Biochimie Clinica 2015-2016.pdf

Curs 1: Proteine plasmatice

2015-2016

Cuprins: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Structura, funcţia, sinteza şi metabolismul proteinelor plasmatice. Modificări cantitative ale proteinelor plasmatice: hipo şi hiper-proteinemii. Separarea electroforetică a proteinelor serice. Disproteinemia din reacţia de fază acută. Disproteinemia din inflamaţia cronică. Disproteinemia din sindromul nefrotic. Disproteinemia din enteropatia exudativă. Disproteinemia din gamopatia monoclonală. Disproteinemia in hipoproteinemii – hipo gama globulinemia. Deficienţa unor proteine specifice: alfa1 antitripsina, antitrombina III Markeri tumorali. Definiţie, exemple.

2

1.1. Structura proteinelor plasmatice Structural proteinele sunt formate din aminoacizi legaţi între ei prin legătura peptidică:

3

Se disting patru nivele de organizare structurală:

• structura primară (= succesiunea liniară de aminoacizi în lanţul polipeptidic) –prezintă un capăt N şi C terminal. • structura secundară (alfa-helix, foaie pliată beta) - conformaţie stabilizată prin legături de hidrogen. • structura terţiară (forma generală a unei molecule polipeptidice); domeniu (porţiune din moleculă cu structură bine definită şi conservată pentru îndeplinirea unui rol specific (ex: enzime). • structura cuaternară (structura finală a unei proteine care poate fi formată din una sau mai multe subunităţi. 4

1.2. Rolul proteinelor plasmatice

 Comun   

Sursă de aminoacizi Menţinerea presiunii coloidosmotice Sistem tampon – echilibru acido-bazic

 Specific 

 



Transport – apoproteine (lipide), albumina (bilirubină), calbindina (calciu), hepcidina, feritina (fier), ceruloplasmina (Cu) Activitate enzimatică (FA, AST) Imunitate (imunglobuline) Hemostaza (factori de coagulare)

5

1.3. Sinteza proteinelor la nivel celular

6

Loc de producere al proteinelor

 Ficat  Plasmocite – Ig  Endotelii –factori ai coagulării şi fibrinolizei

 Macrofage – componente ale sistemului complement

7

1.3. Localizarea proteinelor  După sinteza intracelulară proteinele sunt excretate în spațiul

extracelular, în torentul circulator, unde pot fi degradate de proteaze.  Timp de înjumătăţire (T1/2)= timpul în care o proteină nou sintetizată ajunge la 50% din concentraţia ei iniţială. T1/2 este important în monitorizarea tratamentului (ex: coagulare)  Proteinele plasmatice (ex. albumina) pot migra dintr-un compartiment în altul (intravascular – extravascular); ex: edeme, lichid ascitic.  Concentraţia proteinelor totale serice (6-8 g/dl) refelectă distribuţia între compartimentul intravascular şi extravascular, dar şi echilibrul între biosinteză şi degradare a proteinelor.

8

1.4. Metabolismul proteinelor

 Prin catabolismul proteinelor

rezultă peptide şi aminoacizi ce sunt utilizaţi pentru sinteza de noi proteine.  Cele mai multe microorganisme şi plante pot sintetiza cei 20 aminoacizi standard.  Animalele (omul inclusiv) au nevoie de unii aminoacizi care nu pot fi sintetizaţi, ci sunt obţinuţi din dietă.  Aminoacizii pe care un organism nu îi poate sintetiza singur, se numesc aminoacizi esenţiali. 9

1.4. Metabolismul proteinelor  Catabolismul proteinelor: 

Denaturare (acid)



Hidroliză (proteaze)

Unii aminoacizi de origine exogenă sunt folosiţi pentru biosinteză, alţii sunt transformaţi în glucoză prin gluconeogeneză, sau intră în ciclul acizilor tricarboxilici (ciclul Krebs). În lipsa hranei proteinele pot fi utilizate ca şi substrat energetic pentru susţinerea vieţii, în mod particular cele din muşchi. 1g proteine = 4 kcal. 10

11

2. Modificări cantitative ale proteinelor plasmatice. Hipo- şi hiper-proteinemiile.  Hipoproteinemia este asociată de cele mai multe ori cu hipoalbuminemia.  Hiperproteinemia este asociată frecvent cu hiperglobulinemia.  Raportul între albumine şi globuline este supraunitar în mod normal.  Modificarea raportului între albumine şi globuline se numeşte disproteinemie.  În trecut erau utilizate teste biochimice care indicau care fracţiune (albumine,

beta sau gama globuline) este modificată: testul Timol, testul Kunkel, testul cu ZnSO4) – aceste teste sunt orientative.

 Separarea electroforetică a proteinelor serice indică un sindrom, nu indică

etiologia.

12

Hipo- și hiper-proteinemiile  Valori de referinţă: PT= 6-8 g/dl

 HIPOPROTEINEMII

Aparente: hemodiluţie,  Reale:  Deficit de aport: malnutriţie, malabsorbţie  Pierderi: sindrom nefrotic, arsuri extinse, enteropatie, hemoragii.  Deficit de sinteză: insuficienţă hepatică  HIPERPROTEINEMII  Aparente: hemoconcentraţie, artefacte (staza venoasă).  Reale:  Hiperimunglobulinemie: mielom multiplu, boala Waldenstrom  Inflamaţii cronice 

13

PROTEINE TOTALE SERICE. PROTEINOGRAMA PRINCIPALELE PROTEINE PLASMATICE  Peste 100 proteine au fost izolate, purificate şi caracterizate din plasmă.  Separarea proteinelor serice în funcţie de încărcarea lor electrică şi de mărimea particulei, pe un suport semisolid, într-un câmp electric = proteinogramă.

Fracțiunea

%

g/ 100 ml

Albumina α1 globuline αβ globuline globuline globuline

52 – 60 3–5 8 – 10 12 – 14 16 - 20

3,5 – 5,5 0,25 – 0,35 0,5 – 0,75 0,8 – 1,05 14 1,1 – 1,5

Separarea electroforetică a proteinelor serice

15

Beta (beta 1,β) şi gama globulinele

16

Disproteinemia  Modificare a raportului Albumine/ Globuline. Raportul poate fi

modificat chiar şi la valori normale ale proteinemiei.

 Clasificarea disproteinemiilor: 





cu PT normale: 6 – 8 g/dl  Reacţia de fază acută, inflamaţia cronică cu PT scăzute: sub 6 g/dl  Sindrom nefrotic, ciroză, enteropatie exudativă cu PT crescute: peste 8,5 g/dl  Mielom multiplu, boala Waldenström, boala lanţurilor grele 17

4. Disproteinemia din reacţia de fază acută Reacţia de fază acută = Reacţia organismului la orice agresiune tisulară (infecţii, traumatisme, intervenţii chirurgicale, infarct, cancer, arsuri extinse).

18

Change in Plasma Concentration (%)

Change in Acute-Phase Reactants After a Moderate Inflammatory Stimulus

30,100

Serum amyloid A

30,000

C-reactive protein

700

Haptoglobin

600

Fibrinogen

500

C3

400

Albumin

300

Transferrin

200

100 0 0

7 14 Time After Inflammatory Stimulus (days)

Gabay C, Kushner I. N Engl J Med. 1999;340:448-454.

21

Proteine induse de citokine proinflamatorii Agenţi microbieni, toxine, proteine proprii degradate atrag macrofagele care produc citokine (IL1, IL6, TNF). Citokinele induc sinteza proteică la nivel hepatic, determinând: •sinteza prioritară a proteinelor de fază acută:  Proteina C reactivă  Haptoglobina  proteina serica A a amiloidului  fibrinogenul •sinteză diminuată a altor proteine:  albumina, CE

20

Proteina C reactivă (PCR)

Sintetizată de ficat ca răspuns la factorii secretaţi de macrofage şi adipocite. CRP se leagă de fosfocolina exprimată la suprafaţa celulelor apoptotice/bacteriilor şi activează sistemul complement.

21

PCR  marker de inflamaţie pentru utrmărirea evoluţiei bolii şi a eficacităţii  





tratamentului. Valaorea de referinţă este sub 10 mg/l. Creşteri:  10-40 mg/dl la gravide  40 – 200 mg/l: infecţii bacteriene (şi peste 200 mg/l), cancer  40-150 mg/dl: infecţii virale PCR reflectă mai rapid şi mai amplu (creşteri până la 3000 ori VN) reacţia de fază acută decât VSH. În primele 24 h, VSH poate fi normal şi PCR crescută, însă aceasta revine la normal mai rapid decât VSH, ca răspuns la tratament. PCRhs (high sensitive CRP) indică în domeniul valorilor de referinţă terenul inflamator al unui subiect, în vederea evaluării riscului cardiovascular: 0-2 mg/l risc scăzut, 2-4 mg/l risc mediu, 4-6 mg/l risc crescut. 22

Fibrinogenul  Sintetizat de ficat. VN= 200-400 mg/dl

 intervine în hemostaza primară – agregarea plachetară  intervine în coagulare - formarea reţelei de fibrină  Creşteri: inflamaţiile acute şi cronice

23

5. Disproteinemia din inflamaţia cronică

24

 proliferare de limfoplasmocite, sinteză de Ig, creşterea gamaglobulinelor    

(cu aspect policlonal) IgG – LES, hepatită cronică activă IgA –TBC, sarcoidoză, boala Crohn, dermatomiozită, LES IgM - ciroză biliară, LES în puseele de activitate (fază acută) cresc şi alfa 1 şi alfa β

25

6. Disproteinemia din hipoproteinemii

Nov-15

26

7. Disproteinemia din gamopatia monoclonală

27

Comparaţie între gamopatia monoclonală şi policlonală

28

8. Disproteinemia din hipo gamaglobulinemie  Hipogamaglobulinemia este o afecţiune cauzată de un deficit de limfocite B, rezultând un

deficit de imunoglobulineîn sânge. Clasificare:  Tranzitorie – la nou născut Ig G sunt scăzute până la vârsta de 6 luni, IgA până la 10 ani  Primară  Deficitul selectiv de Ig A este întâlnit la persoanele cu infecţii respiratorii frecvente, diaree cronică, parazitoze intestinale (lambliaza).  Agamaglobulinemia (Boala Bruton) este adesea caracterizată prin lipsa sintezei de imunglobuline; iar fracţiunea γ globulinelor scade sau lipseşte. Este o afecţiune genetică legată de cromozomul X, copiii afectaţi fiind foarte susceptibili la infecţii.  Hiperimunglobulinemia E - Subiecţii cu Ig E crescute pot prezenta un deficit al funcţiei granulocitelor neutrofile, fiind predispuşi la infecţii bacteriene, în special cu stafilococ.  Secundară  Malignităţi limfatice: LLC, limfom, mielom multiplu, boala Waldenström.  Pierderi de proteine: enteropatii, dermatită exfoliativă  Terapie imunosupresivă: medicamente (steroizi, ciclofosfamidă), radioterapie. 29

Diagnostic de laborator în hipogamaglobulinemie

   

Determinare de imunglobuline serice Determinarea limfocitelor B Absenţa anticorpilor specifici după vaccinare copilului Absenţa anticorpilor faţă de antigenele de grup sangvin A şi B.

30

10. Clasificarea proteinelor

1. 2. 3. 4.

5. 6. 7. 8. 9.

inhibitori plasmatici ai proteazelor (A1AT, ATIII) proteine de fază acută (CRP, amiloid A, fibrinogen,etc) proteine de adeziune sau integrine (fibronectina, vitronectina) proteine cu rol de transport (apoproteinele, feritina, transfrina, ceruloplasmina, haptoglobina, mioglobina) factori ai coagulării proteine oncofetale proteine ale apărării imune hormoni enzime 31

 11. Deficienţa unor proteine specifice:

alfa1 antitripsina (A1AT) Deficit genetic A1AT Sinteză diminuată/absentă Molecule sechestrate în ficat – Molecule instabile, degradate în circulaţie Modificări dobândite scăderi – consum creşteri – în r. de fază acută Consecinţe ale deficitului: - Emfizem pulmonar panlobular, BPOC - inflamaţie a ficatului, fibroză, ciroză, insuficienţă hepatică 32

11. Deficienţa unor proteine specifice: antitrombina III (ATIII) Deficiența AT III e o afecțiune ereditară, ce poate fi evidențiată la un pacient cu tromboze venoase recurente și embolie pulmonară. Este dobândită AD, rar AR. În insuficiența renală, sindrom nefrotic, AT III se pierde la nivel renal, crescând riscul de tromboză. Nov-15

33

12. Markeri tumorali Markerul ideal pentru diagnostic trebuie să aibă două caracterisici: a. să fie eliberat în sânge în concentraţii detectabile şi măsurabile, după ce celula s-a transformat malign; b. detecţia lui să permită identificarea precisă a ţesutului de la care provine.

Specificitatea markerilor tumorali se referă la procentul de indivizi sănătoşi sau indivizii cu afecţiune benignă în care testul dă un rezultat negativ corect. Sensibilitatea markerilor tumorali se referă la procentul rezultatelor pozitive corecte în prezenţa unei tumori.

Din păcate markeri 100% specifici şi 100% sensibili nu există. 34

Markeri tumorali cu specificitate (primară) de organ 1. Cancer mamar: CA15.3, CEA, BR27.29, 2. 3.

4. 5. 6. 7. 8. 9.

EGF receptor, Catepsina D. Cancer ovarian: CA125, AFP Cancer col uterin: SCCA, CEA, bHCG, citokeratine (CYFRA 21.1, TPA) Cancer prostată: PSA, free PSA Cancer tiroidian: calcitonina Cancer tract gastro-intestinal: CEA, CA 19.9 Cancer pulmonar: Enolaza neuron specifică (NSA), ProGRP, CYFRA 21.1 Cancer hepatic: AFP Leucemii : feritina 35

Markeri biochimici de malignitate 1. Hipercalcemia – în tumori metastatice osoase asociate cu osteoliză. 2 Creşteri ale fosfatazei alcaline pot apare în tumori ale osului; cancer hepatic – stază hepatică; carcinom paratiroidian; 3. Creşteri ale fosfatazei acide în: cancer de prostată 4. Creşteri ale lactat dehidrogenazei (LDH): tumori cu celule germinale (testicol, ovar), afecţiuni hematologice, hepatice, limfoame, melanom malign, neuroblastom. 5. Enolaza neuron specifică – TU ale sistemului nervos central, neuroblastoame şi tumori ale celulelor neuroendocrine (APUD). Acest marker este util în monitorizarea tratamentului în cancer pulmonar şi în neuroblastom. 6. Galactozil Transferaza II este o izoenzimă a galactozil tansferazei care creşte în tumori predominant gastrointestinale. În cancerul de colon se corelează cu progresia bolii. În cancerul pancreatic este un marker mai sensibil şi mai specific în diferenţierea unei tumori benigne de cea malignă, decât CEA sau alţi markeri. 7. Producerea de paraproteine - Imunglobuline (Ig) şi fragmente ale lanţurilor uşoare ale imunglobulinelor. În mielom multiplu în ser pot fi crescute atât lanţurile uşoare ale Ig cât şi proteina M. 8. Hipersecreţia de hormoni poate să apară în absenţa mecanismelor de reglare, de exemplu în cancer bronşic pot apare hormoni produşi de ţesutul tumoral, ectopic ce produce ADH, ACTH, PTH. 36

Curs 2: Enzime

2015-2016

Cuprins curs 2:

 Semnifica ia enzimelor în diagnostic  Generalit i: defini ie, rol, exprimareaăactivit iiăenzimatice  Factoriăcareăinfluen eaz ăactivitateaăenzimatic

 Izoenzime:ădefini ieăşiăimportan aălorăînădiagnostic.  Enzimeămodificateăînăpatologiaăcardiac .  Enzimeămodificateăînăpatologiaămuscular .  Enzimeămodificateăînăpatologiaăosoas .

 Enzimeămodificateăînăpatologiaăhematologic .

Semnificaţiaăenzimelorăsericeăînădiagnostic

Peste 4000 enzime au fost identificate si analizate in reactiile metabolice.

Mecanismulădeăacţiuneăalăreacţiilorăenzimatice

Factoriiăcareăinfluenţeaz ăactivitateaăenzimatic Reac iileăenzimaticeăseădesf şoar ăconformăunorămecanismeăcinetice,ăînăcareăfactoriă esen ialiăsunt:ăconcentra iaăsubstratului,ăconcentra ia enzimei,ătemperatur ă(25,ă30,ă37ă °C), pH. Activitateaăenzimatic ăseăm soar ăînăSIăînăIU/ăl.

Localizarea enzimelor la nivel celular Anumiteă esuturiăcon inăenzimeăcareă ajung în torentul circulator sangvin numaiăodat ăcuădistrugereaăloră(ex:ă es.ămuscular,ăficat). Prezen aăacestorăenzimeăînăconcentra iiă crescuteăînăserăindic ăloca iaă probabil ăaăleziuniiă(necrozei). ASAT - mitocondrii ALAT – citosol

Provenienţaăenzimelorăînăser: 1.Enzimeăăsecretateăactivăînăplasm SintetizateăînăFICATăşiăsecretateăactivăînăplasm : - Exemple: LCAT, colinesteraza, factoriăaiăcoagul rii Activitateaăsc zut ăpoateăreflectaăoăcapacitateăsc zut ădeăsintez ăaăceluleiă(Ex: CE). 2. Enzime deăorigineăexocrin Sintetizateăînă ESUTURIăGLANDULAREă mixte şiădeversateăprinăducteleă glandelor excretoare. Creştereaăactivit iiăenzimaticeăreflect ăobstruc iaăductelorăsauădistruc iaăglandei. Exemple: amilaze (salivare sau pancreatice), fosfatazaăacid ăprostatic .ă 3. Enzime intracelulare Creştereaălorăsemnific ăoăsuferin ălaănivelulă esutului,ădeălaăalterareaă permeabilit iiămembranareăpân ălaănecroz ăcelular . Amplitudineaăcreşteriiădepindeădeănum rulădeăceluleăafectateă(distruseăCITOLIZ )ădarăşiădeăfactoriăînconjur tori:ăvasculariza iaădinăvecinatateaă leziunii,ătimpulădeăînjum t ireăaăenzimei.

Enzimeămodificateăînăpatologiaăcardiac CREATINKINAZA (CREATINFOSFOKINAZA) TOTALĂ ŞI IZOENZIMELE EI CPK catalizeaz ătransferulăreversibilădeăgrup riă fosfatăîntreăcreatin ăşiăfosfocreatin ă(şiă bineîn elesăîntreăATP şiăADP). CK total V.N. = 90 – 180 U/l CK-MB V.N. < 24 U/l INDICATII: 1. Diagnosticul IM 2. Evolu iaăpost-IM, infarcte secundare 3. Diagnostic diferential cu embolie pulmonar ăşiă şocădeădiferiteăcauze. 4. Control post-chirurgical în opera iileăpeăcord. 5. Excluderea unui IM în traumatismele toracice. 6. Excludereaădistruc iilorădeă esutămiocardicălaă pacien iiăcuăintoxica iiăsevere.

Izoenzimele Creatinkinazei

   

CK creşte 6 h dup IM, atingândăunămaximădup ă18-29 ore de la producerea infarctului. În uneleăcazuriăcreştereaăCK-MBăprecedeăcreştereaăCKătotal. IMămultipleăpotăfiăreflectateădeăcreştereaăCK-MBăşiăCKătotal În unele cazuri numai CK-MB detecteaz ăunăinfarct nou,ădarănuăşiăCK total

(A). (B). (C). (D).

DeoareceăînămulteăcazuriătimpulăexactăalăproduceriiăIMănuăesteăcunoscut,ăCKăşiăCKătotalătrebuieărepetateădup ă4ăore,ă maiăalesădac ărezultateleănuăsuntăcorelateăcuăECGăsauăcuămanifest rileăclinice.

Diagnostic diferenţial

 Injec iileăintramusculare potăcauzaăcreşteriăaleăCKătotal,ăindicândăunăIMăsecundar.

(A).

 Similar laăpacien iiăcuăabces,ădup ăIM

(B).

 In embolieăpulmonar ăCK total este crescut, dar CK-MB este normal (< 24 U/l)

(C).

ComparaţieăîntreăCK total şi CK-MB la un pacient cu/ f r IM dup ăbypass coronarian Stânga: pacient cu IM Dreapta: pacientăf r IM DUP ăCARDIOCONVERSIE,ăCKMB poateăcreşteăpropor ionalăcuă num rulădeăWatt/ secund ăăaplicat. CK-MB nu este util în stabilirea diagnosticuluiădac ăs-a aplicat cardioconversia, în primele 24 ore dup ăcardioconversie.

Concluzii ValoareaădiagnosticuluiăenzimaticăînăcomparaţieăcuăECG:  Deăregul ,ămodific rileăpeăECGăprecedăcreşterileăenzimatice,ăcreştereaă CK-MB confirmând diagnosticul.  Determin rileăenzimaticeăsuntăutileăînămicroinfarcteămultiple,ă hipertrofiaămiocarduluiăşiăînăblocuriădeăramur .  Enzimeleăadeseaădetecteaz ăIMăsecundare. Valoare Prognostic :  În principiu, cu câtăesteămaiămareăzonaănecrozat , cu atât mai mare este amplitudineaăcreşteriiăenzimelor  Terapiaăeficient ătrombolitic ăpoateăduceăînăprimaăetap ălaăoăcreştereăaă enzimelor,ănumit ă“fenomenădeăspl reălocal ”,ăprinăcareăseăelibereaz ă enzimeădină esutulănecrozatăînvecinatăleziunii (nu sunt semne clinice de IM).

CK, CK-MB în afecţiuni extracardiace

În modific rileăextracardiace, postchirurgical, CK-MB NUăDEP ŞEŞTEă6%ădin CK total, dac ănuă exist ăoădistrucţieăcelular ălaănivelulămiocardului.

CK, CK-MBăînăafecţiuniăfacultative la nivelul miocardului

•Distrofie Musculară •Polimiozită •Distrofie musculară progresivă Duchenne

Inăanumiteăafec iuniăextracardiace,ăpotăapareădistruc iiăaleă esutuluiămiocardic. In serulăpacien ilorăcuăafectareăaămiocardului,ăCK-MB dep şeşteă6% din CK total.

Dinamica enzimelorădup ăproducereaăIM

Transaminazele: ASAT-ALAT 

  

Transaminaza Glutamic-Oxaloacetic (ASAT=AST=GOT) esteăabundent ăînăinim ,ă ficat,ăînămuşchiulăscheletic şiămaiăpu inăexprimat ăînărinichiăşiăpancreas.ăCreşteădup ă infarctămiocardicăînă48ădeăoreădeălaăproducereaălui,ăînăaritmii,ăanginaăsever ,ăşiăînăcitoliz ă hepatic . Transaminaza Glutamic-Piruvic (ALAT=ALT=GPT) esteăabundent ăînăficat, rinichi şiămaiăpu inăabundent ăînămuşchiulăscheletic.ă Cândăceluleleăhepaticeăsuntădistruseăprinăcitoliz ,ăGOTăşiăGPTăcrescălaădebutulăbolii.ăÎnă hepatiteătransaminazeleăcrescăcuă2ăs pt mâniăînainteaăapari ieiăicterului. De asemenea, transaminazele sunt utile pentru decelarea unei ciroze active, sau a unei obstruc iiăbiliare.

Proteine specifice crescute în infarct miocardic  Troponina – creşteăînăIM,ă

post chirurgical pe cord deschis,ădup ătratamentă trobolitic  Albumina modificat ăprină ischemie (nuăprinănecroz ă celular ) are valoare în diagnosticulădiferen ialăală durerii precordiale cauzate de infarct,ădeăoăalt ăcauz ăaă durerii precordiale (nevralgie).  Mioglobina – nu e specific

LDH = Lactat dehidrogenaza  Catalizeaz ăreac iaăreversibil ăîntreăacidul

piruvicăşiăacidulălactic. LDH: 230-450 U/L.  Fiind con inut de multeă esuturi, LDH este eliberat în circula ia sanguin atunci când celulele sunt afectate sau distruse; din acest motiv, testul este folosit cu rol de marker general pentru afec iunea celulelor. LDH totalăpoateăfiăseparatăînă5ăfrac iuni.  LDH-1 – inim  LDH-2 – celulele sistemului reticuloendotelial, hematii  LDH-3 - pl mâni  LDH-4 – rinichi,ăplacent ,ăpancreas  LDH-5 – ficat,ămuşchiăscheletic.  LDH-2 obişnuităesteămaiămareădecâtă

celelalteăfrac iuni.

CreşteriăaleăLDH:                

Infarct miocardic, pulmonar Infarct renal accident cerebrovascular boal ăcardiopulmonar boal ăhepatic anemie hemolitic anemieămegaloblastic Transfuzii cu sânge de grup incompatibil pancreatit ăacut obstruc ieăintestinal traum ămuscular infec ieăcuăvirusăEpstein Barr (EBV) infec ieăcuăCytomegalovirus (CMV) Neoplasm Hipotiroidism administrarea de medicamente: anestezice, aspirin , narcotice

LDH în boli hematologice





In anemia megaloblastic - LDH este de 5 pân ăla 10 oriăvalănormal ; reticulocite sc zute; hematii normocromeăşiămegalocite. Diagnostic: determinare vit B12/acid folic; Testul Terapeutic cu vitamina B12, adm im

Enzime implicateăînăpatologiaămuscular  1/3ădinăgreutateaăcorpuluiăesteăreprezentat ădeămuşchi.  Muşchiiăcon inăizoenzimeleăCK-MM, LDH 5, şiăASAT, aldolaza  În multeăcazuriăamplitudineaămodific riiăenzimelorădepindeădeăirigareaă esutuluiăşiă

activitateaă esutului.

 Efortulăfizicăînăexcesăduceălaăhipoxieăşiăşocă(datoratăhipoxieiăgeneralizate),ăinjec iiă

intramusculareăcuăpenicilin ,ătetraciclin ,ădiazepam,ăantiaritmice.

 Dermatomiozita – în fazaăacut ASAT, LDH, CK sunt crescute. Tratamentul cu

CORTIZONănormalizeaz ăniveleleăserice.  Distrofiaămuscular ăprogresiv ădeătip Duchenne  Hipertermia malign (1:50 000 anestezii) cauzateădeăhalotan,ăsuccinilcolin ,ăxilin ,ă diazepam, barbiturice.  Mecanism: la anumi iăsubiec i esteădeclanşatăunăefuxărapidădeăcalciuădinădepoziteleă intracelulareăînămioplasm ,ăducândălaăcontrac ieămuscular ărapid ăşiăsus inut .ă Poateăduceălaăacidoz ă(acidălactic).ăTratment: antagonişti de calciu.  Clinic: tahicardie, tahipnee, rigiditate muscular ăşiăhipertermie (41-42 °C). CK şi ASAT crescuteăconfirm diagnosticul.

Distrofia musculară progresivă de tip Duchenne

CK

şi aldolaza la femeile purtătoare ale defectului genetic sunt crescute.

Polimiozita şi dermatomiozita Inflama iaă esutuluiăconjunctivă (dermatomyositis) tipic produce o roşea ăviolacee.ăFrecventăaceastaă afecteaz ătegumentulăexpusălaăsoareă (roşea ăheliotropic ) şiăesteă caracteristic ăînădermatomiozit .

Polimiozita esteăunătipădeăinflama ieă cronic ămiopatic .

Enzime implicateăînăpatologiaăosoas

Laănivelulăscheletului,ădou ăproceseăauălocăînădecursulăvie ii: 1. Modelareaăosoas - pân ălaăatingereaăvârfuluiădeămas ăosoas ă(maxălaă40ăani) 2. Remodelareaăosoas ă– toat ăvia a,ăresponsabilădeăreînnoireaă esutuluiăcompactă(2%ăpeăan)ăşiă spongios (9% pe an) Dou ătipuriădeăceluleăsuntăimplicate:ăosteoblastele (formareăosoas ) şi osteoclastele (resorb ieă osoas ).

Boli metabolice osoase  Rahitism

 Hiperparatiroidism  Osteoporoz  boala Paget  Hipertiroidism  procese tumorale – osteoformare/ osteoliza  sarcom osteolitic (S. Ewing, reticulosarcom):ăfosfatazaăalcalin ătotal ă

în valori normale.  metastazele carcinoamelor mamare,ădeăprostat :ăfosfatazaăalcalin ă total ăcrescut .

Enzime produse de celulele osoase:

 Fosfataza alcalin ă– osteoblaste. Scade în:    

deficien aădeăvitamin C (forme severe) Hipotiroidism instalatăînăcopil rie dup ăperfuzieăcuăEDTAăadministrat ăterapeuticădup ăintoxica iaăcuăPb. pacien iădializa i

 Fosfatazaăacid - osteoclaste, prostat .ăCreşteăîn: 

Cancerămamar,ăboal ăGaucher disease, cancer de prostat .

Curs 3: Metabolismul lipoproteinelor

2015-2016

Cuprins Curs 3:

 Structura generală a lipoproteinelor  Lipide şi lipoproteine – transport, clasificarea lipoproteinelor,    

semnificaţie funcţională Transportul lipidelor sub forma de chilomicroni Transportul lipidelor sub forma de VLDL Transportul retrograd al colesterolului Explorarea în laborator a profilului lipidic.

Structura generală a lipoproteinelor  Grăsimile nu sunt solubile în sange

 Grasimile se asociază cu compuşi hidrosolubili  Structura: 



Înveliş:  apolipoproteine (A,B,C,E)  Colesterol liber  Fosfolipide Miez:  Esteri de colesterol  Trigliceride

Structura colesterolului şi a trigliceridelor Cholesterol

Triglycerides = TG

B-48

TG

Apo-E

Chylomicron VLDL

A-I A-II

B-100

C proteines

TG

Apo-E

CE

CE C proteines

CE

LDL A-I

B-100

CE A-II

HDL

Lipoproteine – mărime şi densitate

Imaginea la microscop electronic a lipoproteinelor native

B100 B48

t= 4

t= 6

t= 8

t=24

dr. Manuel Castro Cabezas

T0

VLDL

T4

T8

T12

T24 1

IDL

LDL HDL LPFS

25

LDL, LPR-R

Formarea Chilomicronilor B-48

Apo-E B-48

TG

A-I

TG

A-II

CE

CE C proteinen

Apo-E

Transportul lipidelor de natură exogenă Chilomicronii •Acizii biliari acţionează asupra lipidelor la nivelul intestinului subţire; • Acţiunea lipazei pancreatice duce la acizi graşi liberi, care vor fi incorporaţi în chilomicroni şi vor fi preluaţi în limfă la nivelul vilozităţilor intestinale. • Chilomicronii sunt formaţii la nivelul mucoasei intestinale. Conţin trigliceride (TG), colesterol (Col), vit. A,D,E,K; • Din limfă, chilomicronii ajung în torentul sanguin prin ductul toracic (deasupra ficatului). t(½) = 5-20 min.

Formarea Chilomicronilor

Apo E-R

Fatty acid

Transportul lipidelor endogene – VLDL este format în ficat VLDL B-100

Apo-E

TG CE

C proteines

Formarea VLDL în ficat  Prin redistribuire internă TG şi EC sunt împachetaţi în complexe VLDL.

 VLDL conţin apo B-100 şi sunt transformaţi de către LPL în resturi de

VLDL (=IDL).  t(½) = 0.5-1 h;  Soarta IDL:  Preluaţi de ficat (via receptori pt. apo B100-apoE);  Majoritatea se transformă în LDL.

Apo E-R

=IDL

LDL Colesterol – transportul colesterolului de la ficat spre ţesuturi

CE B-100

LDL

LDL-cholesterol

 LDL reprezintă 70% din colesterolul total;  Complexele de LDL sunt preluate de celule prin intermediul

receptorilor pentru LDL;  ¾ este utilizat de ficat şi organe care au nevoie de colesterol ca materie

primă pentru sinteza unor noi compuşi - hormoni (ovar, testicole, adrenale);

Rolul colesterolului

 Sinteza de biomembrane;  Sinteza hormonilor steroizi la nivelul glandelor adrenale şi

gonadelor (ovar, testicole)  Sinteza acizilor biliari.  Sinteza vitaminei D.

Acizii biliari

HDL şi transportul retrograd al colesterolului A-I

CE A-II

HDL

LDL, LPR-R

Metabolismul trigliceridelor

Formarea trigliceridelor şi transformarea lor în acizi graşi liberi

Catabolism of fatty acids

Calcul indirect al LDL colesterol cu formula Friedewald

LDL Col = Total Col – (VLDL + HDL) LDL Col = Total Col – (TG/5 + HDL)

Formula Friedewald  TC = HDL-C + LDL-C + VLDL  VLDL = (Trigl/5)  Este validă numai la valori ale Tg < 400 mg/ dl  Trigliceride > 400 mg/dL, mulţi chilomicroni  VLDL

Formule:

 Lipide totale: (2,25 x TCol) + TG + 90  LDL Chol: TCol- (TG:5 + HDL)  VLDL = TG:5

Ultracentrifugarea     

Eprubete de 10 ml 3.5 ml plasma Separarea se face în gradient de densitate; Centrifugare la 36,000 rpm 22 ore Se separă fiecare fracţie şi se măsoară raportul între colesterol / trigliceride  VLDL: raportul col/trigliceride 1: 2,5

Valori de referinta

 Cholesterol < 5,0 mmol/L

(< 200 mg/dl)

 Trigliceride < 2,0 mmol/L

(< 180 mg/ dl)

 HDL-chol > 1,55 mmol/L

(> 35; > 45 mg/dl)

 LDL-chol:

(70 – 130 mg/dl)

3,5-4,4 mmol/L

 Apo B: Bărbaţi: 0.63-1.88 g/l; Femei: 0.56-1.82 g/l  Apo A1: Bărbaţi: 1.09-1.84 g/l; Femei:0.60-2.28 g/l

Curs 4: I. Dislipidemii primare şi secundare II. Anomalii ale metabolismului carbohidraţilor şi acidului uric

2015-2016

Conţinutul cursului:   

  

Dislipidemiile primare. Dislipidemiile secundare. Dezechilibre ale metabolismului carbohidraţilor: hiper şi hipoglicemia Explorări de laborator în metabolismul carbohidraţilor. Dezechilibre ale metabolismului purinelor: hiperuricemia. Guta. Explorări de laborator.

Hiperlipemia Primară sau secundară?  Antecedente familiale privind hiperlipoproteinemia  Clasificare:

Hipercolesterolemia  Hipertrigliceridemia  Hiperlipemia mixtă (colesterol + trigliceride crescute)  Primară (= dobândită): (frecvenţa)  Hipercolesterolemia familială 1:400 (het), 1:106 (homo)  Hiperlipemia familială combinată (1:300)  Dis-b-lipoproteinemia (1:5000)  Hipertrigliceridemia familială (1:500)  Simptomatologie: xantoame, intoleranţă la glucoza orală, afecţiuni ale metabolismului lipidic depistate în copilărie. 

Lipidograma=separarea electroforetică a lipoproteinelor

Lipoproteina

Migrare

Conţinut în apoproteine

Conţinut în proteine

Conţinut în colesterol

Conţinut în trigliceride

Chilomicroni

Origine

A, B48, C,E

1%

6%

87%

VLDL

Pre-beta

A, B100, C, D, E

8-10%

8-13%

64-80%

IDL, LDL

Beta

B100

20%

45%

10%

HDL

Alfa

A, C, E

48%

20%

2-5%

Hiperlipemia Primară sau secundară?  Secundară: (mai frecventă!)

Diabet zaharat  Hipotiroidism  Sindrom nefrotic  Boli hepatice  Graviditate  Exces de alcool  Contraceptive orale  Dietă bogată în colesterol şi lipide  Symptome: xantoame, intoleranţă la glucoză, afecţiuni ale metabolismului lipidic depistate în copilărie. 

Clasificarea dislipidemiilor primare

LPL+cofactor

FH FCH

FDB FCH FHT

Aspectul serului la pacienţi cu dislipidemie, în diferite tipuri de hiperlipoproteinemii, după clasificarea OMS

Hipertrigliceridemia

Fam.dys-b-lipoproteinemia Fam. Hypertriglyceridemia Fam. combined hyperlipemia (FCH)

LPL or apo C-II defect

Hipertrigliceridemia primară 







Deficienţă de LPL sau co-factor TYPE II: triglicerides (23-287 mM) (1:106)  Clinic: pancreatită acută , hepato-, splenomegalie, nu e supraponderal, xantoame, lipemia retinalis Hipertrigliceridemia familială TYPE IV (1:500)  supraproducţie VLDL-Tg Hiperlipemia familială combinată (FCH) TYPE IV, IIB, V (1:3000)  supraproducţie de apo B-100 asociată cu VLDL  In 1-2% din populaţia generală, fără xantoame! Dis-b-lipoproteinemia familială TYPE III (1:5000)  Isoforma apo E2 (E2/E2) care e un ligand slab;  E2/E2 in 1% din populaţie;  creşterea chilomicronilor şi a VLDL (pre-b si b - resturi de chilomicroni);  Xantoame, obezitate, boli cardiovasculare!

Aspecte clinice

Hipercolesterolemia

Hipercolesterolemia

 Hipercolesterolemia familială - Tip IIa  Hiperlipidemia familială combinată -Tip IIb   

LDL şi IDL sunt crescute VLDL crescut Mutaţii în domeniul ligandului a apo B-100

Familial hypercholesterolemia

Familial ligand-defect apo B

Cauze genetice ale FHC

 Mutaţii în receptorii pentru LDL (LDLR)

1: 500 in populaţia generală,  1:20 pacienţi cu infarct miocardic (MI)  Mutaţii în ApoB 

 Caracteristici clinice:    

Arcus cornealis Tendon xantomatos Xantelasma Incidenţă crescută a infarctului miocardic. 85% din heterozigoţi fac IM până la vârsta de 60 ani.

Aspecte clinice ale hipercolesterolemiei

Hipercolesterolemia Cauze secundare     

Hipotiroidism: LDL, IDL crescute Sindrom nepfrotic: creşte LDL, probabil datorită creşterii producţiei de VLDL DZ Graviditate Colestaza:  Obstrucţie extrahepatică sau intrahepatică cauzate de litiază sau tumori  Colesterol > 10.4 mmol/L  Lipoproteine anormale - Lp-X, conţin colesterol şi lecitină (nu şi apo B)  Lp-Y conţine triglyceride şi apo B.

Tratmentul hipercolesterolemiei Hyperlipoproteinemia

Type I (rar)

Aspectul Serului

Controlul dietei

Strat cremos deasupra

Type IIa

LDL

Sechestranţi e acizi biliari, statine, niacină

Clar

Type IIb

LDL and VLDL

Statins, niacin, fibrate

Clar

Resturi de Chilom

Fibraţi, statine

Tulbure

VLDL

Fibraţi, niacină, statine

Tulbure

VLDL and Chylomicrons

Niacina, fibraţi

Strat cremos deasupra & tulbure

Type IV Type V (rare)

   

Tratment

Chilomicroni

Type III (rare)



Lipoproteina crescută

Statine: inhibitori de HMG-CoA reductaza; creşterea clearance-ului LDL prin creşterea receptorilor pentru LDL, scăderea producţiei endogene de colesterol. Fibraţi: stimulează LPLipaza, creşte clearance-ului lipoproteinelor bogate în trigliceride Niacina: scade sinteza de VLDL în ficat; creşte sinteza HDL Estrogenii: cresc receptorii pentru LDL, creşte HDL. Colestiramina – nu se absoarbe din intestin, acţionează prin legarea sărurilor biliare interferând cu re-absorbţia lor în intestinul subţire. Este stimulată preluarea hepatică a LDL, scăzând LDL seric.

Hipolipemia

 I. Hipolipoproteinemia primară: 

I.1. Hipo-alfa-lipoproteinemia: 



deficienţa de LCAT deficiency, boalaTangier

I.2. Hipo-beta-lipoproteinemia:  

a-beta-lipoproteinemia, deficienţa de apo B

 II. Hipolipoproteinemia secundară

Hipolipidemia alfa primară Deficienţa de HDL  Boala Tangier  

< 50% HDL, apo A-I şi apo A-II Mutaţie în ABCA1, blochează efluxul de colesterol de la periferie

 Deficienţa de LCAT       

HDL scăzut (AR) Clinic: cornee opacă la o vârstă tânără Colesterol neesterificat şi acumulare de fosfolipide în microcirculaţia renală. Proteinurie TG = 2.3-11.2 mmol/L ( x87.65 mg/dl) şi colesterol (< 13 mmol/L; x 38.66 mg/dl) LDL bogat în trigliceride HDL anormal: formă ovalară a particulei, cu membrana bistratificată.

Boala Tangier

 Autosomal recesivă

 Amigdale mari, portocalii,cu acumulare de

grasime (acumulare de EC)  Neuropatie  Splenomegalie  Infiltraţie corneană 

Sursa: http://cogancollection.nei.nih.gov/

Boala Tangier cauzează depunerea de colesterol în macrofage (datorită deficitului de eflux de colesterol de la periferie) şi absenţa HDL matur.

I.2. Hipolipidemia primară beta Deficienţa de apo-B  A-b-lipoproteinemia : mutaţie    

 

în apo B sau deficit de apoB;

Mutaţie în MTTP (microsomaal triglyceride transfer protein) Homozigoţii au probleme: absenţa CM, VLDL şi LDL în plasmă Lab: Triglic < 0.12 mmol/L (<10 mgdl), TCol< 2.3 mmol/L (<90 mg/dl) Probleme cu absorţia lipidelor Acantocite (Col/PL ratio crescut), degenerarea retinei Normal la naştere, steatoree, încetinirea creşterii

 Hipo-b-lipoproteinemia familială 

La heterozigoţi apo B şi LDL au 50% din nivelul normal

 Retenţia de chilomicroni  

La nounăscut: intestinul nu produce CM LDL şi VLDL sub 50% din normal

Hipolipidemia secundară

caşexie (cancer) utilizarea rapidă a LDL: boli mieloproliferative malabsorbţie intestinală dezechilibre imunologice: crioglobuline, globuline din mielom: complexe Ig-lipoproteine  pierdere de lipoproteine în enteropatii    

II. Explorări de laborator a

metabolismului carbohidraţilor

Secreţia de insulină şi glucagon este reglată de glucoză

Insulina: hormon polipeptidic, secretat de celulele beta ale insulelor Langerhans pancreatice. Împreună cu ficatul, ţesutul adipos, ţes. muscular şi alte celule ţintă menţine nivelul constant al glicemiei în sânge. Când insulina este eliberată din celulele pancreatice, cantităţi echimolare de peptid C sunt eliberate în acelaşi timp. Acţiunea insulinei: Reduce producţia de glucoză hepatică prin: Scade glicogenoliza. Glucagonul şi adrenalina mobilizează glucoza din glicogen prin activarea fosforilazei hepatice. Insulina are efect contrar acestora. Reduce gluconeogeneza antagonizând cu glucagonul. Stimulează transportul şi captarea glucozei în celule (ţesuturi), cu excepţia creierului, ficatului, eritrocitelor. În ţesutul adipos insulina reduce eliberarea acizilor graşi liberi şi stimulează depozitarea trigliceridelor.

Explorari de lab ale metabolismului carbohidraţilor



Insulina şi peptidul C sunt sintetizate echimolar

HbA1c

HbA1c

Avg. Blood Sugar

HbA1c (%)

(mmol/L)

(mg/dL)

5

5.4 (4.2–6.7)

97 (76–120)

6

7.0 (5.5–8.5)

126 (100–152)

7

8.6 (6.8–10.3)

154 (123–185)

8

10.2 (8.1–12.1)

183 (147–217)

9

11.8 (9.4–13.9)

212 (170–249)

10

13.4 (10.7–15.7) 240 (193–282)

11

14.9 (12.0–17.5) 269 (217–314)

12

16.5 (13.3–19.3) 298 (240–347)

Hiperglicemia         

Diabet zaharat- deficienţă de insulină Stress -adrenalin Sindrom Cushing – cortizol în exces Feochromocitom –asoc cu HTA, neurofibromatoză Insuficienţă renală cronică Glucagonom Pancreatită acută Terapie Diuretică Acromegalie – creşte STH (hormonul de creştere)

Clasificarea DZ

Insulinodependent: Tip 1 Debut în copilărie, scădere în greutate, evoluţie rapidă spre moarte în absenţa tratamentului cu insulină. Frecvent apare ceto-acidoza. Cauze: genetice- asociate cu prezenţa HLA DR3 şi DR4. Infecţia virală reprezintă o legătură probabilă între prezenţa celulelor beta cu defecte structurale (înnăscută) şi răspunsul autoimun declanşat faţă de acestea (Ac faţă de celulele insulare). Non-insulinodependent: Tip 2 , obez şi non-obez. Debut la maturitate, simptomatologie mai puţin marcată decât tipul 1, asociat frecvent cu obezitate. Poate fi controlat cu dietă şi medicaţie orală hipoglicemiantă. Tendinţă mai redusă spre ceto-acidoză decât la tipul 1.

Cauze: genetice, probabil mai importante decât în tipul 1, frecvent asociat cu rezistenţa tisulară la efectele insulinei. Obezitatea e asociată frecvent în aceste cazuri. Diabet secundar asociat cu: boli pancreatice, boli endocrine (sdr. Cushing), medicamente, defecte ale receptorilor pentru insulină, ş.a.

Modificări metabolice în DZ necontrolat

La baza modificărilor metabolice se află deficitul relativ sau absolut de insulină. Acesta duce la: Hiperglicemie cauzată de:  

   

Creşterea producţiei hepatice de glucoză. Insulina deficitară nu se opune acţiunilor glucagonului ş.a. hormoni. Utilizarea deficitară a glucozei la nivel periferic. Cresc acizii graşi liberi (AGL) intracelular, fiind utilizaţi preferenţial de celulă ca material energetic, inhibând utilizarea glucozei. Deficitul de insulină scade captarea glucozei la periferie. Creşte concentraţia plasmatică a acizilor graşi liberi, corpilor cetonici, trigliceridelor. Deficitul de insulină induce lipoliza în ţesutul adipos- eliberare de AGL în circulaţie Creşterea AGL în circulaţie stimulează sinteza hepatică de corpi cetonici şi trigliceride.

Simptomele DZ şi criteriile de diagnostic Simptome: poliuria, polidipsia, glicozuria (când se depăşeşte capacitatea de reabsorbţie tubulară renală a glucozei – 160-180 mg/dl), scădere în greutate, infecţii frecvente (inf. Urinare legate de glicozurie). Criterii de dg: glucoza în sânge venos peste 140 mg/dl (random) sau peste 120 mg/dl (a jeun). Sinteza corpilor cetonici: In adipocit: TG prin lipoliză sunt transformate în AGL şi glicerol. AGL sunt transportaţi în plasmă spre ficat. În ficat: AGL au două posibilităţi. Fie sunt utilizaţi pentru sinteza de TG şi apoi VLDL (care părăsesc ficatul), fie prin beta-oxidare sunt degradaţi la acetil-CoA din care sunt sintetizaţi corpii cetonici. Aceştia ajung în plasmă.

Complicaţii acute ale DZ:

Coma (pre-coma): hipoglicemia, ceto-acidoza, coma hiperosmolară noncetonică, acidoza lactică.  Infecţii  Neuropatie acută Hipoglicemia: este cea mai frecventă consecinţă a inconştienţei pacientului care ia insulină. Poate apare şi la pacienţi trataţi cu sulfoniluree. 

Cetoacidoza apare mai frecvent la DZ tip 1 netratat, sau prost tratat sau în prezenţa unor factori favorizanţi: infecţii urinare, acestea crescând secreţia hormonilor antagonici insulinei. Caracteristici: - Hiperglicemia care determină: Pierdere de Na şi deshidratare (hipovolemie) Pierdere de K. Deşi K este pierdut, la nivelul plasmatic K poate fi crescut datorită extravazării K intracelular, proces cauzat de: acidoză, şi a faptului că insulina în mod normal conduce K din extracelular în spaţiul intracelular. Creşterea depleţiei de K din celule accentuează pierderile urinare de K. Depleţie de fosfaţi - Creşterea corpilor cetonici duce la: Cetonurie şi miros caracteristic al halenei Acidoză metabolică severă Hiperventilaţie (Kussmaul) – consecinţă a încercării organismului de a compensa acidoza metabolică. - Tulburări de cunoştinţă – legate de tulburările metabolice.

Coma hiperosmolară non-cetonică – apare la persoane în vârstă, cu DZ tip 2. Patogeneză obscură dar multe cazuri sunt asociate cu ingestia crescută de carbohidraţi (ex: băuturi dulci). Aceto-acidoza este absentă.

Hiperglicemia (ex: glicemia – 900 mg/dl) → diureză osmotică → depleţie de apă şi electroliţi (pierderea de apă e mai mare decât cea a Na) → hipernatremie (50% din pacienţi au Na peste 150 mmol/l). Deshidratarea → creşterea ureei peste 20 mmol/l. Creşte osmolalitatea plasmei. Acidoza lactică – rară cauză de acidoză metabolică la diabetici. E legată de utilizarea biguanidelor (fenformin, metformin). Glicemia poate fi crescută, scăzută sau normală.

Complicaţii cronice ale DZ: 

   

Retinopatia diabetică Nefropatia diabetică: proteinuria e importantă. Neuropatie diabetică: somatică şi autonomă. Ateroame ce apar mai recent şi mai extensiv decât la persoanele făra DZ. Piciorul diabetic cauzat de afecţiuni neuropatice şi ischemie legată de prezenţa ateroamelor.

Hipoglicemia 

  

 

Insulinom Hipotiroidism Hipopituitarism – măsoară LH/ FSH, prolactin, TSH Boala Addison – insuficienţă adrenală; testează cu ACTH inj şi măsoară cortizolul în ser şi urină 30 min şi 60 min după injecţie supradoză de Insulină Inaniţie

III. Anomalii ale metabolismului acidului uric

Perturbarea metabolismului uraţilor  acidul uric este produsul oxidativ final al

metabolismului purinelor şi este eliminat pe cale renală.  70% din acidul uric este eliminat prin rinichi iar în 5-25% din cazuri disfuncţiile renale (insuficienţa filtrării renale) duc la hyperuricemie.  Excesul de acid uric poate duce la un tip de artriră numită gută.

Hiperuricemia. Guta.  Hiperuricemia poate rezulta din:   

aport crescut de purine (carne de vânat), aport crescut de fructoză excreţie scăzută la nivel renal.

 Excesul de acid uric în sânge poate duce la o formă de litiază renală

datorită precipitării uraţilor în rinichi.

Explorări de laborator

 artrită monoarticulară în pusee la intervale de timp  inflamaţie maximă în 24 ore  răspuns eficient la colchicină, cu reducerea inflamaţiei la nivel sinovial  afectarea unilaterală a articulaţiei metatarsofalangeale  Hiperuricemia  CHISTE subcorticale osoase pe radiografie  Lichid sinovial steril obţinut din articulaţia afectată, în timpul unui

puseu acut

Hipouricemia

 Valori scăzute ale acidului uric sunt asociate cu scleroză multiplă.

 aport scăzut de zinc (din dietă) duce la scăderea acidului uric, efect mai

pronunţat la femeile care iau contraceptive.

 Sevelamer, medicament indicat pentru prevenţia hiperfosfatemiei la

pacienţii cu insuficienţe renale cronice, poate reduce semnificativ acidul uric.

Curs 5: Explorări de laborator în patologia gastrointestinală 2015-2016

Conţinutul cursului 5:  A. Explorarea ficatului:     

teste indicatoare ale procesului inflamator; teste indicatoare ale citolizei hepatice, teste indicatoare ale sintezei proteice, teste indicatoare ale colestazei. caracteristici ale metabolismului bilirubinei.

 B. Explorarea pancreasului.  C. Explorarea tractului gastrointestinal.

A. Explorarea ficatului

Funcţia ficatului. Rolul ficatului în:  -sinteza proteic  -metabolismulăcarbohidra ilor  -metabolismul lipidelor  -secre iaăbiliar  -coagulareăşiăfibrinoliz  -inactivarea unor hormoni  -detoxificare (metaboliti, medicamente) Leziuni morfopatologice la nivelul ficatului:  -a. Inflamatie  -b. necroz  -c. fibroz  -d. steatoz  -e. colestaz  -f. procese tumorale

a. Teste indicatoare ale procesului inflamator

    

Teste careăindic ăinflama iaă–infiltra iaăplasmocitar ăsintezaădeăIg globulinele Hepatit ăCronic – Ig G Ciroz ăBiliar - Ig M Hepatopatieăalcoolic - IgA Pozitivarea testelor de disproteinemie (Takata, Tymol, sulfat de Zn)

ăgama

Cauze:  Rubeola, CMV, Epstein Barr  Intoxica iiăcuă– Chloroform, Pyrimidifen  Hepatit (A,-B,-C,-D,-E)  Ciuperci toxice  Litiaza  Porfiria Cutanata Tardiva  Hepatit ăalcoolic

b. Teste care indică citoliza hepatică Teste care indica creştereaăpermeabilit iiăcelulare  ASAT, ALAT – intracelular  LDH 4,5  OCT(ornithine carbamoyltransferase), SDH (succinate dehydrogenase), ICDH (isocitrate dehydrogenase) Amplitudineaăcreşteriiăenzimelorădepindeăde:  num rulăceluleorăimplicate  gradulădistruc ieiăcelulare  Vasculariza iaă esutuluiădistrus  Existen aăbariereiăinflamatoare  Timpădeăînjum t ireăalăenzimelorăînăplasm  Hepatita Viral Acut - creşteriădeă10-50x; în special ALAT  Hepatita Cronic - creşteriăîntreă5-20x  - creşteriăstabile- 2-3x;  - acutizarea e marcat ădeăcreştereaăASAT  Hepatopatieăalcoolic - 5-10 x, în special ASAT  Ciroz ăhepatic – valoriănormaleăsauăuşoareăcreşteri  Procese tumorale - creşteriăuşoareăaleăASATă(leziuniănecrotice)  Necrozaăacut (intoxicati cu ciuperci, organofosforice) - creşteriămari 100x

c. Teste care indică sinteza proteinelor Testeăcareăevalueaz ăsintezaăproteic  Albumine  Nuăsuntăutileăînăinsuficien ăacut ăhepatic  In ciroz ăcuăascit ,ăparteădinăalbumineătrecăînăfluidulăascitică(sc zândăînăsânge)  Colinesteraza (Che)  Intervalăbiologicădeăreferin ălarg;ăoăsingur ădeterminareănuăesteărelevant  Sc dereaăCheăreflect ăoăsc dereăaăsintezeiăproteice  -↑ALORIăSC ZUTE:ăaparăînă:  apar în anemii severe  malnutri ie,ămalabsorb ie  reac iaădeăfaz ăacut (caădeăexempluălaăpacienteăcuăavortăsepticăşiăînăprimeleăzileă dup ădebutulăinfarctuluiămiocardic)  Hipotiroidism, hepatita cronica, ciroza  intoxicatia cu organofosforice 

 

-VALORI CRESCUTE: apar în: obezitatea de tip abdominal  HLP de tip IIb, IV, V  sindrom nefrotic  hipertiroidism  Timp de Prothrombin (PT) sau Timp Quick (QT)- (fVII) pt fVII - T/2 scurt 6-8ăore.ăutilăînăinsuficien ăhepatic ăacut .ă

d. Teste care indică COLESTAZA  FAL (Fosfatazaăalcalin ătotal )  Acizi biliari serici- specific pt. boli of hepatobiliare  GGT (Gamma glutamyl transferaza)  Obstruc ieăBiliar  Distruc iiăHepatocelulare  ↑aloriăcrescuteăaparăşiăîn: alcoolism, barbiturice, fenitoin , rifampicin

 5Nt (5 nucleotidasis)  Obstruc ieăBiliar  Spre deosebire de GGT, nu este afectat ădeăagen iă inductori ai sintezei la nivel microsomal al GGT

e. Teste care indică fibroza hepatică - Fibrotest  FibroTest, cunoscut în SUA sub numele de FibroSure, este un

biomarker patentatăcareăutilizeaz ărezultateleăaă6 teste din ser, care vor genera un SCOR care este corelat cu gradul de afectare (fibrozare) a ficatului, la persoane cu diferite boli hepatice.

 FibroTest areăaceeaşiăvaloareăprognostic ăcuăBIOPSIAăHEPATIC .  FibroTestulăaăfostăevaluatăînărela ieăcuăbiopsiaăhepatic (considerat ă

caăşiăgold standard înăevaluareaăşiăprognosticulăboliiăhepatice) pe unănum rămareădeăpacien iăcuă hepatit C, hepatit B,hepatopatia alcoolic , hepatopatiaănonalcoolic ăşiăînăpopula ia general .

 FibroTestul a fost validat pentruădiagnosticulăini ialădeăfibroz .  În 2006, AutoritateaăSanitar ăNa ional ăFrancez ăaărecomandată

utilizareaăfibrotestuluiăcaăprim ălinieădeăstabilireaăaădiagnosticuluiădeă fibroz ăhepatic ălaăpacien iiănetrata i, cu hepatit ăviral ătipăC.ăÎn 2008 aăfostăfolosit ălaăpesteă350.000 pacien i.

SCORUL FibroTest

Scorul FibroTest-ului este calculat pe baza rezultatelor a 6 markeri biochimici serici: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Alfa 2 macroglobulina Haptoglobina Apolipoproteina A1 GGT Bilirubina totala ALAT The FibroTest score (in this case 0.88) may indicate the presence of cirrhosis.

Derivate ale FibroTestului:

 Patru alte teste derivate pot fi cuprinse în pachetul FibroMax:



ActiTest: diagnosticul leziunilor necrotico-inflamatorii pentru hepatit ;



SteaoTest: diagnosticul steatozei hepatice;



NashTest: diagnosticul NASH (hepatopatiei Non-alcoholice gr soase); AshTest: diagnosticul hepatopatiei alcooolice

Fibro-testele nu sunt aplicabile în 1-5% din cazuri

 Hepatita acut ăviral ă- ex. A, B, C, D, E; sauăceaăindus ămedicamentosă    

(reac ieădeăfaz ăacut ) Colestaza extrahepatic ă- ex., cancer pancreatic, litiaz ăbiliar - TBil Hemoliz ăsever -TBil Sindrom Gilbert – hiperbilirubinemieăneconjugat -TBil Sindrom inflamator acut (testele sanguine se pot amâna)

f. Teste care sunt modificate specific în boli hepatice:

Hematologice:  Celuleăînă int ă(boliăhepatice),ămegalocite (alcool)  Timp de Prothrombin ă(PT)ăşiăTimpăpar ialădeătromboplastin ăactivat ă(APTT):  

PTătesteaz ăcalea extrinsec – tratament cu anticoagulante orale (Sintrom, Trombostop) APTT testeaz ăcalea intrinsec ă(↑III;ăIX;XI;XII) – tratament cu Heparin ăi.v.

Titrul anticorpilor:  Mitocondriali – ciroz ăbiliar ăprimar  FactorăantinuclearăşiăAcăantiămuşchiăneted- boal ăautoimun ăaăficatuluiăşiăcanalelorăbiliare Antigeneăşi Anticorpi pentru hepatitele virale:  Ac HVA, Ag HBs, Ag Hbe, Ac Hbe, Ac HBs, Ac HVC, viremia (B,C)

g. Teste care indică boli specifice ficatului

 Boala Wilson  

(1:30.000, AR)

Ser: cupruăşi ceruloplasmina Urina: cupru

 Hemocromatoza  

Fierulăşiăcapacitateaădeălegareătotal ăaăfierului Feritina

 deficien aădeăAlpha-1 antitrypsin 

Ser: alpha-1 antitrypsin

 Cancer primar hepatic 

Alfa fetoproteina

Icterul

2015-2016

DEGRADAREAăEXTRAVASCULAR

Eritrocitulăînăcircula ieă – 120 zile

(Liver, Bone marrow, & Spleen) Phagocytosis & Lysis

Eritrociteleăîmb trâniteă sunt fagocitate sau lizate

Liza celulelor are loc intravascular sau extravascular (sistemul reticulohistiocitar)

A HEMULUI

Hemoglobin

Globin

Heme

Amino acids

Fe2+

Amino acid pool

Bilirubin

Excreted

SOARTA HEMOGLOBINEI INTRAVASCULARE

 Haptoglobina: complexul hemoglobină-haptoglobină este

metabolizat în ficat şi splină formând un complex fier-globină care previne pierderea fierului în urină.

 Hemopexina: leagă hemul liber. Complexul hem liber- hemopexină

este preluat de către ficat, fierul depozitându-se în feritină.

 Methemalbumina: complex hem oxidat-albumină.

METABOLISMUL NORMAL AL BILIRUBINEI Preluarea bilirubinei (indirecte, neconjugate) de către ficat este mediată de o proteină – ligandină. Bilirubina se conjugă cu acidul glucuronic, xiloză, sau riboză. Acidul glucuronic este majoritar – reacţia e catalizată de UDP glucuronil transferază. (rezultă bilirubina directă, conjugată). Bilirubina conjugată este hidrosolubilă, secretată de hepatocite la polul biliar în canaliculele biliare. În intestin este convertită la stercobilinogen (urobilinogen) (incolor) de către flora microbiană. Oxidarea la stercobilină (colorată – dă culoare materiilor fecale).

HIPERBILIRUBINEMIA

Icterul: Bilirubinaătotal > 3 mg/dL)

ICTERUL PREHEPATIC

Excesul de bilirubină neconjugată (peste capacitatea ficatului de a o conjuga) - după hemoliză. Hemoliza: -boli autoimune, -boala hemolitică a nou născutului - incompatibilitate de grup Rh, ABO -hematii (Hb) anormale (talasemie), - hematoame extinse. Bilirubina neconjugată < 0.5 mg/dL

ICTERUL HEPATOCELULAR



deficit DE : 

PRELUARE,ăCONJUGAREăŞIăSECRE IEăaă bilirubinei.



Reflect ădisfunc ieăhepatic ăgeneralizat



In acest caz hiperbilirubinemia esteăasociat ăcuă creştereaăaltorămarkeriăhepatici: AST, ALT.

ICTERUL POSTHEPATIC

Cauzat de obstrucţia canaliculilor biliari.

Crec în sânge: Bilirubina conjugată Acizii biliari Fecale decolorate, caracterizate de absenţa stercobilinei şi urobilinei Urina închisă la culoare (colurică = bilirubina conjugată). În obstrucţie completă urobilina este absentă în urină.

ICTERUL

ICTER------Bilirubin ăcrescut ăInăurin ?

DA

NU:

DISTRUC IEăHEPATOCELULAR ă COLESTAZ ăPOST-HEPATIC ă COLSTAZ ăINTRAHEPATIC SDR. ROTOR/ DUBIN-JOHNSON

BIL I

BIL D

BIL Urin

FA

ASAT

Alb

GGT

Physiological jaundice

+

N

-

N

N

N

N

Hemolysis

+

N

-

N

N

N

N

Gilbert syndrome

+

N

-

N

N

N

N

Hepatitis

++

++

+

+++

N

++

Hepatitis - colestatic

+

+++

+

++

++

N

++

Ciroz ă- incipienta

N

N

-

N

N

N

+

Ciroz ăfinala

++

++

+

++

++

DECR EASE

++

Icter obstructiv

+

+++

+

+++

N

+++

N/

+

ICTER FIZIOLOGIC SDR. GILBERT HEMOLIZ DEFICIEN ăDEăGLUCURONILTRANSFERAZA

N/

+

BOLI GENETICE LEGATE DE METABOLISMUL BILIRUBINEI

1. Sindrom Gilbert - Debutulăsimptomelorăînăadolescen ,ădecadaă2ăşiă3ădeăvia . B rba iiăsuntămaiăafecta iădecâtăfemeile. Cauze: - preluareădeficitar ăaăbilirubineiăindirecte;ăcreştereaăBI - func ieăhepatic ănormal - bilirubina negativ în urin 2. Deficien aăde Glucuronilătransferaz - rar - bilirubinaăneconjugat (BI) esteăcrescut - bilirubina negativ în urin - apare laănouăn scut - forme severe – cunoscute sub numele sindrom Crigler-Najar 3. Sindroamele Dubin-JohnsonăşiăRotor syndromes - rare Cauze: - excre ieăsc zut ăaăbilirubineiădirecteădinăhepatociteăînăcanaliculeleăbiliare.ă Rezult ăhiperbilirubinemieăconjugat ăşiăbilirubin ăpozitiv în urin . În sindromul Dubin-Johnsonăseăacumuleaz ăunăpigment negru în hepatocite.

ICTERUL NEONATAL



Apare mai intens la prematur.



Apare în primele 10 zileădeăvia , de obicei între a 4 sau a 5 zi.



Cauze: imaturitate enzimatic ălegata de conjugarea bilirubinei



Creştereaăbilirubineiăindirecteăesteătoxic ăpentruănouăn scut.ăFormaăindirect ă esteăhidrofob ,ălipofilic ăşiătreceăbariereaăhematoencefalic ,ăducândălaăicteră nuclear.



Fototerapia cu UV ajut ătransformareaăbilirubineiăindirecteă(insolubile)ădinăpieleă înăbilirubin ăsolubil ă- netoxic ,ăcareăesteăeliminat ăîn urin .



Fenobarbitalul administrat preventiv mamelorăcuăriscădeănaştereăprematur .ă Fenobarbitalul trece placenta şiăinduceăsintezaăUDP glucuronil transferazei.



Icterulănerezolvatădup 10 zile, ridic ăcauzeăpatologice (atrezie biliara)

B. Explorarea pancreasului

2015-2016

Explorarea pancreasului Stabilireaăfunc ieiăpancreasului: Enzime Serice:

Amilazaăseric ăşiăurinar . Amilazeleătotaleăsericeăreprezint ăsumaăenzimeloră pancreaticeăşiăsalivare.ă CREŞTERI: 1.

1. 2.

3.

4.

2. 3.

2.

1. PANCREATITE ACUTE - CRONICE 2.ăPATOLOGIAăSALI↑AR ă– infec ieăcuăvirusăurlian,ăparotidite,ătumori,ăcalculiăceăblocheaz ă canalele excretoare al glanelor salivare). ULCERăPENETRANTăînăpancreas,ăinfarctăintestinomezenteric,ăcolecistit ăacur ,ăocluzieă intestinal PATOLOGIEăGINECOLOGIC :ăsarcin ăextrauterin ,ătumoriăovariene.

Tripsina Lipazaăseric

Teste Func ionale: Exocrine: 1. 2. 3.

4.

Testul la Secretin (m soar ăformareaăbicarbonatului) Testul Lundth test (m soar ăfunc iaădigestiv ăaăpancreasului) Testul PABA (oral adm de bentiromide, urmat ădeăm surareaăaciduluiăp-aminobenzoic în urin ăsauăsânge) Gr simiăfecale

Endocrine: 1.

Testulătoleran eiălaăglucoz orala

Explorarea pancreasului - Teste functionale

 





Lundh test This is a direct test of pancreatic function in which duodenal contents are collected for two hours following a meal containing carbohydrate, protein and fat. Low enzymic activity - amylase, trypsin or lipase - indicates pancreatic insufficiency. It is less informative than the secretin / CCK-PZ test because it does not differentiate between a decreased pancreatic response due to a reduced ability to secrete, or a reduced ability to transfer the stimulus, neurally or hormonally.



PABA test assesses chymotrypsin activity in the small intestine. Oral administration of the synthetic peptide bentiromide is followed by measurement of free paminobenzoic acid (PABA)in the urine or blood.

Pancreatita Acută      

Amilazele cresc în primele 6 ore deălaădebutăşiăr mânăcrescuteăaproximativă2 zile; dup ă aceast ăperioad ăamilazeleăsuntăcrescuteănumaiăînăurin . Pacien iiăcareăauăevoluatăcuăinsuficien ărenal ăacut ,ăpotăaveaăamilazeleăcrescuteăoă perioad ămaiăluga ădeătimp. Al iăparametri:ăglicemia,ătrigliceridele,ăfunc iaărenal ă(urea, creatininae), Calciu Asociat ăcu: alcoolism, boal ăaătractuluiăbiliar Poateăfiădeclanşat ădeăhyperchilomicronemie Biochemical tests:    

Amilaze Serice Amilaze Urinare Tripsina Seric Lipaza Seric

Secundar: hipocalcemia, hyperglicemia, hiperbilirubinemie

Pancreatita Cronică 

Clinic:   



Cauze:    



Durere sever ăepigastric Pierdere în greutate steatoree Alcooolism Calcificari ale pancreasului Pancreatit ăacut ărecurent Valori crescute sau normale ale amilazei serice

Laborator:  

examen microscopic al digestiei – fecale teste functionale exocrine: secretina, Lundth, PABA, şiăendocrineăTTGO

Cancer Pancreatic - cc de cap de pancreas – colestaz  LIPAZA Pancreatic ă– specific ăpancreasului 

examen microscopic al digestiei – fecale

C. Explorarea tractului gastrointestinal

2015-2016

Explorări gastrointestinale  A. Explorarea Stomacului 

Aciditate bazal ăşiăstimulat



prezen aăinfec ieiăcu Helicobacter pylori –testul ureazei, Ag HP, Ac HP (IgG)



Testul hemoragiei oculte- testul Gregersen. Aten ieălaădiet ,ă medica ie,ăhemooragiiăgingivale.



În cazul hemoragiilor digestive – hemoleucogramaăcomplet .

B. Explorarea ductelor biliare

 drenaj biliar – aspectul

macroscopic al bilei  turbid, aspect purulent  examinare microscopic - leucocite, celule epiteliale, cristale de colesterol, celule tumorale, lamblii (giardia) chiste  Bilicultura

C. Explorari ale tractului intestinal







Teste ale functiei de absorbtie  Absorbtia carbohidratilor – xiluloza, ramnoza, lactuloza  Deficienta dizaharidazelor – intoleranta la lactoza (deficit de lactaza), maltoza, fructoza  Transportul aminoacizilor- Boala Hartnup (triptofan), cistinuria. Diagnostic prin cromatografie – aminoacidopatii  Absorbtia grasimilor –trioleina marcata (C14) si masurarea C14 in aer expirat (CO2) si in urina.  Absorbtia acizilor biliari – 7 alfa-OH colestenon este crescut in turnoverul crescut al acizilor biliari Colonizarea cu bacterii a intestinului subtire  Intestinul subtire este steril, insa cand apare staza sau o fistula, bacteriile anaerobe colonizaeaza intestinul subtire. Aceasta duce la malabsorbtie prin deconjugarea acizilor biliari. Rezulta deficienta sarurilor biliare conjugate si a miceliilor, responsabile pentru absorbtia optima a vitaminelor (ex. B12) Teste serologice pentru Boala celiaca  





Ac anti Transglutaminaza – IgA; biopsie Deficit selectiv de IgA (1:500 in pop. generala si 2-3% la pacienti cu boala celiaca). Se recomanda determinarea Ac anti Transglutaminaza la pacientii cu deficit de IgA totale.

Inflamatia gastrointestinala  Calprotectina crescuta in –colita ulcerativa, B. Crohn, inf. Bacteriene, CC colon si stomac, polipi, diverticuli. Calprotectina pote fi normala in sindromul colon iritabil. Hemoragii oculte (Occult Blood test)

Investigatii pentru malabsorbtie si depistare cauze pentru diaree



Diagnostic clinic    



Investigatii premergatoare    



Boli pancreatice prin deficit de enzime Afectiuni biliare prin deficit de acizi biliari Afectiuni intestinale Colonizare bacteriana Examen bacteriologic: Coprocultura – Shigella, Salmonella, E.coli (enterotoxigen, enteropatogen, enterohemoragic) Examen Coproparazitologic- parazi i,ăou ădeăparazi i Examinare microscopic a digestiei – fibreămusculare,ăpic turiădeălipide,ăgranuleă de amidon Uree, electroliti,albumina, teste hepatice, CRP, calciu, teste hematologice – HB, RBC, vit B12, folati, feritina

Alte investigatii    

Radiologice – bariu Biopsie Serologie- Ac anti transglutaminaza Vitamine – malabsorbtie vitamine B12, D, K, dar si calciu, fier, proteine

Sindromul carcinoid  



Asociat cu tumori localizate la nivelul ileului terminal; clinic asociat cu diaree, dispnee si criza de astm. Afectarea valvelor cardiace poate fi prezenta. Tumorile produc amine vasoactive care datorita drenajului sangvin ajung in ficat. Simptomele apar cand exista metastaze hepatice sau daca ajung prin circulatia sistemica in plamani (adenom bronhial de tip carcinoid). Paraclinic:  hipoproteinemie si edem chiar si in absenta complicatiilor cardiace  Deficienta de niacina; metabolismul deviat al triptofanului afecteaza producerea de niacina  Aceste tumori excreta 5-hidroxitriptamina, serotonina care metabolizata se excreta in urina sub forma de acid 5-hidroxiindolacetic (se determina din urina pe 24 ore; a se evita rosiile si bananele cu 24 ore inainte, deoarece contin cantitati crescute de 5-hidroxitriptamina)  Producerea de ACTH sau peptide ACTH like ce duc la manifestari de tip sindrom Cushing, char in absenta manifestarilor sindromului carcinoid.

Sindromul Verner Morrison





Cantitati excesive de peptidelor Gastrointestinale secretate de tumori rare In sdr. Verner Morrison are loc hiperproductia de peptid intestinal vasoactiv ce cauzeaza diaree apoasa si hipopotasemie.

Curs 6: Explorarea metabolismului fierului, hemului şi cuprului

2015-2016

Con inutul cursului 6:  Explorarea metabolismului fierului

Distribuţia şi circuitul fierului în organism  Teste de laborator utile în explorarea metabolismului fierului.  Deficienţa de fier: aspecte clinice, cauze, modificarea parametrilor de laborator  Supraîncărcarea cu fier: aspecte clinice, cauze. Modificarea parametrilor de laborator.  Porfiria. Intoxicaţia cu Pb.  Explorarea metabolismului Cu  Distribuţia şi circuitul cuprului în organism.  Deficienţa şi supraîncărcarea de fier: aspecte clinice, cauze, modificări ale parametrilor de laborator. 

I. Explorarea metabolismului fierului

2015-2016

Distribu ia şi absorb ia fierului

Distribu ia fierului la adult: 4 g:  3g: hemoglobină, mioglobină, enzime;  1g: depozitat în feritină, hemosiderină. Aport zilnic: 10-20 mg pe zi; 5-10% se absoarbe prin proces activ în duoden;  Absorbţia Fe creşte în deficienţele de Fe şi scade în supraîncărcarea cu Fe  Rata eritropoezei este direct asociată cu absorbţia Fe.  O rată crescută a eritropoezei este asociată cu o absorbţie crescută a fierului, chiar dacă există depozite suficiente de Fe.  Absorbţia Fe este facilitată de acidul ascorbic şi este inhibată de fita i

Necesarul de fier în func ie de gen şi vârstă

Surse alimentare de fier: carne, organe, peşte, albuş, piper, spanac, nuci. 7 mg Fe/ dieta de 1000 kcal; Sursele vegetale – Fe 3+ Sursele animale – Fe 2+

Absorb ia fierului la nivel intestinal asigură un necesar de 4 mg Fe/zi Fierul Heminic (Fe2+, prezent în carne) este absorbit mai bine decât fierul nonheminic (Fe3+, prezent în vegetale). Fosfaţii din produsele lactate, oxalaţii din vegetale verzi reduc absorbţia fierului. Vitamina C transformă Fe3+ in Fe2+, favorizând absorbţia. Proteine specifice implicate în transportul fierului la nivel intestinal = transferina intestinală: scăderea fierului induce creşteri ale transferinei intestinale şi transport al fierului în plasmă creşterea Fe duce la scăderea transferinei intestinale, crescând apoferitina care va lega fierul în forme non-absorbabile. Retenţia Fe la nivelul mucoasei intestinale este influenţată de statusul fierului în organism, fiind crescută în supraîncărcarea cu fier.

Hemoproteine:

 

Hemoglobina Mioglobina 1. 2. 3.



- Leagă oxigenul mai rapid decât Hb. - Conţinutul de mioglobină creşte odată cu efortul fizic şi scade în atrofie musculară. - Leziunile musculare eliberează mioglobina prin rhabdomioliză, sau prin sindrom de strivire, infarct miocardic.

Heminele celulare (Fe3+)– citocromi, citocromoxidaze – în mitocondrii, rol în respiraţia celulară. Inactivarea citocromilor cu cianuri sau oxid de carbon duce la consecinţe letale.

Citocromii P450, P448 (localizaţi în microzomi) – rol în hidroxilarea unor medicamente, detoxificare şi biotransformare.

Transportul fierului - Fierul liber este toxic -În sânge fierul este legat de o proteină = transferină. -Transferina – transportă fierul în plasmă (Fe + Siderofilina). Siderofilina este o betaglobulină. Transferina poate conţine 1-2-3 atomi de Fe3+.

Receptorii pentru transferină sunt bine reprezentaţi la nivelul unor organe: ficat, placentă, eritroblaşti/ reticulocite. Receptorii tisulari pentru transferină cresc în deficienţele de fier şi scad în supraîncărcarea cu fier.

Depozitarea fierului: în ficat, măduvă, splină Fierul este depozitat în feritină şi hemosiderină  60% - Feritină – grup de proteine hidrosolubile, de

formă sferică, cu un miez plin de incluziuni cu fier.  scade prima în deficienţele de fier,  creşte în supraîncărcarea cu fier, în procese inflamatorii asociate cu leziuni hepatice).  Apoferitina – feritină fără incluzii cu fier

 30% - Hemosiderină – condensări de complexe fier-

proteină, insolubile.  Creşterea hemosiderinei este asociată cu supraîncărcarea cu fier (evidenţiată în probe de ţesut hepatic obţinut prin puncţie-biopsie şi coloraţie Pearl’s sau cu albastru de Prusia).

Reglarea metabolismului fierului Hepcidina – peptidă formată din 25-aminoacizi; este principalul reglator al metabolismului fierului în organism. Este sintetizată în ficat (d) şi eliberată în plasmă; se leagă de un canal transportator celular de fier, feroportina, cauzând internalizarea şi degradarea lui, scăzând efluxul de fier din enterocite (a) şi din macrofage (c) în plasmă.

A. Rolul hepcidinei în homeostazia fierului

 O creştere a fierului în plasmă

cauzează o creştere a producţiei de hepcidină (săgeata galbenă).

 Valori crescute ale hepcidinei

inhibă eliberarea fierului în plasmă dinspre macrofage, hepatocit şi duoden.

 Pe măsură ce fierul este consumat

din plasmă, pentru sinteza de hemoglobină, nivelele de fier se reduc şi producţia de hepcidină va scădea (mecanism de feedback).

B. Rolul hepcidinei în anemia din inflama ie  IL-6 şi alte citokine stimulează

sinteza de hepcidină (săgeata galbenă), ducând la creşteri ale hepcidinei în plasmă.

 Concentraţii crescute ale

hepcidinei vor inhiba efluxul de fier din macrofage, ficat şi duoden.  Scăderea fierului plasmatic va fi

cauza eritropoezei deficitare, pe seama deficitului de fier.

C. Rolul hepcidinei în hemocromatoza ereditară  Hemocromatoza este cauzată de deficien a

de hepcidină sau rezisten a la hepcidină.

 Deficien a de Hepcidină este cauzată de

mutaţii în gena hepcidinei sau a unor gene reglatoare ale reglatorilor hepcidinei.

 Rezisten a la Hepcidină este o formă rară

de hemocromatoză şi rezultatul unor mutaţii în receptorii pentru hepcidină sau în proteina transportatoare - canal feroportina.

 Consecinte: absorb ia necontrolată a

fierului, ducând la valori crescute ale fierului seric, saturaţie crescută a transferinei şi acumulare de fier nelegat de transferină. Excesul de fier se depune pe organele vitale, cauzând leziuni organice.

Eliminarea fierului:



1 mg Fe se pierde zilnic la nivel intestinal, datorită proceselor fiziologice – descuamări la nivel intestinal, excreţia biliară, hemoragii oculte.



Femeile (18-55 ani) pierd 25 mg Fe cu 50 ml sânge, lunar.

Explorări de laborator ale metabolismului fierului (1) 1. Fierul seric şi urinar: Fe seric: 50-150 µg/dl. Fe seric reprezintă Fe legat la transferină.  Variaţii diurne: valori crescute în cursul dimineţii  Ciclul menstrual: valori scăzute înainte şi în timpul menstruaţiei  Contraceptivele orale: cauzează valori crescute ale fierului seric  Graviditate: determină valori crescute ale fieruului seric, însă adesea este acompaniată de o deficienţă de fier, astfel încât poate fi scăzut.  Măsurarea fierului seric nu este un indice obiectiv pentru evaluarea statusului organismului pentru fier!!! Infecţiile acute, traumele şi inflamaţiile cronice pot accelera scăderea fierului.  Utilitatea determinării fierului seric este justificată în elucidarea diagnosticului de intoxicaţie acută cu fier şi în supraîncărcarea cu fier a organismului, la subiecţii cu risc de hemocromatoză. Fe urinar: pentru diagnosticul supraîncărcării cu fier sau pentru monitorizarea tratamentului cu deferoxamin (Desferal) – fierul urinar creşte după administrare. Scăderi: anemia feriprivă Creşteri: anemia hemolitică, supraîncărcarea cu fier.

Explorări de laborator ale metabolismului fierului (2) 2. Feritina Utilă pentru a explora depozitele solubile de fier. Feritina sub 20 μg/l indică o deficienţă înaintea instalării anemiei feriprive. Supraîncărcarea cu fier: >500 μg/l – talasemii, leucemii, cancer hepatic. O feritină normală exclude o supraîncărcare cu fier netratată. Este cel mai bun marker în evaluarea statusului fierului. Excepţie: reacţia de fază acută. 3. Transferina – în mod obişnuit transferina are ocupată 40-50% din capacitatea de transport a fierului.  Are T1/2 mai lung decât al fierului, prin urmare fluctuaţii ale Fe nu sunt corect reflectate.  Scăderi: malnutriţie protein-calorică  Creşteri:  fiziologic la copii şi gravide (trim 3)  Anemii feriprive, asociat cu creşterea TIBC (capacităţii totale de legare a Fe), (datorită saturaţiei scăzute a transferinei cu Fe). Pacienţii trataţi pt. Anemia din insuficienţa renală cronică TIBC este un marker mai bun decât feritina şi un instrument de control terapeutic în tratamentul cu fier.

Explorări de laborator ale metabolismului fierului (3) 4. Capacitatea Totală de Legare a Fierului = Total Iron Binding Capacity (TIBC) - reflectă conţinutul de transferină în ser Creşteri: Deficienţa de fier- graviditate, anemia feripriva Hemoragii Policitemii Scăderi: scăderea TIBC apare în supraîncărcarea cu Fe (peste 60%, încă de la debut). în excesul de fier talasemii cancer, boli hepatice Creşteri FALSE: administrare de cloramfenicol, fluoruri.

5. Receptori solubili pentru transferină Creşteri: anemia feripriva Deoarece receptorii solubili pentru transferină nu se modifică în anemiile din inflamţia cronică, aceştia sunt buni markeri ai statusului fierului la aceşti pacienţi (poliartrită reumatoidă).

Modificari ale metabolismului fierului

  

Deficien a de fier Deficien a dobândită de transferină: atransferinemia congenitală Supraîncărcarea cu fier  Hemosideroza  Hemocromatoza

Deficien a de fier Cauze: Dietă inadecvată (făinoase) Absorbţie deficitară: rezecţie gastrică, rezecţie intestin subţire, diaree cronică, malabsorbţie aclorhidria= factor de risc pentru malabsorbţioa fierului Anemia feriprivă şi deficienţa de fier: Anemia feriprivă: hematii hipocrome, microcite, anulocite (în stadii avansate de deficienţă de fier). Înainte de a scădea Hb, fierul este utilizat pentru sinteza Hb. - Deficienţa de fier---afectează enzimele celulare care conţin fier: - alfa-glicerofosfat oxidaza: deficienţa duce la creşterea acidului lactic în muşchi--senzaţie de oboseală musculară. - monoaminoxidaza (MAO) – explică scăderea catabolismului catecolaminelor. Acumularea lor duce la iritabilitate. Deficienţa de fier şi expunerea la frig: hormonii tiroidieni nu vor creşte corespunzător, ducând la o termogeneză deficitară (senzaţie permanentă de frig). - Deficienţa prelungită de fier---anemie microcitară---atrofia mucoasei digestive: linguală, faringiană, esofagiană---disfagie sideropenică = senzaţie de arsură + jenă la deglutiţie. (Sdr Plummer-Vinson). Aclorhidria mucoasei gastrice cedează la tratamentul cu Fe.

Evolu ia anemiei feriprive: 1.

2. 3. 4. 5.





Scăderea Feritinei Creşte CTLF= capacitatea totală de legare a Fe (TIBC) Scăderea Fe seric Anemia – scăderea hemoglobinei Hematii hipocrome, microcitoză

Ghidurile medicale sugerează necesitatea găsirii cauzei unei anemii feriprive, recomandându-se investigarea tractului GI pt. Boală celiacă, o cauză posibilă pentru malabsorbţie. Testele pt hemoragie ocultă nu sunt suficient de sensibile pt a exclude posibilitatea dg. de Boală celiacă. Tratament: Fe oral, iv (în malabsorbţie).

Deficienţa de transferină – atransferinemia congenitală 

= anemia hipocromă, microcitoză cu valori foarte scăzute ale transferinei (0-40 mg/dl în comparaţie cu 200-400 mg/dl la grupul de control).



Este rezistent la terapia cu fier. Remediu după perfuzii cu plasmă sau cu transferină purificată. Au fost identificaţi şi şi Ac anti transferină.



Supraîncărcarea cu fier 



HEMOSIDEROZA – apare la pacienţi politransfuzaţi, sau cu infecţii cronice. Fierul este incorporat în macrofage. HEMOCROMATOZA – fierul este internalizat în macrofage şi depozitat în ficat, pancreas, glande endocrine şi piele. Leziunile oxidative ale proteinelor membranare vor duce la slerozarea organelor supraîncărcate cu fier. Poate apare artrită cu condrocalcinoză. Cauza: absorbţie excesivă de fier, necontrolată, de cauze genetice. (HFE, C282Y). 90% din pacienţi sunt bărbaţi, sugerând că pierderile menstruale lunare la femei reprezintă un factor de protecţie la cele cu mutaţia prezentă. Se recomandă testarea markerilor feritină, fier şi TIBC de două ori pe an. Valorile crescute indică biopsie hepatică. Investigarea antecedentelor heredocolaterale este importantă. INTOXICA IA CU FIER potenţial periculoasă la copii. Poate duce la encefalopatie, insuficienţă hepato-renală. Valori mai mari de 500 µg/dl necesită tratament cu desferoxamina.

II. Porfiria

Porfiria n

= grup de boli dobândite sau moştenite cauzate de deficienţa unor enzime implicate în biosinteza hemului.

Majoritatea porfiriilor sunt transmise AD; din această cauză nivelul enzimelor este redus la 50% faţă de normal.

Tratamentul constă în administrarea de hemină, producându-se un feedback negativ pentru sinteza hemului. Clasificare: - în funcţie de locul supraproducţiei şi acumulării de intermediari de sinteză ai hemului: - Porfitii acute (hepatice) - Porfirii cutanate (eritropoetice) Manifestări clinice: neurologice şi/sau cutanate, 10-20% din cazuri.

Biosinteza hemului

CH3 S CH2 protein

CH3 HC

N CH3

H3C N

Fe

N



OOC CH2 CH2

CH S CH2 protein

N

CH3

CH2

CH3

CH2 COO

Heme c

CH2

protoporphyrin IX

CH2

CH

CH3

CH

CH CH2

H3C NH

N

Fe N

CH CH2

2H

CH2

CH2

CH2

CH2 COO

Fe N

H3C

Ferrochelatase

-

N

N

+

N CH3

-

CH3

H3C

HN

H3C

COO

++

heme

CH3

CH2

CH2

CH2

CH2

COO

-

COO

-

Fe2+ este adăugat la protoporfirina IX via ferocheletazei, rezultând hemul.

Sinteza hemului în seria eritrocitară

 85% din sinteza hemului are loc

în eritroblaşti

 Este finalizată în reticulocite şi

hematii

 Reglarea sintezei Fe la nivelul

enzimelor -FEROCHELATAZA şi PORFOBILINOGEN DEAMINAZA

Sinteza hemului în FICAT  Ficatul este sursa majoră extra-eritrocitară de sinteză a hemului  In ficat hemul este sintetizat pentru a fi utilizat la sinteza

citochromului -P450, implicat în detoxificarea (medicamentelor, toxinelor, etc).  Reglarea sintezei - la nivelul ALA sintetazei, respectiv formarea δ-

ALA (acidului delta aminolevulinic), care este factorul limitativ în sinteza hemului la nivel hepatic.

Porfiria acută -cauzată de deficienţa enzimei porfobilinogen deaminaza, implicată în conversia

porfobilinogenului în uroporfirinogen III. PBG şi δ-ALA cresc în plasmă şi în urină. ALA sintetaza este crescută datorită deficienţei enzimei (PBG deaminaza), sinteza ne mai fiind urmată de o creştere a producţiei de hem, care să inhibe sinteza hemului la nivelul ALA sintetatazei. Rezultat: creştere masivă a produşilor intermediari/ precursori ai hemului (porfirine). Clinic:

- dureri abdominale - vomă / constipaţie - depresie - disfuncţii neurologice: nevrite periferice, paralizii respiratorii, deces. - lipsesc leziunile cutanate în porfiria acută intermitentă, însă acestea acompaniază în 50% din cazuri în porfiria variegata şi în 30% din cazuri cu coproporfirie ereditară.

Laborator: - hiposodemie (consecinţa varsaturilor repetate, insuficienţă renală) Culoarea brună închisa a urinei (urina se întunecă progresiv la lumină)

Neuro-visceral

Erythropoeitic

Photosensitivity

Erythropoeitic

Porfiria cutanată

Semne: fotosensibilitate, piele fragilă, flictene, edeme, necroze, pigmentări. Baze metabolice: fotosensibilitatea se datorează acumulării porfirinelor în piele. Cauza: deficienţa uroporfirinogen decarboxilaza, implicată în conversia uroporfirinogen III în coproporfirinogen III. Laborator: Creşte uroporfirinogen III în urină.

deficienţa uroporfirinogen decarboxilaza, implicată în conversia uroporfirinogen III în coproporfirinogen III, cauzeaza porfiria cutanata.

Intoxica ia cu Plumb Complica iile intoxica iei cu Pb: A: margine gingivală; B: encefalopatie (copii) ; C: anemie (eritropoeză redusă şi hemoliză); D: punctaţii bazofile ale eritrocitelor; E: acidoză renală tubulară; F: colici intestinale. G: neuropatie periferică (adulţi) ; H: depozite de Pb la nivelul epifizelor (copii) Tratament: EDTA, agent chelator, leagă Pb

Intoxica ia cu Pb

 Scăderea PBG  Pb inhibă: ALA sintetaza, ferochelaza  Cresc: ALA urinar şi coproporfirinele pe măsură ce creşte concentraţia Pb seric.

III. Explorarea metabolismului cuprului

Rolul cuprului în organism  Transportat de către ceruloplasmină – este un marker seric ce poate creşte în

reacţia de fază acută;  Deficienţa de ceruloplasmină apare în malnutriţie (copii hrăniţi exclusiv cu lapte de vacă) şi în alimentaţia artificială prelungită.  Excesul de Zn poate precipita deficienţa de Cu (prin stimularea la nivel intestinal a unei proteine = metalotioneină care este un chelator al Cu).

 Cu este necesar în func ionarea unor enzime:     

Superoxid dismutaza (SOD) – antioxidant Tirozinaza – sinteza melaninei Dopamin hidroxilaza – sinteza noradrenalinei Citocrom oxidaza C – generare de energie Lizin oxidaza – formarea legăturilor încrucişate în formarea colagenului

Cuprul în boli hepatice

 Ficatul este principalul organ implicat în metabolimul cuprului.  Nivele normale ale Cu sunt menţinute prin excreţia Cu în bilă şi prin

incorporarea lui în ceruloplasmină.  Creşteri ale Cu în ţesut hepatic apar în:  Boala Wilson  Ciroză biliară primară  Colestază prelungită extrahepatică  Atrezie biliară la nou născut

Boala Wilson – toxicitatea cauzată de supraîncărcarea cu Cu Boala Wilson – dobândită AR caracterizată prin acumularea Cu în creier, ficat ş.a. Clinic: Ciroză, degenerescenţa ganglionilor bazali, disfuncţii neuronale (mişcări involuntare, tremurături, rigiditate musculară, contracţii musculare spastice, disfuncţii psihice, disfagie. Caracteristic: inel Kayser-Fleischer. Copiii afectaţi se pot naşte prematur. Simptomele apărute în copilărie sunt rezultatul absorbţiei intestinale anormale şi deficienţei secundare la nivelul unor enzime mitocondriale dependente de Cu.

Explorări de laborator în boala Wilson  Defect în sinteza ceruloplasminei şi/sau defect în incorporarea Cu în

ceruloplasmină  Scăderea Cu seric (sub 12µmol /l; VN=13-24 µmol /l)  Scăderea Ceruloplasminei (sub 0.2 g/l; VN=0.2-0.6 g/l)  Eliminare urinara de Cu crescuta 1µmol /24h; VN=sub 0.5 µmol

/24h  Biopsia hepatică şi dozarea Cu în ţesut uscat: >250µg Cu/g tesut

uscat; VN=50-250µg Cu/g tesut uscat

Deficienţa de ceruloplasmina Aceruloplasminemia este o afecţiune dobândită autosomal recesiv (AR) cauzată de mutatii în gena ceruloplasminei.  Caracteristici: neurodegenerescenţă la

nivelul retinei (prin depunerea de Fe la nivelul retinei), creierului.

 Fe se acumulează în pancreas, ficat, creier.

Boala Menkes – deficienţa de cupru  Bola Menkes – clinic: convulsii, temperatură anormală a corpului, aspect

particular al părului (fără culoare, sau ca gri ca şi oţelul, friabil).  Neurodegenerare a materiei cenuşii din creier.  Arterele din creier apar răsucite şi cu pereţi secţionaţi longitudinal, ce pot duce la rupturi sau blocaje ale arterelor.  Osteoporoza ce poate duce la fracturi.

 Determinarea raportului între acidul homovanillic / acidul

vanillilmandelic e indicat ca metodă de screening. Tratament - cupru administrat subcutanat sau intravenos.

 Genetică = Mutaţie în gena ATP7A cauzează boala Menkes. Cu se

acumulează în unele esuturi - intestin sub ire, rinichi, în timp ce creierul şi alte ţesuturi au nivele foarte scăzute de cupru. Aportul scăzut de Cu poate reduce activitatea unor numeroase enzime care conţiin Cu necesare menţinerii structurii şi funcţiei unor organe: os, piele, vase sanguine, sistem nervos.

 Boala e dobândită AR, legat de cromozomul X.



Cisplatin is the queen of chemotherapy among over 700 FDA-approved drugs with applications in more than 50% of human cancers, including the lucrative non-small cell lung cancer



Cisplatin, cisplatinum, or cisdiamminedichloroplatinum(II) (CDDP) is a platinum-based chemotherapy drug used to treat various types of cancers, including sarcomas, some carcinomas (e.g. small cell lung cancer, and ovarian cancer), lymphomas, and germ cell tumors. It was the first member of a class of anti-cancer drugs which now also includes carboplatin and oxaliplatin. These platinum complexes react in vivo, binding to and causing crosslinking of DNA which ultimately triggers apoptosis (programmed cell death).



Uptake of the anticancer drug cisplatin mediated by the copper transporter Ctr1 in yeast and mammals. Ishida, Seiko; Lee, Jaekwon; Thiele, Dennis J.; Herskowitz, Ira Proceedings of the National Academy of Science, vol. 99, Issue 22, p.14298-14302

Copper transporter Ctr1

Curs 7: Explorarea metabolismului calciului, fosforului şi magneziului

2015-2016

Curprins curs 7:  Distribuţia calciului în organismul uman  Hipocalcemia: aspecte clinice, cauze şi modificări ale testelor de

laborator.

 Hipercalcemia: aspecte clinice, cauze şi modificări ale testelor de

laborator.

 Explorarea metabolismlui fosoforului. Hipo- şi hiperfosfatemia

 Explorarea metabolismlui magneziului. Deficienţa de magneziu:

aspecte clinice, cauze şi modificări ale testelor de laborator.

Carbonat de calciu

Fosfat de calciu



Hidroxiapatita





Aranjamentul molecular de colagen şi de hidroxiapatită în osul compact: (a) fibrele de colagen se suprapun cu fibrele adiacente, repetându-se la fiecare 680 Å. Zonele gaura sunt zone cu densitate redusă de colagen, cărora li se suprapun zone cu densitate mare de colagen. (b) cristalele de hidroxiapatita sunt dispuse în straturi în fiecare fibră, asemanator cărămizilor suprapuse.

Biodisponibilitatea calciului Surse - produse lactate, gălbenuş de ou, nuci Absorbţie - fibre, fitați, oxalaţi, acizi graşi liberi în exces (steatoreea)- interferă cu absorbţia Necesar: 600 -800 mg / zi - adult 800-1200 mg / zi - copii 1200-1300 mg / zi - gestaţie, lactaţie 1600-1800 g / zi - vârstici Pierderile: 100 -200 mg / zi în materiile fecale şi urină

vitamina D D2 ergocalciferol origine -vegetală D3 colecalciferol origine –animală (lapte, gălbenuş de ou, ficat)

  

1 oz = 1 uncie = 28,34 g 8 oz = 8 uncii = 240 ml 1 cup = o portie

Distribuţia calciului   

90% os 9% intracelular = 100 nmol/L 1% extracelular = 1 mmol/L



Calciu din oase  60-70% Ca 10 (PO4)6 (OH)2 –hidroxiapatita  Matricea osoasă este formată din:  90% colagen (conţine HPRO şi HLYS, AA specifici colagenului)  10% proteine necolagenoase (OC şi OPG).  Remodelarea osoasă este realizată de 2 tipuri de celule osoase:  Osteoclaste – celule multinucleate, responsabile de resorbţia osului  Osteoblaste – celule tinere osoase, responsabile de formarea osoasă

Remodelarea osoasă

Osteoblastele reglează activitatea osteoclastelor prin: •(RANKL), care activează diferenţierea osteoclastelor şi •osteoprotegerină (OPG), care inhibă RANKL. Factorii care stimulează proliferarea osteoblastelor sau diferenţierea lor sunt: •proteina osoasă morfogenetică (BMP), •factor de crestere-β (TGF), •insulin-like growth factor (IGF), •factorul de creştere al fibroblastelor (FGF), •factor de creştere derivat din plachete (PDGF ), •factorul de crestere endotelial vascular (VEGF). Osteoclastele sunt celule mari, multinucleate care lizează osul şi sunt responsabile pentru resorbţia osoasă.

Un ciclu de remodelare osoasă durează aproximativ 6 luni

90% din Ca, 85% din P şi 60% din Mg din organism se află în schelet

Calciul intracelular 





Depozitat în reticulul endoplasmic (sau sarco-endoplasmic) Calciul intracitolplasmatic = 100 nmol/L (de 10 000 de ori mai puţin decât în plasmă). Creşterea lui în citosol determină modificări ce includ modificări ale formei celulare, modificări de motilitate, metabolice, secretorii şi de diviziune celulară. Depleţia de calciu opreşte celula în stdiu G0. Multe semnale intracelulare (ex: hormonii), produc modificări ale concentraţiei Ca intracelular (citosolic) prin deschiderea unor canale membranare pentru calciu sau prin eliberarea de calciu din depozitele intracelulare, sau prin combinarea celor două mecanisme.

Calciul din ser / plasmă  8 - 11 mg/dl, 2.25-2.75 mmol/l   

50-60% în formă ionizată 30-45% legat de o proteină (albumină) şi nedifuzabil 5-10% este difuzabilă în formă non-ionizată (citrat, carbonat)



Fracţiunea ionizată are rol funcţional (coagulare, transmisia neuromusculară, mentenanţa ritmului cardiac)



Calciul ionic poate fi măsurat direct (electrozi selectivi) sau poate fi calculat prin formula:

(6 x Ca total – Proteine totale/3) Ca 2+ = _________________________ Proteine totale + 6

  



> 50ș este ionizat în acidoză <50% este ionizat în alcaloză Ca total scade în hipoalbuminemie fără scăderea Ca2+ Scăderea Ca 2+ este urmată de tetanie şi convulsii neuromusculare.

Factorii care reglează calciul în ser:

1. PTH:  în os stimulează resorbţia osoasă a Ca,  intestine (creşte absorbţia de calciu),  rinichi (creşte reabsorbţia calciului la nivelul TCP).  Prezintă variaţii diurne (scazut după ora 9 AM)

2. Calcitonina - scade calciul seric prin creşterea clearance-ului calciului la nivelul rinichilor. 3. Vitamina D - creşte absorbţia calciului la nivelul intestinului. 4. Estrogenii şi androgenii inhiba osteoclastele. 5. Carbohidraţii cresc absorbţia Ca, iar lactoza creşte absorbţia şi retenţia de calciu.

Mecanisme de control:

1 alfa hidroxilaza este stimulată de: - PTH - scăderea fosfaţilor serici Rolul 1-a hidroxilazei este de a stimula calbindina – o proteină la nivel intestinal cu rol în absorbţia calciului

Receptori i transportatori ai calciului 

Receptori senzitivi la modificări ale Calciului:  Calmodulina-leagă calciul, implicată în infllamație, metabolism, apoptoză  Calnexina- proteină care leagă Ca in citoplasmă, molecule chaperone ce controlează împachetarea proteinelor  Calreticulina- leagă ionii de Ca2+  Gelsolina- proteină care leagă actina  Neuronal:  Hippocalcina- proteina care cuplează calciul la nivel neuronal  Neurocalcina proteina care leagă calciul la nivel neuronal  Recoverina- proteină care leagă calciul la nivelul retinei. Joacă un rol major în inhibarea rodopsin kinazei - o moleculă care reglează fosforilarea rodopsinei. De această formă depinde abilitatea ochiului de a se adapta și de a reveni după expunerea la lumină.



Proteine care leagă calciul:  Calbindina- mediază transportul calciului la nivel apical al enterocitelor, unde reglarea intrării lui este dependentă de canale de calciu TRPV6  Proteina Gla Matricială (MGP)  Osteocalcina (OC)  Osteonectina  S100  Troponina C

I. Explorarea metabolismului calciului  Creșteri ale Ca2+:  Hipercalcemie  Sindrom Burnett  Calcinoză- Calcifilaxie, Calcinosis cutis  Calcificări – Metastatice, distrofice  Deficiența Ca2+:  Hipocalcemie  Osteomalcie  Pseudohipoparatiroidism

Hypercalcemia 

Manifestări clinice:  Scăderea excitabilității neuromusculare  Tulburări de ritm cardiac  Litiază renală  Calcifieri articulare



Hiper paratiroidism primar  - adenom paratiroidian – producție autonomă de PTH  - în sânge: hipercalcemie, hipofosfatemie, creșteri ale PTH  - în urină: creșteri ale calciului și fosforului



Intoxicația cu vitamina D  - administrare prelungită a vitaminei D (100 μg la adult = 4000UI, 45 μg = 1800 UI la copil)  -manifestări clinice: amețeli, greață, vomă, cefalee, polidipsie, poliurie, hipertensiune



Cauze maligne  -tumori primare sau metastaze – secreția de peptide PTH like



Creșterea turnoverului osos – în imobilizare prelungită după fracturi osoase, în hipertiroidism  Sarcoidoză – apare o producție de calcitriol în macrofage și în celulele granulomatoase.



Boli osoase care NU modifică nivelul calciului seric  Osteoporoză  Boala Albright - displazie fibroasă a țesutului osos. Afectează multiple oase.  Boala Paget- cunoscută sub numele de osteită deformantă, afecțiune cronică ce evolutiv duce la oase îngroșate și deformate. A fost descrisă pentru prima dată de chirurgul britanic James Page. Turnoverul osos crescut și anormalitățile de mineralizare ale osului duc la oase fragile, care se fracturează ușor, artrită, deformări osoase.



Hipofosfatazia este o boală metabolică dobândită (AD și AR), legată de o fosfatază alcalină nespecifică. Sunt 5 forme perinatală, infantilă, în copilărie, adultă și odontohipofosfatazia.  Forma perinatală poate fi letală, în timp ce forma infantilă are o mortalitate de 50% cu simptomatologie aparentă de la 6 luni după naștere. Formele depistate în copilărie și la vârsta adultă nu sunt letale. Simptomatologie: malformații osoase și risc crescut de fracturi. Forma adultă și cea odontofosfatazială sunt asociate cu pierdere prematură a dinților.



Sindromul Toni Debre Fanconi – cauza o reprezintă un defect în reabsorbția glucozei, aminoacizilor, fosfaților și poasiului. Aminoaciduria asociată cu rahitism apare datorită disfuncției tubilor renali proximali sau disfuncției procesului de deaminare.  Manifestări clinice: rahitism, poliurie, statură mică, microcefalie, retard mintal. Simptomele apar în jurul vârstei de 6 luni. Decesul poate apare înainte de vârsta de 10 ani.  Boala poate apare și la 30-40 ani fără prezența unor factori cauzatori sau favorizanți. Te transmite AR.

Calcifieri Distrofice

Calcinosis cutis

Calcifieri Metastatice

 



Imaginea radiologică reprezintă leziuni intramedulare osteolitice cu calcificari la nivelul proximal al tibiei (A). 1B, 1C and 1D: imagini cu calcificările în diferite sec iuni. Tumora a invadat palca epifizară i s-a extins în spa iul intraarticular. Dedifferentiated Chondrosarcoma: A Case Report And Review Of The Literature. Zenggang Pan M.D., Ph.D.Department of Pathology Creighton University Medical Center; Deba P. Wire M.D. Department of Pathology; Creighton University Medical Center; The Internet Journal of Orthopedic Surgery. 2007 Volume 5 Number 1

Aspecte clinice legate de hipercalcemie:



Diureticele duc la hipercalcemie



Pacien ii dializa i pot prezenta hipercalcemie datorită folosirii la dializă a unor ră ini schimbătoare de ioni pentru reducerea hiperpotasemieii. Ingestia de laxative cu Mg, P, lpot due la hipocalcemie.

 

În unele deficien e de calciu, administrarea de Mg poate corecta inexplicabil deficitul (de calciu).

Hipocalcemia

Clinic:  Cre terea excitabilită ii neuromusculare (fibrila ii, fascicula ii, dureri musculare. Chvostek, Trousseau +  extrem - tetania (mână de mamoş, carpopedalospasm, spasm glotic)  tulb. trofice ale fanerelor

Cauze ale hipocalcemiei









 



Hipoparatiroidism  Abla ie chirurgicală  Ca, P seric; P în urină; PTH în sânge Pseudohipoparatirodism – rinichiul nu răspunde la administrarea PTH  PTH = N sau crescut  administrarea de PTH (în pseudohipoPTH nu apare cre terea de fosfa i urinari) Hipersecreția calcitoninei  neoplasm tiroidian  feocromocitom- peptide calcitonin-like Deficiența de vitamină D (rahitism, osteomalacie)  vit. D absorbţiei intestinale de Ca secreţiei de PTH mobilizarea Ca din oase  La nivel osos are loc proliferarea osteoblastelor F.Alc  lab: hypocalcemia, hypophosphatemia, hyperphosphaturia, increased PTH and ALP Rahitism rezistent la Vitamina D – deficiența de alfa-1 hidroxilaza Insuficiență renală cronică  Cre teri ale ureei i acizilor organici poate duce la fixarea calciului în forme neionizabile.  Deficien e de hidroxilare ale vitaminei D la nivel renal Pancreatita acută – calciul plus acizi grași (din trigliceride) formează saponine (neabsorbabile)

II. Explorarea metabolismului magneziului 24 g Mg / 70 kg adult  esuturile metabolic active sunt bogate în Mg – creier, inimă, ficat, rinichi, tiroidă. 60% din total --- schelet 39% din total Mg --- muşchi scheletic şi miocard 1% din total Mg --- extracelular (35ș legat de albumină, restul liber, în formă ionizată).  Concentra ia normală plasmatică de Mg este între 1,7-2,3 mg/dl.  Circa 70% este ultrafiltrabil,  30% este legat de albumină sau de alte proteine. 



Din Mg filtrat zilnic la nivel glomerular (2100 mg):  97% este reabsorbit de-a lungul nefronului  20-30% în tubul contort proximal,  15% în por iunea dreaptă proximală,  65% în por iunea dreaptă ascendentă a ansei Henle  2-5% în tubul distal. O deficien ă a func iei renale poate fi asociată cu cre teri ale Mg în sânge.

Surse alimentare și rolul Mg

Suse:  

legume verzi, pe te, carne. Fosfa ii suprimă absorb ia calciului i magneziului.

Mg are rol în procese metabolice:  Ale carbohidra ilor  Sinteza proteică  Sinteza acizilor nucleici  Contrac ia musculară  Împreună cu Ca, Mg, Na, K este implicat în exitabilitate neruromusculară  Coagularea sângelui.

Fiziologia Mg si modificari ale concentratiilor Mg seric

Absorbția Mg: pasiv i activ (stimulată de vitamina D) Deficientă în diaree, steatoree, chirurgie intestinală, enteropatie de iradiere i DZ.  pierderile zilnice sunt de 100 mg în urină, echivalent cu cât se absoabe la nivel intestinal (100 mg).

Deficien a de Ca i Mg sunt strâns legate. Deficien a de Mg duce la eliberarea Ca din oase; calcifieri în aortă i la nivel renal.

Hipomagneziemia: In deficien ele de Mg – Mg urinar scade înaintea Mg seric. Clinic: oboseală, lipsă de concentrare, vertij, palpita ii, crampe musculare. Cauze:  Diaree cronică  După hemodializă  Boală cronică renală  Ciroză  Pancreatită cronică  Hipertiroidism i hipoparatiroidism  Lacta ie prelungită  Malabsorb ie  Alcoolism cronic

Hipermagneziemia:

Cauze:  Insuficien ă renală  Acidoză diabetică

Factori care interferă: Terapie prelungită cu salicilați

 Hipotiroidism

Tratament cu Litiu; Li cre te Mg în ser, în special dacă sunt asociate leziuni renale.

 Boala Addison

Gluconatul de Ca interferă cu metodele de testare ale Mg – scade Mg

 Antiacide cu Mg

 deshidratatre

Medicamente: amfotericina B, aldosteronul, Insulina, neomicina, diuretice cu mercur scad concentra ia Mg în ser.

 Diuretice - tiazide

Hemoliza: cre teri ale Mg in ser; ¾ din Mg în sânge este salvat în eritrocite

Aspecte Clinice:

  

Tratamentul comei diabetice duce la hipomagneziemie. După administrarea de insulină, Mg împreună cu K intră în celulă. Deficit de Mg determină inexplicabil hipokaliemie i hypopotassemia.    

 

  

Pacientii pot avea semne gastrointestinale i neurologice. Hiperflexie Tremuraturi ale extremită ilor Spasm carpopedal Chvostek i Trousseau semne pozitive Tahicardia Pacientii cu aceste semne sunt foarte sensibili la stimuli auditivi i vizuali

Creșterea Mg poate ac iona ca sedativ - deprima activitatea cardiaca, activitatea neuromusculara. Suplimentarea Mg este recomandata după o interven ie chirurgicală cardiacă, după IM, sau pentru prevenirea aritmiei cardiace. Tratament: hipoMg-emia va fi mai eficient tratata cu Mg i vit B6, mai ales la copii.

III. Explorarea metabolismului fosforului ↑alori de referin ă:

Adul i 0,87 – 1,45 mmol/ l

85% este combinat cu Ca în oase. P este se află în os sub formă de complexe de tipul esterilor i fosfa ilor (hidroxiapatită). Rolul fosforului:  Metabolism osos  Metabolismul carbohidra ilor i lipidelor  Echilibrul acido-bazic  Metabolism energetic Fosforul intră în celulă împreună cu glucoza. 

Cre teri ale PO4:  Hiperfosfatemia



Scăderi ale PO4:  Hipofosfatemia  Hipofosfatazia – fosfataza alcalină nespecifică

Hiperfosfatemia:

       

În disfunc ie renală i uremie Insuficien ă renală hipoparatiroidism hipocalcemie Exces de solu ii alcaline Exces de vitamina D Tumori osoase Acromegalie

Hipofosfatemia



Hipofosfatemia  hiperparatiroidism  rahitism  Comă diabetică  hiperinsulinism



Hipofosfatazia – fosfataza alcalină nespecifică