Biochemia i chemia kliniczna

Transkrypt

1 Biochemia i chemia kliniczna Seminarium z przedmiotu Diagnostyka laboratoryjna Dietetyka Studia 2 o, I rok Dr Bogusława Luzak Zakład Zaburzeń Krzepnięcia Krwi Uniwersytet Medyczny w Łodzi

2 Badania biochemiczne 1. Gospodarka wodno-elektrolitowa 2. Równowaga kwasowo-zasadowa 3. Gospodarka mineralna 4. Białka i aminokwasy 5. Przemiana węglowodanowa 6. Lipidy i lipoproteiny 7. Barwniki żółciowe 8. Przemiana purynowa 9. Diagnostyka enzymologiczna 10. Diagnostyka endokrynologiczna

3 Badania czynnościowe 1. Ocena funkcji nerek 2. Diagnostyka chorób przewodu pokarmowego 3. Diagnostyka chorób wątroby 4. Ocena gospodarki węglowodanowej 5. Diagnostyka chorób układu krążenia 6. Wrodzone bloki metaboliczne

4 Gospodarka wodno-elektrolitowa - ważny element homeostazy ogólnoustrojowej - często ulega zaburzeniom w przebiegu różnych chorób - jej ocenę stanowi oznaczenie stężenia podstawowych elektrolitów: jonu sodu, potasu i chlorków oraz pomiar objętości płynów ustrojowych - związek z gospodarką osmotyczną i kwasowo-zasadową

5 Gospodarka wodno-elektrolitowa - w poszczególnych przestrzeniach wodnych (śródmiąższowa, wewnątrzkomórkowa) występują różnice stężeń elektrolitów - na stężenie jonów w surowicy ma wpływ stopień hydratacji (stany odwodnienia i przewodnienia) - na stężenie elektrolitów ma wpływ wiele czynników (np. lipemia), zwłaszcza leków (leki moczopędne i mineralokortykosteroidy; sole sodowe lub potasowe)

6 Gospodarka wodno-elektrolitowa Sód (Na + ) podstawowy jon organizmu - stężenie w płynach pozakomórkowych ok. 140 mmol/l ( ); stężenie wewnątrzkomórkowe ok. 20 mmol/l - zmiany stężenia: hiponatremia lub hipernatremia

7 Gospodarka wodno-elektrolitowa Sód (Na + ) podstawowy jon organizmu hipernatremia - nadmierna utrata wody: pocenie się, diureza osmotyczna w cukrzycy - niedobór hormonu antydiuretycznego (ADH) i zaburzenia wewnątrzwydzielnicze

8 Gospodarka wodno-elektrolitowa Sód (Na + ) podstawowy jon organizmu hiponatremia - wymioty i biegunka, oparzenia skóry - przewlekła niewydolność nerek - niedobór aldosteronu - zastoinowa niewydolność serca, marskość wątroby

9 Gospodarka wodno-elektrolitowa Potas (K + ) - stężenie w surowicy lub osoczu krwi ok. 3,5-5 mmol/l - zmiany stężenia: hipokaliemia (brak w pożywieniu, choroby wyniszczające, upośledzone wchłanianie, wymioty i biegunki, hiperaldosteronizm i leczenie kortykosteroidami) lub hiperkaliemia (rzadko; niewydolności nerek, kwasice metaboliczne i oddechowe) - Istotny udział w przewodnictwie nerwowym i ewentualnych powikłaniach układu krążenia

10 Równowaga wodna uwodnienie organizmu dowóz wody i biosynteza wody endogennej utrata wody przez nerki, z wydychanym powietrzem, z kałem i przez skórę

11 Równowaga wodna uwodnienie organizmu Ciśnienie osmotyczne = osmolarność surowicy krwi [mosmol/l] = 2 [Na+] + (glukoza [mmol/l]) + (mocznik [mmol/l]) Hipotoniczne przewodnienie Utrata elektrolitów Elektrolity Mocznik Glukoza Zaburzenia lipidowe

12 Równowaga kwasowo-zasadowa Zdolność organizmu do utrzymywania stałego stężenia (aktywności) jonów wodorowych w środowisku wewnętrznym Układy buforujące: H 2 CO 3 /HCO 3 - Diagnostyka: -ph lub stężenie jonów wodorowych -Prężność dwutlenku węgla (pco 2 ) -Stężęnie jonów wodoroweglanowych (HCO 3- ) - nadmiar (niedobór) zasad buforujących (BE)

13 Gospodarka mineralna Przemiany wapnia i fosforu ilościowo najważniejsze i współzależne Magnez Żelazo Oznaczane metodą fotometrii atomową-absorpcyjnej Pierwiastki śladowe: Cynk, miedź, selen kilkadziesiąt µmoli/l Mangan, molibden - < 1 µmol/l Chrom, nikiel, fluor, jod, kobalt, krzem

14 Gospodarka mineralna wapń (Ca ++ ) - stężenie w surowicy lub osoczu krwi ok. 2,25 2,70 mmol/l - oznaczenie wapnia zjonizowanego (u niemowląt, po transfuzjach, w hiper- i hipoproteinemiach, w nadczynności przytarczyc) - zmiany stężenia: hipokalcemia (niedobory wit. D 3, upośledzone wchłanianie, choroby nerek) lub hiperkalcemia (rzadko) - rutynowe oznaczenie w chorobach nerek, kości i układu nerwowego - Stężenie wapnia wykazuje ujemną korelację ze stężeniem fosforanów

15 Gospodarka mineralna magnez (Mg ++ ) - stężenie w surowicy lub osoczu krwi ok. 0,7 1,1 mmol/l - Oznaczany równolegle z poziomem wapnia lub potasu - Nieprawidłowy poziom związany z nadmiernym lub upośledzonym wydalaniem przez nerki lub wchłanianiem w jelitach żelazo (Fe 2+/3+ ) - stężenie w surowicy lub osoczu krwi żelaza pozahemoglobinowego wynosi ok. 10,7 28,6 µmol/l u kobiet, 12,5 31,4 µmol/l u mężczyzn ( wada genetyczna, transfuzje krwi, krwawienia, ciąża, szybki wzrost u dzieci)

16 Białka i aminokwasy Białko całkowite: g/l w osoczu, g/l w surowicy Elektroforeza frakcji białkowych hipoproteinemia (przewodnienie) hiperproteinemia albuminy 55 70% dysproteinemia (choroby nerek, ciężkie oparzenia, zespoły złego wchłaniania, choroby watroby) globuliny: α 1 1,1 4.2% α 2 4,6 13% ß 7,3 13,5% γ 8,1 19,9% Wybrane białka surowicy: białko C-reaktywne (CRP), antytrypsyna, fetoproteina, makroglobulina, cerruloplazmina

17 Białka i aminokwasy produkty przemiany białkowej kwas moczowy mocznik kreatynina Azot pozabiałkowy surowicy lub osocza Dieta z dużą zawartością białek i puryn Nasilony katabolizm białek Upośledzenie funkcji nerek

18 Białka i aminokwasy produkty przemiany białkowej mocznik - Powstaje w wątrobie - stężenie we krwi 3,3 6,7 mmol/l (20 40 mg/dl) Niedobory białkowe Hormony anaboliczne Ostre uszkodzenie wątroby Choroby nerek Oliguria, anuria Nasilone procesy kataboliczne diagnostyka Metoda kolorymetryczna z diacylomonooksymem Enzymatyczna metoda ureazowa z dehydrogenazą glutaminianową oceniająca ilość amoniaku

19 Białka i aminokwasy produkty przemiany białkowej kreatynina - ocena pracy nerek; monitorowanie leczenia chorób nerek - stężenie we krwi μmol/l (0,7 1,2 mg/dl) u mężczyzn - stężenie we krwi μmol/l (0,7 1,1 mg/dl) u kobiet Dystrofia mięśniowa diagnostyka Enzymatyczna metoda z użyciem kinazy kreatyninowej Niewydolność nerek, proporcjonalnie do zmniejszenia przesączania kłębuszkowego Biegunki i wymioty Niewydolność krążenia Zmiażdżenie mięśni

20 Przemiana purynowa kwas moczowy - monitorowanie dny moczanowej, chemio- radioterapii - końcowy produkt przemiany zasad purynowych, w 75% wydalany przez nerki - stężenie we krwi μmol/l (3,5 8,0 mg/dl) u mężczyzn - stężenie we krwi μmol/l (2,5 7,0 mg/dl) u kobiet hipourykemia upośledzona resorpcja niedobór oksydazy ksantynowej hiperurykemia zwiększony katabolizm kwasów nukleinowych zmniejszone wydalanie nerkowe nasilona biosynteza puryn Dna moczanowa dziedziczne upośledzenie rozpadu puryn

21 Wrodzone bloki metaboliczne Niedobór produktu reakcji enzymatycznej Kumulacja substratu Zmiany genetyczne bezpośrednio prowadzące do jawnych zaburzeń Dziedziczone zmiany w genomie sprzyjające ekspresji chorób np. pod wpływem czynników środowiska Niekorzystne przemiany na drodze alternatywnej

22 Wrodzone bloki metaboliczne Znaczenie kliniczne: a) bez leczenia powodujące nieodwracalne skutki kliniczne lub śmierć (fenyloketonuria, galaktozemia, choroba moczu o zapachu syropu klonowego) b) bezpośrednio nie zagrażające życiu, których skutki może ograniczać leczenie lub profilaktyka (wrodzone anomalie cholinoesterazy, porfiria) c) wymagające jedynie leczenia objawowego (nerkowo-pochodna moczówka prosta, niedobór disacharydaz) d) w zasadzie nieszkodliwe (glikozuria nerkowa, alkaptonuria, wrodzona hiperbilirubinemia w chorobie Gilberta)

23 Wrodzone bloki metaboliczne Zaburzenia przemiany aminokwasowej Fenyloketonuria, alkaptonuria, choroba moczu o zapachu syropu klonowego, histydynemia, hipotyreaoza wrodzona Zaburzenia przemiany węglowodanów i lipidów Niedobory enzymów glikogenolizy, niedobór urydylotransferazy heksozo- (galaktozo)-1-fosforanu (galaktozemia) Niedobór enzymów katabolizmu lipidów i biosyntezy apolipoprotein Inne zaburzenia w białkach osocza, np. niedobór antytrypsyny transportu (wchłaniania jelitowego lub/i kanalikowego aminokwasów) przemiany puryn i porfiryn przemiany pierwiastków śladowych (Fe, Cu)

24 Wrodzone bloki metaboliczne - diagnostyka Niedobory enzymów oznaczenie stężenia produktu Diagnostyka prenatalna hodowla komórkowa z płynu wczesnej ciąży Skryningowe badanie krwi (między 6 9 dniem życia), rzadziej moczu (po 4 6 tygodniach), u noworodków Badania cytoenzymatyczne oraz analiza materiału genetycznego

25 Przemiana węglowodanowa Obejmuje skomplikowane procesy metaboliczne, w których monosacharydy pochodzące z węglowodanów pokarmowych (głównie polisacharydów) lub syntetyzowane de novo stają się źródłem energii lub dostarczają substratów dla innych przemian metabolicznych glukoza mleczan pirogronian galaktoza fruktoza

26 Przemiana węglowodanowa - glukoza Stężenie glukozy na czczo: We krwi pełnej włośniczkowej: We krwi żylnej: W surowicy lub osoczu: 3,57 5,50 mmol/l ( mg/dl) 3,30 4,95 mmol/l (60 95 mg/dl) 3,85 6,05 mmol/l ( mg/dl) Hiperglikemia zwiększenie stężenia powyżej 6,6 mmol/l (120 mg/dl) Cukrzyca, nadczynność przysadki, tarczycy, nadnerczy, stres, choroby zakaźne i neurologiczne, zapalenie trzustki Długotrwałe głodzenie, wysiłek fizyczny, nadmierne wydzielanie insuliny, niedoczynność nadnerczy, hipotyreoza Hipoglikemia Zmniejszenie stężenia poniżej 2,2 mmol/l (45 mg/dl)

27 Przemiana węglowodanowa ocena czynnościowa Test tolerancji glukozy (GTT) podstawowe badanie w diagnostyce cukrzycy doustne lub dożylne obciążenie badanego glukozą na czczo (75 g w ok. 300 ml wody), a następnie pomiar stężenia glukozy we krwi w odpowiednich odstępach czasu Górne granice stężeń glukozy Materiał Na czczo Po 1 h Po 2 h Krew żylna Krew włośniczkowa Surowica lub osocze 5,6 (100) 6,1 (110) 6,4 (116) 8,9 (160) 10,0 (180) 10,3 (185) 6,1 (110) 6,7 (120) 7,8 (140)

28 Płaska krzywa glikemii Niedoczynność tarczycy, przysadki i nadnerczy, zespoły złego wchłaniania Zwiększona tolerancja glukozy Graniczna wartość glikemii Glukozuria Test tolerancji glukozy Zmniejszona tolerancja glukozy Szybki wzrost, powolniejszy spadek Cukrzyca, otyłość, brak aktywności fizycznej, nadczynność przysadki i nadnerczy, choroby trzustki, ciężkie uszkodzenia wątroby, choroby zakaźne, wiek, ciąża Szybki wzrost, szybki spadek Dieta niskowęglowodanowa, gastrektomia, hipertyreoza

29 Przemiana węglowodanowa ocena czynnościowa Testy różnicujące = rozpoznanie choroby Próba z tolbutamidem - pobudzenie wydzielania insuliny na podstawie pomiaru stężenia glukozy; oporność na tolbutamid w cukrzycy młodzieńczej Próba glukagonowa lub adrenalinowa rozpoznanie chorób spichrzania glikogenu (glikogenoz) Oznaczenie stężenia insuliny lub peptydu C na czczo Badania hormonalne w kierunku nadczynności lub niedoczynności przysadkowej

30 Przemiana węglowodanowa ocena czynnościowa Testy różnicujące = rozpoznanie choroby Badania hormonalne w kierunku nadczynności lub niedoczynności przysadkowej (hormon wzrostu, ACTH) i nadnerczowej (glikokortykosteroidy) oraz wydzielania amin katecholowych (stres) Ocena cukrzycowych stanów hieperglikemicznych Oznaczenie hemoglobiny glikowanej (HbA 1 lub HbA 1C ; wynik prawidłowy 5,5 8%, cukrzyca niewyrównana >12%) i produktu glikozylacji białek osocza fruktozaminy (wynik prawidłowy 2,0 2,8 mmol/l, cukrzyca niewyrównana >4 mmol/l)

31 Lipidy i lipoproteiny Składniki lipidowe osocza: Triglicerydy (TG) Fosfolipidy (PL) Lipoproteiny osocza: chylomikrony L. o bardzo małej chy gęstości (VLDL) Cholesterol wolny i zestryfikowany Wolne kwasy tłuszczowe (WKT) L. o małej gęstości (LDL) L. o dużej gęstości (HDL)

32 Lipidy i lipoproteiny Lipoproteiny osocza pochodzenie funkcja chylomikrony jelito Transportują lipidy pochodzące z diety L. o bardzo małej gęstości (VLDL) L. O pośredniej gęstości (IDL) wątroba VLDL Transportują triglicerydy do narządów obwodowych Prekursor LDL, wychwytywane przez wątrobę L. o małej gęstości (LDL) VLDL, IDL Główne źródło cholesterolu, wychwytywane przez wątrobę L. o dużej gęstości (HDL) Wątroba, jelito Transportują cholesterol z narządów do wątroby

33 Lipidy i lipoproteiny Lipoproteiny osocza - diagnostyka Standardowy lipidogram obejmuje: 1. Oznaczenie stężenia cholesterolu całkowitego 2. Oznaczenie stężenia cholesterolu frakcji HDL (LDL jest OBLICZANY) 3. Oznaczenie stężenia triglicerydów

34 Lipidy i lipoproteiny Lipoproteiny osocza - diagnostyka Stężenie frakcji cholesterolu, triglicerydów oraz LDL (apob) oznacza się w surowicy krwi metodami pośrednimi Stężenie frakcji HDL oznacza się w nadsączu po strąceniu frakcji lipoproteinowych (LDL, VLDL) z surowicy krwi Stężenie frakcji LDL oznacza się po wybiórczym strąceniu tej frakcji z surowicy krwi za pomocą związków polianionowych lub oblicza się według wzoru Friedewalda: LDL [mg/dl] = ChT TG [mg/dl]/5 HDL [mg/dl] lub LDL [mmol/l] = ChT [mmol/l] TG [mmol/l]/22 HDL [mmol/l]

35 Lipidy i lipoproteiny Składniki lipidowe osocza - diagnostyka Triglicerydy - stężenie w surowicy krwi 0,4 2,0 mmol/l ( mg/dl) - poziom TG wzrasta z wiekiem Zwiększenie stężenia TG hipertriglicerydemia - ma charakter pierwotny lub wtórny - po nadmiernym spożyciu alkoholu, zapalenie trzustki, niewydolność nerek, choroby spichrzania glikogenu, stosowanie doustnych środków antykoncepcyjnych W hieprtriglicerydemii występuje obniżenie stężenia HDL cholesterolu Zaburzony metabolizm lipidowy w insulinooporności i otyłości brzusznej. Udział WKT w rozwoju triglicerydemii i insulinooporności

36 Lipidy i lipoproteiny Składniki lipidowe osocza - diagnostyka Triglicerydy <150mg% (<1,7mmol/l) prawidłowe (1,7-2,3) granicznie duże (2,3-5,7) duże >=500 (>=5,7) bardzo duże Wyniki wielu prób klinicznych świadczy, że triglicerydy (trójglicerydy) są prawdopodobnie związane z ryzykiem choroby niedokrwiennej serca. Wyniki badań Framingham Study sugerują że kobiety z niskim poziomem cholesterolu HDL i hipertriglicerydemią mają szczególnie duże ryzyko rozwoju choroby niedokrwiennej serca.

37 Lipidy i lipoproteiny Składniki lipidowe osocza - diagnostyka Wolne kwasy tłuszczowe WKT - Stężenie w surowicy krwi µmol/l - poziom zależy od diety Wysokie stężenia WKT mają toksyczne działanie na komórki śródbłonka Zwiększenie stężenia WKT w cukrzycy, normalizuje się podczas leczenia

38 Lipidy i lipoproteiny Występuje tylko w tkankach zwierzęcych Cholesterol związek lipidowy zawierający pierścień sterolowy Wątroba i ściana jelita mogą syntezować cholesterol cholesterol U człowieka nie występuje zapotrzebowanie na cholesterol pokarmowy

39 Lipidy i lipoproteiny Cholesterol w organizmie ludzkim: Jest składnikiem błon komórkowych Jest substratem do syntezy kwasów żółciowych Jest prekursorem hormonów steroidowych Jest prekursorem witaminy D

40 Lipidy i lipoproteiny spożycie Cholesterol pokarmowy wchodzi do krążenia w chylomikronach i jest usuwany z osocza przez wątrobę Jedynie 40% spożywanego cholesterolu zostaje wchłonięte synteza Cholesterol z pożywienia wchodzi do puli syntetyzowanego w organizmie W miarę zwiększenia się spożycia cholesterolu organizm zmniejsza syntezę (sprzężenie zwrotne) katabolizm LDL Obniżona synteza cholesterolu w komórkach przyczynia się do zahamowania katabolizmu LDL w wyniku zmniejszenia liczby receptorów LDL w wątrobie = wzrost stężenia LDL

41 Lipidy i lipoproteiny Składniki lipidowe osocza - diagnostyka cholesterol - Stężenie w surowicy krwi 3,9 5,2 mmol/l ( mg/dl) - poziom zależy od płci i wieku Zmniejszenie stężenia Ch hipocholesterolemia - nadczynność tarczycy, choroby wątroby, wyniszczenie organimu Zwiększenie stężenia Ch hipercholesterolemia - Ma charakter pierwotny (hipercholesterolemie pierwotne) lub wtórny (cukrzyca, zespół nerczycowy, niedoczynność tarczycy)

42 Lipidy i lipoproteiny Diagnostyczne zakresy stężeń: Cholesterol całkowity <200mg% (5,2mmol/l) pożądane (5,2-6,1) granicznie duże 240 (6,2) duże LDL-C <100mg% (2,6mmol/l) optymalne (2,6-3,3) prawie optymalne (3,4-4,1) granicznie duże (4,1-4,9) duże 190 (4,9) bardzo duże

43 Lipidy i lipoproteiny Składniki lipoproteinowe osocza Chylomikrony Transport egzogennych TG VLDL Transport endogennych TG LDL Nośnik cholesterolu Norma do 3,9 mmol/l (150 mg/dl) HDL Katabolizm cholesterolu 0.9 1,42 mmol/l (>35 mg/dl) M 1,16 1,68 mmol/l (>35 mg/dl) K

44 Lipidy i lipoproteiny Charakterystyka głównych frakcji lipoproteinowych klasa chylomi krony VLDL IDL LDL HDL gęstość [g/ml] 0,93 0,93-1,006 1,006-1,019 1,019-1,063 1,063-1,210 Skład [%] triglicerydy cholesterol wolny estry cholesterolu fosfolipidy białka (apoproteiny)

45 Lipidy i lipoproteiny aproproteiny Udział w transporcie zwrotnym cholesterolu w kompleksie z HDL Rodzinny niedobór apoai lub apoa2 AI AII B48 B100 apob48 składnik chylomikronów, apob100 składnik LDL (VLDL, IDL) Dla B100 - apolipoproteinemia, miażdżyca Genetycznie uwarunkowana hiperlipidemia typu III E2 E3 E4 CII CIII Regulacja enzymów hydrolizy lipoprotein bogatych w triglicerydy Genetycznie uwarunkowana hiperchylomikronemia (CI); rodzinny niedobór apoai-ciii

46 Lipidy i lipoproteiny Aproproteiny apo E występowanie Białkowy składnik chylomikronów, VLDL, IDL, HDL rola Odpowiedzialna za eliminację z krążenia produktów katabolizmu chylomikronów i częściowo nadmiaru VLDL i IDL (receptor B/E wątroby) Pośredniczy w wymianie triglicerydów i estrów cholesterolu pomiędzy VLDL i HDL izoformy Apo E2/2, E3/2A, E3/3 E4/2, E4/3, E4/4 ApoE2 zmniejszona zdolność wiązania z receptorami (katabolizm chylomikrnów i VLDL w wątrobie) ApoE4 przyspiesza katabolizm lipopotein (zwiększone wiązanie z receptorem i gromadzenie cholesterolu w wątrobie przy jednoczenym zwiększeniu stężenia LDL i apob100 w osoczu)

47 Lipidy i lipoproteiny Modyfikacje lipoprotein Lipoproteina -VLDL (40% TG, 35% cholesterolu) Prekursor LDL fenotypu B Dieta wysokotłuszczowa, otyłość brzuszna, insulinooporność, cukrzyca typu 2, fenotyp E2 Lipoproteina X (LpX) Liposomy (66% lecytyny, 25% colesterol, 5% białka BSA) Cholestaza wątrobowa Lipoproteina Lp(a) Modyfikowana cząstka LDL z dodatkowym białkiem apoproteiną a Białko ostrej fazy ( zawał serca) Właściwości prozakrzepowe i proaterogenne Niezależny czynnik ryzyka ChNS

48 Lipidy i lipoproteiny Modyfikacje lipoprotein Oksydacja LDL (oxldl) W wyniku działania wolnych rodników Właściwości proaterogenne Aktywacja komórek w tym płytek krwi Glikacja LDL (gli-ldl) Wysoce aterogenne, upośledzają funkcje śródbłonka naczyniowego przyczyniając się do angiopatii Metylacja lub hiperhomocysteinylacja Wiązanie z białkami w tym z białkiem C- reaktywnym

49 Lipidy i lipoproteiny Odpowiedź na cholesterol w diecie Znaczne zwiększenie stężenia cholesterolu i frakcji LDL w osoczu Dobra reakcja na dietę Zwiększone wchłanianie cholesterolu z przewodu pokarmowego (fenotyp apo E4/4 lub apo E3/4) zwiększona Brak lub minimalne zwiększenie stężenia cholesterolu i frakcji LDL w osoczu zmniejszona

50 Lipidy i lipoproteiny Lipoproteiny osocza - zaburzenia hipolipotroteinemia Hiperlipoproteinemia 5 typów w tym IIa i IIb pierwotne najczęściej uwarunkowane genetycznie wtórne towarzyszące chorobom wewnętrznym

51 Lipidy i lipoproteiny Leki stosowane w hiperlipidemii opornej na dietę: hipercholesterolemia Statyny Żywice jonowymienne Kwas nikotynowy hipertriglicerydemia Fibraty Kwas nikotynowy mieszana Statyny Fibtaty Kwas nikotynowy

52 Lipidy i lipoproteiny Farmakoterapia hipercholesterolemii statyny (Inhibitory reduktazy HMG CoA) Preparaty: Lowastatyna, Prawastatyna, Simwastatyna, Atorwastatyna, Rosuwastatyna Zastosowanie: w hipercholesterolemii, gdy dominującym zaburzeniem jest podwyższenie cholesterolu LDL Działanie niepożądane: tolerancja dobra. podwyższenie fosfokinazy kreatynowej, 0,1-0,2 % przypadków miopatii, niewielki wzrost transaminaz do 3x dopuszczalne; nie stosować u kobiet w okresie rozrodczym Efekt: 18-55% LDL; 5-15% HDL; 7-30% TG Mechanizm działania: lek blokuje syntezę cholesterolu w wątrobie, wzrost ekspresji receptorów dla LDL

53 Lipidy i lipoproteiny Farmakoterapia hipercholesterolemii Leki wiążące kwasy żółciowe (anionowe żywice wymienne) Preparaty: cholestyramina, kolestypol, kolesewelam Zastosowanie: w hipercholesterolemii Działanie niepożądane: zaparcia, hamowanie wchłaniania innych leków, nasilanie hipertrójglicerydemii, dolegliwości brzuszne, niestrawność Efekt: 15-30% LDL; 3-5% HDL; bz lub TG Mechanizm działania: wiązanie kwasów żółciowych w jelicie i zmniejszanie ich krążenia jelitowo-wątrobowego, zwiększanie produkcji receptorow LDL

54 Lipidy i lipoproteiny Farmakoterapia hipercholesterolemii Pochodne kwasu fibrynowego (fibraty) Preparaty: Bezafibrat, Fenofibrat, Ciprofibrat, Klofibrat, Gemfibrozyl Zastosowanie: skuteczne w obniżaniu stężenia VLDL, w mieszanej hiperlipidemii i hipertrójglicerydemii Działanie niepożądane: tolerancja dobra, wzrost aktywności transaminaz, tnudności, biegunka, kamica żółciowa, łysienie, osłabienie mięśniowe ze wzrostem CPK Efekt: 5-20% LDL; 10-35% HDL; 20-50% TG Mechanizm działania: zmniejszenie syntezy trójglicerydów VLDL, zwiększanie aktywności lipazy lipoproteinowej zwiększenie klirensu LDL osocza za pośrednictwem mechanizmu receptorowego

55 Lipidy i lipoproteiny Farmakoterapia hipercholesterolemii Kwas nikotynowy Preparaty: Kwas nikotynowy, Niaspan Zastosowanie: Lek obniżający stężenie lipidów o szerokim zakresie działania; jeden z nielicznych leków obniżających stężenie Lp(a) Działanie niepożądane: napadowe zaczerwienienie twarzy (facial flashing), zwiększa stężenie kwasu moczowego, zmiany skórne o charakterze rogowacenia ciemnego (acanthosis nigricans), obrzęk siatkówki, dna, hepatotoksyczność Efekt: 5-25% LDL; 15-35% HDL; 20-50% TG Mechanizm działania: hamuje lipolizę, zmniejszając uwalnianie wolnych kwasów tłuszczowych

56 Lipidy i lipoproteiny Wpływ składników żywności na farmakoterapię hipelipidemii Metabolizm leków (statyny) Udział cytochromu P450 (CYP450) Aktywacja/ hamowanie CYP450 Sok grejprutowy (naringenina, kwercetyna, kemferol, furanokumaryny); działanie nawet do 24 godzin Nieprawidłowy metabolizm leków Zwiększenie stężenia leków/metabolitów leków we krwi, nasilenie skutków ubocznych, brak efektu terapeutycznego

57 Lipidy i lipoproteiny Znaczenie diagnostyki w profilaktyce chorób serca: Międzynarodowe, wieloośrodkowe badania wykazały, że chociaż redukcja poziomu cholesterolu (np. przez statyny) obniża ryzyko zapadalności na chorobę niedokrwienną serca o 25-40%, to u znacznej grupy pacjentów nadal istnieje ryzyko wystąpienia tej choroby. W badaniu INTERHEART prowadzonym w 52 krajach wykazano, że wysoki stosunek ApoB/ApoAI (zastępujący stosunek LDL/HDL) jest najsilniejszym czynnikiem ryzyka wystąpienia zawału mięśnia sercowego Badania podstawowe i obserwacje kliniczne udowodniły konieczność równoległego monitorowania zaburzeń przemian metabolicznych podstawowych substratów energetycznych (wolne kwasy tłuszczowe, glukoza) w powstawaniu dyslipidemii, patologii ściany naczyń i w konsekwencji miażdżycy, cukrzycy i jej powikłań

58 Barwniki żółciowe Bilirubina Wolna (pośrednia) 0,2 0,8 mg/dl Związana (bezpośrednia) 0,1 0,4 mg/dl Całkowita 0,3 1,2 mg/dl Zwiększenie stężenia bilirubiny w surowicy krwi prowadzi do żółtaczki hemolitycznej (b. wolna), miąższowej i mechanicznej (b. związana)

59 Diagnostyka enzymologiczna Enzymy syntetyzowane są wewnątrzkomórkowo; w komórkach występują w cytoplazmie, mitochondriach, lizosomach, jądrze kom., siateczce śródplazmatycznej Enzymy wskaźnikowe (wewnątrzkomórkowe) Miejscem ich działania są przestrzenie wewnątrzkomórkowe Enzymy ekscrecyjne (wydzielnicze) Wydzielane do płynów: ślina, sok żołądkowy i trzustkowy, żółć Enzymy sekrecyjne Miejscem ich działania jest łożysko naczyniowe

60 Diagnostyka enzymologiczna W osoczu prawidłowym zawartość enzymów jest niewielka (biosynteza i wydzielanie enzymów sekrecyjnych, odnowa komórek, katabolizm i wydalanie enzymów z moczem) Zróżnicowana zawartość enzymów w różnych typach komórek (mała specyficzność narządowa), ocena izoform enzymów specyficznych dla rodzaju tkanki (np. dehydrogenaza mleczanowa 5) Miarą zawartości enzymów w surowicy jest aktywność, której miarą jest jednostka międzynarodowa j.m. (IU)

61 Diagnostyka enzymologiczna W rutynowej diagnostyce laboratoryjnej oznacza się wyłącznie te enzymy, które mają udowodnione znaczenie diagnostyczne (czułość, swoistość i wiarygodność diagnostyczną), wystarczającą wiarygodność analityczną i których stosowanie jest uzasadnione względami ekonomicznymi Enzymy surowicy wykorzystywane w rutynowej diagnostyce: Enzymy wskaźnikowe: AspAT (AST), AlAT (ALT), LDH, HBD, GLD, CK Enzymy wskaźnikowe/ekskrecyjne: GGT, ALP, ACP Enzymy ekscrecyjne: AMS, LP Enzymy sekrecyjne: CHE

62 Diagnostyka enzymologiczna Aminotransferaza asparaginianowa (AspAT, AST) - występuje prawie we wszystkich tkankach, a przede wszystkim w mięśniu sercowym, mięśniach szkieletowych, wątrobie, nerkach, erytrocytach - u zdrowych aktywność ok. 20 j.m./l, większa w niemowląt - zwiększona aktywność w hemolizie, wzrost aktywności (10-razy) w zawale serca, w zapaleniu i uszkodzeniu wątroby, w niewydolności krążenia

63 Diagnostyka enzymologiczna Aminotransferaza alaninowa (AlAT, ALT) - występuje głównie w hepatocytach - u zdrowych aktywność ok. 18 j.m./l, większa w niemowląt - znacząco zwiększona aktywność (nawet kilkunastokrotnie) w wirusowym zapaleniu wątroby, w miąższowym zapaleniu wątroby, w niewydolności krążenia - nieznacznie i później zwiększa się w zawale serca

64 Diagnostyka enzymologiczna Dehydrogenaza mleczanowa (LDH) - występuje głównie w mięśniach, wątrobie, nerkach, tkance nerwowej i erytrocytach - katalizuje utlenianie mleczanu lub redukcję pirogronianu, - występuje w 5 izoformach (LDH 1 LDH 5 ) - u zdrowych aktywność j.m./l, większa u dzieci do 3 rż. - wielokrotnie zwiększona aktywność w zawale serca, w niedokrwistości megaloblastyczne, białaczkach i uszkodzeniach nerek

65 Diagnostyka enzymologiczna Dehydrogenaza glutaminianowa (GLD) - występuje głównie w mitochondriach hepatocytów (specyficzna dla wątroby) -u zdrowych aktywność 3 j.m./l, zależna od płci - bardzo szybko i wyraźnie zwiększa się w śpiączce wątrobowej, oraz miąższowych chorobach wątroby, w żółtaczce zastoinowej - nieznaczne podwyższenie w zlokalizowanych uszkodzeniach wątroby (przerzuty lub pierwotny rak wątroby)

66 Diagnostyka enzymologiczna Kinaza kreatynowa(ck) - 3 izoformy o podjednostkach białkowych M i B - występuje głównie w mięśniu sercowym (MB), mięśniach szkieletowych (MM), tkance nerwowej (mózgowej, BB) - u zdrowych aktywność j.m./l, zależna od płci - fizjologicznie aktywność zwiększa się po wysiłku fizycznym - duże zwiększenie w ostrej fazie zawału serca, dystrofii mięśniowej, we wstrząsie i zaburzeniach krążenia - nieznaczne podwyższenie w zapaleniach mięśni, przewlekłym zatruciu alkoholem, w uszkodzeniach tkanki nerwowej, hipotyreozie

67 Diagnostyka enzymologiczna γ-glutamylotransferaza (GGT) - występuje głównie w wątrobie, trzustce i nerkach - u zdrowych aktywność 25 j.m./l, zależna od płci - duże zwiększenie w zastoinowych chorobach wątroby, w chorobach dróg żółciowych, w nowotworach wątroby i trzustki - nieznaczne podwyższenie w zawale serca oraz w chorobach zapalnych i marskości wątroby

68 Diagnostyka enzymologiczna Fosfataza alkaliczna (ALP) - występuje głównie w kościach, wątrobie i nerkach, ścianie jelita, łożysku - u zdrowych aktywność j.m./l, zależna od płci i wieku - diagnostyka chorób wątroby i kości - duże zwiększenie w zastojach żółci, w wirusowym zapaleniu wątroby, w uszkodzeniach toksycznych, w przerzutach nowotworach do wątroby, żółtaczce mechanicznej - zwiększona aktywność pochodzenia kostnego: krzywica, nadczynność przytarczyc z uszkodzeniem kości, przerzuty do kości

69 Diagnostyka enzymologiczna Fosfataza kwaśna (ACP) - występuje głównie w gruczole krokowym (izoenzym PAP), wątrobie i nerkach, erytrocytach, śledzionie, płytkach krwi, kościach - u zdrowych aktywność 10 j.m./l, zależna od wieku - diagnostyka chorób gruczołu krokowego; podwyższenie aktywności w przeroście, zapaleniu i raku gruczołu) - zwiększenie aktywności (bez PAP) w chorobach kości (nowotworach), raku jelita i sutka, w niedokrwistościach

70 Diagnostyka enzymologiczna amylaza(ams) - występuje w ślinie, soku trzustkowym i jelitowym, wątrobie i mięśniach - uczestniczy w rozpadzie skrobi i glikogenu pokarmowego - u zdrowych aktywność j.m./l w surowicy, j.m./l w moczu - diagnostyka chorób trzustki (w zapaleniu trzustki zwiększenie nawet 10- razy) - zwiększenie w ciężkich kłębuszkowych niewydolnościach nerek

71 Diagnostyka enzymologiczna Lipaza trzustkowa(lp) - występuje w soku trzustkowym, uczestniczy w hydrolizie tłuszczów pokarmowych - uczestniczy w rozpadzie skrobi i glikogenu pokarmowego - u zdrowych aktywność zależy od metody oznaczenia - diagnostyka chorób trzustki, bardziej swoisty marker niż amylaza

72 Diagnostyka enzymologiczna Enzym sekrecyjny cholinoesteraza (CHE) - enzym rozkładający choliny, syntetyzowany w wątrobie - diagnostycznie ważne jest zmniejszenie aktywności CHE towarzyszące miąższowym chorobom wątroby (zatrucie, marskość), zatruciom związkami fosforoorganicznymi czy wrodzonym niedoborom CHE - zwiększenie aktywności w zespołach nerczycowych, w nadczynności tarczycy czy w rekonwalescencji po uszkodzeniu wątroby

73 Diagnostyka enzymologiczna Choroby układu krążenia Wczesny okres zawału Późny okres zawału Niewydolność bez zawału CK AST ALT LDH/HB HB dehydrogenaza hydroksymaślanowa

74 Diagnostyka enzymologiczna Zapalenie ostre AST ALT GLD GGT ALP CHE 0 Zapalenie przewlekłe Marskość 0 0 Żółtaczka mechaniczna Rak wątroby GLD dehydrogenaza glutaminianowa GGT - glutamylotransferaza

75 Diagnostyka endokrynologiczna Rozpoznanie pierwotnych i wtórnych zaburzeń regulacji hormonalnej Typy badań laboratoryjnych: a) Bezpośrednie oznaczenie hormonów we krwi b) Oznaczenie hormonów lub ich metabolitów w moczu dobowym c) Dynamiczna ocena czynności wewnątrzwydzielniczej gruczołów Najczęściej oznaczane: a) Hormony gruczołu tarczowego: tyroksyna (T 4 ), trójodotyronina (T 3 ), hormon tyreotropowy (TSH) b) Hormony kory nadnerczy: kortyzol, aldosteron, hormon kortykotropowy (ACTH) c) Aminy katecholowe

76 Badania czynnościowe 1. Ocena funkcji nerek 2. Diagnostyka chorób przewodu pokarmowego 3. Diagnostyka chorób wątroby 4. Ocena gospodarki węglowodanowej 5. Diagnostyka chorób układu krążenia