Univerzitet u Sarajevu Medicinski fakultet Institut za fiziologiju i biohemiju – Katedra za biohemiju - Fizikalne osnove i klinički aspekti medicinske dijagnostike - Sarajevo, april 2013. godine Mentor: doc. dr. Radivoj Jadrid Pripremili: Meis Sammak • Bekir Rovčanin • Rusmir Gadžo
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Univerzitet u SarajevuMedicinski fakultet
Institut za fiziologiju i biohemiju – Katedra za biohemiju- Fizikalne osnove i klinički aspekti medicinske dijagnostike -
Definicija: Probiranje ili screening za neku bolest ili stanje znači pokušaj njenog otkrivanja prije razvijanja jasnihkliničkih manifestacija, kod populacije koja se na prvi pogled čini zdravom.
Smjernice Svjetske zdravstvene organizacije (WHO) iz 1968. godine - načela probiranja
- Ispitivano stanje mora predstavljati značajniji zdravstveni problem- Za ispitivano stanje/bolest mora postojati odgovarajudi tretman- Moraju postojati odgovarajudi kapaciteti za dijagnozu i tretman oboljenja- Ciljano oboljenje mora imati latentnu fazu [!razdoblje u kome nema ireverzibilnih oštedenja]- Mora postojati karakteristični test za ispitivanje ciljanog stanja- Test mora biti prihvatljiv za kompletnu populaciju- Mora postojati adekvatno razumijevanje prirodnog toka bolesti- Mora postojati usaglašen stav o populaciji koja se liječi- Ukupni troškovi testiranja|dijagnoze moraju biti ekonomski balansirani - Dijagnoza mora biti kontinuiran proces, na po principu „jednom i zauvijek“
Vrši se:- antenatalno (genetika),- postnatalno,- u vrijeme djetinjstva,- u adolescentnoj dobi,- u adultnoj dobi.
Zdrava osoba: -nalazi navedenih pretraga u referentnim vrijednostima
Bolesna osoba: -promjene KKS & SE: hematološki poremedaji-promjene holesterola i glukoze: kardiovaskularni poremedaji-aktivnosti AST, ALT, ALP + bilirubin: bolesti jetre i žučnih vodova-kvantitativna analiza urina: bolesti urinarnog sistema-promjene elektrolita i T4: endokrinološki i metabolički poremedaji-!!! promjene prelaze raspon od 3 standardne devijacije u odnosu na ref. vrijednosti !!! -!!! mogudnost pojave lažno pozitivnog i negativnog nalaza
Ciljevi: utvrđivanje zdravstvenog statusa, ocjena radne i vojne sposobnosti, profesionalno profiliranjePrimjeri: Mamografija, Digitorektalni pregled prostate + PSA, testiranje na HPV, HIV, HSV, HpB, HpC,...Napomena: potpomognuti drugim dijagnostičkim postupcima – radi potvrde ispravne dijagnoze
Primjeri uobičajenih screening programa (UK)
U brojnim su razvijenim zemljama razvijeni screening programi (sistematski pregledi) shodno rizičnim grupama ili populacijama i definisani su na državnoj razini. Neki od njih su:
American Cancer Society Guidelines for the Early Detection of Cancer:http://www.cancer.org/healthy/findcancerearly/cancerscreeningguidelines/american-cancer-society-guidelines-for-the-early-detection-of-cancer
- Postoje različiti stavovi i preporuke o izvođenju predoperativnih pretraga.- Anesteziolog odlučuje o potrebi predoperativne laboratorijske obrade i njenog obima.- Operativne pretrage kod mladih osoba se smatraju nepotrebnim osim kod eventualnih
postojedih bolesti (npr. dijabetes)- Starijim i srednjovječnim osobama preporučuju se
- hematološko-koagulacijske pretrage (SE, CRP, KKS, protrombinsko vrijeme, tromboplastinsko vrijeme)
- kardiološke pretrage (elektrokardiogram – EKG)- enzimske pretrage – jetra (AST, ALT)- sumnja na metaboličke poremedaje (glukoza, kalij, natrij)- radiološke pretrage (RTG pluda – kod osoba starijih od 40 godina)- pretrage urinarnog sistema (kreatin, kvalitativna pretraga mokrade)
- Naročito važni – laboratorijski nalazi specifičnih, ciljanih enzima. fetal surgery
Pregled metaboličkih puteva, pripadajudih supstrata i organa
Faktori koji utiču na nivo enzima u serumu ili plazmi
• postizanje ravnoteže između oslobađanja iz stanica i ulaska u cirkulaciju, te uklanjanja dijela koji je inaktivan• izlučivanje enzima iz cirkulacije:
• brzina degradacije i eliminacije• pojačana sinteza i poremedaji sinteze• poremedaji propusnosti membrane• nekroza stanica• smetnje u sekreciji i ekskreciji
• POVEĆANJE VRIJEDNOSTI ENZIMA• pojačana sinteza - osteoblasti, nefroza, leukoze• poremedaji propusnosti membrane-pri upalnim procesima izlaze enzimi iz stanice (AMI i LIP)• nekroza stanica- izlazak i enzima iz staničnih organela• smetnje u sekreciji- smetnje u otjecanju žljezdanih sekreta • smetnje u ekskreciji- svi koji se izlučuju mokradom
• SNIŽAVANJE VRIJEDNOSTI ENZIMA• smanjena sinteza - hronične jetrene bolesti, atrofija i gastritis želuca, urođene greške metabolizma• ubrzano i pojačano uklanjanje iz organizma- nefroza• degradacija enzima- povezana uz poluvrijeme života enzima
(CK 15 sati, AST 17 sati, LDH 113 sati…)
Specifičnosti enzima za pojedine organe
• prema rasprostranjenosti:• organ nespecifični: enzimi glikolize, oksidacije i disanja• organ specifični: samo u specifičnim organima (AMI, LIP, arginaza)• organ specifični izoenzimi
• srčane bolesti: CK, AST, LDH, CKmb, LDH izoenzim 1• mišidne bolesti: CK, AST, aldolaza, LDH• koštane bolesti: košt. AP, • želučane bolesti: pepsinogen, perniciozna anemija• bolesti prostate: PSA, prostatična KP, • bolesti gušterače: amilaza, lipaza• bolesti jetre: ovisno o funkcijama jetre (indikatori lezije, sintetski, indikatori opstrukcije)
Prilikom lezije tkiva u cirkulaciji se pojavljuju aktivnosti enzima u onakvim međusobnim odnosima kao i u oštedenom organu. Mogudi uzroci oštedenja stanice su:
• EC 2.6.1.2.; L- alanin-2-oksoglutarat aminotransferaza (serumska glutamat piruvat transaminaza)• Prisutnost: unutar stanice nalazi se uglavnom u citoplazmi
• Važan u dijagnostici: oštedenja jetrenih stanica
• Određivanje: IFCC metoda: - glavna i indikatorska reakcija(konezim PLP)
Povišene vrijednosti:-akutni infekciozni hepatitis, toksična nekroza jetre, zatajivanje cirkulacije sa šokom i hipoksijom-infekciozni hepatitis: ALT>AST (de Rittisov kvocijent AST/ALT je <0,7)-ciroza jetre: od normalnih do povišenih, ali uvijek je AST > ALT
-Diferencijalno dijagnostički značaj prema AST: u unfarktu miokarda ALT ostaje N ili slabo povišen, ALT je N u distrofiji mišida, ALT raste u boelstima pankreasa
L-alanin + α-ketoglutarat piruvat + L- glutamat
piruvat + NADH2+ laktat + NAD+ ↓ apsorbancije
keto kiseline prelaze u aminokiseline
Laktat dehidrogenaza (LD)
• EC 1. 1. 1. 27. L-laktat: NAD+ oksidoreduktaza• Sastavljen od 4 monomera (dva tipa M-muscle i dva tipa H-heart)
• Lokaliziran u citoplazmi: sama propusnost stanične membrane izaziva prijelaz u cirkulaciju i povedanjeaktivnosti u serumu, slabo specifičan
Povišene vrijednosti:-akutni infarkt miokarda, jetrene i krvne bolesti (perniciozna anemija, limfatična leukemija) , dijagnostika malignih bolesti,metastaza-jetrene bolesti: umjereno aktivnosti-maligne bolesti: iz samog malignog tkiva-mišidne bolesti: pri progresivnoj mišidnoj distrofiji (rani i srednji stadij bolesti)-mogudnost stvaranja makroenzima: IgA ili IgG-u mokradi kod glomerularnog nefritisa-u likvoru pri oštedenju moždane barijere i krvarenja, bakterijski meningitis
piruvatlaktat
Određivanje izoenzima:elektroforezom (različita brzina putovanja u električnom polju),
inhibicijom enzimske reakcije (urea inh.LD4 i LD5, akt. LD 1 i LD2), na principu termostabilnosti (LD1 i LD2 su stabilniji),
specifičnost prema supstratu (srčani bolje reagiraju s hidroksibutiratom)
Kreatin kinaza (CK)
• EC. 2.7.3.2.; adenozin trifosfat-kreatin N- fosfotransferaza• ATP- energijom bogat spoj, izvor energije za kemijske
reakcije, nastaje u mišidima oksidacijom hranjivih tvari, a potreban je mišidima za obavljanje mehaničkog rada.
• Dimerna molekula, sastavljena od monomera (M i B)= MM, MB, BB, organ specifičan enzim• Prema rasprostranjenosti: citoplazmatski-topljiv i mitohondrijski oblik (skeletni mišidi, srce, mozak)• Mogudnost stvaranja makroenzima:
• Tip 1= kompleks CKBB i IgG (gastrointestinalne bolesti, adenom, karcinom)• Tip 2= oligomerni mitohondrijski oblik
Povišene vrijednosti:-razni tipovi progresivne muskularne distrofije (Duchenne) 50x, miozitis, dermatomiozitis, miastenija gravis,-akutna rabdomioliza - nekrotizirajuda polimiopatija vrijednosti,-psihotična stanja - zbog nefiziološke motorne aktivnosti-bolesti srca - AIM (3-6 sati porast, max nako 24 sata, norm. 3-5 dana), stenokardija, angina pektoris, infarkt pluda= ne pokazuju porast CK-bolesti CNS-a, osobito izoenzim CKBB-bolesti tiroideje- porast obrnuto proporcionalan sa aktivnošdu žljezde
Kreatin-fosfat +ADP kreatin + ATP
Alkalna fosfataza (ALP)
• EC 3.1.3.1.; Ortofosfat monoester fosfohidrolaza• Skupina enzima- hidrolaza (optimum pH 9,8-10,5) ovisno o supstratu i vrsti pufera,
kataliziraju prijenos fosfatne skupine.• Metaloproteinski enzim: stabilnost je ovisna o Mg i Zn, inhibicija ovisna o Ca i P
• Skupina glikoproteina smještena uglavnom unutar stanične membrane (osteoblasti kostiju-koštana, stanice hepatobilijarnog trakta-jetrena, stijenka crijeva-crijevna, tubuli bubrega-bubrežna, placenta-placentarna)
• Metabolička funkcija: transport lipida u crijevima, kalcifikacija u kostima• Metode određivanja:
• mjerenjem anorganskog fosfata nakon hidrolize supstrata• mjerenjem nefosfornog dijela supstrata nakon otcjepljenja fosfora
Povišene vrijednosti:-fiziološki u djece: aktivnost osteoblasta za vrijeme rasta i trudnodi-bolesti kostiju: zaraštavanje koštanih fraktura i kalusa, Pagetova bolest, osteomalacija, rahitis, maligne bolesti, metastaze-bolesti jetre: kolestaza, hepatitis, ciroza jetre, diferencijalna dijagnostika hepatobilijarnog trakta ( pstruktivni ikterus 2-3x, infektivni hepatitis N ili slabo , metastaze u jetri - Reganov izoenzim = placentarnom)-bubrežne bolesti: osobito nakon dijalize
(tartarat rezistentna u osteoklastima).• Temperaturno i kiselo nestabilna: 37°C; pH 7,0
Dijagnostički značaj određivanja:karcinom prostate (danas zamijenjena s PSA), upale, traume, nekroze prostate, bolesti kostiju, Gaucher-ova bolest (veliki makrofagi sa mnogo glukocerebrozida) - neosjetljiva na inhibiciju tartaratom, mijeloična leukemija> vrlo visoka koncentracija u spermi - dokazivanje silovanja
• Katalizira tri tipa reakcije:• hidrolizu - otcjepljuje glutaminsku kiselinu• eksternu transpeptidaciju- prenosi glut.ostatak na AK ili peptid• Interna transpeptidacija- oslobođeni ostaci tvore glutaminske peptide
• γ - glutamil transferaza (γ-GT) najviše se nalazi u bubregu, jetri, pankreasu i bilijarnom traktu • katalizira reakciju prenosa γ-glutamil skupine sa supstrata davatelja na supstrat primatelja
• Klinički značajno njeno određivanje u serumu bolesnika:oboljenja jetre, lijekovi, alkohol (indukcija enzima)
• Razlikujemo:• α-amilazu (endoamilazu, djeluje na 1,4-glikozidnu vezu u cijeloj molekuli): životinje i čovjek
• (pH 6,9-7,0) termostabilan enzim, sastavljen od jednog polipeptidnog lanca, lako prolazi glomerularni filtrat, serumska i mokraćna migriraju u području β i γ globulinaP-tip: pankreas S-tip: slina
• β- amilazu (egzoamilazu, na kraju lanca otcjepljuje 1 maltozu=2 glukoze): bakterije i biljke
• u organizmu amilaza je prisutna u mnogobrojnim organima: gušterača, žlijezde slinovnice, jetra, bubrezi, mišidi, duodenalni sok, serum, mokrada, mlijeko.
• vedi dio uništi tripsin u probavnom traktu• makroamilazemija: kompleksi tipa S i IgA i IgG, ne filtriraju se bubrezima pa povisuju serumsku amilazu
Dijagnostički značaj određivanja KP (bolesti pankreasa i parotitis):Akutni pankreatitis: - serumska amilaza: 2-12 sati porast, max 24-36 sati, norm. 3-4 dana,- mokradna amilaza: postiže vede vrijednosti i duže se zadržavaKarcinom pankreasa: vrijednosti lagano povišene
Metode određivanja amilaze:-nefelometrijske (amiloklastične, saharogene, kromogene),-spektrofotometrijske-viskozimetrijske
AMILOKLASTIČNE:smanjenje koncentracija početnog
supstrata
SAHAROGENE:određuju reduktivne tvari nastale
hidrolizom škroba
KROMOGENE:prati se djelovanje amilaze na
supstrat škroba vezanog na neku boju koja se djelovanjem oslobađa
Lipaza (LIP)
• EC 3.1.1.3.; triacilglicerol acil hidrolaza• glikoprotein, hidrolizira estere glicerola i dugolančanih masnih kiselina, najprije u β-monoglicerid, a zatim u α-
monoglicerid• aktivna je u kompleksu s kolipazom, a aktiviraju je žučne soli, kalcij i albumin• djeluje samo u emulziji (faza između supstrata i vode)• potpuno se reapsorbira u proksimalnom tubulu bubrega• povedana aktivnost u akutnom i kroničnom pankreatitisu, ileusu, akutnom kolecistitisu, nekrozi pankreasa
• Metode određivanja (prema principu):• titrimetrijske, turbidimetrijske, spektrofotometrijske
većina metoda sadrži emulziju maslinovog ulja
Dijagnostički značaj određivanja LIP:Akutni pankreatitis: 3-6 sati nakon napada, vrijednosti do 10x višeKronični pankreatitis: vrijednosti su normalne
Snižene vrijednosti lipaze obično ukazuju na nekrozu pankreasa i loš su prognostički znak, kod oboljenja jetre, nedostatka vitamina A, nekih malignih tumora i DM-a
- eritrociti, pluda, slezena, siva supstancija mozga- odgovorna za brzu hidrolizu acetilkolina na nervnimzavršecima pri stvaranju živčanog impulsa
• nespecifična ili pseudoholinesteraza, ChE (acilholin-acilhidrolaza) ili butirilholinesteraza- serum, jetra, pankreas, srce- nepoznate biološke uloge
• ChE inhibira razne estere kolina, a najvedu aktivnost pokazuje prema butirilkolinu• U dijagnostičke svrhe aktivnost ChE u serumu određuje se prvenstveno kod jetrenih bolesti, zatim kao
indikator mogudeg trovanja insekticidima te u otkrivanju bolesnika s atipičnim oblicima enzima kod kojih postoji rizik produženog odgovora na neke mišidne relaksanse (npr. sukcinildikolin, mivakurium) prilikom operativnih zahvata
Snižene vrijednosti: kod pacijenata sa oboljenjima jetre, malnutricijom, kroničnim iscrpljujudim i akutnim infektivnim bolestima i anemijom
Povišene vrijednosti: kod nefrotiskog sindroma, u mladim eritrocitima su vrijednosti znatno vede nego u zrelim, titar kolinesteraze eritrocita iz periferne krvi može poslužiti kao indikator hematopoetske aktivnosti
Biljezi akutnog koronarnog sindromaBiljeg Pojava u