Fermentaktivit�tsbestimmungen in der gesunden menschlichen Muskulatur und bei Myopathien: III. Mitteilung Enzymaktivit�ts�nderungen im Serum bei Dystrophia musculorum progressiva

Synthetic inhibitors of adenylate kinases in the assays for ATPases and phosphokinases

1. Procedures are given for the syntheses of alpha,omega-dinucleoside 5'-polyphosphates as inhibitors of adenylate kinases. The following order for the ability of inhibiting pig muscle adenylate kinase was observed: Ap5A greater than 1:N6-etheno-Ap5A greater than Ap6A greater than Gp5A greater than Ap4A greater than Up5A. The synthesis of adenosine tetraphosphate, the starting material for Ap5A, is also described. 2. One molecule of pig muscle adenylate kinase binds one molecule of Ap5A. The difference spectrum of Ap5A-adenylate kinase with its maximum of 5050 M-1 - cm-1 at 271 nm, as well as the fluorescence properties of 1:N6-etheno-Ap5A can be used for kinetic and binding studies. 3. The specific binding of the negatively charged Ap5A was exploited in the preparation of human muscle adenylate kinase. The enzyme was purified to homogeneity with an overall yield of 65%, the absolute value being 70 mg per kg of muscle. 4. The effect of Ap5A on adenylate kinase in extracts of various cells and cell organelles was tested. A ratio of 1:50 (mol/mol) for Ap5A to other nucleotides was used for suppressing the adenylate kinase activity in extracts of mammalian and insect skeletal muscel, of human erythrocytes and of Staphylococcus aureus. A ratio of 1:5 was found to be necessary for the adenylate kinase from tobacco leaves and spinach chloroplasts, and a ratio of 2:1 was needed for suppressing the adenylate kinase from bovine liver mitochondria, human kidney homogenate and from Escherichia coli. Ap5A appears not to be metabolized in any of the above extracts. These results indicate that Ap5A can be used for evaluating the contribution of adenylate kinase to the production of ATP fro ADP in energy-transducing systems. 5. Contaminating adenylate kinase can be inhibited by a concentration of Ap5A which does not interfere in the study of many (phospho)kinases and ATPases. The applications of Ap5A in the assay for nucleoside diphosphokinase and in the study of mechanical and biochemical properties of contractile proteins are representative examples. The use of Ap5A makes it possible to study the effect of ADP per se in such systems. 6. Sepharose-bound Ap5A was used for removing traces of adenylate kinase from samples of myosin and creatine kinase. 7. In the presence of Ap5A the activity of creatine kinase was measured in hemolytic serum of venous blood, in plasma of capillary blood and in samples of whole blood after complete hemolysis had been induced. The clinical significance of these findings are shown for cases of myocardial infarction and muscular dystrophy.

Diagnóstico diferencial das distrofias musculares com referência especial às alterações enzimáticas

Depois de apresentar os dados clínicos e genéticos relativos a 221 casos de distrofia muscular progressiva (125 casos do tipo Duchenne, 63 do tipo cintura pélvica e 25 do tipo fácio-escápulo-umeral), os autores analisam os resultados das dosagens sôro-enzimáticas que fizeram; em alguns casos foram pesquisas também as atividades de 25 enzimas em homogeneizados de tecido muscular. Os mesmos exames foram feitos em casos de miopatias de outra etiologia e de distrofias musculares neuropáticas e mielopáticas. Foi verificado que o teor das sôro-enzimas aumenta em todas as formas de distrofia muscular progressiva hereditária. No tipo Duchenne as-atividades enzimáticas são elevadas desde o nascimento das crianças acometidas, precedendo o aparecimento da sintomatologia clínica. Com o progredir da moléstia e com o decorrer dos anos os teores sôro-enzimáticos tendem a diminuir, podendo reduzir-se aos valores normais nas fases finais da moléstia. No tecido muscular não existe diferença significante, no que respeita à composição enzimática, entre os diversos tipos de distrofia muscular progressiva e hereditária. Com exceção de poucas enzimas cuja atividade é maior nos tecidos conjuntivo e adiposo que progressivamente substituem o tecido muscular que entra em atrofia, o teor das mio-enzimas diminui com o progredir da moléstia, como expressão do crescente esgotamento do citoplasma da célula muscular. Nas distrofias musculares neuropáticas e mielopáticas as alterações são idênticas, embora de menor intensidade. Algumas diferenças quantitativas podem ser explicadas pela idade dos pacientes e pela intensidade do processo. A mesma diferença pode ser demonstrada mediante exames histopatológicos: nas formas que acometem crianças (Werdnig-Hoffmann) as fibras musculares ainda não denervadas se apresentam com aspecto normal, ao passo que, nas formas do adulto (Kugelberg-Welander), possivelmente pelo desgaste provocado pelos esforços musculares, tais fibras freqüentemente apresentam alterações idênticas às encontráveis nas distrofias musculares miopáticas hereditárias.