Klinická biochemie gastrointestináln. traktu. ková Biochemický ústav LF MU MUDr. Michaela Králíkov.

Transkript

1 Klinická biochemie gastrointestináln lního traktu MUDr. Michaela Králíkov ková Biochemický ústav LF MU 1

2 FUNKCE GIT 1. zajištění přívodu vody a živin - energie 2. vyloučen ení nevstřebaných ebaných a odpadních látekl plnit tyto požadavky umožňují: tráven vení = digesce (štěpení živin na vstřebatelné látky) vstřeb ebávání = absorpce (jejich přechod do krve či lymfy) intralumináln lní transport (umožňuje průběh výše uvedeného) 2

3 DIGESCE probíhá v ústní dutině, žaludku a tenkém střev evě podle toho rozlišujeme 3 fáze f tráven vení: oráln lní gastrická enteráln lní 3

4 α - amyláza produkovaná slinnými žlázami štěpí škrob na oligosacharidy. Začíná emulgace tuků (emulzi stabilizují žlučové kyseliny). Sliny: 0,5 1,5 l/d, ph 5,7 6,4 4

5 DIGESCE probíhá v ústní dutině, žaludku a tenkém střevě podle toho rozlišujeme 3 fáze f tráven vení: oráln lní gastrická enteráln lní 5

6 Vzniklý chymus opouští pylorickou část žaludku a dostává se do duodena. Kyselina chlorovodíkov ková denaturuje proteiny, poté začne jejich štěpení pepsinem. em. 6 6

7 DIGESCE probíhá v ústní dutině, žaludku a tenkém střevě podle toho rozlišujeme 3 fáze f tráven vení: oráln lní gastrická enteráln lní 7

8 Cestou ductus choledochus a ductus pancreaticus přitéká do doudena žluč a pankreatická šťáva. Vysoký obsah hydrogenuhličitan itanů neutralizuje žaludeční HCl a zajišťuje slabě alkalické ph optimum pro činnost enzymů: α - amyláza - štěpí škrob na oligosacharidy lipáza - štěpí triacylglyceroly na mastné kyseliny a monoacylglyceroly cholesterolesteráza - štěpí estery cholesterolu na cholesterol a volnou mastnou kyselinu fosfolipáza A 2 - štěpí fosfolipidy na lyzofosfolipidy a volnou MK proteázy zy: : trypsin, chymotrypsin, elastáza za, karboxypeptidáza Produkty štěpení tuků (80% monoacylglyceroly,, volné MK, chol,, glycerol, DAG) vytvoří společně se žlučovými 8 8 kyselinami směsn sné micely.

9 Další tráven vení probíhá na povrchu sliznice tenkého střeva. V kartáčov ovém m lemu enterocytů se nacházej zejí: α-glukosidáza - hydrolýza oligosacharidů disacharidázy (laktáza, maltáza, izomaltáza za, sacharáza, trehaláza za) - hydrolýza disacharidů tri- a dipeptidázy - hydrolýza příslup slušných peptidů Směsn sné micely se po styku s kartáčovým lemem rozpadnou. 9 9

10 ABSORPCE v tenkém m střev evě - živiny rozštěpen pené na základnz kladní stavební jednotky: *monosacharidy *směs s volných aminokyselin, di- a tripeptidů *produkty rozpadu směsných sných micel; v enterocytech pak dochází k resyntéze lipidů a tvorbě chylomikronů a VLDL - vitamíny, minerály v tlustém m střev evě - voda, tvorba formované stolice ( ml/d, ph 5,9 5,9-8,5) 10

11 Testy funkce GIT Testy digesce produkce trávic vicích ch šťáv, funkční testy žaludek pankreas Testy absorpce poruch vzniklých v důsledku poškozen kození střevn evní sliznice nebo nedostatečným ným tráven vením střevo 11

12 ŽALUDEK Žaludeční šťáva bezbarvá,, 2-3 l/d, ph 1-2,5 účinné složky se tvoří ve speciáln lních buňkách žaludeční sliznice: bb.. krycí (parietáln lní): HCl bb.. hlavní: pepsinogen, který je po styku s pepsin další složky:, který je po styku s HCl aktivován n na proteolytický pepsin mucin (hlen) mucinózn zní bb. vnitřní faktor (glykoprotein zajišťuj ující vstřeb ebávání vit. B 12 ; komplex B 12 - IF se vstřeb ebá v ileu) krycí bb. 12

13 ŽALUDEK Stimulátory tory žaludeční sekrece gastrin - oligopeptid tvořený ve sliznici prepylorické části žaludku a duodena a G - buňkami pankreatu. K tělu t žaludku se dostává krví. histamin alkohol, kofein, nikotin 13

14 VYŠET ETŘENÍ ŽALUDEČNÍ SEKRECE gastrofibroskopie PENTAGASTRINOVÝ TEST stanovení výdeje HCl Pacient 12 hod před p testem nejí,, nepije a nekouří,, 24 hod nesmí užívat antisekretorika, spazmolytika, antacida. 1. odsátí vešker kerého žaludečního obsahu (tento se nevyšet etřuje!, pouze popíš íše), následuje n vlastní test 2. kontinuáln lní odsávání žaludečního sekretu po dobu 60 ( stanovení BAO) 3. s. c. podání pentagastrinu (syntetický analog gastrinu) 6 µg/kg hmotnosti 4. opět t 60 ods odsávání žaludečního obsahu, který se dělíd do 4 porcí po 15 ( stanovení MAO, PAO) 14

15 V laboratoři i se změř ěří objemy a koncentrace HCl (titrací NaOH) ) a vypočítá se výdej HCl za daný časový úsek: výdej [mmol[ mmol/hod] = V [l/hod]. c HCl [mmol/l] Hodnotí se: BAO (basal acid output) - množstv ství HCl vyloučen ené během 1. hod před p stimulací norma = 1-5 mmol/hod MAO (maximal acid output) - výdej HCl po stimulaci, během b 1. hod po podání pentagastrinu norma = mmol/hod PAO (peak acid output) - dvojnásobek součtu výdeje HCl ve 2. po sobě následujících ch 15 vzorcích ch s nejvyšší hodnotou norma = mmol/hod 15

16 Nálezy: hyperchlorhydrie gastrinom gastrinom (Zollinger - Ellisonův sy; nádor G - buněk pankreatu produkujících gastrin, přítomna hypersekrece žaludeční šťávy, recidivující peptické vředy a průjem způsobený kyselou reakcí střevního obsahu) vředová choroba duodena hypochlorhydrie pokročilý Ca žaludku atrofická gastritida perniciózn zní anémie (u časného spíše normo- či hyperacidita) INZULINOVÝ TEST podobné provedení jako pentagastrinový,, jako stimulus se podá s. c. inzulin 0,2 j./kg hmotnosti 16 nutné sledování pacienta!

17 DALŠÍ VYŠET ETŘENÍ ŽALUDKU PEPSINOGEN /S vředová choroba duodena - N, Ca žaludku - N, atrofická gastritida, perniciózn zní anémie - VNITŘNÍ FAKTOR /ŽALUDE/ ALUDEČNÍ ŠŤÁVA fyziologické hodnoty 5-25 ku/hod při perniciózn zní anémii GASTRIN /S referenční hodnoty ng/l při gastrinomu,, atrofické gastritidě a následkem n léčby l blokátory H 2 receptorů 17

18 DALŠÍ VYŠET ETŘENÍ ŽALUDKU PRŮKAZ INFEKCE HELICOBACTER PYLORI G- tyčinka s ureázovou aktivitou H 2 O H 2 N-CO-NH 2 2 NH 3 + CO 2 mikrobiologický průkaz v bioptických vzorcích ch žaludeční sliznice průkaz protilátek tek /S ureázový test: v bioptických vzorcích ch (změna barvy acidobazického indikátoru) dechový test (p. o. urea s 13 C nebo 14 C, 18 detekce *CO 2 v dechu)

19 Pozn.: 13 C DECHOVÉ TESTY V GASTROENTEROLOGII VÝHODY IZOTOPU C STABILNÍ IZOTOP UHLÍKU NENÍ RADIOAKTIVNÍ VYSKYTUJE SE BĚŽB ĚŽNĚ V PŘÍRODP RODĚ NEVÝHODY IZOTOPU 13 C TVOŘÍ CCA 1,1 % UHLÍKU V LIDSKÉM M TĚLET 19

20 Duodenáln lní šťáva žlutá tekutina, ph = 7,5-8 tvořena ze 3 zdrojů: 1. pankreatický sekret ml/d, ph 7,5-8,8 * vysoký obsah HCO - 3 * aktivní α amyláza * lipáza se aktivuje stykem se žlučovými kyselinami * proteolytické enzymy ve formě proenzymů (trypsinogen, chymotrypsinogen, prokarboxypeptidáza za, proelastáza za) * trypsin je aktivován enterokinázou tenkého střeva a následně aktivuje zbylé peptidázy 2. žluč ml/d, ph 6,2-8,5 * vysoký obsah HCO - 3 * žlučové kyseliny * lipidy (cholesterol, fosfolipidy) * konjugovaný bilirubin 3. produkt vlastních duodenáln lních žlázek 20

21 Pozn.: proteolytické enzymy = proteázy = peptidázy exopeptidázy odštěpuj pují jednotlivé aminokyseliny z N - nebo C - konce pankreatické aminopeptidázy zy, karboxypeptidázy endopeptidázy štěpí na daných místech m uvnitř molekuly žaludeční,, pankreatické pepsin, trypsin, chymotrypsin 21

22 PANKREAS Indikace laboratorního vyšet etření: akutní pankreatitida - průkaz poškozen kození buněk chronická pankreatitida - v popřed edí porucha zevně sekretorické funkce, druhotně dochází k poruše e absorpce, hlavně lipidů Ca pankreatu - laboratorní nález je netypický 22

23 AKUTNÍ PANKREATITIDA akutní, život ohrožuj ující onemocnění aktivace enzymů přímo v produkujících ch buňkách s jejich následnou n destrukcí nálezy šok (tkáňová hypoxie, lacmac atd.) glc Ca laboratorní známky cholestázy, pokud příčinou litiáza 23

24 Vyšet etření u akutní pankreatitidy α - AMYLÁZY (AMS) fyziologická hodnota / S = 1-5 µkat/l na 5 i více v násobek n za 3-12 hod po atace,, normalizace u nekomplikovaného průběhu do 3 dnů i při p i recidivě chronické pankreatitidy, perforaci peptického vředu v a žlučníku, ileu, disekujícím aneurysmatu aorty, zánětech z slinných žláz, renáln lní insuficienci, intrapleuráln lních procesech; dif. dg. stanovením. dg. stanoven pankreatického izoenzymu - 0,2-1 µkat/l 24

25 Vyšet etření u akutní pankreatitidy PANKREATICKÁ LIPÁZA fyziologická hodnota / S = do 3 µkat/l aktivita paralelní s aktivitou AMS není produkována slinnými žlázami a ovlivněna na renáln lní insuficiencí specifičtější než celkové AMS TRYPSIN fyziologická hodnota /P okolo 272 µg/l 25

26 CHRONICKÁ PANKREATITIDA při i akutním m vzplanutí nálezy akutní pankreatitidy v klidovém m období postupný zánik z parenchymu zhoršen ení sekreční funkce poruchy digesce absorpce při i destrukci Langerhansových ostrůvk vků manifestace DM 26

27 Vyšet etření u chronické pankreatitidy SEKRETIN - PANKREOZYMINOVÝ OVÝ TEST sekretin stimuluje tvorbu pankreatické šťávy pankreozymin = cholecystokinin zvyšuje sekreci pankreatických enzymů a vyvolává kontrakce žlučníku 1) pacient nalačno no 2) zavedení dvojcestné sondy (horní otvor na odsávání žaludeční šťávy, dolní v duodenu) 3) odčerp erpání duodenáln lního obsahu 4) i. v. sekretin 1 j./kg hmotnosti 5) 1. sběrn rné období; ; stanoví se objem a HCO - 3 6) i. v. pankreozymin 1 j./kg hmotnosti 7) 2. sběrn rné období; ; stanoví se trypsin, amyláza, příp. p p. lipáza sběrn rná období trvají 30 60,, dělíd se na kratší úseky 27

28 fyziologicé hodnoty: objem > 100 ml/hod HCO mmol/hod mmol/l trypsin U/min amyláza U/min všech parametrů i při p i cystické fibróze a stavech po resekci pankreatu 28

29 Vyšet etření u chronické pankreatitidy NEPŘÍMÉ FUNKČNÍ TESTY PANKREATU průkaz produkce některn kterého z pankreatických enzymů nepřímo štěpením m příslup slušného substrátu tu substrát t je podán n p. o., štěpen enzymem, účinná látka se vstřeb ebá a je vyloučena ledvinami podmínkou provádění a hodnotitelnosti je neporušen ená absorpce a renáln lní funkce 29

30 NEPŘÍMÉ FUNKČNÍ TESTY PANKREATU NBT - PABA - test substrát t = N-benzoyl-L-tyrosyl-p-aminobenzoov enzoová kys. (acid); chymotrypsin odštěpí PABA substrát t se podá s pokusnou snídan daní,, PABA (konjugovanou s kys. glukuronovou) stanovíme po 3 hod v séru a v 6hod sběru moči fyziologicky PABA / S > 25 µmol/l PABA / U > 30% podané dávky pozorujeme i při p i Ca pankreatu a po resekci 30

31 NEPŘÍMÉ FUNKČNÍ TESTY PANKREATU Test s fluoresceindilaurátem (laurát C 12 ) = substrát; t; štěpen cholesterolesterázou fluorescein konjugovaný s kys. glukuronovou se prokazuje v 10hod sběru moči DALŠÍ TESTY trypsin /S po stimulaci stravou ( )( chymotrypsin / stolice ( ) elastáza / stolice (<100 µg/g, ELISA) odpad tuků stolicí ( ) laktoferin / duodenáln lní šťáva ( ) 31

32 DECHOVÉ TESTY FUNKCE PANKREATU používan vané substráty: ty: triglyceridy,, estery cholesterolu, acyl-tyr Tyr-PABA např. MTG test (mixed( triglyceride) stejný princip jako nepřímé funkční testy (štěpení substrátu tu lipázou, cholesterolesterázou nebo chymotrypsinem) dokazuje se 13(14) CO 2, resp. změna poměru 13(14) CO 2 / 12 CO 2 32

33 PORUCHY ABSORPCE = MALABSORPCE vlastní narušen ení procesu absorpce: celiakie (glutenová enteropatie), tropická sprue,, regionáln lní enteritida, střevn evní lymfangiektázie zie,, m. Whipple, herpetiformní dermatitida, potravinové alergie následkem maldigesce: atrofická gastritida, chronická pankreatitida, nedostatek žlučových kyselin (obstrukce, zvýšen ená dekonjugace následkem bakteriáln lní kolonizace tenkého střeva) komplexní záněty střevn evní sliznice izolované deficit laktázy, chybění vnitřního faktoru) nejčast astější je a nejprve se objevuje malabsorpce lipidů 33

34 Testy na poruchu absorpce se většinou v dělíd podle substrátu: tu: porucha absorpce tuků sacharidů aminokyselin prvků vitamínů 34

35 Testy na poruchu absorpce lipidů Stanovení tuků ve stolici 3-5 denní sběr r stolice fyziologicky 5 g/den při p i příjmu p g/den pouze popisován n ve všech v publikacích ch Dechový test po zátěžz ěži i značeným triacylglycerolem (MTG test) nejčast astější podá se TAG značený 14 C nebo 13 C je - li rozštěpen, vstřeb ebán n a metabolizován, objeví se *CO 2 v dechu 35

36 Testy na poruchu absorpce lipidů Test s vitamínem A podá se snídan daně obsahující tuky ku vitamínu A odběr r krve těsnt sně po snídani a za 3, 5 a 7 hod stanovení koncentrace vitamínu A fyziologické hodnoty: nalačno no = 1,4-2,3 µmol/l po zátěžz ěži i > 17 µmol/l β - karoten / S fyziologické hodnoty 0,7-2,9 mg/l mírný pokles 0,3-0,7 mg/l těžká malabsorpce < 0,3 3 mg/l 36

37 Testy na poruchu absorpce se většinou dělí podle substrátu: porucha absorpce tuků sacharidů aminokyselin prvků vitamínů 37

38 Testy na poruchu absorpce sacharidů Xylózový test pacient nalačno no 12 hod, vyloučit poruchu renáln lní funkce po vymočen ení podání 25 g xylózy p. o. (děti 5 g) v 0,5 (0,1) l vody nebo neslazeného čaje během prvních 2 hod opět t vypít t 0,5 (0,1) l vody nebo čaje xylóza se vstřeb ebává v proximáln lním jejunu stanovení xylózy / S za 1 a 2 hod... norma > 2 mmol/l > 300 mg/l 1 hod děti > 200 mg/l / U (5hod sběr)... norma > 20% podané xyl Mr = 148 (děti i dospělí) 38

39 Testy na poruchu absorpce sacharidů Disacharidové toleranční testy defekt disacharidáz kartáčov ového lemu: laktáza: lac gal + glc sacharáza: sac glc + fru maltáza: mal glc + glc izomaltáza za: glc + glc trehaláza za: tre glc + glc 39

40 Disacharidové toleranční testy normáln lně rozštěpen pení disacharidu, vstřeb ebání monosacharidu a glykémie při i deficitu je disacharid metabolizován n bakteriemi tlustého střeva možnosti hodnocení: podle glykémie měření vodíku v dechu (je odrazem bakteriáln lní přeměny sacharidu) měření ph stolice (< 5,5 při p metabolizaci bakteriemi) 40

41 Disacharidové toleranční testy Provedení laktózov zového zátěžz ěžového testu pacient nalačno no 12 hod odběr r krve podání 50 g laktózy p. o. ve 400 ml vody (děti od 2 let 4 g/kg) stanovení glc /P po 30, 60, 90, 120 další den navazující test : 25 g glc + 25 g gal,, ostatní shodné normáln lně glc /P o > 1,1 mmol/l u deficitu nižší po podání laktózy, ne monosacharidů a poměr r vzestupu < 0,4 falešně pozitivní u DM a poruchy glukózov zové tolerance 41

42 Další testy na deficit disacharidáz dechový test po zátěžz ěži i laktózou značenou C exaktní dg. - histochemický průkaz enzymů v biopsii střevn evní sliznice 42

44 Poruchy absorpce aminokyselin součást st dědid dičných chorob porucha transportu aminokyseliny / aminokyselin současn asně porucha transportu téže t e aminokyseliny / aminokyselin v ledvinných tubulech, která v popřed edí klinických symptomů cystinurie porucha resorpce Cys, Lys, Arg, Orn; klinicky urolitiáza 44

46 prokazuje se zátěžovými testy nejčast astěji Ca, Fe 1. podání prvku p. o. 2. v daném časovém m intervalu / intervalech změř ěření hladiny prvku v sérus 46

48 Porucha absorpce vitamínu B 12 Schillingův test indikace k provedení: B 12 /S podezřen ení na chronickou atrofickou gastritidu (nedostatečná tvorba vnitřního faktoru intrinsic factor,, IF) podezřen ení na onemocnění termináln lního ilea (kde se vstřeb ebává komplex B 12 -IF) perniciózn zní an anémie (d (důsledek B ) 48

49 Schillingův test bez *B stanovení výchozí hodnoty B 12 /S 2. p.o. 1 mg B stanovení B 12 /S po 4 hod 4. totéž za současn asného podání 35 mg IF normáln lně B 12 /S = ng/l atrofická gastritida -,, po podání IF k normě choroby termináln lního ilea - i po podání IF 49

50 Schillingův test s *B podání B 12 značen eného Co nebo Co 2. stanovení *B 12 v moči i za 24 hod *B 12 50

51 Testy na porušenou intestináln lní permeabilitu vyšet etření při i exsudativní enteropatii prokazujeme průnik látek l (bílkovin) do lumina GIT v důsledku d zvýšen ené intestináln lní permeability následkem průniku nacházíme hypoalbuminemii (podobný obraz jako u nefrotického sy) provedení: 1. i. v. podání albuminu, dextranu či polyvinylpyrolidonu značen eného 51 Cr, 59 Fe nebo 131 I 2. měření radioaktivity ve stolici nebo stanovení střevn evní clearance α1-antitrypsinu 51

52 Střevn evní clearance α1-antitrypsinu (α1-proteinázového inhibitoru, RAF) bez speciáln lní přípravy pravy pacienta 72 hod sběr r stolice (skladov stanovení koncentrace AAT každý den stanovení AAT /S (skladování -4 C C nebo -20 C) C),, v nín clearance = V. F S V Ø objem stolice, ml/d F Ø AAT /stolice, mg/d S Ø AAT /S, mg/d normáln lně < 35 ml/d 52

53 OKULTNÍ KRVÁCEN CENÍ = chemický průkaz krve ve stolici při p i normáln lním makroskopickém m vzhledu 2 metody: chemický průkaz hemu (peroxidázová aktivita chromogen bezbarvý H 2 A + H 2 O 2 chromogen barevný A + 2 H 2 O; 3 dny před p vyšet etřením m nejíst potraviny obsahující krev a preparáty železa!) imunochemický průkaz globinu (druhově specifické bez nutnosti diety) vyšet etření provádíme 3 dny po sobě,, protože krvácen cení bývá intermitentní 53

54 OKULTNÍ KRVÁCEN CENÍ budoucnost? DNA panely vyšší senzitivita neinvazivní - analýza stolice záchyt i nekrvácejících tumorů 54