Aspartato transaminasi

L'aspartato transaminasi(AST) è unenzimaappartenente alla classe delletransferasi. È conosciuto anche comeaspartato aminotransferasi(ASAT) o col suo vecchio nome ingleseSerum Glutamic Oxaloacetic Transaminase(SGOToGOT). L'enzima catalizza la seguente reazione:
L'aspartato transaminasi venne caratterizzata per la prima volta intorno al 1954 dal chimico americanoArthur Karmene dai suoi colleghi.
L'enzima catalizza sia la reazione di trasferimento del gruppo amminico (−NH2{\displaystyle {\ce {-NH2}}}) dall'aspartato all'α-chetoglutarato a favore della formazione di ossalacetato e glutammato, sia la reazione opposta, a seconda delleconcentrazionirelative direagentieprodotti.
AST (e tutte le altreaminotransferasi) richiedono ilcoenzimapiridossalfosfato, senza il quale non funzionano. Il coenzima viene convertito inpiridossaminanella prima fase della reazione, quando unamminoacidoviene convertito in unchetoacido.
Il trasferimento del gruppo amminico catalizzato da questo enzima è cruciale sia nelladegradazione degli amminoacidiche nella loro biosintesi. Nella degradazione degli amminoacidi, in seguito alla conversione dell'α-chetoglutarato in glutammato, il glutammato subisce successivamente una deaminazione ossidativa per formare ioniammonio(NH4+{\displaystyle {\ce {NH4+}}}), che vengono escreti comeurea. Nella reazione inversa, l'aspartato può essere sintetizzato dall'ossalacetato, che è un intermedio chiave nelciclo dell'acido citrico. Tali reazioni costituiscono dunque loshunt dell'aspartato-arginosuccinato dell'acido citrico.
L'AST è abbondante nelfegato, nelcuore, nelmuscolo scheletrico, neireni, nelcervelloe neiglobuli rossi. L'AST è stato trovato anche in un certo numero di microrganismi, tra cuiEscherichia Coli,Haloferax mediterranei, eThermus thermophilus.InE. coli, l'enzima anche dimostrato di esibire l'attività di un aminoacido transaminasi aromatica utilizzando anche gli amminoacidi aromatici L-tirosina, L-fenilalaninae L-triptofano.
Studi dicristallografia a raggi Xhanno determinato quale fosse la struttura tridimensionale di AST. L'enzima èomodimerico, ossia costituito da due subunità identiche, ciascuna formata da circa 400 residui amminoacidici e unpeso molecolaredi circa 45 kD.
Esistono dueisoenzimidi aspartato transaminasi:
Si pensa che questi due isoenzimi si siano evoluti da un AST ancestrale comune tramite un meccanismo di duplicazione genica e che condividano un'omologia di sequenza di circa il 45%.
L'AST viene misurato negliesami del sangueper rilevare danni ai tessuti in cui è abbondante (fegato,cuore,muscolo scheletrico,reni,cervello). Quando uno dei tessuti che si servono di AST viene danneggiato infatti, le cellule diventanonecrotichee rilasciano in circolo tutti glienzimiin esse contenute, tra cui AST stessa. La suaconcentrazione plasmaticadipende evidentemente dall'estensione del danno tissutale. Dopo danni severi, i livelli di AST possono alzarsi in 6/10 ore e rimanere alti per circa 4 giorni. Il test sui livelli di AST è svolto solitamente insieme con quello per i valori dialanina transaminasi(ALT).
In maniera del tutto analoga infatti, la concentrazione di ALT viene misurata negli esami ematici per rilevare i danni al fegato. Siccome entrambi gli enzimi sono associati alparenchimaepatico, ma uno è molto meno specifico dell'altro, se si ricerca un indicatore specifico di infiammazione epatica si analizzerà la concentrazione sierica di ALT, mentre se si ricercano infiammazioni o malattie che colpiscono altri organi, comeinfarto miocardico,pancreatite acuta,anemia emolitica acuta,ustioni, malattie renali acute, malattie muscoloscheletriche e traumi si studierà la concentrazione di AST. Anche il loro rapporto (AST/ALT) è comunemente calcolato comebiomarcatoreper la salute del fegato.
I risultati dei test di laboratorio devono essere sempre interpretati utilizzando l'intervallo di riferimento del laboratorio che ha eseguito il test. Tuttavia, gli intervalli di riferimento tipici per AST sono:
In genere un aumento di due volte il valore massimo di base indica la possibile esistenza di una patologia ostruttiva del fegato, che spesso sarà trattata chirurgicamente., se invece i valori massimi fossero almeno 10 volte quelli di base la diagnosi si orienterebbe sulla possibile presenza di unaepatite(sia essa virale o tossica).
Al pari dell'ALT, AST viene utilizzata durante l'uso dellestatine, farmaci usati per il controllo delleipercolesterolemie, e che possono causarenecrosiepatica. Sono numerosi i farmaci che possono aumentare i valori di AST:acetaminofene,allopurinolo,clofibrato,codeina,fenotiazine,idralazina,isoniazide,morfina,salicilati,sulfonamidici,verapamil,vitamina A. Al contrario ilmetronidazoloe latrifluoperazinapossono diminuirne i valori).