Лактатдегидрогеназа (ЛДГ), активность в крови

Лактатдегидрогеназа — фермент, который участвует в производстве энергии клеткой. Он катализирует обратимое превращение пирувата в лактат на завершающем этапе анаэробного гликолиза с участием кофермента NAD+/NADH. Эта реакция работает в каждой живой клетке, поэтому ЛДГ присутствует во всех тканях организма. Наибольшая активность фермента обнаруживается в миокарде, скелетных мышцах, печени, почках, эритроцитах и тромбоцитах, лимфоидной ткани, опухолевых клетках с высокой пролиферативной активностью. При повреждении любой из этих тканей ЛДГ выходит в кровь, и её активность возрастает. Универсальное распределение фермента определяет двойственный характер теста. Высокая чувствительность к повреждению клеток сочетается с низкой органной специфичностью, поэтому изолированный результат указывает на факт клеточного процесса, но не отвечает напрямую на вопрос о его источнике. 
В организме существует пять разновидностей ЛДГ (изоферментов), отличающихся структурой и тканевым распределением. ЛДГ-1 и ЛДГ-2 преобладают в миокарде, эритроцитах, почках, ЛДГ-3 — в лимфоидной ткани и лёгких, ЛДГ-4 и ЛДГ-5 — в печени и скелетных мышцах. Стандартный анализ на ЛДГ измеряет суммарную активность всех изоферментов как единый показатель. Разделение на отдельные изоферменты — это другой, специальный тест: «Изоферменты ЛДГ методом электрофореза», который назначается при необходимости уточнить источник повышения. 
Период полувыведения изоферментов из сыворотки различается, разница достигает десятикратной. Изоферменты, преобладающие в миокарде и эритроцитах, сохраняют активность около 100 часов, изоферменты печени и скелетных мышц возвращаются к норме за 8–12 часов. Это обусловливает разную динамику суммарного показателя в зависимости от источника повышения. При инфаркте миокарда и гемолизе уровень нарастает к 12–24 часам, удерживается несколько суток и нормализуется к 7–10 дню. При остром гепатите и мышечных процессах рост и снижение происходят быстрее. При хронических состояниях с постоянным поступлением фермента в кровь показатель удерживается стабильно повышенным.

Клиническое значение

В онкологической практике ЛДГ применяется для оценки опухолевой массы и пролиферативной активности. Опухолевые клетки активно используют гликолиз даже в условиях достаточного кислородного снабжения (эффект Варбурга), поэтому продуцируют ЛДГ в большом количестве, и её активность в крови возрастает. При лимфомах, особенно неходжкинских, уровень фермента входит в Международный прогностический индекс (IPI) и используется для определения прогноза и выбора тактики. При герминогенных опухолях яичка ЛДГ — один из трёх основных сывороточных маркеров наряду с альфа-фетопротеином и хорионическим гонадотропином. Её уровень включён в систему стадирования. При меланоме с отдалёнными метастазами повышенная ЛДГ остаётся неблагоприятным прогностическим фактором и учитывается в современной системе стадирования как отдельный LDH-параметр, но сама по себе не определяет категорию M1c. При мелкоклеточном раке лёгкого, нейробластоме у детей, остром лейкозе тест используется для оценки опухолевой нагрузки и контроля ответа на терапию.

В гематологии ЛДГ — основной лабораторный признак гемолиза. При гемолитических анемиях разной природы (наследственных, аутоиммунных, лекарственных) разрушение эритроцитов высвобождает в кровь большое количество фермента, и активность ЛДГ многократно возрастает. Сочетание повышенной ЛДГ, сниженного гаптоглобина, повышенного непрямого билирубина и ретикулоцитоза формирует лабораторную картину гемолиза. При тромботической микроангиопатии (тромботической тромбоцитопенической пурпуре, гемолитико-уремическом синдроме) высокая ЛДГ становится одним из диагностических признаков и параметром мониторинга. При мегалобластных анемиях, связанных с дефицитом витамина B12 или фолиевой кислоты, активность фермента значительно повышается за счёт неэффективного эритропоэза с разрушением предшественников эритроцитов в костном мозге.

В гепатологии ЛДГ применяется как дополнительный показатель оценки повреждения печени. При остром вирусном и токсическом гепатите активность фермента в крови возрастает за счёт выхода ЛДГ из повреждённых гепатоцитов. В отличие от АЛТ и АСТ, которые остаются основными маркерами цитолиза, ЛДГ имеет меньшую специфичность к печени и используется реже. Особое значение тест приобретает при ишемическом гепатите (шоковой печени), где многократный рост ЛДГ за короткое время отражает массивный гепатоцеллюлярный некроз.

В современной кардиологии ЛДГ перестала быть основным маркером диагностики инфаркта миокарда. Её место заняли сердечные тропонины, которые появляются в крови раньше, обладают существенно более высокой специфичностью к миокарду и сохраняются повышенными достаточно долго для большинства клинических сценариев. Однако ЛДГ сохраняет вспомогательное значение: при оценке тяжести и распространённости повреждения тканей у пациентов с обширным инфарктом, при сочетании инфаркта с ишемическим поражением других органов на фоне кардиогенного шока, при подозрении на сопутствующий гемолиз. Историческое значение имели характерные изменения изоферментного профиля при инфаркте, оцениваемые отдельным тестом, но в современных рекомендациях такая диагностика не применяется.

Среди других клинических ситуаций с повышением ЛДГ — острые состояния с массивным повреждением тканей: тяжёлые травмы, обширные ожоги, рабдомиолиз, тромбоэмболия лёгочной артерии с инфарктом лёгкого, острый панкреатит. У пациентов в критических состояниях, при сепсисе, полиорганной недостаточности высокий уровень ЛДГ отражает интенсивность клеточного повреждения и ассоциирован с худшим прогнозом. При тяжёлых пневмониях, в том числе при COVID-19, повышение ЛДГ используется как маркер тяжести течения и риска неблагоприятного исхода. У пациентов с ВИЧ-инфекцией значимое повышение ЛДГ при дыхательной недостаточности — один из ориентиров на пневмоцистную пневмонию, при которой массивное повреждение альвеолярного эпителия высвобождает фермент в кровь.

Определение ЛДГ применяется не только в крови, но и в плевральной жидкости, где входит в критерии Лайта для разграничения транссудата и экссудата. Высокий уровень фермента в плевральной жидкости и высокое отношение ЛДГ плевральной жидкости к сывороточной указывают на воспалительный, опухолевый или инфекционный характер выпота. В асцитической жидкости ЛДГ применяется как дополнительный показатель при отдельных диагностических задачах, тогда как базовая оценка асцита строится на градиенте сывороточно-асцитического альбумина (SAAG), общем белке, клеточном составе и клиническом контексте.

При беременности активность ЛДГ умеренно возрастает за счёт плаценты и активного клеточного обмена. Выраженное повышение требует исключения преэклампсии и HELLP-синдрома (от англ. hemolysis, elevated liver enzymes, low platelets — гемолиз, повышение печёночных ферментов, тромбоцитопения), при котором эта триада формирует характерную лабораторную картину. Уровень ЛДГ в этом синдроме отражает степень гемолиза и поражения печени и используется как один из критериев тяжести.

У детей активность ЛДГ физиологически выше взрослой нормы за счёт активного роста, более интенсивного клеточного обмена и относительно большей массы лимфоидной ткани. Пик значений приходится на первые годы жизни, постепенное снижение происходит к подростковому возрасту. У детей с подозрением на лейкоз, лимфому или гемолитическую анемию определение ЛДГ входит в стандартный план обследования.

Снижение активности ЛДГ встречается реже повышения и редко имеет самостоятельное диагностическое значение. Стойко низкие значения наблюдаются при наследственном дефиците ЛДГ, при выраженном дефиците питания, у пациентов на длительной терапии, влияющей на клеточный обмен.

Ограничения

Главное ограничение ЛДГ — низкая органная специфичность. Фермент содержится во всех тканях организма, поэтому повышение указывает на факт клеточного повреждения или повышенной пролиферации, но не на его источник. Стандартный тест измеряет суммарную активность фермента, без разделения на изоферменты. Изолированный результат без клинической картины имеет ограниченную диагностическую ценность. В практике ЛДГ применяется как часть лабораторной панели или как мониторинговый показатель при уже известном диагнозе. Тест плохо подходит для дифференциальной диагностики на этапе первичного обследования. У пациента с неясной клинической картиной повышение ЛДГ не позволяет различить кардиальную, печёночную, мышечную, гематологическую или онкологическую причину. Для уточнения источника применяют органно-специфичные маркеры (тропонины при подозрении на инфаркт миокарда, АЛТ и АСТ при подозрении на поражение печени, креатинкиназу при мышечных процессах) или специальный тест на изоферменты ЛДГ методом электрофореза. 
Активность ЛДГ повышается после интенсивной физической нагрузки за счёт выхода фермента из работающих мышц. У спортсменов и у пациентов после непривычных физических усилий показатель может оставаться повышенным несколько дней без клинической патологии. Это учитывают при интерпретации результата у физически активных людей и в случаях изолированного повышения у бессимптомных пациентов. 
Степень повышения ЛДГ не всегда коррелирует с тяжестью основного процесса. В онкологии многократный рост может встречаться как при крупных опухолях, так и при локализованных формах с высокой пролиферативной активностью. Поэтому абсолютное значение интерпретируется в контексте конкретной нозологии и динамики, а не как универсальный показатель тяжести. 
При хронической почечной недостаточности активность ЛДГ может быть умеренно повышена за счёт сопутствующих процессов (анемия, уремический гемолиз), и интерпретация результата требует учёта функции почек.

Гемолиз пробы при заборе или транспортировке может ложно повышать активность ЛДГ, поскольку эритроциты содержат большое количество фермента. При подозрении на технический гемолиз результат требует повторной оценки на новом образце.