Креатинфосфокиназа — фермент энергетического обмена¶

Креатинфосфокиназа (КФК, креатинкиназа, КК; англ. creatine kinase, CK; КФК 2.7.3.2) — фермент класса трансфераз, катализирующий обратимую фосфорилирующую реакцию между креатином и аденозинтрифосфатом (АТФ) с образованием креатинфосфата и аденозиндифосфата (АДФ). Реакция имеет вид: креатин + АТФ ⇄ креатинфосфат + АДФ. Креатинфосфат служит быстрым резервом энергии в клетках с высокими и неравномерными энергозатратами — прежде всего в мышцах, сердце и головном мозге.

¶Биохимическая роль

КФК обеспечивает поддержание уровня АТФ за счёт макроэргического фосфата креатинфосфата. В покое, когда АТФ в избытке, фермент синтезирует креатинфосфат; при мышечном сокращении или нейронной активности реакция смещается в обратную сторону, и креатинфосфат восстанавливает АТФ. Креатинфосфат накапливается в мышцах в концентрации, в 3–4 раза превышающей уровень свободного АТФ, что обеспечивает энергетическую защиту в первые секунды интенсивной работы.

¶Структура и изоферменты

У млекопитающих КФК представляет собой гетеродимер, состоящий из двух типов субъединиц — мозговой (B, от англ. brain) и мышечной (M, от англ. muscle). Комбинации двух субъединиц формируют три основных изофермента:

В сердечной мышце доля изофермента КФК-МВ составляет около 15–25 % от общей креатинкиназы. Дополнительно существует митохондриальная форма (мКФК), обеспечивающая перенос макроэргического фосфата через внутреннюю мембрану митохондрий.

¶Клиническое значение

¶Диагностика инфаркта миокарда

Определение активности КФК и её изоферментной фракции (особенно КФК-МВ) исторически использовалось как один из основных биохимических маркеров инфаркта миокарда. Активность КФК-МВ в сыворотке крови повышается через 4–6 часов от начала приступа, достигает максимума через 12–24 часа и возвращается к норме через 48–72 часа. В современной клинической практике этот маркер во многом вытеснен более чувствительным и специфичным тропонином, однако определение КФК-МВ и расчёт «креатинкиназового индекса» (отношение КФК-МВ к общей КФК) продолжают применяться, в частности при повторных обращениях пациентов с болью в грудной клетке.

¶Повреждение скелетных мышц

Общая активность КФК в сыворотке крови является маркером повреждения скелетных мышц — миопатий, травм, интенсивной физической нагрузки, рабдомиолиза. Нормальные значения варьируют в зависимости от пола, возраста, расы и физической подготовки; у взрослых мужчин верхняя граница нормы обычно составляет около 170–200 Ед/л, у женщин — около 140–170 Ед/л. После интенсивных тренировок активность КФК может повышаться в 10–100 раз и оставаться повышенной несколько дней.

¶Гипотиреоз

При гипотиреозе активность КФК в сыворотке часто повышена, что связано с замедлением обмена веществ в мышечной ткани; этот показатель может использоваться как вспомогательный диагностический признак.

¶Генетические заболевания

Мутации генов, кодирующих субъединицы КФК (MCK, CKB), ассоциированы с редкими наследственными синдромами — синдромом Барденса (дефицит миозин-связывающей субъединицы КФК) и некоторыми формами центрального ядерного миозита.

¶Определение активности в лабораторной практике

Активность КФК измеряется в сыворотке крови фотометрическими кинетическими методами, основанными на двух последовательных реакциях: с участием КФК и последующей реакции с участием глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы и глицерокиназы, в которой НАДН окисляется до НАД+. Скорость уменьшения поглощения при 340 нм пропорциональна активности КФК в пробе. Для определения изоферментной фракции КФК-МВ применяют иммунохимические методы.

Важным преаналитическим фактором является то, что пункция вен, внутримышечные инъекции и физическая нагрузка перед сдачей крови достоверно повышают уровень КФК. Рекомендуется исключать интенсивные тренировки за 24–48 часов до исследования.

¶КФК в спортивной медицине

В спортивной медицине активность КФК используется как маркер тренировочной нагрузки и восстановления. Повышение КФК после нагрузки отражает степень мышечного повреждения; динамика показателя помогает оценивать адаптацию к тренировкам и риск перетренированности. Метод имеет ограничения: высокая индивидуальная вариабельность и медленное возвращение к исходному уровню снижают его диагностическую ценность при мониторинге отдельных тренировок.

¶История

Фермент открыт в 1934 году чешским биохимиком Витезславом Гутиерманом и норвежским учёным Яном Флоде-Педерсеном (по другим данным — независимо друг от друга). Термин «креатинкиназа» закрепился в литературе в 1940-х годах после работ, установивших обратимость реакции и её значение в энергетическом обмене мышц.

Источники:

• Справочник по лабораторной диагностике (клиническая биохимия)
• Lehninger Principles of Biochemistry
• Harrison's Principles of Internal Medicine
• Клинические рекомендации Минздрава РФ по диагностике инфаркта миокарда