16/05/2005. Fegato - Enzimi

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1 Fegato - Enzimi 1

2 Principali funzioni del fegato Ruolo centrale metabolismo glucidico, lipidico, proteico Metabolismo bilirubina e produzione bile Detossificazione di composti endogeni (bilirubina, ormoni) ed esogeni (farmaci) Sintesi di proteine del plasma (trasporto) Sintesi di tutti i fattori della coagulazione (tranne VIII-vWF): vit K dipendenti (2, 7, 9, 10 ) Deposito di glicogeno, vit. B12, vit. A,D,E,K Circolazione epatica Il fegato riceve sangue dall arteria epatica e dalla vena porta (= sangue refluo dall intestino) Quindi: il fegato è il primo organo a ricevere il sangue che contiene i prodotti dell assorbimento digestivo 2

3 Formato da lobuli, ognuno organizzato attorno ad una vena centrale. Alla periferia del lobulo il sangue proveniente dalla vena porta e dall arteria epatica entra nei sinusoidi e vi scorre con direzione centripeta a diretto contatto con lamine di epatociti. La bile prodotta dagli epatociti è riversata in canalicoli e dotti biliari Il fegato Funzioni degli epatociti: Carboidrati - principale deposito di glicogeno Lipidi Epatociti Canalicoli biliari Dotto biliare - captano e degradano i chilomicroni, - sintetizzano VLDL (nucleo di triglicer. e colest. + proteine) - producono la bile (produzione e escrezione di colesterolo) - sede della -ossidazione degli acidi grassi Proteine - catabolizzano le proteine (produzione di NH 3 e urea) - sintetizzano a.a. non essenziali e le proteine plasmatiche - accumulano ferro e vitamine A, D e B 12, Vena centrale Sinusoide Ramo della v. porta Ramo della a. epatica Cellula stellata di Kupfler Gastrointestinale_4 5 Cellule del Fegato cellule parenchimali (65% volume del fegato)= epatociti cellule non parenchimali (35%; 20% volume del fegato)= cellule endoteliali cellule del sistema reticolo-endoteliale o cellule di Kupffer cellule stellate o cellule di Ito cellule dei dotti biliari. 3

4 Integrazione di differenti indagini di diagnostica strumentale in epatologia INDAGINE Diagnostica per immagini Istologia (biopsia) Laboratorio Virologia INFORMAZIONE Macrostruttura Microstruttura Alterazione funzionale (tipo, entità, evoluzione) Eziologia virale (tipo HVA, B, C, ecc.) Esami biochimici di laboratorio Finalità delle indagini 1. Individuare la presenza di una malattia del fegato 2. Distinguere tra diversi tipi di alterazioni del fegato - danno epatocellulare, - colestasi, - alterazione delle sintesi epatiche, - disordini metabolici - infezioni e neoplasie, etc. 3. Quantificare l entità delle alterazioni epatiche 4. Valutare la risposta al trattamento 4

5 Localizzazione Enzimatica Liberi nelle cellule di diversi tessuti ed organi Confinati in particolari strutture all interno delle cellule stesse In un determinato tessuto od organo specifico enzimi organo specifici Quando le strutture cellulari vengono danneggiate gli enzimi cellulari si liberano e si riversano nel circolo sanguigno. In questo modo, un aumento della loro concentrazione nel campione può rappresentare un indice abbastanza preciso di un danno cellulare. 5

6 Aumento degli enzimi nel plasma: 1. necrosi o danno cellulare citolisi fuoriuscita enzimi Fattori tossici Ischemia 2. aumentato turnover cellulare Accrescimento Rigenerazione cellulare Neoplasie 3. Induzione enzimatica 4. Ostruzione dei dotti escretori enzimi presenti nelle secrezioni esocrine si trovano nel plasma Enzimi in Patologia Clinica 1. Enzimi epatici di citolisi: AST(GOT), ALT(GPT) 2. Enzimi aspecifici di citolisi: LDH 3. Enzimi di colostasi: ALP, GGT 4. Enzimi epatici di secrezione: CHE, Fatt. coagulazione 5. Enzimi del miocardio: CK, Mioglobina, troponina,, AST, LDH 6. Enzimi del pancreas: amilasi, lipasi, tripsina, chimotripsina 7. Enzimi del muscolo: aldolasi,, CK 8. Enzimi dell osso: ALP 9. Enzimi della prostata: fosf.. acida 10. Altri enzimi: ACE 6

7 Enzimi di interesse diagnostico per patologie epatocellulari ALT (GPT) citosolica Enzima AST (GOT) mitocondriale Valori di riferimento 5-35 U/L 5-35 U/L Significato diagnostico Anche in muscolo/cuore Aumenta in cirrosi, alcolismo, danno epatico cronico in malattie da accumulo + specifica per danno epatico acuto (aumenta anche di 100 volte!) screening epatite AST/ALT GT trasporto aa. polo biliare U/L <1 epatite acuta 3-4 cirrosi (alcolica!) Epatopatie biliari ostruttive; neoplasie epatiche prim. o metast. Aumenta in parallelo con ALP Screening alcolismo (con MCV) ALP fosfatasi alcalina U/L Epatopatie biliari ostruttive (aumenta fino a 10 volte); accrescimento, fratture ossee, osteosarcoma, metastasi ossee H E P A T O C E L L U L A R AST ALT MIXED GT LDH ALP NONSPECIFIC AND EXTRAHEPATIC C H O L E S T A T I C 7

8 TISSUE DISTRIBUTION OF ENZYMES COMMONLY USED IN THE DIAGNOSIS OF LIVER DISEASES TISSUE AST ALT ALP GT (U/g wet tissue) Heart Liver Skeletal muscle Kidney Pancreas Spleen Lung Placenta Adrenal Bone Intestine Prostate LOCALIZZAZIONE DI AST E ALT NEI VARI ORGANI AST (GOT) ALT (GPT) CUORE FEGATO MUSCOLO RENE CERVELLO PANCREAS ERITRCITI E LEUCOCITI POLMONE MILZA FEGATO CUORE MUSCOLO SEDE LOCALIZZAZIONE CELLULARE CITOPLASMA MITOCONDRIO CITOPLASMA 8

9 TRANSAMINASI GOT o AST "transaminasi glutamico-ossalacetico" GOT oppure AST (aspartato transferasi). È presente nel fegato e viene analizzato per studiare le condizioni di questo organo, ma anche per valutare eventuali lesioni del muscolo cardiaco oppure alterazioni di quei muscoli che coordinano i movimenti dello scheletro. Valori normali a U/l negli adulti e fino a 80 U/l nei bambini Valori superiori da alcolismo, asma, cirrosi epatica, distrofia muscolare, epatite, gotta, infarto del miocardio, interventi chirurgici, leptospirosi, ittero ostruttivo, metastasi epatiche, mononucleosi, pancreatite. TRANSAMINASI GPT o ALT "transaminasi glutamico piruvica", GPT oppure ALT (alanino amino transferasi); le transaminasi GPT danno la esatta valutazione della gravità dell alterazione del fegato. Valori normali dovrebbero essere compresi tra 10 e 40 U/l per gli uomini e tra 5 e 35 U/l per le donne. Valori superiori da cirrosi epatica, uso di contraccettivi, distrofia muscolare, emolisi, epatiti, ittero ostruttivo, metastasi epatiche, da mononucleosi, da obesità, da pancreatite, da scompenso circolatorio, da traumi. 9

10 TRANSAMINASI: aumento EPATOPATIE (ALT >AST) Epatiti virali A, B, C Epatiti itteriche ed anitteriche Epatite da mononucleosi infettiva Epatite da Cytomegalovirus Epatopatia da farmaci Epatopatia alcolica (AST>ALT) Epatite cronica Colestasi (ittero ostruttivo) Cirrosi epatica Carcinoma epatico primitivo Metastasi epatiche Granulomi epatici Emobilia Malattia di Wilson Sindrome di Budd-Chiari Scompenso cardiaco destro TRANSAMINASI: aumento MIOCARDIOPATIE Infarto miocardico acuto Miocarditi batteriche Miocarditi virali Miocardite reumatica Pericardite Insufficienza cardiaca Aritmie MIOPATIE (AST) Miosite Distrofie muscolari Trichinosi Delirium tremens Ematomi intramuscolari Interventi chirurgici Traumi Postintervento 10

11 TRANSAMINASI: aumento MALATTIE SISTEMICHE (AST ed ALT) Lupus ed altre collagenopatie EMOPATIE Anemia emolitica Vasculopatie Leucemia CEREBROPATIE PANCREOPATIE (AST ed ALT) Infarto cerebrale Pancreatite acuta e cronica OBESITÀ (ALT) Nell epatite virale acuta l aumento delle transaminasi (ALT >AST) si verifica in fase preitterica: il picco viene raggiunto 7-10 giorni prima dell incremento della bilirubina e diminuisce per riportarsi a valori normali entro 2-5 settimane L aumento delle transaminasi è di fondamentale importanza: per la diagnosi di epatite anitterica e di epatite cronica (persistenza dell incremento per più di 6-7 settimane) per la prognosi in quanto i valori raggiunti sono correlabili all estensione dell area necrotica (epatica o miocardica) 11

12 Lattico deidrogenasi (LDH) Valori normali: U/L Catalizza la trasformazione dell'acido piruvico in acido lattico. E' un enzima della glicolisi, presente nella maggior parte dei tessuti e in concentrazione più elevata nel cuore, fegato, muscolo scheletrico, rene, eritrociti. Valori elevati di LDH si osservano: 1) infarto del miocardio, 2) anemie emolitiche; 3) anemia perniciosa; 4) leucemia; 5) malattie muscolari (es. distrofia muscolare); 6) malatie epatiche (soprattutto epatiti acute e neoplasie) LDH 12

13 Isozyme for lactate dehydrogenase Isozyme Subunits LDH 1 H 4 LDH 2 LDH 3 H 3 M 1 LDH 4 H 2 M 2 H 1 M 3 LDH 5 M 4 LATTICO DEIDROGENASI (LDH) Localizzazione (cellulare intracitoplasmatica): miocardio, muscolo, globuli rossi, fegato, cervello, rene, ileo, polmone Isoenzimi: LDH 1 (18-33%): miocardio, muscoli, globuli rossi, cervello, rene LDH 2 (24-40%): globuli rossi, miocardio, muscoli, cervello, rene LDH 3 (18-30%): cervello, rene LDH 4 (6-16%): fegato, muscolo, polmone, rene LDH 5 (2-13%): fegato, muscolo, polmone, ileo 13

14 Infarto polmonare Epatite virale Epatite tossica Cirrosi Pancreatite Anemia emolitica VARIAZIONI DEGLI ISOENZIMI DELL LDH MALATTIA Infarto del miocardio Insuff.cardiaca congestizia Leucemia granulocitica Anemia megaloblastica Distrofia muscolare Carcinomatosi invasiva LDH1 LDH2 ISOENZIMI LDH3 LDH4 LDH5 L LDH nell infarto miocardico acuto aumenta dopo 12 h dall inizio dei sintomi, raggiunge il picco dopo circa 72 h e ritorna a valori normali dopo 7-10 giorni. Tra gli isoenzimi prevale l LDH1. Catalizza la idrolisi di esteri fosforici con rilascio di gruppi fosfato da composti organici a ph Livelli elevati di ALP si trovano in tutte le cellule in fase di proliferazione o con attivo metabolismo (epatociti, osteoblasti, cell. epit. intestinale, etc). L attività enzimatica nei diversi tipi cellulari è il prodotto di diversi geni e quindi si possono distinguere gli isoenzimi organo-specifici (metodo elettroforetico o immunologico): - osso - placenta - fegato - intestino Fegato produce due isoenzimi (cellule epiteliali dei canalicoli biliari ed epatociti) che normalmente sono escreti con la bile. v.n. (oltre i 20 aa): U/L) FOSFATASI ALCALINA (ALP) Aumenta in ogni forma di ostruzione delle vie biliari (extraepatica o intraepatica) per aumentata sintesi piuttosto che per rigurgito secondario all ostruzione 14

15 Siero non trattato Siero non trattato B-ALP Trattato con neuraminidasi Fosfatasi alcalina epatica Fosfatasi alcalina ossea (B-ALP) MALATTIE CHE DETERMINANO AUMENTO DELLA FOSFATASI ALCALINA FEGATO cirrosi biliare primitiva, colestasi extraepatica, epatite alcolica, epatite virale, cirrosi, colangite, colestasi iatrogena OSSA osteite, deformante, sarcoma osteogenico, iperparatiroidismo, mts ossee, rachitismo, paget, cushing MALATTIE INFETTIVE mononucleosi - CMV GRAVIDANZA SANGUE plasmocitoma RENE neoplasie 15

16 FOSFATASI ALCALINA (ALP): aumento FINO A 10 VOLTE I V.N. FINO A 3 VOLTE I V.N. Colestasi extraepatica Epatiti virali Cirrosi biliare primitiva Epatite alcolica Atresia congenita delle vie biliari Epatiti croniche Osteite deformante Cirrosi epatiche Sarcoma osteogenico Colestasi iatrogena 3-5 VOLTE I V.N. Colangite Ittero ostruttivo incompleto Mononucleosi infettiva (3ª settimana) Plasmocitoma Intossicazione da vitamina D Morbo di Cushing Fratture ossee Morbo di Paget Iperparatiroidismo Metastasi ossee Rachitismo, osteomalacia Displasia fibrosa Gravidanza (isoenzima placentare) glutamiltranspeptidasi. Enzima situato nelle cellule del fegato, del cuore, del pancreas e del rene. Sono ritenuti valori di riferimento 7-33 U/l. Valori superiori a quelli considerati normali possono essere determinati da alcolismo, da epatite virale acuta, da infarto del miocardio, da metastasi epatiche, da nefrosi, da tumori maligni. GAMMA GT 16

17 Gamma glutamil transpeptidasi (GGT) Fa parte della membrana cellulare e catalizza il trasporto di aminoacidi Presente in grande quantità nel fegato (cell. dei canalicoli biliari) ) e tubulo renale,, in misura minora in pancreas, intestino e prostata Non presente nell osso Enzima poco specifico di malattie epatiche,, ma utile per confermare l origine epatica della ALP Utilizzato nella diagnosi di ostruzione Aumento isolato si osserva negli alcolisti v.n.:.: maschio: : <50 U/L femmina: : <33 U/L MALATTIE CHE DETERMINANO AUMENTO DELLE GAMMA GT FEGATO Epatopatie Alcoliche, Meta Epatiche, Colestasi, Intraepatica,Colestasi Extraepatica,Iatrogene, Fegato Da Stasi Epatiti, Cirrosi Bilare Primitiva RENE Neoplasie, Nefropatia Diabetica, Sindrome Nefrosica PANCREAS Carcinoma, Pancreatite Cronica 17

18 Causes of increased GT >10 URL Extrahepatic cholestasis,, Primary & metastatic liver tumours 5-10 URL Alcoholic hepatitis, Intrahepatic cholestasis <5 URL Cirrhosis, Other liver disease, Pancreatic inflammation (including cancer), Alcohol assumption, Enzyme-inducing drugs, Obesity Drugs inducing GT increase Antidepressants (tricyclics( tricyclics) Anticonvulsivants (e.g. phenytoin) Barbiturates Analgesics (e.g. acetaminophen) Anticoagulants (e.g. coumarin) Oral contraceptives (estrogens) Alcohol Magnitude of GT increase Moderate Moderate Moderate Moderate Slight Slight Moderate to marked 18

19 H E P A T O C E L L U L A R AST ALT MIXED GT LDH ALP NONSPECIFIC AND EXTRAHEPATIC C H O L E S T A T I C Altri parametri Indicatori di alterazioni delle funzioni biosintetiche Proteine (albumina, globuline) Cataboliti (uremia, ammoniemia) Carboidrati Lipidi Fattori della coagulazione (fibrinogeno, trombina, PT) Indicatori di proliferazione cellulare Alfa 1 -fetoproteina (AFP) Antigene carcinoembrionario (CEA) Metabolismo del ferro (ferro, transferrina, ferritina) Autoanticorpi Diagnostica delle epatiti virali 19

20 Albumin Synthesized in the liver at a rate of 100 to 200 mg of BW/day Long half-life in plasma; 2 to 3 weeks Less than 5% turn over daily Cause of loss Nephrotic syndrome, protein-losing enteropathy, severe burns, exfoliative dermatitis, & GI bleeding Hypoalbuminemia important indicator of CLD when other factor can be excluded Adequate synthesis may continue until extensive liver injury Cause of low plasma albumin 20

21 Prothrombin Time Coagulation factors synthesized by the liver Factor I (fibrinogen) Factor II (prothrombin) Factor V Factor VII Factor IX Factor X Prothrombin Time Factor VII Tissue Thromboplastin Factor X Ca+ Factor V Prothrombin Thrombin Fibrinogen Fibrin monomers + peptides Fibrin 21

22 Patologia clinica del fegato Esame ALT/AST Funzione/anomalia Danno epatocellulare Lattato deidrogenasi (LDH) Danno epatocellulare (indicatore aspecifico) Patologia clinica del fegato Esame Albumina Tempo di Protrombina (PT) Colinesterasi (CHE) Funzione/anomalia Protidosintesi Protidosintesi Protidosintesi 22

23 Patologia clinica del fegato Esame Bilirubina (dir./ind.) Fosfatasi alcalina (ALP) Funzione/anomalia Colestasi/difettosa coniugazione Colestasi (danno) GT Colestasi/induzione 23