PLZEŇSKÝ LÉKAŘSKÝ SBORNÍK PILSEN MEDICAL REPORT 79. SVAZEK

Transkript

1 PLZEŇSKÝ LÉKAŘSKÝ SBORNÍK PILSEN MEDICAL REPORT 79. SVAZEK

2

3 PLZEŇSKÝ LÉKAŘSKÝ SBORNÍK PILSEN MEDICAL REPORT 79. SVAZEK UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE NAKLADATELSTVÍ KAROLINUM LÉKAŘSKÁ FAKULTA UNIVERZITY KARLOVY V PLZNI 2013

4 Univerzita Karlova v Praze Nakladatelství Karolinum, 2013 ISSN

5 OBSAH J. Vrzalová, R. Fuchsová, O. Topolčan, M. Pražáková, J. Fínek: Markery metastatické kostní choroby Multiplexová analýza... 9 R. Kučera, O. Topolčan: Další klinické aplikace AMH ve spojitosti s ovariální rezervou K. Kulhánková: Výhody a nevýhody bilingvní výchovy a její propojení s Alzheimerovou chorobou J. Barcal, L. Víšek, V. Žalud, J. Vrba, F. Vožeh: Vysokofrekvenční elektromagnetické pole: netermální účinky a měření SAR M. Bludovská, D. Kotyzová, V. Eybl: Možné prooxidační účinky angiotensin konvertujícího enzymu (ACE) a antagonistů receptoru pro angiotensin II (typu AT 1 ) v nervové tkáni J. Sýkora: Současný stav problematiky a praktická doporučení v diagnostice a léčbě žaludeční bakteriální infekce helicobacter pylori v dětském věku P. Sobotka: Fenylketonurie J. Kotyza: Chemotaktické cytokiny peritumorosních tekutin V. Zeman: Exercise is Medicine Nový trend v prevenci a léčbě? V. Zaremba, H. Zavázalová, K. Zikmundová, J. Kotrba: Co soudí o důležitosti vybraných sociálních faktorů osoby starší 65 let a jak jsou s nimi spokojeny? T. Kydlíček, J. Třešková: Bezprostřední rekonstrukce prsu součást léčebného konceptu nádorového onemocnění prsu: desetileté zkušenosti

6 V. Česák, H. Koláčková: Akutní pankreatitida etiologie, diagnostika a léčba J. Mraček, J. Mork, D. Štěpánek, J. Hommerová, V. Přibáň, M. Choc: Historie a současnost dekompresivní kraniotomie L. Galek, technická spolupráce L. Bolek, M. Navrátil: Projekty řešené s ústavem OVAVT Ze života fakulty Prof. MUDr. RNDr. Otto Slabý, DrSc.: 100 let od narození ( ) let prof. MUDr. Mojmíra Petráně, CSc K sedmdesátinám profesora Radima Černého Životní jubileum prof. MUDr. Ondřeje Topolčana, CSc Bibliografie vědeckých prací ústavů a klinik Lékařské fakulty UK v Plzni za rok

7 CONTENTS J. Vrzalová, R. Fuchsová, O. Topolčan, M. Pražáková, J. Fínek: Markers of metastatic bone process test of multiplex assay... 9 R. Kučera, O. Topolčan: Other clinical applications of AMH in connection with the ovarian reserve K. Kulhánková: The pros and cons of bilingual upbringing and the Alzheimer s connection J. Barcal, L. Víšek, V. Žalud, J. Vrba, F. Vožeh: High-frequency electromagnetic radiation: nonthermal efects and SAR measurement M. Bludovská, D. Kotyzová, V. Eybl: Possible prooxidant effect of angiotensin converting enzyme inhibitors and angiotensin II type 1 receptor (AT 1 ) antagonists in neural tissue J. Sýkora: Clinical practice and guidelines with regard to the management of gastric Helicobacter pylori infection in pediatric age P. Sobotka: Phenylketonuria J. Kotyza: Chemotactic cytokines of peritumoral fluids V. Zeman: Exercise is Medicine a new trend in prevention and treatment? V. Zaremba, H. Zavázalová, K. Zikmundová, J. Kotrba: What do persons aged 65 years and over think about the importance of selected social factors and how are they satisfied with them? T. Kydlíček, J. Třešková: Immediate breast reconstruction part of the therapeutical concept of breast tumors: ten years experience

8 V. Česák, H. Koláčková: Acute pancreatitis etiology, diagnosis, and treatment J. Mraček, J. Mork, D. Štěpánek, J. Hommerová, V. Přibáň, M. Choc: Decompressive craniotomy past and present L. Galek, L. Bolek, M. Navrátil: Projects solved with OVAVT department From the life of Faculty Prof. MUDr. RNDr. Otto Slabý, DrSc.: 100 years after birth ( ) Birth Anniversary of prof. MUDr. RNDr. Otto Slabý, DrSc Birth Anniversary of prof MUDr. Radim Černý, CSc Birth Anniversary of prof. MUDr. Ondřej Topolčan, CSc The 2012 Bibliography of Scientific Publications Issued by the Institutes and Clinics of the Faculty of Medicine, Charles University in Prague, Plzeň

9 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: 9 18 MARKERS OF METASTATIC BONE PROCESS TEST OF MULTIPLEX ASSAY J. Vrzalová 1, R. Fuchsová 1, O. Topolčan 1, M. Pražáková 1, J. Finek 2 1 Laboratory of Immunoanalysis, Department of Nuclear Medicine, Faculty Hospital in Pilsen and Central Radioisotopic Laboratory Faculty of Medicine in Pilsen, Czech Republic 2 Department of Oncology, Faculty Hospital in Pilsen, Czech Republic Bone metastases result in a number of complications in patients including bone pain, pathologic fractures, spinal cord compression, and hypercalcemia, all followed by a decrease in the quality of life (1). Metastatic progression of cancer disease means a worse prognosis and in most cases causes the death of cancer patients. The metastatic spread of cancer to the bones is observed in many malignancies but is mostly related to multiple myeloma, breast, kidney, prostate and lung cancer. The development of metastatic disease is a complex process. It was found that some genes expressed by tumour cells were common for metastases at all sites, e.g. osteopontin, whereas others were selectively expressed if the cell lines had a predilection to growth in a given tissue. The vicious cycle related to bone metastasis develops when factors secreted by or expressed in tumour cells (eg. Parathyroid hormone- related peptide) activate osteoblasts and osteoclasts in the bone microenviroment to produce cytokines (eg. Receptor activator for nuclear factor κb ligand RANKL); bone remodeling and osteolysis causes the release of growth factors (eg. TGFβ and IGFI), which then stimulate tumour cell growth, motility, and a release of parathyroid hormone related peptide (2, 3). In the past, there were no therapeutic possibilities for bone metastatic disease, nowadays there is not only palliative therapy but also a curative treatment leading to a stabilized status that acts as a prevention of further development of bone metastasis. Imaging methods, as a conventional measurement of skeletal health and treatment response in metastatic bone lesions, are imprecise and can only detect changes after the damage has occured. Simple tools are required for rapid and sensitive detection of changes in bones during cancer. The science and clinical utility of biochemical markers of bone metabolism are still evolving; therefore, they are not yet an established surrogate measurement for clinical efficacy (4, 5). The rapidly developing multiplex analytic technology opens the door to the multimarker blood monitoring of multifactorial cancer processes. One such tool can be bead-based Multi-analyte profilingtechnology (xmap) (6). Presented study is focused on testing the commercially available multiplex Human Bone Panel for the measurement of the marker serum levels by xmap technology for a detection of tumour induced bone disease (bone metastases) and on comparison to serum bone markers nowadays routinely used in the monitoring of several bone diseases. 9

10 METHODS Patient cohorts We studied 24 cancer patients with metastatic disease. They were divided into 2 groups: group 1 tumour disease with occurrence of bone metastases (13 patients) and group 2 tumour disease with no bone metastases (11 patients). A control group of 20 healthy blood donors, referred to as group 0, was also studied. Study has been approved by the ethic committee of the Faculty hospital. The peripheral blood was drawn using VACUETTE Z. Serum Sep tubes (Greiner Bio-One, Austria) and allowed to clot. Sera were separated by centrifugation and all specimens were immediately aliquoted and frozen. Samples were stored at 80 C. Before a multiplex analysis the aliquots were centrifuged for 5 min at 10,000g to remove any clots or particles. Analysis Serum levels of osteoprotegerin (OPG), osteopontin (OPN), osteocalcin (OC), parathormon (PTH) and leptin were measured by multiplex xmap technology (Luminex 100 instrument) with use of Human Bone Panel A (Millipore Linco corp., USA) in the cancer and healthy groups. The multiplex analysis was run in duplicates. The following routinely used serum bone markers were assessed in the cancer groups: N-terminal propeptide of type I procollagen (PINP), C-terminal telopeptid of type I collagen (ICTP) and N-propeptide of type III procollagen (PIIINP) (all RIA, Orion Diagnostica, Finland), bone-specific alkaline phosphatase (ostase, known as well as balp) (automated CLI, DxI UniCell 800, Immunotech Beckman Coulter comp., USA), C-terminal cross-linking telopeptide of type I collagen (CTx) (ECLIA, Elecsys, Roche, USA) and 25-hydroxyvitamin D (vit.d) (RIA, IDS, UK). Osteocalcin levels were also measured for comparison using both routine immunoassay (RIA, CisBio International, France).and multiplex method. Results Interpretation Descriptive statistics were calculated for all markers. The Wilcoxon test was used to compare marker levels between groups. Significance was set for P values lower than 0.05, P values between 0.1 and 0.05 were considered as border significant. For the purposes of the scoring system, the normal values for multiplex markers were set at 95percentil of the healthy group. For non-multiplex markers used cut off values (see in Table 3) were derived from cut offs valid in the routine practise of our laboratory. Each value above normal levels was given a score of 1 point. Two scoring systems for better discrimination of groups 1 and 2 were created by an empirical choice of analytes. Scoring system I points for osteoprotegerin, osteopontin, PIIINP, ICTP and ostase were counted; in scoring system II points for osteoprotegerin, osteopontin, PIIINP, PINP and ostase were counted. Because the multiplex is not a routine method, mean coefficients of variation CV% (relative standard deviation as a percentage) were calculated for all multiplexed analytes. Results falling under the calibration curve ranges were stated as the value of the lowest calibration point. For a comparison of osteocalcin analytical methods Passing Bablock analysis (including Cusum test for linearity) were performed, and Spearman s coefficients of rank order correlation between methods was calculated. 10 RESULTS All results for multiplexed markers are shown in table 1 and markers measured by nonmultiplexed methods in table 2. In comparison to the control group, significantly higher levels of osteoprotegerin and significantly lower levels of osteocalcin in both cancer groups were found. No significant differences were found between cancer groups 1 and 2 for any of the multiplexed markers. As for the non-multiplexed markers, group 1 displayed significantly higher levels of PIIINP and higher levels (with border significance) of ostase compared to group 2. Considering the nonmultiplexed markers significantly higher levels of PIIINP and ostase in group 1 compare to group 2 were observed.

11 Tab. 1 Medians and kvantils for all groups and differences between groups for multiplexed markers Group Group difference Wilcoxon test OPG (pg/ml) OPN (pg/ml) OC (pg/ml) PTH (pg/ml) Leptin (pg/ml) median kvantil 5% % median kvantil 5% % median kvantil 5% % x1 P< P>0.1 P<0.06 P>0.1 P>0.1 0x2 P<0.002 P>0.1 P<0.02 P>0.1 P>0.1 1x2 P>0.1 P>0.1 P>0.1 P>0.1 P>0.1 Tab. 2 Medians and kvantils for cancer groups and differences between groups for non-multiplexed markers Group PIIINP (ug/l) ICTP (ng/ml) VitD (nmol/l) PINP (ug/l) Ostase (ug/l) CTx (ng/ml) median % kvantil 95% median % kvantil 95% Group difference Wilcoxon test 1x2 P<0.05 P>0.1 P>0.1 P>0.1 P<0.1 P>0.1 Interestingly, 3 of 4 patients with multiple bone metastases had values above the set normal value both for osteoprotegerin and osteopontin in comparison to all other cancer patients, where only one of these markers was positive. Osteocalcin serum levels obtained by multiplex measurement correlate with routine immunoassay Spearman s coefficient: R = with P value = The regression equation obtained by Passing Bablock method for osteocalcin methods: Y =

12 (95% CI: to ) (95% CI: to ) X with no significant deviation from linearity. Intraassay mean coefficients of variation (CV%) for doublets in multiplex analysis were under 7% for all multiplexed markers except for osteopontin. A worse accuracy was observed for osteopontin: mean CV% 16.9% but with a median of 8.2%, caused by the number of samples with CV% over 15%. No samples with CV% over 15% were observed for leptin. For OPG, one sample, and for OC, two samples, were found to have a CV% of over 15%. No samples were observed outside calibration ranges for osteocalcin and osteoprotegerin with recommended serum dilution. Three samples were under the calibration curve for leptin and PTH and nine samples for osteopontin in multiplex analysis. Tab. 3 Cut off values for markers and percents of samples out of set reference ranges in group 1 and 2 Score system Cut off value Group 1 Group 2 OPG (pg/ ml) OPN (pg/ ml) OC (pg/ml) PTH (pg/ ml) Leptin (pg/ml) PIIINP (ug/l) ICTP (ng/ ml) VitD (nmol/l) PINP (ug/l) Ostase (ug/l) CTx (ng/ml) >639 >32596 >13304 <4080 >46 >17645 >6.4 >6.0 <23 >22 >100 >0.6 46% 6/13 36% 4/11 23% 3/13 0% 0/11 23% 3/13 9% 1/11 38% 3/13 36% 4/11 8% 1/13 18% 2/11 8% 1/13 0% 0/11 54% 7/13 27% 3/11 69% 9/13 64% 7/11 31% 4/13 18% 2/11 38% 5/13 9% 1/11 31% 4/13 0% 0/11 38% 5/13 27% 3/11 12 DISCUSSION AND CONCLUSION Our study is focused on testing the commercially available multiplex Human Bone Panel for the measurement of the serum levels of OPG, osteopontin OPN, osteocalcin OC, parathormon and leptin by xmap technology. Our aim was to study the possibility of the detection of tumour induced bone disease using serum tests, to setup the reference serum levels for parameters included in the multiplex panel, and to compare serum bone markers nowadays routinely used in the monitoring of several bone diseases. In accordance with sources of literature, the most promising of the multiplex markers in our study turned out to be osteoprotegerin, differing significantly in comparison to the healthy group but not between cancer groups. OPG is a soluble decoy receptor for RANKL and so prevents RANKL binding to RANK and the subsequent activation of osteoclast activity. OPG also inhibits apoptosis of tumour cells by inhibiting TRAIL (TNFrelated apoptosis-inducing ligand) and resulting in improved survival (7). Furthermore OPG has been found to stimulate angiogenesis, while RANKL is an angiogenic inhibitor (8). In comparison to healthy controls, increased serum OPG levels were observed in prostate cancer, bladder carcinoma, colorectal and pancreatic cancer and were reported to be associated with several other organ systems and pathologies e.g. endometriosis,

13 periodontal disease, thyroid disease and coronary heart disease (7, 9 10). Serum OPG levels were found to be higher in patients with metastatic bone disease in prostate cancer compared with patients with organ confined disease. Increases in serum OPG may indicate disease progression/relapse in prostate cancer (7, 11 12). In contrast, when analysing sites of metastasis, Lipton et al. only observed a significant elevation of serum OPG levels in patients with liver and soft tissue metastasis and not in patients with bone or lung metastasis (9). On the contrary, a decrease in serum levels of OPG compared to controls was reported in patients with multiple myeloma and in sarcoma patients (7, 9, 13). Some interesting preanalytic information is that OPG levels are higher in serum than in plasma and that the levels are higher in females than in males according to Lipton et al. (9). The age dependence of OPG levels is controversial age dependence was reported e.g. by Jung et al. and Narita et al. (10, 12) and age independence by e.g. Lipton et al. (9). Unfortunally, cohorts in our study were too small to add further observations to these tasks. Lower levels of osteocalcin in cancer groups, compared to healthy controls, were found in our study, but no difference was found between the bone metastatic group and nonbone metastatic group. Osteocalcin is a small γ carboxyglutamicacid-rich peptide, one of the major noncollagenous proteins of the bone matrix exclusively synthesized by osteoblasts. Serum levels were reported to correlate well with osteoblast activity. In advanced untreated metastatic bone disease, serum osteocalcin levels can be low in the presence of high serum BAP levels. The reasons for this metabolic uncoupling between two bone-formation markers are unclear; however, possibilities include the proteolytic cleavage of osteocalcin, changes in gene expression and disturbed osteoid maturation in the presence of active tumor osteopathy (14 15). On the contrary OC levels were found to be significantly higher in breast cancer patients with bone metastasis compared to non-metastatic or soft tissue metastasis (16). In our opinion multiplex measurement in conjunction with multimarker data handling could, in the future, improve discrimination of bone and non-bone metastatic disease. For purposes of illustration, two scoring systems were created. For scoring system I: a score of 3 or higher was positive for 46% patients in group 1 (6/13) in comparison to 9% in group 2 (1/11); for a score of 2 or higher 61.5% patients (8/13) were positive in group 1 in comparison to 36% (4/11) in group 2. For scoring system II: a score of 3 or higher positive 38% of patients in group 1 (5/13) in comparison to 0% in group 2 (0/11); for a score of 2 or higher positive 54% of patients in group 1 (7/13) contrary to 9% (1/11) in group 2. We observed that patients with multiple bone metastases have values above set normal value for both osteoprotegerin and osteopontin. This fact could help in the discrimination of such patients according to serum tests. Inside the bone osteopontin is produced by both osteoblasts and osteoclasts and has several presumedfunctions: the attachment of osteogenic cells to the bone matrix, control of mineralization, coupling of bone formation and resorption. Elevated OPN levels were described in patients with epithelial ovarian, breast, lung and prostate cancer and were found to be associated with a shorter survival and larger numbers of metastatic sites in breast cancer (17 19). In our study, OPN levels were higher in cancer groups with a very high 95% kvantil in the bone matestatic group, but the differences did not reach statistical significance. Leptin plays a role, not only in the regulation of body weight and energy balance, but also in vascular remodeling, regulating 13

14 neoangiogenesis by itself and in conjunction with VEGF and fibroblast growth factor, acts as a mitogen transforming factor and supresses apoptosis. No significant differences among groups were observed in our study and reported studies on serum leptin levels in cancer have produced ambiguous results, which may be caused by pulsatile blood levels (a frequency of about 1 pulse per 45 min.) and diurnal pattern. However, the serum leptin levels were reported to be unaltered or significantly decreased in colorectal cancer and advanced non-small-cell lung cancer in contrast to unaltered or significantly increased leptin levels in breast and prostate cancer. For prostate cancer, higher leptin levels were associated with more advanvanced tumors, characterized by a larger size and higher grade. These facts suggest a possible role played by leptin in metastatic site differences among cancer types, which is why it was included in our multiplex study (20 21). PTH, the last member of the multiplex panel, is thought to promote the growth and invasiveness of cancer in bone thanks to the increased expression of the PTH receptor in cancer metastases (22), but did not differ between groups in our study. With regards to the nonmultiplexed markers, significantly higher levels of PIIINP and ostase were observed in bone meatastatic group in comparison to the non-bone metastatic group. Only these two markers discriminate the bone and non-bone metastatic group. No significant differences between bone metastatic and non-bone metastatic patients in any of bone resorption marker (CTx and ICTP) levels were found. Serum levels of ostase were reported to correlate closely with osteoblast differentiation and activity. In most cases of advanced metastatic bone disease ostase levels in serum are elevated, reflecting either a strong osteoblastic component or, in lytic lesions, active repair (14). According to Demers et al. the best markers for assessing the presence of progression of skeletal metastases appear to be the collagen breakdown products of type I bone collagen (23). In our study we have shown that interest should be focused as well on the propeptide of type III procollagen, which is considered to be a marker of connective tissue metabolism (15) and a marker of liver fibrosis. In our study we have observed elevation of the P3NP in bone-metastatic group in comparison to non-bone metastatic group and OPG in bone metastatic group in comparison to healthy group. Because Lipton et al. observed elevation of serum OPG levels only in patients with liver and soft tissue metastasis and not related to bone disease (9), observations could be influenced by the liver metastatic status of the patients. That is why, in future studies, liver metastases should be precisely considered in larger cohort studies of bone metastatic disease. There is no chance to make a diagnostic decision considering the bone metastatic disease from only one marker. The bone metastatic development and spread is a consequence of broken balance among cytokines and other proteins regulating osteoblastic and osteoclastic activity that is why the absolute level of one marker is not so important as a ratios among regulation proteins. The only way how to monitor this net regulation is multiplex analysis which enables to measure all markers under the same conditions. This simulation of pathofysiological process cannot be sufficiently performed by measurements of markers one by one but only by a multiplex solution. Bone metastases are classified as osteolytic, osteoblastic or mixed. In many cases osteolytic and osteoblastic processes are involved and in fact it is a process wherein both biological situations coexists (1). High bone turnover 14

15 with excess bone resorption is therefore an archetypal feature of most, if not all, bone metastasis (14). That is why we do not consider necessary to discriminate cases into osteolytic and osteoblastic cohorts and we believe that with multiplex and multiparameter system is possible in future to develop universal diagnostic and prognostic system. Studied cohort of patients is quite small and doubtless investigation on larger cohort is necessary but it seems that would be very useful for oncology to incorporate other bone markers e.g. ostase into the multiplex panel. According to literature we conclude that further incorporating of at least RANKL and TGFbeta (3) in future studies is necessary for complex point of view. Doubtless diurnal regime and biologic variability of novel bone markers have to be studied. Furthermore at earlier stages of the disease process changes in skeletal morphology or radionuclide uptake might be discrete, nonspecific or absent and so unidentifiable by imaging methods. We admit the possibility that in group 2 there could be enrolled patients with bone metastasis in development underdiagnosed by imaging methods. For next studies not only the results of imaging methods at the time of blood sampling but as well results of imaging methods couple of months after the blood sampling should be considered. In perspectives multiplex panel will be studied in conjunction with RANKL, TGFbeta and routine bone markers on a larger cohort of patients. We supposed that large cohort study would enable to set up a multiparameter result interpretation system and to choose the best marker combination for multiplex measurement. Such novel complex clinical laboratory tool could be used for early detection of bone metastatic disease, for treatment efficacy monitoring, for predicting of risk of bone metastases development for better treatment tailoring and even for control of up-to-date possibilities in prevention of metastatic disease occurrence. The treatment monitoring and tailoring is one of the most desired future function of markers in bone metastatic disease management. For example Lester et al. have evaluated a bone marker directed schedule of treatment with zolendronic acid based on levels of the bone resorption marker, urinary N-telopeptide of type I collagen. Their experience suggests that a tailored approach to bisphosphonates therapy may be a more cost-effective approach than the currently licensed and recommended fixed schedule of intravenous treatment (24). The treatment monitoring would enable to improve the cost-effectivity, to reduce the doses by individual tailoring and hopefully to decrease the severity of adverse therapy effects. Nowadays the necessity of proper patient choice for treatment by novel targeted antibodies drugs is coming up. The trouble is that the bone markers are mainly studies separately, e.g. NTx levels in BISMARK study (4) or in a group of 2 to 3 markers. The comparability of results among studies is very problematic. Even the conditions for patient enrolment into a study widely vary. The assessment of a panel of bone markers should be a part of clinical trials of newly introduced drugs, which have a multicentric manner and precisely defined patient cohorts. Multiplex bone metastasis detection by serum test in future would have advantages of easiness of venous blood sampling, no radiation exposure of patients in comparison to imaging methods, the possibility of regularly monitoring of the therapy efficacy, the monitoring of whole body bone remodelling not only the imaged area, better costbenefit ratio than single analytical methods and hopefully it can help with creating of 15

16 multiparametric scoring system with sufficient sensitivity and specificity for clinical practise. Acknowledgements This study was supported by the research project of Ministry of Health of The Czech Republic IGA NT and conceptual development of research organization Faculty Hospital in Pilsen. Conflict of Interest Statement The authors have no personal, professional or financial involvement with the matters at issue in the investigation that might create an appearance of bias or actual bias. Authors have full control of all primary data and they agree to allow the journal to review their data if requested. SUMMARY A multiplex panel for the measurement of serum levels, including osteoprotegerin, osteopontin, osteocalcin, parathormon and leptin, was tested in a group of cancer patients with metastatic disease, and also in healthy controls. Cancer cases were divided into one group with an occurrence of bone metastases and into one group without bone metastases. Serum levels of markers of biologic activity were measured using Human Bone Panel for multiplex xmap technology. Additionaly, routine serum bone markers (PINP, PIIINP, ostase, ICTP and 25-hydroxyvitamin D) were assessed with routine immunoassays in cancer groups. In comparison to controls, both cancer groups were observed to have higher levels of osteoprotegerin and lower levels of osteocalcin. The bone metastatic group had higher levels of PIIINP and ostase than the non-bonemetastatic group. 3 of 4 patients with multiple bone metastases had values above the set normal value for both osteoprotegerin and osteopontin in comparison to all other cancer patients. Multiplex bone metastasis detection by serum test in future could help with creating of multiparametric scoring system with sufficient sensitivity and specificity for clinical practise. Multiplex is a powerful tool for multiparametric studies, but we are still in the era of looking for the right marker combinations for cancer diagnostics and monitoring. The panel will be tested on a larger cancer cohort and in patients with non-cancerous diseases. Markery metastatické kostní choroby Multiplexová analýza 16 SOUHRN U pacientů s nádorovým onemocněním a skupiny zdravých kontrol byly stanoveny multiplexovou metodou vybrané sérové markery biologické aktivity: osteoprotegerin,

17 osteopontin, osteokalcin, parathormon a leptin a posouzena možnost jejich využití v diagnostice kostní metastatické choroby. Pacienti s nádorovým onemocněním byli rozděleni do skupin s a bez kostních metastáz. Sérové hladiny markerů byly naměřeny soupravou Human bone panel pro multiplexovou analýzu xmap. K tomu byly v rutinním provozu stanoveny markery kostního obratu: P1NP, P3NP, ostáza (kostní isoenzym alkalické fosfatázy), ICTP a 25-OH hydroxyvitamin D. Výsledky: Obě skupiny pacientů s nádorovým onemocněním měly signifikantně zvýšené hladiny osteoprotegerinu a snížené hladiny osteokalcinu. Skupina s kostní metastatickou chorobou měla vysoké hladiny P3NP a ostázy ve srovnání se skupinou bez kostních metastáz. 3 pacienti ze 4 s mnohočetným kostním postižením měli jak OPN tak OPG mimo rozmezí definované u zdravé skupiny. Multiplexové stanovení markerů kostního postižení by mohlo v budoucnu přispět k vytvoření multiparametrického skórovacího schematu, s dostatečnou sensitivitou i specificitou, použitelného pro běžnou klinickou praxi. Multiplexová analýza je silný nástroj a jsme ve stadiu hledání těch správných kombinací markerů pro využití v diagnostice i monitoringu pacientů s nádorovým onemocněním. Tento soubor markerů bude dále testován na větší skupině pacientů s nádorovým onemocněním. REFERENCES 1. Selvaggi G., Scagliotti G. V.: Management of bone metastases in cancer: a review. Crit. Rev. Oncol. Hematol. 56 (3), 2005: Eccles S. A., Welch D. R.: Metastasis: recent discoveries and novel treatment strategies. Lancet 369 (9574), 2007: Virk M. S., Lieberman J. R.: Tumor metastasis to bone. Arthritis Res. Ther. 9 Suppl., 2007: 1, S5. 4. Coleman R., Brown J., Terpos E. et al.: Bone markers and their prognostic value in metastatic bone disease: clinical evidence and future directions Cancer Treat. Rev. 34 (7), 2008: Joerger M., Huober J.: Diagnostic and prognostic use of bone turnover markers. Recent Results Cancer Res. 192, 2012: Kellar K. L., Iannone M. A.: Multiplexed microsphere-based flow cytometric assays. Exper. Hematol. 30 (11), 2002: Holen I., Shipman C. M.: Role of osteoprotegerin (OPG) in cancer. Clin. Sci. 110 (3), 2006: McGonigle J. S., Giachelli C. M., Scatena M.: Osteoprotegerin and RANKLdifferentially regulate angiogenesis and endothelial cell function. Angiogenesis. 12 (1), 2009: Lipton A., Ali S. M., Leitzel K. et al.: Serum osteoprotegerin levels in healthy controls and cancer patients. Clin Cancer Res. 8 (7), 2002: Narita N., Yuasa T., Tsuchiya N. et al.: A genetic polymorphism of the osteoprotegerin gene is associated with an increased risk of advanced prostate cancer. BMC Cancer. 8, 2008: Jung K., Lein M., von Hösslin K. et al.: Osteoprotegerin in serum as a novel marker of bone metastatic spread in prostate cancer. Clin Chem. 47 (11), 2001: Jung K., Lein M., Stephan C.: Comparison of 10 serum bone turnover markers in prostate carcinoma patients with bone metastatic spread: diagnostic and prognostic implications. Int. J. Cancer. 111 (5), 2004: Terpos E., Szydlo R., Apperley J. F. et al.: Soluble receptor activator of nuclear factor kappab ligand-osteoprotegerin ratio predicts survival in multiple myeloma: proposal for a novel prognostic index. Blood 102 (3), 2003: Seibel M. J.: Clinical use of markers of bone turnover in metastatic bone disease. Nat. Clin. Pract. Oncol. 2 (10), 2005: Fohr B., Dunstan C. R., Seibel M. J.: Clinical review 165: Markers of bone remodeling in metastatic bone disease. J. Clin. Endocrinol. Metab. 88 (11), 2003: Salem A. M., Zohny S. F., Abd El-Wahab M. M., Hamdy R.: Predictive value of osteocalcin and beta-crosslaps in metastatic breast cancer. Clin. Biochem. 40 (16 17), 2007: Kim J. H., Skates S. J., Uede T. et al.: Osteopontin as a potential diagnostic biomarker for ovarian cancer. JAMA 287 (13), 2002: Fedarko N. S., Jain A., Karadag A. et al.: Elevated serum bone sialoprotein and osteopontin in colon, breast, prostate, and lung cancer. Clin. Cancer Res. 7 (12), 2001: Rodrigues L. R., Teixeira J. A., Schmitt F. L. et al.: The role of osteopontin in tumor progression and metastasis in breast cancer. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 16 (6), 2007: Somasundar 17

18 P., McFadden D. W., Hileman S. M., Vona-Davis L.: Leptin is a growth factor in cancer. J. Surg. Res. 116 (2), 2004: Garofalo C., Surmacz E.: Leptin and cancer. J. Cell Physiol. 207 (1), 2006: Schwartz G. G.: Prostate cancer, serum parathyroid hormone, and the progression of skeletal metastases. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 17 (3), 2008: Demers L. M.: Bone markers in the management of patients with skeletal metastases. Cancer 1, 97 (3 Suppl), 2003: Lester J., Horsman J., Purohit O. P. et al.: Bone resorption marker directed therapy for metastatic bone disease. Bone 38 (3), 2006, Suppl. 79, (Bone Workshops Davos 2006 Abstracts from the Workshops Frontiers of Skeletal Biology and What Is New in Bisphosphonates? ). Author s address: J. V., Faculty Hospital in Pilsen, Dr. E. Beneše 13, Plzeň , Czech Republic 18

19 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: OTHER CLINICAL APPLICATIONS OF AMH IN CONNECTION WITH THE OVARIAN RESERVE R. Kučera, O. Topolčan Laboratory of Immunoanalysis, Faculty Hospital in Pilsen, Czech Republic Anti-Müllerian hormone (AMH), also known as Müllerian Inhibiting Substance (MIS), is a glycoprotein dimer composed of two 72 kda monomers (1). AMH is a member of the Transforming Growth Factor-β (TGF-β) superfamily. The AMH gene is located in the short arm of chromosome 19 (2). AMH uses two cell receptors: type I receptor (MISRI) and type II receptor (MISRII) which are present on the AMH target-tissues (gonads and Müllerian ducts) (3). The expression of AMH is restricted to the Sertoli cells of the fetal and postnatal testis in the male, and granulosa cells of the postnatal ovary in the female. AMH plays an important role in male sex differentiation as its production by the embryonic testes induces the regression of the Müllerian ducts (4). The measurement of AMH serum levels is currently a useful tool in the examination of the ovarian reserve. Many studies have been performed on the topic of ovarian reserve, ovarian aging and on the prediction of the ovarian response to the hormonal stimulation arising from in vitro fertilization (IVF). However, IVF is not the only reason for measuring AMH. AMH during the life of a woman There is a fall in serum AMH levels shortly after birth, with concentrations only increasing again after about two years of age. This age is called a mini-puberty in neonatal girls (5). An initial smaller peak of serum concentration of AMH is observed at eight years of age followed by a fall in AMH serum levels between the ages of eight and twelve. There then follows a rise that peaks between twenty five and twenty seven years of age. After the age of twenty seven AMH serum levels begin decreasing slowly until the menopause. AMH is produced by early growing follicles at all stages up to the early antral stage but it is unknown which follicle class contributes most to circulating concentrations. The rising granulosa cell mass (and thus AMH production per follicle) will be balanced by progressively declining numbers of follicles at each stage of growth (6). AMH and polycystic ovary syndrome (PCOS) The diagnostic criteria of the European Society for Human Reproduction (ESHRE) and the American Society of Reproductive Medicine (ASRM) were established for the diagnostics of this syndrome. PCOS is clinically diagnosed when at least two of the following three features are present: chronic oligo- or anovulation, biochemical 19

20 hyperandrogenemia or hyperandrogenism and polycystic ovarian morphology identified under ultrasound examination (PCO) (7). The common clinical manifestations of PCOS include menstruation disorders and androgen excess, hirsutism and male pattern alopecia (8). The syndrome is diagnosed in 5 10% of women of reproductive age. Polycystic ovary syndrome is also associated with metabolic disorders. The incidence of diabetes mellitus type 2 is ten times higher in women with PCOS than in healthy women and 30 50% of women with PCOS develop glucose intolerance or diabetes mellitus type 2 after the age of 30 (9). Women with PCOS have a two to six times greater number of follicles in their ovaries. AMH production was increased by up to 75% in women with PCOS compared to controls (10). According some authors the high AMH levels in women with PCOS are attributed to the high number of small antral follicles with a diameter of 2 5 mm. AMH values correlate positively with the number of this type of follicles (11, 12). In a recent in vitro study, it was found that AMH production per granulosa cell was increased by up to 75% in women with PCOS compared to controls. According to the authors, the higher levels should be attributed to the increased number of follicles as well as to the intrinsic aberrant follicular function. AMH excess, via endocrine or paracrine paths, plays an essential role in the braking of the process of follicular maturation (13). It is known that AMH levels decrease with age in women with normal ovulatory cycles. A similar but slower decline is observed in women with PCOS (14). High AMH levels were observed in girls aged years with PCOS compared to healthy controls (15). However, increased AMH levels have been found in girls born of mothers with PCOS (16). AMH concentrations in women with PCOS were independently and positively correlated with testosterone, androstendione and free androgen index (FAI) values (17). A great number of women with PCOS have insulin resistance and compensatory hyperinsulinemia. It is not yet clear whether there is a correlation between AMH levels and HOMA-IR values in women with PCOS. There have been differing results from related studies (18). Metformin administration in anovulatory patients with PCOS exerts a differential influence on ovarian AMH levels on the basis of ovulatory response. Changes in AMH levels in antral follicular fluid during metformin treatment could play a role in the local mechanisms mediating ovulatory restoration (19). AMH vs. antral follicle count (AFC) The relationship between AMH and AFC has recently been the subject of some very intense discussion. Additional parameters of ovarian age have been tested and only AFC and AMH follow the observed pattern of oocyte loss histologically. Although AMH may be more cost-effective, some doctors prefer AFC as a slightly more accurate noninvasive measure for ovarian aging (20). AMH serum levels correlated very strongly with AFC but the quality of the information of both parameters differs to a small extent regarding ovarian reserve. However, with current information, it cannot be definitively stated that endocrine markers (especially AMH as a single indicator) are better than sonographic markers (21). The production of AMH starts in a very small type of follicle (less than 2 mm). Based on the measurement of AMH concentration in follicular fluid we can state 20

21 that AMH is produced in greater quantities in smaller follicles (than in larger follicles). Using sonography we can distinguish follicles larger than 2 mm. The two parameters thus provide us with slightly different information. Many IVF centers use both parameters in routine practice for the evaluation of the ovarian reserve. AMH and granulosa cell tumors (GCTs) AMH is expressed in ovarian granulosa cells from birth up to the menopause. It is possible to use AMH as a marker of granulosa cell tumours. It has been shown that AMH serum levels are increased in 76% to 93% of women affected by GCTs (22). The mean AMH level was more than ten times higher than in healthy women. AMH is an extremely sensitive and specific marker in the follow-up of patients ovariectomized for GCTs. The elevation of AMH serum levels precedes the detection of a recurrence by about 16 months (23). Early detection of recurrences is of great importance in a system of follow-up of patients with GCT because a high incidence of recurrences are even observed years after the resection of the primary tumour (24, 25). AMH, chemotherapy and radiation All measurements of the ovarian reserve demonstrated statistically significant changes during chemotherapy and pelvic radiation. The AMH levels rise as the ovarian reserve increases. The impact on the ovarian reserve depends on the type of drugs and number of therapeutic cycles. Alkylating agents have the worst impact on the ovarian reserve. The degree of increase to the ovarian reserve depends on the dose and number of therapeutic cycles (26). Hovewer, a slow recovery of AMH levels was observed after chemotherapy. Alkylating agent exposure and baseline ovarian reserve were closely associated with the magnitude of impairment, while pretreatment AMH levels were linked to the rate of recovery of AMH after treatment. In adjusted models, participants with a pretreatment AMH level >2 ng/ml recovered at a rate of 11.9% per month after chemotherapy, whereas participants with pretreatment AMH levels 2 ng/ml recovered at a rate of 2.6% per month after therapy. Baseline ovarian reserve and alkylating agent exposure effect the magnitude of acute changes to the ovarian reserve brought about by chemotherapy. The rate of recovery of AMH is impacted by pretreatment levels (27). AMH and endometriosis Findings regarding the relationship of AMH serum levels and endometriosis suggest that endometriosis do not diminish the ovarian reserve. (28) AMH levels decreased significantly at the sixth month after surgery. (29) These findings should be taken into account in the decision of surgery in women with a desire for future pregnancy. CONCLUSION The topic of the clinical use of AMH extends further than most of us realize. From a historical point of view the first ELISA measurements of AMH were taken for the 21

22 diagnostics of sexual development disorders in children. The boom in the measurement of AMH started around the year 2000, as it became nown that AMH correlates very well with the ovarian reserve. The topic of AMH and IVF is now well known and widely discussed. We understand that not all questions on this topic have been answered. However, the aim of our present article was to draw the attention of the medical community to additonal indications that extend from AMH which are, in our opinion, also very interesting and which are now beginning to draw the attention of leading positions in professional medical circles. SUMMARY Many studies have been performed on the topics of ovarian reserve, ovarian aging and on the prediction of the ovarian response to the hormonal stimulation involved in in vitro fertilization (IVF). The measurement of AMH serum levels is currently a useful tool in the examination of the ovarian reserve. However, IVF is not the only reason for determination of AMH. The aim of this article is to present the topic of AMH from a different point of view. Polycystic ovary syndrome (PCOS) is a big challenge not only for AMH examination but for the whole of medicine today. The relationship between AMH serum levels and antral follicle count (AFC) has been a very hot topic for medical discussion over the last few years. AMH is a very sensitive tumor marker used in the diagnostics of ovarian granulosa cell tumors (GCTs). Cancer treatment places a burden on the entire organism, including healthy cells. Follicles are very sensitive to radiation and chemotherapeutic agents. The changes in the number of follicles are monitored very sensitively using AMH serum levels. Endometriosis has not the direct influence on the ovarian reserve and AMH serum levels. Acknowledgements This study was supported by the project of Ministry of Health of the Czech Republic for conceptual development of research organization Faculty Hospital in Pilsen. Další klinické aplikace AMH ve spojitosti s ovariální rezervou 22 SOUHRN Na téma ovariální rezervy byla v minulosti provedena řada studií. Velká většina těchto studií byla provedena v souvislosti s procesem in vitro fertilizace (IVF). Měření sérových hladin Anti-Mülleriánského hormonu (AMH) je v současné době užitečným nástrojem v rámci zjišťování ovariální rezervy. Nicméně, IVF není jediným důvodem pro stanovení AMH. Cílem tohoto článku je podívat se na téma stanovení AMH z jiného úhlu pohledu a upozornit na další klinické stavy, u kterých je užitečné provádět stanovení

23 AMH. Syndrom polycystických ovarií (PCOS) je v současné době velkou výzvou nejen pro vyšetření AMH ale i pro medicínu jako takovou. Vztah mezi sérovými hladinami AMH a počtem antrálních folikulů (AFC) určovaných ultrazvukem je velmi žhavé téma diskutované v lékařských kruzích v posledních několika letech. AMH je též velmi citlivý nádorový marker a používá se k diagnostice a sledování ovariálních nádorů granulózových buněk (GCTs). Chemoterapie klade zátěž na celý organismus, včetně zdravých buněk. Ovariální folikuly jsou velmi citlivé na chemoterapii a ozáření. Změny v počtu folikulů mohou být v průběhu terapie sledovány pomocí stanovení AMH v séru. Endometrióza nemá přímý vliv na ovariální rezervu a hladiny AMH v séru. REFERENCES 1. Picard J. Y., Josso N.: Purification of testicular AMH allowing direct visualization of the pure glycoprotein and determination of the yield and purification factor. Mol. Cell Endocrinol. 12, 1984: Rey R., Lukas- Croisier C., Lasala C., Bedecarras P.: AMH/MIS: what we know already about the gene, the protein and its regulation. Mol. Cell Endocrinol. 211, 2003: La Marca A., Volpe A.: Anti-Müllerian hormone (AMH) in female reproduction: is measurement of circulating AMH a useful tool? Clin. Endocrinol. 64, 2006: Lee M. M., Misra M., Donahoe P. K., MacLaughlin D. T.: MIS/AMH in the assessment of cryptorchidism and intersex conditions. Mol. Cell Biotechnol. 211, 2003: Lee M. M.: Reproductive hormones in infant girls a harbinger of adult reproductive function? J. Clin. Endocrinol. Metab. 88, 2003: Kelsey T. W., Wright P., Nelson S. M. et al.: A validated model of serum anti-müllerian hormone from conception to menopause. PLoS One 6 (7), 2011: e The Rotterdam ESHRE/ASRM-Sponsored PCOS Consensus Workshop GroupRevised 2003 consensus on diagnostic criteria and long term health risks related to polycystic ovary syndrome (PCOS). Hum. Reprod. 19, 2004: Nestler J. E.: Metformin for the treatment of the polycystic ovary syndrome. N. Engl. J. Med. 358, 2008: Legro R. S., Gnatuk C. L., Kunselman A. R., Dunaif A.: Changes in glucose tolerance over time in women with polycystic ovary syndrome: a controlled study. J. Clin. Endocrinol. Metab. 90, 2005: Norman R. J., Dewailly D., Legro R. S., Hickley T.: Polycystic ovary syndrome. Lancet 370, 2007: Jonard S., Dewailly D.: The follicular excess in polycystic ovaries, due to ovarian hyperandrogenism, may be the culprit for the follicular arrest. Hum. Reprod. Update 10, 2004: Hart R., Doherty D., Norman R. et al.: Serum anti-müllerian hormone (AMH) levels are elevated in adolescent girls with polycystic ovaries and the polycystic ovarian syndrome (PCOS). Fertil. Steril. 94, 2010: Pellat L., Hanna L., Brinmat M. et al: Granulosa cell production of anti-müllerian hormone is increased in polycystic ovaries. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2, 2007: Piltonen T., Morin-Papunen L., Koivunen R. et al.: Serum AMH levels remain high until late reproductive age and decrease during metformin treatment in women with polycystic ovary syndrome. Hum. Reprod. 20, 2005: Carlsen S. M., Vanky E., Fleming R.: Anti-Müllerian hormone concentrations in androgen suppressed women with polycystic ovary syndrome. Hum. Reprod. 24, 2009: Sir Petermann T., Conder T., Mliqueo M. et al.: Increased anti-müllerian hormone serum concentrations in prepubertal daughters of women with polycystic ovary syndrome. J. Clin. Endocrinol. Metab. 91, 2006: Piouka A., Farmakiotis D., Macut D. et al.: Anti-Müllerian hormone levels are increased in women with classical PCOS and are negatively influenced by obesity. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 296, 2009: E Karkanaki A., Vosnakis C., Panidis D.: The clinical significance of anti-müllerian hormone evaluation in gynecological endocrinology. Hormones (Athens) 10 (2), 2011: Falbo A., Rocca M., Russo T. et al.: Serum and follicular anti-mullerian hormone levels in women with polycystic ovary syndrome (PCOS) under metformin. J. Ovarian Res. 21, 2010: Rosen M. P., Johnstone E., McCulloch C. E. et al.: A characterization of the relationship of ovarian reserve markers with age. Fertil. Steril. 97, 2012: Yang Y. S., Hur M. H., Kim S. Y., Young K.: Correlation between sonographic and endocrine markers of ovarian aging as predictors for late menopausal transition. Menopause 18, 2011: Lane A. H., Lee M. M., Fuller A. F. Jr. et 23

24 al.: Diagnostic utility of Müllerian inhibiting substance determination in patients with primary and recurrent granulosa cell tumors. Gynecologic. Oncology 73, 1999: Long W. Q., Ranchin V., Pautier P. et al.: Detection of minimal levels of serum anti-müllerian hormone during follow-up of patients with ovarian granulosa cell tumor by means of a highly sensitive enzyme-linked immunosorbent assay. J. Clin. Endocrinol. Metab. 85, 2000: Healy D. L., Burger H. G., Mamers P. et al.: Elevated serum inhibin concentrations in postmenopausal women with ovarian tumors. New Engl. J. Med. 329, 1993: La Marca A., Volpe A.: The Anti-Mullerian hormone and ovarian cancer. Hum. Reprod. Update 13, 2007: Gracia C. R., Sammel M. D., Freeman E. et al.: Impact of cancer therapies on ovarian reserve. Fertil. Steril. 97, 2012: Dillon K. E., Sammel M. D., Prewitt M. et al.: Pretreatment antimüllerian hormone levels determine rate of posttherapy ovarian reserve recovery: acute changes in ovarian reserve during and after chemotherapy. Fertil. Steril. 12, 2012: Streuli I., de Ziegler D., Gayet V. et al.: In women with endometriosis anti- Mullerian hormone levels are decreased only in those with previous endometrioma surgery. Hum. Reprod. 27, 2012: Celik H. G, Dogan E., Okyay E. et al.: Effect of laparoscopic excision of endometriomas on ovarian reserve: serial changes in the serum antimüllerian hormone levels. Fertil. Steril. 97, 2012: Author s address: R. K., Dr. E. Beneše 13, Pilsen, Czech Republic 24

25 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: THE PROS AND CONS OF BILINGUAL UPBRINGING AND THE ALZHEIMER S CONNECTION K. Kulhánková Department of languages, Medical Faculty, Charles University, Pilsen I would like to start my paper with a question: What exactly is bilingualism? Most people believe that being bilingual means to speak two languages perfectly. But are we even perfect in one native language? And is language really so much about perfection? In my opinion and in that of many others, the most important thing about language is communication, making ourselves understood. So if we now return to my initial question about what bilingualism really is, let me quote Prof. Emeritus Francois Grosjean from Switzerland, who said, Bilingualism is the use of two (or more) languages in one s everyday life and not knowing two or more languages equally well and optimally (as most lay persons think) (6). That means bilingualism is more about using two languages on a daily basis, and not so much about using them perfectly. Another aspect we should consider when talking about bilingualism is the fact that, although for us it might seem a relatively new and unusual idea, it is quite normal for most of the world s population to speak more than one language. Just think about the USA, India, Africa etc. But we do not have to go so far. Even in Europe we can find countries where most people speak at least two languages fluently. A well-known example is Switzerland. So while we are still discussing about the benefits and possible disadvantages of bilingual education, in many other countries in the world people have already accepted bilingual or even multilingual education as a normal part of their daily lives, and we can say that the majority of all children in this world already grow up bilingually (4, 6). But since bilingual education is still not so common in our lives, in the main part of my paper I want to speak about the many, sometimes surprising advantages bilingualism can bring, but also about some of the difficulties that may arise in the education of bilingual children. And last but not least, to give you a practical example, I will introduce my two children in a short case study. Advantages and disadvantages of bilingual upbringing The pros The most obvious advantage of bilingual upbringing is that your child aquires a second language nearly effortlessly. Learning a language is never more natural and easy than when 25

26 you are a toddler (4). And the good thing about bilingual upbringing in the family is: It is for free! Or let us say almost for free because of course it costs the parents a lot of effort. But the effort pays off when later on in school your child will show superior reading and writing skills in two languages while other children might be having a hard time trying to learn the basics of their first foreign language. Bilingual children also seem to learn additional languages more easily (10). Maybe this is due to the fact that they already know that there can be more than one word to one concept and that language learning does make sense because each new language will give them the opportunity to communicate with people from even more foreign countries. However, bilingual education is not only about learning language skills. A positive side effect of learning a second language is that children are automatically exposed to another culture, which will most likely make them more open-minded, accepting and most of all more tolerant of other cultures (10). Some bilingual children might even come to see themselves as language or culture bridges between family members of different cultural backrounds or between peers from foreign countries. In a global world where multicultural societies have become a common phenomenon, this is certainly an asset. Also, of course, there is the professional aspect and the potential economic advantage to consider (5). Our working environment has become an extremely competitive and unstable one. The more skills you can list in your curriculum vitae, the better your chances of getting the job. Since there is increasing unemployment in many countries as a result of the ongoing economic crisis, the job market has become more international and many people are forced to relocate, not only within their country, but even to a foreign country in order to find a job. I am convinced that this trend is here to stay, and what can be better in such a situation than speaking another language fluently and knowing another culture so well that you will find it easy to make the country where this language is spoken your new home. Being bilingual definitely boosts your professional prospects in a world that has never before been so small and global and will help you to cope much better when the going gets tough. Another, maybe rather unexpected advantage of bilingualism is the positive effect it may have on people s health. As a language teacher at the Medical Faculty of Charles University I was interested in whether bilingualism could somehow influence people s health. The results of my findings by far exceeded my expectations: Speaking two languages may not only protect the brain against Alzheimer s disease and dementia, but it also seems to make the brain smarter (13). As early as 1962, Elizabeth Peal and Wallace Lambert revealed the positive effect of bilingualism on the intellectual development of ten-year-old children in a study carried out in six Montreal schools (9). Newer studies confirm that bilingualism has a direct influence on the structure of the brain it actually structurally changes the brain. Brain imaging showed that bilinguals had denser gray matter, especially on the brain s left side, which is known to be the seat of language and communication skills. Gray matter density was highest in the earliest second language learners (7). Also, when given a certain type of nonverbal tests bilingual people were faster than monolinguals. Neuroimaging showed that 26

27 bilinguals seemed to be using a different kind of network that included language centers to solve a completely nonverbal task (3). Another difference between the brain of a bilingual person and that of a monolingual one is that bilinguals exercise the brain s executive control system, which is the basis of our ability to think in a complex way, much more than people who speak only one language. They have to do so to prevent their two languages to interfere with one another. Ellen Bialystok, a cognitive neuroscientist and psychologist at York University in Toronto, who has spent forty years on studying the bilingual brain, compares the executive control system to a general manager whose job it is to keep the brain focused on what is relevant and to ignore what is not. It is this more efficient executive control system that enables bilinguals to switch between languages quickly and easily (3, 11, 12). The fact that bilinguals constantly have to switch between languages also seems to make them better at multitasking and prioritising in general. Ellen Bialystok and colleagues used a driving simulator to find out whether it was easier for bilinguals than for monolinguals to drive and to simultaneously do some extra tasks like talking on cell phones. The result of this experiment was probably of no great surprise for the scientists. Of course everybody s driving got worse, but the bilinguals were still better (3). Research confirms: Bilingualism is intense and varying brain exercise and boosts the performance of the brain (12). So what is more natural than to make the Alzheimer s connection? A number of recent studies show that bilinguals have been diagnosed with Alzheimer s between four and five years later than monolinguals, and that the bilingual brain functions better and for longer even after having developed the disease. Bilingual patients with more advanced brain deterioration acted like monolingual patients whose disease was less advanced. Bilingualism might not prevent Alzheimer s disease, but it can delay the onset by up to five years and it also enables the patients to cope better with the disease once it develops (1, 2, 8, 14). The bilingual brain, even when showing deterioration from Alzheimer s pathology, is still able to fight typical symptoms like memory loss, confusion and difficulties with problem solving and planning much better than the monolingual one with the same impairment. It seems that learning and speaking a second language has a huge protective effect on the brain and thus offers protection against some of the most common symptoms of Alzheimer s and dementia (1, 2, 8). The cons After so many positive points, let me now turn to some of the disadvantages and difficulties of bilingual upbringing. To begin with, we should be aware of the fact that language learning is a long-term commitment which requires constant language exposure. In a family environment this can sometimes be rather demanding, especially since it takes courage and persistence to speak a foreign language when no one else in the outside environment understands you and when the child does not see the need to use the foreign language in daily life. Also, learning two languages simultaneously might seem to be difficult or confusing, presenting an additional academic load more than an opportunity. And of course you might come across peers who tease your child and see him or her as different because of speaking in a foreign language (10). 27

28 When we look at the language learning process as such, we can find that bilingual children tend to speak three to six months later than their peers and that they might temporarily mix their languages (5). That means they might use different words from different languages in one sentence. There is usually no need to worry though, as the problem seems to solve itself later on in the child s life. According to Ellen Bialystok, bilinguals also take a couple of milliseconds longer to find the right word in the right language, and bilingual children have a smaller vocabulary in each language than their monolingual peers even though altogether their vocabulary is larger (12). Bilingual parenting in practice Preparing for bilingual parenting In this part of my paper I would like to introduce our two children, Kristýna, also called Kiki and Maximilian, called Max. Kiki was born in Pilsen in the Czech Republic in October Her father is a Czech national, her mother, that is me, was born and grew up in Duesseldorf in Germany. When Kristýna was born I had already been living in the Czech Republic for quite a long time and my Czech was fluent. But right from the beginning it was clear to both my partner and myself that we wanted to bring up our children with more or less equal access to both languages. We were sure to be doing the best for our kids and their future in giving them a second native language. For our bilingual upbringing we chose a person oriented method called OPOL (10), which stands for one parent, one language. This means that one parent, in our case the father, speaks to the child in the local or majority language while the other parent, in our case me, uses only the minority language. You might guess that it is not always easy to stick to your own language rules at any time and in any place, especially if one of the partners does not speak the minority language. In that case, communication with the partner has to be in the majority or dominant language, while communication with the children should be exclusively in the minority language. I must admit, that at the beginning I sometimes felt a little embarrassed speaking to my baby in the minority language in public. However, the feedback from Czech citizens was usually very positive so that I settled into the routine relatively easily. Since I had read a lot about bilingual education and also about its disadvantages, I was a little worried that my children would be late speakers and could be confused about learning two mother tongues simultaneously. Now, a couple of years later, I tend to think that language skills are very individual and do not really have so much to do with bilingual upbringing. Kristýna Kristýna was a contented, happy child. She seemed to find it normal that her mother spoke to her in one language and her father in another. She also enjoyed sitting on my lap when I was teaching English at home. Kiki started speaking at the same time as most of her peers. She had no problems understanding her Czech and German grandparents. We regularly visited Germany in order to expose Kiki as much as possible to the minority 28

29 language and to give her possibility to bond with her German relatives. Her German was almost as good as her Czech, her pronunciation in both languages excellent. She was able to form relatively complicated sentences and to use future and past tense forms as well as conditional clauses at an age normal for native speakers. She did mix the languages though, and still does so now, having developed something like a Czech-German slang. When Kiki grew older, she was exposed much more to the dominant language, first in kindergarten and later in school. That was when she stopped talking to me in German. She evidently did not want to be different. Now I say something to her in German and Kiki answers in Czech. She visits her German grandparents regularly in the summer holidays though, and is able and willing to communicate fluently in German once she changes her environment. At the age of 10 Kiki started to read German books when she was on holiday in Germany. Since Kiki seemed to have a talent for languages, we enrolled her in a private school with six classes of English per week, starting with the pre-school year. She has been learning English almost effortlessly and her pronunciation is very good. But what is even more important, she enjoys speaking in English whenever she gets the chance to do so. And I do not need to explain the necessity of learning vocabulary to her. She knows that she will need the words to be able to communicate. Her first school years passed without major problems. She was in fourth class when we noticed that there were some words in Czech that she did not know. It was usually words that are not used so frequently, as for example the word skvostný, which means magnificent or splendid. Kristýna also started to panic more easily during exams, sometimes forgetting what she had learned. I believe that this kind of confusion could be due to her bilingual upbringing. We have been trying to improve the situation by making her read more in Czech to enlarge her vocabulary. So far this method seems to be working well. This school year Kristýna has started grammar school in Pilsen. Maximilian Our son Max was born in March He was a typical boy, who started talking a little later than his female peers and whose pronunciation was not perfect in either language. He was generally lazier than his sister, who actually supported his laziness by looking after him and fulfilling almost all of his wishes. Nevertheless, we tried to expose him to the minority language in the same way as Kristýna. Actually, we added more exposure to German TV because Kiki was already old enough to find TV serials for children rather interesting. As I have already mentioned, Max is not a natural talent when it comes to languages. We had to visit a speech therapist in order to improve his Czech pronunciation and sometimes it was a little harder to understand his German. But he too has been visiting his German grandparents each summer, and after one such visit, when he was about six years old, he started to speak quite fluently in German, coming up with some more complicated words and using past tense and future tense forms as well as conditionals. He is also more willing to communicate in German with me, and after some initial embarrassment he finds it normal to answer me in German even in public. So I can say that lately his German has 29

30 greatly improved and he too understands German perfectly well. Unfortunately, he is not so much interested in reading and reads neither Czech nor German books. Even though Maxi is not a language talent, we decided to enroll him in the same basic school as Kristýna, and I have to say that he too has been learning English effortlessly and is one of the best pupils in English in his class. His communication skills may not be as good as Kristýna s, but he seems to have the bigger vocabulary. He is more interested in natural and technical processes and has a more analytical mind than our daughter. So far he is doing well in school and does not seem to be negatively affected by his bilingual upbringing in any way. Both Max and Kiki still do mix languages, but I think that now they are doing it just for fun. For them it seems to be more like a game, something like inventing a secret language that belongs only to our family. Neither Kiki nor Max ever use this slang outside the family environment though. All in all, I can say that at the present time both children have no major problems in their dominant language, and that even though they are sometimes fishing for the right word in their subordinate language, they also master that language more than well. And what is more, both children are doing really well in their third language, too. Conclusion At the end of my paper let me sum up the main points. Of course we have to face some difficulties and potential disadvantages when we decide for bilingual parenting. Our children might be late speakers, they might mix up their words when they are small, and they might have a smaller vocabulary in each language. And, yes it is demanding for the parents. They need to be very consistent and persistent. They need to support their children s knowledge by providing books, videos, CDs etc. and by using especially the minority language in everyday conversation, when telling bedtime stories, giving instructions, asking questions and so on. But what about the overwhelming list of advantages? Just think about the positive effect bilingualism may have on the future carreer prospects of your child, about the cultural enrichment it brings and about the booster effect it has on the human brain. And last but not least, think about the positive influence of bilingualism on Alzheimer s disease. By bringing up our children with two native languages we can actually do something for their health. Considering the great costs in the health care sector that mostly Western countries and health insurance companies are facing, it would be interesting to find out just how much money could be saved on the care for bilingual Alzheimer s patients if the onset of the disease is about 5 years delayed compared to monolingual patients. Even if we take into consideration some potential costs for bilingual education, I do believe there could be a lot of money saved in the long run. So we could even end up saving our country and the tax payers some money in bringing up our children bilingually. Don t all these advantages by far outweigh the disadvantages? In my opinion they do. As a mother and teacher I can say that at least for our family bilingualism works perfectly well and has enriched our family life tremendously. So if I go 30

31 back to the question asked at the beginning of my paper: What exactly is bilingualism? My answer to that question would now be: Bilingualism is a gift for life and will most probably become a necessity in the very near future! SUMMARY As we all know, we are living in a global world, where political and social relations, economy and many other aspects of everyday life have become more and more international. That is why being multilingual can always be considered an asset. It helps in international communication, business activities and relationships, and provides better job opportunities. But it can also have a major effect on the quality of our lives, especially when we get older. In this paper I want to discuss the advantages and difficulties of bilingual education and the booster effect bilingual upbringing might have on the human brain. As a practical example I will give a short case study of my two children, aged 10 and 12. Being bilingual does not only mean being able to communicate fluently in two languages and therefore to be a more successful candidate on the job market. A child that is being brought up with two languages will develop a better sense of appreciating different cultures and will be capable of understanding societies in a more complex way. Moreover this child might profit from its bilingual education at a much later time in his or her life, at a time when many of us will be facing the threats of dementia and Alzheimer s disease. Many critics of bilingual education in schools argue, that this kind of education is too hard on the taxpayers pocket. However, bilingual upbringing in the family does not cost the taxpayer a penny, and brings a lot of positive aspects for family life and society at large. Výhody a nevýhody bilingvní výchovy a její propojení s Alzheimerovou chorobou SOUHRN Jak všichni víme, žijeme v globálním světě, kde politické a sociální vztahy, ekonomika a další aspekty každodenního života získávají mezinárodní rozměr. Ovládat více jazyků může být proto velkým přínosem právě v mezinárodní komunikaci, v obchodních vztazích a při výběru zaměstnání. Může to mít velký vliv na kvalitu našeho života, zvláště v pozdějším věku. V tomto článku se zabývám výhodami bilingvní výchovy ale i obtížemi s ní spojené. Zabývám se též jejím možným vlivem na lidský mozek. Jako praktický příklad jsem použila krátkou studii svých dětí ve věku 10 a 12 let. Být bilingvní neznamená jen schopnost komunikovat plynule dvěma jazyky a mít tudíž lepší postavení na trhu práce. U dítěte, vychovávaném v dvojjazyčném prostředí, se vyvine lepší cit pro různé kultury, a bude tak schopné porozumět společnosti komplexněji. A navíc takové dítě může profitovat ze své bilingvní výchovy i v pozdějším věku, v době, kdy mnozí 31

32 z nás budou čelit hrozbě demence a Alzheimerovy choroby. Mnozí kritici bilingvního vzdělávání ve školách argumentují vysokými finančními náklady na takovéto vzdělávání. Ale bilingvní výchova v rodinách nestojí daňové poplatníky ani korunu, a přitom přináší mnoho pozitivních aspektů pro rodinný život i společnost jako celek. REFERENCES 1. Baycrest Centre for Geriatric Care: Bilingualism Has Protective Effect. In Delaying Onset Of Dementia By Four Years, Canadian Study Shows ScienceDaily (online) releases/2007/01/ htm. 2. Baycrest Centre for Geriatric Care: Bilingualism delays onset of Alzheimer s symptoms, study finds Science Daily (online) /releases/2010/11/ htm. 3. Dreifus C.: The Bilingual Advantage (online) 4. Dykes K.: Rasing our Kids bilingually (online) 5. Egremont Free Library: Advantages and Disadvantages of Bilingual Children (online) -disadvantages-of-bilingual-childre 6. Grosjean F.: Interview on bilingualism (online) 7. Hitti M.: Being Bilingual Boosts Brain Power (online) Jha A.: Being bilingual may delay Alzheimer s and boost brain power (online) /bilingual-alzheimers-brain-power-multit 9. Klein B.: Bilingual Upbringing of Children in the Home (online) Lichtenberger N.: Bilingual Parenting (online) Livescience: Learning a Second Language Protects Against Alzheimer s Fox News (online) http// /learning-second-language-protects-alzheim 12. Marshall J.: Bilingualism Good for the Brain (online) McCoy D.: Studies show beneficial effects of bilingual learning (online) _sciences/report. 14. Mitchell D.: Are You Bilingual? Two Languages May Delay Alzheimer s (online) Moseman A.: Alzheimer s Study: Bilingual Brains Are Dementia-Resistant (online) com/80beats/2011/02/22/alzheimers-study-bilingual-brain. 16. Nauert R. Phd.: The Bilingual Brain (online) Spyrou S.: How to Raise Bilingual Children when Only One Parent Speaks Two Languages (online) -raise-bilingual-children-only-one-parent html. Author s address: K. K., Alej Svobody 31, Plzeň 32

33 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: HIGH-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC RADIATION: NONTHERMAL EFFECTS AND SAR MEASUREMENT J. Barcal 1, L. Víšek 2, V. Žalud 1, J. Vrba 2, F. Vožeh 1 1 Department of Pathophysiology, Faculty of Medicine in Pilsen, Czech Republic, 2 Czech Technical University in Prague, Faculty of Electrical Engineering, Department of Electromagnetic Field, Czech Republic High-frequency electromagnetic field (HF EMF) becomes a common part of our environment because it is produced by many artificial sources as radars, transmitters and especially cellular (mobile) phones. The consideration of a possible harmful effect of it the term electromagnetic smog is often used for this situation. Among the possible sources frequently mentioned, first of all many mobile phones are in use and their number is rapidly rising (10 million devices were in use in the Czech Republic in 2005!). During a call the source of radiation is located close to the head. That is why there is a question of possible negative effects of HF EMF on the human body, especially on the brain. HF EMF can influence tissues by both thermal and nonthermal effects. While the thermal effect is relatively well known, the nonthermal effects are still discussed and remain unclear. The basic effect of electromagnetic field is dielectric heating. In case of direct contact of antennal source (in switch-on mode) severe skin burns can be provoked. HF EMF with higher gradient and short wavelength heats up the tissue; the grade of heating depends on the dielectric loss according to its structure. The adipose tissue and elements have lower lossy values in comparison with body fluids; that is reason of lower increase of temperature. Generally, thermal gradients between lipophilic and hydrophilic structures in tissue exist. In fact, during exposure to radiation at a constant frequency, the wavelength is changed in the tissue and it depends on the dielectric constant. In the case of HF EMF, the heating source is directly a corresponding tissue. The energy distribution in different body structures is unequal and decreases in depth. In our laboratory, the unique mouse strain with inborn neurodegeneration is studied. Lurcher mutant mice (Lurchers) represent a natural animal model of genetically determined olivocerebellar degeneration (53). Heterozygote individuals (+/Lc) are characterized by a complete postnatal loss of cerebellar Purkinje cells (excitotoxic apoptosis) and by decrease of number of granular cells and inferior olive neurons (secondary to the loss of Purkinje cells). The affected homozygotes (Lc/Lc) are not viable. Unaffected homozygotes, wild type mice (+/+) are completely healthy and serve as controls. Our previous results suggest that in Lurchers some cognitive functions are changed in series of experiments studying the development of spatial learning in Lc/+ and +/+ during the first month of life using the standard Morris water maze (29, 46, 47, 53, 54). Some brain neurons in +/Lc 33

34 are more sensitive to neurotoxic substances (13) and the animals display a higher degree of CNS excitability compared with +/+ (14, 48). We obtained similar findings through the examination of brain cortical activity after previous electrical and drug stimulation (3, 39). Significant changes of hippocampal activity (LTP, 11) were also found in anesthetized Lc/+ in comparison with +/+ (4, 5). Our working hypothesis was that some brain structures in Lurchers can be more sensitive (i.e. they can have a lower threshold) to different kinds of stimulation including HF EMF resulting in probable neuronal injury in comparison with wild-type mice. Recent experimental results performed in our laboratory (900 MHz, 10 W, whole-body exposure, constant) were: The measurement of excitability after acute and long-term HF EMF exposure using audiogenic epilepsy method showed more intensive reaction in +/Lc than +/+ but those differences were only within the margin of statistical insignificance. An examination of CNS inhibition using pentobarbital sleep method suggested significantly lower mortality in HF EMF exposed animals and the difference was higher in +/+ than in +/Lc (15, 16). The spatial learning ability (tested in a Morris water maze) revealed only slight differences (some significant) between +/Lc and +/+. Strain and age related differences were also found (45). Histochemical examination showed higher NADPH-diaphorase positivity (NOS activity marker) in hippocampus of C57Bl/7 mice after HF EMF exposure in comparison with unaffected controls. Mice of C3H strain exhibited lower NADPH-d positivity generally and the differences between irradiated animals and controls were only slight (48). Immunocytochemical depiction of c-fos (as acute cellular stress marker) revealed differences between the irradiated and control animals; c-fos activity was present only in animals after HF EMF exposure (8). The evaluation of spontaneous brain cortical activity (ECoG) recorded simultaneously with HF EMF exposure) suggested changes in brain electrogeny. ECoG revealed a shift towards lower frequencies with significant differences between LMM and WTM. Spontaneous hippocampal activity showed opposite changes with an increase of theta oscilations during HF EMF exposure (6, 7, 54). Some mild somatic (body weight) and neurobehavioral (lower swimming speed and motor activity) changes were found in the HF EMF exposed newborn and young adult +/Lc and +/+ (49). Nevertheless, one of crucial problem in above mentioned studies is the absence or only minimal information about real absorption/distribution of energy during HF EMF exposure. It seems to be generally accepted that the SAR quantification in studies are important with possible suggestions in the radiofrequency fields. Because it is impossible to measure SAR directly (42) this is the main reason to find possible methods for indirect quantification of Specific Absorption Rate in small laboratory animals. 34

35 METHODS Exposure chamber The exposure chamber operating at 900 MHz was designed with the following issues in mind: inducing uniform field, eliminating external radiation, determining accurate absorbed power, providing sufficient space for mice and maintaining costs within budget. The chamber consists of a circular waveguide terminated by matched loads. The waveguide is made of a copper sheet (Fig. 1). The electrical resistance of the matched load should grow linearly in a direction of the wave s propagation. Therefore, the shapes of matched loads are conical and they are made of plastics filled up with salted water. The loads serve as a prevention from possible unwanted resonances between the mouse and waveguide bottoms. Fig. 1 A scheme of exposure chamber The radius of the waveguide is 120 mm and the length 1650 mm. A circular polarized wave comprised by the dominant mode TE 11 is excited in the waveguide. The wave is formed by two monopole antennas which have the mutually orthogonal orientation and the distance between them is equal to the wavelength divided by four. Circular polarized wave provides relatively constant coupling of the field to each mouse regardless of its position, posture or movement. In the waveguide there are two other monopoles serving for scattering parameters measurement with the aid of the vector analyser. The absorbed power in mouse is determined by the analysis of 35

36 scattering parameters. In the chamber there is a ventilation hole through which electric fan-forced ventilation air is introduced and let out through a second hole in order to reduce the stress of the mice and to maintain constant temperature inside the waveguide. The mice are placed in the circular plastic box. Dosimetry Dosimetry is an inherent task for the design and use of exposure systems for in vivo or in vitro experiments in the investigation of any possible biological effects of radiofrequency (RF) exposure. Dosimetry is a quantification of the magnitude and of distribution of absorbed electromagnetic energy within biological objects that are exposed to electromagnetic fields. At RF, the dosimetric quantity, which is called specific absorption rate (SAR), is defined as the rate at which energy is absorbed per unit mass. The SAR is determined not only by the incident electromagnetic waves but also by the electrical and geometric characteristics of the irradiated subject and nearby objects. It is related to the internal electric field strength as well as to the electric conductivity and the density of tissues. Therefore, it is a suitable dosimetric parameter even when a mechanism is determined to be athermal. SAR distributions are usually determined from measurements in animal tissues. It is generally difficult to measure SAR directly in a living biological body, so dosimetry efforts are forced to rely on computer simulation. We are able to compute the whole-body averaged SAR with the aid of an analysis of measured scattering parameters. P ( ʹ i IL IL ) W SARWBAV = m kg whereby P i is incident power, IL is insertion loss of empty chamber (without the mouse) and IL is insertion loss of the chamber with the mouse. Insertion losses can be computed with the aid of scattering parameters by the following formulas IL = 1 S 11 2 S 21 2, IL' = 1 S' 11 2 S' 21 2, whereby S 11 is the input port voltage reflection coefficient of the empty chamber, S 21 is the forward voltage gain of the empty chamber, S 11 is the input port voltage reflection coefficient of the chamber with the mouse, S 21 is the forward voltage gain of the chamber with the mouse. Simulation results Fig. 2 A scheme of mouse position in the box 36

37 All mentioned simulations were dependent mainly on the mouse position (Fig. 2); the figure 3 shows the dependance of the power distribution on the mouse position according to Fig. 2 and feeding sources. It is obvious that for non-circular wave (usage source 1 or source 2 only) SAR strongly depends on the position of the mouse. The percentage difference of SAR is about 91% for perpendicular positions (between position 1 and position 2) of the mouse. For the circular polarization the percentage difference of SAR is about 7% (between position 1 and position 2) and 27% (between position 1, 2, and position 3). Fig. 3 A comparison of dependance of SAR distribution on the mouse position DISCUSSION There is some experimental evidence about the nonthermal effect of HF EMF exposure, especially on functional-morphological characteristics of the brain. Repacholi (32) has recently concluded in the World Health Organization review of the literature that HF EMF fields, continuous or pulsed, can affect membrane channels, mainly at fairly high intensities, but even at levels that do not cause significant heating. There have been reports of decreased rates of channel formation, decreased frequency of channel openings, and increased rates of rapid, burst-like firing (43). Arber and Lin (1, 2) reported an increase in membrane conductance and a decrease in the spontaneous firing of impulses in neurons of the snail Helix aspersa when exposed for an hour to continuous and amplitude modulated 2.45 GHz radiation. The effects were abolished by the application of ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA), which creates chelates with calcium. However, they occurred at a high RF intensity, hence a clear dependence on a rise of tissue temperature. McRee and Wachtel (24) described a decrease in the electrical amplitude of impulses and a reduction in the excitability of the frog sciatic nerve when exposed to 2.45 GHz radiation, but only at high levels. Wachtel et al. (50) and Seman and Wachtel (36) also described a decrease in spontaneous activity of neurons isolated from the marine gastropod Aplysia at relatively high intensities. In experiments performed by Salford et al. (34), 915 MHz electromagnetic field (pulse modulated) had a significant effect on the permeability of blood brain barrier 37

38 and, more recently (35), a neuronal damage in the cortex, hippocampus and basal ganglia in exposed rats was described. In the other recent study (27), short-term exposure (15 min) to 900 MHz induced strong glial reaction in the brain. Probably the most controversial findings originate from studies concerning effects of HF EMF on brain electrogeny. Bawin et al. (9, 10) exposed cats, which had been previously conditioned to produce selected EEG rhythms in response to a light flash, to low level HF EMF. Changes were reported in the performance of the conditioned EEG response task and in various other behavioural parameters. It was argued that the fields acted directly on the brain tissue, thereby causing a minute release of calcium, resulting in changes in membrane excitability, which could possibly affect EEG rhythms. Takashima et al. (40) reported changes in the EEG of rabbits following exposure to a modulated HF EMF of 1 10 MHz, a frequency range outside the main interest but Shandala et al. (37) and Thuroczy et al. (41) reported about subtle effects of HF EMF on EEG in rats and rabbits exposed to RF fields within the frequency range of interest. McRee et al. (25) described experiments performed by Rosensteig of the US Environmental Protection Agency, who exposed rats to HF EMF from late fetal life until adulthood. He saw no changes in either the spontaneous EEG or the electrical responses evoked by flashes of light (visual evoked responses). Laboratory studies investigating the effects of mobile phone signals on the spontaneous EEG in awake subjects have produced ambiguous results. Reiser et al. (31) reported that exposure to GSM signals was associated with increases some 15 minutes later in the power of EEG frequencies of about 10 Hz and above Roschke and Mann (33), were unable to detect any differences in EEG spectra related to the exposure to GSM signals. Mann and Roschke (26) reported that exposure to GSM-like signals reduced latency to sleep onset, and altered spectral characteristics of REM sleep, although a subsequent study by the same group (51) failed to replicate these findings. In another study (12), exposure to a pseudo- GSM signal (15 minute on/off cycles, 900 MHz, duty cycle of 87.5% rather than the 12.5% used in phone signals, and an estimated whole-body SAR of 1 W/kg) was associated with a reduced wake state after sleep onset and changes in EEG power spectra during the first of the night s episodes of non-rem sleep. In three studies event-related potentials (ERPs) were investigated during exposure to GSM-like signals. In the first (44), visual sensory responses to checkerboard reversal were found to be unaffected during exposure. In two other studies (18, 19) positive effects were reported. A recent study from Huber et al. (20) suggests some changes in EEG (especially during sleep). Effect on behavioral properties Results of earlier studies on rodents have shown that the threshold at which acute RF exposure disrupts learned operant behaviour lies between 2.5 and 8 W/kg whole-body SARs, with an associated rectal temperature rise of about 1 C. Deficits in the performance of a previously learned behaviour occur following long-term exposure to 2.45 GHz fields at SARs as low as 2.3 W/kg whole-body exposure. The initial acquisition of operant learned tasks by rats appears to be more sensitive to disruption by RF fields, the thresholds for longterm exposure to pulsed 2.8 GHz fields being between 0.7 and 1.7 W/kg whole-body exposure (43). The pulsed fields used in many of these studies involved brief, rather intense pulses such 38

39 as those produced by radar equipment, which may have elicited auditory sensations in the animals, a potentially confounding factor in the interpretation of the studies. There is a distinct difference in the response between rodents and primates. Changes in operant performance responses in primates occur at higher threshold RF exposures. Such changes were detected after acute exposure of rhesus and squirrel monkeys to GHz fields at whole-body SARs of 4 5 W/kg. Exposure of rhesus monkeys to RF field at which they absorb the maximum amount of energy (resonant frequency, 225 MHz) resulted in reduced task performance at a whole-body SAR of 2.5 W/kg. In rodents, these changes in performance were accompanied by a raised body temperature of about 1 C (43). Since primates are much closer in size to people than rodents are, these data were used as the basis for standards limiting RF exposure. Under the most adverse environmental conditions, changes in behaviour may be observed with whole-body SARs as low as 1 W/kg. This interpretation is supported by the results of a study investigating working memory. Mickley et al. (28) found that acute exposure to 600 MHz fields at SAR of up to 10 W/kg for 20 minutes produced significant deficits in the memory of rats only when the exposure caused rises in rectal and brain temperatures of at least 1 C. These changes were correlated with an increase in expression of the c-fos gene in the cortex. The authors concluded that the observed changes in the memory and behaviour were dependent on a rise in body temperature. In experiments done by Lai et al. (23) on spatial learning, the animals were exposed to low levels, pulsed 2.45 GHz fields (average whole-body SAR of 0.6 W/kg) for 20 minutes, immediately before daily training sessions in the maze. Learning was improved for the first two days, although the final performance and the overall accuracy were not affected. Wang and Lai (52) have also reported RF-induced changes in spatial memory as assessed in a circular water maze but an energy per pulse in this study can be calculated to be 2.4 mj/kg (peak SAR of 2400 W/kg), which would have caused rapid, transient heating (38), using an experimental design very similar to that of (23) exposed mice to 900 MHz RF radiation pulsed at 217 Hz at a whole-body SAR of 0.05 W/kg. The behaviour of the animals was tested each day for 10 days in an eight-arm radial maze, either immediately after exposure for 45 minutes, or after delays of 15 and 30 minutes. There were no significant differences between exposed and control animals; however, the animals tested immediately after exposure took a longer time to complete the task and exhibited more erratic performances than the other animals. It is possible that these changes may have been induced by a mild stress associated with the auditory perception of the field. On the other hand (17), using a head-only exposure system emitting a 900-MHz GSM field reported no differences among exposed, sham and cage-control rats in the two spatial learning tasks. Studies of cognitive performance in human subjects: Preece et al. (30) and Koivisto et al. (21) suggest that exposure to mobile phone signals at power levels within existing exposure guidelines has biological effects that are of sufficient magnitude to influence behaviour. Both groups conjectured that their findings reflected the effect of small temperature increases on synaptic transmission in the region of the cerebral cortex directly under the headset antenna. An easily testable prediction of this account is that the tasks most sensitive to exposure to mobile phone signals should vary according to the position of the headset, and thus the cortical locus of the heating effect. 39

40 Taken together, the general result from functional-morphological, electrophysiological and behavioral studies suggests that exposure to HF EMF (corresponding with mobile phone signal) influences some of brain functions but common strong relevance of health risk remains unclear as well as any clear recommendation for the safe use of RF devices (22). The depicted exposure chamber for small laboratory animals will help us to measure an important parameter SAR. After this first step, we can start other types of experiments which combine different procedures which may confirm or disprove the previous ambiguous results. SUMMARY Some interactions of high-frequency electromagnetic field (HF EMF) and neural functions are discussed. Using a unique animal model of neurodegeneration, the influence of HF EMF on its brain was confirmed. A special exposure chamber for small laboratory animals with a Specific Absorption Rate (SAR) measurement was designed. Acknowledgements This work was supported by the research project by Grant COST Action BM 0704 (Emerging EMF Technologies and Health Risk management) of the Ministry of Education, Youth and Sport of the Czech Republic and by the Charles University Research Fund (project number P36). The authors would like to express our thanks to Christopher Koy, MA for proofreading the text. Vysokofrekvenční elektromagnetické pole: netermální účinky a měření SAR SOUHRN V práci jsou diskutovány některé interakce mezi vysokofrekvenčním elektromagnetickým polem (VF EMP) a funkcemi nervového systému. Užitím unikátního zvířecího modelu neurodegenerace byl potvrzen vliv VF EMP na funkce mozku. Byla navržena a zkonstruována speciální expoziční komora pro malá laboratorní zvířata s možností měření SAR (Specific absorption rate). REFERENCES 1. Arber S. L., Lin J. C.: Microwave enhancement of membrane conductance: effects of EDTA, caffeine and tetracaine. Physiol. Chem. Phys. Med. NMR 16, 1984: Arber S. L., Lin J. C.: Microwave induced changes in nerve cells: effects of modulation and temperature. Bioelectromagnetics 6, 1985: Barcal J., 40

41 Ježek K., Vožeh F., Žalud V.: Changes of excitability un the cerebellar degeneration model (Lurcher mutant mice). Physiol. Res. 49, 2000: P Barcal J., Vožeh F., Žalud V.: The differential cortical and hippocampal activity in the cerebellar degeneration model. Physiol. Res. 50 (5), 2001: P2. 5. Barcal J., Vožeh F., Štenglová V. et al.: The effect of nitric oxide on hippocampal potentiation in the cerebellar degeneration model. Homeostasis 41 (1 2), 2001: Barcal J., Cendelín J., Vožeh F. et al.: The spontaneous cortical and hippocampal activity of normal and neurodefective brain influenced by the high-frequency electromagnetic field. Homeostasis 42 (5), 2003: Barcal J., Vožeh F.: Effect of whole-body exposure to high-frequency electromagnetic field on the brain cortical and hippocampal activity in mouse experimental model. NeuroQuantology 5 (3), 2007: Barcal J., Jelínková D., Stopka P., Vožeh F., Vrba J.: Free radicals production and c-fos activity as markers of nonthermal effects of high-frequency electromagnetic exposure in animal model of neurodegeneration. SfN 42nd Annual meeting, New Orleans, USA Bawin S. M., Gavalas-Medici R. J., Adey W. R.: Effects of modulated very high frequency fields on specific brain rhythms in cats. Brain Res. 58, 1973: Bawin S. M., Gavalas- Medici R. J., Adey W. R.: Reinforcement of transient brain rhythms by amplitude-modulated VHF fields. Llaurado J. G., Sances A., Battocletti H. eds. Biological and Clinical Effects of Low Frequency Magnetic and Electric Fields (p. 172) Springfield Charles C. Thomas Bliss T. V. P., Collindridge G. L.: A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus. Nature 361, 1993: Borbely A. A., Huber R., Graf T. et al.: Pulsed high-frequency electromagnetic field affects human sleep and sleep electroencephalogram. Neurosci. Lett. 275, 1999: Caddy K. W. T., Vožeh F.: The effect of 3-acetylpyridine on inferior olivary neuron degeneration in Lurcher mutant and wild type mice. Europ. J. Pharmacol. 330, 1997: Cendelín J., Vožeh F.: Assessment of CNS excitability in natural model of cerebellar degeneration. Homeostasis 39, 1999: Cendelín J., Žalud V., Jelínková D. et al.: The effect of high-frequency electromagnetic field on spatial learning in healthy and neurodefective mice. Phys. Res. 51, 2002: P Cendelín J., Schmidtmayerová B., Štenglová V. et al.: CNS excitability in normal and neurodefective C3H mice exposed to high-frequency electromagnetic field. Proceedings of Biological Effects of EMFs 3rd Int. Workshop, Kos, Greece, 4 8 October 2004, Vol. II, 2004: Dubreuil D., Jay T., Edeline J. M.: Does head-only exposure to GSM-900 electromagnetic fields affect the performance of rats in spatial learning tasks? Behav. Brain Res. 129, 2002: Eulitz C., Ullsperger P., Frede G. et al.: Mobile phones modulate response patterns of human brain activity. NeuroReport 9, 1998: Freude G., Ullsperger P., Ethert S. et al.: Effects of microwaves emitted by cellular phones on human slow brain potentials. Bioelectromagnetics 19, 1998: Huber R., Schuderer J., Graf T. et al.: Radio frequency electromagnetic field exposure in humans: estimation of SAR distribution in the brain, effects on sleep and heart rate. Bioelectromagnetics 24, 2003: Koivisto M., Revonsuo A., Krause C. M. et al.: Effects of 902 MHz electromagnetic field emitted by cellular phones on response times in humans. NeuroReport 11, 2000: Kundi M., Mild K. H., Hardell L. et al.: Mobile telephones and cancer: a review of epidemiological evidence. J. Toxicol. Environ. Health 7, 2004: Lai H., Horita A., Guy A. W.: Microwave irradiation affects radial-arm maze performance in the rat. Bioelectromagnetics 15, 1994: McRee D. I., Wachtel H.: The effects of microwave radiation on the vitality of isolated frog sciatic nerves. Radiat. Res. 82, 1980: McRee D. I., Doder J. A., Gage M. I. et al.: Effects of nonionizing radiation on the central nervous system, behavior and blood: a progress report. Environ. Health Perspect. 30, 1979: Mann K., Roschke J.: Effects of pulsed high-frequency electromagnetic fields on human sleep. Neuropsychobiology 33, 1996: Mausset-Bonnefont A. L., Hirbec H., Bonnefont X. et al.: Acute exposure to GSM 900 MHz electromagnetic fields induces glial reactivity and biochemical modifications in the rat brain. Neurobiol. Dis. 17, 2004: Mickley G. A., Coby B. L., Mason P. A. et al.: Disruption of a putative working memory task and selective expression of brain c fos following microwave-induced hyperthermia. Physiol. Behav. 55, 1994: Morris R. G. M.: Development of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J. Neurosci. Meth. 11, 1984: Preece A. W., Iwi G., Davies-Smith A. et al.: Effect of a 915-MHz simulated mobile phone signal on cognitive function in man. Int. J. Radiat. Biol. 75, 1999: Reiser H., Dimpfel W., Schober F.: The influence of electromagnetic fields on human brain activity. Eur. J. Med. Res. l, 1995: Repacholi M. H.: Low level exposure to radiofrequency electromagnetic fields: health effects and research needs. Bioelectromagnetics 19, 1998: Roschke J., Mann K.: No shortterm effects of digital mobile radio telephone on the awake human electroencephalogram. Bioelectromagnetics 18, 1997: Salford L. G., Brun A. E., Eberhardt J. L. et al.: Permeability of the blood-brain barier induced 41

42 by 915 MHz electromagnetic radiation, continuous wave and modulated at 8, 16, 50, and 200 Hz. Microsc. Res. Techn. 27, 1993: Salford L. G., Brun A. E., Eberhardt J. L. et al.: Nerve cell damage in mammalian brain after exposition to microwaves from GSM mobile phones. Environ. Health Perspect. 111 (7), 2003: Seman R. L.,Wachtel H.: Slow and rapid responses to CW and pulsed microwave radiation by individual Aplysia pacemakers. J. Microwave Power 13, 1978: Shandala M. G., Dumanskii U. D., Rudnev M. I. et al.: Study of nonionizing microwave radiation effects upon the central nervous system and behavior reactions. Environ. Health Perspect. 30, 1979: Sienkiewicz Z. J., Blackwell R. P., Haylock R. G. E. et al.: Low-level exposure to pulsed 900 MHz microwave radiation does not cause deficits in the performance of a spatial memory task in mice. Bioelectromagnetics 21, 2000: Sobotka P., Barcal J., Žalud V. et al.: The effect of caffeine on the heart activity of mice with inborn cerebellar degeneration. Homeostasis 40, 2000: Takashima S., Onaral B., Schwan H. P.: Effects of modulated RF energy on the EEG of mammalian brains. Radiat. Environ. Biophys. 16, 1979: Thuroczy G., Kubinyi G., Bodo M. et al.: Simultaneous response of brain electrical activity (EEG) and cerebral circulation (REG) to microwave exposure in rats. Rev. Environ. Health 10, 1994: Trzaska H.: SAR? Proceedings of Biological Effects of EMFs 3rd Int. Workshop, Kos, Greece, 4 8 October Vol. 1, 2004: UNEP/WHO/IRPA Electromagnetic Fields (300 Hz-300 GHz). Environmental Health Criteria 137. Geneva, World Health Organization Urban P., Lukas E., Roth Z.: Does acute exposure to the electromagnetic field emitted by a mobile phone influence visual evoked potentials? A pilot study. Centr. Eur. J. Public Health 6, 1998: Voller J., Cendelín J., Vožeh F. et al.: The effect of long-term high-frequency electromagnetic field exposition on neural functions in normal and neurodefective mice of the C57Bl/7 strain. Homeostasis 42 (5), 2003: Vožeh F., Cendelín J., Motáňová A.: The development of different types of learning in cerebellar degeneration model. Homeostasis 39, 1999: Vožeh F., Cendelín J., Štenglová V., Barcal J., Záhlava J.: The development of spatial learning in a model of olivocerebellar degeneration. Homeostasis 41 (1 2), 2001: Vožeh F., Barcal J., Cendelín J., Jelínková D., Křížková A., Štenglová V.: Functional expressions of activity dependent plasticity in a model of cerebellar degeneration. Acta Physiologica Hungarica 89 (1 3), 2002: Vožeh F., Doněk A., Cendelín J. et al.: Study of high-frequency electromagnetic field effect on some somatic and neuro-behavioral characteristics in healthy and neurodefective mice. Environmentalist 27, 2007: Wachtel H., Seman R., Joines W.: Effects of low-intensity microwaves on isolated neurons. Ann. N Y Acad. Sci. 247, 1975: Wagner P., Roschke J., Mann K. et al.: Human sleep under the influence of pulsed radiofrequency electromagnetic fields: a polysomnographic study using standardized conditions. Bioelectromagnetics 19, 1998: Wang, B., Lai, H.: Acute exposure to pulsed 2450-MHz microwaves affects water-maze performance of rats. Bioelectromagnetics 21, 2000: Zuo J., Philips L., De Jager P. L. et al.: Neurodegeneration in Lurcher mice caused by mutation in d-2 glutamate receptor gene. Nature 388, 1997: Žalud V., Barcal J., Cendelín J. et al.: EEG recording in mice during exposure to high-frequency electromagnetic field. Homeostasis 41 (5), 2001: Author s address: J. B., Lidická 1, Plzeň 42

43 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: POSSIBLE PROOXIDANT EFFECT OF ANGIOTENSIN CONVERTING ENZYME INHIBITORS AND ANGIOTENSIN II TYPE 1 RECEPTOR (AT1) ANTAGONISTS IN NEURAL TISSUE M. Bludovská, D. Kotyzová, V. Eybl Department of Pharmacology and Toxicology, Charles University in Prague, Faculty of Medicine in Pilsen, Czech Republic Angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors and angiotensin II type 1 receptor (AT 1 ) antagonists (ARBs, sartans) are widely used for treatment of cardiovascular diseases such as essential hypertension and chronic heart failure. Many studies show they also have a potent ability to protect tissues against damage associated with oxidative stress such as ischemia/reperfusion injury, metal intoxication, inflammation, intracerebral haemorrhage or neurotoxin induced oxidative stress (4, 9, 12, 13, 17, 20). As the important role of angiotensin in brain (in ischemic stroke, neurogenesis or cognition) became obvious and because many ACE inhibitors and angiotensin II receptor blockers can cross the blood-brain barrier, their possible central effects have been widely studied (3, 5, 16, 25). Some of the protective effects of ACE inhibitors and angiotensin II receptor blockers can be mediated by their antioxidant effects. These effects were observed not only in ACE inhibitors containing sulfhydryl group (-SH) such as captopril (Fig. 1) but also in other ACE inhibitors and angiotensin II receptor blockers (1, 14, 15, 18). This can be explained partially by the role of reactive oxygen species in signaling by angiotensin II as was proven in vascular cells and in neural tissue (6, 24). Angiotensin II activates NADPH-dependent oxidases and so stimulates intracellular production of superoxide (7, 24). The present study was designed to investigate the effects of short term oral administration of ACE inhibitor captopril and angiotensin II type 1 receptor (AT 1 ) antagonists losartan and telmisartan on parameters of liver and brain oxidative state of adult male rats. Fig. 1 Molecular structures of captopril, losartan potassium and telmisartan. Freely accessible on

44 MATERIAL AND METHODS Chemicals The chemicals used in the experiment were of analytical grade. Captopril and telmisartan were purchased from Sigma, losartan potassium from Fluka. Animals and experimental design Male Wistar rats (190 ± 10 g Anlab Prague, CZ) were used for the experiment. The animals were kept at C with 12 h light/dark cycle and free access to standard pellet diet and drinking water. After being acclimatized for 7 days, animals were divided into four groups of 8 rats each. Substances were given dissolved/ suspended in 0.5% methylcellulose via gastric gavage (0.5 ml / 100 g body weight) once daily for three days. The test groups received: captopril 50 mg/kg, losartan 20 mg/kg or telmisartan 10 mg/kg body weight per day. The control group received an equivalent volume of the vehicle. Twenty-four hours after the last dose, rats were sacrificed and liver and brain samples were excised, rinsed in ice-cold saline and used immediately or stored frozen at 70 C until analysed. Biochemical Assays Lipid peroxidation was measured as malondialdehyde (MDA) production formed in the thiobarbituric acid reaction in tissue homogenates (22). Reduced glutathione (GSH) level was estimated in the homogenates using 5,5 -dithiobis(2-nitrobenzoic acid) (19). Glutathione peroxidase (GPx) activity was estimated in tissue homogenates by a coupled test system, in which glutathione reductase is employed for the regeneration of GSH and butylhydroperoxide is used as the acceptor substrate (8). Glutathione reductase (GR) activity was measured using a commercial kit (Glutathione reductase Assay Kit, Sigma ). Statistical Analysis The statistical significance of the differences between the groups was determined by unpaired Student s t-test after ascertaining the homogeneity of variance between treatment groups. The data are presented as mean ± SD values. Significant difference: * P < 0.05; ** P < 0.01; *** P < RESULTS Administration of captopril as well as losartan and telmisartan significantly increased lipid peroxidation in brain tissue (P < 0.01, Fig. 2). Fig. 2 The effect of captopril, losartan and telmisartan on the level of lipid peroxidation in rat brain 44

45 There were no significant changes of brain GSH content or glutathione peroxidase and glutathione reductase activities (Tab. 1). Losartan decreased the activity of glutathione peroxidase (P < 0.01) and both losartan and telmisartan decreased glutathione reductase activity (P < 0.001; P < 0.05) in liver tissue (Tab. 2). There were no significant changes in liver lipid peroxidation after administration of captopril or any of the AT 1 receptor blockers. Telmisartan slightly increased the content of liver glutathione (P < 0.05) and the activity of glutathione peroxidase in brain (P < 0.05), but neither captopril nor losartan had such effect (Tab. 1, 2). Tab. 1 The effect of captopril, losartan and telmisartan on the level of reduced glutathione and the activity of glutathione peroxidase and glutathione reductase in rat brain BRAIN GSH μmol/g GPx μmol/g/min GR U/g control 1.25 ± ± ± 0.06 captopril 1.13 ± ± ± 0.04 losartan 1.23 ± ± ± 0.03 telmisartan 1.32 ± ± 0.12* 0.84 ± 0.05 Tab. 2 The effect of captopril, losartan and telmisartan on the level of lipid peroxidation, reduced glutathione and the activity of glutathione peroxidase and glutathione reductase in rat liver LIVER LP MDA nmol/g GSH μmol/g GPx μmol/g/min GR U/g control 34.7 ± 6, ± ± ± 0.41 captopril 37.1 ± 3, ± ± ± 0.73 losartan 31.5 ± ± ± 0.9** 5.64 ± 0.23*** telmisartan 36.6 ± ± 0.21* 18.8 ± ± 0.45* DISCUSSION Contrary to previous findings of other authors, our experiments show that ACE inhibitors and AT 1 receptor blockers may have some prooxidant activity, mainly in neural tissue. The prooxidant effect can be partly caused by the dosage we used, as some other antioxidants we have previously used also showed biphasic antioxidant and prooxidant effects at low and high concentrations (unpublished results). The fact, that the antioxidant effect of AT 1 receptor blockers can be closely related to the chosen dose, was seen in a study with telmisartan in mice: A high dose of telmisartan showed an attenuated antioxidative effect in brain in comparison to a low dose of telmisartan (23). The observed prooxidant effect can be also partly caused by the length of the treatment. From our not yet published results we suggest, that with more prolonged treatment 45

46 the neural prooxidant effects would diminish. The ability of ACE inhibitors to have opposite effects in brain after chronic administration compared to the effects after acute administration has been already proved. Several studies showed, that acute administration of ACE inhibitors inhibited dopaminergic neurotransmission but the chronic administration induced a significant increase of dopamine content in brain (10, 11, 13, 21). As for the decreased activity of the antioxidant enzymes after the administration of AT 1 receptor blockers, we observed similar effect of an antioxidant on the activity of glutathione peroxidase in our previous experiments with lipoic acid (2). SUMMARY Angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors and angiotensin II type 1 receptor (AT 1 ) antagonists are widely used for treatment of cardiovascular diseases. Many findings suggest they also have a potent ability to protect tissues against the damage associated with oxidative stress. The present study was designed to investigate the effects of short term oral administration of an ACE inhibitor and (AT 1 ) antagonists on patameters of liver and brain oxidative state of adult male rats. Male Wistar rats were given captoril (50 mg/kg), losartan (20 mg/kg), or telmisartan (10 mg/kg). orally once daily for 3 days. On the fourth day, the experiment was terminated and liver and brain samples were taken for the estimation of parameters of oxidative state. Contrary to some previous results, our experiments show ACE inhibitors and sartans may have some prooxidant activity, mainly in neural tissue. Administration of captopril as well as losartan and telmisartan significantly increased lipid peroxidation in brain tissue (P < 0.01). however there were no significant changes in liver lipid peroxidation. The ability of ACE inhibitors or AT 1 receptor blockers to increase lipid peroxidation in brain after short term oral administration has not been described in the literature yet and further studies could be useful. Acknowledgements Supported by the research grant MSM of the Ministry of Education of the Czech Republic. Možné prooxidační účinky angiotensin konvertujícího enzymu (ACE) a antagonistů receptoru pro angiotensin II (typu AT 1 ) v nevové tkáni 46 SOUHRN Inhibitory angiotensin konvertujícího enzymu (ACE) a antagonisté receptoru pro angiotensin II (typu AT 1 ) se široce používají v léčbě kardiovaskulárních onemocnění. Řada studií také ukázala, že mohou mít významnou schopnost chránit tkáně před

47 poškozením souvisejícím s oxidačním stresem. Tento pokus byl zaměřen na zjištění účinků krátkodobého podávání inhibitoru ACE a blokátorů receptoru AT 1 na parametry oxidačního stresu u dospělých samců potkanů. Potkani kmene Wistar dostávali kaptoril (50 mg/kg), losartan (20 mg/kg) nebo telmisartan (10 mg/kg) perorálně jedenkrát denně po dobu 3 dnů. Čtvrtý den byl pokus ukončen a byly odebrané vzorky jaterní a mozkové tkáně pro stanovení parametrů oxidačního stresu. V protikladu k některým předchozím zjištěním experiment ukázal, že ACE inhibitory a blokátory receptoru AT 1 mohou mít také prooxidační účinky, a to především v nervové tkáni. Podání jak kaptoprilu, tak losartanu a telmisartanu významně navyšovalo hladinu peroxidace lipidů v mozku (P < 0,01), nezaznamenali jsme však změny v peroxidaci lipidů v játrech. Schopnost ACE inhibitorů nebo AT 1 blokátorů zvyšovat po krátkododém podávání peroxidaci lipidů v mozku nebyla zatím popsána a bylo by vhodné se tímto jevem dále zabývat. REFERENCES 1. Bagchi D., Prasad R., Das D. K.: Direct scavenging of free radicals by captopril, an angiotensin converting enzyme inhibitor. Biochem. Biophys. Res. Com. 158, 1989: Bludovská M., Kotyzová D., Koutenský J., Eybl V.: The influence of a-lipoic acid on the toxicity of cadmium. Gen. Physiol. Biophys. 18, 1999 Focus issue: Evered M. D., Robinson M. M., Richardson M. A.: Captopril given intracerebroventricularly, subcutaneously or by gavage inhibits angiotensin-converting enzyme activity in the rat brain. Eur. J. Pharmacol. 68, 1980: Fouad A. A., Jresat I.: Captopril and telmisartan treatments attenuate cadmium-induced testicular toxicity in rats. Fundam. Clin. Pharmacol. 27 (2), 2013: Gohlke P., Weiss S., Jansen A. et al.: AT1 receptor antagonist telmisartan administered peripherally inhibits central responses to angiotensin II in conscious rats. J. Pharmacol. Exp. Ther. 298 (1), 2001: Griendling K. K., Minieri C. A., Ollerenshaw J. D. et al.: Angiotensin II stimulates NADH and NADPH oxidase activity in cultured vascular smooth muscle cells. Circ. Res. 74, 1994: Griendling K. K., Sorescu D., Ushio-Fukai M.: NADPH oxidase. Role in cardiovascular biology and disease. Circ. Res. 86, 2000: Günzler V. A., Kremers H., Flohe L.: An improved coupled testprocedure for glutathione peroxidase (EC ) in blood. Z. Klin. Chem. Biochem. 12, 1974: Ito T., Yamakawa H., Bregonzio C.: Protection against ischemia and improvement of cerebral blood flow in genetically hypertensive rats by chronicpretreatment with an angiotensin II AT1 antagonist. Stroke 33, 2002: Jenkins T. A., Mendelsohn F. A. O., Chai S. Y.: Angiotensin-converting enzyme modulates dopamine turnover in the striatum. J. Neurochem. 68, 1997: Jenkins T. A., Wong J. Y. F., Howells D. W., Mendelsohn F. A. O.: Effect of chronic angiotensin-converting enzyme inhibition on striatal dopamine content in MPTP-treated mouse. J. Neurochem. 73, 1999: Kalia K., Narula G. D., Kannan G. M. et al.: Effects of combined administration of captopril and DMSA on arsenite induced oxidative stress and blood and tissue arsenic concentration in rats. Comp. Biochem. Physiol. C. Toxicol. Pharmacol. 144 (4), 2007: Lopez-Real A., Rey P., Soto-Otero R. et al.: Angiotensin-converting enzyme inhibition reduces oxidative stress and protects dopaminergic neurons in a 6-hydroxydopamine rat model of Parkinsonism. JLJ Neurosci. Res. 81 (6), 2005: Mak I. T., Freedman A. M., Dickens B. F. et al.: Protective effects of sulfhydryl-containing angiotensin-converting enzyme inhibitors against free radical injury in endotelial cells. Biochem. Pharmacol. 40, 1990: Mira M. L., Silva M. M., Queiroz M. J. et al.: Angiotensin-converting enzyme inhibitors as oxygen free radical scavengers. Free Rad. Res. Commun. 19, 1993: Ohrui T., Tomita N., Sato-Nakagawa T. et al.: Effects of brain-penetrating ACE inhibitors on Alzheimer disease progression. Neurology 63, 2004: Pak J., El-Sayed el-sm, Abd-Ellah M. F., Attia S. M.: Protective effect of captopril against cisplatin-induced nephrotoxicity in rats. Pharm. Sci. 21 (3), 47

48 2008: Ravati A., Junker V., Kouklei M. et al.: Enalapril and moexipril protect from free radicalinduced neuronal damage in vitro and reduce ischemic brain injury in mice and rats. Eur. J. Pharmacol. 373, 1999: Sedlak J., Lindsay R. H.: Estimation of total, protein bound and nonprotein sulfhydryl groups in tissue with Ellman s reagent. Anal. Biochem. 25, 1968: Jevtović-Stoimenov T., Kocić G., Pavlović D.: Effects of captopril on membrane-associated enzymes in lead-induced hepatotoxicity in rats. Acta Fac. Med. Naiss. 20 (3), 2003: Tsuda K., Tsuda S., Nishio I. et al.: Captopril inhibits both dopaminergic and cholinergic neurotransmission in the central nervous system. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 25, 1998: Uchiyama M., Mihara M.: Determination of malondialdehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test. Anal. Biochem. 86, 1978: Washida K., Ihara M., Nishio K. et al.: Nonhypotensive dose of telmisartan attenuates cognitive impairment partially due to peroxisome proliferator-activated receptorgamma activation in mice with chronic cerebral hypoperfusion. Stroke 41 (8), 2010: Wang G., Anrather J., Huang J. et al.: NADPH oxidase contributes to angiotensin II signalling in the nucleus tractus solitarius. J. Neurosci. 24, 2004: Wright J. W., Reichert J. R., Davis C. J.: Neural plasticity and the brain renin-angiotensin system. Neurosci. Biobehav. Rev. 26, 2002: Author s address: M. B., Karlovarská 48, Plzeň 48

49 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: SOUČASNÝ STAV PROBLEMATIKY A PRAKTICKÁ DOPORUČENÍ V DIAGNOSTICE A LÉČBÉ ŽALUDEČNÍ BAKTERIÁLNÍ INFEKCE HELICOBACTER PYLORI V DĚTSKÉM VĚKU J. Sýkora Dětská klinika, Lékařská fakulta UK v Plzni Helicobacter pylori (H. pylori) hraje důležitou roli v humánní patologii. Infikuje celosvětově téměř polovinu populace a zařazuje se mezi nejrošířenější bakteriální infekce na celém světě (25). Dětská a dospělá populace se poměrně výrazně odlišuje z hlediska klinické problematiky této chronické žaludeční infekce (Tab. 1). Tyto odlišnosti mohou být dokumentovány v oblasti epidemiologie, výskytu infekce v populaci, klinických projevech a dlohodobých důsledcích pro lidský organismus (16). V neposlední řadě tyto rozdíly zjišťujeme v odlišném výskytu žaludečních malignit u dětí a dospívajících (9). Specifické rozdíly take zjištujeme v diagnostických metodách, léčebných schématech, odlišné rezistenci na antibiotika (ATB) a omezených možnostech v dostupnosti některých léků v dětském věku (26). Tab. 1 Symptomatologie infekce H. pylori v dětském věku Gastrointestinální projevy Chronická aktivní gastritida lymfoidní folikuly Peptická vředová choroba MALT (mucosa-associated lymfom tissue) B-lymfom Žaludeční rakovina (1994, kancerogen 1. třídy) Prekancerózní léze (atrofie, metaplazie) Recidivující bolesti břicha (RBB) Non-ulcerózní dyspepsie (NUD) Refluxní choroba jícnu (GERD) Ménétrierova choroba Motilita žaludku Nesteroidní antirevmatika (NSA) Extra-gastrointestinální projevy Asymptomatická gastritida (85 %) H. pylori pozitivní chronická gastritida bez jakýchkoliv klinických symptomů Důležitá je skutečnost, že k infekci dochází již v dětském věku v prvních 5 letech života jak v rozvinutých, tak rozvíjejících se státech (7, 27). V Evropě a Severní Americe pozorujeme v posledním desetiletí nápadnou změnu epidemiologické situace a postupně se snižujcí výskyt v popualci (27). V severní a západní Evropě je výskyt infekce v dětském věku 49

50 velmi nízký, prevalence se pohybuje okolo 10 % u dětí (3, 4, 27). Naše epidemiologické studie provedené v České republice potvrzují předchozí údaje z Evropy, USA a Kanady (5, 6), kdy v České republice jsme zjistili prevalenci infekce H. pylori v běžné dětské populace (0 15 roků) jednu z nejnižších jak v Evropě, ale i v celosvětovém měřítku pohybující se kolem 7 % (22, 23). Naopak, infekce je stále velmi častá v jihovýchodní Evropě, Mexiku, u imigrantů z Jižní Ameriky a Afriky, v asijských zemích a u původních obyvatel severoamerického kontinentu, kde může dosahovat až 80 % u dětí do 10 let (3, 27). H. pylori je důležitá příčina slizničních vředů v oblasti žaludku a duodena. Ve srovnání s dospělými prokazujeme však mnohem nižší frekvenci výskytu vředové choroby u dětí než u dospělých (1). Žaludeční malignity vyvolané infekcí H pylori jsou charakteristické pro dospělou populaci, výskyt žaludečních lymfomů (MALT) a karcinomu je v dětském věku extrémně vzácný (9). Odlišná je také diferenciální diagnostika bolestí břicha a dyspeptických symptomů ve vztahu k infekci H. pylori. U dospělých byl prokázán vztah mezi infekcí H. pylori a idiopatickou trombopenickou purpurou (ITP), na druhé straně tato spojitost u dětí však zatím jednoznačně prokázána nebyla (16). Hlavním důvodem jsou pravděpodobně odlišné patogenetické mechanismy. V této souvislosti je proto třeba zdůraznit, že průkaz vztahu mezi infekcí H. pylori a většinou chorob u dětí není zatím jednoznačný. Specifická symptomatolgie infekce H. pylori v dětském věku také nebyla zatím jednoznačně prokázána, kromě vředové choroby vyvolané touto infekcí (4). Převážná část dětí (80 %) s H. pylori infekcí nemá žádné klinické projevy (asymptomatická forma), i když může docházet k progresivním zánětlivým změnám v žaludeční sliznici. Všechny tyto odlišnosti celkem logicky vysvětlují, proč současně publikovaná doporučení pro dospělou populaci nemohou být obecně aplikovány v dětském věku (15). Odlišný výskyt infekce a s tím související další dopad na zdravotní péči a finanční zdroje v rozvinutých zemích ve srovnání s rozvojovým světem proto vyžaduje formulace odlišných doporučení z hlediska diagnostiky a léčby pro dětský věk. Současně formulovaná doporučení jsou použitelná pouze pro dětskou populaci v Evropě a Severní Americe, ale nejsou použitelné pro další geografické oblasti (13). Obzvláště se jedná o ekonomicky rozvíjející se země, kde na jedné straně je známá vysoká prevalence infekce H. pylori a na druhé straně omezené zdroje zdravotní péče (dostupnost vyšetřovacích metod, léků, platby, atd.). Podobné odlišnosti jsou známy i u dospělých, kde jsou odlišná doporučení v terapii dyspeptických obtíží mezi Asií a Evropou a severní Amerikou (8, 10, 27). Je celkem logické, že všechna doporučení mohou být různým způsobem modifikována podle národních systémů zdravotní péče a pojištění, protože některé diagnostické testy, léčebná schémata nemusí být dostupná a/nebo nejsou hrazená zdravotními pojistnými programy. Evropská (ESPGHAN) a Severoamerická (NASPGHAN) společnost pro dětskou gastroenterologii, hepatologii a výživu proto společně publikovaly aktuální praktická klinická doporučení z hlediska infekce H. pylori u dětí, na jejichž tvorbě se naše klinické pracoviště také podílelo (13). Studium problematiky infekce H. pylori u dětí a dospívajících je dlouhodobě součástí vědecko-výzkumné činnosti a grantových projektů na Dětské klinice Fakultní nemocnice a Lékařské fakultě Univerzity Karlovy v Plzni (19, 20, 21, 22, 23). Tato dále uvedená komentovaná doporučení byla formulovaná za pomoci standardizovaných 50

51 postupů založených na principech evidence-based medicine (13). Shrnují současná doporučení ve čtyřech hlavních oblastech problematiky infekce H. pylori u dětí: koho testovat (odlišení mezi screeningem, surveillance a klinicky založeným testováním), jaké testy použít, koho léčit, jakým způsobem infekci léčit. Práce popisuje metodologické postupy, analyzuje a shrnuje současnou problematiku a formuluje 21 hlavních klinických doporučení a prohlášení se současným doplňujícím komentářem. Dalším cílem práce je diskutovat a komentovat doporučení tak, jak byla zhodnocena a formulována expertními panely na základě objektivně zpracovaných fakt a dostupných průkazu. Formulace jsou založené na kritickém zhodnocení publikované literatury standardizovanými postupy za období ( ) s ohledem na problematiku infekce H. pylori u dětí a dospívajících. Tato klinická doporučení formulovaná na základě dostupných důkazů představují aktuální, zatím nejlépe dostupné validní údaje a současně závěry expertních skupin s ohledem na problematiku infekce H. pylori v dětském věku v Evropě a Severní Americe, vyvinuté rigorózním standardizovaným postupem. Cílem těchto doporučení je zlepšit péči o děti a adolescenty s infekcí H. pylori, poskytnout praktická doporučení a vodítka pro řešení problematiky infekce H. pylori v běžné praxi. Současně je cílem vyhnout se nadbytečnému provádění diagnostických metod a neindikované léčbě infekce H. pylori. Vzhledem k tomu, že problematika infekce H. pylori u dětí není stále uspokojivě vyřešena, znalosti o klinických důsledcích infekce H. pylori u dětí jsou předmětem stálého vědeckého zájmu. Můžeme považovat za celkem jisté, že současná klinická doporučení se budou postupně měnit a bude třeba je v budoucnosti opakovaně revidovat a aktuálně upravovat na základě nových poznatků. Cílem této práce je shrnout současná doporučení pro běžnou klinickou praxi v dětském věku s ohledem na bakteriální infekci H. pylori. METODIKA Odborné publikace publikované v celosvětových medicínských databázích (PubMed, Medline, EMBASE, Cochrane Library, Biosis previews, EBM Reviews, ISI Web of Science, Scopus) byly omezené věkem (<20 roků). Odborné expertní skupiny analyzovaly všechny publikované práce pomocí mezinárodně používaného systému klasifikace hodnocení kvality a výpovědní hodnoty použitých metod, kvality článků a výsledků, ( Grading the quality of evidence ), the Oxford Center for Evidence-Based Medicíne; (2). V období bylo analyzováno 2042 článků ve všech jazycích a následně hodnoceno bylo 490 originálních a 80 přehledových článků a meta-analytických studií. V období /2010 bylo do hodnocení zařazeno dalších 248 nových publikací. Členové odborných skupin z Evropy byly členové pracovních skupin pro studium infekce H. pylori v dětském věku (the Pediatric Task Force on H. pylori Infection) a (ESPGHAN working group on H. pylori). Volba a formulace souhlasných prohlášení a objektivní zhodnocení prohlášení a závěrů expertních skupin z hlediska průkazu kvality a výpovědní hodnoty Volba souhlasných prohlášení expertními skupinami byla anonymní a byla použita šestibodová stupnice (Tab. 2). Souhlas s prohlášením (A+, A, nebo A ) u více jak ¾ respondentů ( 75 %) hlasujících členů bylo 51

52 definováno jako a priori souhlasná shoda. Souhlasné závěry a doporučení byly vyjádřeny v procentech (%), z 43 původních prohlášení byla v 75 % shoda pro 22 prohlášení. Konečná analýza, závěry a doporučení byly provedeny pro 21 souhlasných prohlášení (13). Tab. 2 Volba a formulace souhlasných prohlášení a objektivní stupňování prohlášení a závěrů expertních skupin z hlediska průkazu kvality a výpovědní hodnoty 1. souhlasím jednoznačně (A+) 2. souhlasím mírně (A) 3. souhlasím (A ) 4. nesouhlasím (D ) 5. nesouhlasím mírně (D) 6. nesouhlasím jednoznačně (D+) Objektivní zhodnocení a stupňování prohlášení a závěrů z hlediska průkazu kvality a výpovědní hodnoty doporučení dle literárních údajů Stupňování kvality výsledků, důkazů a síla jednotlivých doporučení pro praktické využití bylo provedeno pomocí objektivního stupňování ( GRADE system of 2004 ; Grading quality of evidence and strength of recommendations) (2) (Tab. 3). Označení neaplikovatelné bylo použito v situacích, kde toto stupňování nebylo zcela relevantní pro jednotlivá prohlášení. Tab. 3 Objektivní zhodnocení a stupňování prohlášení a závěrů z hlediska průkazu kvality a výpovědní hodnoty a doporučení dle kritické analýzy publikovaných údajů Vysoký: Další výzkum nepravděpodobně změní naši důvěru odhadnutého efektu. Mírný, přiměřený: Další výzkum pravděpodobně důležitý dopad na naší důvěru (přesvědčení) odhadnutého efektu a může jej změnit. Nízký: Další výzkum velmi pravděpodobně má důležitý dopad na naše přesvědčení o efektu a může změnit současný odhad. Velmi nízký: jakýkoliv odhad účinku je nejistý. Označení neaplikovatelný: pro situace, kde tyto stupně průkazu nejsou relevantní pro jednotlivá prohlášení. 52 VÝSLEDKY V následující výsledkové části bude uvedeno 21 prohlášení a doporučení s komentářem podle současně publikovaných zdrojů (13). U každého doporučení bude uvedeno souhlasné prohlášení expertních skupin (Tab. 1), stupeň průkazu na základě kritické objektivní analýzy dostupných publikovaných údajů je uveden v (Tab. 2). Jednotlivá souhlasná prohlášení a doporučení jsou rozdělena do čtyř skupin (A D; jaké skupiny a koho testovat, jaké diagnostické testy použít, koho léčit a jakým způsobem léčit). A: Kdo by měl být testován Doporučení 1: Primárním cílem klinického vyšetření gastrointestinálních (GIT) symptomů je za všech okolností určit vlastní příčinu symptomů a ne pouze výhradní

53 přítomnost infekce H. pylori. Souhlas: 100 % (A+, 92,3 %; A, 7,7 %). Stupeň průkazu: neaplikovatelný. Doporučení 2: Diagnostické testy infekce H. pylori nejsou doporučeny provádět u dětí s funkčními bolestmi břicha. Souhlas: 92,3 % (A+, 53,9 %; A, 23,1 %; A, 15,4 %; D, 7,7 %). Stupeň průkazu: vysoký. Komentář Recidivují bolesti břicha (RBB) a dyspeptické obtíže jsou velmi často se vyskytující nespecifické symptomy, které mohou mít příčinu jak gastrointestinální (GIT), tak extra-git. Až v 90 % jsou příčinou funkční bolesti břicha, jen asi v 5 10 % se zjistí organická příčina (18). Neinvazivní diagnostika infekce H. pylori a léčba může být důvodem pro opožděnou nebo chybnou diagnózu jiné choroby vyvolávající příznaky. Příkladem mohou být epigastrické bolesti břicha, které vymizely po léčbě gastroezofageálního refluxu (GER), ale nesouvisely s eradikací infekce H. pylori (14, 24). RBB jsou součástí širokého spektra funkčních bolestí břicha, které jsou aktuálně hodnoceny dle inovovaných Římských kriterií III publikovaných v r (18), 30 až 80 % jich vymizí do 8 týdnů při režimových opatřeních a úpravě životosprávy. Velmi důležitá je také skutečnost, že děti pod 8 roků nejsou schopny přesně specifikovat svoje symptomy a popsat bolesti břicha (18). Studie hodnotící vztah mezi gastritidou vyvolanou H. pylori a RBB bez vředové choroby jsou ve své podstatě buď epidemiologické nebo intervenční. V současnosti nám chybí jednoznačný průkaz kauzálního vztahu mezi H. pylori pozitivní gastritidou a recidivujícími bolestmi břicha při chybění vředové léze (1, 4, 5). Současné doporučení je takové, že funkční bolesti břicha nejsou proto jednoznačnou indikací pro stanovení infekce H. pylori (18), jestliže však z praktického hlediska není endoskopie provedena z jiného důvodu pro stanovení organické příčiny symptomů. Doporučení 3: Děti, u kterých příbuzní v první linii onemocní karcinomem žaludku, je možno uvažovat o diagnostice H. pylori. Souhlas: 92,9 % (A+, 28,6 %; A, 50,0 %; A, 14,3 %; D, 7,1 %). Stupeň průkazu: nízký. Komentář Vztah mezi infekcí H. pylori a žaludečními malignitami je dobře prokázán, v r SZO prohlásila H. pylori za kancerogen 1. třídy (9). Současně se uvažuje o potenciálním vlivu eradikace H. pylori při snížení výskytu Ca žaludku v populaci, doba intervence a konečný důsledek však není dosud znám a bude vyžadovat další dlouhodobé studie. Vysokoriziková skupina jsou H. pylori pozitivní děti, kdy matka a/nebo otec onemocněli rakovinou žaludku (genetické riziko, prostředí, virulence, bakteriální kmeny) (17). V takovém případě expertní panel doporučil diagnostiku a léčbu infekce H. pylori s kontrolou úspěšnosti eradikace infekce. U MALT low-grade lymfomů je až v 70 % úspěšná léčba při eradikaci infekce H. pylori. Screening infekce H. pylori v běžné populaci však není aktuálně obecně doporučen (12, 14). 53

54 Doporučení 4: U dětí s refrakterní sideropenickou anémií, kde byly vyloučeny další příčiny, je nezbytné uvažovat o testování H. pylori. Souhlas: 100 % (A+, 35,7 %; A, 35,7 %; A, 28,6 %). Stupeň průkazu: nízký. Komentář Sideropenická anémie má u dětí různé příčiny. Snížená hladina plazmatického železa může současně ovlivňovat nepříznivě mentální i somatický vývoj. Nezjištěná příčina sideropenie je důvodem pro provedení endoskopie horní části GIT. H. pylori může být příčinou sideropenie, pokud chybí slizniční ulcerace, eroze a GIT symptomy. Při hledání vztahu mezi bakteriální H. pylori infekcí a sideropenií je také nutné uvažovat o socioekonomických a hygienických podmínkách. Větší počet randomizovaných, placebem kontrolovaných studií může poskytnout jasný důkaz pro kauzální stav mezi infekcí a sideropenií (16). Doporučení 5: V současnosti nemáme dostatek důkazů o tom, že infekce H. pylori může mít kauzální vztah k následujícím chorobám; otitis media, infekce horní části dýchacích cest, periodontální choroby, potravinové alergie, syndrom náhlého úmrtí kojence, ITP, porucha růstu, kardiovaskulární choroby, subklinická ateroskleróza, idiopatické střevní záněty, autoimunitní choroby, neurologické choroby a astma bronchiale. Souhlas: 100 % (A+, 36,4 %; A, 27,3 %; A, 36,4 %). Stupeň průkazu: nízký. Komentář Bakteriální infekce H. pylori může být spojena s širokým spektrem extra-git příznaků (13, 16). Současný stupeň průkaz pro tuto asociaci infekce H. pylori je však stále velmi nízký a tento vztah není jednoznačně prokázán. Stanovení infekce H. pylori u těchto stavů se v současnosti v klinické praxi nedoporučuje provádět (12). B. Jaké diagnostické testy by měly být použity a v jakých situacích Doporučení 6: Pro diagnózu H. pylori infekce při endoskopii je doporučena žaludeční biopsie (antrum, fundická část žaludku a dudoenum) a histomorfologické vyšetření. Souhlas: 93,3 % (A+, 33,3 %; A, 40,0 %; A, 20,0 %; D, 6,7 %). Stupeň průkazu: mírný. Doporučení 7: Prvotní diagnóza H. pylori infekce je založena na positivní histopatologii a pozitivním ureázovém testu nebo pozitivní kultivaci (bakteriologie). Souhlas: 100 % (A+, 35,7 %; A, 50,0 %; A, 14,3 %). Stupeň průkazu: mírný. Komentář Diagnostika infekce H. pylori je založena buď na invazivních testech, které vyžadují odběr vzorků žaludeční sliznice při endoskopii (bakteriologie, ureázový test, PCR, FISH- -fluorescent in situ-hybridization) a neinvazivních testech (sérologie, antigen ve stolici, 13 C dechový test). Všechny testy jsou v dětském věku dobře proveditelné, ale jsou v některých aspektech ovlivněny věkem (spolupráce, interpretace, atd.) (7, 25, 27). Dosud není jednoznačně vyřešena otázka, zda přesnost testů je ovlivněna věkem (7). Průkaz pozitivity 54

55 H. pylori je založena na pozitivitě alespoň dvou testů ze tří, definice H. pylori negativity odpovídá negativitě alespoň dvou ze tří testů. Výjimkou je bakteriologie, která sama stačí k stanovení pozitivity infekce a krvácející vřed, kdy postačuje také pouze jeden přímý pozitivní test ze žaludeční sliznice. Všechny uvedené testy jsou spolehlivé pro stanovení infekce H. pylori před i po léčbě kromě sérologie. Aby nebyla ovlivněna interpretace výsledků (falešná pozitivita a negativita), je nutné omezit užívání antibiotik (ATB) 4 týdny před testováním a vyloučit anisekreční léčbu 2 týdny před testací. Při endoskopickém vyšetření odebíráme vzorky z duodena, astrální a fundické části žaludku (histopatologie), hodnocené dle Sydney klasifikace, používá se barvení (hematoxylin-eozin-h&e, stříbření Whartin-Starry a současně hodnocení bakteriální denzity infekce v žaludeční sliznici (7, 11, 15, 27). Vedle zánětlivých změn (stupeň a aktivita zánětu) se hodnotí atrofie, intestinální metaplazie a přítomnost lymfoidních foliklů. Vzácně se prokazuje i infekce H. heilmannii, který může podle našich publikovaných zkušeností vyvolávat i gastrické vředy (23). Endoskopický makroskopický obraz je buď normální, nebo nacházíme antrální nodularitu sliznice, eroze a/nebo vředy nebo jiné endoskopické obrazy. Doporučení 8: 13 C-dechový test je spolehlivý neinvazivní test, doporučený ke stanovení H. pylori při kontrole úspěšnosti eradikace po léčbě. Souhlas: 93,7 % (A+, 66,7 %; A, 20,0 %; A, 6,7 %; D, 6,7 %). Stupeň průkazu: vysoký. Komentář 13 C-dechový test má vysokou specificitu a senzitivitu, s vysokou výpovědní hodnotou jak před, tak i po léčbě. Jeho provedení je charakterizováno dávkou testační látky (urea), vlastní aplikací, typem stravy, periodou odběru, metodou stanovení a hodnotami cut-off (7). Stanovení se provádí na lačno při prázdném žaludku po podání pomerančového džusu (aktivita ureázy klesá se zvýšením ph žaludku). U 13 C-dechového testu je problematické provedení u kojenců a batolat při odběru vzorku vydechovaného vzduchu, dále nižší specificita testu je známa u dětí pod 6 roků. Dalším důvodem pro falešně pozitivní výsledky u dětí pod 6 roků je nižší distribuční objem a odlišná produkce CO 2 (7). Doporučení 9: ELISA metoda pro stanovení antigenu H. pylori ve stolici je spolehlivý neinvazivní test, dobře použitelný pro stanovení, zda byl H. pylori eradikován. Souhlas: 85,8 % (A+, 21,4 %; A, 28,6 %; A, 35,8 %; D, 7,1 %; D+, 7,1 %). Stupeň průkazu: vysoký. Komentář Stanovení antigenu H. pylori ve stolici (ELISA, polyklonální, monoklonální protilátky), je neinvazivní, prakticky dobře použitelná metoda pro epidemiologické a klinické studie (27). V naší výše uvedené epidemiologické studii, jsme k neinvazivnímu stanovení infekce H. pylori použili právě tento test (19). Pro pediatrickou populaci se ukazuje být prakticky výhodnější než 13 C-dechový test. Test má řadu výhod v jednoduchém odběru vzorků, transportu a skladování. Přesnost testu není s velkou pravděpodobností ovlivněná věkem dětí. Doporučení 10: Testy založené na stanovení protilátek (IgG, IgA) proti H. pylori (sérum, krev, moč, sliny) nejsou spolehlivé pro použití v běžné klinické praxi. Souhlas: 55

56 86,6 % (A+, 53,3 %; A, 20,0 %; A, 13,3 %; D, 6,7 %; D, 6,7 %). Stupeň průkazu: vysoký. Komentář Sérologie není použitelná pro diagnostiku infekce a monitoraci eradikace pro nízkou specificitu a senzitivitu. Výpovědní hodnotu sérologie může zvýšit immunobloting. IgG protilátky přetrvávají měsíce až roky po eradikaci, proto sérologie není použitelná pro klinickou praxi, svoje místo má stále pouze v epidemiologických studiích. Doporučení 11: Po skončení anisekreční terapie je doporučeno počkat alespoň 2 týdny, dále pak 4 týdny po skončení ATB terapie před provedením jak endoskopického vyšetření a biopsie, tak neinvazivních testů ( 13 C dechový test, antigen ve stolici) pro stanovení infekce H. pylori. Souhlas: 100 % (A+, 46,7 %; A, 24 %; A, 13,3 %). Stupeň průkazu: vysoký. Komentář Studie u dospělých ukazují, že ATB a blokátory protonové pumpy (PPI) způsobují falešně negativní výsledky (15). Údaje v dětském věku nejsou zatím jednozančné. C: Kdo by měl být léčen Doporučení 12: V přítomnosti H. pylori-pozitivní peptické vředové choroby eradikace infekce. H. pylori je vždy doporučena a představuje jednoznačný důvod a obligátní indikaci. Souhlas: 100 % (A+, 78,6 %; A, 14,3 %; A, 7,1 %). Stupeň průkazu: vysoký. Komentář Meta-analytické studie u dospělých potvrzují, že eradikace H. pylori u pacientů s peptickou vředovou chorobou významným způsobem snižuje relaps vředové choroby a recidivu krvácení peptického vředu (9). Pediatrické studie také prokazují, že u vředové choroby je frekvence opakovaných relapsů bez léčby infekce H. pylori vysoká (7, 12). Vředová choroba u dětí s infekcí H. pylori je obligátní indikací pro eradikaci infekce a recidivám vředu možno předejít vyléčením infekce, přes rozdíly v etiologii, klinických projevech a frekvenci vředové choroby u dětí ve srovnání s dospělými (6). Indikace pro eradikaci platí také pro vyléčené slizniční vředy nebo anamnestické údaje o vředové chorobě. Doporučení 13: V případě, že infekce H. pylori je stanovena histopatologicky při chybění vředové choroby, je možno uvažovat o eradikaci infekce. Souhlas: 78,6 % (A+, 28,6 %; A, 50,0 %; D, 21,4 %). Stupeň průkazu: nízký. Komentář Obraz symptomatické H. pylori pozitivní gastritidy při absenci vředové choroby při diagnostické endoskopii provedenou pro bolesti břicha a dyspeptické symptomy je stále velké dilema v běžné klinické praxi z hlediska doporučení eradikace infekce (viz také doporučení a komentář 1, 2, 3). V současnosti nemáme dostatečné údaje prokazující vztah 56

57 mezi klinickou symptomatologií a H. pylori pozitivní gastritidou bez přítomnosti vředové choroby (1, 10, 14, 24). U dospělé populace se ukazuje, že eliminace infekce H. pylori ovlivňuje symptomy u malé části populace s dyspeptickými projevy bez vředové choroby (10 15 %) (15). V běžné praxi je proto rozhodnutí o léčbě H. pylori-pozitivní gastritidy se symptomy bez duodenálního nebo žaludečního vředu v této situaci předmětem: posouzení celé problematiky klinikem, rozvahy a debaty s pacientem a rodiči, dostupných výsledků epidemiologických a intervenčních studií, prokázaný vztah H. pylori k jiným chorobám, údaje o progresivním zhoršení gastritidy u asymptomatických dětí. Celý tento proces však není zatím plně objasněn a rozhodnutí o terapii u dětí se symptomy při chronické gastritidě, v takovém případě je stále předmětem různých diskusí a problém není dosud vyřešen. Zcela jistě bude vyžadovat provedení dobře hodnotitelných, prospektivních, dvojitě slepých randomizovaných studií. Doporučení 14: a test and treat strategy (testovat a léčit) strategie není u dětí doporučena. Souhlas: 80 % (A+, 46,7 %; A, 20,0 %; A, 13,3 %; D, 13,3 %, D, 6,7 %). Stupeň průkazu: střední. Komentář Cílem diagnostiky u dětí je vždy diagnóza a určení příčiny klinických symptomů. Podle definice ( a test and treat strategy ), jde pouze o detekci přítomnosti H. pylori infekce neinvazivními testy následované terapii v případě pozitivního testu, Tato informace u dětí však nepostihne celou problematiku z hlediska příčiny klinických projevů (viz doporučení 1, 2). Naše současná úroveň znalostí nepodporuje tento postup u dětí, naopak k některým současným doporučením u dospělých (6, 15). Doporučení 15: Pro H. pylori pozitivní děti, u kterých jejich příbuzní v první linii onemocněli rakovinou žaludku, by měla být nabídnuta léčba. Souhlas: 93,3 % (A+, 20,0 %; A, 46,7 %; A, 26,7 %; D+, 6,7 %). Stupeň průkazu: nízký. Komentář (Viz doporoučení 3.) D: Jaké jsou optimální léčebné postupy Doporučení 16: Sledování ATB rezistence bakteriální infekce H. pylori u dětí a dospívajících je doporučeno v různých zemích a geografických oblastech. Souhlas: 100 % (A+, 60,0 %; A, 20,0 %; A, 20,0 %). Stupeň průkazu: neaplikovatelné. Komentář Studie provedené v Evropě prokazuje zvyšující se rezistenci na klaritromycin a metronidazol dětí a dospělých (12, 26, 27). Údaje z USA u dětí a dospělých dokumentují 57

58 podobně vysokou resistenci na klaritromycin (6). Závěry studií potvrzují, že rezistence na antibiotika je důležitým faktorem úspěšnosti eradikační léčby (26). Citlivost H. pylori na různá ATB zatím není komplexně dostupná pro jednotlivé geografické oblasti, je však obecně doporučeno trvalé sledování rezistence a efektivní řízení empirické léčby s cílem zvýšit úspěšnost léčby. Doporučení 17: Eradikační schéma první volby jsou kombinace: PPI + Amoxcillin+ klaritromycin, PPI + Amoxicillin + imidazol (metronidazol, tinidazol) nebo ranitidin-bismuth citrát + amoxicillin+ klaritromycin/imidazole. Novým trendem je sekvenční terapie, která je také doporučena jako počáteční terapie v eradikaci infekce H. pylori u dětí nebo u infekce H. pylori s dvojitou rezistencí na ATB. Souhlas: 100 % (A+, 35,7 %; A, 40,0 %; A, 4,3 %). Stupeň průkazu: střední. Komentář Cílem terapie je vice jak 90 % eradikace infekce H. pylori již v první fázi léčby, vysoká úspěšnost počáteční eradikace je současně prevencí vzniku ATB rezistence a šíření rezistentních kmenů v populaci. Snižující se úspěšnost eradikace při užití trojkominace léků vedla ke vzniku alternativních léčebných možností jako první volbu v léčbě. Jedná se o relativně dobře propracovanou sekvenční terapii, která zahrnuje 5 dní kombinace PPI (omeprazol) a amoxicillinu následováno 5 dny podávání PPI v kombinaci s klaritromycienm a imidazolem (7, 8, 27). Doporučení 18: Trvání eradikace za použití trojkombinace je 7 až 14 dní, je však nezbytné také uvažovat o ceně, spolupráci pacienta a vedlejších účincích léků. Souhlas: 93,3 % (A+, 26,7 %; A, 40,0 %; A, 26,7 %; D, 6,7 %). Stupeň průkazu: střední. Doporučení 19: Spolehlivý neinvazivní test po skončení eradikace je doporučeno provést alespoň 4 8 týdnů po skončení léčby. Souhlas 93,3 % (A+, 53,3 %; A, 26,7 %; A, 13,3 %; D, 6,7 %). Stupeň průkazu: nízký. Komentář U děti s klinickými příznaky úspěch léčby by měl být vždy prokázán, protože vymizení příznaků nepotvrzuje vymizení infekce (1, 3, 4, 14). V případě peptické vředové choroby kontrola úspěšnosti eradikace je zcela obligátní, protože neúspěšná terapie je důvodem pro opakování eradikační léčby. Spolehlivé neinvazivní testy k monitoraci úspěšné eradikace jsou ( 13 C-dechový test, antigen H. pylori ve stolici) (27). Provedení endoskopie je nezbytné pouze v případě, jestliže je endoskopie nezbytná z diferenciálně diagnostického hlediska vředů (eozinofilní gastroenteropatie, m. Crohn, léky) nebo jestliže je nutné provést biopsii žaludeční sliznice pro bakteriologické a kultivační vyšetření a stanovení citlivosti na ATB. Doporučení 20: Testování citlivosti na klaritromycin je doporučeno před počáteční trojkombinací založenou na klaritromycinu v oblastech populacích se známou vysokou 58

59 rezistencí (>20 %) bakterie H. pylori u dětí a dospívajících. Souhlas: 93,3 % (A+, 33,3 %; A, 40,0 %; A, 20,0 %; D, 6,7 %). Stupeň průkazu: střední. Komentář Rezistence vůči klaritromycinu nepříznivě ovlivňuje úspěch eradikace u dětí (10, 26). V České republice jsme prokázali v jedné naší studii poměrně vysokou rezistenci vůči klaritromycinu u dětí, asi v 21,5 % (19). S tím souvisí skutečnost, že studie v dětském věku jednoznačně potvrzují, že terapie dle citlivosti na ATB zvyšuje úspěšnost terapie (10, 12). Standardní trojkombinace aplikovaná dle ATB citlivosti zvyšuje úspěšnost eradikace až na 93 %. V oblastech, kde je vysoká rezistence na klaritromycin (>20 %), před ATB léčbou by měla být provedena citlivost a stanovit adekvátní eradikační terapii s cílem zvýšit účinnost léčby (12, 13, 26). Podle všech výše uvedených literárních údajů a dostupných výsledků v České republice soudíme, že právě tento postup bude stále více aplikovatelný také v naší dětské populaci v České republice při terapii infekce H. pylori. Doporučení 21: Při selhání eradikační terapie připadají v úvahu tři následující možnosti dalšího postupu: a) provést endoskopii a kultivaci žaludeční sliznice se stanovením ATB citlivosti s alternativní volbou ATB, pokud nebylo provedeno před léčbou, b) provedení fluorescence in situ hybridization (FISH) se stanovením citlivosti na klaritromycin, pokud nebylo provedeno před léčbou, c) modifikovat schémata v terapii ATB (zvolit různé kombinace antibiotik včetně vizmutu a/nebo zvýšení dávky a/nebo trvání ATB terapie). Souhlas: 100 % (A+, 28,6 %; A, 42,9 %; A, 28,6 %). Stupeň průkazu: neaplikovatelné. Komentář Selhání eradikační terapie může být důsledkem neadekvátní spolupráce nebo ATB rezistence. V případě, že je dostupná primární kultivace s ATB citlivostí je možno použít terapii druhé volby ( second line therapy ) zaměřenou podle původní ATB citlivosti. Jestliže primární kultivace a citlivost nejsou dostupné, volba terapie druhé volby ( second line therapy ) je založena na původní primární léčbě, s cílem vyhnout se podání antibiotik dříve použitých (4, 7, 10, 26). Příkladem může být náhrada klaritromycinu metronidazolem. V případě, že není možná primární kultivace a nejsou dostupné údaje, jsou doporučena jako terapie druhé volby nebo záchranná terapie ( second line therapy ) následující schémata (7): čtyřkombinace: PPI (omeprazole) + klaritromycin + amoxicillin + soli vizmutu. Jako nedostatek je možno považovat složité dávkování a univerzální nedostupnost solí vizmutu u dětí, trojkombinace: PPI (omeprazole) + levofloxacin (Moxifloxacin, Ciprofloxacin) + amoxicillin. V poslední době se pozoruje zvyšující se rezistence na chinolony. Hlavní omezení terapie v denní klinické praxi jsou; praktická dostupnost kultivace v běžné klinické praxi, testování ATB citlivosti a také ekonomická stránka. 59

60 ZÁVĚR Kritické období pro vznik infekce H. pylori je dětský věk. H. pylori hraje pravděpodobně roli ve vzniku různých onemocnění, pouze u malé části chorob je však prokázán přímý kauzální vztah. Testování infekce a prospěch následné eradikace je doporučeno pouze u malé skupiny dětí s dobře definovanými chorobami a vztahem k infekci H. pylori (prospěch z diagnostiky a následné terapie). Současná klinická doporučení jsou založena na aktuálních, nejlépe dostupných průkazech a závěrech expertních skupin s ohledem na diagnostiku a následnou terapii u dětí s H. pylori infekcí v Evropě a Severní Americe, vypracovné na základě rigorózního procesu podle současných znalostí (ESPGHAN, NASPGHAN). Cílem těchto doporučení je zlepšit péči o děti a dospívající s H. pylori infekcí a poskytnout praktické vodítko pro klinickou praxi. Znalosti o tom, jaké má infekce H. pylori důsledky v dětském věku se neustále rozšiřují a jsou předmětem nových poznatků a studií. Tato doporučení bude určitě třeba v budoucnosti dále upravit, doplnit a aktuálně upravovat tak, aby odrážela současný stav znalostí. Poděkování Tato práce byla podporována výzkumným záměrem P36 PRVOUK. SOUHRN H. pylori je hlavní příčinou chronické aktivní gastritidy a peptických vředů žaludku a duodena u dětí. Dětský věk představuje kritické období pro nákazu touto infekcí. Zatímco pozorujeme nápadný pokles výskytu infekce v Evropě a Severní Americe, v jihovýchodních částech Evropy a Asii se stále jedná o velmi častou a důležitou infekci. H. pylori se považuje za příčinu jak onemocnění trávicího traktu, tak různých chorob mimo oblast gastroduodena. Pouze u malé části je však v současnosti prokázán kauzální vztah. Prospěch z diagnostiky a následné terapie je zatím prokázán jen u malé části dětí s dobře definovaným vztahem mezi infekcí H. pylori a některými chorobami. V této práci jsou shrnuta současná klinická doporučení podle nejlépe dostupných průkazů a závěrů expertních skupin (ESPGHAN, NASPGHAN) s ohledem na opatření a léčbu u dětí infikovaných H. pylori infekcí v Evropě a Severní Americe vypracované na základě rigorózního procesu kritické analýzy objektivních publikovaných údajů. Cílem všech 21 doporučení je zlepšit péči o děti a dospívající s infekcí H. pylori a současně poskytnout vodítko pro klinickou praxi, koho testovat, jaké testy použít, koho léčit a jakým způsobem infekci eradikovat. Znalosti o symptomatologii, klinickém dopadu a terapii infekce H. pylori u dětí jsou předmětem nových výzkumů, doporučení bude nezbytné v budoucnosti upravovat a doplňovat tak, aby odrážela současný stav znalostí. 60

61 Clinical practice and guidelines with regard to the management of gastric Helicobacter pylori infection in pediatric age SUMMARY H. pylori infection is recognized as one of the most important pathogens involved in chronic active gastritis and primary peptic ulcers in pediatric population. Approximately fifty percent of the world population is infected with H. pylori with the highest prevalence rates in developing countries. H. pylori infection is acquired predominantly during childhood, mostly in subjects during the first years of age. There is a decline in the prevalence of this infection in Europe, however, the infection is still very common in developing countries and Asia. Clinical manifestations of H. pylori infection have been focus of attention fore more than decades, however, a specific clinical picture has not yet been defined. This paper overviews the latest knowledge and evidence-based updated guidelines related to a rigorous standardized process in order to provide clinical recommendations in the four areas of clinical practice: who to test, how to test, who to treat and how to treat. This document depicts the best available updated evidence and expert opinions (ESPGHAN, NASPGHAN). The objective of these 21 recommendations is to improve the care of children infected with H. pylori bacterial infection regarding clinical symptoms, diagnostic criteria and treatment options for H. pylori infection in childhood. As the clinical implications of H. pylori infection in the pediatric population continue to evolve, these guidelines and recommendations will need to be updated in the future and warrants further elucidation. LITERATURA 1. Ashorn M., Rago T., Kokkonen J. et al.: Symptomatic response to Helicobacter pylori eradication in children with recurrent abdominal pain: double blind randomized placebo-controlled trial. J. Clin. Gastroenterol. 38, 2004: Atkins D., Best D. D., Briss P. A. et al.: Grading quality of evidence and strength of recommendations. BMJ 328, 2004: Azuma T., Ito Y., Suto H. et al.: The effect of Helicobacter pylori eradication therapy on dyspepsia symptoms in industrial workers in Japan. Aliment. Pharmacol. Ther. 15, 2001: Bode G., Rothenbacher D., Brenner H. et al.: Helicobacter pylori and abdominal symptoms: a population-based study among preschool children in southern Germany. Pediatrics 101, 1998: Dore M. P., Fanciullim G., Tomasi P. A. et al.: Gastrointestinal symptoms and Helicobacter pylori infection in schoolage children residing in Porto Torres, Sardinia, Italy. Helicobacter 17, 2012: Elitsur Y., Dementieva Y. Y., Rewalt M. et al.: Helicobacter pylori infection rate decreases in symptomatic children: a retrospective analysis of 13 years ( ) from a gastroenterology clinic in West Virginia. J. Clin. Gastroenterol. 43, 2009: Ertem D.: Clinical practice: Helicobacter pylori infection in childhood. Eur. J. Pediatr. 2012; DOI /s Gattam L., Vakil N., Leandro G., Di M. F., Vaira D.: Sequential therapy or triple therapy for Helicobacter pylori infection: systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials in adults and children. Am. J. Gastroenterol. 104, 2009: Huang J. Q., Sridhar S., Chen Y. et al.: Meta-analysis of the relationship between Helicobacter pylori seropositivity and gastric cancer. Gastroenterol. 114, 1998: Khurana R., Fischbach L., Chiba N. et al.: Meta-analysis: Helicobacter pylori eradication treatment efficacy in children. Aliment. Pharmacol. Ther. 25, 2007: Kivi M., Tindberg 61

62 Y., Sorberg M. et al.: Concordance of Helicobacter pylori strains within families. J. Clin. Microbiol. 41, 2003: Koletzko S., Richy F., Bontems P. et al.: Prospective multicenter study on antibiotic resistance of Helicobacter pylori strains obtained from children living in Europe. Gut. 12, 2006: Koletzko S., Jones N. L., Goodman K. J. et al.: H. pylori Working Groups of ESPGHAN and NASPGHAN for Helicobacter pylori infection in children. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 53, 2011: Levine A., Milo T., Broide E. et al.: Influence of Helicobacter pylori eradication on gastroesophageal reflux symptoms and epigastric pain in children and adolescents. Pediatrics 113, 2004: Malfertheiner P., Megraud F., O Morain C. et al.: Current concepts in the management of Helicobacter pylori infection: the Maastricht III Consensus Report. Gut 56, 2007: Moyaert H., Franceschi F., Roccarina D. et al.: Extragastric manifesttaions of Helicobacter pylori infection: Other Helicobacters. Helicobacter 13 (Suppl. 1), 2008: Ferreira A. C., Isomoto H., Moriyama M. et al.: Helicobacter and gastric malignicies. Helicobacter 13 (Suppl. 1), 2008: Rasquin A., Di Lorenzo C., Forbes D. et al.: Childhood functional gastrointestinal disorders: child/adolescent. Gastroenterol. 130, 2006: Sýkora J., Siala K., Varvařovská J. et al.: Epidemiology of Helicobacter pylori infection in asymptomatic children: a prospective population-based study from the Czech Republic. Application of a monoclonal-based antigen-in-stool enzyme immunoassay. Helicobacter 14, 2009: Sýkora J., Valečková K., Amlerová J. et al.: Effects of a specially designed fermented milk produkt containing probiotic Lactobacillus casei DN and the eradication of H. pylori in children: A prospective randomized double-blind study. J. Clin. Gastroenterol. 39, 2005: Sýkora J., Rowland M.: Helicobacter pylori in Pediatrics. Helicobacter 16 (Suppl. 1), 2011: Sýkora J., Pazdiora P., Varvařovská J. et al.: Současná epidemiologicko-klinická problematika infekce Helicobacter pylori v dětském věku. Epidemiol., Mikrobiol., Imunol. 55, 2006: Sýkora J., Hejda V., Varvařovská J. et al.: Helicobacter heilmanii gastrodudeonal disease and clinical aspects in childrn with dyspeptic symptoms. Acta Paediat. 93, 2004: Tindberg Y., Byrem O., Blennow M., Granstrom M.: Helicobacter pylori infection and abdominal symptoms among Swedish school children. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 41, 2005: Tonkic A., Tonkic M., Lehours P. et al.: Epidemiology and diagnosis of Helicobacter pylori infection. Helicobacter 17 (Suppl. 1), 2012: Vakil N., Vaira D.: Treatment for Helicobacter pylori infection: New challenges with antimicrobial resistence. J. Clin. Gastroenterol. 47, 2013: Wu D. C., Wu I. C., Wang S. V. et al.: Comparison of stool enzyme immunoassay and immunochromatography method for detecting Helicobacter pylori antigens before and after eradication. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 56, 2006: Adresa autora: J. S., Alej Svobody 80, Plzeň 62

63 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: FENYLKETONURIE P. Sobotka Ústav patologické fyziologie LF UK Plzeň V r se začala psát nová kapitola medicíny, když Garrod publikoval monografii o vrozených poruchách metabolismu (36). Ukázalo se, že je člověk nejen genetickou, ale také biochemickou individualitou. Přestože jsou známy mechanismy a průběh základních metabolických procesů, existují jejich individuální kvantitativní i kvalitativní odchylky, zejména ve skladbě a průběhu enzymatických reakcí. Defekt enzymů má různé následky. 1. Nevytváří se konečný produkt metabolické reakce melanin, albinismus. 2. Dochází k akumulaci substrátu před enzymatickým defektem galaktóza, galaktosemie. 3. Akumulovaný substrát je nedostatečně metabolizován alternativní cestou fynylalanin, fenylketonurie. 4. Dochází k akumulaci z primární poruchy exkrece ledvinami cystin, cystinóza. 5. Defekt tubulární rezorpce v ledvinách vede ke ztrátě substrátu aminoacidurie. 6. Mutantní enzym produkuje patologický substrát hemoglobinopatie. Projevy enzymatických defektů jsou značně variabilní. 1. Defekt přenášený autosomálně recesivní dědičností probíhá asymptomaticky u heterozygotů. Také u homozygotů může být porucha klinicky bezvýznamná pentosurie. 2. Klinické příznaky jsou podmíněny přítomností přídatného faktoru. Defekt ryanodinového receptoru v kombinaci s volatilními anestetiky maligní hypertermie. Defekt 6-fosfát dehydrogenázy erytrocytů v kombinaci se sulfonamidy nebo chloramfenikolem hemolýza. 3. Defekt enzymu je doprovázen variabilní charakteristickou klinickou manifestací většina vrozených metabolických chorob. 4. Enzymatický defekt má těžké až letální důsledky thezaurizmózy, galaktozemie, fenylketonurie. V řadě známých poruch metabolismu aminokyselin je klinicky nejvýznamnější defekt metabolismu fenylalaninu. Historie objevu této poruchy začíná v Norsku. V r se norský dentista stal alergickým na zvláštní zápach potu a moče svých dvou mentálně postižených dětí. Při jejich podrobném vyšetření na klinice zjistil Fölling odchylnou, dosud neznámou barevnou reakci v moči. Další analýza prokázala přítomnost kyseliny pyrohroznové. Stejný nález v moči získal u několika mentálně postižených jedinců z místního azylového zařízení. Po dalších podobných nálezech zavedl novou diagnózu imbecilitas fenylpyruvica (35). Dalším článkem historie je rok 1947, v němž Jervis prokázal, že podstatou této choroby je defekt enzymu fenylalanin hydroxylázy (FHX), která metabolizuje aminokyselinu 63

64 fenylalanin (FA) na tyrozin (52a). Následkem je hyperfenylalaninemie, která poškozuje vývoj mozku. Později se název choroby změnil na fenylketonurii (FKU). Nepříznivý průběh choroby se podařilo zvrátit v r. 1952, když Bickel zavedl dietu, která pomáhá snižovat hladinu FA v krvi (12). V r zavedl Guthrie do praxe mikrobiologickou screeningovou metodu, která umožnila diagnostikovat PKU již v raném postnatálním období (46). Základní a perspektivní poznatky o FKU byly získány pokusy na zvířatech (109). Fenylalanin je esenciální aminokyselina nezbytná pro normální vývoj organismu. Její metabolický řetězec zahajuje enzym fenylalanin hydroxyláza přeměnou na tyrozin, dále na L-dopu a dopamin. Nedostatek tyrozinu snižuje tvorbu adrenalinu a thyroxinu, nedostatek L-dopy snižuje tvorbu melaninu, nedostatek dopaminu narušuje tvorbu neurotransmiterů. Při hyperfenalalaninemii se část FA metabolizuje transaminací hlavně na kyselinu fenylpyrohroznovou, fenylmléčnou a fenyloctovou. Tyto ketokyseliny se vylučují močí, částečně i potem a jsou zdrojem charakteristického zápachu (144). Enzym PHX tvoří komplex s řadou nezbytných kofaktorů, z nichž nejdůležitější jsou tetrahydrobiopterin (BH 4 ) (139) a dihydropteridin reduktáza (DHPR) (117). Gen PHX na 12 chromozomu se skládá z 13 exonů a intronů. Dosud bylo popsáno několik set mutací tohoto genu, k dispozici je jejich katalog (25, 92). Polymorfismy exonů a intronů byly identifikovány také ve slovenské populaci (83). Geny mají velice různou expresivitu (15, 99, 110). To vysvětluje odchylnou tíži onemocnění. Normální hladina FAL v krvi je µmol/l. Jedinci s hladinou µmol/l jsou klasifikováni jako pouhá hyperfenylalaninemie (43, 61), s hladinou 600 µmol/l jako mírná FKU, s hladinou nad 1200 µmol/l jako klasická FKU. Je také možná klasifikace podle tolerance obsahu FAL v dietě. Pacienti s mírnou FKU tolerují příjem do 400 mg za den, pacienti s klasickou FKU pouze do 250 mg za den (42). Kolem 3 % mutací postihuje pouze kofaktor BH 4 (117). Tato forma FKU je označována za maligní, poněvadž nereaguje na dietu (74). Základem diagnostických metod FKU je Guthrieho test (40). Spóry bacilus subtilis jsou na Petriho misce s agarem inhibovány 2-thienylalaninem. Po přiložení filtračního papírku se suchou kapkou krve, která obsahuje FAL, se kolem něho aktivuje růst bakterií. Rozsah kolonie umožňuje semikvantitativní hodnocení FKU. K dispozici jsou hotové diagnostické kity různých firem (132). Výsledky mohou být ovlivněny současně podávanými léky novorozenci, především antibiotiky. Pro novorozenecký screening FKU jsou v současnosti používány kvantitativní diagnostické metody. V České republice je celostátní vyhledávací novorozenecký screening hrazen u FKU, kongenitální hypotyreózy a kongenitální adrenální hyperplázie. Výsledky testů hodnotí 4 laboratoře, pozitivním nálezem FKU je hodnota FAL 240 µmol/l a výše (129). Z kvantitativních diagnostických metod se uplatňuje papírová, kapalinová a vysokotlaká chromatografie (70, 94), imunoassay s fluorescenčními enzymy (29, 138). Tandemová hmotnostní spektrometrie určuje diagnózu desítek poruch z jednoho vzorku (22). Nukleární magnetická rezonanční spektroskopie měří in vivo koncentraci FAL v krvi a v mozku (56, 76, 78). Z molekulárně genetického vyšetření lze diagnostikovat mnoho dědičných metabolických chorob (93). Prenatální diagnóza FKU je možná genetickou analýzou (111), 64

65 pomocí klonované FHX (142) anebo z biopsie trofoblastu (91). Doplňkem diagnózy FKU může být analýza moči (16, 27, 49), orientačně i její zápach (48). Zátěžovým testem lze stanovit diagnózu heterozygotů FHX. Po aplikaci 0,1 g/kg FAL per os se za 1 h stanoví hladina FAL a tyrozinu v krvi. Přestože je screening dokonale organizován, mohou se ojediněle vyskytnout omyly, výsledky falešně pozitivní nebo negativní (50, 66). Nicméně z výčtu uvedených metod vyplývá, že je FKU spíše biochemickou než klinickou diagnózou. Výskyt FKU se značně liší v různých geografických oblastech. V České republice připadá jeden postižený na 8000 porodů. V Irsku je poměr 1 : 4000 (147), v USA 1 : , v Japonsku 1 : (6), ve Finsku 1 : (39), v Číně 1 : Novorozenec s FKU je po porodu klinicky bez příznaků, metabolismus heterozygotní matky zajistil v průběhu těhotenství jeho normální vývoj (23). Teprve postnatálně se postupně zvyšuje jeho hladina FAL v krvi s maximem, které převyšuje normu 20 až 30, u chlapců osmý den a u dívek šestý den. Klinické příznaky FKU jsou vážné. Převažují změny neurologické (80), psychiatrické (81), psychologické (104, 112, 146) a sociální (107). FAL aktivně prostupuje hematoencefalickou bariérou do mozku. Jeho vysoká koncentrace v krvi navíc kompetitivně zabraňuje vstupu vysokomolekulárních neutrálních aminokyselin a tím neumožňuje jejich využití pro syntézu bílkovin (47, 82, 125), neurotransmiterů (128) a myelinu (115, 137). Dominujícím příznakem je vážná neurální retardace s nízkým IQ (3, 7, 24, 100, 130). Pestrá škála příznaků různé expresivity zahrnuje epileptické záchvaty (128), abnormální EEG (133), sluchové či zrakové evokované potenciály (120, 126, 135), poruchu spánku (106), zvýšený svalový tonus, hyperkineze, autismus (9). Některé změny připomínají fetální alkoholový syndrom (141). Je porušen růst (73, 101), vývoj kostní hmoty (32, 149), je tendence k obezitě především u dívek (140), vázne tvorba spermií (33), za zmínku stojí snížená pigmentace, zvýšená tvorba varixů (102), sklerodermie, ekzémy a jiné nespecifické kožní změny (19). Celkově je snížená kvalita života (38), narušeny jsou sociodemografické vztahy (108), dítě je více závislé na rodině (136), v dospělosti je finančně samostatných pouze kolem 20 % jedinců (57). Komplikovaná je také situace rodiny (89). Je nutné se vyrovnat s počátečním šokem po sdělení diagnózy (127) a připravit se na zvýšené nároky spojené s výchovou postiženého dítěte. Nezanedbatelné nejsou ani ekonomické důsledky spojené např. s drahou dietou. Významně je snížena další reprodukční aktivita (20). Zvláštní kapitolou je FKU těhotných žen. U žen, které nedodržují dietu, je zvýšený počet potratů, novorozenci mají četné anomálie, nižší porodní váhu a v dalším vývoji všechny příznaky FKU (44, 55, 62, 71). Ani u žen léčených v průběhu těhotenství dietou nebývá novorozenec bez zřetelných klinických příznaků (103). Je optimální, když žena v rámci plánovaného rodičovství zahájí přísnou dietu ještě před početím (42, 69, 85). Základem terapie FKU je dieta (13, 51). Je náročná organizačně, finančně, psychicky a společensky. Před zahájením diety je třeba provést kvantitativní analýzu aminokyselin v krvi. Při FKU je zvýšená koncentrace FAL, pokles koncentrace tyrozinu a normální koncentrace ostatních aminokyselin. V diferenciální diagnóze se zjišťuje defekt syntézy BH 4, který činí asi 3 %. 65

66 Dieta se zahajuje bezprostředně po stanovení diagnózy FKU. Spočívá v omezení příjmu potravin bohatých na bílkoviny, jako je např. maso, ryby, vajíčka, běžný chléb, většina sýrů atd. a nápojů s aspartamem (28, 41, 145). Potraviny s nízkým obsahem bílkovin, např. brambory a zelenina lze konzumovat v omezeném množství. Komerčně vyráběné diety obsahují směsi aminokyselin bez FAL, minerálů, vitaminů a stopových prvků anebo bílkovinné hydrolyzáty s uhlohydráty. Osmolalita dietních potravin může ovlivnit jejich resorpci (4, 23). Vzhledem k náročnosti diety dochází často k výkyvům jejího dodržování (31, 88). Při kontrole 100 pacientů s FKU zjistila Procházková, že přísnou dietu nedodržuje 55 %, 11 % z nich dietu obnovilo pro potíže (87). Metabolity FAL mohou být indikátorem kompliance diety (75). Je také tendence omezit dietu po dosažení puberty, kdy je ukončen vývoj nervové soustavy, anebo ji docela přerušit. Na tento problém není jednotný názor (68, 84, 124), přibývá však autorů, kteří přerušení diety nedoporučují. Menší vzrůst může být sekundární z nižšího energetického příjmu. Tento nutriční deficit lze sledovat kontrolou sérového prealbuminu (86) a zlepšit podáváním vysokomolekulárních neutrálních aminokyselin valinu, izoleucinu a leucinu (11, 53, 72, 82) nebo aplikací glykomakropeptidů ze sýrové syrovátky bohatých na esenciální aminokyseliny (60, 77). Aplikace velkých dávek tyrozinu zvyšuje syntézu dopaminu (65). Neustále se vyvíjí nové terapeutické postupy. Slibné jsou pokusy s aplikací rekombinantní FHX (30), transplantací buněk nebo jater (45, 121) a s genovou terapií (10, 123). Urychlenou depleci FAL z krve umožňuje extrakorporální enzymový reaktor s imobilizovanými enzymy (2). Aplikace enzymu z kvasinek Rhodosporidium toruloides do gastrointestinálního traktu natravuje FAL pocházející jednak z diety, jednak vstupující do střeva z endogenního poolu (98). Podařila se první nedietetická terapie maligní FKU perorální aplikací dihydrochloridu sapropterinu, který je syntetickým kofaktorem BH 4 (14, 46, 63, 97, 118). SOUHRN Fenylketonurie je nejdůležitější vrozenou poruchou metabolismu aminokyselin. V přehledu je uvedena její historie, genetika, diagnostické metody, klinické příznaky a terapie. Phenylketonuria 66 SUMMARY Phenylketonuria belongs to the most important inborn errors of metabolism of aminoacids. The review deals with its history, genetics, diagnostic methods, clinical symptoms and therapy.

67 LITERATURA 1. Albrecht J., Garbade S. F., Burgard P.: Neuropsychological speed tests and blood phenylalanine levels in patients with phenylketonuria: a meta-analysis. Neurosci. Biobehav. Rev. 33, 2009: Ambrus C. M., Horvath C., Kalgatgi K. et al.: Depletion of phenylalanine in the blood of phenylketonuric patients using a FAL enzyme reactor. Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol. 37, 1982: Anastasoaie V., Kurzius L., Forbes P. et al.: Stability of blood phenylalanine levels and IQ in children with phenylketonuria. Mol. Genet. Metal. 95, 2008: Anderson K., Acosta P. G., Kennedy B.: Osmolality of enteral formulas for maternal phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 9, 1986: Antonozzi I., Carducci C., Vestri L. et al.: Plasma aminoacid values and pancreatic β-cell function in phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 10, 1987: Aoki K., Ohwada M., Kitagawa T.: Long-term follow-up study of patients with phenylketonuria detected by the newborn screening programme in Japan. J. Inher. Metab. Dis. 30, 2007: Arnold G. I., Kremer B. M., Kirby R. S. et al.: Factors affecting cognitive, motor, behavioral and executive functioning in children with phenylketonuria. Acta Pediat. 87, 1998: Bach F. W., Nielsem J. B., Buchholt J. et al.: Correlation between cerebrospinal fluid phenylalanine and β-endorphin in patients with phenylketonuria. Neurosci. Lett. 129, 1991: Baieli S., Pavona I., Meli C. et al.: Autism and phenylketonuria. J. Autism Dev. Disord. 33, 2003: Bélanger-Quintana A., Burlina A., Harding C. O. et al.: Up to date knowledge on different treatment strategies for phenylketonuria. Mol. Genet. Metab. 104, 2011: Berry H. K., Brunner R. L., Hunt M. M. et al.: Valine, isoleucine and leucine a new treatment for phenylketonuria. Amer. J. Dis. Child. 144, 1990: Bickel H., Gerrard J. Hickmans E. M.: The influence of phenylalanine intake on the chemistry and behavior of a phenylketonuric child. Acta Pediat. Scand. 43, 1954: Blau N., Belanger- Quintana A., Demirkol M. et al.: Management of phenylketonuria in Europe: survey results from 19 countries. Mol. Genet. Metal. 99, 2010: Blau N., Belanger Quintana A., Demirkol M. et al.: Optimizing the use of sapropterin (BH 4 ) in the management of phenylketonuria. Mol. Genet. Metab. 96, 2009: Blau N., Hennermann J. B., Langenbeck V. et al.: Diagnosis, classification and genetics of phenylketonuria and tetrahydrobiopterin (BH 4 ) deficiencies. Mol. Genet. Metab. 104, 2011: Blau N., Kierat L., Heizmann C. W. et al.: Screening for tetrahydrobiopterin deficiency in newborn using dried urine on filter paper. J. Inherit. Metab. Dis. 15, 1992: Bosch A. M., Tyboul W., van Spronsen F. S. et al.: The course of life and quality of life of early and continuously treated Dutch patients with phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 30, 2007: Bourget L., Chang T. M. S.: Phenylalanine ammonia-lyase immobilized in microcapsules for the depletion of phenylalanine in plasma in phenylketonuria rat model. Biochim. Biophys. Acta 883, 1986: Brown E. H., Berry H. K., Olson S. et al.: Phenylketonuria and scleroderma. J. Inher. Metab. Dis. 9, 1986: Burns J. K., Azeu C. G., Rouse B. et al.: Impact of PKU on the reproduktive patterns in collaborative study families. Amer. J. Med. Genet. 19, 1984: Cabalska B., Miesowicz I., Zorska K. et al.: Influence of the phenylketonuria heterozygote on the developing fetus. J. Inher. Metab. Dis. 5, 1982: Campos H. D.: Tandem mass spectrometry as screening for inborn errors of metabolism. Rev. Med. Chil. 139, 2011: Cobet G., Beyreiss K.: Resorptionsstörungen bei Kindern mit Phenylketonuria. Acta Biol. Med. Germ. 41, 1982: Čechák P., Hejcmanová L., Rupp A.: Long term follow up of patients treated for phenylketonuria (PKU). Eur. J. Pediatr. 115, 1996: Daiger S. P., Chakraborty R., Reed L. et al.: Polymorphic DNA haplotypes at the phenylalanine hydroxylase locus in European families with phenylketonuria. Amer. J. Hum. Genet. 45, 1989: Diny Z., Harding C. O., Thony B.: State of the art 2003 on PKU gene therapy. Mol. Genet. Metab. 81, 2004: Dhoudt J. L., Largilliere C., Azdouin P. et al.: Diagnosis of variants of hyperphenylalaninemia by determination of pterins in urine. Clin. Chim. Acta 110, 1981: Dokoupil K., Gokmen-Ozel H., Lammardo A. M. et al.: Optimizing growth in phenylketonuria: current state of the clinical evidence base. Clin. Nutr. 31, 2012: Dooley K. C.: Enzymatic method for phenylketonuria screening using phenylalanine dehydrogenaze. Clin. Biochem. 25, 1992: Eavri R., Lorberboum Galski A.: A novel approach for enzyme replacement therapy. The use of phenylalanine hydroxylase based fusion proteins for the treatment of phenylketonuria. J. Biol. Chem. 282, 2007: Enns G. M., Koch R., Brumm V. et al.: Suboptimal outcomes in patients with PKU treated early with diet alone: revisiting the evidence. Biochem. J. 438, 2011: Fisch R. O., Feinberg S. B., Weisbery S. et al.: Bony changes in PKU neonates unrelated to phenylalanine levels. J. Inher. Metab. 67

68 Dis. 14, 1991: Fisch R. O., Tsai M. Y., Chark B. A. et al.: Semen studies on phenylketonurics. Biochem. Med. 26, 1981: Fiege B., Blau N.: Assessment of tetrahydrobiopterin (BH 4 ) responsiveness in phenylketonuria. J. Pediatr. 150, 2007: Fölling A.: Über Ausscheidung von Phenylbrenztraubensäure in den Harn als Stoffwechselanomalie in Verbindung mit Imbezillität. Z. Physiol. Chem. 227, 1934: Garrod A. E.: Inborn errors of metabolism. Oxford, London Galluzzo C. R., Ortisi M. T., Castelli L. et al.: Plasma lipid concentrations in 42 treated phenylketonuric children. J. Inher. Metab. Dis. 8, Suppl. 2, 1985: Gassio R., Campistol J., Vilaseen M. A. et al.: Do adult patients with phenylketonuria improve their quality of life after introduction, resumption of a phenylalanine restricted diet? Acta Pediat. 92, 2003: Guldberg P., Henriksen K. T., Sipila I. et al.: Phenylketonuria in a low incidence population: molecular characterisation of mutations in Finland. J. Med. Genet. 32, 1995: Guthrie R., Susi A.: A simple phenylalanine method for detecting phenylketonuria in large populations of newborn infants. Pediat. 32, 1963: Güttler F., Lou H.: Aspartame may imperil dietary control of phenylketonuria. Lancet 1/8427, 1985: Güttler F., Lou H., Andersen J. et al.: Cognitive development in offspring of untreated and preconceptionally treated maternal phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 13, 1990: Hanley W. B.: Non-PKU mild hyperphenylalaninemia (MHP) the dilemma. Mol. Genet. Metab. 104, 2011: Hanley W. B., Clarke J. F. R., Schoonheyt W.: Maternal phenylketonuria a review. Clin. Biochem. 20, 1987: Harding C.: Progress toward cell-directed therapy for phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 32, 2009: Hegge K. A., Horning K. K., Peitz C. J.: Sapropterin: a new therapeutic agent for phenylketonuria. Ann. Pharmacother. 43, 2009: Hoeksma M., Reijgoud D. S., Pruim S. et al.: Phenylketonuria: high plasma phenylalanine decreases cerebral protein synthesis. Mol. Genet. Metab. 96, 2009: Hyánek J.: Diagnostický význam močového zápachu u vrozených metabolických poruch. Čs. Pediat. 28, 1973: Hyánek J.: Vrozené poruchy metabolizmu aminokyselin, cukrů, mukopolysacharidů a purinů jejich vyhledávání a laboratorní diagnostika. Biochem. Clin. Bohemoslov. 3, 1974: Hyánek J.: Postnatální diagnostika dědičných metabolických chorob. Prakt. Lék. 69, 1989: Channon S., Goodman B., Zlotowitz S. et al.: Effects of dietary management of phenylketonuria on long-term cognitive outcome. Arch. Dis. Child. 92, 2007: a. Jervis G. A.: Studies of phenylpyruvic oligophrenia. The position of the metabolic error. J. Biol. Chem. 169, 1947: b. Jeoning P., Pirkle H. C., Wilson A. F.: Behavioral alternation of plasma phenylalanine concentration. Physiol. Behav. 19, 1977: Jordan M. K., Brunners R. L., Hunt M. M. et al.: Preliminary support for oral administration of valine, isoleucine and leucin for phenylketonuria. Develop. Med. Child Neurol. 27, 1985: Kang T. S., Wang J., Sarkissian C. N. et al.: Converting an injectable protein therapeutic into an oral form: phenylalanine ammonia lyase for the treatment for phenylketonuria. Mol. Genet. Metab. 99, 2010: Koch R., Hanley W., Levy H. et al.: The maternal phenylketonuria international study: Pediatrics 112, 2003: Koch R., Moats R., Gutter F. et al.: Blood-brain phenylalanine relationships in persons with phenylketonuria. Pediatrics 106, 2000: Koch R., Ysin M., Fishler K.: Successful adjustment to society by adult with phenylketonuria J. Inher. Metab. Dis. 8, 1985: Kudo Y., Boyd C. A. R.: Transport of aminoacids by the human placenta: predicted effects thereon of maternal hyperphenylalaninemia. J. Inher. Metab. Dis. 13, 1990: Kure S., Hou D. C., Ohurre T. et al.: Tetrahydrobiopterin-responsive phenylalanine hydroxylase deficiency. J. Pediatr. 135, 1999: Laclair C. E., Ney D. M., Mac Leod E. L. et al.: Purification and use of glycomacropeptide for nutritional management of phenylketonuria. J. Food Sci. 74, 2009: Lang M. S., Koch R., Fishler K. et al.: Nonphenylketonuric hyperphenylalaninemia. Amer. J. Dis. Child 143, 1989: Leuke R. R., Levy H. L.: Maternal phenylketonuria and hyperphenylalaninemia: an international survey of the outcome of untreated and treated pregnancies. New. Engl. J. Med. 303, 1980: Levy H. L.,Milanowski A., Chakrapani A. et al.: Efficacy of sapropterin dihydrochloride (tetrahydrobiopterin, 6R BH 4 ) for reduction of phenylalanine concentration in patients with phenylketonuria: a phase III randomized placebo-controlled study. Lancet 370, 2007: Longhi R., Rottoli A., Vittorelli A. et al.: Trace elements nutriture in hyperphenylalaninemia patients. Europ. J. Pediat. 146, Suppl. 1, 1987: A Lou H. C., Lykkelund C., Berdes A. M. et al.: Increased vigilance and dopamine synthesis by large doses of tyrosine. Acta Pediatr. Scand. 76, 1987: Mabry C. C., Reid M. C., Kuhn R. J.: A source of error in phenylketonuria screening. Amer. Clin. Pathol. 90, 1988: Mac Donald M. J., D Cunha G. B.: A modern view of phenylalanine ammonia lyase. 68

69 Biochem. Cell Biol. 85, 2007: Mac Donald A., Gokmen-Ozel H., van Rijn M. et al.: The reality of dietary compliance in the management of phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 33, 2010: Moillot F., Lilburn M., Baudin J. et al.: Factors influencing outcomes in the offspring of mothers with phenylketonuria during pregnancy: the importance of variation in maternal blood phenylalanine. Am. J. Clin. Nutr. 88, 2008: Marklová E.: Výsledky chromatografického screeningu poruch metabolizmu aminokyselin po pěti letech praxe. Biochem. Clin. Bohemoslov. 10: 1981: Matalon R., Michals K., Azen C. et al.: Maternal PKU collaborative study: the effect of nutrient intake on pregnancy outcome. J. Inher. Metab. Dis. 14, 1991: Matalon R., Michals-Matalon, Bhaita G. et al.: Double blind placebo control trial of large neutral aminoacids in treatment of PKU: effect on blood phenylalanine. J. Inher. Metab. Dis. 30, 2007: Mazur A., Jarchowicz S., Sykut-Cegielska J. et al.: Evaluation of somatic development in adult patients with previously undiagnosed and/or untreated phenylketonuria. Med. Prim. Pract. 19, 2010: McInnes R. R., Kaufmann S., Warsh J. J. et al.: Biopterin synthesis defect. J. Clin. Invest. 73, 1984: Michals K., Lopus M., Matalon R.: Phenylalanine metabolites as indicators of dietary compliance in children with phenylketonuria. Biochem. Med. Metab. Biol. 39, 1988: Möller H. E., Vermathen P., Ullrich K. et al.: In-vivo NMR spectroscopy in patients with phenylketonuria: changes of cerebral phenylalanine levels under dietary treatment. Neuroped. 26, 1995: Ney D. M., Gleason S. T., van Calcar S. C. et al.: Nutritional management of PKU with glycomacropeptide from cheese why. J. Inher. Metab. Dis. 32, 2009: Pearsen K. D., Gean-Marton A. D., Levy H. L. et al.: Phenylketonuria: MR imaging of the brain with clinical correlation. Radiology 177, 1990: Peterson K., Slover R., Gess S. et al.: Blood phenylalanine estimation for the patient with phenylketonuria using a portable device. Biochem. Med. Metal. Biol. 39, 1988: Pietz J., Dunckelman R., Rupp A. et al.: Neurological outcome in adult patients with early-treated phenylketonuria. Eur. J. Pediatr. 157, 1998: Pietz J., Fatkenheuer B., Burgard P. et al.: Psychiatric disorders in adult patients with early treated phenylketonuria. Pediatrics 99, 1997: Pietz J., Kreis R., Rupp A. et al.: Large neutral aminoacids block phenylalanine transport into brain tissue in patients with phenylketonuria. J. Clin. Invest. 103, 1999: Polák E., Ficek A., Baldovič M. et al.: Komplexní mutační analýza génu PHA u slovenských pacientů postihnutých fenylketonúriou. Českoslov. Pediat. 63, 2008: Potocnik V., Widholm K.: Long-term follow-up of children with classical phenylketonuria after diet discontinuation: a review. J. Amer. Cell Nutr. 13, 1994: Prick B. W., Hop W. C., Duvekot J. J.: Maternal phenylketonuria and hyperphenylalaninemia in pregnancy: pregnancy complications and neonatal sequelae in untreated and treated pregnancies. Am. J. Clin. Nutr. 95, 2012: Procházková D., Kolbová L., Jarkovsý J. et al.: Vyšetření sérové koncentrace prealbuminu a selenu ke sledování nutričního stavu pacientů s fenylketonurií a hyperfenylalaninemií. Českoslov. Pediat. 67, 2012: Procházková D., Konečná P., Kolbová L. et al.: Fenylketonurie v dospělosti. Českoslov. Pediat. 63, 2008: Pueschel S. M., Fogelson-Doyle L., Kammerer B. et al.: Neurophysiological, psychological and nutritional investigations during discontinuation of the phenylalanine-restricted diet in children with classic phenylketonuria. J. Ment. Defic. Res. 27, 1983: Reber M., Kazak A. C., Himmelberg P.: Phenylalanine control and family functioning in early-treated phenylketonuria. J. Dev. Behav. Pediat. 8, 1987: Rebuffat A., Harding C. O., Ding Z. et al.: Comparison of AAV pseudotype 1, 2 and 8 vectors administered by intramuscular injection in the treatment of murine phenylketonuria. Human Gene Ther. 21, 2010: Rey F., Berthalon M., Munnich A. et al.: Dépistage prénatal de la phenylcétonuric dans deux familles à partir de biopsies de trophoblastes. Arch. Fr. Pediat. 44, 1987: Rey F., Rey J.: Catalogue des mutations du géne de la phénylalanina hydroxylase. Arch. Fr. Pediat. 49, 1992: Riess O., Michal A., Speer A. et al.: Introduction of genomic diagnosis of classical phenylketonuria to the health care system of the German Democratic Republic. Clin. Genet. 32, 1987: Roesel K. A., Blankenship P. R., Hommes F. A.: HPLC essay of phenylalanine and tyrosine in blood spots on filter paper. Clin. Chim. Acta 156, 1986: Rocha J. C., Martins M. J.: Oxidative stress in phenylketonuria future directions. J. Inher. Metab. Dis. 35, 2012: Sandubray J. M., Rey F., Ogier H. et al.: Intelectual and school performances in early-treated classical PKU patients. Europ. J. Pediat. 146, Suppl. 1, 1987: A Sanford M., Keating G. M.: Sapropterin: a review of its use in the treatment of primary hyperphenylalaninemia. Drugs 69, 2009: Sarkissien C. N., Shao Z., Blain F. et al.: A different approach to treatment of phenylketonuria: phenylalanine degradation with recombinant phenylalanine ammonia lyase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 1999: 69

70 Scriver C. R.: The PAH gene, phenylketonuria, and a paradigm shift. Hum. Mutat. 21, 2003: Seashore M. R., Friedman E., Novelly R. A. et al.: Loss of intelectual function in children with phenylketonuria after relaxation of dietary phenylalanine restriction. Pediatries 75, 1985: Schaefer F., Burgard P., Batzler V. et al.: Growth and skeletal maturation in children with phenylketonuria. Acta Pediat. 83, 1994: Schlenzka K.: Varikosis and heterozygotie für Phenylketonurie (PKU). Dt. Gesund. Wesen 34, 1979: Schlenzka K.: Das Verhalten des Phenylalanins im serum bei heterozygoten für Phenylketonurie in der Schwangerschaft und bei eiweissreicher Ernährung. Dt. Gesund. Wesen 38, 1983: Schmidt E., Rupp A., Burgard P. et al.: Sustained attention in adult phenylketonuria: the influence of the concurrent phenylalanine blood level. J. Clin. Exp. Neuropsychol. 16, 1994: Schulpi K. H., Scarpalezou A.: Triglycerides, cholesterol, HDL, LDL and VLDL cholesterol in serum of phenylketonuric children under dietary control. Clin. Pediat. 28, 1989: Schulte F. J., Kaiser H. J., Engelbart S. et al.: Sleep paterns in hyperphenylalaninemia: a lesson on serotonin to be learned from phenylketonuria. Pediat. Res. 7, 1973: Schweitzer S., Wolf C., Brodehl J.: Psychosoziale Aspekte bei der Behandlung der Phenylketonurie. Klin. Pädiatrie 199, 1987: Simon E., Schwarz M., Rood J. et al.: Evaluation of quality of life and description of the sociodemographic state in adolescent and young adult patients with phenylketonuria (PKU). Health Quant. Lifeoutcomes 6, 2008: Sobotka P.: Experimentální fenylketonurie. Plzeň. lék. Sborn. 64, 1997: Sommer S. S., Cassady J. D., Sobell J. L. et al.: A novel method for detecting point mutations or polymorphisms and its application to population screening for carriers of phenylketonuria. Mayo Clin. Proc. 64, 1999: Speer A., Bollmann R., Michel A. et al.: Prenatal diagnosis of clinical phenylketonuria by linked restriction fragment lenght polymorphism analysis. Prenat. Ding. 6, 1986: Šútovec J., Frank V.: Dynamika psychického vývinu u dětí s fenylketonúriou. Čs. Psychiat. 80, 1984: Taylor C. J., Moore G., Davidson D. C.: The effect of treatment on zinc, copper and calcium status in children with phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 7, 1984: Tenenholz B., Wenger S. L., Brech J. et al.: A simplified PKU gene carrier detection test using fasting blood. Clin. Genetics 23, 1983: Thompson A. J., Smith I., Brenton D. et al.: Neurological deteriozation in young adults with phenylketonuria. Lancet 336, 1990: Thompson A. J., Smith I., Kendall B. E. et al.: Magnetic resonance imaging changes in early treated patients with phenylketonuria. Lancet 337, 1991: Thöny B., Blau N.: Mutations in the BH 4 metabolizing genes GTP cyclohydrolase I, 6-pyruvoyl-tetrahydropterin synthase, sepiapterin reductase, carbinolamine 4 a dehydrogenase, and dihydropteridine reductase genes. Hum. Mutat. 27, 2006: Trefz F. K., Burton B. V., Longo N. et al.: Efficacy of sapropterin dihydrochloride in increasing phenylalanine tolerance in children with phenylketonuria. J. Pediat. 154, 2009: Uebelhack R., Franke L., Kutter D. et al.: Platelet phenylalanine hydroxylating activity in phenylketonurics and normal controls. Biochem. Med. 34, 1985: Ullrich K., Weglarge J., Oberwittler C. et al.: Effect of L-DOPA on pattern visual evoked potentials (P-100) and neuropsychological tests in untreated adult patients with phenylketonuria Vajro P., Striscinglio P., Houssin D. et al.: Correction of phenylketonuria after liver transplantation in a child with cirrhosis. N. Engl. J. Med. 329, 1993: Van Bieroliet J. P.: Neurotransmitter therapy and diet in malignant phenylketonuria. Eur. J. Pediatr. 146, 1987: Van Spronsen F. J.: Phenylketonuria: a 21 st century perspective. Nat. Rev. Endocrinol. 6, 2010: Van Spronsen F. J., Ahring K. K., Gizewska M.: PKU what is daily practice in various centres in Europe? Data from a questionnaire by phenylketonuria and allied disorders. J. Inher. Metab. Dis. 32, 2009: Van Spronsen F. J., Hocksma M., Reijngoud D. J.: Brain dysfunction in phenylketonuria: is phenylalanine toxicity the only possible cause? J. Inher. Metab. Dis. 32, 2009: Van Spronsen F. J., Herijbregts S. C. J., Bosch A. M. et al.: Cognitive, neurophysiological, neurological and psychosocial outcomes in early-treated PKU-patients. A start toward standardised outcome measurement across development. Molec. Genet. Metab. 104, 2011: S Vidailhet C., Vidailhet M., Guine A. M. et al.: Le vécu des méres d enfants phénylcétonuriques. Neuropsychol. Enf. 30, 1982: Villasana D., Butler I. J., Williemst C. et al.: Neurological deterioration in adult phenylketonuria. J. Inher. Metab. Dis. 12, 1989: Votava F., Strnadová K.: Novorozenecký screening v České republice a v Evropě. Českoslov. Pediat. 63, 2008: Výborová L., Náhunek K., Drtílková J. et al.: Psychic changes in phenylketonurie children at phenylalanine load. Activ. Nerv. Sup. (Praha) 23, 1981: Waisbren S. E., Noel K., Fahrbach K. et al.: Phenylalanine blood levels and clinical outcome in phenylketonuria: a systematic literature 70

71 review and meta-analysis. Mol. Genet. Metab. 92, 2007: Wang S. T., Pizzolato S., Demshar D. P.: Receiver operating characteristic plots to evaluate Guthrie, Wallac, and Isolab phenylalanine kit performance for newborn phenylketonuria screening. Clin. Chem. 43, 1997: Wisser S., Dietrich J., Theile H. et al.: Korrelation klinischer elektroencephalographischer und computertomographischer Befunde bei Phenylketonuric. Z. klin. Med. 40, 1985: Wässer S., Ettrich K. U., Schmidt K. D. et al.: Fallstudien zum Einfluss von Tyrosingaben bei phenylketonurischen Kindern auf kognitive Processe. Klin. Pädiatr. 204, 1992: Wässer S., Wagner A., Kuhnert C. et al.: Akustisch evozierle Hirnstammpotentiale (BAEP) bei frühbehandelten phenylketonurischen Kindern. Z. klin. Med. 43, 1988: Weglage J., Fünders B., Wilken B. et al.: Psychological and social findings in adolescents with phenylketonuria. Eur. J. Pediat. 151, 1992: Weglage J., Schnierer B., Kurlemann G. et al.: Different degrees of white matter abnormalities in untreated phenylketonuries: findings in magnetic resonance imaging. J. Inher. Metab. Dis. 16, 1993: Wendel V., Koppelkamm M., Hummel W.: Enzymatic phenylalanine estimation for the management of patients with phenylketonuria. Clin. Chim. Acta 201, 1991: Werner E. R., Blau N., Thöny B.: Tetrahydrobiopterine, biochemistry and pathophysiology. Biochem. J. 438, 2011: White J. E., Kronmal R. A., Acosta P. B.: Excessweight among children with phenylketonuria. J. Amer. Coll. Nutr. 1, 1982: Widman K. F., Azen C.: Relation of prenatal phenylalanine exposure to infant and childhood cognitive outcomes: results from the international maternal PKU collaborative study. Pediatries 112, 2003: Woo S. L., Lidsky A. S., Guttler F. et al.: Cloned human phenylalanine hydroxylase gene allows prenatal diagnosis and carrier detection of classical phenylketonuria. Nature 306, 1983: Wurtman R. J., Maher T. J.: Efects of oral aspartame on plasma phenylalanine in humans and experimental rodents. J. Neural Traum. 70, 1987: Zelníček E., Sláma J., Podhradská O. et al.: Contribution to the phenylpyruvate metabolism in phenylketonuric children under dietetic treatment. Scripta medica 54, 1981: Zeman J., Houšťková H., Hyánek J. et al.: Tranzitorní hyperfenylalaninémie z deficitu syntézy tetrahydrobiopterinu. Čs. Pediat. 42, 1987: Zeman J., Pijackova A., Behulova J. et al.: Intelectual and school performance in adolescents with phenylketonuria according to their dietary compliance. Eur. J. Pediatr. 155, 1996: S Zschocke J., Mallory J. P., Beu H. G. et al.: Phenylketonuria and the peoples of Northern Island. Hum. Genet. 100, 1997: Zwann J.: Eye findings in patients with phenylketonuria. Arch. Ophthalmol. 101, 1983: Žovková I., Bayer M.: Porucha vývoje kostní hmoty potenciální komplikace fenylketonurie. Prakt. Lék. 91, 2011: Adresa autora: P. S. Lidická 1, Plzeň 71

72

73 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: CHEMOTAKTICKÉ CYTOKINY PERITUMOROSNÍCH TEKUTIN J. Kotyza Ústav lékařské chemie a biochemie LF UK v Plzni Chemotaktické cytokiny (chemokiny) jsou malé proteiny jednotné struktury, o kterých je více než 20 let známo, že aktivují leukocyty a vyvolávají jejich směrovaný pohyb. Příkladem je migrace neutrofilů k místu tkáňového poškození pod vlivem interleukinu-8. V názvosloví chemokinů je využita lokalizace klíčových cysteinů ( C ) ve struktuře peptidu. Hlavní podrodiny CC a CXC jsou za normálních okolností produkovány zejména leukocyty, endoteliálními a epiteliálními buňkami a fibroblasty. Jejich receptory jsou označovány zkratkami CCR a CXCR. Účinky chemokinů jsou zprostředkovány aktivací G-proteinů propojených s receptory. Vyvolané modulace cytoskeletálních proteinů a změny afinity integrinů jsou zodpovědné za buněčný pohyb. V poslední době se ukázalo, že receptory pro chemokiny se mohou vyskytovat i u nádorových buněk, a že nádorové buňky samy chemokiny produkují. Produkci chemokinů nádorovou tkání však nelze omezit jen na proliferující nádorové buňky. Nádor obsahuje další typy buněk mezenchymálního původu, mezi kterými jsou i buňky imunitního systému. Historicky byly nádorem vyvolané imunitní děje považovány za pokus imunitního systému o odstranění tumoru. Později se však ukázalo, že imunitní odpověď vyvolaná nádorovým bujením paradoxně progresi nádoru podporuje, a to zejména dodáváním bioaktivních regulačních molekul. Mezi nimi jsou různé růstové faktory, matrix degradující proteolytické enzymy, ale také cytokiny a chemokiny (8). Z toho vyplývá, že karcinomatosní buňky mohou být vystaveny jak parakrinní, tak autokrinní chemokinové regulaci. Zdá se, že vedle nádorové angiogeneze a proliferace je chemokinový systém zapojen i do migrace buněk, a to od lokální invazivity až po tvorbu distantních metastáz (4, 19). Analogicky k funkci chemokinů v hematopoetickém kontextu byla navržena obdobná funkce v metastatickém kontextu. Na příklad SDF-1 je produkován konstitutivně v lokalitách kam typicky metastazuje karcinom prsu, tj. v kostní dřeni, plicích, játrech a uzlinách. Podobně jako tento chemokin vyvolává homing hematopoetických buněk exprimujících CXCR4 do kostní dřeně, mohl by ovlivňovat tvorbu kostních metastáz nádorových buněk exprimujících stejný receptor (3). Chemokinová signalizace se tak stává jedním z možných terapeutických cílů zaměřených na potlačení metastatického procesu. Základní poznatky o funkci chemokinů přinášejí studia buněčných kultur a nádorových tkání. Součástí výzkumu v této oblasti je však i sledování hladin chemotaktických cytokinů tělních tekutin ve vztahu ke klinickým ukazatelům. Na rozdíl od živných medií tkáňových 73

74 kultur se pouze na této úrovni mohou uplatnit komplexní regulační mechanismy. Stanovení cytokinů a chemokinů v krevním séru se často používá jako diagnostický a prognostický ukazatel u zánětlivých onemocnění, zvýšené hladiny jsou nacházeny i u maligních procesů. Sérové koncentrace však zpravidla neumožňují rozlišit mezi maligními a benigními stavy (1, 9, 13). Lépe odpovídá nádorové cytokinové produkci jejich obsah v tekutinách, které jsou v přímém styku s nádorem, jejichž tvorbu nádor v některých případech vyvolává. Jedná se zejména o pleurální a peritoneální tekutiny a obsah nádorových cyst. Informativní je však i moč, sliny, mozkomíšní mok, intersticiální tekutiny a sekrety žláz. Souborně byly tyto tekutiny nazývány extravascular fluids (5) nebo také proximal fluids (17). Secernované proteiny jsou kodovány asi 10 % lidského genomu a soubor proteinů produkovaných nádorovými buňkami byl nazván nádorovým sekretomem (17). Mezi těmito produkty se nacházejí i regulační molekuly včetně chemokinů. Následující text obsahuje stručné údaje o funkci, vlastnostech a výskytu 3 nejsledovanějších chemokinů peritumorosních tekutin, mezi které patří monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1, CCL2), interleukin-8 (IL-8, CXCL8) a stromal cell-derived factor-1 (SDF-1, CXCL12). Monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1, CCL2) Tento protein byl poprvé zjištěn r v kondicionovaném mediu linie lidských myelomonocytových buněk jako monocytární chemotaktický faktor. Obsahuje 76 aminokyselin včetně 4 cysteinů. Ukázalo se, že je produkován i jinými buňkami v odpověď na stimulaci interleukinem-1 (IL-1) a tumor necrosis faktorem (TNF) a že jeho receptorem je CCR-2. Pro svou masivní produkci a výskyt se stal nejstudovanějším chemokinem CC podrodiny. První analýzy pohrudničních výpotků různé etiologie nalezly vyšší koncentrace MCP-1 u výpotků nádorového původu v porovnání s výpotky zánětlivé etiologie (2). Tato převaha sice nebyla potvrzena v pozdějších studiích, nicméně koncentrace v nádorových tekutinách převyšovaly jak hladiny transudátů, tak zejména sérové hladiny (medián 165 pg/ml, 11). Hodnoty v nádorových exudátech nesignifikantně korelovaly se závažností nádorové choroby (vyjádřeno jako negativní korelace s dobou přežití) u pacientů s primárním karcinomem plic (11). Tab. 1 Hladiny cytotaktických cytokinů v extravaskulárních tekutinách maligního a benigního původu MCP-1 (CCL2) pg/ml chemokin IL-8 (CXCL8) pg/ml tekutina maligní původ benigní původ n = 116 n = 18 exsudát při karcinomu plic transsudát ( ) 2 n = 116 exsudát při karcinomu plic (38,2 394) ( ) 2 n = 18 transsudát 21,6 1 (11,4 40,5) 2 literární odkaz Kotyza J. (2010) (11) Kotyza J.(2010) (11) 74

75 chemokin SDF-1 (CXCL12) pg/ml maligní původ n = 19 ascites při karcinomu žaludku ( ) 4 tekutina benigní původ n = 6 benigní peritoneální výpotek 2000 literární odkaz Yasumoto K. (2006) (21) 1 medián, 2 kvartilové rozpětí, 3 průměr, 4 rozptyl hodnot Interleukin-8 (IL-8, CXCL8) Interleukin-8 je význačný člen chemokinové podrodiny CXC. Jedná se o prozánětový cytokin, který se účastní mobilizace, aktivace a migrace neutrofilů na místo tkáňového poškození. Účinkuje i na jiné typy leukocytů, na endotelové buňky, a na nádorové buňky vybavené receptory typu CXCR1 a CXCR2. Má tumorigenní vlastnosti, stimuluje proliferaci buněk, angiogenezi a únik z apoptosy. Stimulace migrace byla demonstrována na melanomových buňkách (19). IL-8 zvyšuje také endoteliální propustnost, zřejmě transaktivací receptoru pro vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGFR-2). Za normálních okolností je IL-8 secernován v zanedbatelných množstvích. Jeho exprese je však výrazně stimulována, podobně jako u MCP-1, prostřednictvím IL-1 a TNF, ale také aditivně epidermálním růstovým faktorem (EGF) a u karcinomu prsu estrogeny. Hladiny IL-8 byly sledovány v nejrůznějších nevaskulárních tekutinách (shrnuto v 12). Typicky byly nacházeny signifikantně vyšší hladiny u tekutin provázejících agresivní tumory v porovnání s neexpandujícími nádory, nejnižší hodnoty se vyskytovaly u premaligních lézí a benigních afekcí. Nejčastěji analyzovanou tekutinou byl pohrudniční výpotek, který provází, kromě různých zánětových stavů a hemodynamických poruch, % plicních karcinomů (16). Ve všech studiích byly zjišťovány mnohonásobně vyšší hladiny u maligních výpotků v porovnání se séry stejných pacientů. Ve studii analyzující 102 maligních výpotků byla zjištěna signifikantní negativní korelace s dobou přežití u primárních nádorů plic s koeficientem 0,31, u metastatických tumorů s koeficientem 0,64. Tak výrazný korelační koeficient nebyl nalezen u žádného ze 13 souběžně analyzovaných zánětových markerů (11). Stromal cell-derived factor-1 (SDF-1, CXCL12) SDF-1 je členem chemokinové podrodiny CXC jako IL-8. Je produkován širokou škálou buněčných typů a jeho účinky jsou zprostředkovány receptory CXCR4 a CXCR7. Kromě vlivu na pohyb imunitních buněk ovlivňuje buněčné migrace při embryogenezi a má vliv na progresi nádorů buď přímo, prostřednictvím CXCR4 s účinkem na nádorový růst, migraci a invazivitu, nebo nepřímo, mobilizací progenitorů epiteliálních buněk ve smyslu nádorové angiogeneze. Mimo to směruje imunosupresorové buňky (T reg a pdc) do mikroprostředí nádoru, což brzdí přirozenou imunitní odpověď (15). Hypoxie zvyšuje expresi SDF-1 a CXCR4, adhezi nádorových buněk k endoteliím a transendoteliální migraci (10). 75

76 Vysoké koncentrace SDF-1 jsou nacházeny zejména v pleurálních a peritoneálních tekutinách maligního původu. Exrese SDF-1 i CXCR4 byly signifikantně vyšší u maligních výpotků než u transsudátů (6). Podobně byly nalezeny vyšší hladiny u ascitických tekutin provázejících epiteliální karcinomy ovaria než u tekutin serosních cyst (20). Masivní přítomnost SDF-1 je zjišťována v pleurálních tekutinách u hepatocelulárního karcinomu (14). Rovněž koncentrace provázející peritoneální karcinomatózu u žaludečních nádorů výrazně převyšují hodnoty nemaligních ascitů (20). Tumorigenní role chemokinů a jejich receptorů stimuluje výzkum v oblasti protinádorové terapie zaměřené na osu chemokin-receptor. V předchozích několika letech se objevila řada studií inhibice chemokinové signalizace na úrovni receptoru, příslušných cytosolových signálních drah, nebo blokád samotného chemokinu monoklonální protilátkou (22). Antagonista receptoru pro SDF-1 CXCR4 AMD3100 vyvolává inhibici migrace leukemických buněk a předpokládá se, že v kombinaci s dalšími léky by mohl být využit při léčbě lymfocytární leukemie (18). Byla navržena nová strategie zasahující receptor CXCR1, vázající IL-8 u kmenových buněk karcinomu prsu. Kromě specifické protilátky byl vyvinut i malý nekompetitivní inhibitor Reparixin (Dompè Pharmaceuticals), který výrazně ochromuje jak nádorové linie, tak cizorodé nádorové štěpy s protirůstovým a antimetastatickým efektem (7). Tento inhibitor je v současné době ve stadiu klinických testů. SOUHRN Chemotaktické cytokiny (chemokiny) jsou historicky definované jako chemoatraktanty pro leukocyty, četné údaje však ukazují i na kontrolní roli v kancerogenezi na mnoha různých úrovních, kde účinkují jak na nádorové buňky, tak na nádor infiltrující leukocyty ve smyslu rozvoje maligního procesu. Koncentrace chemokinů jsou typicky vyšší v nevaskulárních tekutinách, které jsou v přímém styku s nádorem, v porovnání s podobnými tekutinami benigního původu, jak dokládají nejčastěji sledované chemokiny monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1, CCL2), interleukin-8 (IL-8, CXCL8) a stromal cell- -derived factor-1 (SDF-1, CXCL12). Recentní nálezy naznačují, že specifické chemokin- -receptorové páry by mohly být zodpovědné za prognosticky klíčový proces metastatické disseminace, což je klasifikuje jako možné cíle inhibičních zásahů proti nádorové migraci, adhezi a extravazaci v cílových orgánech. Chemotactic cytokines of peritumoral fluids 76 SUMMARY Chemotactic cytokines (chemokines) are historically defined as chemoattractants for leukocytes, however accumulating evidence indicates that they also control malignant processes at many different levels, affecting both proliferative cancer cells and tumorinfiltrating leukocytes to express tumor-promoting functions. The chemokine concentrations

77 are typically higher in peritumoral non-vascular fluids when compared to similar fluids of benign provenance, exemplified by prominent chemokines monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1, CCL2), interleukin-8 (IL-8, CXCL8) and stromal cell-derived factor-1 (SDF-1, CXCL12). The recent findings suggest that specific pairs of chemokines and their receptors may be important for a prognostically critical process of metastatic dissemination, and thus may be considered as targets for the limitation of cancer cell migration, adhesion and extravasation at the destined metastatic sites. LITERATURA 1. Alexandrakis M. G., Coulocheri S. A., Bouros D., Eliopoulos G. D.: Evaluation of ferritin, interleukin-6, interleukin-8 and tumor necrosis factor alpha in the differentiation of exudates and transudates in pleural effusions. Anticancer Res. 19, 1999: Antony V. B., Goodbey S. W., Kunkel S. L., Hott J. W., Hartman D. L., Burdick M. D., Strieter R. M.: Recruitment of inflammatory cells to the pleural space. Chemotactic cytokines, IL-8, and monocyte chemotactid peptide-1 in human pleural fluids. J. Immunol. 151, 1993: Ben-Beruch A.: Organ selectivity in metastasis: regulation by chemokines and their receptors. Clin. Esp. Metastasis 25, 2008: Brat D. J., Bellail A. C., Van Meir E. G.: The role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro. Oncol. 7, 2005: Dennebaum R.: Extravascular body fluids. Thomas L(Ed.). Clinical laboratory diagnostics. TH-Books Verlagsgesellschaft mbh, Frankfurt, Germany, 1998: Economidou F., Antoniou K. M., Soufla G. et al.: Role of VEGF-stromal cell-derived factor-1alpha/cxcl12 in pleural effusion of lung cancer. J. Recept. Signal Transduct. Res. 30, 2010: Ginestier C., Liu S., Diebel M. E., Korkaya H., Luo M., Brown M., Wicinski J., Cabaud O., Charafe-Jauffret E., Birnbaum D., Guan J. L., Dontu G., Wicha M. S.: CXCR1 blocckade selectively targets human breast cancer stem cells in vitro and in xenografts. J. Clin. Invest. 120, 2010: Hanahan D., Weinberg R. A.: Hallmarks of cancer: the next generation. Cell 144, 2011: Ivarsson K., Runesson E., Sundtfeldt K., Haeger M., Hedin L., Janson P. O., Mats Brannstrom M.: The chemotactic cytokine interleukin-8 a cyst fluid marker for malignant epithelial ovarian cancer? Gynecol Oncol. 71, 1998: Jin F., Brockmeier U., Otterbach F., Metzen E.: New insight into the SDF-1/CXCR4 axis in a breast carcinoma model: hypoxiainduced endothelial SDF 1 and tumor cell CXCR4 are required for tumor cell intravasation. Mol. Cancer Res. 10, 2012: Kotyza J., Havel D., Vrzalová J., Kulda V., Pešek M.: Diagnostic and prognostic significance of inflammatory markers in lung cancer associated pleural effusions. Int. J. Biol. Markers 25, 2010: Kotyza J.: Interleukin-8 (CXCL8) in tumor associated non-vascular extracellular fluids: its diagnostic and prognostic value. A Review. Int. J. Biol. Markers 27, 2012: Lee H. L., Eom H. S., Yun T., Kim H. J., Park W. S., Nam B. H., Moon-Woo S., Lee D. H., Kong S. Y.: Serum and urine levels of interleukin-8 in patients with non-hodgkin s lymphoma. Cytokine 43, 2008: Liu H., Pan Z., Li A., Fu S., Lei Y., Sun H., Wu M., Zhou W.: Roles of chemokine receptor 4 (CXCR4) and chemokine ligand 12 (CXCL12) in metastasis of hepatocellular carcinoma cells. Cell Mol. Immunol. 5, 2008: Obermajer N., Muthuswamy R., Odunsi K., Edwards R. P., Kalinski P.: PGE 2 -induced CXCL12 production and CXCR4 expression controls the accumulation of human MDSCs in ovarian cancer environment. Cancer Res. 71, 2011: Olopade O. I., Ultmann J. E.: Malignant effusions. Cancer J. Clin. 41, 1991: Pavlou M. P., Diamandis E. P.: The cancer cell secretome: A good source for discovering biomarkers? J. Proteomics XX, 2010: Stamatopoulos B., Meuleman N., De Bruyn C. et al.: AMD3100 disrupts the cross-talk between chronic lymphotic leukemia cells and a mesenchymal stroma lor nurse-like cell-based microenvironment: preclinical evidence for its association with chronic lymphotic leukemia treatments. Haematologica 97, 2012: Wang J. M., Taraboletti G., Matsushima K., Van Damme J., Mantovani A.: Induction of haptotactic migration of melanoma cells by neutrophil activating protein/interleukin-8. Biochem. Biophys. Res. Commun. 169, 1990: Wertel I., Polak G., 77

78 Tarkowski R., Kotarska M.: SDF-1alpha/CXCL12 and dendritic cells in ovarian cancer microenvironment. Ginekol.Pol. 82, 2011: Yasumoto K., Koizumi K., Kawashima A. et al.: Role of the CXCL12/ CXCR4 axis in peritoneal carcinomatosis of gastric cancer. Cancer Res. 66, 2006: Zhu Y. M., Webster S. J., Flower D., Woll P. J.: Interleukin-8/CXCL8 is a growth factor for human lung cancer. British J. Cancer 91, 2004: Adresa autora: J. K., Karlovarská 48, Plzeň 78

79 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: EXERCISE IS MEDICINE NOVÝ TREND V PREVENCI A LÉČBĚ? V. Zeman Ústav tělovýchovného lékařství LF UK Plzeň American College of Sports Medicine (ACSM) propaguje v posledních 8 10 letech v prevenci a léčení některých tzv. civilizačních chorob směr nazvaný Exercise is Medicine (EIM), někdy také Exercise Prescription for Health (EPH). Na Evropském kongresu sportovní medicíny (EFSMA) v Salzburgu 2011 byla ustavena pracovní skupina Exercise is Medicine in Europe (EIMiE) a v Berlíně 2012 se konalo 1. evropské symposium EIMiE. Ačkoli tyto aktivity vítáme, musíme se ohradit vůči masivní kampani, která se označuje jako nový trend v prevenci a léčbě. Už roku 1972 v Československu vznikaly kluby kardiaků pod patronací Ústavů národního zdraví. Bylo tomu tak v Praze, v Plzni (prim. MUDr. Jiří Jeschke, CSc.) v České Lípě (MUDr. Ota Malý) i jinde. V Plzni probíhalo cvičení pod záštitou FN jednou týdně v tělocvičně a jednou týdně plavání v bazénu. Obojí bylo zajištěno přítomností jednoho lékaře a jedné fyzioterapeutky. Kromě toho se konaly letní tábory nemocných po infarktu myokardu v trvání dvou týdnů u přehradní nádrže Hracholusky, které byly zajištěny zpravidla 3 lékaři, 2 všeobecnými sestrami a 3 fyzioterapeutkami. Zimní tábory v trvání 1 týdne se konaly na Šumavě s podobným personálním zajištěním. 1. evropské sympozium Exercise is Medicine se konalo v Berlíně. Bylo na něm registrováno 101 účastníků z 15 států. Na závěr byly vytčeny hlavní úkoly v Evropě. Ty spočívají ve vytvoření sítě pracovišť a v podpoře národních iniciativ a společností. Dále je třeba spolupracovat s American College of Sports Medicine v propagaci cvičení a sportu. Nestačí přitom propagace pouze mezi tělovýchovnými a sportovními lékaři, ale je nutno ji rozšířit i na ostatní lékařské obory. V národních iniciativách a společnostech je třeba podporovat, aby tělovýchovný a sportovní lékař byl vedoucím každé národní iniciativy. Přitom je velmi důležité, aby ostatní lékařské profese, především praktičtí lékaři, se stali součástí těchto aktivit. Zvažuje se i možnost vytvoření základní úroveň specializace v této oblasti pro lékaře. Ostatní účastníci včetně státní správy, sportovních věd, fyzioterapeuté, pojišťovny a další by měli spolupracovat v oblasti veřejného zdraví. Dovolím si uvést některé postupy doporučené iniciativou EIM(1), byť se nám mohou zdát až příliš jednoduché. Modelový rozhovor lékaře s pacientem. L: Je něco co vám brání v pohybové aktivitě? P: Dlouho jsem byl aktivní. 79

80 L: Vyberte si to, co jste rád provozoval, např. chůzi. P: Nemám čas. L: Začněte cvičením 10 minut dva dny v týdnu, choďte v pracovních přestávkách. Tančete doma v bytě při své oblíbené hudbě. P: Sport je drahý na vybavení. L: Nemusíte nutně být v klubu nebo kupovat drahou výstroj. Zahrajte si se svými dětmi na honěnou. Choďte rychle se svým psem. L: V čem myslíte, že může být cvičení pro vás prospěšné? P: Budu zdravější, budu mít šanci na delší život, budu se lépe cítit a mít lepší náladu, nebudu depresivní, budu lépe spát, budu lépe vypadat, mít silnější svaly a kosti, pomůže mi to udržet správnou hmotnost. Budu se scházet s přáteli a také s novými lidmi. L: Víte, že fyzická inaktivita vede k nemocem srdce a cév, vzniku diabetes mellitus 2. typu, zvýšenému krevnímu tlaku, zvýšené hladině celkového cholesterolu a mozkové mrtvici? Pro zdravý životní styl je třeba aerobní pohybová aktivita alespoň 2 hodiny 30 minut týdně a mírné posilování alespoň 2 dny v týdnu. Vyberte si jednu z následujících aerobních aktivit: Cyklistika volným tempem, kanoistika, tanec, práce na zahradě, tenis, rychlá chůze, aerobik ve vodě. Po zvládnutí předchozí etapy zvyšujte svoji pohybovou aktivitu až na 3 50 minut týdně a zvyšte počet dnů své pohybové aktivity. Pokud chcete ještě více, tak se zapojte do fitness klubu, nebo jiné cvičební skupiny. Dotazník na osobní anamnézu: Prodělal jste některé z následujících nemocí (potíží)? Revmatická herečka, nedávné operace, otoky kloubů, vysoký nebo nízký krevní tlak, úrazy zad a kolen, záchvaty, plicní nebo srdeční onemocnění, slabost nebo závratě, diabetes. Měl jste někdy vysoký cholesterol, dušnost (klidovou, záchvatovou nebo noční), dechovou nedostatečnost v klidu nebo při námaze, bolesti na hrudi, bušení srdce nebo rychlý puls, bolesti dolních končetin při chůzi, bolest v oblasti hrudníku, šíje, krku, ramen nebo jinde, srdeční šelesty, nadměrnou únavu při běžných aktivitách, přechodnou ztrátu zrakové ostrosti, zhoubné onemocnění, jiné nemoci? Rodinná anamnéza: rodiče, sourozenci, děti. Infarkt myokardu, operace srdce (bypass, angioplastika, stent), vrozené srdeční vady, vysoký krevní tlak, vysoký cholesterol, cukrovka, jiné nemoci. Sportovní anamnéza: Provozoval jste nějaký sport? Pracoval jste někdy s osobním trenérem? Kdy jste byl naposled vyšetřen u lékaře? Provádíte nějaký cvičební program v současné době? Jste schopen ujít 6 km rychlou chůzí bez únavy? Absolvoval jste někdy rezistentní trénink (posilování)? Měl jste někdy úraz v souvislosti se cvičením? Kouříte kolik a jak dlouho? Jaká je nyní Vaše váha? Jaká byla před rokem? Jaká je Vaše výška? Držel jste někdy nějakou dietu? Uveďte léky, které nyní užíváte. Jaké jsou Vaše osobní cíle zdravého života? Základní antropometrické vyšetření: Výška, hmotnost, procento tuku, obvod pasu. Počet kliků. Leh sed: počet. Objektivní klinický lékařský nález a další vyšetření dle uvážení lékaře. Na našem Ústavu tělovýchovného lékařství patří ještě ke standardnímu vyšetření těchto klientů spiroergometrie. Podle jejího výsledku pak navrhujeme druh, typ, intenzitu a frekvenci pohybové aktivity. K tomu máme ve spolupráci se ZČU vytvořený počítačový program, který přímo 80

81 na základě výsledku zátěžového testu navrhne vhodnou pohybovou aktivitu. Tu samozřejmě může lékař ve spolupráci s pacientem ještě modifikovat (2). V USA a v západní Evropě se toto doporučení píše na tiskopis připomínající recept. S receptem se pacient dostaví do doporučeného sportovního klubu (cvičební skupiny), kde absolvuje pravidelně cvičení. Skupiny cvičících by měly být do 15 účastníků. Po ukončení celého cyklu dostane klient na kopii receptu potvrzení pro svoji zdravotní pojišťovnu. Ta je tím informována o snaze pacienta udělat něco pro své zdraví. Disponuje také různými bonusy, které mu může udělit. Pacientům ordinujeme podle jejich zdravotního stavu a výsledku zátěžového testu vytrvalostní pohybovou aktivitu nevelké až střední intenzity doplněnou mírným rezistentním tréninkem (mírné posilování, překonávat váhu těla, lehké činky). Preferujeme cyklickou pohybovou aktivitu dynamického typu, kde se svalový stah pravidelně střídá s uvolněním, tj. chůzi, plavání, mírný běh, cyklistiku, lyžování na běžkách. V prevenci ischemické choroby srdeční (ICHS) se již netrvá na vysokých intenzitách zátěže. Jogging lze doporučovat mladým zdravým jedincům, proti chůzi však dochází 5 více ke zraněním. V USA se v posledních letech propaguje Exercise walking, jejíž výhodou je minimální psychická zátěž a komplexní zatěžování. Svou povahou limituje intensitu. Pokud totiž zrychlíme nad určitou mez, museli bychom už přejít v běh. Je vhodná pro všechny věkové skupiny a nenáročná na vybavení. Doporučuje se chodit zvoleným tempem, pravidelně, psychicky uvolněn, 3 5 týdně. Rozlišuje se chůze funkční 3 6 km/h a kondiční 6 8 km/h. KOMENTÁŘ A ZÁVĚR Nejde o novou iniciativu, řada našich lékařů, především tělovýchovných, podobné aktivity už dávno doporučuje. To co se objevuje nyní, je určitá módní vlna, kterou však není možno pominout, natož pak zavrhnout. Působí propagací pravidelné fyzické aktivity jako léku na lékaře i na celou populaci. Co můžeme našim kolegům v západní Evropě a v USA závidět, to je velká podpora státních i tělovýchovných institucí, včetně podpory finanční. Nejde vůbec o to, že tamní lékař napíše pacientovi rozpis pohybové aktivity na něco, co připomíná recept. V této formě to samozřejmě nutné není. Co však je u nás zatím v počátku, to jsou různé kluby a oddíly, kam by bylo možné pacienta s tímto doporučením poslat a kde by se ho ujal školený trenér či cvičitel. SOUHRN Exercise is Medicine (EIM) není neznámý pojem. Jako novou iniciativu ji propaguje v posledních 10 letech American College of Sports Medicine (ACSM). Řada našich lékařů ji však pod jinými názvy aplikuje alespoň 40 let. Na kongresu EFSMA v Salzburgu 2011 byla založena skupina pro Exercise is Medicine in Europe (EIMiE). První symposium EIMiE se konalo v Berlíně za účasti 101 účastníků z 15 států. Na závěr byly 81

82 vytčeny hlavní úkoly v Evropě: Vytvořit síť pracovišť a podporovat národní iniciativy a společnosti. Spolupracovat s American College of Sports Medicine v propagaci cvičení a sportu. Nestačí propagace pouze mezi tělovýchovnými lékaři, ale je nutno ji rozšířit i na ostatní lékařské obory, především na praktické lékaře, přičemž tělovýchovný lékař by měl stát v čele každé národní iniciativy. Uvažuje se i o možnosti vytvořit v této oblasti základní úroveň specializace pro lékaře. Ostatní účastníci včetně státní správy, sportovních věd, fyzioterapeuti, pojišťovny a další by měli spolupracovat v oblasti veřejného zdraví. V SRN lékař napíše pacientovi návrh cvičení na tiskopis, který se podobá receptu. S ním se pacient dostaví do doporučeného sportovního klubu (oddílu), kde absolvuje pravidelně příslušná cvičení. Jedna skupina by měla mít nejvýše 15 cvičenců. Po ukončení celého cyklu dostane účastník na kopii receptu potvrzení pro svoji zdravotní pojišťovnu. Ta je tím informována o snaze pacienta udělat něco pro své zdraví a může mu udělit různé bonusy. Ve srovnání se západní Evropou a USA je největším problémem u nás financování těchto aktivit. Také máme dosud málo klubů a oddílů, kam by bylo možné pacienta s tímto doporučením poslat, a kde by se ho ujal školený trenér, či cvičitel. Exercise is Medicine a new trend in prevention and treatment? SUMMARY Exercise is Medicine (EIM) is promoted as a new trend by the American College of Sports Medicine (ACSM). Many of our physicians practice it more than 40 years. Exercise is Medicine in Europe (EIMiE) was established during the EFSMA Congress in Salzburg The 1st symposium EIMiE took place on 4th October 2012 in Berlin. There were 101 participants from 15 European countries. The main tasks are the promotion of physical activity among physicians and inhabitants. The physician in SRN prescribes a suitable physical activity. The patient goes with this prescription in the sport club. The training proceeds in a group till 15 persons. The patient obtained then the confirmation for his/ her health insurance to gain some benefits. In our country there we have only few clubs with health training possibility. The financing of these activities in our country is also problematic. LITERATURA Zeman V., Novák J., Štork M.: Medical teaching innovation: Creation of the computer program for optimal physical activity prescription. Med. Sport Polonica 13 (3), 2009: Předneseno na Večeru Tělovýchovného lékařství dne Adresa autora: V. Z. Lidická 6, Plzeň 82

83 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: CO SOUDÍ O DŮLEŽITOSTI VYBRANÝCH SOCIÁLNÍCH FAKTORŮ OSOBY STARŠÍ 65 LET A JAK JSOU S NIMI SPOKOJENY? V. Zaremba, H. Zavázalová, K. Zikmundová, J. Kotrba Ústav sociálního lékařství LF UK v Plzni Zdravotní stránka kvality života se stále častěji stává předmětem studia celoživotního cyklu, v němž incidence funkčních poruch narůstá s věkem a péče o tyto stavy se stává jednou z hlavních činností a adekvátních často náročných opatření (4, 5). Objem této péče bude narůstat v souvislosti s prodlužováním lidského věku. Ve vysokém věku je disabilita podstatně častější. Úsilí o relativně zdravé stárnutí nabývá na významu, i když ne vždy úspěšně. Nové poznatky, účinnější zdravotní prostředky a terapeutické úspěchy spolu s technickými vymoženostmi snižují mortalitu, ale nevedou automaticky ke snížení nemocnosti a disability. Stále častěji se používá pojem čtvrtý věk, věk, který by měl být nejkratší, věk disfunkční a preletální. Preventivní snahy ve vyšším věku by měly vést k prodloužení zdravého a plně funkčního středního věku (7). Život je však konečný a nikdo se nemůže vyhnout jeho konci. Úsilí o prodloužení středního i třetího věku je racionální a reálné. Déle trvající čtvrtý věk s poruchami většiny funkcí by měl být kompenzován adekvátní paliativní péči, umožňující lidské přežití konečného stadia lidského života. Starší i nové poznatky thanatologie podrobněji informují o procesu umírání a pomáhají se s tímto procesem vyrovnat (3, 6). K prohloubení tohoto poznání měli bychom více poznávat nové názory dnešního světa a jeho obyvatel. Co vlastně vede k tomu, aby kvalita života byla lepší a odpovídala dnešní době? Jaké jsou názory lidí (i když to jsou subjektivní hodnocení) na důležitost jednotlivých prvků kvality života a spokojenost s nimi? V našem sdělení si dovolíme pojednat o vybraných sociálních charakteristikách života, a to u osob vyššího věku tak, jak subjektivně hodnotí jejich důležitost a jak jsou s nimi spokojeny. Může to být určitým vodítkem k tomu, jakými opatřeními a chováním bychom mohli tyto charakteristiky vylepšit a zlepšit tak kvalitu života starších osob. Co by měla udělat společnost, co jejich nejbližší a jedinec sám. Tímto příspěvkem navazujeme na některé naše dřívější práce, zabývající se podobnou tematikou u seniorů v různých obdobích jejich života od nejmladších po nejstarší (8 10). SOUBOR A METODIKA Šetření bylo provedeno u 412 osob (41,5 % mužů a 58,5 % žen) starších 65 let v akademickém roce 2011/2012. S nimi byl s jejich souhlasem vyplněn studenty šestého ročníku naší fakulty během jejich stáží u praktických 83

84 lékařů zvláštní dotazník SQUALA (Subjective Quality of Life Analysis), a to jeho česká verze, vypracována podrobně Dragomireckou a spol. (2). Vzorek respondentů není zcela reprezentativní, avšak jeho složení podle pohlaví je skoro stejné jako u populace České republiky ve stejném věku. Náš vzorek představují vlastně pacienti praktických lékařů. Pro toto sdělení analyzujeme jen pět charakteristik: prostředí s bydlením, peníze, rodinné vztahy, vztahy s ostatními lidmi a bezpečí. Převzatá metodika používá pět stupňů hodnocení důležitosti dané charakteristiky (nezbytné, velmi důležité, středně důležité, málo důležité a bezvýznamné) a pět stupňů hodnocení úrovně spokojenosti s těmito charakteristikami (zcela spokojen, velmi spokojen, spíše spokojen, nespokojen a velmi zklamán). Pro statistické hodnocení (pokud bylo prováděno) jsme použili testu pro hodnocení dat v procentech. Pro celkovou orientaci však toto zjištění musíme brát s rezervou, protože nejde o vzorek zcela reprezentativní pro obecnou populaci České republiky v daném věku. V tabulkách u celkových počtů respondentů uvádíme jen ty, kteří na danou otázku odpověděli (neodpovědělo jen několik respondentů, jak vyplývá z tabulek). Na tomto místě bychom chtěli srdečně poděkovat všem respondentům, praktickým lékařům a studentům za jejich ochotu a trpělivost při vlastním sběru údajů. VÝSLEDKY A DISKUSE Subjektivní názory respondentů na důležitost některých sociálních faktorů Životní prostředí a bydlení. Jak se dalo očekávat většina osob (68,5 %) považuje příjemné prostředí a bydlení za nezbytné nebo velmi důležité, více než čtvrtina za středně důležité (tab. 1). Peníze. Finanční zajištění je hodnoceno jako nezbytné nebo velmi důležité 60 % respondentů, je to o něco méně než u bydlení (P < 0,05). Třetina (35 %) je považuje za středně důležité (tab. 1). Tab. 1 Hodnocení důležitosti příjemného prostředí, bydlení a finanční situace osobami staršími 65 let (v %) Nezbytné Velmi důležité Středně důležité Málo důležité Bezvýznamné Hodnocení Příjemné prostředí a bydlení Finanční situace 19,5 49,0 28,8 2,5 0,2 22,0 38,1 35,0 4,7 0,2 Počet respondentů (n) Rodinné vztahy. Ze sledovaných faktorů jsou nejvíce považovány za nezbytné nebo velmi důležité, a to až skoro devíti desetinami (88,9 %) všech respondentů (tab. 2). Mezigenerační solidarita patří k nejdůležitějším faktorům v životě seniorů. Rodina je stále nejdůležitější oporou starého člověka. Vztahy s ostatními lidmi. Ve srovnání s rodinnými vztahy jsou podstatně méně považovány za nezbytné nebo velmi důležité (P < 0,01), a to jen polovinou respondentů (50,7 %). Skoro desetina je hodnotí jako málo významné (tab. 2). V tomto směru existují jisté rezervy, jak rozšířit i vztahy uvnitř generace starých lidí (kluby seniorů, společné akce, různá setkání apod.), případně i vzájemnou dobrovolnou pomoc. 84

85 Bezpečí. Zajištění bezpečí je velmi důležitým faktorem v životě lidí. Skoro stejně vysoké procento (87,6 %) respondentů jako u rodinných vztahů je považuje za nezbytné nebo velmi důležité (tab. 2). Tab. 2 Hodnocení důležitosti rodinných vztahů, vztahů s ostatními lidmi a bezpečí osobami staršími 65 let (v %) Hodnocení Rodinné vztahy Vztahy s ostatními lidmi Bezpečí Nezbytné Velmi důležité Středně důležité Málo důležité Bezvýznamné 33,3 55,6 8,7 1,9 0,5 13,9 36,8 39,0 8,8 1,5 Počet respondentů (n) ,3 55,3 11,9 0,5 Hodnocení spokojenosti se sledovanými faktory Prostředí a bydlení. Zcela spokojených nebo velmi spokojených s těmito faktory bylo 62,4 % respondentů. Ale skoro třetina byla jen spíše spokojena. Nespokojených bylo jen 5 % (tab. 3). Přesto tento faktor zasluhuje větší pozornost v životě seniorů. Finanční stránka. Podle očekávání s tímto faktorem bylo nejvíce nespokojených ve srovnání s ostatními faktory. Třetina respondentů odpověděla, že je nespokojena nebo dokonce velmi zklamána (tab. 3). Vysoké procento (43 %) bylo i spíše nespokojených a jen čtvrtina zcela nebo velmi spokojených. Ve srovnání s ostatními sledovanými faktory jsou rozdíly ve stupni spokojenosti statisticky vysoce významné (P < 0,001). I když hodnocení tohoto faktoru může být více subjektivní, finanční situace starší populace vyžaduje stále vzrůstající pozornost ostatní veřejnosti. Tab. 3 Spokojenost osob starších 65 let s prostředím, bydlením a finanční stránkou (v %) Zcela spokojen Velmi spokojen Spíše spokojen Nespokojen Velmi zklamán Hodnocení Prostředí a bydlení Finanční stránka 23,5 38,9 32,2 5,4 6,9 17,4 43,0 28,1 4,6 Počet respondentů (n) Rodinné vztahy. Obecně spokojenost s rodinnými vztahy byla vysoká. Zcela nebo velmi spokojených byly více než dvě třetiny (69,3 %) respondentů, více než pětina byla spíše spokojena (tab. 4). Jsou však i nespokojeni. Překvapuje však jejich relativně nízké procento (necelá desetina). Je totiž nižší, než by vyplývalo z některých zkušeností, zejména osob umístěných v pobytových sociálních zařízeních. 85

86 Vztahy s ostatními lidmi. Ve srovnání s rodinnými vztahy je zde podstatně více lidí (P < 0,001), kteří jsou jen spíše spokojení (48,6 %). Zcela nebo velmi spokojených bylo 44,5 % podstatně méně (P < 0,001) než s rodinnými vztahy (tab. 4). Souvisí to asi s tím, že tyto vztahy jsou častěji hodnoceny jako méně důležité ve srovnání s rodinnými vztahy. Pocit bezpečnosti. Spokojených (zcela nebo velmi) byla více než polovina respondentů (tab. 4). Významné je, že až desetina lidí v tomto věku je se svou bezpečností nespokojena. Na tyto okolnosti by měly ještě více reagovat příslušné instituce a větší pozornost věnovat signalizačním a bezpečnostním opatřením. Tab. 4 Spokojenost osob starších 65 let s rodinnými vztahy, vztahy s ostatními lidmi a s bezpečím (v %) Hodnocení Rodinné vztahy Vztahy s ostatními lidmi Bezpečí Zcela spokojen Velmi spokojen Spíše spokojen Nespokojen Velmi zklamán 29,8 39,5 22,4 6,8 1,5 12,4 32,1 48,6 8,2 0,7 Počet respondentů (n) ,5 37,6 35,4 10,8 0,7 ZÁVĚRY 1. Většinou respondentů starších 65 let jsou sledované sociální faktory považovány za nezbytné nebo velmi důležité, nejvíce rodinné vztahy a bezpečí. 2. Osoby vyššího věku jsou maximálně spokojeny s rodinnými vztahy a bydlením, nejméně s finanční situací. 3. Integrovaný pohled na získané údaje vede k úvaze, že v péči o starší lidi bychom měli větší pozornost věnovat v potřebných případech problémům finančním a zajištění bezpečnosti. Nezanedbávat ani rodinné vztahy a vztahy s ostatními lidmi, které představují významné rezervy v mezigenerační i intragenerační solidaritě (1). SOUHRN Cílem studie bylo zjištění charakteru subjektivního posouzení důležitosti vybraných sociálních faktorů v životě a spokojenosti s nimi u osob starších 65 let v období pomocí dotazníku SQUALA. Zkoumaný soubor zahrnoval 412 respondentů-pacientů praktických lékařů. Bylo hodnoceno prostředí a bydlení, finanční stránka, vztahy rodinné a s ostatními lidmi a bezpečí. Všechny sledované faktory byly většinou osob považovány za velmi důležité nebo nezbytné a většina respondentů byla s nimi spokojena. Nejvíce nespokojených bylo s finanční situací. 86

87 What do persons aged 65 years and over think about the importance of selected social factors and how are they satisfied with them? SUMMARY The purpose of this study was to determine the importance of some selected social factors and the satisfaction with them by persons aged over 65 years with the use of questionnaire SQUALA (Subjective Quality of Life Analysis) in The object of this study was a group of 412 patients of general practitioners. There were evaluated these factors: environment and housing, financial situation, family relationships, relations with other people and safety. The factors were mostly regarded as very important or essential. The majority of persons were satisfied with them. The respondents were most dissatisfied with financial situation. LITERATURA 1. Birditt K. S., Tighe L. A., Fingerman K. L., Zarit S. H.: Intergenerational relationship quality across three generations. J. Gerontol. B Psychol. Sci. Soc. Sci. 2012, May 23 (Epub ahead of print). 2. Dragomirecká E., Bartoňová J., Mottlová L., Papežová H., Kožnarová R., Šrámková T.: SQUALA: Subjective Quality of Life Analysis. Příručka pro uživatele české verze Dotazníku kvality života SQUALA. Praha: Psychiatrické centrum 2006: Haškovcová H.: Thanatologie. Nauka o umírání a smrti. Druhé přepracované vydání. Praha: Galen 2007: Hegyi L., Krajčík Š.: Geriatria. Bratislava: Herba 2010: Kalvach Z., Zadák Z., Jirák J., Zavázalová H., Sucharda P. a kolektiv: Geriatrie a gerontologie. Praha: Grada Publishing 2004: Prokopetz J. J. Z., Lehmann L. S.: Redefining physicians role in assisted dying. New Engl. J. Med. 367, 2012: Silverstein M.: (Re)considering the life course as a key concept in social gerontology. J. Gerontol. B Psychol. Sci. Soc. Sci. 67: 2012: Zaremba V., Zavázalová H., Kotrba J., Lavička F., Zikmundová K.: Věkové rozdíly u vybraných sociálních charakteristik pacientů-seniorů. Geriatria 12, 2006: Zaremba V., Zavázalová H., Zikmundová K., Kotrba J.: Oblíbené činnosti, radosti a starosti nejstarších seniorů (80 a více let). Geriatria 15, 2009: Zaremba V., Zavázalová H., Zikmundová K., Kotrba J.: Jak se s pokračujícím věkem mění některé sociální a psychologické determinanty v životě seniorů (se zvláštním zřetelem na věkovou skupinu let). Plzeň. lék. Sborn. 77, 2011: Adresa autora: V. Z., Alej Svobody 31, Plzeň 87

88

89 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: BEZPROSTŘEDNÍ REKONSTRUKCE PRSU SOUČÁST LÉČEBNÉHO KONCEPTU NÁDOROVÉHO ONEMOCNÉNÍ PRSU; DESETILETÉ ZKUŠENOSTI T. Kydlíček, I. Třešková Oddělení plastické chirurgie FN Plzeň V naší kulturní oblasti je prs chápán jako důležitý erotický, estetický a genderový prvek, který ovlivňuje atraktivitu ženy i její reprodukční konkurenceschopnost. Jakákoliv negativní změna tvaru, velikosti, či symetrie prsů v kultuře, která klade mimořádný důraz na zdraví a krásu tak představuje často trvalý stres, který může mít dalekosáhlé až zdrcující důsledky. Nejedná se tedy pouze o problém čistě zdravotní, ale s ohledem na stoupající incidenci nádorového onemocnění prsu i o problém socioekonomický. Dlouhodobě stoupající incidence nádorových onemocnění mléčné žlázy v rozvinutých státech světa nás opravňuje považovat toto onemocnění za jednu z civilizačních nemocí. Tlak žen na rekonstrukce prsů spolupodnítil rozvoj řady rekonstrukčních technik, které je možné využít dle aktuální situace. Rekonstrukce prsů tedy považujeme za součást komplexního přístupu k léčbě nádorového onemocnění a s ohledem na výše uvedené je v indikovaných případech oprávněné zvažovat bezprostřední rekonstrukce. Cílem našeho projektu bylo zavedení rekonstrukcí prsu bezprostředně provedených po resekčním výkonu do rutinní praxe tak, aby se toto know-how stalo součástí léčebného konceptu a abychom tímto i minimalizovali negativní dopady chirurgické léčby. Prvním předpokladem úspěšnosti projektu bylo dobře fungující mammologické centrum, založené na mezioborové spolupráci Chirurgické kliniky, Oddělení plastické chirurgie, RTO a Kliniky zobrazovacích metod FN Plzeň se Šiklovým patologicko-anatomickým ústavem LF v Plzni na týmovém a komplexním přístupu. MATERIÁL A METODA Soubor tvoří 52 žen průměrného věku 43,4 roku (střední hodnota 44,5) v rozsahu let, u kterých bylo v letech 1/ /2012 provedeno 67 bezprostředních rekonstrukcí prsů následujících po kůži šetřící mastektomii. Nejvyšší zastoupení vykazovala 5. dekáda (41 50 let) 26 žen (50,0 %), 6. dekáda (51 60 let) 12 (23,1 %) a 4. dekáda (31 40 let) 11 (21,2 %) byly zastoupeny přibližně stejně, dekáda 3. (20 30 let) 2 (7,4 %) a 7. (61 70) 1 (1,9 %) byly zastoupeny nejméně. Během sledovaného období došlo k nárůstu rekonstrukčních operací. Důvodem k mastektomiím byla především nádorová onemocnění mléčné žlázy 46 (68,7 %), kde významně převažoval duktální karcinom in situ 28 (60,9 %), následován invazivním duktálním karcinomem 15 (32,6 %); karcinom intraduktální byl diagnostikován méně často 3 (6,5 %). V případě ptnm klasifikace nádorového onemocnění dominovala pt1n0m0-x 32 (69,6 %), ptisn0m0 byla zjištěna u 12 nemocných (26,1 %); pokročilejší stupně nádorového onemocnění byly diagnostikovány 2 (4,3 %). 89

90 Nenádorová etiologie byla důvodem k mastektomii a rekonstrukci v 21 případech (31,3 %), které v sobě zahrnovaly i 18 (85,7 %) mastektomií preventivních (významná rodinná anamnéza, nález BRCA 1,2). Pouze u 3 žen (14,3 %) bylo indikací k mastektomii benigní onemocnění mléčné žlázy (fibrózně cystická mastopatie, angiopatie). V souboru převažovaly operace unilaterální 37 (71,2 %), kde mírně převažovala strana pravá 20 (54,1 %) nad levou 17 (45,9 %). O bilaterální výkony se jednalo celkem 15 (28,8 %). Jedním z požadavků na bezprostřední rekonstrukce byla časová, technická a finanční nenáročnost rekonstrukce. S ohledem na uvedené nároky bylo rozhodnuto o rekonstrukci pomocí augmentace prsního silikonového gelového implantátu a Beckerova expandéru/implantátu (BEI). V uvedeném období byla rekonstrukce subpektorální augmentací silikonového gelového prsního implantátu uskutečněna u 49 operací (73,1 %) pomocí BEI 18 (26,9 %). Jedním z předpokladů úspěšné rekonstrukce bylo pečlivé naplánování kůži šetřící mastektomie. To vycházelo z nákresu-plánu mammoplastiky s proximální dermální stopkou, známou jako mammoplastika dle Biesennberga Tento postup byl modifikován v případě nutného odstranění aerolomammilárního komplexu (AMK) např. při centrální lokalizaci nádoru, či velkém poklesu prsu. Tento přístup umožňuje získat potřebné množství tkání pro následující rekonstrukci při neomezené radikalitě resekce. Operace byla prováděna týmem chirurg + plastický chirurg; první etapou byla kůži šetřící radikální mastektomie, identifikace, odstranění a peroperační histologické vyšetření sentinelové lymfatické uzliny. Pokud bylo histologické vyšetření jednoznačně negativní, bylo přistoupeno ke druhé fázi výkonu, tedy k rekonstrukci prsu. Rozhodnutí, zda je možné AMK zachovat či nikoliv bylo závislé především na nekompromisním požadavku radikality mastektomie a lokalizaci nádoru, dále pak na místních anatomických poměrech (např. výrazná ptóza prsu představuje relativní kontraindikaci zachování AMK). V našem know-how je prvním krokem rekonstrukce identifikace a mobilizace m. pectoralis major v jeho abdominální a velké části sternokostální části od stěny hrudní a od sterna a to až do pomyslné úrovně lokalizace AMK; mobilizovaný svalový lalok je následně rotován laterodistálně až do medioklavikulární čáry. Účelem tohoto manévru je zajistit kvalitní svalový polštář k zakrytí prsního gelového implantátu, či BEI v místě junkce kožních laloků, které může být zdrojem komplikací. Svalový lalok také podle našeho názoru snižuje riziko malpozice implantátu rotacemi, přispívá k přirozenějšímu pohmatu rekonstruovaného prsu a možná i ke snížení výskytu těžších stupňů prikapsulární fibrózy. Výběr vhodného implantátu, vlastní augmentace, lokalizace doplňovacího portu u BEI apod. probíhají standardním způsobem. Zda použit gelový prsní implantát, či BEI je ovlivněno především rozsahem resekční fáze operace, anatomickými poměry prsu, množstvím a kvalitou tkání prsní krajiny, konstitucí nemocné, plánovanou cílovou velikostí rekonstruovaného prsu apod. Obecně lze konstatovat, že BEI byl využíván v případech nedostatku kvalitních tkání prsní krajiny, v ostatních případech byla dána přednost prsnímu gelovému implantátu. K rekonstrukci AMK bylo přistoupeno až s několikaměsíčním odstupem, často společně s mammoplastikou kontralaterálního prsu a s korekcí jizev. Tyto výkony však již nepovažujeme za bezprostřední rekonstrukci prsu a i když mají vliv na konečnou spokojenost ženy s rekonstrukcí a jsou tedy důležité, mají marginální význam (dvorce byly rekonstruovány tetováním a kožní autotransplantací ze dvorce kontralaterálního prsu, či z třísla, neobradavky byly konstruovány pomocí místních laloků metodou star flap, wrap around flap, nejnověji pak two step purse string, v několika případech autotransplantací části bradavky druhého prsu) 90 VÝSLEDKY Při vyhodnocování výsledků jsme jako parametr operační zátěže použili délku operace. Jedná se o ukazatel nepřímý a spíše orientační; zjišťován byl vztah metody rekonstrukce prsu a délky operace (MM + rekonstrukce) a vztah metody rekonstrukce a délky hospitalizace. Jsme si vědomi, že tyto vztahy mají jen omezenou vypovídací hodnotu a jak doba operace, tak i délka hospitalizace jsou ovlivňovány řadou vedlejších a často nepostižitelných okolností, proto interpretace těchto hodnot je spíše orientační.

91 Průměrná délky bilaterální operace (MM + rekonstrukce subpektorální augmentací silikonového gelového prsního implantátu) činila 139,3 min; v případě rekonstrukce BEI 101 min. U operací unilaterálních časy činily 91,1 a 68,0 min. Omezenou vypovídající hodnotu měly i vztahy typu rekonstrukce a délky hospitalizace. Bilaterální rekonstrukce subpektorální augmentací gelového implantátu byla spojena s průměrnou dobou hospitalizace 4,7 dne, u rekonstrukce BEI pak 5,5 dne. Operací unilaterální byly spojeny s průměrnou dobou hospitaliace 3,8 a 4 dny. Optimalizace estetického výsledku operace byla prováděna korektivními a následnými výkony. Cílem bylo dosáhnout co nejpřirozenější vzhled rekonstruovaného prsu rekonstrukcí AMK, korekcí jizev apod., na kontralaterálním prsu pak redukcí, či modelací dosáhnout co největší symetrie. Tyto výkony podstoupilo 48 žen (92,3 %). Celkové komplikace zaznamenány nebyly, k místním komplikacím došlo celkem v 9 případech (13,4 %); 6 (9,3 %) šlo o perikapsulární fibrózu III. a IV. st. dle Bakera, s abscesem okolo implantátu a s nutnou následnou explantací implantátu jsme se setkali 2 (3,0 %); chronická idiopatická bolest v rekonstruovaném prsu byla zaznamenána 1 (1,5 %). Ostatní komplikace, např. spontánní deflace BEI, malpozice či ruptura implantátu, nekróza AMK, lymfedém horní končetiny nebyly zaznamenány. Většina žen hodnotila výsledek rekonstrukce jednoznačně kladně; převažovala naprostá spokojenost, která byla zjištěna u 43 žen (80,8 %), 8 žen (15,4 %) vyjadřovalo spokojenost převažující. Pouze 1 pacientka (1,9 %) udávala hodnocení jako dobré a 1 žena (1,9 %) byla s výsledkem nespokojená (u nemocné došlo k rozvoji depresivního syndromu v pooperačním období, což hodnocení znehodnocovalo). Ke generalizaci nádorového onemocnění s metastázami do páteře došlo u 1 pacientky (1,9 %); po onkologické léčbě nemocná dlouhodobě přežívá v celkově dobrém stavu. Mortalita ve sledovaném souboru je 0. DISKUZE Rekonstrukce prsů jsou stále diskutovaným problémem a zejména na rekonstrukce bezprostředně následující po mastektomii neexistuje obecně přijímaný názor (1, 2). Diskuze se vedou o timmingu rekonstrukcí, zda tedy prs rekonstruovat v jedné době s mastektomií, tedy bezprostředně, či spíše odloženě, tedy až po ukončení onkologické léčby, nebo v jejím průběhu, např. před aktinoterapií. Již samotná indikace rekonstrukce je komplikovanou otázkou (3, 4), stejně jako operační metody. Bez mezioborové spolupráce a spolupracující, dobře edukované pacientky, tedy bez komplexního přístupu nelze tento problém uspokojivě řešit. Za zmínku stojí, že komunikace mezi obory a mezi lékařem a pacientkou musí být jasná a srozumitelná, aby nedošlo k frapantním nedorozuměním s fatálními následky. V období plánování operace je nutné brát v úvahu i komplex širších okolností, např. motivaci nemocné, její hodnotový systém, profesi, socioekonomický status apod. Vše v komplexu pak spoluurčuje výběr rekonstrukční metody. Není výjimkou, že zájem nemocné po kontinuitě tělesné integrity a komplexnosti (5, 6), místní anatomický nález, vlastní základní onemocnění prsní žlázy, přidružená onemocnění a otázky právní, etické, popřípadě i jiné dělají z indikačního procesu neřešitelný problém; zdánlivě jednoduchá 91

92 otázka se tak stává problémem složitým vyžadující komplexní přístup a často i rozumnou míru redukcionismu. Komplikovanou otázkou, která musí být vždy zodpovězena s ohledem na etické a právní okolnosti zcela jednoznačně a obhajitelně je indikace bezprostřední rekonstrukce. Jednoznačnou a neprolomitelnou hranicí je onkologická bezpečnost (7, 8). Rekonstrukce prsu se nesmí uskutečnit na úkor radikality mastektomie, nesmí komplikovat eventuální pooperační aktinoterapii, či následnou dispenzarizaci. Dle konsenzu jsou k bezprostřední rekonstrukci indikovány pouze ženy s klasifikací nádorového onemocnění TisN0M0 a T1N0M0, tato klasifikace je vždy předřazena subjektivnímu přání nemocné. Pohled na indikaci může být různý (9), avšak naše negativní zkušenosti s pooperačním průběhem nádorového onemocnění u nemocné, u které byly předoperační staging a peroperační biopsie v diskrepanci s definitivní ptnm klasifikací naše opatrné stanovisko potvrzují. Nabízí se otázka, zda je odborně přijatelné a právně obhajitelné bezprostředně rekonstruovat prs u pokročilejších stádií nádorového onemocnění a považovat tento výkon za součást symptomatické terapie (9). Tento problém, který stojí na pomezí medicíny a etiky bude v dohledném časovém horizontu s ohledem na možné dopady v současném právním klimatu jen těžko možné vyřešit. AMK jsou estetickou dominantou prsu, jeho zachování, či následná rekonstrukce má tak pro nemocnou často stejně velký význam jako rekonstrukce vlastního prsu. Pokud to bylo s ohledem na onkologickou bezpečnost a anatomické poměry možné, byl AMK zachován (10), tam, kde to možné nebylo, bylo s časovým odstupem rozhodnuto o jeho rekonstrukci. V současnosti je k dispozici celá škála rekonstrukčních metod, které lze využít dle potřeby a aktuální situace. Protože bezprostřední rekonstrukce následuje po mastektomii a operační časy obou operací se tak se sčítají, dáváme přednost kratším a technicky méně náročným postupům, které představují menší operační zátěž nemocné (11, 12). Subpektorální augmentace silikonových gelových prsních implantátů (13, 14) se jako metoda rekonstrukce osvědčila v situacích nedostatku dobře prokrveného, kvalitního tkáňového krytu a všude tam, kde nebylo potřeba docílit velkého objemu u rekonstruovaného prsu. V situacích pro prostou augmentaci nepříznivých, tedy tam, kde byl nedostatek kvalitních tkání, bylo zvažováno použití BEI (15 17). Potvrdil se náš předpoklad, že ženy významně ochotněji podstupují rekonstrukci prsu pomocí augmentace silikonových gelových prsních implantátů značek jim jinak známých z estetické problematiky, než s pomocí neznámých, komplikovanějších a náročnějších technik. Ačkoliv literatura výhody BEI často zdůrazňuje (15, 18), opatrný až odmítavý postoj žen využití jeho výhod výrazně omezilo. Možná, že důvodem k tomu byla nutnost opakovaného perkutánního doplňování implantátu fyziologickým roztokem, či pozdější extrakce doplňovacího portu, anebo prostá nedůvěra vyplývající z neznalosti. Kombinovaný výkon představuje zvýšené riziko komplikací (19), tkáně prsu jsou mastektomií a následnou rekonstrukcí enormně namáhány. V případě augmentace gelového implantátu, či BEI jako pro organismus exogenního materiálu se tato zátěž umocňuje. Locus minoris rezistenciae je místo junkce vrcholů kožních laloků, kde eventuální poruchy prokrvení mohou mít za následek komplikace končící explantací implantátu a neúspěch rekonstrukce. Jako jistá pojistka byl proto pravidelně využíván velký prsní sval, který se 92

93 po mobilizaci od stěny hrudní a uvolnění od sterna transponoval ve formě svalového laloku do medioklavikulární čáry, tento postup je vhodnou alternativou k dekortikovanému kožnímu laloku (20, 21). Otázka vzniku perikapsulární fibrózy je komplikovaná, riziko jejího vzniku zvyšuje i exogenní materiál implantátu a rozsáhlá traumatizace tkání; incidence perikapsulární fibrózy III. a IV. st. dle Bakera (22) pak představovaly nejčastější komplikace. Význam této komplikace spočívá v negativním dopadu na kosmetický efekt a možné bolesti v rekonstruovaném prsu, i když bolest sama může mít etiologii neurogenní (23), či dokonce psychogenní. Hlavním cílem a současně hodnotícím kritériem úspěchu je pocit subjektivní spokojenosti ženy s výsledkem rekonstrukce. Tato spokojenost má přímý vliv na hodnocení kvality života. Spokojenost s výsledkem a pozitivní vliv na kvalitu života po rekonstrukci jsou kvality, které dávají rekonstrukcím smysl (24 26). Sběr dat k vyhodnocení spokojenosti s výsledkem byl realizován pohovorem, kladeny byly jasné, krátké dotazy. Pohovor byl zvolen proto, abychom se vyhnuli chybnému chápání dotazu, mimo jiné i časté neschopnosti výsledek rekonstrukce srovnávat s obdobím před mastektomií, což by bylo zavádějící. I když s pomocí uvedených technik lze dosáhnout dobrých výsledků a spokojenosti pacientek, mají tyto své limity, hledají se proto alternativy, které by posunuly vývoj dále (27 29). Lze se také setkat s názorem, že by snad bylo výhodnější provést kůži šetřící mastektomii se zachováním AMK a rekonstrukci provést až s časovým odstupem, kdy je možné použít metody s využitím autologní tkáně, jako je např. DIEP. Jde o jistý přechod mezi bezprostřední a odloženou rekonstrukcí, i když podle našeho názoru má tento postup blíž k rekonstrukci odložené a vzdává se zádsadního profitu bezprostředních rekonstrukcí kontinuity tělesné komplexnosti. ZÁVĚR Od r probíhá v rámci mammologického centra FN Plzeň program bezprostředních rekonstrukcí prsů. V indikovaných případech jsou bezprostřední rekonstrukce součástí léčebného konceptu, takže léčba především nádorových onemocnění mléčné žlázy byla rozšířena o novou kvalitu. Během retrospektivního zhodnocení desetiletého projektu se spojení kůže šetřící mastektomie a rekonstrukčních technik ukázalo jako nerizikové, nezatěžující, neprodlužující nezbytnou dobu léčení a v důsledku i ekonomicky nenáročnou. Toto know-how považujeme obecně za efektivní už tím, že usnadňuje nemocným snáze dosáhnout postoje orientovaného na budoucnost. SOUHRN Od r probíhá v rámci mammologického centra FN Plzeň program bezprostředních rekonstrukcí prsů. Během let bylo provedeno celkem 67 bezprostředních rekonstrukcí u 52 žen průměrného věku 45,4 let. Retrospektivní desetileté zhodnocení projektu prokázalo, že se v případě spojení kůže šetřící mastektomie a rekonstrukčních 93

94 technik jedná o postup nerizikový, nemocnou nezatěžující, neprodlužující nezbytnou dobu léčení a ekonomicky nenáročný, který obohacuje léčbu o novou kvalitu. Immediate breast reconstruction part of the therapeutical concept of breast tumors; ten years experience SUMMARY Since 2002, an immediate breast reconstruction program has been under way in the mammological center in the Plzeň University Hospital. Between the years , 67 immediate reconstructions were performed on 52 women with the avrage of 45.4 years. The project s 10 year retrospective evaluation proved that combining a skin sparing mastectomy with reconstruction techniques is low-risk, non-burdensome for the patients, does not prolong the required period of treatment, is not economically demanding, and enhances and improves the quality of treatment. LITERATURA 1. Petersen A., Eftekhari A. L., Damsgaard T. E.: Immediatebreast reconstruction: A retrospective study with emphasis on complications and risk factors. J. Plast. Surg. Hand Surg. 29, Sriussadaporn S., Angspatt A.: Skin sparing mastectomy with immediatereconstruction in early breast carcinoma: a preliminary study. J. Med. Assoc. Thai. 95 (6), 2012: D Souza N., Darmanin G., Fedorowicz Z.: Immediate versus delayed reconstruction following surgery for breast cancer. Cochrane Database Syst. Rev. 6 (7), 2011 CD Mazouni C., Pachet C., Rimareix F.: Indications and technical procedures of mastectomy with immediatebreast reconstruction. Gynecol. Obstet. Fertil. 37 (9), 2009: Craft R. O., Colakoglu S., Curtis M. S. et al.: Patient satisfaction in unilateral and bilateral breast reconstruction. Plast. Reconstr. Surg. 127 (4), 2011: Djohan R., Gage E., Gatherwright J. et al.: Patient satisfaction following nipple-sparing mastectomy and immediate breast reconstruction: an 8-year outcome study. Plast. Reconstr. Surg. 125 (3), 2010: Boneti C., Yuen J., Santiago C. et al.: Oncologic safety of nipple skin-sparing or total skin-sparing mastectomies with immediate reconstruction. J. Am. Coll Surg. 212 (4), 2011: ; discussion Gerber B., Krause A., Dieterich M. et al.: The oncological safety of skin sparing mastectomy with conservation of the nipple-areola complex and autologous reconstruction: an extended follow-up study. Ann. Surg. 249 (3), 2009: Munhoz A. M., Gemperli R., Filassi J. R.: Immediate reconstruction with implants in women with invasive breast cancer does not affect oncological safety in a matched cohort study. Breast Cancer Res. Treat. 129 (1), 2011: Didier F., Arnaboldi P., Gandini S. et al.: Why do women accept to undergo a nipple sparing mastectomy or to reconstruct the nipple areola complex when nipple sparing mastectomy is not possible? Breast Cancer Res. Treat. 132 (3), 2012: Woerdeman L. A., Hage J. J., Smeulders M. J. et al.: Skin-sparing mastectomy and immediate breast reconstruction by use of implants: an assessment of risk factors for complications and cancer control in 120 patients. Plast. Reconstr. Surg. 118 (2), 2006: ; discussion Bodin F., Zink S., Lutz J. C. et al.: Which breast reconstruction procedure provides the best long-term satisfaction? Ann. Chir. Plast. Esthet. 55 (6), 2010: Salgarello M., Visconti G., Barone-Adesi L. et al.: Inverted-T skin-reducing mastectomy with immediate implant reconstruction using the submuscular-subfascial pocket. Plast. Reconstr. Surg. 130 (1), 2012: Brown M. H., Shenker R., Silver S. A.: Cohesive silicone gel breast implants in aesthetic and reconstructive breast surgery. Plast. Reconstr. 94

95 Surg. 116 (3), 2005: ; discussion Becker H.: One stage immediate breast reconstruction with adjustable implants. Sper SL (ed) Surgery of breast: principles and art, 2nd edn. Lippincott Williams & Wilkins Philadelphia. 2006: Scuderi N. Alfano C., Campus G. V. et al.: Multicenter study on breast reconstruction outcome using Becker implants.aesthetic. Plast. Surg. 35 (1), 2011: Chen C. M., Disa J. J., Sacchini V. et al.: Nipple-sparing mastectomy and immediate tissue expander/implant breast reconstruction. Plast. Reconstr. Surg. 124 (6), 2009: Hsieh F., Shah A., Malata C. M.: Experience with the Mentor Contour Profile Becker-35 expandable implants in reconstructive breast surgery. Plast. Reconstr. Aesthet. Surg. 63 (7), 2010: Petersen A., Eftekhari A. L., Damsgaard T. E.: Immediatebreast reconstruction: A retrospective study with emphasis on complications and risk factors. J. Plast. Surg. Hand Surg. 29, Mestak J., Sukop A., Mestak O.: Use of deepithelialized flap in mammoplasties: simple method with excellent results. Aesthetic Plast. Surg. 35 (6), Clerico C., Ihrai T., Raoust I. et al.: Mastectomy and immediatebreast reconstruction using a prosthesis and lower dermal flap: Description of five cases. Ann. Chir. Plast. Esthet. 3, Marques M., Brown S. A., Oliveira I. et al.: Long-term follow-up of breast capsule contracture rates in cosmetic and reconstructive cases. Past. Reconstr. Surg. 126 (3), 2010: Ducic I., Seiboth L. A., Iorio M. L.: Chronic postoperative breast pain: danger zones for nerve injuries. Plast. Reconstr. Surg. 127 (1), 2011: Bodin F., Zink S., Lutz J. C. et al.: Which breast reconstruction procedure provides the best long-term satisfaction? Ann. Chir. Plast. Esthet. 55 (6), 2010: de Oliveira R. R., Morais S. S., Sarian L. O.: Immediatebreast reconstruction effects on quality of life of women with mastectomy. Rev. Bras. Ginecol. Obstet. 32 (12), 2010: Patel K. M., Hannan C. M., Gatti M. E. et al.: A Headto-Head Comparison of Quality of Life and Aesthetic Outcomes following Immediate, Staged-Immediate, and Delayed Oncoplastic Reduction Mammaplasty. Plast. Reconstr. Surg. 127 (6), 2011: Komenaka I. K, Maffi T. R., Davis K. M. et al.: An alternative technique for immediate breast reconstruction. Am. Surg. 77 (6), 2011: Gurunluoglu R., Gurunluoglu A., Williams S. A., Tebockhorst S.: Current Trends in Breast Reconstruction: Survey of American Society of Plastic Surgeons Ann. Plast. Surg. 22, Dutra A. K., Neto M. S., Garcia E. B. et al.: Patients satisfaction with immediatebreast reconstruction with a latissimus dorsi musculocutaneous flap. J. Plast. Surg. Hand Surg. 29, Adresa autora: T. K. Alej Svobody 80, Plzeň 95

96

97 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: AKUTNÍ PANKREATITIDA ETIOLOGIE, DIAGNOSTIKA A LÉČBA V. Česák, H. Koláčková I. Interní klinika, Fakultní nemocnice Plzeň Akutní pankreatitida je primárně neinfekční onemocnění slinivky břišní (1), u kterého celkový stav pacienta, intenzita léčby a její výsledek je dán závažností tohoto onemocnění (2). Incidence onemocnění se uvádí 5 20/ ročně. Více než 75 % pacientů onemocní pouze lehčí formou, kde se mortalita pohybuje pod hranicí 1 % (3). Asi u % pacien tů dojde k rozvoji těžké formy pankreatitidy, která je spojená s nebezpečím vniku celé řady komplikací jako jsou šokový stav s multiorgánovým selháním, nekrózy, abscesy či pseudocysty. Mortalita se v takovýchto případech pohybuje okolo 20 % (4 9). Doba hospitalizace pak dosahuje až 1 měsíce a v % je komplikována multiorgánovou dysfunkcí a v % infekcí. U nejvážnějších forem onemocnění, kde postihne nekróza více jak 50 % žlázy, prohloubí se malnutrice a dojde k sepsi, dosahuje mortalita až 80 % (10). Mortalita v prvních dvou týdnech bývá obvykle způsobena multiorgánovým selháním při systémové zánětlivé odpovědi, zatímco pozdní úmrtí bývají způsobena septickým stavem při infikování nekróz (11). Mezi nejčastější vyvolávající příčiny tohoto onemocnění řadíme biliární faktory, které způsobují akutní pankreatitidu ve %. Jedná se především o žlučové kameny, které po pasáži žlučovými cestami způsobují obstrukci Vaterské papily, pankreatického vývodu nebo obojího. Dochází zde ke zvýšení tlaku a následně k překonání obranných mechanismů, které mají za úkol zabránit aktivaci trypsinogenu. Autodigescí žlázy poté dochází ke vzniku zánětlivé reakce. Stejně tak se může jednat o mikrolithiázu a biliární sludge, který si lze představit jako suspenzi viskózního charakteru ve žlučníku, jenž může obsahovat i drobné kamínky. Většina pacientů s biliárním sludgem je asymptomatických, ačkoliv u nich často nacházíme funkční nebo mechanickou poruchu způsobující nedostatečné vyprazdňování žlučníku. Vlastním vyvolávajícím faktorem pankreatitidy je pak opět reflux žluči do pankreatických vývodů při obstrukci Vaterské papily konkrementem. Jako druhý nejčastější faktor bývá označován alkohol, který způsobuje zhruba 30 % pankreatitid. Je prokázáno, že konzumace více než 80 g alkoholu/den po více než 6 12 let je spojena s projevy chronické pankreatitidy (12), asi u 10 % chronických alkoholiků pak vznikná ataka akutní pankreatitidy. Mechanismus, jakým vzniká zánětlivá reakce, není přesně známý, roli hraje zřejmě více mechanismů. Může se jednat o alkoholem indukovaný zvýšený tonus Oddiho svěrače, který způsobuje reflux žluči do vývodů 97

98 slinivky (13, 14) i o přímé poškození buněk pankreatu alkoholem. Existují studie, které se tímto problémem zabývaly a zkoumaly metabolismus alkoholu na zvířecích modelech, izolovaných acinech či pankreatických buňkách (15, 16). Alkohol, podobně jako v játrech, je i zde metabolizován oxidativní cestou za vzniku acetaldehydu i non-oxidativní cestou, jejímiž produkty jsou ethyl estery mastných kyselin. Tyto látky poté zvyšují produkci i reaktivitu jak trávicích, tak lyzozomálních enzymů, kdy v konečném důsledku dochází k jejich předčasné aktivaci uvnitř pankreatických vývodů, zánětu a autodigesci žlázy. Opakované epizody takovýchto zánětů se vznikem nekróz, ale i přímá stimulace acetaldehydem, pak může navodit aktivaci PCS (pancreatic stellate cells), které jsou za normálních okolností neaktivní a po jejich aktivaci dochází ke tvorbě vaziva, které postupně nahrazuje funkční tkáň. Dlouhodobá aktivace těchto buněk tedy vede k chronické pankreatitidě (13, 14, 17, 18, 19). Jako třetí nejčastější příčina akutní pankreatitidy bývá uváděn stav po ERCP vyšetření. Asymptomatická elevace amylázy se objevuje u % pacientů po ERCP. Ataka akutní pankreatitidy pak vzniká zhruba u 2 9 %. Jako lehká ataka je označován stav, kdy dojde k více než trojnásobné elevaci amylázy během 24 h po výkonu a situace si vyžádá více než 1 den hospitalizace. Střední ataka vyžaduje 4 10 dní hospitalizace a těžká pak více než 10 dní (20). Etiologie vzniku není zcela jasná a uvažuje se o několika možných příčinách. Roli může hrát mechanické podráždění pankreatických vývodů endoskopem, zvláště při technicky obtížném výkonu, který vyžaduje delší dobu na provedení a tím i větší podráždění. Dochází zde poté k mechanické obstrukci žlučových cest při poškození Oddiho svěrače, ale může se jednat i o prostý edém svěrače po papilosfinkterotomii (21). Hydrostatické poškození žlázy při nástřiku vývodů kontrastní látkou bývá považováno za hlavní vyvolávající faktor pankreatitidy (22). Dále se může jednat o chemickou či alergickou reakci na podanou kontrastní látku (23), uvažuje se i o enzymatickém poškození a intraluminální aktivaci trávicích enzymů, které je spojeno se zavlečením střevního obsahu do vývodů během endoskopického výkonu, ale lze uvažovat i o bakteriální kontaminaci a následném vzniku zánětu (24). Dalším faktorem, který je odpovědný zhruba za 1,3 3,8 % pankreatitid je hypertriglyceridémie. Příčin získané vysoké hladiny tuků v krvi je celá řada např. obezita, diabetes mellitus, hypothyreoza, nefrotický syndrom, léčba estrogeny, kortikoidy, atd. Vysoká hladina triglyceridů v krvi může být považována za riziko vzniku ataky akutní pankreatitidy. Jakým mechanismem zde zánět vzniká, není příliš jasné, ale jedna z teorií je, že dochází ke zvýšené koncentraci chylomikronů v krvi. Za normálních okolností se chylomikrony vytváří postprandiálně za 1 3 hodiny a z oběhu jsou odstraněny v průběhu asi 8 hodin. Pokud se však hladina triglyceridů zvedne na více než 11,3 mmol/l, chylomikrony jsou v krevním řečišti přítomny neustále. Tyto částice, které mají malou denzitu, ale jsou velmi velké, pak mohou vést k obstrukci drobných kapilár a následně i lokální ischemii. Z poškozených buněk acinů se uvolňují pankreatické enzymy, které štěpí přítomné triglyceridy na volné mastné kyseliny, které působí cytotoxické poškození buněk. Dochází zde tedy k uvolňování celé řady zánětlivých markerů a kyslíkových radikálů, celý stav pak může dospět až do obrazu akutní pankreatitidy (25, 26). 98

99 Také genetické mutace hrají důležitou roli v rozvoji pankreatitidy. Ovlivňují vnímavost pankreatické tkáně k poškození, stupeň rozvoje zánětu a tím i závažnost stavu, ale i to, v jaké míře se bude tvořit vazivová tkáň a zda vznikne chronická pankreatitida. Zatímco akutní pankreatitidu v této souvislosti vnímáme jako jednorázovou událost, u chronické pankreatitidy je pak celý proces kromě genetických faktorů ovlivňován i okolním životním prostředím (27). Dá se říci, že existují 4 zásadní genetické změny, které mají vliv na rozvoj a průběh onemocnění (28). Jsou jimi mutace v genu pro kationický trypsinogen (PRSS), který se nachází na 7. chromozomu a je autozomálně dominantně dědičný. Lidský trypsinogen se skládá z 3 izoforem kationický trypsinogen (PRSS1), anionický trypsinogen (PRSS2) a mesotrypsinogen. Ve vlastním genu pro PRSS1 pak bylo identifikováno několik druhů mutací, které mohou způsobit např. zvýšenou odolnost aktivovaného trypsinu k autolýze a jeho trvalou aktivaci nebo jiná mutace, která vytváří určitou strukturální změnu, která snižuje schopnost vazby inhibitoru trypsinu (29). Dále se jedná o mutaci v genu pro inhibitor tripsynu (SPINK1), který funguje spíše jako modifikátor onemocnění a je lokalizován na 5. chromozomu. Jak již bylo řečeno, akutní pankreatitida vzniká aktivací trávicích enzymů, zvláště trypsinu, uvnitř žlázy s následnou autodigescí (30). Za normálních okolností jsou všechny trávicí enzymy vyráběny intracelulárně ve formě neaktivních proenzymů a během intracelulárního transportu jsou pak zavzaty do struktur, které je fosfolipidovou membránou oddělují od lyzozomálních enzymů, které by vedly k jejich aktivaci (fenomén kompartmentalizace). Buňky acinů ale také produkují inhibitor trypsinu, který zabraňuje aktivaci proenzymů v pankreatických vývodech a ke změně na aktivní formy tak dochází až ve střevě. Při nedostatku inhibitoru trypsinu tedy dochází k předčasné aktivaci a autodigesci. Třetí mutací je změna v genu pro cystickou fibrózu (CFTR). Tento gen se nachází na 7. chromozomu a doposud bylo objeveno více než 1200 jeho mutací. Během cystické fibrózy dochází k výraznému zahuštění veškerých žlázových sekretů, tedy i pankreatického, a dochází tak k aktivaci enzymů a vzniku pankreatitidy při obstrukci vývodů. Jako čtvrtou mutaci pak můžeme zmínit polymorfismus genů, které řídí produkci prozánětlivých a protizánětlivých cytokinů. Jedná se zejména o IL-1, IL-6, IL-10 a TNF α, které hrají důležitou roli v aktivaci pancreatic stellate cells a ve vzniku chronické pankreatitidy (31). Léky vyvolaná pankreatitida patří mezi vzácnější příčiny. Spíše se jedná pouze o izolované případy. Aby byla etiologie označena jako poléková, musí být splněno několik podmínek pankreatitida vznikla během užívání určitého léku (zpravidla 3 7 dní po nasazení léku), při jeho vysazení došlo ke zlepšení klinického stavu a zaléčení onemocnění, po opětovném nasazení léku došlo k recidivě ataky akutní pankreatitidy, jiná příčina není zřejmá. Mechanismus, jakým léky způsobují poškození žlázy a vznik zánětu, není jednoznačně určený, předpokládají se však dva způsoby. Prvním je přímé toxické či imunologické poškození. Toxický vliv, který je známý např. u didanosinu nebo valproátu, se projeví až po několika měsících užívání, zatímco imunologické poškození nalezneme již po prvním měsíci užívání. Druhým způsobem je pak nepřímé poškození, vyvolané např. ischemií (32). Tyto způsoby byly samozřejmě zkoumány u jednotlivých léků, např. u tetracyklinů se předpokládá vznik toxických metabolitů, u erytromycinu zvýšení motility žlučníku a kontrakce Oddiho svěrače, u sulfonamidů se předpokládá imunitní reakce (33). Mezi 99

100 léky, které bývají jednoznačně dávány do souvislosti se vznikem akutní pankreatitidy, patří např. antibiotika (metronidazol, tetracykliny, erytromycin, rifampicin), antivirotika (didanosin), diuretika (furosemid, thiazidy), imunosupresiva (azathioprim, cyklosporin), cytostatika (merkaptopurin), antikonvulziva (valproát, karbamazepin), protizánětlivé látky (salicyláty), léky užívané při nespecifických střevních zánětech (sulfasalazin) nebo také estrogeny či tamoxifen a celá řada dalších (34). HIV infekce může být také asociována se vznikem akutní pankreatitidy. Může se jednat o projev základního onemocnění, avšak častěji se objevuje v rámci výskytu oportunitních infekcí nebo jako reakce na podávané léky. Incidence farmaky vyvolané pankreatitidy u pacientů s HIV infekcí oproti normální populaci je mnohem vyšší, vyskytuje se asi u 40 % hlášených případů HIV (35). Nejčastějším lékem, který u těchto pacientů vyvolá akutní pankreatitidu je inhibitor reverzní transkriptázy didanosin. Mezi další vyvolávající činitele lze zařadit i infekce. Existuje celá řada infekcí, které jsou dávány do souvislosti s akutní pankreatitidou. Patří mezi ně například viry (příušnice, hepatitida B, cytomegalovirus, varicella-zoster, herpes simplex), bakterie (legionelly, salmonely, mykoplazmata), houby (aspergilus) ale i parazité (škrkavky, axoplazmy). Pankreas divisum je nejčastější vrozenou anatomickou odchylkou pankreatu. Za normálních okolností se u lidského embrya nachází dva samostatné pankreatické vývody, které během vývoje splynou do jednoho hlavního pankreatického vývodu. Takto probíhá vývoj přibližně u 90 % embryí, u zbylých 10 % však ventrální a dorzální vývod zůstávají oddělené a každý z vývodů ústí do duodena samostatně, dorzální vývod do papily minor a ventrální do papily major. Asi u 1 % z těchto jedinců se během života objeví komplikace v podobě bolestí břicha či akutní pankreatitidy. Tupé trauma či penetrující poranění může v ojedinělých případech také vést ke vzniku akutní pankreatitidy. Poškození žlázy v takovýchto případech může být různého rozsahu a většinou se objevuje v místě kontaktu slinivky a páteře. Následné hojení pak může vést k jizvení vývodů, jejich obstrukci a ke vzniku pankreatitidy. Kouření bývá taktéž považováno za rizikový faktor pro vznik akutní či chronické pankreatitidy, ačkoliv není přesně jasné, jakým mechanismem se tak děje (36). Hyperkalcémie jakékoliv etiologie bývá považována za nepříliš častou příčinu akutní pankreatitidy. Cévní uzávěr s následnou ischemií slinivky a vznikem pankreatitidy nepatří mezi časté příčiny vzniku tohoto onemocnění. Spíše se jedná o ojedinělé případy popsané např. při SLE, tromboembolické příhodě, perioperační hypotenze nebo u hemoragického šoku. Jako idiopatickou akutní pankreatitidu pak označujeme stav, kdy byly anamnesticky, laboratorně, popř. zobrazovacími metodami vyloučeny jiné možné příčiny. Celkem takto označujeme asi 30 % akutních pankreatitid. Diagnózu akutní pankreatitidy stanovujeme na základě anamnézy, fyzikálního vyšetření, laboratorního nálezu, výsledků zobrazovacích metod a někdy i histologického vyšetření vzorku slinivky. V anamnéze dominuje bolest břicha, která většinou bývá lokalizována do středního epigastria, ale stejně tak může pacient popisovat bolestivost v pravém horním břišním 100

101 kvadrantu, difuzní bolest či méně častěji bolest v levé části břicha. Bolesti při pankreatitidě biliární etiologie mohou být předcházeny žlučníkovou kolikou po požití většího množství jídla, u etylické etiologie většinou předchází abusus alkoholu 1 3 dny před nástupem bolestí. Bolest bývá trvalého charakteru, různé intenzity, trvající několik dní, charakteristickým rysem pak může být i pruhovité vystřelování bolestí do zad nebo v literatuře popisovaná úlevová poloha v předklonu či na břiše. Bezbolestná forma akutní pankreatitidy je méně obvyklá, představuje asi 5 10 % případů, a můžeme ji vidět např. u pacientů po transplantaci ledvin či u pacientů s peritoneální dialýzou. Ve více než 90 % případů jsou pak doprovodnými příznaky nevolnost a zvracení. Někdy lze pozorovat neklid, při těžkých formách pak i šokový stav. V rámci fyzikálního vyšetření je nález velmi variabilní a odvisí od tíže ataky akutní pankreatitidy. Jako systémové projevy můžeme najít tachykardii, hypotenzi, zvýšenou tělesnou teplotu nebo tachypnoi s mělkým dýcháním, které je způsobeno drážděním bránice zánětlivým infiltrátem. Jsou zde i velké rozdíly v již zmiňované bolestivosti, u lehkých forem pankreatitidy může být epigastrium palpačně pouze mírně citlivé, zatímco těžké formy jsou provázeny velice intenzivní bolestí a distenzí břicha. Velmi vzácným příznakem vyskytujícím se asi u 1 % případů bývají ekchymózy, označované jako Grey Turnerovo znamení, které se manifestuje jako nafialovělé skvrny v oblasti třísel a hypogastria nebo Cullenovo znamení s podobným vzhledem, avšak v oblasti kolem pupku. Tato znamení signalizují intraabdominální krvácení či hematomy, které jsou spojkami drenovány na přední stěnu břišní a jsou negativním prognostickým faktorem. Dalším, na pohled patrným projevem, může být ikterus při biliární etiologii pankreatitidy, který je obstrukčního charakteru a je způsoben zaklíněním konkrementu ve žlučových cestách. Dále je pak samozřejmě možné objevit příznaky, které souvisí s komplikacemi pankreatitidy, např. palpovatelnou rezistenci v epigastriu při tvorbě velké pseudocysty, nebo projevy dalších klinických jednotek, které pankreatitidu vyvolaly, např. hepatomegalie u chronického etylismu, xantomata palpebrarum u hyperlipidemie nebo zduření příušních žlaz při příušnicích. Mezi další faktory, které nám pomáhají stanovit konečnou diagnózu a patří ke klíčovým ukazatelům, patří laboratorní vyšetření. Můžeme zde stanovovat koncentraci enzymatických i neenzymatických pankreatických produktů, ale také nespecifické zánětlivé markery. Mezi základní nabírané látky patří sérová amyláza. Jedná se o velmi časný marker poškození pankreatu, k elevaci dochází již po 6 12 hodinách od poškození pankreatických exokrinních buněk a stejně rychle pak dochází k normalizaci. U lehkých nekomplikovaných forem pankreatitidy trvá elevace zhruba 3 5 dnů. Je třeba zmínit, že amyláza nepatří mezi markery, které jsou specifické pro pankreatitidu a její zvýšení můžeme nalézt i řady dalších chorob. Sérová lipáza je další, avšak ne zcela rutinně nabíranou látkou. Její stanovení je nákladnější než stanovení amylázy a je možné pomocí RIA nebo komerčně vyráběných biochemických sad a výsledná hodnota se může lišit podle toho, jaká metoda byla použita. Tento nedostatek však může být kompenzován vysokou specifitou, která se pohybuje mezi %. V klinické praxi jsou používány jak amyláza, tak lipáza, která má časnější nástup a její elevace přetrvává déle. Mezi další pankreatické enzymy, které mohou být elevovány, avšak v klinické praxi se neužívají, 101

102 patří fosfolipáza A, trypsin, karboxylester lipáza, karboxypeptidáza A a kolipáza. Neenzymatické látky, které jsou zvýšené, jsou např. PAP (pankreatitis asociated protein). Jedná se o heat shock protein, který je za normálních okolností nedetekovatelný, avšak při akutní pankreatitidě se jeho produkce rapidně zvyšuje. I přesto se jedná o látku, která není v klinické praxi používána a neposkytuje žádné výhody oproti amyláze a lipáze. Dalším markerem by mohl být použit pro diagnostiku pankreatitidy je TAP (trypsinogen aktivující peptid). Aktivace trypsinogenu na trypsin hraje důležitou roli v patogenezi akutní pankreatitidy a TAP, který se odštěpuje právě při této reakci, by mohl být použitelný při časné detekci akutní pankreatitidy. Prokalcitonin je pak látkou signalizující přítomnost bakteriálního, parazitárního nebo mykotického zánětlivého procesu v těle, lze však použít i jako prediktor závažnosti akutní pankreatitidy, kdy jeho hladina koreluje s tíží onemocnění (37). Mezi zobrazovací metody, které jsou používány v diagnostice akutní pankreatitidy, patří RTG snímek břicha, sonografické vyšetření a CT, event. MRI vyšetření. Prostý RTG snímek břicha je základní zobrazovací metodou, která je v dnešní době široce dostupná a při anamnéze bolestí břicha nám pomůže při prvním kontaktu s pacientem vyloučit náhlou příhodu břišní. RTG nález u akutní pankreatitidy nemusí být specifický a pohybuje se od normálního RTG zobrazení až po obraz ileu u velmi těžkých forem. Zcela jistě by měl být doplněn i RTG snímek hrudníku. Asi u 1/3 pacientů s akutní pankreatitidou nacházíme různé abnormality jako např. elevaci bránice, pleurální výpotek, atelektázy, aj. Sonografické vyšetření břicha poskytuje již přesnější informace ohledně lokálního nálezu na pankreatu, ale může být limitováno konstitucí pacienta či plynatostí střeva, proto se často setkáme s ne zcela uspokojivou výpovědní hodnotou tohoto vyšetření. Nález na slinivce pak opět může být různého charakteru od pouze fokálních hypoechogenních oblastí po difuzně zvětšený hypoechogenní pankreas. Přínos sonografického vyšetření spočívá tedy spíše ve vyšetření žlučových cest a případném stanovení biliární etiologie. Alternativou pak může být endosonografické vyšetření. Nejpřesnější zobrazovací metodou je kontrastní CT vyšetření břicha, které je schopné posoudit jak závažnost lokálního nálezu na pankreatu, tak rozvoj případných komplikací jako jsou např. pseudocysty. Dle CT nálezu můžeme dle Balthazar score usuzovat i na mortalitu pacientů či rozvoj komplikací. Alternativou, která však není tak dostupná jako CT je MRI, event. MRCP. Vyšetření magnetickou rezonancí poskytuje určité výhody, jako jsou např. malá nefrotoxicita kontrastní látky (gadolinium), vyšší rozlišovací schopnost tekutinových kolekcí (absces, nekróza, pseudocysta, hemoragie) nebo lepší zobrazení žlučových cest. Ke stanovení tíže akutní pankreatitidy je v dnešní době využíváno několik skórovacích systémů, z nichž každý je založen na jiných kritériích. Z hlediska anatomického poškození žlázy, které je patrné při CT vyšetření, je používáno Balthazar score (tab. 1), které hodnotí rozsah a charakter poškození žlázy a okolní tkáně. Z hlediska vnitřního prostředí je uznávaným prostředkem Ranson score (tab. 2), které hodnotí různé parametry vnitřního prostředí v čase. Nevýhodou je však, že parametry se stanovují pouze při přijetí a následně za 48 hodin, lze tedy použít pouze v počátku onemocnění. Pokud bychom chtěli sledovat dynamiku onemocnění, je použitelné Apache II score, které můžeme stanovit kdykoliv v průběhu stonání pacienta, ale není specifické pro pankreas. 102

103 Tab. 1 Balthazar score (CT Severity index) Stupeň akutní pankreatitidy nativní CT CT vyšetření A normální pankreas 0 B fokální nebo difúzní zvětšení pankreatu 1 C nehomogenní pankreas či peripankreatický zánět 2 D zvětšený pankreas s kolekcí tekutiny v předním pararenálním prostoru 3 E kolekce tekutiny alespoň ve dvou kompartmentech 4 Stupeň pankreatické nekrózy CT s kontrastem Nekróza 0 % 0 Nekróza 30 % a méně 2 Nekróza % 4 Nekróza nad 50 % 6 Interpretace: CT severity index : (body stupně akutní pankreatitidy) + (body stupně pankreatické nekrózy) CT Severity index Mortalita Komplikace % 0 % % 8 % % 35 % % 92 % Body Tab. 2 Ranson score Kritéria pro pankreatitidu nebilární etiologie Body Při přijetí Věk nad 55 let 1 Leukocytóza více než / l 1 Glykémie více než 10 mmol/l 1 AST více než 250 IU/l (4,18 ukat/l) 1 LDH více než 350 IU/l (5,85 ukat/l) 1 48 hodin po přijetí Sérové kalcium pod 2 mmol/l 1 Pokles hematokrytu o více než 10 % 1 Arteriální saturace O 2 pod 60 mm Hg 1 Vzestup urey o více než 1,8 mmol/l i přes i.v. podání tekutin 1 Base Excsess více než 4 mmol/l 1 Vypočtená sekvestrace tekutin více než 6 l 1 103

104 Kritéria pro pankreatitidu biliární etiologie Body Při přijetí Věk nad 70 let 1 Leukocytóza více než / l 1 Glykémie více než 12,2 mmol/l 1 AST více než 250 IU/l (4,18 ukat/l ) 1 LDH více než 400 IU/l (6,68 ukat/l) 1 48 hodin po přijetí Sérové kalcium pod 2 mmol/l 1 Pokles hematokrytu o více než 10 % 1 Arteriální saturace O 2 pod 60 mm Hg 1 Vzestup urey o více než 1,8 mmol / l i přes i.v. podání tekutin 1 Base Excsess více než 5 mmol / l 1 Vypočtená sekvestrace tekutin více než 4 l 1 Závažnost pankreatitidy Skóre < 3 Nepravděpodobná těžká pankreatitida Skóre 3 Pravděpodobná těžká pankreatitida Mortalita Skóre % Skóre % Skóre % Skóre % Během akutní pankreatitidy se může rozvinout celá řada komplikací různé závažnosti. Některé mohou pouze komplikovat stav pacienta a prodloužit dobu jeho pobytu v nemocničním zařízení, jiné přímo ohrožují na životě. Většina komplikací se vyvine v průběhu 2 3 týdnů od začátku onemocnění. Komplikace můžeme rozdělit do tří skupin: 1. lokální na slinivce, kam zařadíme nekrózy (ať již sterilní či infikované), pseudocysty, abscesy; 2. lokální v okolí pankreatu, kam patří např. intraperitoneální krvácení, trombóza portální nebo splenické žíly, střevní ischemie, ascites, obstrukční ikerus; 3. systémové plicní (např. atelektázy, výpotky, hypoxie, ARDS), kardiogenní (šokový stav, perikardiální výpotek, arytmie), Hematologické (DIC, TTP/HUS), gastrointestinální (krvácení, střevní ischemie), renální (azotémie, akutní selhání ledvin), metabolické (hypekalcémie, hyperglykémie, hypertriglyceridémie, acidóza), neurologické (psychózy, pankreatická encefalopatie, Purtscherova retinopatie), periferní (tukové nekrózy, artritidy) a ostatní (rabdomyolýza). Mezi nejčastější komplikace patří nekrózy pankreatu či infikování nekrotických částí nebo jejího blízkého okolí, které se objevuje asi u 20 % pankreatitid (38, 39). Uvádí se, že 104

105 40 50 % nekróz je v průběhu prvních 72 hodin od svého vzniku již nesterilních a hrozí tedy vznik sepse, která patří mezi nejčastější smrtelné komplikace (40). Nejčastější patologická agens, která zde nacházíme, patří E. Coli (25 %), Pseudomonas sp. (15 %), Staphylococcus Aureus (15 %), Klebsiella sp. (10 %), Proteus sp. (10 %), ostatní bakteriální druhy tvoří zbytek. V největším počtu případů vzniká infekce translokací bakterií ze střevního lumen, ale hrozí i infikování při přechodné bakteriémii spojené např. se zavedením CŽK nebo při dlouhodobé katetrizaci močového měchýře. V klinickém obraze, který signalizuje infikování nekróz, nacházíme horečky, tachykardii, hypotenzi či zhoršení funkce dalších orgánů, laboratorně pak samozřejmě známky probíhajícího infektu (41). V takovýchto případech je indikována antibiotická léčba, která by měla být zahájena po ověření agens odběrem vzorku tkáně slinivky, nejlépe pod CT kontrolou. Mezi vhodná antibiotika patří taková, která mají dostatečný průnik do pankreatické tkáně. Jsou jimi např. cefalosporiny 3. generace, metronidazol, chinolony (ciprofloxacin, ofloxacin, atd.), karbapenemy (imipenem, meropenem). Nedostatečnou penetraci mají aminoglykosidy, kontraindikovány jsou pak tetracykliny, které samy mohou vyvolat pankreatitidu. Infikování nekrotických částí slinivky nezvyšuje incidenci multiorgánového selhání (42) a stejně tak by nemělo být indikací k časné chirurgické nekrosektomii, která zvyšuje mortalitu pacientů (43). Z tohoto důvodu není v současných guidelines doporučována nekrosektomie v prvních dvou týdnech od začátku onemocnění a pokud je to možné, tak ani později (44, 45). Pseudocysty patří mezi další komplikace, které můžeme vidět zhruba u % pa - cien tů s akutní pankreatitidou. Častěji pozorujeme výskyt u mužů, což odráží i všeobecně častější výskyt akutní pankreatitidy u tohoto pohlaví. Jedná se o tekutinovou kolekci, která má neepitelizovanou stěnu tvořenou vazivovou a granulační tkání a ve většině případů se vytváří s odstupem několika týdnů od začátku onemocnění (46). Můžeme nacházet jak solitární, tak mnohočetné pseudocysty, které častěji vídáme u pacientů s etylickou etiologií pankreatitidy, vyskytují se zde asi u 15 % případů. Lokalizace a velikost pseudocyst se samozřejmě liší případ od případu. Asi 1/3 pseudocyst bývá v hlavě žlázy, 2/3 jsou pak v ocasu, rozměry se mohou pohybovat od 2 do 30 cm. Obsah pseudocysty, pakliže není infikována, bývá vodnatý či xantochromní a obsahuje velké množství pankreatických enzymů. Patogeneze vzniku pseudocysty bývá vysvětlována tím, že během probíhajícího zánětu nebo u traumatu pankreatu dochází k porušení pankreatického vývodu a následně extravazaci pankreatického sekretu (47). Osud pseudocyst je různorodý, až 65 % se po určité době spontánně resorbuje, asi 10 % se infikuje a vzniká tedy pankreatický absces a v některých případech může dojít ke spontánnímu vyprázdnění cysty do dutiny břišní. Mezi léčebné metody pak patří perkutánní drenáž pod CT kontrolou, která je však spojena s vysokým procentem recidiv nebo endoskopická drenáž, která může být buď transpapilární, kdy je pseudocysta drénována do pankreatického vývodu, výkon však může být technicky náročný, nebo transmurální drenáž, kdy je založena komunikace mezi cystou a žaludkem či duodenem. Možností je samozřejmě i chirurgický výkon. Mezi vzácnější komplikace akutní pankreatitidy patří trombóza intraabdominálních cév (a. mesenterica). Mechanismus zde může být okluzivní či non-okluzivní. U non okluzivního dochází vlivem lokálního spasmu cévy a zvýšené pohotovosti ke koagulaci k difuzní ischemizaci střeva a následně až gangréně, sepsi a možné smrti v rámci MOF (48). Roli 105

106 zde však může hrát i zvýšený intraabdominální tlak, šok a dehydratace (49). Na non-okluzivní mezenterickou ischémii je třeba myslet hlavně u těžkého průběhu onemocnění a při signifikantně zvýšených hodnotách CK a laktátu (50). Okluzivní mechanismus pak může být způsoben trombem či embolem, výsledné působení na střevo je však stejné. Jsou popisovány drobné rozdíly v klinickém obraze jednotlivých etiologií, zvláště pak v časovém intervalu nástupu potíží, nicméně základním příznakem je však difuzní neustávající bolest, která může být rezistentní na podávaná analgetika. Současně se často objevuje nevolnost a zvracení, průjmy, které přecházejí v zácpu, dále krvácení z rekta a příznaky nastupujícího šoku. Diagnóza je stanovena pomocí CT angiografie a řešení stavu je chirurgické s resekcí ischemické části střeva. Trombózy intraabdominálních žil jsou taktéž nepříliš časté komplikace a spíše se jedná o ojedinělé případy. Nejčastěji se jedná o trombózu v. splenica, která probíhá v těsné blízkosti slinivky. Trombus se může rozšířit až do v. mesenterica superior, popř. zasahnout až do v. portae. Diagnóza je opět stanovena na základě klinického obrazu, kdy dominuje travalá bolest a výsledků zobrazovacích metod, kdy nejdostupnější je sonografické vyšetření, které však může být limitováno konstitucí pacienta či pneumatizací střeva. Další možností je pak CT kontrastní vyšetření. Řešení je pak opět chirurgické v případě střevních infarktů či konzervativní pomocí antikoagulační terapie Heparinem (51). Plicní komplikace u akutní pankreatitidy patří mezi nejčastější a zároveň nejvíce nebezpečné, objevují se až u 75 % pacientů a závažnost plicního nálezu u akutní pankreatitidy může být různá a kolísá od prosté hypoxie či pleurálních výpotků až po ARDS (52). Tachypnoe, lehká respirační alkalóza nebo hypoxémie je přítomna téměř u 2/3 pacientů s těžkou akutní pankreatitidou, a to již během prvních 2 dnů od přijetí do nemocničního zařízení (53). Hlavní příčinou hypoxémie je změna poměru ventilace/perfuze, kdy dochází k pravolevému zkratu na úrovni plicního řečiště, těmito zkraty může projít až 30 % srdečního výdeje (54). Předpokládá se, že časně přítomná hypoxémie u akutní pankreatitidy je spojena s vyšším rizikem vzniku ARDS v dalším průběhu onemocnění. V 75 % nenalézáme u prosté hypoxie žádné změny na RTG snímku plic, ve zbylých případech je spojena se změnami jako např. plicní infiltráty či atelektázy (cca u 15 %), pleurální výpotky (4 17 %) či plicní edém (8 50 %). Plicní výpotky jsou nejčastěji levostranné (68 %), méně často oboustranné (22 %) a nejřidčeji se vyskytují pravostranné (10 %), ve vlastním obsahu výpotků pak nacházíme vysoké hladiny amylázy (52). Na vzniku výpotků se podílí pravděpodobně dva základní mechanismy jednak blokáda lymfatických cest prostupujících přes bránici nebo pankreatopleurální fistule, kdy vlivem zánětu může dojít k poškození duct. pancreaticus a k sekreci do pleurální dutiny (stejným mechanismem může vznikat i ascites). Dle rozsahu výpotku pak vystačíme pouze s konzervativní léčbou či musíme přistoupit k punkci, ve většině případů po zaléčení akutní pankreatitidy pak dochází ke spontánní regresi výpotků. Vznik atelektáz je pak spojen s nižší produkcí a destrukcí surfaktantu. ARDS je důležitou příčinou úmrtí u kriticky nemocných pacientů, jedná se o těžký stav, který se může rozvinout během několika málo dnů či dokonce hodin (55). Akutní pankreatitida nepatří mezi příliš časté příčiny rozvoje ARDS, ale naopak u velmi těžké pankreatitidy poměrně často nacházíme respirační selhání a poškození plic, které se objevuje ve % případů (56, 57). Saturace 92 % a nižší je považována za nezávislý 106

107 prediktivní faktor závažnosti akutní pankreatitidy (58). Patofyziologie poškození plic je multifaktoriální. Aktivovaný trypsin podporuje intravaskulární koagulaci a je schopen přímo aktivovat některé složky komplementu a způsobit tak lýzu buněk. Dochází tedy k poškození plicních cév a zvýšení endoteliální permeability. Dalším faktorem je aktivovaná fosfolipáza A2. Jedná se o enzym, který je za normálních okolností aktivovaný trypsinem v duodenu a který je schopen štěpit mastné kyseliny obsažené ve fosfolipidech. Plicní surfaktant, který pokrývá alveoly a brání jejich kolapsu je z velké části složen právě z fosfolipidů (dipalmitoylfosfatidylcholin), které zde slouží jako substrát pro fosfolipázu A2. Destrukce surfaktantu bývá uváděna jako jeden z hlavních faktorů respirační insuficience při poškození plic v rámci akutní pankreatitidy. Destičky aktivující faktor je strukturální komponentou lipidvých membrán a je uvolňován v závislosti na aktivaci fosfolipázy A2 (59). Ovlivňuje interakci mezi polymorfonukleáry a endoteliálními buňkami a usnadňuje průnik bílých krvinek do intersticiálního prostoru. Dále hraje důležitou roli celá řada prozánětlivých cytokinů uvolněných z pankreatu (TNF α, IL-1, IL-6, IL-8), ale i řada dalších aktivních látek jako např. MIF, NO, ICAM-1, substance P. Výsledkem všech těchto procesů je tedy vyplnění alveolů tekutinou, infiltrace intersticiálních prostorů a celkově tedy snížená plicní compliance, která se klinicky manifestuje jako refrakterní hypoxémie při změněném poměru ventilace/perfuze při pravo-levém zkratu v plicních cévách a radiologicky se projeví jako difuzní infiltrace plicního parenchymu (52). Mezi další komplikace akutní pankreatitidy patří akutní selhání ledvin, které se vyskytuje zhruba u 6 16 % pacientů s akutní pankreatitidou (60). Přítomnost selhání ledvin patří mezi negativní prognostické faktory, zvláště u starších pacientů a u případů s multiorgánovým selháním a lokálními komplikacemi na slinivce. Mortalita pacientů, u kterých se rozvine renální selhání je až 81 % (61). Mezi další komplikace pak patří sekundární diabetes, který vzniká jako reakce na poškození β buněk. Hlavní léčbou je zde samozřejmě inzulinoterapie s rozmezím glykémií 4 10 mmol/l. Léčba akutní pankreatitidy, jako u všech, nejen interních chorob, by měla být komplexní. Její intenzita a rozsah se pak odvíjí od klinického stavu pacienta, laboratorního nálezu a tíže pankreatitidy, kterou můžeme rozdělit na lehkou, edematózní formu a těžkou, hemoragicko-nekrotizující formu. Léčba je samozřejmě individuální a nelze stanovit jednoznačný algoritmus, existuje však několik základních pilířů volumoterapie, výživa, tlumení bolesti, diskutovaná problematika probiotik a antibiotik a další úkony specifické pro různé etiologie pankreatitidy. Volumoterapie patří mezi základní léčebné postupy, ať se jedná o lehkou či o těžkou pankreatitidu a je pravděpodobně jedním z nejdůležitějších úkonů, který zvyšuje šanci na přežití. Jak již bylo zmíněno výše, během systémové zánětlivé odpovědi dochází k produkci celé řady látek, které mimo jiné zvyšují propustnost cévní stěny a dochází tak k sekvestraci tekutin a poklesu krevního tlaku. Vstupní hypovolémie se systolickým tlakem pod 100 mm Hg byla prokázána jako negativní prognostický faktor, který koreluje s mortalitou u těžké akutní pankreatitidy (62). Úvodní objemová resuscitace zlepšuje perfuzi tkání, zmenšuje zónu ischemie a snižuje možné poškození buněk při reperfuzi. Množství podaných tekutin může být značné, ale je nutné k alespoň částečnému udržení funkčnosti mikrocirkulace (63), protože při její 107

108 nefunkčnosti dochází k ischemickým a reperfuzním změnám po celém tělě s následným rozvojem multiorgánového selhání, které je zodpovědné za většinu úmrtí v časné fázi pankreatitidy, tj. do 1 týdne od začátku onemocnění (64). Doporučované množství podaných tekutin je 0,5 1 ml/kg/hod. Dalším důležitým bodem v léčbě akutní pankreatitidy je nutriční podpora. Pacienti s těžkou akutní pankreatitidou netolerují dostatečný perorální příjem, který by pokryl zvýšené požadavky hypermetabolického stavu. Katabolický stresový stav spolu se sníženým perorálním příjmem pak vede k malnutrici dále zvyšující mortalitu. Nutriční podpora pozitivně ovlivňuje průběh nemoci a snižuje počet komplikací (65). Do současné doby byla mnoha pracemi prokázána efektivita i bezpečnost parenterální i enterální výživy v léčbě těžké akutní pankreatitidy. Enterální výživa oproti parenterální je spojena se zlepšením imunitních funkcí organismu, s nižším rizikem nozokomiálních infekcí, multiorgánové dysfunkce a kratší dobou hospitalizace (66). Pacienti s těžkou akutní pankreatitidou by měli časně začít s enterální výživou (nejlépe do hodin od přijetí), jelikož tento způsob nutriční podpory pozitivně ovlivňuje stresovou odpověď organismu a také umožňuje rychlejší rekonvalescenci. V tomto směru enterální nutrice předčila parenterální a je považována za zlatý standard nutriční podpory (65). Parenterální výživa by měla být vyhrazena pro případy, kdy enterální výživa není tolerována a objevuje se nauzea, zvracení, bolesti břicha nebo elevace jaterních testů. Po mnoho let panoval názor, že u akutní pankreatitidy by enterální výživa měla být zajištěna cestou nasojejunální sondy, která je zavedena za Treitzovo ligamentum a nedochází tedy k takové stimulaci exokrinní funkce pankreatu, nicméně studie srovnávající použití nasojejunální a nasogastrické sondy prokázaly, že není signifikantní rozdíl v jejich použití a vzhledem k technice zavádění a ceně je častěji dávána přednost nasogastrické sondě (67). Další studie se pak věnovaly rozdílu mezi užitím oligomerních a polymerních formulí u enterální výživy. Oligomerní formule obsahují malé peptidy a středně dlouhé řetězce triglyceridů, zatímco polymerní přípravky jsou složeny z nehydrolyzovaných proteinů a dlouhých řetězců triglyceridů. Oligomerní formule mají teoreticky několik výhod. Během akutního zánětu pankreatu je snížená jeho exokrinní aktivita a je tedy produkováno menší množství enzymů, které jsou potřebné pro štěpení přijatých živin. Oligomerní formule, které nevyžadují přítomnost pankreatických enzymů, by se tedy měly resorbovat lépe než polymerní a stejně tak méně stimulují činnost pankreatu (68). Dle výsledků studií jsou oba druhy výživy stejně dobře tolerovány, oligomerní formule jsou však spojeny s nižším váhovým úbytkem, který sice není nikterak závažný, ale pohybuje se na hranici statistické významnosti (69) a stejně tak bylo prokázáno, že používání polymerních formulí gastrickou cestou, pokud jsou tolerovány pacientem, je stejně efektivní jako oligomerní formule jejunální cestou (70). Také publikovaná observační studie s podáváním dlouhodobé polymerní EN (medián 18,9 týdne) u pacientů s těžkou akutní pankreatitidou ukazuje zlepšení nutričního stavu a CT severity indexu pacientů (71). Tato data jednoznačně svědčí pro pozitivní vliv nutriční podpory u těžké akutní pankreatitidy, některé práce dokonce potvrdily bezpečnost a efektivitu časného perorálního příjmu u pacientů s lehkou akutní pankreatitidou (72), nicméně dosud chybí data, která by umožnila jednoznačné stanovení nutriční strategie u lehké akutní pankreatitidy. 108

109 U akutní pankreatitidy je dále velmi častým příznakem dyskomfort či bolest v abdominální oblasti, která nezřídka dosahuje velké intenzity a většinou je proto zapotřebí používat rychle působící a dostatečně silná analgetika. Bolest bývá spojena se stresem, vyšší dechovou frekvencí, depresemi a následně i horší rekonvalescencí pacienta s vyšším rizikem vzniku HŽT. Tlumení bolesti tedy patří mezi další důležité aspekty léčby. Mezi doporučovaná analgetika patří např. Petidin, Pentazocin nebo Buprenorfin, který má dostatečný analgetický efekt a zároveň nezvyšuje tonus Oddiho svěrače (73). Diskutabilní je užití morfinu, který naopak tonus Oddiho svěrače zvyšuje, nejsou však k dispozici žádné studie na lidech, které by prokázaly, že jeho užití zhoršuje průběh akutní pankreatitidy (74). Opiáty taktéž mohou posilovat již existující sníženou motilitu střev při akutní pankreatitidě, bylo by tedy výhodné užít jiná analgetika, např. NSAID, nicméně jednoznačná doporučení zatím chybí pro nedostatek stuidí (75). U velmi intenzivní bolesti je pak na zvážení zavedení epidurálního katetru, kdy dochází k přímému přerušení vedení nociceptivních podnětů aferentními vlákny do mozku. Bývá standardně prováděn v rozsahu Th5 L2 a je efektivní metodou, která ve většině případů nevyžaduje podávání dlaších analgetik (76). Mezi dlaší alternativní metody k tlumení bolesti patří blokáda plexus coeliakus, která se ukázala být velmi účinná, avšak nepatří mezi standardně využívané metody u akutní pankreatitidy (77). Probiotika jsou dle definice WHO živé mikroorganismy, které při podání v přiměřeném množství poskytují zdravotní přínos svému hostiteli. Lactobacillus a bifidobakterie jsou nejčastěji používaná probiotika. Předpokládaným účinkem je posílení rovnováhy střevních mikroorgianismů. Prebiotika jsou nestravitelné složky potravin, které podporují růst nebo aktivitu střevních mikroorganismů. Zpravidla se jedná o oligosacharidy, které se v tlustém střevě stávají substrátem pro bifidobakterie. Mezi přirozená prebiotika patří např. inulin, mezi syntetická pak laktulóza. Symbiotika jsou pak kombinací probiotik a prebiotik. Do použití zmiňovaných přípravků u akutní pankreatitidy byly ještě před několika lety vkládány velké naděje, kdy očekávaným přínosem mělo být snížení komplikací a zlepšení klinického výsledku pacientů. Během posledních let probíhalo několik studií, které porovnávaly pacienty s probiotiky a s placebem. Tyto práce měli celou řadu limitací a povětšinou nevyšly významné rozdíly mezi skupinami ve výskytu komplikací či délkou hospitalizace (78, 79). Definitivní rozuzlení problému pak přinesla nizozemská studie na velkém počtu pacientů, kde bylo prokázáno zvýšení mortality a komplikací u pacientů užívajících probatika (80). Podávání pro-, pre- či symbiotik tedy nepatří mezi doporučené postupy. Profylaktické podávání antibiotik je taktéž velmi diskutovanou problematikou již od 70. let. Při užití antibiotik s dobrou penetrací do tkáně slinivky se předpokládalo snížení infekčních komplikací u pacientů s nekrózou prokázanou na CT. Existuje celá řada studií, které se zabývaly právě tímto tématem, avšak výsledky nejsou zcela jednoznačné, ve většině studií však vyšlo, že podávání antibiotik nesnižuje výskyt infikovaných nekróz ani mortalitu (81, 82). Nicméně v řadě nemocničních zařízení je i přes znalost nových dat pokračováno v profylaktickém podávání antibiotik, což je dáno jakýmsi historickým územ, zkušenostmi, ale i ekonomickým tlakem farmaceutických firem. ERCP vyšetření patří mezi léčebné metody užívané u biliární pankreatitidy, kdy je zapotřebí uvolnit obtulované žlučové cesty např. implantováním stentu či 109

110 papilosfinkterotomií. Urgentní ERCP (do 24 h.) je indikováno v případech, že je současně přítomna i cholangitis, časné ERCP (do 72 h.) je pak prováděno u pacientů, u nichž je prokázaná přítomnost lithiázy ve žlučových cestách např. sonograficky či trvání podezření na obstrukci žlučových cest (83). Následně je s odstupem 3 měsíců doporučováno provedení cholecystektomie. Chirurgická intervence patří mezi léčebné postupy u akutní pankreatitidy pouze ve výjmečných případech jako je např. střevní infarkt nebo perforace střeva, krvácení do utiny břišní či abdominální kompartment syndrom. Přítomnost pankreatických nekróz není indikací k chirurgickému zásahu. SOUHRN Akutní pankreatitida je primárně neinfekční zánětlivé onemocnění slinivky břišní. Dle klinického stavu, laboratorních nálezů a výsledků grafických vyšetření rozeznáváme formu lehkou a těžkou. Etiologie a patofyziologie onemocnění není doposud zcela objasněna, byla popsána celá řada příčin, kdy mezi nejčastější patří pankreatitida na podkladě abuzu alkoholu či biliární etiologie. Diagnózu stanovíme na podkladě klinického obrazu, kdy ve většině případů dominuje bolest v epigastriu, dále laboratorních nálezů, kde bývá elevace CRP, amylázy a lipázy a také na základě zobrazovacích metod. Pro určení závažnosti onemocnění používáme několik skórovacích systémů (Apache II skóre, Ranson skóre, Balthazar skóre). Léčba akutní pankreatitidy je pak komplexní, zvláště je důležitý dostatečný přísun tekutin, v některých případech (např. při rozvoji pseudocyst) je nutná chirurgická intervence či ERCP vyšetření u biliární pankreatitidy. Acute pancreatitis etiology, diagnosis and treatment 110 SUMMARY Acute pancreatitis is primarily non-infectious inflamatory disease of the pancreas. We recognize two forms of acute pancreatitis mild and severe, the form is determined by clinical state, laboratory findings and results of imaging methods. Etiology and pathophysiology of acute pancreatitis is not known very well, but we know some basic causes of this disease long-standing alcohol consumption and biliary stone disease cause most cases of acute pancreatitis. The classic presentation of acute pancreatitis includes abdominal pain, serum amylase, lipase and CRP levels are typically elevated and we find changes in pancreas structure in imaging methods. To determine the severity we use scoring systems (Apache II score, Balthazar score, Ranson score). The treatment of acute pancreatitis is relatively straightforward hydratation, pain control, nutrition and in some cases (pseudocyst of pancreas) can be requiered surgical intervention or ERCP in biliary pancreatitis.

111 LITERATURA 1. Zazula R., Woh P. I: Akutní pankreatitida. Medicína pro praxi 4, 2005: Gianotti L., Meier R., Lobo D. N. et al.: ESPEN Guidelines of Parenteral Nutrition: Pankreas. Clin. Nutr. 4, 2009: Winsler M. C., Hall C., London N. J. M., Neoptolemus J. P.: Relationship of diagnostic serum amylase to aetiology and prognosis in acute pankreatitis. Gut Internat. J. Gastroenterol. Hepatol. 33, 1992: Bradley E. L.: Indication for surgery in necrotizing pancreatitis: a millennium review. J. Pankreas 1, 2000: Ashley W. S., Perez A., Pierce E. A. et al.: Necrotizing pankreatitis. Annals Surg. 4, 2001: Buchler M. W., Gloor B., Miller C. A. et al.: Acute necrotizing pankreatitis: treatment strategy according to the status of infection. Annals Surg. 5, 2000: Slavin J., Ghaneh P., Sutton R. et al.: Management of necrotizing pankreatitis. World J. Gastroenterol. 4, 2001: Flint R., Windsdor J., Bonham M.: Trends in the management of severe acute pancreatitis: intervention and outcome. ANZ J. Surg. 5, 2004: Karsenti D., Bourlier P., Dorval E. et al.: Morbidity and mortality of acute pancreatitis. Prospective study in a French university hospital. Presse Med. 16, 2002: Nathes A. B., Curtis J. R., Beale R. J. et al.: Management of the critically ill patient with severe acute pancreatitis. Critical Care Med. 32, 2004: Mutinga M., Rosenbluth A., Tenner S. M. et al.: Banks: Does mortality occur early or late in acute pancreatitis? Internat. J. Pancreatol. 2, 2000: Strate T., Yekebas E., Knoefel W. T. et al.: Pathogenesis and the natural course of chronic pancreatitis. Europ. J. Gastroenterol. Hepatol. 14, 2002: Apte M. V., Pirola R. C., Wilson J. S.: Molecular mechanism of alcoholic pancreatitis. Digestive Dis. 23, 2005: Vonlaufen A., Wilson J. S., Pirola R. C., Apte M. V.: Role of alcohol metabolism in chronic pancreatitis. Alcohol Res. Health 30, 2007: Haber P. S., Apte M. V., Applegate T. L. et al.: Metabolism of ethanol by rat pancreatic acinar cells. J. Lab. Clin. Med. 132, 1998: Gukovskaya A. S., Mouria M., Gukovsky I. et al.: Ethanol metabolism and transcription factor activation in pancreatic acinar cells in rats. Gastroenterol. 122, 2002: Apte M. V., Wilson J. S., Korsten M. A.: Alcohol-related pancreatic damage: mechanisms and treatment. Alcohol Health Res. World 21, 1997: Chowdhury P., Gupta P.: Pathophysiology of alcoholic pancreatitis: an overview. World J. Gastroenterol. 12, 2006: Purohit V., Russo D., Salin M., Brown R.: Mechanism of alcoholic pancreatitis: introduction and summary of the symposium. Pancreas 27, 2003: Cotton P. B., Lehman G., Vennes J. et al.: Endoscopic sphincterotomy complications and thein management: an attempt at consensus. Gastrointest. Endoscopy 37, 1991: Johnson G. K., Geenen J. E., Johanson J. F. et al.: Evaluation of post-ercp pancreatitis: potential causes noted during controlled study of differing contrast media. Gastrointest. Endoscopy 46 (3), 1997: Sherman S., Hawes R. H., Troiano E. P., Lehman G. A.: Pancreatitis following bile duct sphincter of Oddi manometry: utility of the aspirating catheter. Gastrointest. Endoscopy 38 (3), 1992: George S., Kulkarni A. A., Stevens G. et al.: Role of osmolality of contrast media in the development of post-ercp pancreatitis: a metanalysis. Digestive Dis. Sci. 49 (3), 2004: Sherman S.: ERCP and endoscopic sphincterotomy-induced pancreatitis. Amer. J. Gastroenterol. 89 (3), 1994: Havel R. J.: Pathogenesis, differentiation and management of hypertriglyceridemia. Advanced Internal Med. 15, 1969: Saharia P., Margolis S., Zuidema G. D., Cameron J. L.: Acute pancreatitis with hyperlipemia: studies with an isolated perfused canine pancreas. Surgery 82, 1977: Grigorescu M., Grigorescu M. D.: Genetic factors in pancreatitis. Romanian J. Gastroenterol. 14 (1), 2005: Grendell J. H.: Genetic factors in pankreatitis. Current Gastroenterol. Reports 5, 2003: Gorry M. C., Gabbaizedeh D., Furey W. et al.: Multiple mutations in the cationic trypsinogen gene are asociated with herediatry pankreatitis. Gastroenterol. 113, 1997: Steer M. L., Meldolesi J.: The cell biology of experimental pankreatitis. New Engl. J. Med. 316, 1987: Mews P., Phillias P., Fahmy R. et al.: Pancreatic stellate cell respond to inflamatory cytokines: potencional role in chronic pankreatitis. An Internat. J. Gastroenterol. Hepatol. 50, 2002: Eltookhy A., Pearson N. L.: Drug-induced pancreatitis. Canadian Pharmaceut. J. 141 (6), 2006: Blomgren K. B., Sundstrom A., Steineck G. et al.: A Swedish case-control network for studies of drug-induced morbidity acute pancreatitis. Europ. J. Clin. Pharmacol. 58 (4), 2002: Kaurich T.: Drug-induced acute pankreatitis. Proc. (Baylor University. Medical Center) 21, 2008: Trivedi C. D., Pitchumoni C. S.: Drug-induced pancreatitis: an update. J. Clin. Gastroenterol. 39 (8), 2005: Lindkvist B., Appelros S., Manjer J. et al.: A Prospective 111

112 Cohort Study of Smoking in Acute Pancreatitis. Pancreatology 8 (1), 2008: Mofidi R., Suttie S. A., Patil P. V. et al.: The value of procalcitonin at predicting the severity of acute pancreatitis and development of infected pancreatic necrosis: Systematic review. Surgery 146 (1), 2009: Gaisano H. Y., Gorelick F. S.: New insights into the mechanisms of pancreatitis. Gastroenterol. 136 (7), 2009: Whitcomb D. C.: Clinical practice. Acute pancreatitis. New Engl. J. Med. 354 (20), 2006: Besselink M. G., van Santvoort H. C., Boermeester M. A. et al.: Timing and impact of infections in acute pancreatitis. Brit. J. Surg. 96 (3), 2009: Češka R. a kol.: Interna, Naklad. Triton 2010: Tenner S., Sica G., Hughes M. et al.: Relationship of necrosis to organ failure in severe acute pankreatitis. Gastroenterol. 113 (3), 1997: Mier J., Leon E. L., Castillo A. et al.: Early versus late necrosectomy in severe necrotizing pancreatitis. Amer. J. Surg. 173, 1997: Johnson C. D.: UK Guidelines for the management of acute pancreatitis. An Internat. J. Gastroenterol. Hepatol. 54 (3), 2005: Verner J., Feuerbach S., Uhl W. et al.: Management of acute pancreatitis: from surgery to interventional intensive care. An Internat. J. Gastroenterol. Hepatol. 54, 2005: Apostolou C., Krige J. E. J., Bornman P. C.: Pancreatic pseudocysts. South African J. Surg. 44 (4), 2006: D Egido A., Schein M.: Pancreatic pseudocysts: A proposed classification and its management implications. Brit. J. Surg. 78, 1991: Howard T. J., Plaskon L. A., Wiebke E. A. et al.: Non-occlusive mesenteric ischemia remains a diagnostic dilemma. Amer. J. Surg. 171, 1996: Crowe P. M., Sagar G.: Reversible superior mesenteric vein thrombosis in acute pancreatitis. The CT appearances. Clin. Radiol. 50 (9), 1995: Aminian A., Shamimi K., Moazami F., Jalali M., Mirsharifi R.: Non-Occlusive Mesenteric Ischemia in Acute Pancreatitis. Shiraz E-Med. J. 8 (1), 2007: Kumar S., Sarr M. G., Kamath P. S.: Mesenteric venous thrombosis. New Engl. J. Med. 23 (345), 2001: Browne G. W., Pitchumoni C. S.: Pathophysiology of pulmonary complications of acute Pankreatitis. World J. Gastroenterol. 12 (44), 2006: Ranson J. H., Rifkind K. M., Roses D. F. et al.: Objective early identifi cation of severe acute pancreatitis. Amer. J. Gastroenterol. 61, 1974: Murphy D., PackI A. I., Imrie C. W.: The mechanism of arterial hypoxia occurring in acute pancreatitis. Quarterly J. Med. 49, 1980: Pastor C. M., Matthay M. A., Frossard J. L.: Pancreatitis-Associated Acute Lung Injury. Chest 124 (6), 2003: Polyzogopoulou E., Bikas C., Danikas D. et al.: Baseline hypoxemia as a prognostic marker for pulmonary complications and outcome in patients with acute pancreatitis. Digestive Dis. Sci. 49, 2004: Napolitano L. M.: Pulmonary consequences of acute pancreatitis: Critical role of the neutrophil. Critical Care Med. 30, 2002: Bracey E. E. C. L., Cook P. R. et al.: Pulse oximetry in acute pancreatitis; independent predictor of severity. Brit. J. Surg. 90 (1), 2003: Nevalainen T. J., Gronroos J. M., Kortesuo P. T.: Pancreatic and synovial type phospholipases A2 in serum samples from patients with severe acute pancreatitis. An Internat. J. Gastroenterol. Hepatol. 34, 1993: Avinash B., Kalyan N., Lakshmi A. Y. et al.: Acute renal failure in acute pancreatitis role of pancreatic computed tomography severity index (CTSI). Indian J. Nephrol. 15, 2005: Kess P., Vucicevic Z., Ratkovic-Gusic I., Fotivec A.: Acute renal failure complicating severe acute pancreatitis. Nephron 73, 1996: Eckerwall G., Olin H., Andersson B. et al.: Fluid resuscitation and nutritional support during severe acute pancreatitis in the past: what have we learned and how can we do better? Clin. Nutr. 25, 2006: Menger M. D., Pluschyk T., Volman B.: Microcirculatory derangements in acute pancreatitis. J. Hepatobiliary Pancreatic Surg. 8, 2001: BloomT., Maisonneuve P. A. B.: Lowenfels et al.: Fatal outcome in acute pancreatitis: its occurrence and early prediction. Pancreatol. 1, 2001: McClave S. A. Chang W. R., Dhaliwal D. K.: Heyland. Nutrition support in acute pancreatitis: A systematic review of the literature. JPEN 30, 2006: Koretz R. L., Avenell A., Lipman T. O. et al.: Does enteral nutrition affect clinical outcome? A systematic review of the randomized trials. Amer. J. Gastroenterol. 102, 2007: Eatock F. C., Chong P., Menezes N. et al.: A randomized study of early nasogastric versus nasojejunal feeding in severe acute pankreatitis. Amer. J. Gastroenterol. 2, 2005 : Spanier B. M. W., Bruno M. J., Mathus-Vliegen E. M. H.: Enteral Nutrition and Acute Pancreatitis: A Review, Gastroenterol. Res. Practice 2011: Article ID , 9 pages, doi: /2011/ Tiengou L. E., Gloro R., Pouzoulet J. et al.: Semi-elemental formula or polymeric formula: is there a better choice for enteral nutrition in acute pancreatitis? Randomized comparative study. JPEN J. Parenter Enteral Nutr. 30, 2006: Meier R., Ockenga J., Pertkiewicz M. et al.: ESPEN guidelines on enetral nutrition: pancreas. Clin. Nutr. 25, 2006: Makola D., Krenitsky J., Parrish C. et al.: Efficacy of enteral nutrition for 112

113 the treatment of pancreatitis using standard enteral formula. Amer. J. Gastroenterol. 101, 2006: Eckerwall G. E., Tingstedt B. B., Bergenzaun P. E., Andersson R. G.: Immediate oral feeding in patients with mild acute pancreatitis is safe and may accelerate recovery a randomized clinical study. Clin. Nutr. 6, 2007: Takeda K., Takada T., Kawarada Y. et al.: JPN Guidelines for the management of acute pancreatitis: medical management of acute pancreatitis. J. Hepatobiliary Pancreatic Surg. 13, 2006: Toouli J., Brooke-Smith M., Bassi C. et al.: Guidelines for the management of acute pankreatitis. J. Gastroenterol. Hepatol. 17 Suppl. s1, 2002: S15 S Huber W., Schmid R. M.: Diagnosis and treatment of acute pancreatitis. Current recommendations. Internist (Berl) 52 (7), 2011: Bernhardt A., Kortgen A., Niesel H. CH., Goertz A.: Using epidural anesthesia in patients withacute pancreatitis prospective study of 121 patients. Anaesthesiol. Reanim 27, 2002: Puylaert M., Kapural L., Zundert J. V. et al.: Pain in Chronic Pancreatitis. Pain Practice 11 (5), 2011: Oláh A., Belágyi T., Pótó L. et al.: Synbiotic control of inflammation and infection in severe acute pancreatitis: a prospective, randomized, double blind study. Hepatogastroenterol. 54, 2007: Li Y. M.: Adjuvant therapy for probiotics in patients with severe acute pancreatitis: An analysis of 14 cases. World Chinese J. Digestol. 15, 2007: Besselink M. G., van Santvoort H. C., van Santvoort H. C.: Probiotic prophylaxis in predicted severe acute pancreatitis: a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet 371, 2008: Jafri N. S., Mahid S. S., Idstein S. R. et al.: Antibiotic prophylaxis is not protective in severe acute pancreatitis: a systematic review and meta-analysis. Amer. J. Surg. 197, 2009: Bai Y., Gao J., Zou D. W., Li Z. S.: Antibiotics prophylaxis in acute necrotizing pancreatitis: an update. Amer. J. Gastroenterol. 105, 2010: American Gastroenterological Association (AGA) Institute: AGA institute medical position statement on acute pancreatitis. Gastroenterol. 132, 2007: Adresa autora: V. Č., Alej Svobody 80, Plzeň 113

114

115 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: HISTORIE A SOUČASNOST DEKOMPRESIVNÍ KRANIOTOMIE J. Mraček 1, J. Mork 1, D. Štěpánek 1, J. Hommerová 2, V. Přibáň 1, M. Choc 1 Neurochirurgické oddělení, 2 Neurologická klinika, Fakultní nemocnice a LF UK v Plzni Historie Existenci dekompresivních kraniotomií lze spojit již se samotným počátkem operačních výkonů na hlavě. Trepanace lebky je pravděpodobně nejstarší chirurgickou operací. Nejznámější a nejbohatší naleziště trepanovaných lebek je pohřebiště na poloostrově Paracas v Peru. Nálezy pocházejí z prehistorického období kultur Inků a Preinků (1, 2). Přestože lze předpokládat, že důvody těchto operací byly mystické a náboženské, u některých nálezů byly pomocí rentgenových vyšetření prokázány projevy nitrolebeční hypertenze. První popsané trepanace u úrazů hlavy lze dle Seydela přisoudit Hippokratovi (3). Tvrdá plena však tehdy byla považována za nepřekročitelnou bariéru a její otevření nebo poranění za velmi rizikové a nebezpečné. Operační zákroky byly proto dlouhou dobu pouze extradurální. Jaboulay použil v r název dekompresivní trepanace (4). Rozvoj asepse a pokroky ve znalostech lokalizace mozkových funkcí vedly koncem 19. století k provádění větších trepanací a obnažování rozsáhlejších oblastí mozkové tkáně. Trepanace byly prováděny trepany, kleštěmi, dlátem a kladivem, v principu se jednalo o výkony osteoklastické. Až zavedení Gigliho pilky do neurochirurgie umožnilo provádět kraniotomie osteoplastické. Osteoplastická kraniotomie byla označována za dočasnou (temporary), Doyen ji nazýval okenicí (shutter), (5). Terapeutický význam kraniektomie jako paliativního zákroku při pooperačních edematózních stavech brzy pochopil Horlsey (5). Počátky provádění vlastních dekompresivních kraniotomií jsou však spojeny se jmény Kocher (1901), Babinski (1910) a zejména Cushing (1905), (6 8). Cushing doporučoval provádět dekompresivní kraniektomie pod kvalitním svalovým krytem subtemporálně a subokcipitálně. Od dvacátých let minulého století se odlehčovací dekompresivní kraniotomie (DK) stala standardním neurochirurgickým výkonem. V našich zemích je veliká dekompresivní kraniotomie spojena s Jiráskem, který ji uvedl jako nový způsob odlehčujícího otevírání lbi již r (9). Na Moravě rozvíjel své zahraniční zkušenosti s neurotraumatologií Vladimír Novák. V novodobé historii československé neurochirurgie byl trvalým a neúnavným zastáncem a propagátorem dekompresivní kraniotomie, bez ohledu na nepochopení okolí, Zdeněk Mraček a plzeňské pracoviště (10 16). 115

116 Idea dekompresivní kraniotomie Nitrolebeční hypertenze vzniká následkem zvětšení nitrolebečního obsahu při konstantním objemu nitrolebečního prostoru (Monro 1783 a Kellie 1824). Tento nepoměr lze eliminovat zvětšením intrakraniálního prostoru provedením dekompresivní kraniotomie. Přes existenci tohoto jednoznačného příčinného vztahu byl přístup neurochirurgické obce k provádění dekompresivní kraniotomie dlouho velmi rezervovaný. Operace byla často prováděna jako ultimum refugium v období po vyčerpání veškeré konzervativní léčby, kdy mozek byl nevratně poškozen sekundárními změnami a DK proto již nemohla přinést benefit. Původní indikace velikých dekompresivních kraniotomií však zpočátku nesouvisela se snahou o terapii nitrolebeční hypertenze. K jejímu provádění tehdy vedly dvě skutečnosti: 1. Neschopnost přesné předoperační topické diagnózy při absenci spolehlivých zobrazovacích metod. 2. Znemožnění primární sutury tvrdé pleny kvůli pooperačnímu edému mozku po neradikálních operacích inoperabilních nádorů a absence antiedematozních přípravků. Zlepšující se klinické zkušenosti vedly k pochopení patofyziologického působení nitrolebečního expanzivního procesu, který může vyvolat dva typy příznaků: 1. Lokální, způsobené tlakem expanze na okolní nervovou tkáň a 2. celkové, vyvolané nitrolebeční hypertenzí. V pionýrské době neurochirurgie mozkový nádor často nemohl být radikálně odstraněn, nebo dokonce vůbec nebyl nalezen. V některých případech však po pouhé kraniotomii s durotomií vymizely známky zvýšeného intrakraniálního tlaku a zmírnily se ložiskové příznaky (17). Do této doby lze datovat pochopení prospěšného vlivu odlehčovací dekompresivní kraniotomie a dvacátá léta minulého století lze považovat za období, kdy se DK postupně stala standardním neurochirurgickým výkonem. Nejčastější indikací byly mozkové nádory v té době považované za inoperabilní nebo nepřístupné a pooperační otok mozku (18). V dobách, kdy v chirurgii neexistoval standardní aseptický přístup a nebyla dostupná antibiotika, se operační rány špatně hojily, hnisaly a často docházelo k jejich dehiscenci. V té době platilo základní chirurgické pravidlo o pevném uzávěru operační rány dokonalou suturou jednotlivých anatomických vrstev. Dodržení tohoto požadavku bylo zásadní zejména v neurochirurgii, kde po otevření likvorového prostoru hrozil vznik pooperační likvorey s následnými fatálními hnisavými komplikacemi (5). Začátky provádění DK byly proto provázeny dilematem mezi důležitostí primárního uzávěru tvrdé pleny a dekompresí s ponechanou otevřenou tvrdou plenou. Z tohoto důvodu Cushing doporučoval menší dekompresivní kraniotomie pod svalovým krytem, které měly zaručit spolehlivější hojení (7, 19). Díky technickému pokroku se neurochirurgie postupně dostala do fáze, kdy dokázala spolehlivě diagnostikovat a odstranit expanzivní procesy dříve považované za inoperabilní. Bylo tak dosaženo základního požadavku neurochirurgické léčby odstranění příčiny způsobující útlak nervové tkáně a nitrolebeční hypertenze. Tím se původní indikace DK začaly vytrácet a frekvence jejího použití se snížila. Podíl na odklonu od indikací DK mělo bezesporu také zavedení antiedematózních přípravků do klinické praxe (20, 21). Dekompresivní kraniotomie postupně upadala v zapomnění. 116

117 Současnost Prudký nárůst kraniocerebrálních poranění a změna jejich charakteru způsobená zejména dopravními nehodami, spolu s převratnými novinkami v zobrazovacích metodách přispěly k renesanci DK zejména v neurotraumatologii. Nové poznatky o patofyziologii intrakraniální hypertenze a mozkové perfúze spolu s moderními možnostmi monitorace těchto veličin znovuobjevily a objektivizovaly význam dekomprese. Indikační spektrum použití staronové metody se paradoxně v posledních desetiletích začalo podstatně rozšiřovat. Je patrné, že použití DK zažívá v současnosti boom. Dekompresivní kraniotomie byla opět zařazena do standardního neurochirurgického armamentária a stala se standardním výkonem v terapii nitrolebeční hypertenze (22). Efekt operace byl a je testován v řadě studií. Na poli neurotraumatologie byla publikována australská studie DECRA, která testovala efekt bilaterální hemisferální dekompresivní kraniektomie u dospělých nemocných s těžkým traumatem mozku a nitrolebeční hypertenzí (23). Dekomprese vedla k normalizaci nitrolebeční hypertenze a ke zkrácení hospitalizace nemocných na JIP, avšak překvapivě byla spojena s horším výsledným klinickým stavem. Výsledky studie DECRA však byly podrobeny silné kritice, neboť operovaná skupina nemocných byla v těžším iniciálním klinickém stavu (27 % nemocných mělo oboustranně mydriatické nereagující zornice) než větev léčená konzervativně a navíc značná část nemocných zařazených do konzervativní skupiny byla posléze operována (cross over). Britská studie RESCUEicp testující podobnou hypotézu jako studie DECRA dosud probíhá (24). Přestože benefit DK v léčbě kraniocerebrálního poranění dosud nebyl spolehlivě potvrzen v randomizovaných studiích, na drtivé většině pracovišť se operace standardně provádí. Efekt DK byl paradoxně potvrzen u nemocných s expanzivní hemisferální ischemickou cévní mozkovou příhodou (icmp), u kterých byla operace nejvíce zpochybňována. Studie DECIMAL, DESTINY a HAMLET prokázaly, že DK provedená pro maligní icmp vede ke snížení mortality a zvyšuje procento soběstačných nemocných (25, 26). Přes potvrzenou prospěšnost se DK v terapii expanzivních malácií rutinní léčebnou metodou dosud nestala. Bohužel chybný design některých studií s rezultujícími kontroverzními výsledky se podílí na stále přetrvávajících diskusích o oprávněnosti a prospěšnosti DK. Fundamentální chybou, která diskredituje vlastní myšlenku DK, je její indikace až po selhání konzervativní léčby. V tomto stadiu totiž již nemůže zvrátit ireverzibilní poškození mozku způsobené hypoperfúzí a konusovými mechanismy. Na druhé straně nepříznivý operační výsledek může být také často důsledkem nedokonalého technického provedení operace a řady nestandardizovaných alternativ jejího provedení. ZÁVĚR Dekompresivní kraniotomie je standardní neurochirurgický výkon při léčbě nitrolebeční hypertenze. Jedná se o doporučený postup úrovně I u nemocných s edémem mozku na podkladě expanzivní hemisferální ischemie a úrovně III u těžkých kraniocerebrálních 117

118 poranění s nitrolebeční hypertenzí. Dekompresivní kraniotomii je třeba považovat za preventivní opatření, které by mělo zabránit rozvoji sekundárního mozkového poškození. Poděkování Podpořeno MZ ČR RVO (Fakultní nemocnice Plzeň FNPI, ). SOUHRN Dekompresivní kraniotomie je operace, která provází neurochirurgii od jejích prvopočátků až do současnosti. Indikace i způsob technického provedení operace se vyvíjejí a diskuse o její oprávněnosti a prospěšnosti trvají dodnes. Přes přetrvávající kontroverze, zažívá dekompresivní kraniotomie v posledních letech renesanci. Jde o doporučený postup úrovně I u nemocných s expanzivní hemisferální ischemií a úrovně III u těžkých kraniocerebrálních poranění s nitrolebeční hypertenzí. Decompressive craniotomy past and present SUMMARY Decompressive craniotomy has been used from the outset of neurosurgery till the present day. The indication and the techniques of the operation are evolving, but the discussion about its usefulness and effectiveness still remains. Despite persisting controversy, the renaissance of decompressive craniotomy has been evident in recent years. It is the recommended procedure for patients with malignant hemispheric infarction (level of evidence I) and in cases of severe traumatic brain injury with intracranial hypertension (level of evidence III). 118 LITERATURA 1. Kunc Z.: Neurochirurgie. Avicenum Horrax G.: Neurosurgery. Am historici sketch. CH. C. Thomas Publisher Springfield Illions, USA Seydel K.: Antiseptik und trepanation. Munich: H. Müller Jabouley: La trépanation decompressive (la mobilisation de la voute du crane). Lyon méd. 83, 1886: Gurdjian E. S., Thomas L. M.: Operative neurosurgery, Williams a Wilkins, Baltimore Kocher T.: Die Terapie des Hirndruckes, in Hölder A. (ed.): Hirnerschütterung, Hirndruck und chirurgische Eingriffe bei Hirnkrankheiten. Vienna: A. Hölder 1901: Cushing H.: The establishment of cerebral hernia as a decompressive measure for inaccessible brain tumors: with the description of intermuscular methods of making the bone defect in temporal and occipital regions. Surg. Gynecol. Obstet. 1, 1905: Babinski J.: De la craniectomie décompressive. Rev. Neurol. 21, 1910: Jirásek A.: Nový způsob odlehčujícího otevírání lbi. Čas. Lék. čes. 65, 1926: Mraček Z.: Význam veliké dekompresivní kraniotomie při edému mozku u těžkých kraniocerebrálních poranění. Rozhl. Chir. 56, 1977: Mraček Z.: Význam dekompresivní kraniotomie u akutní okluze arteria cerebri media kmenovou symptomatologií

119 způsobenou tlakem edeamtózní mozkové hemisféry. Čes. slov. Neurol. Neurochir. 41/74, 1978: Mraček Z.: Management of severe coma in infants with peracute intracranial hypertension due to brain oedema and/or intracranial haematoma. Value of emergency decompressive craniotomy. Ztschr. Kinderchir. 34, 1981: Mraček Z.: Hodnocení výsledků dekompresivních kraniotomií u kraniocerebrálních poranění. Plzeň. lék. Sborn. Suppl. 46, 1983: Mraček J., Choc M., Mraček Z.: Osteoplastická dekompresivní kraniotomie. Čes. slov. Neurol. Neurochir. 70/103, 2007: Mraček J., Mraček Z., Choc M.: Poznámky k operační taktice a technice dekompresivní kraniotomie. Rozhl. Chir. 86, 2007: Mraček J., Choc M., Mork J., Vacek P., Mraček Z.: Osteoplastic decompressive craniotomy an alternative to decompressive craniectomy. Acta Neurochir. 153, 2011: IF 1,329 ISSN print edition , ISSN electronic edition Babinski J.: Stase papillaire guérie par la trépanation cranienne. Rev. Neurol. 9, 1901: Hudson W. H.: A new decompression operation for the central nervous system. Brit. Med. J. 2, 1906: Cushing H.: Subtemporal decompressive operations for the intracranial complications associated with burting fracture of the skull. Ann. Surg. 47, 1908: Mraček Z.: Idea dekompresivní kraniotomie. Plzeň. lék. Sborn. Suppl. 74, 2000: Mraček Z.: Intrakraniální hypertenze a nitrolebeční expane: historické pojmy a jejich konsekvence v současné neurochirurgii. Plzeň. lék. Sborn. Suppl. 70, 1996: Brain trauma foundation and the Congress of Neurological Surgeons. Guidelines for the surgical management of traumatic brain injury. Neurosurg. 58 (Suppl.), 2006: Cooper D. J., Rosenfeld J. V., Murray L., Arabi Y. M., Davies A. R., D Urso P., Kossmann T., Ponsford J., Seppelt I., Reilly P., Wolfe R.: DECRA Trial Investigators; Australian and New Zealand Intensive Care Society Clinical Trials Group. Decompressive craniectomy in diffuse traumatic brain injury. N. Engl. J. Med. 364, 2011: Hutchinson P. J., Corteen E., Czosnyka M., Mendelow A. D., Menon D. K., Mitchell P., Murray G., Pickard J. D., Rickels E., Sahuquillo J., Servadei F., Teasdale G. M., Timofeev I., Unterberg A., Kirkpatrick P. J.: Decompressive craniectomy in traumatic brain injury: the randomized multicenter RESCUEicp study ( Acta Neurochir. Suppl. 96, 2006: Guidelines for Management of Ischaemic Stroke and Transient Ischaemic Attack The European Stroke Organisation (ESO) Executive Committee and the ESO Writing Committee. Cerebrovas. Dis. 25, 2008: Vahedi K., Hofmeijer J., Juettler E., Vicaut E., George B., Algra A., Amelink G. J., Schmiedeck P., Schwab S., Rothwell P. M., Bousser M. G., van derworp H. B., Hacke W.: DECIMAL, DESTINY, and HAMLET investigators. Early decompressive surgery in malignant infarction of the middle cerebral artery: a pooled analysis of three randomised controlled trials. Lancet Neurol. 6, 2007: Adresa autora: J. M. Alej Svobody 27, Plzeň 119

120

121 Plzeň. lék. Sborn., 79, 2013: PROJEKTY ŘEŠENÉ S ÚSTAVEM OVAVT L. Galek, technická spolupráce L. Bolek, M. Navrátil Oddělení výuky a aplikací výpočetní techniky LF UK v Plzni Na Lékařské fakultě v Plzni má e-learning poměrně dlouhou tradici. Již před sedmi lety se začalo s tvorbou elektronických materiálů publikovaných na fakultní síti. V průběhu času vzniklo nepřeberné množství výukových textů, které jsou v současné době dostupné v e-learningovém prostředí moodle. MOODLE (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment) je systém, který poskytuje nepřeberné množství modulů. Některé z nich jsou plně použitelné již ve výchozím stavu, jiné je potřeba upravit podle potřeby dané fakulty. A to je právě výzkumná činnost, kterou na ústavu OVAVTu provozujeme. Pro lepší pochopení našeho výzkumu můžeme moodle považovat za jakousi velikou knihovnu. V každé knihovně najdeme regály, ve kterých jsou roztříděny knížky, najdeme zde knihovníky, kteří knihy řadí, najdeme katalogy, které nám sdělují, kde co hledat, atd. Podobným způsobem je koncipovaný i MOODLE. Je složený z modulů, které vykonávají dílčí činnost v systému. Všechny dohromady poté tvoří celek, který umožňuje studentům virtuální studium. Výhod online studia oproti klasické papírové podobě je několik. Studenti se snadno dostanou k požadovaným materiálům, nejsou vázáni výpůjční dobou knihovny, nemusí čekat, až nějaký opozdilec navrátí vypůjčenou knihu, neřeší problémy se skladováním materiálů na poličkách. Hlavně se však můžou sami aktivně zapojit do výuky a to prostřednictvím diskusních fór, testů, které prověří jejich znalosti, atd. Jelikož se na Lékařské faklutě v Plzni e-learning používá ve velké míře, snažíme se do výzkumu v této oblasti investovat veliké úsilí. Naše výzkumná činnost již přinesla několik modulů, které mají studenti k dispozici. Pouze namátkou bych vybral například rozšíření modulu diskuzních fór o možnost skrýt nebo zobrazit jednotlivá vlákna v diskuzi, vývoj nového grafického prostředí nebo přepracování systému při přihlašování do volitelného kurzu určeného uchazečů o studium na Lékařské fakultě v Plzni. MATERIÁLY A METODY Abychom vytvořili kvalitní moduly, je pro nás důležitá zpětná vazba s uživateli. Pokud vytvoříme produkt, který ve výsledku budou používat 3 uživatelé, nemůžeme jej považovat za úspěšný. Provádíme proto výzkum 121

122 mezi jednotlivými uživateli a zjišťujeme jejich názory na daný modul. Analýza probíhá pomocí anonymně vyplňovaných anket nebo diskusních fór. Na základě získaných dat se vytvoří programátorský model modulu, který by měl být přijatelný pro co nejširší okruh potencionálních uživatelů. Ten s programátory z oddělení OVAVT prodiskutujeme, zaměříme se na možná úskalí při jeho řešení a nakonec se pustíme do vlastní realizace to jest psaní stovek až tisíc řádků zdrojového kódu. 122 VÝSLEDKY Cílem našeho výzkumu bylo a stále je přiblížit e-learning studentům. Snažíme se ukázat jeho výhody a pomocí nově vytvořených modulů přilákat co nejširší okruh uživatelů. Většina v současné době využívá internet ke stahování filmů či mp3. My bychom chtěli především ukázat, že internet poskytuje mnoho cenných výukových materiálů, které studentům umožní snazší pochopení probírané látky. Pokud chcete přilákat nové uživatele k moderním technologiím, musíte je něčím zaujmout. V tomto případě jsme se rozhodli přepracovat původní šedobílý design na modernější. Zvolili jsme kombinaci oranžové a hnědé v kombinaci s pestrými barevnými ikonami. Dále jsme se pustili do zdokonalování výukových materiálů. Doplnily jsme je o nové ilustrativní obrázky a ovladatelné animace. Provedli jsme řadu změn, abychom zjednodušili ovladatelnost moodle a to jak pro řadové uživatele, tak pro správce kurzů. Mezi naše zrealizované patří: 1. Přepracování přihlášky do elektronického internetového kurzu. Zde jsme upravili administrační rozhraní. Původně musel administrátor zjišťovat, který z uživatelů již zaplatil registrační poplatek a poté složitou cestou importoval nové uživatele do databáze. Nyní je administrace rozdělena na dvě části. První patří ekonomice, která označuje studenty, kteří již zaplatili. Druhá slouží správci, který pomocí jednoho tlačítka může vygenerovat několik uživatelských kont a snadno je poté importovat do databáze. 2. Vytvořili jsme modul forumcensorship. Ten vycházel z původního modulu diskuze, který byl doplněn o možnost nastavit viditelnost jednotlivých příspěvků (diskusních vláken). Toho lze využít například při komunikaci správce s jednotlivými uživateli. Pokud správce shledá diskuzi s daným uživatelem za přínosnou i pro ostatní uživatele, může nastavit její viditelnost na viditelná všem. 3. Spolupracujeme s výukovým portálem CEVA (centrum edukace a výzkumu Abbott), pro který jsme vytvořili několik registračních formulářů a rozhraní, pomocí kterého se dají schvalovat nově zaregistrované uživatele. 4. Vytvoření slovníku fyziologie, postaveného na platformě Wikipedie. Ten umožní studentům vyhledání pojmů, kterým zcela neporozuměli. Zároveň jsou jednotlivé pojmy propojeny pomocí hypertextových odkazů, takže lze plynule procházet mezi jednotlivými klíčovými slovy. 5. Byla vytvořena ovladatelná animace sklonu srdeční osy. Tu jsme implementovali do kurzu Elektrokardiografie. Animace umožňuje studentům sledovat, jak se projeví různý sklon elektrické srdeční osy na vykreslování křivky EKG a na velikosti vektoru v končetinovém svodu I.

123 Závěrem můžeme říci, že výše uvedené moduly jsou v současné době hojně využívány. Náš výzkumný záměr se tudíž vydařil a my máme radost, že si studenti postupně budují kladný přístup k e-learningu. SOUHRN Výzkumná činnost souvisí s modernizací a rozšiřováním e-learningu na Lékařské fakultě v Plzni. Na základě analýz dat získaných od studentů jsme se pustili do výzkumu modulů pro zjednodušení e-learningu. Předělali jsme stávající design MOODLE na nový moderní, rozšířili administrační rozhraní modulu pro přihlašování zájemců o studium na LFP, předělali stávající modul forum o možnosti nastavit viditelnost jednotlivých příspěvků, vznikl nový modul Fyziologický slovník postavený na bázi Wikipedie, doplnili jsme výukové kurzy o řadu animací a obrázků. Výsledky výzkumné činnosti ukazují, že rozvoj e-learningu je správným krokem k modernímu pojetí výuky. Projects solved with OVAVT department SUMMARY Research activities related to the modernization and expansion of e-learning at the Medical Faculty in Pilsen. Based on analysis of data obtained from students we have started the search of modules to facilitate e-learning. We reworked the existing design of MOODLE to a new modern, we expanded administration interface of module for entering competitors for LFP, we modified the current module forum on the ability to set the visibility of individual posts, we built a new module of Physiology Dictionary based on Wikipedia platform, we have added a numbe of animations and images to training course. Results of research show that the development of e-learning is a positive step towards the modern concept of teaching. LITERATURA 1. Castagnetto J., Rawat H., Schumann S., Scollo Ch., Veliath.: PHP programujeme profesionálně. Computer Press, Gilmore J. W.: Velká kniha PHP a MySQL. Zoner press, Adresa autora: L. G., Lidická 1, Plzeň 123

124

125 ZE ŽIVOTA FAKULTY

126

127 Prof. MUDr. RNDr. OTTO SLABÝ, DrSc. 100 LET OD NAROZENÍ ( ) Mezi letošní výročí věhlasných morfologů patří také nedožité sté narozeniny pana profesora Slabého, vynikajícího odborníka, spoluzakladatele plzeňské Lékařské fakulty Univerzity Karlovy a zakladatele a prvního vedoucího Histologicko-embryologického ústavu v Plzni. Prof. Slabý byl rodák z Havlíčkova Brodu, ale rodina žila léta v Berouně, kde také maturoval na gymnasiu a pak studoval a promoval v r na Lékařské fakultě v Praze. Hned po promoci se ještě zapsal ke studiu na Přírodovědeckou fakultu UK, uzavření českých vysokých škol za války mu sice zabránilo v regulérním studiu, ale díky enormnímu zájmu o přírodní vědy, zvláště o entomologii již v r byl promován i na RNDr. a přijat za asistenta do Embryologického ústavu LF UK v Praze. Evolučně-morfologické zaměření vedoucího ústavu prof. dr. Zdeňka Frankenbergera ovlivnilo akademický růst i habilitační práci mladého docenta Slabého, který byl již začátkem r pověřen založením vybudováním a vedením ústavu histologie a embryologie na Lékařské fakultě UK v Plzni, existující od r Doc. Slabý dokázal získat pro ústav postupně jak materiální vybavení (zčásti ze zrušené pražské německé fakulty a z akce UNRRA), tak i nadšené spolupracovníky, kterými byli MUDr. Zdeněk Charvát, přírodovědec Jaroslav Slípka, medici Miroslav Obručník, Karel Vostatek, Karel Kacerovský, Miroslav Matějka a laborantky Jelena Charvátová a Antonie Hlavsová. Od počátku ústavu byla iniciována a podporována docentem Slabým také intensivní vědecká práce. Zapojil všechny spolupracovníky i přátele do systematického sběru zárodků a plodů různých obratlovců tak, že postupně vznikala sbírka komparativně embryologického a teratologického materiálu, která svým rozsahem patřila k největším v Evropě. Klasické evolučně morfologické pojetí uplatňoval profesor Slabý (první doktor věd v Plzni) ve více než 160 pracích zaměřených na evoluční morfologii končetin a segmentaci hlavy, na vývoj čichového orgánu včetně prioritního nálezu Jacobsonova orgánu u ptačích zárodků i ve studiích o biologii hmyzu. Profesor Slabý byl vynikající vědeckých analytik, který kritizoval např. Haeckelův biogenetický zákon a formuloval pravidlo rekapitulace ancestrálních znaků, postupně redukovaných až ke prahu morfogeneze. Byl jedním z posledních českých encyklopedistů, znalcem srovnávací zoologie i výborným botanikem a odborníkem na floru alpínek s laskavým vztahem k přírodě i lidem. 127

128 Profesor Otto Slabý byl nejen všestranně vzdělaný vědec renesančního charakteru, ale i vzácně dobrý, skromný a statečný člověk. Byl moudrým školitelem a velkorysým oponentem různých prací a i kritické připomínky formuloval tak, aby byly povzbuzením k dalšímu bádání. Spolupracoval s řadou zahraničních akademických a univerzitních pracovišť, zejména s prof. Milanem Klímou z Univerzity J. W. Goetha ve Frankfurtu a byl i členem redakčních rad odborných periodik i vedení morfologických společností. Prof. Slabý rád poznával přírodu v různých regionech a v zahraničí působil 7 let jako vedoucí Histologicko-embryologického ústavu v alžírském Oranu. V Plzni jako přednosta ústavu působil prof. Slabý do r. 1979, ale i jako senior pokračoval v činnosti vědeckého pracovníka, publikoval a zajímal se stále o práci svých spolupracovníků a přátel. Rád oživil společná setkání výbornou hrou na klavír, dokázal i doprovázet liturgii hrou na varhany. Na pana profesora Slabého a jeho životní oporu, moudrou a obětavou paní Květu s láskou a úctou vzpomínají za někdejší i současné kolegyně a kolegy na ústavu i za studenty a přátele. Jitka Kočová a Jaroslav Slípka 128

129 90 LET prof. MUDr. MOJMÍRA PETRÁNĚ, CSc. Ve čtvrtek 28. března 2013 oslavil svých devadesát let prof. MUDr. Mojmír Petráň, CSc., přední český vědec a vynálezce konfokálního mikroskopu s dvojitým řádkováním. Jeho osobnost se utvářela již od dětství, kdy na něj měl velký vliv jeho otec, ruský legionář, neobyčejně sečtělý a přemýšlivý, který výběrem vhodné literatury, návštěvami muzeí a výlety do přírody formoval profil svého jediného syna. Mojmír se velmi brzy na - učil německy a tím, že letní prázdniny prožíval v pohraničních severovýchodních Čechách, získával v němčině zběhlost přímou konverzací s tamními obyvateli. Blahodárný vliv na jeho znalosti měli i jeho učitelé na žižkovském klasickém gymnáziu a také vědci z Národního muzea, Univerzity Karlovy i řada zapadlých vlastenců z českého i moravského venkova, se kterými se koncem třicátých let seznamoval na svých výletech do přírody. Kolem maturity v r nepříjemně onemocněl, načas musel přestat jezdit na kole a místo toho se více věnoval práci duševní. Gymnaziální znalosti latiny nyní využil k překladu několika básní a tento jazyk ho natolik zaujal, že se jím naučil i mluvit. Aby nebyl za protektorátu odveden do luftšucu, obstaral mu manžel jeho sestřenice práci v německé továrně na vojenskou elektroniku Ostmarkwerke ve Kbelích u Prahy. V zabraných bývalých Vojenských telegrafních dílnách zůstali vynikající technici, ba dokonce i vědecké osobnosti (J. Beneš, V. Petržilka, B. Dvořák, M. Petr), od kterých bylo možné se mnohému naučit. V této fabrice se Mojmír také naučil poznávat lidi, tajně studoval v čase ukradeném z práce pro okupanty a později začal i aktivně pracovat proti nim. Práce pro odboj mu později zabrala tolik času, že přestal chodit do zaměstnání, bydlel v tajné místnosti u své tety v Liliové ulici na Starém městě a zabýval se zcela jen odbojem proti okupantům. Za tuto odbojovou činnost byl v r vyznamenán československou vojenskou medailí Za zásluhy II. stupně. Hned po ukončení války v r začal Mojmír studovat medicínu na Univerzitě Karlově a v průběhu studií ještě praktikovat a přivydělávat si ve Státním zdravotním ústavu v Praze a v Ostravských kamenouhelných dolech opravováním ambulantních rentgenů pro depistáž tuberkulózy a zaprášení plic. Již během studií byl Mojmír ve studijním r. 1947/48 přijat prof. Z. Servítem do neurofyziologické laboratoře Fyziologického ústavu UK, aby tuto rodící se laboratoř zařídil a stále zveleboval. Ve spolupráci s J. Burešem a J. Zacharem napsal M. Petráň knihu Elektrophysiological Methods in Biological Research, která vyšla ve třech anglických vydáních (první v r. 1967) a byla přeložena do ruštiny, čínštiny a japonštiny. 129

130 Elektrofyziologii se M. Petráň věnoval až do roku 1960, kdy se rozhodl osamostatnit a dal se přáteli ze studií zlákat na Lékařskou fakultu UK v Plzni na Ústav lékařské fyziky, kde se též v r habilitoval prací na téma Hledání jiných než elektrických projevů nervového a svalového vzruchu. V zimě r pozval doc. Petráně na doporučení J. Bureše Robert Galambos na Yaleovu univerzitu do USA, aby pomohl pozorovat buňky v mozku při práci. Předpokládaná rutinní výzkumná práce však vůbec nevedla k cíli, ale vyžadovala nové netradiční řešení, které nakonec po delší době vyústilo k vynálezu konfokálního mikroskopu s dvojitým řádkováním, který byl s pomocí M. Hadravského realizován a patentován. Vynález konfokálního mikroskopu znamenal převrat v mikroskopických technikách a přispěl k bouřlivému rozvoji molekulární buněčné biologie. Na realizovaný mikroskop se brzy po r přijel do Plzně podívat slavný londýnský mikroskopický anatom Alan Boyde, kterému se mikroskop tak zalíbil, že si jej nechal vyrobit. M. Petráň s M. Hadravským mikroskop zavezli do Londýna a teprve tam se mikroskop dostal do povědomí široké vědecké veřejnosti. Při 150. výročí založení Royal Microscopical Society byl Petráň 15. června 1989 zvolen jejím čestným členem (dosud jediným československým) a též i českým členem redakční rady časopisu Journal of Microscopy. V r byl Petráň jmenován řádným profesorem pro obor biofyzika. Od r je členem České učené společnosti. V r u příležitosti vzniku samostatného československého státu ho prezident republiky vyznamenal medailí Za zásluhy o stát v oblasti vědy. V r byla dvojjazyčně vydána Keplerova latinská kniha Dioptice z r Autorem českého překladu je prof. Petráň, který v této práci využil své znalosti latiny i bohaté zkušenosti z optiky. Mojmír Petráň se již od svého mládí velmi zajímal o optiku a přístrojovou techniku. Stál u zrodu celostátní odborné sekce Jemná mechanika a optika při České strojnické společnosti ČSVTS, kde obětavě působil až do r a v současné době je stále činný v sekci Aplikovaná optika a mikroskopie České společnosti pro vědeckou kinematografii. Prof. Mojmír Petráň svou aktivní celoživotní vědeckou prací přispěl zásadním způsobem k pokroku vědy a techniky a zařadil se mezi nejvýznamnější české vědce a vynálezce. Přejeme prof. Petráňovi, aby mu zůstal i nadále jeho životní optimismus, duševní i tělesná svěžest. Těšíme se na přátelská a milá setkávání s ním i v dalších letech. Radim Chmelík, Jiří Komrska, Jiří Kršek a Pavel Veselý jménem kolektivu pracovníků Centra inovativní mikroskopie Ústavu fyzikálního inženýrství FSI VUT v Brně. 130

131 K SEDMDESÁTINÁM prof. RADIMA ČERNÉHO V plné síle a duševní svěžesti se dožívá významného životního jubilea prof. MUDr. Radim Černý, CSc., první profesor biochemie z řad absolventů a pedagogů LF UK v Plzni. Životní dráhu univerzálně nadaných jedinců obvykle určuje náhoda. V případě studenta Černého to bylo volné místo pomocné vědecké síly na Ústavu lékařské chemie, které rozhodlo o jeho celoživotní orientaci na biochemii. Píle, vynikající prospěch a také konkrétní výsledky studentské výzkumné činnosti otevřely čerstvě promovanému MUDr. Černému cestu do světa vědy, a to v podobě dvouletého pobytu na McGill University v kanadském Montrealu, který zprostředkoval na základě svých kontaktů přednosta ústavu doc. Habermann. Jubilant tak získal příležitost zapojit se do experimentální práce na renomovaném pracovišti, z výsledků získaných při studiu virové replikace vědecky profitovala i hostitelská instituce. Při obhajobě kandidátské práce MUDr. Černého v r na prestižním fóru Ústavu organické chemie a biochemie ČSAV se oponent prof. Jiří Doskočil, DrSc., nerozpakoval použít výraz dizertace světové úrovně. Se stejnou energií a důkladností, s jakou přistupoval k výzkumu, se dr. Černý zaměřil i na výuku studentů. Kultivovaný projev před publikem mu ostatně nebyl cizí jako divadelní nadšenec byl během studia zapojen do ochotnické herecké činnosti. Nepřekvapuje, že krátce po habilitaci na FVL UK v Praze v r. 1979, kde obhájil spis Transkripce replikační formy DNA bakteriofága S13, se stává docent Černý hlavním přednášejícím biochemie na Ústavu lékařské chemie a biochemie LF UK v Plzni. Stav, který trvá dodnes. Plánovaný roční pobyt na pracovišti nositele Nobelovy ceny Fredericka Sangera v Cambridgi, UK, nebyl v r povolen, uskutečnil se až v r. 1986, zredukovaný na 2 měsíce. Navzdory zkrácení se doc. Černému podařilo vstoupit do projektu sekvenace DNA lidského cytomegaloviru, a tím se stát spoluautorem publikace s téměř 1000 citačními ohlasy. Je přirozené, že doc. Černý býval pro svou preciznost a organizační schopnosti často vyzýván k převzetí nejrůznějších funkcí a úkolů, ke kterým by bylo možno mít z dnešního pohledu výhrady. Podobné návrhy se za totalitního režimu ovšem obtížně odmítaly, zejména pokud měl oslovený zájem udržovat kontakty se zahraničními pracovišti. V polistopadovém období přispívá doc. Černý významným dílem k zavedení výuky zahraničních studentů v angličtině a zahajuje spolupráci se švédskými výzkumnými institucemi (Karolinska Institutet, Center of Oral Biology, Stockholm). A i zde, v oblasti aplikované biochemie a molekulární biologie se propracovává k unikátním experimentálním výsledkům, např. k charakterizaci 131

132 proteinu s účastí na tvorbě zubní skloviny, nazvaného ameloblastin. Profesorské řízení pro obor lékařské chemie bylo zahájeno v r. 2005, návrh byl schválen na zasedání Vědecké rady 1. Lékařské fakulty UK v Praze. Vlastní jmenování proběhlo Prof. Černý již řadu let ochotně předává své zkušenosti při výchově mladých vědeckých pracovníků a věnuje se koordinaci grantových projektů. Je výraznou osobností české a slovenské biochemické komunity, několik funkčních období zastává funkci předsedy Českého národního komitétu pro biochemii a molekulární biologii a působí jako místopředseda České společnosti pro biochemii a molekulární biologii. K dokreslení osobnosti jubilanta je nutno zmínit i jeho osobní zájmy a koníčky. Již od gymnaziálních let projevuje hluboký zájem nejen o přírodovědecké obory, ale i o historii a současné společenské dění. Profesor dějepisu Velebil ještě dlouhá léta po maturitě navštěvoval svého oblíbeného studenta. Záliba v divadle a herectví byla již zmíněna jubilant opakovaně uvádí v údiv své okolí deklamací dlouhých pasáží z básní, her, oper, ale i ze svého oblíbeného Švejka. Kromě holdování vědeckému bádání a můzám byl však jako student také aktivním sportovcem-atletem, který se mohl pochlubit pozoruhodnými časy ve sprinterských disciplínách. Sportovního ducha si ostatně náš jubilant zachoval až do zralého věku, stále aktivně lyžuje a k aktivnímu sportu vedl i své dvě dcery, nyní lékařky a syna. Věříme, že profesor Černý se bude ještě dlouho podílet na výuce biochemie a na výchově začínajících biochemiků a bude i nadále obohacovat intelektuální klima našeho ústavu. Ad multos annos! Jaromír Kotyza 132

133 ŽIVOTNÍ JUBILEUM prof. MUDr. ONDŘEJE TOPOLČANA, CSc. Prof. MUDr. Ondřej Topolčan, CSc., se dožívá 11. července letošního roku významného životního jubilea. Rád bych na tomto místě připomenul některá data z profesního života této významné osobnosti akademické obce Lékařské fakulty UK a Fakultní nemocnice v Plzni. Prof. Topolčan se narodil v Plzni, kde vystudoval i Lékařskou fakultu a v r nastoupil ve Fakultní nemocnici jako její vědecký pracovník. Od r působil jako odborný asistent II. Interní kliniky, kde také v r úspěšně obhájil kandidátskou dizertační práci. V r byl habilitován docentem v oboru vnitřního lékařství a v r pak byl jmenován profesorem. Od r do r byl přednostou II. Interní kliniky. Od r působí jako náměstek ředitelky pro vědu a výzkum Fakultní nemocnice v Plzni a od téhož roku je členem Vědecké rady ministra zdravotnictví pro endokrinologii. V současnosti je vedoucím Úseku imunoanalýzy Oddělení nukleární medicíny Fakultní nemocnice v Plzni. Prof. Topolčan je aktivním členem nejen v domácích odborných společnostech, ale zastává i významné pozice v mezinárodních lékařských společnostech. Zastupuje Českou republiku ve společnosti European group of tumor marker, kde je členem tří pracovních skupin, je zástupcem České republiky a členem výkonného výboru The European Association for Predictive, Preventive and Personalised Medicine a kromě jiných společností je i členem prestižní American Society for Chemical Chemistry (?American Association for Clinical Chemistry?). Je členem redakčních rad 3 evropských a 2 amerických časopisů. Prof. Topolčan publikoval doposud jako první autor, nebo spoluautor celkem 275 vědeckých prací, z nich 65 v časopisech s IF. Je spoluautorem 3 monografií. Byl řešitelem nebo spoluřešitelem 12 projektů Interní grantové agentury MZ ČR a koordinátorem Výzkumného záměru onkologie MŠMT v létech Je řešitelem dvou projektů OPVK strukturálních fondů EU. Je autorem mnoha odborných přednášek na domácích a zahraničních odborných fórech. Za svou významnou životní vědeckou činnost v oblasti imunoanalýzy získal v r prestižní cenu Americké společnosti klinické biochemie Carl R. Jolliff Award for Lifetime Achievement in Clinical and Diagnostic Immunology. Prof. Topolčan vychoval dlouhou řadu mediků a studentů doktorandských studijních programů, kterým neváhal předat své dlouholeté klinické a vědecké zkušenosti. Řada jeho 133