PATOBIOCHEMIE PANKREATU ENDOKRINNÍ - EXOKRINNÍ. MUDr.Petr Kocna CSc.

Transkript

1 ATOBIOCHEMIE ANKREATU ENDOKRINNÍ - EXOKRINNÍ DIAGNOSTIKA ANKREATU AKUTNÍ, CHRONICKÁ ANKREATITÍDA EXOKRINNÍ FUNKCE ANKREATU ANKREATICKÉ ENZYMY V SÉRU, STOLICI DECHOVÉ TESTY MUDr.etr Kocna CSc. Seminář ÚLBLD, duben ENDOKRINÍ - EXOKRINNÍ ANKREAS ENDOKRINÍ - EXOKRINNÍ ANKREAS ENDOKRINNÍ ANKREAS EXOKRINNÍ ANKREAS 3 Human-Anatomy-hysiology-Of-ancreas.aspx 4 digestion/lecture.htm ENDOKRINÍ - EXOKRINNÍ ANKREAS ENDOKRINÍ - EXOKRINNÍ ANKREAS EXOKRINNÍ INSUFICIENCE 5 ENDOKRINNÍ ANKREAS EXOKRINNÍ ANKREAS The role of protein synthesis and digestive enzymes in acinar cell injury Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 10, (June 2013) 6 ENDOKRINNÍ INSUFICIENCE INSULIN GLUKAGON SOMATOSTATIN - ROTEIN α -AMYLÁZA LIÁZA FOSFOLIÁZA A 2 FOSFOLIÁZA B TRYSIN CHYMOTRYSIN KARBOXYETIDÁZA KALIKREINY

2 ENDOKRINÍ - EXOKRINNÍ ANKREAS ENDOKRINNÍ ANKREAS LANGERHANSOVY OSTRŮVKY EXOKRINNÍ ANKREAS ENDOKRINNÍ ANKREAS Robert Sorenson and Todd Clark Brelje University of Minnesota, USA Three color fluorescence confocal microscroscopic image of an isolated islet of Langerhans. The green cells are insulin containing beta cells, the blue cells are glucagon containing alpha cells and the red cells are somatostatin containing delta cells, gamma cells - pancreatic polypeptide protein. 7 8 HLADINA GLUKÓZY V KRVI SNÍŽENÁ ZVÝŠENÁ GLUKAGON INSULIN GLYKOGEN GLUKÓZA INSULINOVÝ RECETOR TE TRAMER 2α, 2β HORMON INSULIN RECETOR α - subunit GLUCOSE TRANSORTER GLUT-4 EXTRACELULÁRNÍ ROSTOR BUNĚČNÁ MEMBRÁNA RECETOR β - subunit AT AD CYTOSOL TYROSIN KINÁZA IRS - 1 INSULIN RECETOR SUBSTRATE Tyr FOSFORYLACE TRANSLOKACE GLUT-4 HOSHATIDYLINOSITOL 3-KINASE 12 AT Citrate lyase Fatty Acid Synthesis Glucose I3 I2 I3K SHC IRS1 Insulin Nck GLUT4 c-cbi CA Receptor Translocation I2 GLUT I3 4 IRS1/2 SHC tase1 AS Vesicl c-cbi e DK KC Rac Akt KB mtor Insulin Glycogen EAI GSK3 BAD Synthase p70s6k eif4eb FKHRL1 EEF2K H + BAD JNK eif2b S6 EEF2 eif4 GLUT4 Rab4 Lipid Raft Flotillin Translation Anti-apoptosis Gene Expression Receptor Internalization Translation INSULIN lnsulin Receptor athway GRB2 Crk Fyn EAI SOS Insulin Insulin Degradation & Receptor Dephosphorylation c-jun c-fos C SABiosciences GRB10 TR E H + Ras MEKs ERKs Gene Expression GT Raf Elk EBS

3 DIABETES MELLITUS I.TYU - IDDM, DESTRUKCE β-buněk LANGERHANSOVÝCH OSTRŮVKŮ β -buňky INSULIN α -buňky GLUCAGON δ -buňky GASTRIN SOMATOSTATIN β -buňky DESTRUKCE FIBRÓZA AUTOROTILÁTTKY β -buňky Laboratorní diagnostika a sledování stavu diabetu mellitu Česká společnost klinické biochemie ČLS JE a Česká diabetologická společnost ČLS JE Friedecký B. - δ 13 C DB DECHOVÝ TEST s 13 C - GLUKÓZOU EXOKRINNÍ ANKREAS SEKREČNÍ ACINY NON OBES DIAB NON - neobézní kontroly OBES - obézní kontroly DIAB - diabetici 2.typu δ 13 C(DOB) za90min 25 mg 13 C-glukózy Comparison of the [13C]Glucose Breath Test to the Hyperinsulinemic-Euglycemic Clamp When Determining Insulin Resistance Lewanczuk RZ, Breay W, Toth EL.: Diabetes Care 2004; 27: ANKREATICKÉ ENZYMY ph OTIMUM α -AMYLÁZA LIÁZA FOSFOLIÁZA A 2 FOSFOLIÁZA B TRYSIN CHYMOTRYSIN KARBOXYETIDÁZA KALIKREINY Centroacinární buňky REGULACE ANKREATICKÉ SEKRECE TVORBA ŽLUČE 0.7 l/den SEKRETIN CCK-Z ONEMOCNĚNÍ ANKREATU ANKREATITIDA ankreatitída MARSEILLE-ROME KLASIFIKACE ENZYMY ANKREATICKÁ ŠŤÁVA HCO 3-, VODA 2.0 l/den Trvalé změny - NE Akutní pankreatitída Trvalé změny - ANO Chronická pankreatitída Kalcifikující Obstrukční Zánětlivá 17 SECIFICKÁ STIMULACE HORMONY SEKRETIN CHOLECYSTOKININ, = ANKREOZYMIN 18

4 AKUTNÍ ANKREATITÍDA ALKOHOL ŽLUČOVÉ KAMENY 1 2 DIETNÍ CHYBA 3 4 INFEKCE 5 LÉKY 6 TRAUMA SOUŠTĚCÍ MECHANISMUS ALKOHOL ŽLUČ.KAMENY JINÉ AKUTNÍ ANKREATITIDA ATOGENETICKÉ SEKVENCE OŠKOZENÍ ACIN. BUNĚK AKTIVACE ACINÁRNÍHO TRYSINOGENU UVOLNĚNÍ ANKREATICKÝCH EMZYMŮ TRYSIN FOSFOLIÁZA DALŠÍ BUNĚČNÁ AKTIVACE NEUTROFIL MONOCYT LYMFOCYT EITHEL UVOLNĚNÍ MEDIÁTORŮ IL1, IL6, IL8, IL10, IL11, TNF, NO, AF DŮSLEDKY, ROCESY LOKÁLNÍ ABSCES NEKRÓZA SYSTÉMOVÉ ARDS ŠOK 19 modified from: 20 AF - LATELET ACTIVATING FACTOR TNF - TUMOR NECROSIS FACTOR-α AKTIVAČNÍ KASKÁDA ANKREATU ENTEROKINÁZA TRYSINOGEN TRYSIN + TA ACTIM ANCREATITIS DISTICK - TA TEST IMUNOCHROMATOGRAFICKÝ RAID TEST RO DETEKCI TRYSINOGENU 2 V MOČI MONOKLONÁLNÍ ROTILÁTKOU DOBA VYŠETŘENÍ - 5 MINUT CITLIVOST TESTU - 50 μg/l VÝROBCE - Medix Biochemica - Finland RO ancreas Apr;30(3): Chen YT, Chen CC, Wang SS, et al.: Rapid urinary trypsinogen-2 test strip in the diagnosis of acute pancreatitis. CHYMOTRYSINOGEN ROKARBOXYETIDÁZA 21 CHYMOTRYSIN KARBOXYETIDÁZA CAA TA - TRYSINOGEN ACTIVATION ETIDE CAA - CARBOXYETIDASE B ACTIVATION ETIDE + 22 Hepatogastroenterology Jul-Aug;49(46): Kylanpaa-Back ML, Kemppainen E, uolakkainen, et al. Comparison of urine trypsinogen-2 test strip with serum lipase in the diagnosis of acute pancreatitis. J Clin Gastroenterol Apr;34(4): Smotkin J, Tenner S.: Laboratory diagnostic tests in acute pancreatitis. KOMLEX TRYSINOGEN - STI AKTIVAČNÍ KASKÁDA - ATOLOGIE TRYSIN JE INHIBOVÁN ANCREATIC SECRETORY TRYSIN INHIBITOREM SCHONÝ INAKTIVOVAT AŽ 20% TRYSINU C-TERM AUTOREGULAČNÍ INAKTIVACE AKTIVNÍHO TRYSINU AUTOREGULAČNÍ INAKTIVACE U H BLOKOVÁNA MUTACÍ AC SS MUTACE H STI R117H 23 N-TERM from: Whitcomb DC., 24 Copyright Science ress Internet Services

5 MARKERY AKUTNÍ ANKREATITIDY ENZYMY V SÉRU MAKROAMYLÁZA 3 25 ČASOVÝ ROFIL ELISA-elastáza Lipáza Amyláza RIA-elastáza Keima V., Teich N., Reich A., Fiedler F., Mössner J. olyclonal pancreatic elastase assay is superior to monoclonal assay for diagnosis of acute pancreatitis Clinical Chemistry 1997, 43: AMYLÁZA CHYMOTRYSIN 4 ENZYMY V MOČI AKTIVITA AMYLÁZY μkat/l V M = 6.5 V 0 = 4.2 RŮKAZ MAKROAMYLÁZY SEARACE GELOVOU FILTRACÍ NA KOLONĚ SEHADEXU G-100 V A = 13.1 ROKALCITONIN - MOLEKULÁRNÍ DATA N-roCT Calcitonin 96 Katacalcin štěpení endopeptidázou ROKALCITONIN - ZÁKLADNÍ FAKTA CT JE 116-AMINOKYSELINOVÝ ROHORMON KALCITONINU SELEKTIVNĚ ODOVÍDÁ NA ROCES SYSTÉMOVÉ, SETICKÉ INFEKCE ČASNÁ A SOLEHLIVÁ DIAGNOSTIKA VZESTU ŘI SESI NENÍ ROVÁZEN VZESTUEM KALCITONINU VZESTU CT MŮŽE BÝT DETEKOVÁN JIŽ ZA 2-3 HODINY O ZAČÁTKU SETICKÉ INFEKCE SNADNÁ METODA DETEKCE IMMUNOCHEMICKY HISTOLOGICKÝ OBRAZ ANKREATU CHRONICKÁ ANKREATITÍDA OSTRŮVEK HISTOLOGICKÝ OBRAZ CHRONICKÉ ANKREATITÍDY VÝVOD TUK ACINUS 29 30

6 CHRONICKÁ ANKREATITÍDA FIBRÓZA SEUDOCYSTA CHRONICKÁ ANKREATITIDA KLINICKÁ REVALENCE 7 : CYSTICKÁ FIBRÓZA 1 : : 2500 ORODŮ KALCIFIKACE Gullo L., Eur. J. ediatrics 1997, Oct;156(10): Elastáza-1 ve stolici u dětí s cystickou fibrózou (cut-off level 132 mg/g) specificita je 100%, senzitivita je 96%. 31 LITHIÁZA modified from: 32 Lankisch G. Curr Gastroenterol Rep Apr;6(2): Now that fecal elastase is available in the United States, should clinicians start using it? DIAGNOSTIKA CHRONICKÉ ANKREATITÍDY ZOBRAZOVACÍ METODY ERC 95/ $ 5-10% EUS 96/65 700$ 0.1% CT 90/55 550$ ne US 80/50 200$ ne MRC 95/60 600$ ne KLINICKÁ VYŠETŘENÍ ANAMNÉZA, SUBJEKTIVNÍ OBJEKTIVNÍ NÁLEZ, EFEKT TERAIE CHRONICKÁ ANKREATITIDA ZOBRAZOVACÍ METODY ERC ŠŇŮRA EREL KOMLEXNÍ DIAGNOSTIKA DIAGNÓZA, STAGING/GRADING, FOLLOW-U, MONITORING TERAIE 33 LABORATORNÍ METODY S-CCK 95/75 400$ ne Trypsin 90/50 100$ ne LT 90/50 200$ ne FChT 85/35 100$ ne FELA 95/55 100$ ne METODA SENZITIVITA TĚŽKÉ/LEHKÉ FORMY CENA $ % KOMLIKACÍ 34 ERC KLASIFIKACE ANKREATITID ERC AILA MINOR D.WIRSUNGI D.SANTORINI CHRONICKÁ ANKREATITIDA ZOBRAZOVACÍ METODY CHRONICKÁ ANKREATITIDA ERC/RTG - DIAGNOSTIKA ERC KALCIFIKACE WIRSUNGU 35 CT KALCIFIKACE WIRSUNGU 36 Chronic ancreatitis. Anthony N. Kalloo, Lynn Norwitz, Charles J. Yeo _pdfs/pancreas_biliary_tract/chronic_pancreatitis.pdf

7 CHRONICKÁ ANKREATITIDA CHIRURGICKÁ LÉČBA SEKRETIN-ANKREOZYMIN TEST CCK - MRC, ENDOSCOIC FT O 10 MINUTÁCH CCK 37 Chronic ancreatitis. Anthony N. Kalloo, Lynn Norwitz, Charles J. Yeo _pdfs/pancreas_biliary_tract/chronic_pancreatitis.pdf 38 MRC ZOBRAZENÍ ANKREATU ODÁNÍ SINCALIDU, ANALOG CCK-8 Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-he-NH2 SUS. CH: BOLEST, RŮJEM, HUBNUTÍ, DM 100% 80% SERUM TRYSIN, FELA NEBO SONO/US NEGATIVNÍ S-CCK, JINÝ ŘÍMÝ TEST, CT (NENÍ-LI FUNKČNÍ TEST) 60% OZITIVNÍ TERAIE OZITIVNÍ OZITIVNÍ NEGATIVNÍ 40% 20% FELA ERC, EUS NEGATIVNÍ 0% 13-BT Chowdhury R.S., Aliment.harmacol.Therap.2003 JINÁ DIAGNÓZA NEŽ CH 13C-BT FELA FCHT FAT LUNDH LT BT-ABA SCCK 40 Boeck WG, Curr.Gastroent.Rep. 2001, 3: KVANTITATIVNÍ ANALÝZA TUKŮ VE STOLICI REFERENČNÍ METODA EXOKRINNÍ FUNKCE ANKREATU FAT 72 hod. S-CCK TEST SBĚR STOLICE - 72 hod. SEKRETIN-ANKREOZYMIN TEST ZS TEST, GOLD STANDARD ROVEDENÍ TESTU ZAVEDENÍ ŽALUDEČNÍ + DUODENÁLNÍ SONDY STIMULACE i.v. SEKRETIN + ANKREOZYMIN ODBĚR DUODENÁLNÍ ŠŤÁVY - FRAKCE DIAGNOSTICKÝ VÝZNAM GOLD STANDARD FUNKČNÍCH TESTŮ LABORATORNÍ TECHNIKA ANALÝZA DUODENÁLNHO OBSAHU STANOVENÍ AMYLÁZY, LIÁZY, BIKARBONÁTU VÝOČET VÝDEJE ANKREATICKÝCH ENZYMŮ REFERENČNÍ HODNOTY OBJEM ml/h, HCO mmol/h TRYSIN j/20 min AMYLÁZA j/20 min 41 42

8 MRC VÝOČET OBJEMU SEKRECE FUNKČNÍ TEST ANKREATICKÉ FUNKCE KORELACE FELA x QMRC, FELA x MTG korelace r = korelace r = Quantitative MRC assessment of pancreatic exocrine reserve and its correlation with faecal elastase-1 in patients with chronic pancreatitis Manfredi R. el al. Radiol med. - DOI /s Quantitative MRC assessment of pancreatic exocrine reserve and its correlation with faecal elastase-1 Manfredi R. el al. Radiol med Exocrine ancreatic Function Test 13C-Mixed Triglyceride Breath Test. Kocna,. et al.: ancreatology 2006; 6: 331 ŽÁDNÁ STIMULACE TESTY EXOKRINNÍ FUNKCE ANKRAETU NEŘÍMÁ STIMULACE STIMULAČNÍ OKRM SUBSTRÁT KUKUŘIČNÝ CHLÉB 20g RAMA ERORÁLNÍ ODÁNÍ ANALÝZA 13 C-MARKERU SUBSTITUČNÍ TERAIE STANOVENÍ CHYMOTRYSINU VE STOLICI NOVÁ TECHNOLOGIE DETEKCE ROTEINU OMOCÍ OLYKLONÁLNÍCH Ab KLASICKÁ ELISA 96 JAMEK NORMÁLNÍ HODNOTY > 6.4 µg/ml DIALAB / IMMUNDIAGNOSTIK Kód VZ: bodů VE STOLICI ANKREATICKÁ LIÁZA 250mg 13 C-MTG SUBSTITUČNÍ LIÁZA CHYMOTRYSIN CHROMOGENNÍ METODA NORMÁLNÍ HODNOTY 3-6 U/g SEKREČNÍ KAACITA GRADING CH 45 DIGESTIVNÍ FUNKCE TRÁVENÍ (TUKŮ) 46 Suc-Ala 2 -ro-he-pna Suc-Ala 2 -ro-he + pna ScheBo ancreatic Elastase 1 Stool Test monoklonální protilátka FELA, ScheBoTech monoklonální Ab 1200 STANOVENÍ ELASTÁZY-I VE STOLICI 277 VZORKŮ STOLICE, ScheboTech x Bioserv ELISA SHODNÝ VÝSLEDEK TESTU ( scale) SHODA METOD JE OUZE 81.2% KORELAČNÍ KOEFICIENT - SEARMAN'S r = specificita pankreatického proteinu stabilita při pasáži GIT nereaguje na substituční preparáty FDA approved test Bioserv Fecal pancreatic Elastase 1 ELISA x nízká ELA normální FELA 47 polyklonální protilátka x nízká FELA normální ELA ELA, Bioserv polyklonální Ab

9 STANOVENÍ ELASTÁZY-I VE STOLICI ŘI CH RESEKCE ANKREATU 1400 CH - A CH - B CH - C CH - D SUBSTITUČNÍ TERAIE kiu LIÁZY 1000 TERAIE OK NEÚSĚŠNÁ TH. 800 KOMBINACE S I ,3 486,4 TERAIE OK ,7 269,9 ABA, LT, 13C-MTG TEST SE SUBSTITUCÍ 0 80,2 TERAIE OK NEÚSĚŠNÁ TH VZORKŮ STOLICE ScheboTech ELISA KONTROL (NON-CH), 213 CH KLASIFIKOVÁNO A-B-C-D 50 Kahl S., Best ract.res.clin.gastro DG. MALABSORCE BAKT.ŘERŮSTÁNÍ JINÉ ŘÍČINY MS ŽÁDNÁ STIMULACE VE STOLICI SEKREČNÍ KAACITA GRADING CH 51 TESTY EXOKRINNÍ FUNKCE ANKRAETU NEŘÍMÁ STIMULACE ANKREATICKÁ LIÁZA DIGESTIVNÍ FUNKCE TRÁVENÍ (TUKŮ) STIMULAČNÍ OKRM SUBSTRÁT KUKUŘIČNÝ CHLÉB 20g RAMA ERORÁLNÍ ODÁNÍ ANALÝZA 13 C-MARKERU 250mg 13 C-MTG SUBSTITUČNÍ TERAIE SUBSTITUČNÍ LIÁZA 13 C - DECHOVÉ TESTY FUNKCE ANKREATU VOLBA SUBSTRÁTU 13 C - TRIOLEIN STEATORHEA > g/den 13 C - HIOLEIN INTRALUMINÁLNÍ LIOLÝZA 13 C - MIXED SECIFICITA K ANKREATICKÉ LIÁZE TRIGLYCERIDE VÝDEJ LIÁZY < 90 ku/hod 13 C - CHOLESTERYL ANKREAT. CHOLESTEROL ESTERÁZA OCTANOATE STEATORHEA > 11 g/den 13 C - TRIALMITIN MALABSORCE TUKŮ 13 C - TRIOCTANOIN TKÁŇOVÉ OŠKOZENÍ, FIBRÓZA > 30% 13 C - STARCH SEKRECE AMYLÁZY < 10% 13 C-BzTyrAla KORELACE s ABA testem 52 METABOLICKÉ ROCESY 13 C-MTG DECHOVÝ TEST s 13 C - MIXED TRIGLYCERIDY ANKREATICKÁ LIÁZA 1,3 DI - STEAROYL O CH 2 -O-C-(CH 2 ) 16 -CH 3 O 2 - ( 13 C) - OCTANOYL CH - O - 13 C-(CH 2 ) 6 -CH 3 O CH 2 -O-C-(CH 2 ) 16 -CH 3 13 CO 2 V DECHU cdr 13 C Control CyFi CF bez enzym.suplementace 2400 IU lipázy/kg/potravy 4800 IU lipázy/kg/potravy 5; 10 mg/kg 13 C-MTG cdr 6 hodin 53 JATERNÍ β -OXIDACE 54 13Carbon mixed triglyceride breath test and pancreatic enzyme supplementation in cystic fibrosis Amarri S. et al.: Archives of Disease in Childhood 1997; 76:

10 55 cdr 13 C DECHOVÝ TEST s 13 C - MIXED TRIGLYCERIDY A B C D CHRONICKÁ ANKREATITÍDA KATEGORIE A, B, C, D 250 mg 13 C-MTG cdr 6 hodin Exocrine ancreatic Function Test 13C-Mixed Triglyceride Breath Test. Kocna,., Vanickova, Z., Krechler, T., Lukas, M., Dosedel, J., Kohout,.: ancreatology 2006; 6: 331 cdr MTG (%) 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 13 C-MTG - DECHOVÝ TEST & FELA VE STOLICI 100 μg/g CUT-OFF FELA: 200 μg/g ATOLOGICKÝ NORMÁLNÍ CH-A CH-B CH-C CH-D NON-CH CUT-OFF MTG: 30 % 220 DECHOVÝCH TESTŮ 13 C-MTG 122 CH - 62 KONTROL (NON-CH) SHODA MTG & FELA % (170/212) 0, FELA μg/g 13 C-MTG - DECHOVÝ TEST & FELA VE STOLICI cdr MTG (%) 80,0 70,0 100 μg/g CUT-OFF FELA: 200 μg/g NORMÁLNÍ 87.9 % ACIENTŮ CH-B NORMÁLNÍ HODNOTA MTG TESTU > 30.0 % 60,0 50,0 40,0 30,0 CUT-OFF MTG: 30 % 20,0 10,0 SOUBOR CH-B (n=33) BEZ KLINICKÝCH ROJEVŮ ZTRÁTY FUNKCÍ NEMAJÍ DIABETES, STEATORHOEU 0, FELA μg/g 58 Medline on-line nejnovější publikace římý link na MZČR Národní číselník ON - LINE ZDROJE NA INTERNETU