гидролизуется до аммиака и углекислоты . Активность уреазы повышают рН его среды , как она производит аммиак, который является основным.

Уреазы также находится в млекопитающих и человека , который считается очень вредным для млекопитающих за счет производства токсичного аммиака продукта в клетках млекопитающих. Однако, клетки млекопитающих не производят уреазы, на самом деле, источник являются различными бактериями в организме, в частности , в кишечнике . Русак был обнаружен (Ьериз еигораеиз), класс Млекопитающие, чтобы иметь высокую активность уреазы в толстом кишечнике , часть желудочно — кишечного тракта . Ранее, другие млекопитающие , то есть крыс, свиней и кроликов, с postgastric ферментации были обнаружены с более низкой активности уреазы по сравнению с Европейской Hare. В человеческих почках , мочевина присутствует для того , чтобы повседневных функций и оценивается , что в день, здоровый взрослый выделяет около 10 до 30 г мочевины. Кроме мочевины были найдены в моче , это также присутствует в поту , сыворотке крови и желудка . Внутри митохондрий в виде клетки печени , избыток аммиак превращается в мочевину через цикл мочевины , и если некоторый избыток аммиак по — прежнему присутствует в митохондриях , то он привыкает для синтеза белка. Есть определенные ткани , участвующие в процессе обработки мочевины , которые являются эпителиальными , внепеченочными и мышечными тканями. При производстве аммиака и аминокислот , что клеточные белки разбиты по протеолитических ферментов , уже присутствующих в мышечной ткани. Точно так же, идентичные белки клеток предсказаны , чтобы преобразовать ранее с разбивкой аммиака в мочевину . После того , как мочевина образуется в печени , он выводится из организма через мочу после прохождения из крови и почек .

история

Его активность впервые был идентифицирован в 1876 году Фредерика Алфонсом Musculus в виде растворимого фермента. В 1926 году Джеймс Б. Самнер , показал , что уреаза является белком , исследуя его кристаллической форме. Работа Самнера была первой демонстрацией того , что белок может функционировать в качестве фермента и привел в конце концов к признанию того, что большинство ферментов в действительности являются белками. Уреазы были первый фермент кристаллизует. Для этой работы, Самнер был удостоен Нобелевской премии по химии в 1946 году кристаллическая структура уреазы впервые была решена PA Карплюса в 1995 году.

Состав

А 1984 исследования с упором на уреазы из гнезда фасоли обнаружило , что активный сайт содержит пару никелевых центров. В пробирке активации также был достигнут марганца и кобальта в месте никеля. Свинцовые соли ингибирования .

Молекулярная масса является либо 480 кДа или 545 кДа для джек-бобов уреазы ( в расчете на массу из аминокислотной последовательности). 840 аминокислот в молекулу, из которых 90 являются остатками цистеина.

Оптимальный рН 7.4 и оптимальная температура составляет 60 ° С. Субстраты включают мочевину и гидроксимочевину .

Бактериальные уреазы состоят из трех различных субъединиц, одна больших (α 60-76kDa) и два малых (& beta ; 8-21 кДа, γ 6-14 кДа) , обычно образуя (αβγ) 3 тримеров стехиометрию с 2-кратным симметричной структурой (примечание что изображение выше , дает структуру асимметричной единицы, одна треть истинной биологической сборки), они являются цистеин-богатых ферментами, в результате чего фермент молярных масс между 190 и 300kDa.

Исключительная уреаза получаются из Helicobacter зра .. Они состоит из двух субъединиц, & alpha ; (26-31 кД) -р (61-66 кД). Эти субъединицы образуют надмолекулярную dodecameric комплекс. повторять альфа-β субъединиц, каждый из которых соединен пара субъединиц имеет активный сайт, в общей сложности 12 активных сайтов. ( ). Он играет важную функцию для выживания, нейтрализации желудочной кислоты , позволяя мочевину вступать в периплазму через канал мочевины протонного закрытый . Наличие уреазы используется в диагностике Helicobacter видов. α12β12{\ Displaystyle \ альфа _ {12} \ бета _ {12}}

Все бактериальные уреазы являются исключительно цитоплазматическим, для тех, кто , кроме Helicobacter Pylori , которая наряду с цитоплазматической активностью, имеет внешнюю деятельность с клетками — хозяевами. Напротив, все растительные уреазы являются цитоплазматическими.

Грибковые и растительные уреазы состоят из идентичных субъединиц (~ 90 кДа каждая), наиболее часто собирают , как тримеров и гексамеров. Например, разъем для фасоли уреазы имеет два структурных и одну каталитическую субъединицу. Α — субъединица содержит активный сайт, он состоит из 840 аминокислот в молекуле (90 цистеинов), его молекулярная масса без Ni (II) ионов в объеме 90,77 кДа. Масса гексамере с ионами никеля 12 является 545.34 кДа. Это структурно связано с (αβγ) 3 тримера бактериальных уреаз. Другие примеры homohexameric структур растений уреаз те из сои, голубиного гороха и хлопковых семян ферментов.

Важно отметить, что, хотя состоит из различных типов субъединиц, уреазы из разных источников, простирающихся от бактерий до растений и грибов обладают высокой степенью гомологии аминокислотных последовательностей.

Деятельность

К кату / К м уреазы при обработке мочевины составляет 10 14 раз больше , чем скорость некаталитической реакции удаления мочевины . Есть много причин для этого наблюдения в природе. Близость мочевины активных групп в активном центре вместе с правильной ориентацией мочевины позволяет гидролиз быстро происходит. Мочевина в одиночку очень стабильна благодаря резонансным формам , которые она может принимать. Стабильность мочевины понимается из — за его резонансной энергии, который был оценен в 30-40 ккал / моль. Это происходит потому , цвиттерионный резонансные формы все отдают электроны к карбонильному углероду , что делают его менее важным электрофильным , что делает его менее реактивным к нуклеофильной атаке.

Активный сайт

Активный сайт из всех известных уреаз находится в альфа (альфа) субъединиц . Это бис-μ-гидроксо димерный никеля центр, с расстоянием между атомами в ~ 3,5 Å, магнитной восприимчивости эксперименты показали , что в гнездо фасоли уреазы, высокой спиновой октаэдрически скоординированы Ni (II) ионы слабо антиферромагнитно связаны между собой . Рентгеновская спектроскопия поглощения (РАСЫ) исследование канавалии мечевидной (Jack фасоль), Klebsiella aerogenes и Sporosarcina pasteurii (ранее известный как Bacillus pasteurii ) подтверждает 5-6 координируют ионы никеля с исключительно O / N лиганды (два имидазолов на никель).

Молекулы воды расположены по направлению к отверстию активного сайта и образуют четырехгранный кластер , который заполняет полость через сайт водородных связей , и это здесь , где мочевина связывается с активным участком для реакции, вытесняя молекулу воды. Аминокислотные остатки участвуют в связывании субстрата, в основном за счет образования водородных связей, стабилизации катализатора переходного состояния и ускорить реакцию. Кроме того, аминокислотные остатки , участвующие в архитектуре активного сайта составляют часть подвижной заслонки сайта, который , как говорит , чтобы действовать в качестве затвора для подложки. Остатки цистеина распространены в клапанной области ферментов, которые были определены , чтобы не быть существенными в области катализа, хотя участвуют в позиционировании других ключевых остатков в активном сайте соответствующим образом . В структуре Sporosarcina pasteurii уреазы лоскут был обнаружен в открытой конформации, в то время как его закрытая конформация, по- видимому , необходимый для реакции.

При сравнении, альфа — субъединица хеликобактерной уреазы и других бактериальных уреаз совместилась с домкратом фасолью уреазами, предполагая , что все уреазы эволюционных вариантов одного наследственного фермента.

Важно отметить, что координация мочевины с активным участком уреазы никогда не наблюдается в состоянии покоя фермента.

Предлагаемые механизмы

Blakeley / Zerner

Один механизма катализа этой реакции с помощью уреазы был предложен Блейк и Zerner. Она начинается с нуклеофильной атакой карбонильного кислородом мочевины молекулы на 5-координате Ni (Ni-1). Слабо скоординированы лигандом вода вытесняется на своем месте. Лоун пар электронов от одного из атомов азота на Мочевине молекуле создает двойную связь с центральным углеродом, и полученный NH 2 + согласованной подложки взаимодействует с соседним отрицательно заряженной группой. Blakeley и Zerner предложили эту группу поблизости быть карбоксилатом иона

Гидроксид лиганд на шесть координаты Ni депротонизируют основание. Углерода карбонильной впоследствии атакован электроотрицательным кислородом. Пара электронов из азотно-углеродной двойной связи возвращается к азоту и нейтрализует заряд на ней, в то время как углерод в настоящее время 4-координат занимает промежуточную четырехгранную ориентацию.

Пробой этого промежуточного продукта затем помог сульфгидрильной группой в цистеин , расположенной вблизи активного сайта. А водородные связи к одному из атомов азота, нарушая его связь с углеродом, и высвобождая молекулу Nh4. Одновременно, связь между кислородом и 6-координату никеля нарушается. Это оставляет карбамата ион координированный с 5-координата Ni, который затем смещена молекулой воды, регенерации фермента.

Карбамата получают затем самопроизвольно деградирует с получением другой аммиак и углекислый газ .

Hausinger / Карплус

Механизм , предложенный Hausinger и Карплюс попытки пересмотреть некоторые из вопросов , кажущихся в пути Blakely и Zerner, и фокусируется на позиции боковых цепей, образующей мочевину связывающего кармана. Из кристаллических структур из К. aerogenes уреазы, было высказано мнение , что общее основание , используемое в механизме Blakely, его 320 , было слишком далеко от Ni2-связанной воды для депротонирования, чтобы образовать атакующий гидроксид фрагмента. Кроме того, общий кислым лиганд необходим для протонирования азота мочевины не был идентифицирован. Hausinger и Карплус предполагает обратную схему протонирования, где протонированная форма Его 320 лиганда играет роль общей кислоты и Ni2-связанную воды уже в депротонированном состоянии. Механизм следует тому же пути, с общей базой пропущенной (как нет больше необходимости в ней) и его 320 жертвуя его протон с образованием молекулы аммиака, который затем высвобождается из фермента. В то время как большинство Его 320 лигандов и связанной вода не будет в их активных формах (протонированный и депротонированный, соответственно), было рассчитано , что приблизительно 0,3% от общего объема уреазного фермента будет активно в любой момент времени. Хотя по логике вещей, это будет означать , что фермент не очень эффективно, вопреки установленных знаниям, использование обратной схемы протонирования обеспечивает преимущество в повышенной реактивности активной формы, балансируя недостаток. Размещение Его 320 — лиганда в качестве основного компонента в механизме также принимает во внимание мобильную закрылка области фермента. Поскольку этот гистидин лиганд является частью мобильного лоскута, связывание субстрата мочевины для катализа закрывает этот клапан над активным сайтом и с добавлением рисунка водородных связей в мочевину от других лигандов в кармане, говорит о селективности уреазы фермент для мочевины.

Ciurli / Mangani

Механизм , предложенный Ciurli и Мангани является одним из последних и в настоящее время принятых взглядов на механизм уреазы и основывается главным образом на различные роли двух никелевых ионов в активном центре. Один из которых связывает и активирует мочевину, другие никель — ион связывает и активирует нуклеофильную молекулу воды. Что касается этого предложения, мочевина поступает в полости активного узла , когда мобильный «лоскут» (который позволяет для входа мочевины в активном сайт) открыт. Стабильность связывания мочевины с активным сайтом достигается с помощью водородных связей сети, ориентируясь на подложке в каталитическую полость. Мочевина связывается с пятью координированным никелем (ni1) с карбонильным кислородом атомом. Это приближается к шести скоординированный никель (Ni2) с одной из своих аминогрупп , а затем соединяет два никелевых центров. Связывание мочевины карбонильного атома кислорода к ni1 стабилизируется через протонирования состояние его α222 Nԑ. Кроме того, изменение конформации из открытого в закрытое состояние подвижного закрылка генерирует перестановку Ала α222 карбонильной группы таким образом , что его атом кислорода указывает на Ni2. Ала α170 и Ала α366 теперь ориентированы таким образом , что их карбонильные группы выступают в качестве водородных связей акцепторов по отношению к NH 2 группы мочевины, таким образом , способствуя его связыванием с Ni2. Мочевина является очень плохим хелатирующим лигандом , в связи с низким основанием Льюиса характера его NH 2 групп. Однако карбонильные кислороды Ала α170 и Ала α366 повышения основности NH 2 групп и позволяют за связывание с Ni2. Таким образом, в этом предлагаемом механизме, позиционирование мочевины в активном сайте индуцируется структурными особенностями активных остатков сайта , которые расположены , чтобы выступать в качестве доноров водородных связей в непосредственной близости от ni1 и в качестве акцепторов в непосредственной близости от Ni2. Основная структурная разница между механизмом Ciurli / MANGANI , а два другими в том , что она включает в себя азот , кислород моста мочевины , который атакован мостиковый гидроксидом .

Действие в патогенезе

Бактериальные уреазы часто режим патогенеза для многих заболеваний. Они связаны с печеночной энцефалопатией / печеночной комой , инфекциями камней и язвенной болезнью.

Инфекционные камни

Инфекции мочевых камней индуцированные представляют собой смесь струвита (MgNH 4 PO 4 • 6H 2 O) и карбоната апатита [Са 10 (PO 4 ) 6 • СО 3 ]. Эти поливалентные ионы являются растворимыми , но становятся нерастворимыми , когда аммиак получают из микробной уреазы во время мочевины гидролиза , так как это увеличивает окружающих сред рН от примерно 6,5 до 9. Полученный в результате приводит подщелачивание в каменной кристаллизации . В организме человека микробные уреазы, Proteus Mirabilis , является наиболее распространенной в инфекции индуцированной мочевых камней.

Уреазы при печеночной энцефалопатии / печеночная кома

Исследования показали , что Helicobacter Pylori наряду с циррозом от причины печени печеночной энцефалопатии и печеночной комы . Helicobacter Pylori являются микробные уреазы в желудке. Как уреазы они гидролизуют мочевину для производства аммиака и углекислоты . По мере того как бактерии локализуются в желудке аммиак , полученном легко поглощаются в кровеносной системе из желудка полости . Это приводит к повышению аммиака уровней в крови и введено , как гипераммониемии , искоренение пилорите Heliobacter шоу отмечено снижение в аммиачных уровнях.

Уреазы в язвенной болезни

Helicobacter Pylori является также причиной пептических язв с его проявления в 55-68% зарегистрированных случаев. Это было подтверждено снижением язвенного кровотечения и язвы рецидива после эрадикации возбудителя . В желудке происходит увеличение рНа в слизистой оболочке в результате мочевины гидролиза , который предотвращает движение ионов водорода между желудочными железами и желудком просветом . Кроме того, высокий аммиак концентрация оказывает влияние на межклеточных плотных соединениях увеличения проницаемости , а также нарушение желудка слизистой оболочки желудка.

Возникновение и потенциальные области применения

Мочевина находится естественно в окружающей среде и также искусственно введена, включающий более половины всех синтетических азотных удобрений , используемых по всему миру. Интенсивное использование мочевины , как полагают, способствуют эвтрофикации , несмотря на наблюдение , что мочевина быстро преобразованной микробных уреаз, и , таким образом , как правило , не сохраняется. Активность уреазы окружающей среды часто измеряется как показатель здоровья микробных сообществ. При отсутствии растений, активность уреазы в почве , как правило , связано с гетеротрофных микроорганизмов, хотя было показано , что некоторые хемоавтотрофных аммониевые окисляющие бактерии способны к росту на мочевину в качестве единственного источника углерода, азота и энергии.

Путь содействия образования карбоната кальция , уреазы являются потенциально полезными для биоминерализации -inspired процессов. Следует отметить, что микро-биологически индуцированное образование карбоната кальция может быть использовано в создании bioconcrete .

Как диагностический тест

Многие желудочно-кишечный тракт или мочевыводящие пути патогены производят уреазы, что позволяет обнаружению уреазы, которые будет использоваться в качестве диагностического обнаружить присутствие патогенных микроорганизмов.

Уреазы-положительные патогены включают:

Впервые выделен как кристалл в 1926 году Sumner, используя ацетон сольватации и центрифугирование. Современная биохимия увеличила спрос на уреазы. Джек шрот , семена арбуза , и горох семена все оказались полезными источниками уреазы.

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка

Уреаза — это… Что такое Уреаза?

Уреаза (от греч. ούρον — моча и «-аза» — стандартный аффикс биохимической номенклатуры, указывающий на принадлежность вещества к классу ферментов) — гидролитический фермент из группы амидаз, обладающий специфическим свойством катализировать гидролиз мочевины до диоксида углерода и аммиака:

CO(NH2)2 + H2O → CO2 + 2NH3

Уреаза обнаружена в бактериях, дрожжах, растениях (особенно много её содержится в семенах сои), а также у ряда беспозвоночных; в клетках животных, у которых в качестве основного продукта азотистого обмена образуется мочевина, уреаза отсутствует. В организме человека и животных уреаза образуется бактериальной флорой. В 1926 году американский биохимик Джеймс Самнер доказал, что уреаза это белок.

Характеристики

Уреаза состоит из двух субъединиц (α и β), соединённых в димеры, которые, в свою очередь, соединяются друг с другом в тримеры (αβ)3. Тримеры формируют особую сложную структуру ((ab)3)4. Необычная уреаза была найдена у Helicobacter pylori, у которой 4 из 6 обычных субъединиц фермента объединены общий комплекс из 24 субъединиц (α12β12). Считается, что этот надмолекулярный комплекс обеспечивает дополнительную стабильность фермента у этой бактерии, которая производит аммиак для того, чтобы нейтрализовать соляную кислоту желудочного сока. Наличие высокой активности уреазы используется как диагностический признак бактерий Helicobacter и Ureaplasma urealyticum.

Использование в диагностике

Некотороые болезнетворные микроорганизмы желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей вырабатывают уреазу, что позволяет использовать уреазный тест (в совокупности с другими критериями) для их идентификации, а при определенных обстоятельствах и для полуколичественного определения. Известны лабораторные методы определения содержания мочевины в моче, основанные на её гидролизе в присутствии соевой уреазы с последующим измерением количества аммиака, выделившегося в результате реакции.

Другие способы использования

Биосенсоры на основе уреазы для обнаружения тяжёлых металлов использовались для количественной оценки общего загрязнения воды ионами тяжёлых металлов.

Активность уреазы » ФГБУ Саратовская МВЛ

В отделе химических исследований было обнаружено повышенное содержание активности уреазы в пробе сои.

Сою и соевый шрот необходимо контролировать по активности уреазы. Уреаза — фермент, который осуществляет гидролитическое расщепление мочевины с образованием аммиака и углекислого газа. В исходных семенах сои доля уреазы может достигать 6 % от количества всех белков, а активность уреазы достигает величины более 0,3 единиц рН, что приводит к снижению качества кормов, в результате чего уменьшается усвоение белка и аминокислот. Это приводит к снижению роста и продуктивности птицы. Экструдирования сои уровень активности уреазы снижается до 0,1-0,2 ед pH.

Экструдирование – это сложный физико-химический процесс, который протекает под действием механических усилий при условии присутствия влаги и высокотемпературного воздействия, что позволяет инактивировать антипитательные свойства данного продукта до безопасного уровня. Основные технологические свойства полножирной экструдированной сои зависят от температуры обработки, времени пребывания продукта в камере пресса и предварительной подготовки семян сои.

Полножирная экструдированная соя является идеальным сырьем для производства концентратов, поскольку вносит в концентрат самое главное — дешевую энергию и полноценный протеин.

При активности уреазы  в пределах 0,15-0,25 единиц рН переваримость протеина находится на уровне 85-90%.

Качество экструдированной полножирной сои влияет не только на животных и птиц и их продуктивность, но и на качественные характеристики продукции, которая поступает на стол конечного потребителя.

УРЕАЗА — Большая Медицинская Энциклопедия

УРЕАЗА (карбамид-аминогидролаза; КФ 3. 5. 1. 5) — фермент, относящийся к классу гидролаз и катализирующий гидролитическое расщепление мочевины с образованием аммиака и диоксида углерода (углекислого газа):

расщепление мочевины с образованием аммиака и диоксида углерода (углекислого газа)

У. обеспечивает осуществление важного звена в круговороте азота в природе: животные, питаясь растительными белками, выделяют мочевину (см.), почвенные бактерии, содержащие У., разлагают мочевину на аммиак и углекислый газ, образующийся в этой реакции аммиак используется другими почвенными бактериями для синтеза нитритов (см.) и нитратов (см.), к-рые в свою очередь используются растениями для образования белка и т. д. Высокая специфичность У. в отношении мочевины (даже близкое по структуре к мочевине ее метильное производное не подвергается действию фермента, только оксипроизводное мочевины частично обладает способностью служить субстратом для У.) позволяет использовать этот фермент для аналитического определения мочевины в моче и крови, что является важным диагностическим тестом при заболеваниях печени и почек.

У. встречается приблизительно у 200 видов бактерий, у многих плесеней и у большого числа высших растений. В организме человека и животных У. образуется бактериальной флорой.

У. была первым ферментом, полученным в кристаллическом виде. Ее выделил Самнер (J. В. Sumner) в 1926 г. из бобов канавалии (Canavalia ensiformis). Фермент кристаллизуется из 32% ацетона в виде бесцветных октаэдрических кристаллов. Мол. вес (масса) кристаллической уреазы 483000, изоэлектрическая точка (см.) находится при pH 5,0—5,1. Уреаза дает нитропруссидную реакцию, содержит сульфгидрильные группы (см.).

Оптимум действия У. отмечают при pH 7,0, однако эта величина меняется в зависимости от природы и концентрации применяемого буферного р-ра, а также от концентрации субстрата — мочевины. У. легко инактивируется под влиянием ионов тяжелых металлов: серебра, ртути, меди, кадмия, свинца. Ингибиторами У. являются также соли фтора, галоиды, бораты, хиноны, формальдегид, перекись водорода. В присутствии небольшого количества р-ра йода или азотнокислого серебра У. осаждается и инактивируется, однако при добавлении сероводорода активность У. в обоих случаях восстанавливается. У. быстро расщепляется и инактивируется под действием пепсина, папаина, а также сероводорода при pH 4,3, Уреазу считают простым белком, глобулином. Недавно было установлено, что с молекулой фермента связаны 2 атома никеля. Роль никеля в функционировании У. точно не известна, однако не исключено, что он принимает участие в каталитическом процессе. Кинетика реакции, катализируемой У., указывает на существование в молекуле фермента двух активных центров, но установить, влияют ли они друг на друга или проявляют свое действие независимо, пока не удалось.

Активность У. измеряют по количеству образовавшегося в ходе реакции аммиака, определяемого после отгонки титрованием (см. Титриметрический анализ) или с реактивом Несслера (см. Несслера реактив), а также манометрическим методом по образованию углекислого газа. В этом случае для полного выделения углекислого газа используют ацетатный или фосфатный буфер с pH 6,0.

У. очень давно привлекала к себе внимание исследователей. Этот интерес был связан с аммиачным брожением мочи (см.), к-рое происходит под действием бактериального фермента. При нек-рых патол. процессах, особенно при цистите (см.), моча уже из мочевого пузыря выделяется в состоянии щелочного брожения. Под действием У. нейтральная мочевина переводится в углекислый аммоний, имеющий щелочную реакцию. Вследствие этого моча становится щелочной, и фосфорнокислые соли выпадают в осадок в виде фосфорнокислого магний—аммония (см. Трипельфосфат) и фосфорнокислой извести Ca3(PO4)2. В осадке находится также нерастворимый кислый мочекислый аммоний (см. Моча, осадок мочи).


Библиогр.: Диксон М. и Уэбб Э. Ферменты, пер. с англ., т. 1—3, М., 1982; Mецлер Д. Биохимия, пер. с англ., т. 2, с. 40, М., 1980; Уэбб Л. Ингибиторы ферментов и метаболизма, пер. с англ., М., 1966; Хаггис Д ж, и др. Введение в молекулярную биологию, пер. с англ., М., 1967.


Leave a Reply

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *