ELEMENTI DI

EZIOPATOGENESI

DELLE

MALATTIE UMANE

Corso di Laurea

Magistrale in Farmacia

Il fegato è il principale organo metabolico del nostro organismo, interviene in numerosi processi di sintesi e di trasformazione dei carboidrati, lipidi e proteine e di eliminazione dei loro prodotti terminali.

IL FEGATO HA TRE FUNZIONI FONDAMENTALI

FUNZIONE VASCOLARE, per il deposito del sangue

FUNZIONE SECRETORIA, secrezione bile canale

FUNZIONE METABOLICA MULTIPLA

L’unità funzionale è il LOBULO EPATICO

LE FUNZIONI DEL FEGATO

Presente in 50.000 – 100.000 unità nel fegato umano

Le principali sostanze metabolizzate, immagazzinate e secrete dal fegato sono: - glucosio - proteine - bile - lipidi

LE FUNZIONI DEL FEGATO

La funzione fondamentale esplicata dal fegato nel metabolismo dei carboidrati è quella di immagazzinare scorte di zucchero sotto forma di glicogeno, oppure di scindere rapidamente questa molecola, immettendo nel sangue glucosio, in relazione alle esigenze che di volta in volta l’organismo presenta.

La maggior parte delle proteine plasmatiche (a esclusione degli anticorpi che sono prodotti dalle cellule del sistema immunitario) vengono sintetizzate e secrete dal fegato. Una delle proteine seriche più importanti è l’albumina. Patologie epatiche che comportano una ipoalbuminemia possono portare alla formazione di edema (gonfiore dovuto al ristagno di liquidi nello spazio interstiziale). Il fegato produce anche la maggior parte delle proteine responsabili della coagulazione del sangue (fattori della coagulazione). Nel caso di carente produzione di questi fattori possono verificarsi fenomeni emorragici.

La bile è un fluido di colore verdastro, sintetizzato dagli epatociti ed escreto nei dotti biliari. Defluisce dal fegato e viene temporaneamente immagazzinata nella colecisti, per poi passare nell’intestino tenue. La bile è composta principalmente da colesterolo, fosfolipidi, bilirubina e sali biliari.

Il colesterolo è una sostanza che si trova nelle membrane cellulari e aiuta a mantenere la normale struttura della cellula. Il colesterolo viene sintetizzato dal fegato, e viene successivamente distribuito nell’organismo per essere utilizzato; viene escreto nella bile. Un aumento della concentrazione di colesterolo può predisporre alla formazione di calcoli biliari.

Il fegato sintetizza anche le lipoproteine, costituite da colesterolo, trigliceridi (contenenti acidi grassi), fosfolipidi e proteine. Le lipoproteine circolano nel sangue e trasportano colesterolo e acidi grassi (fonte di energia) tra il fegato e i tessuti corporei e viceversa.

Il fegato è strutturato in modo da immagazzinare sostanze di notevole importanza biologica, come ad esempio il glucosio sottoforma di glicogeno, vitamine liposolubili (vitamine A, D, E e K), folati, vitamina B12 e minerali, come rame e ferro.

Il fegato rimuove dal sangue sostanze tossiche, per esempio l’ammoniaca, e successivamente le catabolizza o le trasforma in composti meno dannosi per l’organismo. Inoltre il fegato svolge un ruolo chiave nel metabolismo della maggior parte degli ormoni e dei farmaci.

Le proteine sono costituite da aminoacidi. Quando questi ultimi vengono metabolizzati producono azoto, che l’organismo converte in ammoniaca (NH3), importante per mantenere un corretto equilibrio acido-base nell’organismo. Il fegato collabora a regolare i livelli di ammoniaca convertendola in urea, che viene eliminata con l’urina. In presenza di gravi malattie epatiche l’ammoniaca si accumula nel sangue. Elevate concentrazioni di ammoniaca possono risultare tossiche, specialmente per il cervello, e possono essere implicate nello sviluppo della encefalopatia porto-sistemica.

Molti farmaci vengono metabolizzati dal fegato. Per far sì che i farmaci assunti per via orale raggiungano la circolazione sistemica, essi devono essere assorbiti dall’intestino e trasportati attraverso il circolo portale al fegato. Il metabolismo epatico può attivare o inattivare un farmaco.

Dato che il fegato svolge una funzione cruciale nel metabolismo ormonale, le malattie epatiche croniche possono causare squilibri ormonali. Per esempio, il testosterone e gli estrogeni vengono metabolizzati e inattivati a livello epatico.

Il fegato è generalmente responsabile della detossificazione da agenti chimici e tossici, sia ingeriti sia inalati. Malattie epatiche pre-esistenti possono inibire o alterare i processi di detossificazione, accrescendo l’effetto tossico di questi agenti. Inoltre i prodotti chimici o le tossine possono lesionare direttamente il parenchima epatico, con effetti che vanno da una moderata alterazione della funzionalità del parenchima epatico a un danno grave che può mettere a rischio la sopravvivenza stessa del paziente.

1 - PRINCIPALI FUNZIONI DEL FEGATO

Metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine

• regolazione del livello di glucosio del sangue (glicogenosintesi) • trasformazione degli zuccheri in eccesso in grassi (liponeogenesi) • rimozione dei lipidi dal sangue e accumulo nel tessuto adiposo • produzione di aminoacidi non essenziali • eliminazione delle proteine in eccesso.

Escrezione cataboliti azotati

• gli aminoacidi in eccesso subiscono la deaminazione: • l’ammoniaca (tossica) è trasformata in urea: • l’urea quindi passa nel sangue e viene eliminata attraverso i reni.

Produzione di proteine • es. fibrinogeno, fattori della coagulazione, ecc.. • albumine, globuline specifiche

2 - PRINCIPALI FUNZIONI DEL FEGATO

Detossificazione molte sostanze tossiche vengono neutralizzate

Inattivazione di ormoni dopo aver svolto la loro funzione vengono inattivati: - es. insulina, glucagone, tiroxina, ormoni steroidei, ecc..

Termoregolazione grazie all’elevato tasso metabolico, all’elevata massa e al notevole flusso sanguigno diffonde energia termica a tutto l’organismo (anche durante il sonno).

Produzione di bile • serve ad emulsionare i grassi (sali biliari); • contiene bilirubina (dalla demolizione dell’emoglobina).

Produzione del colesterolo • costituente delle membrane cellulari: • quello in eccesso viene secreto con la bile; • se in eccesso può formare dei calcoli nella cistifellea

Eritropoiesi • solo nella vita fetale • nell’adulto partecipa a tale funzione in quanto è sito di accumulo della vitamina B12

Accumulo di Vitamine e sali • Vitamine del gruppo B (es. B12); Vitamine A e D; • Fe, Cu.

RIASSUMENDO:

- metabolismo delle proteine 1) deaminazione degli aminoacidi, affinché possano essere utilizzati a scopi energetici

2) produzione di urea, per rimuovere l'ammonio prodotto dai batteri intestinali

3) sintesi delle proteine del plasma

4) sintesi di aminoacidi e altri prodotti chimici

- metabolismo dei glucidi (mantenimento dell'omeostasi glucidica) 1) sintesi e immagazzinamento (gluconeogenesi e glicogenosintesi)

2) mobilizzazione dai depositi (glicogenolisi)

- metabolismo dei lipidi 1) nei confronti di acidi grassi (degradazione, esterificazione con glicerolo a trigliceridi

2) sintesi del colesterolo

- deposito e sintesi 1) deposito di vitamine e ferro

2) sintesi di fattori della coagulazione (fibrinogeno, protrombina, fattori V, VII, IX, X)

PRINCIPALI FUNZIONI DEL FEGATO

Le cellule epatiche secernono la bile, la quale

attraverso i canalicoli biliari giunge ai dotti biliari

e poi via via, verso dotti sempre più grandi,

fino al dotto epatico ed al coledoco.

La bile è composta da acqua per l'82%, quindi

da acidi biliari (12%), lecitina ed altri fosfolipidi (4%) e colesterolo non esterificato

(0,7%).

I sali biliari primari (colico e chenodesossicolico) vengono sintetizzati dalle cellule

epatiche a partire dal colesterolo endogeno, coniugati con glicina e taurina, ed in parte

riassorbiti con la circolazione enteroepatica.

Gli acidi biliari primari sono metabolizzati nel colon ad opera dei batteri e vengono

trasformati negli acidi biliari secondari.

Nell'intestino i sali biliari esplicano la loro funzione emulsionante o detergente sulle

particelle di grasso alimentare, frammentandole in particelle più piccole e rendendole

idrosolubili.

IL FEGATO

LA BILIRUBINA E I SALI BILIARI

E’ un pigmento di colore giallastro, derivato dall’emoglobina quale prodotto della degradazione dei globuli rossi. La milza, che degrada i vecchi eritrociti, rilascia nel sangue bilirubina non coniugata, che viene trasportata dall’albumina. Il fegato normalmente capta la bilirubina circolante e la trasforma, coniugandola con acido glucuronico, in una sostanza solubile che viene riversata nella bile, con la quale viene escreta nell’intestino.

I sali biliari favoriscono l'assorbimento intestinale degli acidi grassi, dei monogliceridi,

del colesterolo e di altri lipidi. Mancando i sali biliari viene perduto dall'intestino circa il 40% dei lipidi che si "portano dietro" anche le vitamine liposolubili (vit.A,D,E,K) Circa il 94% dei sali biliari viene riassorbito dalla mucosa intestinale insieme coi lipidi, coi quali hanno formato un legame, e dai quali si staccano non appena penetrati nel circolo ematico. Passano poi ai vasi portali e ritornano al fegato, ove vengono riassorbiti a livello dei sinusoidi dalle cellule epatiche e trasportati infine nei dotti biliari.

La secrezione giornaliera di bile è di circa 500-600 ml e gli acidi biliari ricircolano mediamente dalle 5 alle 10 volte al giorno nel circolo entero-epatico.

La bilirubina circolante, prodotta per l'80-90% dalla lisi dei globuli rossi, giunge al

fegato legata all'albumina (non idrosolubile). Le cellule epatiche provvedono a "catturarla" ed a renderla solubile legandola a sostanze particolari (acido glucuronico e ione solfato). Viene poi secreta nei canalicoli biliari e attraverso le vie biliari extraepatiche, giunge nel duodeno dove, per azione della flora batterica intestinale, viene trasformata ed eliminata con le feci come stercobilinogeno ed in parte riassorbita ed eliminata per via urinaria come urobilinogeno.

IL FEGATO

LA BILIRUBINA E I SALI BILIARI

IL FEGATO

ORIGINE Emoglobina, mioglobina, citocromi → EME (gruppo prostetico) Degradazione dell'EME → bilirubina

CATABOLISMO DELL’EMOGLOBINA

LA BILIRUBINA

La bilirubina si forma dalla degradazione dell' emoglobina. L'emoglobina contenuta negli eritrociti viene catabolizzata, con rottura del suo caratteristico anello protoporfirinico e l'eme che viene liberato grazie all'eme-ossidasi viene convertita in biliverdina. La biliverdina a sua volta viene trasformata in bilirubina grazie ad un enzima citosolico detto biliverdina-reduttasi. Questa bilirubina è detta non coniugata (o indiretta) ed è insolubile, quindi per essere trasportata all'interno del sangue deve essere legata ad una proteina serica prodotta dal fegato, l'albumina. La bilirubina legata all'albumina viene definita bilirubina indiretta o libera.

La bilirubina indiretta viene inviata al fegato dove all'interno delle cellule epatiche si distacca dall'albumina e viene coniugata con acido glucuronico con formazione della bilirubina diretta o coniugata. La bilirubina indiretta raggiunge il fegato dove viene internalizzata grazie alla presenza di una proteina vettrice epatica chiamata ligandina. Il deficit ereditario di questa proteina vettrice si manifesta con un'iperbilirubinemia congenita benigna, la Sindrome di Gilbert. Per indirizzare la bilirubina verso l'intestino, il fegato deve prima coniugarla (ossia legarla) a una sostanza che la rende solubile nella bile: l'acido glucuronico trasforma la bilirubina liposolubile non coniugata (bilirubina indiretta) in bilirubina idrosolubile coniugata (bilirubina diretta). Questo processo è catalizzato da un enzima microsomiale detto uridina difosfoglucuronil transferasi (UDPGT): il deficit ereditario di questo enzima è la causa della sindrome di Crigler-Najjar, che si manifesta con ittero severo e persistente.

IL FEGATO LA BILIRUBINA

prodotto di degradazione dell’emoglobina (200-300 mg/dl) principale pigmento della bile si forma nei macrofagi di milza e midollo dalla emoglobina (Fe riciclato!) bilirubina insolubile (bilirubina indiretta) veicolata dall’albumina

raggiunge il fegato, viene coniugata con ac. glucuronico (bilirubina diretta) ed escreta nella bile intestino feci

batteri intestinali ossidano la bilirubina a urobilinogeno urobilinogeno è in parte riassorbito dal circolo entero-epatico e finisce

nelle urine (urobilina) urobilinogeno è in parte trasformato dai batteri intestinali in

stercobilinogeno ed eliminato come stercobilina

indiretta

diretta

IL FEGATO

LA BILIRUBINA

IL FEGATO LA BILIRUBINA

IL FEGATO LA BILIRUBINA

IL FEGATO LA BILIRUBINA

I PIGMENTI BILIARI

La bilirubina, a cui è dovuto il colore giallo-verde della bile epatica, costituisce la quasi totalità dei pigmenti presenti nella bile

La stercobilina conferisce il colore alle feci

Milza, organi linfatici,

midollo osseo e fegato

Dopo 120 giorni

Biliverdina Bilirubina

“libera”

combinata con

l’albumina plasmatica

Azione

batterica

Colore

bruno delle

feci

L’urobilinogeno e l’urobilina danno il colore alle urine

IL FEGATO LA BILIRUBINA

FUNZIONI DELLA BILE -ruolo chiave nella digestione dei lipidi: assorbimento intestinale dei lipidi,

sostanze lipofile e vitamine per azione dei sali biliari -veicolo attraverso cui vengono eliminati: la bilirubina, alcuni metalli

pesanti (Cu, Fe, Mn, Zn) e altre sostanze potenzialmente tossiche e numerosi anioni e cationi organici (ormoni, farmaci, ecc), il colesterolo (regolazione della quantità di colesterolo presente nell’organismo, attraverso la sintesi di sali biliari e l’escrezione biliare del colesterolo)

-protezione da infezioni intestinali, attraverso l’escrezione di IgA e di citochine

-protezione dell’epatocita e delle cellule dei duttuli e della mucosa intestinale dall’azione tossica dei sali biliari

Un’aumentata produzione o una diminuita clearance di bilirubina portano all'accumulo della stessa e quindi a ittero (pigmentazione gialla visibile a livello cutaneo e nella sclera, cioè la parte bianca dell’occhio) che rappresenta un comune sintomo di epatopatia.

IL FEGATO LA BILIRUBINA

VALORI EMATICI DI RIFERIMENTO – Totale: 0.4 - 1.0 mg / dl – Diretta: 0.0 - 0.4 mg / dl – Indiretta: 0.4 - 1.0 mg / dl

CLASSIFICAZIONE DELL’ITTERO – Iperproduzione bilirubina – Diminuita captazione bilirubina – Ridotta coniugazione epatica – Diminuita escrezione biliare per cause epatiche o extraepatiche

Ittero pre-epatico (da emolisi) Ittero epatocellulare Ittero post-epatico (ostruttivo o colestatico)

In presenza di bilirubina le urine assumomo colore marsala scuro. Normalmente la bilirubina non deve essere presente nell’urina, se non in piccolissima quantità (0,02 mg/100ml). La presenza nell’urina può essere causata da : -anemia emolitica, talassemia -anemia perniciosa, -avvelenamento da arsenico, fosforo e piombo, -calcoli delle vie biliari, -carcinoma del pancreas, -cirrosi epatica, infiammazione delle vie biliari all’interno del fegato (colangite), epatite acuta virale, -malattia infettiva di breve durata e di gravità variabile, provocata da un virus trasmesso dalle zanzare (febbre gialla), -ipotermia, -malaria (grave malattia parassitaria trasmessa dalla puntura della zanzara Anopheles; -sepsi

Per colesterolo si intende precisamente non una sola sostanza, bensì un gruppo di composti di tipo amidaceo presenti in tutte le parti del corpo, compreso il sistema nervoso, la pelle, i muscoli, il fegato, l'intestino e il cuore. Queste sostanze sono prodotte dal corpo umano e sono anche assunte con gli alimenti attraverso i prodotti d'origine animale come, ad esempio, uova, latticini, carne, etc. Gli alimenti d' origine vegetale non contengono colesterolo. Il colesterolo è sintetizzato nel fegato per le normali funzioni dell’organismo, compresa la produzione di ormoni, bile e vitamina D.

Il colesterolo è trasportato nel sangue per essere utilizzato in ogni parte del corpo. Si misura il livello di colesterolo totale nel siero per valutare il quadro generale dei grassi nel sangue. In particolare, sono misurati tre particolari tipi di colesterolo, ossia, il colesterolo-HDL, LDL, VLDL e i trigliceridi. Il valore di colesterolo totale è la somma dei valori di colesterolo-HDL, LDL, VLDL.

Alti livelli di colesterolo-HDL sembrano essere protettivi contro le malattie coronariche tanto che è indicato come colesterolo "buono“, perchè le molecole HDL hanno una struttura molto grande e tali dimensioni consentono loro di "spazzare“ fisicamente le arterie e di ripulirle dai depositi arteriosclerotici. Una persona che ha un colesterolo totale alto ma un HDL ad un livello maggiore di 35 non è a rischio, quanto una persona che insieme a un colesterolo totale alto, presenta un livello di HDL basso, inferiore a 35.

Il colesterolo-LDL è una lipoproteina a bassa densità (Low Density Lipoprotein) e il colesterolo-VLDL è una lipoproteina con densità ancor inferiore alla precedente (Very Low Density Lipoprotein). La funzione principale del colesterolo-LDL e -VLDL sembra essere il trasporto del colesterolo in senso inverso a quello del colesterolo-HDL, ossia dal sangue ai vari tessuti e organi e per questo motivo a volte è indicato come colesterolo "cattivo". Elevati livelli di colesterolo-LDL sono legati alla presenza di malattie coronariche; valori compresi tra 160-189 mg/dl sono considerati alti e valori uguali o superiori a 190 mg/dl sono considerati molto alti.

fattori ereditari

dieta alimentare troppo ricca di grassi

diabete scarsamente controllato

ghiandola tiroide non perfettamente attiva

diminuita funzione renale

IL FEGATO IL COLESTEROLO

IL FEGATO LE RELAZIONI … EPATICHE

IL FEGATO

SECREZIONI DELL’INTESTINO TENUE

Nell’intestino tenue la digestione alimentare avviene per l’azione di tre succhi:

SUCCO PANCREATICO prodotto dal Pancreas esocrino;

BILE prodotta dal Fegato;

SUCCO ENTERICO secreto dalle ghiandole intestinali (cripte del Lieberkuhn in tutta la mucosa)

e dalle ghiandole di Brunner presenti nella mucosa duodenale.

Produce gli enzimi pancreatici digestivi e ioni bicarbonato (funzione esocrina). Riceve molte

fibre nervose parasimpatiche attraverso i nervi vaghi; questi segnali parasimpatici, modulati da

recettori colinergici muscarinici, hanno carattere eccitato-secretorio. Dai gangli celiaci

giungono al Pancreas anche fibre ortosimpatiche adrenergiche destinate al controllo

vasomotorio.

PANCREAS ESOCRINO

LE RELAZIONI … EPATICHE

IL FEGATO

PATOLOGIE INFETTIVE

PATOLOGIE TOSSICHE

PATOLOGIE VASCOLARI

PATOLOGIE DA ABUSO (Alcool)

PATOLOGIE NEOPLASTICHE

PATOLOGIE AUTOIMMUNI

Colestasi Alterazioni dei test di funzionalità epatica Insufficienza epatica Epatiti virali acute Steatosi epatica e epatite alcolica Epatiti croniche Cirrosi Epatiti tossiche

epatopatie congestizie cirrosi biliare primitiva epatocarcinoma metastasi epatiche epatopatie autoimmuni morbo di Wilson amiloidosi sarcoidosi linfoma emocromatosi cisti o malattia policistica

DANNO EPATICO

Ridotto e/o limitato nel tempo

Persistente e/o esteso

Rigenerazione (microrigenerazione)

Riparazione

Fibrosi

Cirrosi

INSUFFICIENZA EPATOCELLULARE (riduzione del parenchima oltre il 60 – 70%) Metabolismo - Detossificazione A) Dismetabolismo protidico Fegato → sintesi proteine plasmatiche (escluse Ig) - Insufficienza epatica → ipoalbuminemia → edema (partecipa alla produzione di ascite) - Insufficienza epatica → deficit fattori coagulazione → diatesi emorragica - Insufficienza epatica → deficit deaminazione aminoacidi e trasformazione ammoniaca in urea

B) Dismetabolismo glucidico - Insufficienza epatica → gluconeogenesi → ipoglicemia (più evidente nelle forme acute)

C) Insufficiente detossificazione Coniugazione con glucuronidi, solfati, aminoacidi → detossificazione molti agenti → escrezione - Farmaci (depressivi, morfina, ecc.) → rischio di coma - Aldosterone → alterato riassorbimento di sodio → edemi, ascite - Inattivazione ormonale → eccesso di estrogeni → ginecomastia, atrofia testicolare, amenorrea - Encefalopatia

D) Malattie epatiche croniche - Deterioramento intellettivo

E) Shunt porta-cava → grave tossicità → necessità di dieta ipoproteica per ridurre le sostanze azotate

LIBERAZIONE

ENZIMATICA

↑ AST

↑ ALT

INSUFFICIETE

METABOLISMO

BILIRUBINA

(SOPRATTUTTO

CONIUGATA)

INSUFFICIETE

DETOSSIFICAZ.

SOSTANZE

AZOTATE

INSUFFICIETE

SINTESI

PROTEICA

(Fatt. II VII IX X)

SHOCK

(multieziologico)

↓ Filtrazione

glomerulare

PROVE DI LABORATORIO

ITTERO

ENCEFALOPATIA EPATICA

SINTOMI EMORRAGICI

INSUFFICIENZA RENALE

NECROSI

EPATOCELLULARE

RICERCA DEI SINTOMI

ESAME OBIETTIVO

ANAMNESI

ESAMI EMATOCHIMICI

L’ANAMNESI E L’ESAME OBIETTIVO POSSONO ESSERE SILENTI ED IL PAZIENTE GIUNGERE ALLA OSSERVAZIONE IN PIENO BENESSERE PER OCCASIONALI CONTROLLI EMATOCHIMICI Il paziente epatopatico si può presentare con sintomatologia aspecifica o addirittura assente

RICERCA DEI SINTOMI

Nausea, vomito, diarrea, dolore in ipocondrio dx

Perdita di peso

Ittero Prurito

Astenia, inappetenza, malessere generale

Febbre o Febbricola

Dolore ipocondrio dx

Astenia

Malessere generale

Perdita di peso

Anoressia

Nausea

Vomito

Edemi

Febbre

Artralgie

Prurito

Rash cutanei

Fenomeni emorragici

Riduzione della libido

Irregolarità mestruali

RICERCA DEI SINTOMI

ESAMI EMATOCHIMICI

1.Test di 1° livello di funzionalità

2.Test di 2° livello specifici “semplici”

3.Test di 2° livello specifici “complessi” ed eziologici di patologia epatica

4. Test particolari

Tre livelli di test

ESAMI EMATOCHIMICI

Test 1° livello Valutazione della capacità di sintesi e di metabolismo

Es.: Proteine totali, albumina, profilo elettroforetico, pseudocolinesterasi, fattori della coagulazione (fattore VII, TP, fibrinogeno)…

Test di escrezione

Es.: bilirubina totale, diretta, indiretta, ammoniemia …

Test di citolisi

Es.: enzimi plasmatici (AST, ALT, fosfatasi alcalina…)

ESAMI EMATOCHIMICI

Test di 2° livello (specifici e aspecifici) Test specifici indiretti di tipo infettivologico; Test aspecifici (marcatori):

1) Ricerche anticorpali (Ep. A, B, C, …, CMV, ecc.)

2) Ricerca di marcatori di patologie autoimmuni

3) Ricerca di marcatori tumorali (AFP, CEA, ecc..)

ESAMI EMATOCHIMICI

2. Test specifici/eziologici di patologia epatica Test specifici diretti e indiretti di diagnosi eziologica di

epatopatia:

Ricerca in biologia molecolare dell’agente eziologico

Es.: PCR – DNA CMV

Ricerca Anticorpi di autoimmunità d’organo o sistemica

Es.: ANA, LKM, ASMA, ecc..

Ricerca tossicologica

Es.: veleni, vernici, intossicazioni da funghi, ecc..

Test 1° livello

Valutazione della capacità di sintesi e di metabolismo

La concentrazione plasmatica può risultare alterata sia per condizioni che modificano il metabolismo proteico che per alterazioni della volemia.

PROTEINE, GLICOPROTEINE, LIPOPROTEINE

ORIGINE: prevalentemente dal fegato, immunoglobuline dalle plasmacellule, alcuni componenti del complemento dai macrofagi, alcune lipoproteine dalle cellule intestinali, ecc..

FUNZIONI: nutritiva (albumina), tampone (non fra i più importanti), coagulazione e fibrinolisi, trasporto (bilirubina, ormoni, lipidi, calcio) pressione osmotica, ecc…

ELETTROFORESI SIEROPROTEICA

PROTIDEMIE SPECIFICHE

Test 1° livello

Valutazione della capacità di sintesi e di metabolismo

SINTESI PROTEICA PIÙ EVIDENTE NELLE FORME CRONICHE.

Test 1° livello

Sintetizzata dalle cellule parenchimali del fegato, vita media 20 giorni, responsabile della pressione oncotica, trasporta: bilirubina, ormoni, calcio, farmaci, ecc..

Ipoalbuminemia per varie cause:

• perdita da sindrome nefrosica, perdita da ustioni o dermatiti, ecc..

• apporto inadeguato di proteine (vomito, diarrea, malassorbimento, pancreatiti, ecc..)

• diminuita sintesi epatica (si ritiene comunque che il fattore che influenza in modo significativo l’albuminemia nelle malattie epatiche croniche non è la funzione epatocellulare ma la ritenzione idrica) eventualmente associata a diminuita alimentazione, ascite, malassorbimento

• aumentato catabolismo (ipertiroidismo, traumi, sindrome di Cushing).

• in alcune condizioni fisiologiche (gravidanza, lattazione)

• infiammazione acuta e cronica con necrosi tissutale

Albumina

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.

Test 1° livello

E’ un parametro di sintesi non molto “specifico”.

E’ un enzima di secrezione presente nel plasma, da usarsi come indice di ridotta sintesi proteica del parenchima epatico. Nelle epatiti croniche e nelle cirrosi i livelli diminuiscono proporzionalmente al danno.

Esistono due forme chimiche circolanti; normale ed atipica. Soggetti omozigoti per la forma atipica hanno ridotti livelli circolanti non in grado di idrolizzare alcuni miorilassanti (es.: succinilcolina) che possono essere usati in anestesia (oggi poco utilizzati).

Si ha diminuzione in caso di:

• Avvelenamento da insetticidi

• Ipoalbuminemia, da malnutrizione o cirrosi, o da infezioni acute

Pseudocolinesterasi (CHE)

Test 1° livello

Pseudocolinesterasi (CHE)

EZIOLOGIA DELLA DIMINUZIONE DELLA PSEUDOCOLIESTERASI

FEGATO

epatite virale, necrosi epatica acuta, cirrosi, ascessi, stasi

INFEZIONI

fase acuta

CUORE

ima

SANGUE

anemia

GRAVIDANZA

tossicosi

IATROGENA

trattam. con succinilcolina, intoss. da esteri fosforici

COLLAGENOPATIE

dermatomiosite

Test 1° livello

Tempo di protrombina e coagulazione

E’ una delle indagini più sensibili per misurare la funzionalità nelle forme acute e croniche Il fegato sintetizza il fibrinogeno, i fattori vit. K-dipendenti (II, V, VII, IX, X)

anomalie della via estrinseca e intrinseca con un prolungamento del tempo di protrombina (PT)

Marcati aumenti del tempo di PT (non corretto da trattamento con Vit K) sono un segno negativo sia nelle forme acute che croniche.

Test 1° livello

Test di escrezione - Ammonio

Eliminazione fisiologica circa 10-20g di azoto al giorno (provenienti dall’alimentazione o da aminoacidi (AA) non riutilizzabili attraverso:

AA → L-glutammato → NH3 → ciclo di Krebs → Urea

L’NH3 liberata dagli AA, a causa della sua tossicità, è rapidamente allontanata dall’organismo (es.: come urea o glutammina) AMMONIEMIA L’Urea nel sangue è generalmente indice di funzionalità renale (nella valutazione dei valori aumentati), ma diminuisce in seguito ad una grave insufficienza epatica o in soggetti con alimentazione povera di proteine.

L’AMMONIEMIA è utile in caso di sospetta encefalopatia epatica (sindrome caratterizzata da alterazioni neurologiche conseguenti a grave insufficienza della funzionalità epatica e/o cortocircuiti venosi fra vena porta e circolo sistemico). Il danno cerebrale sarebbe conseguente all’accumulo di sostanze tossiche (ammoniaca etc..) assorbite dall’intestino, non metabolizzate dal fegato.

Le transaminasi (o amminotransferasi) sono una classe di enzimi, appartenenti alla classe delle transferasi, che intervengono nella transaminazione, più precisamente sono predisposti a catalizzare la reazione di trasferimento del gruppo amminico α da un amminoacido a un α-chetoacido. La reazione di transaminazione è la prima tappa del catabolismo degli amminoacidi e serve ad incanalare gruppi amminici verso l’α-chetoglutarato al fine di trasformarlo in glutammato, il quale poi verrà sottoposto ad una reazione di deaminazione ossidativa per formare uno ione ammonio che sarà utilizzato per generare urea. La reazione catalizzata dalle transaminasi è la seguente: Amminoacido 1 + α-Chetoacido 1 ⇔ α-Chetoacido 2 + Amminoacido 2

Le transaminasi comprendono:

la glutammato-ossalacetato transaminasi, GOT, detta anche aspartato aminotransferasi, AST. La glutammato-piruvato transaminasi, GPT, detta anche alanina aminotransferasi, ALT. Le transaminasi sono usate in medicina soprattutto al fine di evidenziare la presenza o meno di un danno epatico, e i loro valori normali indicati nei referti di laboratorio variano a seconda della metodica analitica adottata.

FEGATO

Test 1° livello

Test di citolisi (necrosi)

ENZIMI INDICATORI DI DANNO EPATOCELLULARE: TRANSAMINASI

AST – GOT (aspartato-amminotrasferasi, glutamato-ossalacetato transaminasi) enzima principalmente legato ai mitocondri (80%) (fegato, miocardio, rene, eritrociti, cervello,

muscolo)

ALT – GPT ( alanina-amminotrasferasi, glutamato-piruvato transaminasi) enzima citoplasmatico presente nel fegato in quantità maggiori che negli altri tessuti

aumentano, principalmente, per necrosi dell’epatocita ma, anche se in maniera minore, per danneggiamento funzionale cellulare

sono indicatori sensibili, anche in pazienti asintomatici

Test 1° livello

Test di escrezione - bilirubina Ittero pre-epatico (da emolisi) Ittero epatocellulare Ittero post-epatico (ostruttivo o colestatico)

CUORE

Infarto miocardico acuto, Miocarditi, Pericarditi, Insufficienza cardiaca, Aritmie, Post-intervento.

FEGATO

Epatiti virali, CMV, MNI, Epatopatie da farmaci, Epatopatia alcoolica, Epatiti croniche, Colestasi, Cirrosi, Carcinoma epatico, Metastasi, Malattia di Wilson, Avvelenamento da Amanita Falloide, Fegato da shock, Fegato da stasi

MUSCOLO

Miositi, Distrofie muscolari, Trichinosi, Delirium tremens, Traumi muscolari, Interventi chirurgici

SANGUE (GOT)

Anemie emolitiche, Leucemie, (aumento di LDH)

CERVELLO

Infarto cerebrale (aumento di LDH)

PANCREAS

Pancreatite acuta e cronica

MALATTIE SISTEMICHE

Vasculiti, Lupus ed altre collagenopatie

PATOLOGIE CHE DETERMINANO AUMENTO DELLE TRANSAMINASI

TRANSAMINASI

ESEMPIO di PATOLOGIA EPATICA COLESTASI: Litiasi? Patologia funzionale? Patologia pancreatica? Altro?

Condizione patologica rappresentata dal ristagno di bile all’interno della colecisti o dei canali biliari intra-epatici o extra-epatici (ad esempio, il coledoco) per malattie acute o croniche del fegato e anche del sistema biliare.

Test 1° livello

Test di colestasi

ALP (fosfatasi alcalina) enzima diffuso in vari tessuti ad organi come isoenzimi epatici, osseo, intestinale e placentare. In caso di neoplasie maligne la frazione placentare è sostituita dall’ isoenzima detto Regan

aumento fisiologico: - bambini (per l’accrescimento osseo) - gravidanza (isoenzima circolante di origine placentare) aumento patologico: - farmaci epatotossici - nelle epatopatie - in tutte le forme di ostruzione delle vie biliari

ENZIMI INDICATORI DI STASI PATOEPATICA: FOSFATASI ALCALINA

Gli isoenzimi sono quelle proteine che catalizzano la stessa reazione, ma presentano diverse proprietà molecolari e talvolta funzionali: - diversa carica elettrica - diversa solubilità - diversa resistenza ad agenti chimici - diversa resistenza ad agenti fisici - diverso pH di ambiente della reazione - diversa affinità

Le fosfatasi sono una classe di idrolasi che catalizzano la rimozione di gruppi fosfato. R-O-PO3H2 + H2O ROH + H3PO4

In pratica, rappresentano i catalizzatori biochimici della reazione di defosforilazione. In relazione al pH in cui operano, si distinguono due tipi di fosfatasi: la fosfatasi acida (ACP) e la fosfatasi alcalina (ALP).

Livelli elevati di ALP si trovano in tutte le cellule in fase di proliferazione o con attivo metabolismo (epatociti, osteoblasti, cellule epitelio intestinale, reni, leucociti e placenta). 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): - ossa - placenta - fegato - intestino Il fegato produce due isoenzimi (cellule epiteliali dei canalicoli biliari ed epatociti) che normalmente sono escreti con la bile.

Il polimorfismo della fosfatasi alcalina dipende sia da fattori genetici che da modificazioni post-traduzionali. E’ stato dimostrato che esistono tre distinti loci che codificano le diverse ALP: un locus per l’ALP intestinale, uno per l’ALP placentare e uno per l’ALP ”tessuto aspecifica” prodotta in vari tessuti, ma in particolar modo nel tessuto osseo, nel fegato e nel rene. Solo queste tre forme possono essere considerate veri e propri isoenzimi, le altre forme molecolari deriverebbero da questi isoenzimi in seguito a modificazioni post-traduzionali e post-sintetiche.

Tra i metodi più comunemente usati per lo studio degli isoenzimi della ALP , quello elettroforetico su acetato di cellulosa si è rivelato il più idoneo. In base al loro comportamento su questo supporto gli isoenzimi osteo-epatico, placentare e intestinale vengono denominati rispettivamente ALP1, ALP2 e ALP3.

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

FOSFATASI ALCALINA

Test 1° livello

Test di colestasi

γgt - GGT (gamma glutamil transferasi) enzima legato alla membrana plasmatica responsabile della sintesi intracellulare di glutatione. L’alcol etilico ne stimola la sintesi epatica

aumento: - forte negli alcolisti cronici - anche per la sola assunzione di alcool, senza epatopatie associate - colestasi - danno epatocellulare - induzione da farmaci (rifampicina, antiepilettici)

ENZIMI INDICATORI DI STASI EPATICA: GAMMA GLUTAMILTRANSFERASI

Enzima presente nella membrana cellulare di organi diversi, ma l’enzima sierico è principalmente di origine epatica. Promuove il trasferimento del gruppo chimico g-glutamilico dal glutatione ad altri aminoacidi: si trova in tutto il fegato (parenchima epatico e vie biliari) e in altri tessuti (intestino, pancreas, cervello, cuore e rene). Il glutatione (L-g-glutamil-cisteinil-glicina) è un tripeptide formato da tre unità alfa amminoacidiche.

Incrementi notevoli di questo enzima si verificano, in realtà, soltanto in corso di colestasi: tuttavia, elevate concentrazioni possono essere osservate anche in corso di somministrazione di alcuni farmaci (difenilidantoina, barbiturici oltre a tutti i farmaci in grado di provocare colestasi), nell’infarto del miocardio, nelle metastasi epatiche e nefrosi. Questo enzima, è particolarmente sensibile all'azione dell'alcool di cui può quindi rilevare la epatotossicità. In fase di guarigione da una epatite acuta, la g-GT è l'ultima attività enzimatica che si normalizza.

Pur essendo considerato indicativo di epatopatia cronica, va ricordato che la sua specificità non è assoluta, potendosi riscontrare aumenti della g-GT anche in corso di malattie renali, pancreatiche, polmonari e metaboliche (diabete mellito e ipertiroidismo). A causa di questi aumenti l’enzima viene considerato sensibile, ma poco specifico e il valore predittivo della g-GT per malattia epatica è del 30%.

FEGATO

MALATTIE CHE DETERMINANO AUMENTO DELLE GAMMA GT

FEGATO

Epatopatie Alcoliche, Metastasi Epatiche, Colestasi Intraepatica, Colestasi Extraepatica, Patologie Iatrogene, Fegato da Stasi, Epatiti, Cirrosi Biliare Primitiva

RENE

Neoplasie, Nefropatia Diabetica, Sindrome Nefrosica

PANCREAS

Carcinoma, Pancreatite Cronica

GAMMA GT

AUMENTO

DIMINUZIONE

TRANSAMINASI

X

GAMMA GT

X

FOSFATASI ALCALINA

X

BILIRUBINA

X

SALI BILIARI

X

PSEUDOCOLINESTERASI

X

TEMPO DI QUICK

X

COMPLEMENTO

X ALBUMINA

X COLESTEROLO

X

X

SCHEMA RIASSUNTIVO PER LE EPATOPATIE

Test 1° livello

Test 1° livello

L’enzima lattato deidrogenasi (LDH) catalizza la trasformazione dell'acido piruvico in acido lattico, sostanze che vengono prodotte nei muscoli quando si utilizza il glucosio. E' infatti un enzima della glicolisi, presente nella maggior parte dei tessuti e in concentrazione più elevata nel cuore, fegato, muscolo scheletrico, rene, eritrociti.

L’enzima LDH consente di ossidare il NADH a NAD+ utilizzando come molecola ossidante, al posto dell'ossigeno, il prodotto stesso della glicolisi, l'acido piruvico, che viene ridotto ad acido lattico secondo la reazione

L’enzima lattato deidrogenasi (o LDH) catalizza la seguente reazione:

L'LDH è un test poco specifico: considerato isolatamente non ha un importante valore diagnostico. Può essere misurato per valutare la presenza di un danno a livello tissutale. L‘enzima LDH aumenta in tutte le condizioni di necrosi tissutale e di malattie a carico del cuore, fegato, polmone, rene, muscoli (es. distrofie muscolari e traumi) e in alcuni tipi di anemie e di tumore (metastasi epatiche). Si conoscono 5 diversi isoenzimi della lattato deidrogenasi, che vengono analizzati quando i valori di LDH sono elevati: essi permettono infatti di interpretare in modo più accurato e specifico l'eventuale danno tissutale subito dal paziente.

LDH è un tetramero formato da due tipologie di monomeri: il tipo H, maggiormente presente nel cuore, e il tipo M, caratteristico del fegato. Dalla diversa composizione monomerica, si hanno cinque forme isoenzimatiche: LDH1, LDH2, LDH3, LDH4, LDH5 che differiscono tra loro per composizione strutturale, proprietà biochimiche e diffusione tissutale.

Distribuzione degli isoenzimi

LDH1 è prevalente nel miocardio e nei globuli rossi. Presente anche nella corteccia renale e nel muscolo scheletrico. LDH2 è prevalente nel miocardio e nelle emazie, oltre ad essere presente nel pancreas, corteccia renale, polmone e muscolo scheletrico. LDH3 è presente nei polmoni, placenta, muscolo scheletrico e pancreas. LDH4 si trova nella zona midollare renale, muscolo scheletrico, polmone e placenta. LDH5 è caratteristico del fegato. Presente anche nella zona midollare renale, muscolo scheletrico e pancreas.

PATOLOGIE VARIE ED ESAMI SPECIFICI

Test 2° livello

EPATITI AUTOIMMUNI

Test 2° livello

ESAMI EMATOCHIMICI

Test di 3° livello - valutazione preoperatoria

(specifici) Test di valutazione quantitativa di specifici aspetti di funzionalità epatica. Test complessi utilizzati per ricerche in particolare per il trapianto di fegato o per monitorare l’efficacia di nuovi farmaci in corso di epatopatia…

Clearance di xenobiotci

Clearance antipirina

Clearance aminopirina

Clearance galattosio

Clearance verde indocianina

Clearance caffeina

Metabolismo lidocaina

Una adeguata valutazione pre-operatoria

è essenziale per il trattamento di tutti i

pazienti con indicazione ad interventi

chirurgici di qualsiasi tipo soprattutto se

cirrotico.

La valutazione dell'efficienza del fegato

può essere effettuata col metabolismo

degli xenobiotici