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, březen 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 7 EXOKRINNÍ ANKREAS ENDOKRINNÍ ANKREAS 8 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. 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. - DIAGNÓZA DIABETES MELLITUS s HbA 1c Stanovení HbA 1c v plné krvi δ 13 C DB DECHOVÝ TEST s 13 C - GLUKÓZOU 15 HbA 1c > 48 mmol/mol HbA 1c > 48 mmol/mol + klinické příznaky = diagnóza DM HbA 1c mmol/mol Druhý nezávislý test stanovení HbA 1c HbA 1c mmol/mol Další postup dle hladiny glukózy a ogtt HbA 1c < 38 mmol/mol HbA 1c < 38 mmol/mol Vyloučení DM Diabetes mellitus - laboratorní diagnostika a sledování stavu pacientů Friedecký B., Kratochvíla J., Springer D. et al. Klin.Bioch.Metab. 2016, 24/1: 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: EXOKRINNÍ ANKREAS - SEKREČNÍ ACINY REGULACE ANKREATICKÉ SEKRECE TVORBA ŽLUČE 0.7 l/den SEKRETIN 17 ANKREATICKÉ ENZYMY ph OTIMUM α -AMYLÁZA LIÁZA FOSFOLIÁZA A 2 FOSFOLIÁZA B TRYSIN CHYMOTRYSIN KARBOXYETIDÁZA KALIKREINY Centroacinární buňky 18 CCK-Z ENZYMY ANKREATICKÁ ŠŤÁVA HCO 3-, VODA 2.0 l/den SECIFICKÁ STIMULACE HORMONY SEKRETIN CHOLECYSTOKININ = ANKREOZYMIN

4 ONEMOCNĚNÍ ANKREATU - ANKREATITIDA ONEMOCNĚNÍ ANKREATU - ANKREATITIDA Trvalé změny - NE MARSEILLE-ROME KLASIFIKACE ankreatitída Trvalé změny - ANO ALKOHOL 2 DIETNÍ CHYBA INFEKCE LÉKY TRAUMA Akutní pankreatitída Chronická pankreatitída ŽLUČOVÉ KAMENY 1 Kalcifikující Obstrukční Zánětlivá modified from: AKUTNÍ ANKREATITIDA - ATOGENEZE AKTIVAČNÍ KASKÁDA ANKREATU SOUŠTĚCÍ MECHANISMUS OŠKOZENÍ ACIN. BUNĚK BUNĚČNÁ AKTIVACE UVOLNĚNÍ MEDIÁTORŮ DŮSLEDKY, ROCESY ENTEROKINÁZA ALKOHOL ŽLUČ.KAMENY JINÉ AKTIVACE ACINÁRNÍHO TRYSINOGENU UVOLNĚNÍ ANKREATICKÝCH EMZYMŮ TRYSIN FOSFOLIÁZA DALŠÍ NEUTROFIL MONOCYT LYMFOCYT EITHEL IL1, IL6, IL8, IL10, IL11, TNF, NO, AF LOKÁLNÍ ABSCES NEKRÓZA SYSTÉMOVÉ ARDS ŠOK TRYSINOGEN TRYSIN TA RO CHYMOTRYSINOGEN CHYMOTRYSIN ROKARBOXYETIDÁZA KARBOXYETIDÁZA + + CAA 21 AF - LATELET ACTIVATING FACTOR TNF - TUMOR NECROSIS FACTOR-α 22 TA - TRYSINOGEN ACTIVATION ETIDE CAA - CARBOXYETIDASE B ACTIVATION ETIDE ACTIM ANCREATITIS DISTICK - TA TEST KOMLEX TRYSINOGEN - STI IMUNOCHROMATOGRAFICKÝ RAID TEST RO DETEKCI TRYSINOGENU 2 V MOČI MONOKLONÁLNÍ ROTILÁTKOU DOBA VYŠETŘENÍ - 5 MINUT CITLIVOST TESTU - 50 μg/l VÝROBCE - Medix Biochemica - Finland ancreas Apr;30(3): Chen YT, Chen CC, Wang SS, et al.: Rapid urinary trypsinogen-2 test strip in the diagnosis of acute pancreatitis. TRYSIN JE INHIBOVÁN ANCREATIC SECRETORY TRYSIN INHIBITOREM SCHONÝ INAKTIVOVAT AŽ 20% TRYSINU AC C-TERM SS MUTACE H 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. STI R117H 23 J Clin Gastroenterol Apr;34(4): Smotkin J, Tenner S.: Laboratory diagnostic tests in acute pancreatitis. 24 N-TERM from: Whitcomb DC.,

5 AKTIVAČNÍ KASKÁDA ANKREATU MARKERY AKUTNÍ ANKREATITIDY AUTOREGULAČNÍ INAKTIVACE AKTIVNÍHO TRYSINU AUTOREGULAČNÍ INAKTIVACE U H BLOKOVÁNA MUTACÍ ČASOVÝ ROFIL ELISA-elastáza Lipáza Amyláza RIA-elastáza 25 Copyright Science ress Internet Services 26 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 2 2 ENZYMY V SÉRU MAKROAMYLÁZA MARKERY AKUTNÍ ANKREATITIDY - MAKROAMYLÁZA AKTIVITA AMYLÁZY μkat/l V M = 6.5 SEARACE GELOVOU FILTRACÍ NA KOLONĚ SEHADEXU G-100 V A = CHYMOTRYSIN 4 ENZYMY V MOČI V 0 = ROKALCITONIN - MOLEKULÁRNÍ DATA ROKALCITONIN N-roCT Calcitonin Katacalcin štěpení endopeptidázou 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 29 30

6 CHRONICKÁ ANKREATITÍDA CHRONICKÁ ANKREATITÍDA HISTOLOGICKÝ OBRAZ CHRONICKÉ ANKREATITÍDY SEUDOCYSTA FIBRÓZA HISTOLOGICKÝ OBRAZ ANKREATU VÝVOD OSTRŮVEK KALCIFIKACE TUK ACINUS LITHIÁZA modified from: CHRONICKÁ ANKREATITÍDA CHRONICKÁ ANKREATITÍDA - DIAGNOSTIKA KLINICKÁ REVALENCE 7 : 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 33 CYSTICKÁ FIBRÓZA 1 : : 2500 ORODŮ 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%. Lankisch G. Curr Gastroenterol Rep Apr;6(2): Now that fecal elastase is available in the United States, should clinicians start using it? 34 KOMLEXNÍ DIAGNOSTIKA DIAGNÓZA, STAGING/GRADING, FOLLOW-U, MONITORING TERAIE 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 CHRONICKÁ ANKREATITÍDA - ZOBRAZOVACÍ METODY ERC ŠŇŮRA EREL CHRONICKÁ ANKREATITÍDA - ZOBRAZOVACÍ METODY ERC KALCIFIKACE WIRSUNGU 35 ERC KLASIFIKACE ANKREATITID ERC AILA MINOR D.WIRSUNGI D.SANTORINI 36 CT KALCIFIKACE WIRSUNGU

7 CHRONICKÁ ANKREATITÍDA - ZOBRAZOVACÍ METODY CHRONICKÁ ANKREATITÍDA - CHIRURGICKÁ LÉČBA 37 Chronic ancreatitis. Anthony N. Kalloo, Lynn Norwitz, Charles J. Yeo _pdfs/pancreas_biliary_tract/chronic_pancreatitis.pdf 38 Chronic ancreatitis. Anthony N. Kalloo, Lynn Norwitz, Charles J. Yeo _pdfs/pancreas_biliary_tract/chronic_pancreatitis.pdf ENDOSKOICKÝ MRC TEST - eft SUS. CH: BOLEST, RŮJEM, HUBNUTÍ, DM O 10 MINUTÁCH CCK SERUM TRYSIN, FELA NEBO SONO/US NEGATIVNÍ S-CCK, JINÝ ŘÍMÝ TEST, CT (NENÍ-LI FUNKČNÍ TEST) OZITIVNÍ TERAIE OZITIVNÍ OZITIVNÍ NEGATIVNÍ ERC, EUS 39 MRC ZOBRAZENÍ ANKREATU ODÁNÍ SINCALIDU, ANALOG CCK-8 Asp-Tyr(SO3H)-Met-Gly-Trp-Met-Asp-he-NH2 40 Chowdhury R.S., Aliment.harmacol.Therap.2003 NEGATIVNÍ JINÁ DIAGNÓZA NEŽ CH 100% 80% 60% KVANTITATIVNÍ ANALÝZA TUKŮ VE STOLICI REFERENČNÍ METODA EXOKRINNÍ FUNKCE ANKREATU SBĚR STOLICE - 72 hod. 40% FAT 72 hod. 20% 0% FELA 13-BT S-CCK TEST 13C-BT FELA FCHT FAT LUNDH LT BT-ABA SCCK 41 Boeck WG, Curr.Gastroent.Rep. 2001, 3:

8 SEKRETIN-ANKREOZYMIN TEST - GOLD STANDARD RAID SEKRETIN TEST - eft 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 Automated spectrophotometric bicarbonate analysis in duodenal juice compared to the back titration method. Erchinger F, Engjom T, Gudbrandsen OA, et al. ancreatology. 2016; 16(2): 231 MRC VÝOČET OBJEMU SEKRECE FUNKČNÍ TEST ANKREATICKÉ FUNKCE KORELACE FELA x q-mrc, 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 VE STOLICI SEKREČNÍ KAACITA GRADING CH 47 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 48 STANOVENÍ ELASTÁZY-I VE STOLICI Bioserv Fecal pancreatic Elastase 1 ELISA polyklonální protilátka ScheBo ancreatic Elastase 1 Stool Test monoklonální protilátka specificita pankreatického proteinu stabilita při pasáži GIT nereaguje na substituční preparáty FDA approved test

9 STANOVENÍ ELASTÁZY-I VE STOLICI STANOVENÍ ELASTÁZY-I VE STOLICI - ŘI CH FELA, ScheBoTech monoklonální Ab VZORKŮ STOLICE, ScheboTech x Bioserv ELISA SHODNÝ VÝSLEDEK TESTU ( scale) SHODA METOD JE OUZE 81.2% KORELAČNÍ KOEFICIENT - SEARMAN'S r = CH - A CH - B CH - C CH - D x nízká ELA normální FELA ,3 486, ,7 269, x nízká FELA normální ELA ELA, Bioserv polyklonální Ab VZORKŮ STOLICE ScheboTech ELISA KONTROL (NON-CH), 213 CH KLASIFIKOVÁNO A-B-C-D 80,2 EXOKRINNÍ ANKREATICKÁ INSUFICIENCE (EI) RESEKCE ANKREATU SUBSTITUČNÍ TERAIE kiu LIÁZY TERAIE OK NEÚSĚŠNÁ TH. KOMBINACE S I TERAIE OK ABA, LT, 13C-MTG TEST SE SUBSTITUCÍ TERAIE OK NEÚSĚŠNÁ TH. 51 Diagnosis and treatment of pancreatic exocrine insufficiency. Lindkvist B. World J Gastroenterol. 2013;19(42): Kahl S., Best ract.res.clin.gastro DG. MALABSORCE BAKT.ŘERŮSTÁNÍ JINÉ ŘÍČINY MS ŽÁDNÁ STIMULACE VE STOLICI SEKREČNÍ KAACITA GRADING CH 53 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 13 C - HIOLEIN 13 C - MIXED TRIGLYCERIDE 13 C - CHOLESTERYL OCTANOATE 13 C - TRIALMITIN 13 C - TRIOCTANOIN 13 C - STARCH 13 C-BzTyrAla 54 STEATORHEA > g/den INTRALUMINÁLNÍ LIOLÝZA SECIFICITA K ANKREATICKÉ LIÁZE VÝDEJ LIÁZY < 90 ku/hod ANKREAT. CHOLESTEROL ESTERÁZA STEATORHEA > 11 g/den MALABSORCE TUKŮ TKÁŇOVÉ OŠKOZENÍ, FIBRÓZA > 30% SEKRECE AMYLÁZY < 10% KORELACE s ABA testem

10 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 55 JATERNÍ β -OXIDACE 56 13Carbon mixed triglyceride breath test and pancreatic enzyme supplementation in cystic fibrosis Amarri S. et al.: Archives of Disease in Childhood 1997; 76: 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 DECHOVÝ TEST 13 C - MTG & 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 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 DECHOVÝ TEST 13 C - MTG & VE STOLICI cdr MTG (%) 100 μg/g CUT-OFF FELA: 200 μg/g NORMÁLNÍ 87.9 % ACIENTŮ CH-B NORMÁLNÍ HODNOTA MTG TESTU > 30.0 % CUT-OFF MTG: 30 % SOUBOR CH-B (n=33) BEZ KLINICKÝCH ROJEVŮ ZTRÁTY FUNKCÍ NEMAJÍ DIABETES, STEATORHOEU 0, FELA μg/g 60 Medline on-line nejnovější publikace římý link na MZČR Národní číselník

11 ON - LINE ZDROJE NA INTERNETU