UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE

Transkript

1 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 3. lékařská fakulta Disertační práce Praha 2011 MUDr. Miluše HENDRICHOVÁ

2 UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 3. lékařská fakulta Kvantifikace jaterních funkcí pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem Disertační práce Praha 2011 Autor: MUDr. Miluše Hendrichová Školitel: Prof. MUDr. Jiří Horák, CSc. Pracoviště: I. interní klinika 3. LF UK a FNKV, Praha

3 Poděkování Poděkování patří především: Prof. MUDr. Jiřímu Horákovi, CSc. mému školiteli, za odborné vedení v klinické praxi a v průběhu celého doktorského studia. Doc. MUDr. Filipu Málkovi, PhD. za odbornou pomoc a konzultace při řešení projektů týkajících se oboru kardiologie. Ing. Janě Vránové za statistické a grafické zpracování výsledků. Milušce Sedlákové za pomoc při laboratorním zpracování vzorků a všem ostatním, kteří se podíleli na realizaci mé disertační práce. Tato disertační práce vznikla s podporou výzkumného záměru 3. LFUK č. MSM a grantu České kardiologické společnosti z roku 2007.

4 OBSAH 1. ÚVOD SOUČASNÝ STAV PROBLEMATIKY A STARŠÍ METODY HODNOCENÍ JATERNÍCH FUNKCÍ Kvantifikace jaterních funkcí Child-Pughova klasifikace Chromoexkreční zkoušky Clearance kofeinu Galaktózový eliminační test Antipyrinový test Dechové testy se substráty značenými uhlíkem DECHOVÉ TESTY SE ZNAČENÝMI IZOTOPY Dechové testy s izotopem uhlíku 14 C Dechové testy s vodíkem H Dechové testy s izotopem uhlíku 13 C jejich současné využití Princip dechových testů Postup provádění dechových testů Dechové testy s izotopem uhlíku 13 C k hodnocení jaterních funkcí Aminopyrinový dechový test Dechový test s 13 C-ketoisokaproovou kyselinou (KICA) DECHOVÝ TEST S 13 C-METHACETINEM Provedení dechového testu s 13 C-methacetinem Hodnocení dechového testu s 13 C-methacetinem KVANTIFIKACE JATERNÍCH FUNKCÍ POMOCÍ DECHOVÉHO TESTU S 13 C-METHACETINEM U NEMOCNÝCH S JATERNÍ CIRHÓZOU Úvod do problematiky Cíle studie Soubor nemocných a metodika

5 5.4 Výsledky Diskuse Závěr DECHOVÝ TEST S 13 C -METHACETINEM V POROVNÁNÍ S CHILD-PUGH KLASIFIKACÍ A NĚKTERÝMI NEINVAZIVNÍMI BIOCHEMICKÝMI UKAZATELI Úvod do problematiky Cíle studie Soubor nemocných Metodika Výsledky Diskuse a závěr KVANTIFIKACE JATERNÍCH FUNKCÍ U NEMOCNÝCH SE SRDEČNÍM SELHÁNÍM Úvod do problematiky Poškození jater u nemocných s chronickým srdečním selháním Jaterní funkce u chronického srdečního selhání historie a současný stav Metabolické jaterní funkce u nemocných s chronickým srdečním selháním hodnocené pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem Cíle studie Soubor nemocných a metodika Výsledky Vztah metabolické jaterní funkce k ejekční frakci levé komory, velikosti srdečních oddílů a klasifikaci NYHA u pacientů s chronickým srdečním selháním Cíle studie Soubor nemocných a metodika Výsledky Vztah koncentrace NT-proBNP k parametrům metabolické jaterní funkce hodnocené pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem u pacientů s akutní dekompenzací chronického srdečního selhání

6 7.4.1 Hypotéza a cíle studie Soubor nemocných a metodika Výsledky Diskuse Závěry HODNOCENÍ JATERNÍ FUNKCÍ POMOCÍ DECHOVÉHO TESTU S 13 C -METHACETINEM U NEMOCNÉHO S OTRAVOU MUCHOMŮRKOU ZELENOU KAZUISTIKA Úvod do problematiky Otrava muchomůrkou zelenou Diagnostika Terapie Kazuistika Diskuse ZÁVĚR LITERATURA SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK PŘÍLOHY

7 1. ÚVOD Játra jsou vedle kůže a mozku největším orgánem lidského těla. Jsou strategicky situována v oběhovém systému, cestou vena portae je do nich přiváděna krev z nepárových orgánů břišní dutiny bohatá na živiny, ale obsahující také potencionálně toxické látky, jako jsou xenobiotika, toxiny a mikroorganismy střevního původu. Tímto svým centrálním umístěním zasahují prakticky do všech dějů, které se na úrovni organismu odehrávají. Kromě klíčové úlohy v intermediálním a energetickém metabolismu vykonávají celou řadu dalších funkcí, mezi něž patří tvorba a vylučování žluči, biotransformace většiny xenobiotik a řady látek endogenního původu, vaskulární funkce, imunitní funkce, tvorba, skladování a přeměna signálních molekul. Jaterní funkce lze jednoduše rozdělit do následujících kategorií: syntetické detoxikační a exkreční regulační imunologické zásobní energetický metabolismus Je ovšem jisté, že toto dělení je čistě popisné, ve skutečnosti se jednotlivé funkce do značné míry překrývají. Dodnes nelze zcela přesně určit, která z jaterních funkcí je k životu zcela nezbytná. To činí velmi problematickým i každý pokus o kvantifikaci jaterních funkcí, jehož snaha se táhne celou historií hepatologie. Klinicky využitelných výstupů je dnes ovšem velmi málo. Chronická onemocnění jater probíhají dlouhou dobu s minimem nespecifických symptomů než dospějí do konečného stadia s příznaky dekompenzace jaterních funkcí (ascites, ikterus, encefalopatie, kóma). 7

8 V klinické praxi rutinně využívané klasické jaterní testy (zejména aminotransferázy, bilirubin, alkalická fosfatáza a gamaglutamyltransferáza) a markery syntetické funkce jater (albumin, protrombinový čas) nejsou dostatečně senzitivní k hodnocení všech komplexních dějů, které se v hepatocytu odehrávají. Biochemické parametry jsou také velmi často ovlivněny komplikacemi jaterního onemocnění. Velkou snahou hepatologů je proto nalézt metodu, která bude přesně kvantifikovat jaterní funkce, bude nenáročná pro nemocné a ve svém důsledku bude použitelná i v prognostických aspektech. V následující práci předkládáme dosavadní zkušenosti s dechovým testem s 13 C- methacetinem, který jak se zdá, splňuje výše uvedená kritéria. V dnešní době jej lze považovat za test nejvhodnější. Nemá kontraindikace a poskytuje informaci o stupni funkčního poškození v celé škále jaterních nemocí. V předkládaných studiích se zabýváme hodnocením jaterních funkcí u nemocných s primárně jaterním poškozením (pacienti s cirhózou jater), a také nemocnými, jejichž základní onemocnění ve svém důsledku vede k poruše jaterních funkcí (pacienti se srdečním selháním). 8

9 2. SOUČASNÝ STAV PROBLEMATIKY A STARŠÍ METODY HODNOCENÍ JATERNÍ FUNKCE 2.1 Kvantifikace jaterních funkcí Snaha o kvantifikaci jaterních funkcí provází vývoj hepatologie nejméně posledních 50 let. Jak již bylo výše zmíněno, klinicky využitelných výstupů je jen velmi málo (Brockmoller 1994). Důvodů, proč se snažíme kvantifikovat jaterní funkce, je několik: posouzení funkční rezervy jater indikace a rozsah jaterní resekce indikace transplantace jater stanovení operačního rizika stanovení prognózy nemocného posouzení efektu terapie posudkové aspekty Childova-Pughova klasifikace Zlatým standardem a zatím nejčastěji používaným skórovacím systémem k hodnocení funkčního stavu jater je Childova-Pughova klasifikace. Hodnocení používá klinické i laboratorní ukazatele (tab. 2.1). Na základě těchto údajů je nemocný zařazen do funkční třídy A, B nebo C (Albert 1989). Nevýhodou této klasifikace je skutečnost, že je omezena jen na nemocné s jaterní cirhózou a vůbec nezohledňuje ostatní fáze jaterního postižení. Navíc primárně byla konstruována za 9

10 účelem odhadu operačního rizika pro pacienty s cirhózou jater, podstupujícími rozsáhlejší nitrobřišní operace. Tabulka 2.1: Childova-Pughova klasifikace Třída A B C prognóza relativně dobrá horší špatná bilirubin (µmol/l) < > 50 albumin (g/l) > < 30 ascites 0 reverzibilní ireverzibilní encefalopatie 0 minimální zřetelná protrombinový čas normální < 2,5 > 2,5 Pro potřeby jaterních transplantací se používá zejména ve Spojených státech tzv. MELD score (model for end-stage liver disease). Jeho výpočet zahrnuje i sérovou koncentraci kreatininu a vypočítá se: MELD skóre = (0,957 x 1n (koncentrace kreatininu v séru mg/dl) + 0,378 x 1n (koncentrace bilirubinu v séru mg/dl) + 1,120 x 1n (INR) + 0,643) x 10. MELD skóre se hodnotí na čtyřech úrovních: 10 nejlepší nejhorší Chromoexkreční zkoušky K chromoexkrečním zkouškám se používají látky, které jsou po nitrožilním podání vychytávány játry a vylučovány žlučí. Koncentrace příslušné látky se stanoví v séru 10

11 testované osoby nejčastěji kolorimetricky a další vzorek se odebírá po určité době, která je závislá na farmakokinetice dané látky. Poměr obou koncentrací odpovídá retenci látky v určitém čase (Figg 1995). K chromoexkrečním zkouškám se používal nejčastěji bromsulfoftalein (BSP) a indocyaninová zeleň (ICG). Alternativně lze použít i látek značených vhodným izotopem. V takovém případě se měří radioaktivita krevních vzorků, a nejedná se tedy o zkoušky skutečně chromoexkreční. Klasické použití bengálské červeně (RB) označené izotopem 131I bylo nověji nahrazeno deriváty kyseliny imadozoldioctové (IDA) označené izotopem technecia 99mTc. Vyšetření se nazývá cholescintigrafie a má při správném vyhodnocení aspekty funkční i morfologické. Kdysi běžně prováděné měřeni retence bromsulfoftaleinu bylo vzhledem k ojedinělým, ale i fatálně probíhajícím alergickým reakcím zcela opuštěno. Kinetika indocyaninové zeleně se na některých pracovištích dnes ještě vyšetřuje. Vylučování ICG je závislé na průtoku krve játry a k měření jaterní perfúze lze také clearance použít. Kinetika ICG dobře koreluje s Child-Pughovou klasifikací. Významnou předností ICG je její bezpečnost. Provedení testu je jednoduché, ale narážíme zde na problém opakovaných krevních odběrů. S jeho pomocí lze rozlišit pokročilost choroby u nemocných s cirhózou (Stremmel 1992) Clearance kofeinu Kofein je používán k fenotypizaci cytochromu P450 1A2 a jeho clearance lze využít i jako funkční jaterní test. Předností metody je, že koncentraci kofeinu lze stanovit i ve slinách, takže odpadá nutnost krevních odběrů. Kofein (1,3,7 trimetylxantin) je metabolizován téměř výlučně N-demetylací mikrosomálním enzymatickým systémem jater (cytochrom P448). Hladinu kofeinu ve slinách a v séru lze jednoduše stanovit pomocí enzymatické imunoeseje. Noční clearance kofeinu ve slinách dobře koreluje s clearancí v séru a také 11

12 s aminopyrinovým dechovým testem (Wahllander 1990). Jde o jednoduchou metodu k měření poruchy jaterní funkce. Ačkoliv se clearance kofeinu může u zdravých dobrovolníků značně lišit bylo zjištěno, že je schopna předpovědět dobu přežití cirhotiků (Jover 1997). Clearance kofeinu se ovšem snižuje s rostoucím věkem, indukcí metabolismu kouřením cigaret a metabolickou interferencí s některými léky, jako je cimetidin a perorální kontraceptiva. Clearance kofeinu je závislá na podané dávce, proto je nutné při opakovaném měření ji dodržet Galaktózový eliminační test Galaktóza je po perorálním podání částečně metabolizována na CO 2 a zčásti vyloučena do moči. Čím vyšší je odpad galaktózy do moči, tím horší je metabolismus galaktózy. Tento dříve populární test byl prakticky opuštěn Antipyrinový test Hodnotí mikrosomální jaterní funkce, zejména aktivitu cytochromu P450. Antipyrin je detekován ve slinách a v krvi za 24 hodin po perorálním podání Dechové testy se substráty značenými uhlíkem Dechové testy tvoří poměrně novou a použitím rozsáhlou skupinu metod ke kvantifikaci funkcí vyšetřovaného orgánu. Podrobněji o nic pojednává následující kapitola. 12

13 3. DECHOVÉ TESTY SE ZNAČENÝMI IZOTOPY 3.1 Dechové testy s izotopem uhlíku 14 C Dechové testy představují staronovou metodu v diagnostice některých chorob v gastroenterologii. Byly objeveny v 50. letech a do klinické praxe zavedeny v 70. letech. Zpočátku byla ale metoda vázána na použití radioaktivního izotopu uhlíku 14 C a testy proto mohly být prováděny pouze na specializovaných pracovištích (s ohledem na ionizující záření). Izotop uhlíku 14 C má dlouhý poločas rozpadu. Přestože dávka ionizujícího záření nebyla velká, testů se nemohly účastnit děti a těhotné ženy. Velkou výhodou všech dechových testů je jejich neinvazivita, vysoká senzitivita a specificita. Z radiohygienických důvodů je použití izotopu uhlíku 14 C v dnešní době téměř opuštěno (Krumbiegel 1985). Nahrazením izotopu 14 C neradioaktivním izotopem uhlíku 13 C v dechových testech v 80. letech byla dosavadní nevýhoda dechových testů překonána a došlo k nárůstu jejich využití při kvantifikaci metabolických funkcí organismu. 3.2 Dechové testy s vodíkem H 2 Dechové testy s měřením vodíku byly popsány již v 70. letech jako testy vhodné pro laktózovou intoleranci (Newcomer 1975) nebo stanovení motility tenkého střeva (Bond 1987). Koncentrace vodíku H 2 ve vydechovaném vzduchu stoupá přímo úměrně k hydrolýze podaného substrátu. Po podání testované látky jsou odebírány vzorky vydechovaného vzduchu a koncentrace H 2 je stanovena metodou plynové chromatografie. Vhodným substrátem je laktóza (k diagnostice laktózové intolerance), sacharóza, sorbitol či fruktóza. Aplikace H 2 dechových testů pokrývají širokou oblast využití. Kromě zmíněné diferenciální diagnostiky malabsorpčního syndromu je to syndrom bakteriálního přerůstání v tenkém střevě a stanovení motility gastrointestinálního traktu. 13

14 3.3 Dechové testy s izotopem uhlíku 13 C jejich současné využití V současné době jsou prakticky výhradně využívány testy na bázi izotopu uhlíku 13 C. Uhlík 13 C je přirozený, stabilní, neradioaktivní izotop. V přírodě se vyskytuje např. v cukrové třtině nebo v kukuřici (v lidském těle je izotop 13 C zastoupen zhruba v 1,1% z celkového množství uhlíku). Izotop uhlíku 13 C, kterým je substrát označen, tedy není pro organismus ničím cizorodým. V současné době je vypracována metodika pro několik skupin dechových testů: Testy na přítomnost Helicobacter pylori (test s 13 C-močovinou) Testy evakuace žaludku ( 13 C-kyselina oktanová, 13 C-acetát) Jaterní funkční testy ( 13 C-aminopyrin, 13 C-ketoisokapronová kyselina, 13 C-galaktóza, 13 C-methacetin, atd.) Pankreatické funkční testy ( 13 C-smíšené triacylglyceroly, 13 C-škrob, 13 C-triolein) Testy střevní absorpce ( 13 C-laktóza, 13 C-fruktóza) Testy střevní motility ( 13 C-xylosa, 13 C-laktulóza) Testy bakteriálního přerůstání ( 13 C-glykolová kyselina, 13 C-xylosa) Princip dechových testů Principem dechových testů je většinou perorální podání značeného substrátu izotopem ( 13 C, H 2 ), jeho následná metabolizace a detekce poměru značeného a neznačeného oxidu uhličitého ( 13 CO 2 : 12 CO 2 ) ve vydechovaném vzduchu (Obr. 3.1). Oxid uhličitý, jako konečný produkt většiny metabolických pochodů, je rychle vstřebán, dostává se do systémové cirkulace a tím i do plic, kde je vylučován ve vydechovaném vzduchu, ve kterém je následně stanoven. 14

15 Vydechovaný CO 2 je v tomto případě měřítkem rychlosti a efektivity metabolismu, resp. kapacity orgánových funkcí nebo intenzity bakteriálního kolonizace. Množství stabilního izotopu uhlíku 13 C se vyjadřuje hodnotou δ 13 C, vyjadřující vztah poměru 13 C/ 12 C k mezinárodně uznávanému standardu PDB, který má pro 13 C hodnotu 1,11237 %. Standardem PDB je primární referenční materiál pro měření přirozených změn obsahu izotopu uhlíku 13 C, stanoveného v uhličitanu vápenatém ze schránek křídových belemnitů rodu Belemnitella Americana z geologické formace Pee Dee v Jižní Karolině. Analytickým ukazatelem 13 C dechových testů může být změna poměru δ 13 C v definovaném čase, vztažená na výchozí hodnotu DOB (Delta Over Baseline) a vyjádřená v tisícinách jednotky (promile). Nejčastější výslednou hodnotou 13 C dechových testů je hodnota kumulativního výdeje cpdr vypočtená za definovaný čas testu a vztažená na molární množství podaného substrátu. Dalšími parametry může být pouze hodinová hodnota výdeje - PDR, nebo parametry vyjadřující kinetiku exkrece PET (Peak Excretion Time). Pro výpočet výdeje 13 C používá většina aplikací jednoduchý vztah produkce CO 2 vztažený na povrch těla, a koeficient 300 mmol CO 2 /hod/m2, který nezohledňuje věk ani pohlaví nemocného. Při hodnocení dechových testů je oxid uhličitý 13 CO 2 stanoven v poměru k oxidu uhličitému 12 CO 2 metodou hmotnostní spektrometrie (IRMS Isotope Ratio Mass Spectroscopy), infračervenou spektrometrií (NDIRS Non-Dispersive Isotope-selective Infrared Spectrometry), která je založena na rozdílném absorpčním maximu izotopu 12 C a 13 C v oblasti infračerveného spektra, nebo pomocí systému LARA (Laser Assisted Ratio Analyser), který je založen na optogalvanických vlastnostech laserového paprsku (Adamek 1999). 15

16 Obrázek 3.1 Princip dechových testů s izotopem uhlíku 13 C Postup provádění dechového testu Pacientovi, který je nalačno, se odebere první dechový vzorek (spodní plicní výdech viz níže). Po požití substrátu se další vzorky odbírají ve stanovených časových intervalech do připravených dechových sáčků (většinou hliníkových). Pre-analytická fáze testu zahrnuje především správný odběr vydechovaného vzduchu, tak aby odebraný vzorek vzduchu v sáčku obsahoval vzorek vzduchu s relativně nejvyšší možnou koncentrací CO 2, finální část výdechu (spodní výdech), s koncentrací odpovídající alveolárnímu vzduchu (obr. 3.2). Velkou výhodou těchto testů je fakt, že vyšetření je možné provést kdekoliv i v domácích podmínkách a odebrané vzorky je možné posílat i poštou. Sáčky se vzorky vzduchu nevyžadují žádné zvláštní skladování, stanovení je reprodukovatelné i po několika týdnech. 16

17 Testy jsou ekologické, snadno proveditelné, reprodukovatelné a velmi přesné. Vypovídací hodnota pro většinu z nich je %. Je možno vyšetřovat děti a těhotné ženy. Test je možné také kdykoliv a v jakémkoliv časovém intervalu opakovat. Obrázek 3.2 Analýza vydechovaného vzduchu 3.4 Dechové testy s izotopem uhlíku 13 C k hodnocení jaterních funkcí Posouzení funkce orgánu provádíme ve snaze stanovit závažnost onemocnění, odhadnout prognózu nemocného a případně posoudit efekt terapie. Játra plní v organismu celou řadu důležitých funkcí, jež můžeme vyšetřovat širokou paletou biochemických testů, avšak žádný z nich nemá schopnost posoudit celkový funkční stav jaterního parenchymu obdobně, jak je tomu u jiných orgánů (např. význam stanovení clearance kreatininu k posouzení funkce ledvin). Žádný z biochemických parametrů se nehodí k posouzení globální jaterní funkce, natož pak k odhadu tíže jaterního onemocnění nebo prognózy 17

18 nemocného. Biochemické parametry mohou být také ovlivněny přítomností komplikací jaterního onemocnění, které spoluurčují osud nemocného (portální hypertenze, redistribuce tekutin, jaterní encefalopatie, poruchy koagulace, renální selhání). Základní klinickou otázkou u nemocných s těžkým jaterním poškozením je správné stanovení prognózy nemocného a příp. nejvhodnější načasování transplantace. Dosud žádný z testů jmenovaných v kapitole 2 nemá významnější výhody než klasická a uznávaná Childova-Pughova klasifikace. Dechové testy s využitím izotopů uhlíku používají různé substráty s cílem posoudit rozdílné funkce hepatocytů. Prvním užitým substrátem byl aminopyrin k hodnocení mikrosomálních jaterních funkcí, tyto funkce je možné také hodnotit pomocí testu s fenacetinem, kofeinem, lidokainem, erytromycinem a methacetinem. Zatímco testy s fenylalaninem a galaktózou jsou využívány k hodnocení enzymatické aktivity cytosolu, methionin a kyselina ketoisokaproová hodnotí funkce mitochondrií (Festi 2005, Di Campli 2003). Přestože dechové testy k hodnocení jaterní funkce jsou používány již dlouho, dosud neexistuje konsensus o jejich využití v klinické praxi. Dechové testy s 13 C uhlíkem mají výhodu v jednoduchosti provedení, nevyžadují opakované odběry krve, jsou bezpečné, s nízkou variabilitou a jen okrajovou závislostí na hemodynamice. K hodnocení jaterních funkcí pomocí dechových testů se nejčastěji používají tyto substráty: 13 C-galaktóza: k hodnocení funkční kapacity jater již v raných stadiích hepatocelulárního karcinomu 13 C-aminopyrin: k posouzení jaterního metabolismu léčiv 13 C-methacetin: k posouzení demethylační a oxidační funkce hepatocytů 13 C-oktanoát sodný: hodnotí β-oxidaci v mitochondriích 13 C-ketoisokaproát: rozliší alkoholové od nealkoholového poškození jater 18

19 3.4.1 Aminopyrinový dechový test Dechový test s aminopyrinem se dá považovat za průkopníka v substrátech hodnocení jaterních funkcí (Giannini 2005). Plazmatická clearance aminopyrinu k posouzení jaterního metabolismu léků u zdravých osob je používána od roku Snaha o zjednodušení testu (eliminaci krevních odběrů) vedla v roce 1973 k označení aminopyrinu izotopem uhlíku 14 C. Látka byla podána laboratorním potkanům a ve vydechovaném vzduchu byl měřen 14 CO 2. Exkrece 14 CO 2 klesala po resekci jater a stoupala po podání látek indukujících mikrosomální systém P450 (fenobarbital, disulfiram). Na základě testování zdravých dobrovolníků se ukázalo, že procento 14 C-aminopyrinu vyloučeného jako 14 CO 2 koreluje s metabolickou clearance aminopyrinu. Ve snaze o eliminaci radiačního rizika byl v roce 1978 nahrazen izotop 14 C izotopem 13 C. U nemocných s jaterní cirhózou byla prokázána signifikantní korelace mezi aminopyrinovým dechovým testem, koncentrací sérového albuminu a protrombinovým časem. Aminopyrinový dechový test byl využíván jako velice vhodný prognostický ukazatel, ke sledování odpovědi na terapii např. u nemocných s chronickou hepatitidou C (Giannini 2002), k načasování transplantace a celkem úspěšně konkuroval Childově klasifikaci (Merkel 1992). Existují pouze dvě limitace v použití tohoto testu: riziko toxické reakce (zejména agranulocytózy) a možnost ovlivnění testu současným podáváním látek ovlivňujích aktivitu cytochromu P450 (Giannini 2002) Dechový test s 13 C-ketoisokaproovou kyselinou (KICA) Je založen na dekarboxylaci-ketoisokaproové kyseliny, která probíhá téměř výhradně v jaterních mitochondriích. Na mitochondrie působí řada toxických látek. Morfologická a 19

20 funkční alterace mitochondrií je klíčovým momentem rozvoje alkoholového poškození jater. Test s KICA je neinvazivním dechovým testem k vyšetření mitochondriálních jaterních funkcí. Antimitochondriální protilátky u primární biliární cirhózy test neovlivňují. Test je použitelný pro odlišení alkoholového a nealkoholového poškození jater ve stadiu steatózy, neodliší však rozvinutou jaterní cirhózu. 20

21 4. DECHOVÝ TEST S 13 C-METHACETINEM Dechový test s 13 C-methacetinem kvantifikuje demethylační a oxidační funkce hepatocytů a je používán k přesnému měření mikrosomální jaterní funkce (Matsumoto 1987). Jeho výhodou proti aminopyrinu je rychlá metabolizace a prakticky žádná toxicita. Methacetin se vyznačuje vysokou hepatální extrakcí a jeho metabolizace je tedy závislá na průtoku krve játry (Shirin 2008). Aminopyrin oproti tomu má nízkou jaterní extrakci a jeho kinetika je tedy na průtoku krve játry nezávislá. 13 C-methacetin (derivát paracetamolu) je podáván perorálně, po požití se vstřebává z trávicího traktu do krve a odtud se dostává portální žilou do jater. V endoplazmatickém retikulu hepatocytu dochází za účasti monoxygenázového systému cytochromu P 450 k demethylaci a oxidaci a tvorbě acetaminofenu a 13 CO 2 (obr. 4.1). Ten je vydechován, množství vydechovaného 13 CO 2, resp. poměru 13 CO 2 / 12 CO 2 je měřeno pomocí infračervené spektroskopie a test tak kvantifikuje mikrosomální jaterní funkce, které jsou dány aktivitou cytochromu P 450-1A2 (obr. 4.2). Některé práce ukazují, že dechový test s 13 C-methacetinem je schopen posoudit reziduální funkční masu hepatocytů u nemocných s různým stupněm jaterního poškození a odliší nejen zdravé jedince od nemocných s jaterním poškozením, ale také pacienty s chronickou hepatitidou a nemocné s jaterní cirhózou funkční třídy Child-Pugh A (Festi 2005). Další práce ukazují, že dechový test s methacetinem se s velkou výhodou využívá v transplantační medicíně, nejen k odhadu funkční rezervy hepatocytů nemocných čekající na transplantaci jater, ale také v posttransplantačním průběhu k odhalení časných komplikací (primární rejekce, dysfunkce štěpu). Dále v prvním týdnu po transplantaci přesně hodnotí nárůst jaterní funkce, která je daná reperfuzí jaterního štěpu (Petrolati 2003). 21

22 Dechový test s 13 C-methacetinem je metoda neinvazivní, neradioaktivní, s vysokou senzitivitou a specificitou. Vyšetření je rychlé, jednoduché a snadno proveditelné i v ambulantních podmínkách (Klatt 1997). 4.1 Provedení dechového testu s 13 C-methacetinem Pacient musí být před vyšetřením nalačno, během testu se může podávat pouze čistá neperlivá voda. Testovací nápoj obsahuje 75 mg 13 C-methacetinu rozpuštěného ve 200 ml vlažného neslazeného čaje nebo vody o teplotě mezi 30-40ºC. Methacetin je termolabilní a nápoje o vyšší teplotě by jej mohly zničit. Pro odběr vzorků vydechovaného vzduchu jsou komerčně vyráběny dechové dvojsáčky. Pacient vydechuje vzorky od 0. minuty (1. sáček) před požitím testovaného nápoje, dále po 10 minutách až do 120. minuty takzvaným spodním výdechem (jedná se o reziduální plicní objem po normálním výdechu mimo náustek). Testovací sáčky jsou následně vyhodnoceny infračerveným spektroskopem na přístroji IRIS II firmy Wagner (Brehmen). Obrázek 4.1 Metabolismus methacetinu v hepatocytech 22

23 Obrázek 4.2 Dechový test s 13 C-methacetinem - princip 4.2 Hodnocení dechového testu s 13 C-methacetinem Během vlastního zpracovávání výsledků od jednotlivých nemocných je hodnocena fyziologická produkce CO 2, která je vztažena k výšce a hmotnosti daného pacienta. Na základě těchto údajů získáváme dva základní parametry: kinetiku/dynamiku (maximální rychlost metabolismu), která je vyjádřena jako dávka 13 CO 2 /hodinu (dose/h) a celkovou kapacitu metabolických jaterních funkcí, která je vyjádřena kumulativním množstvím vyprodukovaného 13 CO 2 (cumulative dose). Jak ukazují následující obrázky, dechový test s 13 C-methacetinem rozdělí nemocné do tří kategorií, podle charakteru výsledné křivky odrážející tíži jejich jaterního poškození. 1) Normální křivka (obr. 4.3) jedinci bez prokazatelné poruchy jaterních funkcí 2) Stimulovaná křivka (obr. 4.4) jedinci, u nichž dochází k enzymatické indukci cytochromu P 450 např. pokračujícím abusem alkoholu (steatosa jater) nebo léky 3) Patologická křivka (obr.4.5.) jedinci s jaterním poškozením, typicky cirhózou 23

24 Obrázek 4.3 Normální křivka (žlutá linie vyjadřuje funkční kapacitu jater jedince odpovídajícího průměru zdravé populace modré linie) Obrázek 4.4. Stimulovaná křivka (žlutá linie vyjadřuje funkční kapacitu jater nemocného proti průměru zdravé populace modré linie) 24

25 Obrázek 4.5. Patologická křivka (žlutá linie opět vyjadřuje funkční kapacitu jater cirhotika proti průměru zdravé populace modré linie) 25

26 5. KVANTIFIKACE JATERNÍCH FUNKCÍ POMOCÍ DECHOVÉHO TESTU S 13 C-METHACETINEM U NEMOCNÝCH S JATERNÍ CIRHÓZOU 5.1 Úvod do problematiky Hodnocení jaterních funkcí je zásadní v péči o pacienta s onemocněním jater. V klinické praxi se dnes opíráme o výsledky fyzikálního vyšetření, zobrazovacích metod a biochemických testů. Přesto však tato pomocná vyšetření nejsou dostatečně sensitivní pro hodnocení komplexních dějů, které se v hepatocytu odehrávají (biosyntéza, biotransformace, metabolismus xenobiotik) (Festi 2005). Kvantifikace jaterních funkcí dosud narážela na problém opakovaných odběrů krve, nízkou specificitu sledovaných parametrů i riziko alergických reakcí při použití klasických chromoexkrečních testů. Zavedením dechových testů s použitím neradioaktivního izotopu 13 C umožňuje neinvazivní a velmi přesné měření jaterních funkcí. Ačkoliv použití dechových testů se zdá být podle některých prací kontroverzní, v posledních 10. letech narůstá jejich použití a zejména 13 C-methacetin představuje velmi vhodný substrát pro hodnocení jaterních funkcí. V předešlých studiích se ukázalo použití methacetinu jako výhodnější než dříve užívaný aminopyrin, zejména pro jeho rychlejší utilizaci a prakticky nulové nežádoucí účinky (Schneider 1978). Dávky používané pro účely dechového testu jsou mnohem nižší než terapeutické, proto nebyly doposud zaznamenány žádné vedlejší účinky. 26

27 5.2 Cíle studie Dechový test s 13 C methacetinem používáme na I. interní klinice 3. LF UK a FNKV od roku Do současnosti bylo touto metodou vyšetřeno zhruba 500 nemocných, z nichž 80% přestavuje skupina nemocných s jaterní cirhózou především etylické etiologie. Na počátku bylo naším cílem zjistit, jak přesně dokáže dechový test s 13 C-methacetinem kvantifikovat jaterní funkce a pokusit se tuto metodu zavést jako jeden z nástrojů v péči o nemocné s jaterní cirhózou. Dále jsme chtěli zjistit, který z časů měření v průběhu dechového testu dokáže nejlépe předpovědět sledovanou diagnózu (Hanley 1982). 5.3 Soubor nemocných a metodika Vyšetřovanou skupinu tvořilo 20 nemocných s dekompenzovanou jaterní cirhózou na podkladě alkoholového poškození jater, z toho bylo 14 mužů a 6 žen. Věkové rozložení bylo let, BMI Všichni nemocní byli zařazeni do funkční třídy podle Child- Pugha B-C. Jako kontrolní skupina bylo použito 10 zdravých dobrovolníků odpovídajícího věku a BMI bez jaterního poškození. U všech jedinců jsem vyšetřili metabolismus methacetinu značeného izotopem 13 C po perorálním podání v množství 75 mg. Ke stanovení byl použit infračervený analyzátor IRIS II. Statistická významnost byla testována pomocí nepárového Studentova t-testu. Ve všech časech měření ( min.) byla stanovena kumulativní množství vydechovaného 13 CO 2 (CD). Ke stanovení nejvhodnějšího hodnotícího času jsme použili ROC křivky (Receiving Operating Characteristic Curve) a spočítali AUC (Area Under the Curve) - plochu pod křivkou (příloha 12.5). Ke srovnání byl použit opět Studentův t-test. 27

28 5.4 Výsledky Stanovení kumulativních množství (CD) vydechovaného 13 CO 2 v jednotlivých časech měření ( min) je uvedeno v tab 5.1. Hodnoty CD jsou vyjádřeny v procentech (%). Grafické zpracování výsledků shrnují obr. 5.1 a 5.2, které ukazují rozdíly v množství vydechovaného 13 CO 2 (hodnoceného dose/h nebo cumulative dose) u nemocných s jaterní cirhózou proti kontrolní skupině. Tyto rozdíly jsou statisticky významné. Hodnoty nejlepších časů měření pomocí ROC křivek a AUC znázorňuje tab 5.2. Tabulka 5.1 Kumulativní dávka 13 CO 2 (%) v jednotlivých časových intervalech měření Čas (min) Kontroly Cirhotici Kumulativní dávka Průměr ± směrodatná odchylka ,72 ± 0,66 0,22 ± 0,23 5,63 ± 1,66 1,04 ± 0,79 9,62 ± 2,17 2,14 ± 1,51 12,91 ± 2,41 3,19 ± 2,10 17,96 ± 2,87 5,1 ± 3,02 20,93 ± 4,19 6,89 ± 3,81 25,24 ± 3,87 8,51 ± 4,66 27,97 ± 4,39 9,96 ± 5,52 P <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 Tabulka 5.2 Stanovení nejlepšího času měření pomocí ROC křivek (barevně jsou znázorněny statisticky významné výsledky) Kumulativní dávka 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min 60 min 80 min 100min 120min AUC Sensitivita Specificita Přesnost

29 Obrázek 5.1 Jaterní funkce u nemocných s cirhózou jater vyjádřená v dávce 13 CO 2 za hodinu (dose/h), odpovídající maximální rychlosti metabolismu hepatocytů v porovnání s kontrolní skupinou Obrázek 5.2 Jaterní funkce u nemocných s cirhózou jater vyjádřená v kumulativních množstvích vydechovaného 13 CO 2 (cumulative dose), odpovídající celkové kapacitě metabolických funkcí v porovnání s kontrolní skupinou 29

30 5.5 Diskuse Výsledky naší pilotní studie ukazují, že dechový test s 13 C-methacetinem snadno odliší funkční kapacitu jater zdravých jedinců od osob s jaterním postižením (cirhóza jater). Hodnocení pomocí ROC analýzy ukázalo, že nejvýhodnějším časem, který nejlépe predikuje sledovanou diagnózu vyjádřenou v kumulativních množstvích vydechovaného 13 CO 2 je minuta testu. U nemocných s chorobami jater jsou používána různá laboratorní vyšetření k hodnocení závažnosti jaterního postižení. K hodnocení morfologických změn na úrovni hepatocytu je klasicky indikována jaterní biopsie, k hodnocení integrity hepatocytu se hodí jaterní aminotransferázy a k hodnocení syntetické funkce jater potom sérová hladina albuminu a protrombinový čas. Tyto testy se dají klasifikovat jako statické, protože hodnotí daný marker v jednom čase. Žádný z nich ovšem není schopen odhadnout funkční rezervu hepatocytů jako známku dynamiky progrese jaterního onemocnění. Zdá se, že dechové testy se substráty značenými izotopem uhlíku 13 C by tento problém mohly vyřešit, avšak přesto, že jejich použití bylo již popsáno v mnoha studiích, nenalezly zatím v klinické praxi pevné místo. Některé práce porovnávají výsledky dechového testu s 13 C-methacetinem s laboratorními parametry jaterní dysfunkce jako např. se sérovými hladinami primárních žlučových kyselin a zdá se, že obě metody jsou velmi přesné v předpovědi rozvoje jaterního selhání (Festi 2005). S obrovským rozvojem transplantační medicíny jsou také v oblasti transplantace jater hledány metody ke kvantifikaci jaterních funkcí. Některé práce demonstrují, že dechový test s 13 C-methacetinem velice přesně a včas hodnotí pokles jaterní funkce jako časnou komplikaci po transplantaci jater (dysfunkce štěpu) v době, kdy ještě nenacházíme klinický 30

31 korelát ani odezvu v klasicky používaných laboratorních testech (sérové hladiny bilirubinu, amonémie, aktivita aminotransferáz, protrombinový čas atd.) (Petrolati 2003). Nicméně, i s ohledem na dostupné studie (Festi 2005, Petrolati 2003), Childova-Pughova klasifikace se stále řadí na první místo v kvantifikaci jaterních funkcí, přestože zcela nereflektuje funkční rezervu hepatocytů a některá měření jako např. hodnocení stupně jaterní encefalopatie a ascitu jsou založena na subjektivním vnímání nebo jsou zkreslena konkomitantní terapií (např. intravenózní infúze albuminu). 5.6 Závěr Dechový test s 13 C-methacetinem jednoduše kvantifikuje metabolickou kapacitu jater danou aktivitou cytochromu P450 a jednoznačně odlišuje cirhotiky od zdravých osob. Jeho využití v indikaci jaterních resekcí, transplantací jater či pro metabolické nebo farmakokinetické studie vyžaduje vyšetření většího souboru nemocných. Mikrosomální jaterní funkce hodnocená pomocí dechového testu s 13 C methacetinem je nejlépe predikována v minutě vyšetření. Tato práce vznikla s podporou výzkumného záměru 3. LF UK MSM

32 6. DECHOVÝ TEST S 13 C-METHACETINEM V POROVNÁNÍ S CHILDOVOU-PUGHOVOU KLASIFIKACÍ A NĚKTERÝMI NEINVAZIVNÍMI BIOCHEMICKÝMI UKAZATELI 6.1 Úvod do problematiky Prognóza a řízení terapie u nemocných s chronickým postižením jater vyžaduje znalost tíže poškození jaterního parenchymu a také jeho progresi. Jaterní biopsie, která je doposud zlatým standardem v určení stadia jaterního onemocnění od fibrózy až po cirhózu, je výkonem invazivním, spojeným s určitým rizikem morbidity i mortality (Bravo 2001). Navíc vzorek odebraný při jaterní biopsii nemusí být vždy reprezentativní a odpovídající převažujícímu stupni jaterní léze. Proto se stále vyvíjejí neinvazivní alternativní metody, které přesně určí stupeň jaterní fibrózy nebo cirhózy. Určení stupně jaterní léze má význam především prognostický, dále také v mnohých případech rozhoduje o zahájení terapie např. u nemocných s chronickými virovými hepatitidami nebo u nemocných s nealkoholovým postižením jater (NAFLD). V předešlé studii bylo prokázáno, že dechový test s 13 C-methacetinem přesně odliší nemocné s jaterní cirhózou od nemocných bez jaterního poškození. Doposud však nebylo známo, zda dechový test s 13 C-methacetinem dokáže rozlišit různá stadia jaterního postižení. 6.2 Cíle studie Jedním z cílů dizertační práce bylo stanovit diagnostickou schopnost, tj. určit diskriminační a klasifikační sílu dechového testu s 13 C-methacetinem a také určit, ve kterém časovém 32

33 intervalu vyšetření je tato diagnostická síla největší. Naším cílem bylo také porovnat diagnostickou schopnost dechových testů v jednotlivých časových intervalech s klasickou Childovou-Pughovou klasifikací a s hodnotami tradičních tzv. jaterních testů ALT, AST, ALP, GMT a celkového bilirubinu. Pokusili jsme se zjistit, zda existuje statisticky významný rozdíl v naměřených hodnotách dávky a kumulované dávky 13 C methacetinu diagnostickým přístrojem IRIS mezi různými skupinami pacientů, rozdělených podle diagnóz, a to ve všech časových intervalech, popřípadě ve kterých časových intervalech je tento rozdíl největší, čili který časový okamžik má největší diagnostickou sílu. K tomuto cíli jsme použili analýzu rozptylu při jednoduchém třídění, označovanou také jako ANOVA (z anglického analysis of variance ) s následujícím Bonferroniho Šidákovým testem, který patří do technik vícenásobného porovnávání. Ke statistickému zpracováni jsme použili profesionální statistický program STATISTICA verze 9 (firmy Statsoft Inc.), a to metodu ANOVA. 6.3 Soubor nemocných Měření jsme provedli celkem u 103 pacientů. 1. skupinu tvořili pacienti bez závažného onemocnění kontrolní skupina (N = 37), 2. skupinu tvořili pacienti s dekompenzovaným srdečním selháním DSS (N = 14) a poslední skupinu tvořili pacienti s cirhózou (N = 52), které jsme dále rozdělili podle Child-Pugh klasifikace na 3 skupiny: 3. skupina Child-Pugh A (N = 10), 4. skupina Child-Pugh B (N = 28) a poslední 5. skupina Child-Pugh C (N = 14). U všech pacientů byla provedena základní laboratorní vyšetření (AST, ALT, GMT, ALP, bilirubin, INR). Naším cílem bylo zjistit, zda je dechový test s 13 C-methacetinem schopen rozlišit i mezi těmito skupinami pacientů. 33

34 6.4 Metodika Dechový test jsme provedli tak, jak je popsáno výše. Výsledky jsme hodnotili pomocí analýzy rozptylu. Ve své práci jsme použili tři analýzy rozptylu. 1. Nejprve jsme spočítali analýzu rozptylu s následným simultánním testováním pouze pro tři skupiny pacientů s cirhózou, kteří byli rozděleni podle klasifikace Child-Pugha: A vs B vs C. 2. Dále jsme provedli ANOVu pro tři skupiny pacientů: Kontroly vs DSS vs Cirhóza 3. A nakonec jsme spočetli ANOVu pro všech pět skupin: Kontroly vs DSS vs A vs B vs C 6.5 Výsledky Výsledky analýzy rozptylu jsou postupně uvedeny v tabulkách 6.1, 6.2, 6.3. Grafy průměrů s odchylkami pro všechny tři případy analýz vidíme na obrázcích pro dávku/h[%] a pro kumulovanou dávku [%] obsahu CO2 ve vydechovaném vzduchu. 34

35 Tabulka 6.1: Výsledky ANOVA testu porovnání tří skupin pacientů Child-Pugh A (N = 10) vs. Child-Pugh B (N = 27) vs. Child-Pugh C (N = 14). Statisticky významné výsledky jsou vyznačeny červeně. Časové okamžiky s největší rozlišovací schopností jak pro dávku/h [%] tak pro kumulovanou dávku [%] jsou vyznačeny barevně. Proměnná F p Welchovo F p Bilirubin 2,217 0, ,306 0, ALT 0,634 0, ,938 0, AST 1,758 0, ,949 0, ALP 2,605 0, ,620 0, GMT 1,630 0, ,007 0, D10 7,172 0, ,771 0, D20 9,393 0, ,616 0, D30 7,540 0, ,830 0, D40 6,973 0, ,419 0, D50 5,756 0, ,681 0, D60 5,336 0, ,832 0, D80 5,130 0, ,670 0, D100 3,398 0, ,594 0, D120 2,687 0, ,048 0, CD10 7,172 0, ,771 0, CD20 8,580 0, ,209 0, CD30 9,029 0, ,234 0, CD40 8,807 0, ,947 0, CD50 8,480 0, ,277 0, CD60 8,158 0, ,577 0, CD80 7,749 0, ,646 0, CD100 7,416 0, ,733 0, CD120 7,079 0, ,880 0, Pomocí Bonferroniho testu jsme našli statisticky významný rozdíl mezi skupinami pacientů pro následující časové okamžiky: Dávka: 10. minuta Child-Pugh A vs C; 20. minuta A vs. B, A vs. C, B vs. C; 30., 40. a 50. minuta A vs. C a B vs. C; 60. minuta A vs. C; 80. minuta A vs. C a B vs. C; a nakonec 100. minuta A vs. C. 35

36 Kumulovaná dávka: 10. a 20. minuta A vs. C; 30. minuta A vs. B, A vs. C a B vs. C; 40. až 120. minuta A vs. C a B vs. C. Tabulka 6.2: Výsledky ANOVA testu porovnání tří skupin pacientů Kontroly (N = 37) vs. DSS (N = 14) vs. Cirhóza (N = 52). Statisticky významné výsledky jsou vyznačeny červeně. Časové okamžiky s největší rozlišovací schopností jak pro dávku/h [%] tak pro kumulovanou dávku [%] jsou vyznačeny barevně. Proměnná F p Welchovo F Bilirubin 6,375 0, ,850 0, ALT 1,579 0, ,675 0, AST 11,655 0, ,468 0, ALP 2,776 0, ,991 0, GMT 5,242 0, ,360 0, D10 27,500 0, ,004 0, D20 33,192 0, ,931 0, D30 29,092 0, ,136 0, D40 26,450 0, ,305 0, D50 24,797 0, ,257 0, D60 23,157 0, ,049 0, D80 21,344 0, ,951 0, D100 15,536 0, ,944 0, D120 13,783 0, ,934 0, CD10 27,500 0, ,004 0, CD20 31,800 0, ,467 0, CD30 34,021 0, ,571 0, CD40 34,452 0, ,649 0, CD50 34,454 0, ,100 0, CD60 34,113 0, ,979 0, CD80 33,001 0, ,934 0, CD100 31,834 0, ,760 0, CD120 30,734 0, ,605 0, p Výsledky simultánního tetování Bonferroniho test: Dávka: 10. minuta Kontroly vs. Cirhóza, DSS vs. Cirhóza; 20. minuta Kontroly vs. DSS, Kontroly vs. Cirhóza a DSS vs. Cirhóza; následující 30. až 120. minuta Kontroly vs. Cirhóza, DSS vs. Cirhóza 36

37 Kumulovaná dávka: 10. minuta Kontroly vs. Cirhóza, DSS vs. Cirhóza; 20. minuta Kontroly vs. DSS, Kontroly vs. Cirhóza a DSS vs. Cirhóza; následující 30. až 120. minuta Kontroly vs. Cirhóza, DSS vs. Cirhóza Tabulka 6.3: Výsledky ANOVA testu porovnání pěti skupin pacientů Kontroly (N = 37) vs. DSS (N = 14) vs. Child-Pugh A (N = 10) vs. Child-Pugh B (N = 27) vs. Child-Pugh C (N = 14). Statisticky významné výsledky jsou vyznačeny červeně. Časové okamžiky s největší rozlišovací schopností jak pro dávku/h [%] tak pro kumulovanou dávku [%] jsou vyznačeny barevně. Proměnná F p Welchovo F Bilirubin 5,521 0, ,026 0, ALT 1,230 0, ,948 0, AST 7,699 0, ,818 0, ALP 2,169 0, ,874 0, GMT 4,025 0, ,514 0, D10 18,591 0, ,953 0, D20 24,387 0, ,257 0, D30 21,749 0, ,178 0, D40 19,606 0, ,214 0, D50 17,175 0, ,696 0, D60 16,072 0, ,291 0, D80 15,376 0, ,801 0, D100 10,437 0, ,781 0, D120 8,984 0, ,000 0, CD10 18,591 0, ,953 0, CD20 22,388 0, ,442 0, CD30 24,758 0, ,126 0, CD40 25,494 0, ,980 0, CD50 25,575 0, ,372 0, CD60 25,233 0, ,027 0, CD80 24,318 0, ,784 0, CD100 23,364 0, ,867 0, CD120 22,402 0, ,476 0, p Výsledky simultánního testování Bonferroniho test: 37

38 Dávka: 10. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs C, DSS vs. C, A vs. C; 20. minuta Kontroly vs. DSS, Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. C, A vs. C; 30. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. B, DSS vs. C, A vs. C; 40. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. B, DSS vs. C, A vs. C, B vs. C; 50. a 60. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. C, A vs. C; 70. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. B, DSS vs. C, A vs. C; 80. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. B, DSS vs. C, A vs. C, B vs. C; 100. a 120. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. C Kumulovaná dávka: 10. a 20. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. C, A vs. C; 30. a 40. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. B, DSS vs. C, A vs. C; 50. až 120. minuta Kontroly vs. B, Kontroly vs. C, DSS vs. B, DSS vs. C, A vs. C, B vs. C Obrázek 6.1 Porovnání nemocných s cirhózou jater Child-Pugh A vs. B vs. C pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem (dose/h) 38

39 Obrázek 6.2 Porovnání nemocných s cirhózou jater Child-Pugh A vs.b vs.c pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem (cum. dose) Obrázek 6.3 Porovnání nemocných s chronickým srdečním selháním, nemocných s jaterní cirhózou a kontrol vyšetřených pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem (dose/h) 39

40 Obrázek 6.4 Porovnání nemocných s chronickým srdečním selháním, nemocných s jaterní cirhózou a kontrol vyšetřených pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem (cum. dose) Obrázek 6.5 Porovnání všech skupin nemocných testovaných pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem (dose/h) 40

41 Obrázek 6.6 Porovnání všech skupin nemocných testovaných pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem (cumulative dose) 6.6 Diskuse a závěr Analýza rozptylu ANOVA, se nejčastěji používá jako samostatná technika pro porovnání průměrů sledovaných veličin mezi nezávislými soubory, pokud je počet těchto souborů větší než 2, anebo také jako postup umožňující nalezení zdrojů variability v lineárních statistických modelech. Analýzu rozptylu můžeme v mnoha případech považovat za speciální případ regresní analýzy. Analýza rozptylu je založena na představě, že celková variabilita (proměnlivost, rozptýlení, disperze), se kterou kolísají hodnoty sledované náhodné veličiny kolem střední hodnoty, je dána kombinací rozptylů mezi skupinami a uvnitř skupin. Tuto variabilitu dále dělíme na složku objasněnou (známý zdroj variability) a složku neobjasněnou, o které předpokládáme, že je náhodná. 41

42 Pro vyhodnocení, zda je variabilita mezi skupinami dostatečně velká v porovnání s variabilitou uvnitř těchto skupin, používáme F-test. Podaří-li se prokázat statistická významnost jednotlivých efektů, zajímá nás obvykle, zda a jak můžeme průměry uspořádat podle velikosti, které skupiny se mezi sebou liší statisticky významně a které ne. K této hlubší analýze se používají techniky vícenásobného porovnání simultánní testování. K základním metodám simultánního testování, které určí statisticky významný rozdíl mezi dvojicemi proměnných patří: LSD test (least significance difference test), Scheffeho test a Bonferroniho test. Na základě námi dosažených výsledků zjišťujeme, že dechový test s 13 C-methacetinem dokáže nejen přesně odlišit nemocné s cirhózou jater od zdravých, ale dokáže také cirhotiky diferencovat podle tíže jejich jaterního postižení (podle původní Child-Pugh klasifikace A vs.b vs.c). Stejně tak odliší nemocné u nichž vlivem základního onemocnění (chronické srdeční selhání) dochází k poruše jaterní funkcí. Dále jsme zjistili, že všechny statisticky významné výsledky dechového testu s 13 C- methacetinem mají vyšší rozhodovací schopnost než uvedené hodnoty biochemických testů. Diskriminační sílu dechového testu s 13 C-methacetinem můžeme hodnotit podle velikosti F testu, čím větší F tím nižší hladina významnosti, tím větší diskriminační síla. Z těchto hodnot vidíme, že největší diskriminační síla pro dávku 13 C methacetinu je pro všechny tři případy (Child-Pugh A vs. B vs. C, Kontroly vs. DSS vs. Cirhóza, Kontroly vs. DSS vs. A vs. B vs. C) ve 20. a 30.minutě. Pro kumulovanou dávku je největší rozlišovací schopnost v 1. případě Child-Pugh A vs. B vs. C ve 30., 40. a 50. minutě a pro ostatní dva případy Kontroly vs. DSS vs. Cirhóza, Kontroly vs. DSS vs. A vs. B vs. C ve 40., 50. a 60. minutě. 42

43 Hodnocení progrese jaterní fibrózy a určení stupně cirhózy jako přirozeného vývoje chronických onemocnění jater je velice důležité při hodnocení efektu terapie a z hlediska prognózy nemocného (Dinesen 2008). Dechový test s 13 C-methacetinem se zdá být velice dobrým konkurentem Childově klasifikaci při určení stupně jaterního poškození. Některé práce porovnávají dechový test s 13 C-methacetinem s neinvazivními testy hodnocení jaterní fibrózy (jako APRI nebo Fibroindex) u nemocných s chronickou hepatitidou C, a i zde se zjistilo, že dechový test s 13 C-methacetinem má silnější prediktivní hodnotu v posuzování progrese jaterní fibrózy (Dinesen 2008). V některých pracích se naopak rozlišovací schopnost dechového testu s 13 C-methacetinem mezi skupinami nemocných s různým stupněm jaterního poškození podařit neprokázala (Hamizah 2011). 43

44 7. KVANTIFIKACE JATERNÍCH FUNKCÍ U NEMOCNÝCH SE SRDEČNÍM SELHÁNÍM 7.1. Úvod do problematiky Poškození jater u nemocných s chronickým srdečním selháním Problematika poškození jaterních funkcí u nemocných se srdečním selháním je známá již několik desítek let. Starší práce ukazují, že u nemocných s chronickým srdečním selháním (CHSS), které je prezentováno pasivní jaterní kongescí a sníženou perfúzí jater, jsou často pozorovány abnormality jaterních testů provázené současně zvýšenou koncentrací bilirubinu a snížením sérové koncentrace albuminu (Sherlock 1951, Richman 1961). Hypoxické poškození jater vzniká nejčastěji při déle trvajícím venózním městnání u pacientů s CHSS na podkladě systolické dysfunkce levé komory srdeční, u nemocných s trikuspidální insuficiencí a u jedinců s konstrikční perikarditidou. Laboratorně nacházíme u akutního srdečního selhání kromě elevace bilirubimu také zvýšení aktivity aspartátaminotransferázy (AST), alanin-aminotransferázy (ALT), alkalické fosfatázy (ALP) a gama-glutamyltransferázy (GGT) až na trojnásobek horní hranice normy. Akutní ischemická nekróza při uzávěru arteria hepatica je extrémně vzácná, ale podobný obraz se může projevit u nemocných s hypotenzí, v šoku a u jedinců s těžkou anémií. Akutní jaterní nekróza se projeví vzestupem aktivity aminotransferáz až nad dvacetinásobek horní hranice normy, obvykle se známkami jaterní insuficience s prodloužením protrombinového času a vzestupem koncentrace amoniaku. Biochemické ukazatele jaterního poškození se u nemocných s akutním srdečním selháním (ASS), zejména s akutní dekompenzací CHSS, zlepšují díky terapii navozující stabilizaci a kompenzaci srdeční insuficience. 44

45 7.1.2 Jaterní funkce u chronického srdečního selhání historie a současný stav Abnormality jaterních testů mají u nemocných s chronickým srdečním selháním prognostický význam. Například ve studii 522 nemocných s CHSS byly mezi ostatními laboratorními parametry nevýznamnějšími ukazateli rizika úmrtí koncentrace bilirubinu a aktivita AST, následované aktivitou GMT a alkalické fosfatázy (Batin 1995). Prognostický význam koncentrace bilirubinu byl potvrzen v dalších pracích (Felker 2005). Játra jsou orgán značně exponovaný svým postavením v cirkulaci a svou úlohou v metabolismu, proto jsou vnímavější vůči mnoha vlivům více než jiné orgány. Náchylnost jater k hypoxickému poškození je dána charakterem cévního zásobení: játra jsou z velké části zásobována venózní krví z portální žíly a pouze částečně tepennou krví s arteria hepatica. Ischemická nekróza, která může vzniknout při akutním venózním městnání, má obdobný morfologický obraz bez ohledu na příčinu. Nekróza typicky postihuje hepatocyty centrálních úseků lalůčků. Podobný vzestup aktivity aminotransferáz je přítomen i u nemocných s akutní virovou hepatitidou, morfologicky je však obraz zcela odlišný. U většiny pacientů s CHSS jsou však koncentrace bilirubinu, albuminu, aktivita AST, ALT a hodnota protrombinového času v normě. Syntetická funkce hepatocytů zůstává i pozdních fázích poškození jater neporušena. Hodnocení metabolické jaterní funkce je jak již bylo zmíněno rozhodující pro léčbu pacientů s jaterními onemocněními (Tygstrup 1990). Význam má i hodnocení pokročilejších stádií jaterního onemocnění. V následujících studiích hodnotíme jaterní funkce pomocí dechového testu s 13 C- methacetinem, který se zdá být podle dosavadních prací v tomto směru nejužitečnější. 45

46 7.2 Metabolické jaterní funkce u nemocných s chronickým srdečním selháním hodnocené pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem Cíle studie Cílem našeho pilotního projektu bylo zjistit, zda u nemocných s chronickým srdečním selháním skutečně dochází k poruše jaterních funkcí a zda existuje rozdíl mezi nemocnými se stabilizovaným srdečním selháním a nemocnými a akutní dekompenzací CHSS Soubor nemocných a metodika Pacienti byli zařazeni do následujících čtyř skupin (Málek 2006) Skupina 1: 10 nemocných s dekompenzací systolického CHSS, s hodnotou ejekční frakce levé komory srdeční EF LK 35% (vyžadující hospitalizaci pro dekompenzaci CHSS) Skupina 2: 10 nemocných s kompenzovaným srdečním selháním, EF LK 35% (léčeni ambulantně) Skupina 3: 10 nemocných s jaterní cirhózou etylické etiologie, funkční třídy B-C Skupina 4: 10 nemocných s arteriální hypertenzí jako kontrolní skupina bez známka jaterní či srdeční insuficience U všech nemocných byl proveden dechový test s 13 C-methacetinem. Kumulativní množství vydechovaného 13 CO 2 bylo měřeno v pravidelných intervalech od 0. do 120. minuty. Množství 13 CO 2 bylo měřeno pomocí infračerveného izotopového analyzátoru IRIS II (Wagner Analyse Technik, Brehmen). Kumulativní dávka 13 CO 2 je vyjádřena v procentech množství 13 CO 2 k celkovému množství CO 2 ( 13 CO 2 /CO 2 %). Získané údaje byly statisticky porovnány pomocí Studentova t-testu. 46

47 7.2.3 Výsledky Pacienti s dekompenzací CHSS (skupina 1) měli významně nižší kumulativní dávku 13 CO 2 než nemocní se stabilním CHSS (skupina 2) (p<0,005) a kontrolní skupina 4 (p<0,01). Nebyl nalezen rozdíl v kumulativních množstvích 13 CO 2 mezi skupinou 1 (CHSS) a nemocnými s cirhózou jater (skupina 3). Stejně tak u pacientů se stabilním CHSS (skupina 2) nebyl rozdíl v kumulativní dávce ve srovnání s kontrolní skupinou 4. Výsledky jsou shrnuty na obrázku 7.1. Obrázek 7.1 Metabolické jaterní funkce u nemocných se srdečním selhání a cirhózou jater 47

48 7.3 Vztah metabolické jaterní funkce k ejekční frakci levé komory, velikosti srdečních oddílů a klasifikaci NYHA u pacientů s chronickým srdečním selháním Cíle studie V návaznosti na předešlá zjištění skupinu nemocných s CHSS neopouštíme a cílem dalšího projektu je zhodnotit metabolické jaterní funkce u pacientů s CHSS a zhodnotit vztah metabolické jaterní funkce k neinvazivním ukazatelům srdeční funkce Soubor nemocných a metodika Metabolické jaterní funkce byly hodnoceny pomocí dechového testu s 13 C methacetinem u skupiny 20 pacientů, 15 mužů a 5 žen, o průměrném věku 65,7 ± 12,1 let, ejekční frakcí levé komory (EF LK) 45% a CHSS funkční třídy podle NYHA II-IV. Kontrolní skupinu tvořilo 10 zdravých jedinců. Ze skupiny pacientů s CHSS mělo 14 nemocných ischemické postižení myokardu a 6 pacientů neischemickou etiologii srdeční dysfunkce. 13 C-methacetin byl podán perorálně v dávce 75 mg. Vydechovaný 13 CO 2 byl detekován pomocí infračerveného izotopového analyzátoru IRIS II v deseti intervalech mezi minutou. Kumulativní množství vydechovaného CO 2 je vyjádřeno poměrem 13 CO 2 k 12 CO 2 a je uváděno v procentech. V den měření byl proveden krevní odběr ke stanovení aktivity aminotransferáz AST, ALT, dále GGT a ALP. Po dokončení dechového testu bylo všem probandům provedeno echokardiografické vyšetření, echokardiografické parametry byly získány měřením z dvourozměrné echokardiografie a výpočty na komerčně dostupném přístroji Ultramark ATL No. 7 s elektronickou sondou 2,25 MHz. Ke statistické analýze byl použit Pearsonův korelační koeficient r a Studentův t-test. Pro účely studie byly použity kumulativní dávky v 60. a 120. minutě měření dechového testu. 48

49 7.3.3 Výsledky Statistická analýza s použitím t-testu prokázala statisticky významný rozdíl v kumulativní dávce 13 CO 2 v 60. minutě (CD60) a 120. minutě (CD120) měření mezi pacienty s CHSS funkční třídy NYHA IV v porovnání s nemocnými NYHA II a III a kontrolními jedinci, nebyl zjištěn statisticky významný rozdíl mezi pacienty třídy NYHA II a III a kontrolami (obr. 7.2). Obrázek 7.2 Porovnání metabolické jaterní funkce u nemocných s CHSS podle funkční třídy NYHA Průměrná EF LK souboru nemocných s CHSS byla 28,5 ± 7,9% s významným rozdílem v EF LK mezi třídami podle NYHA (tab. 7.1). 49

50 Tabulka 7.1 Kumulativní dávky 13 CO 2 a výsledky echokardiografických měření parametr Kontroly n = 10 NYHA II/III n = 10 NYHA IV n = 10 CD60 % ± ± ± 5.53 CD120 % ± ± ± 8.75 EF LK % 61.4 ± ± ± 8.88 LK mm 48.2 ± ± ± 5.91 PK mm 24.2 ± ± ± 6.75 LS mm 37.2 ± ± ± 5.98 hladina p * p < 0.01 ** p < * p < 0.05 ** p < 0.01 * p < ** p < 0.01 * p < ** p < 0.01 * p < ** p < 0.01 * p < ** p < 0.01 * rozdíl mezi kontrolními subjekty a NYHA IV ** rozdíl mezi skupinami NYHA II/III a NYHA IV Průměrné koncentrace bilirubinu, albuminu a aktivity AST, ALT, ALP a GGT nepřesahovaly u nemocných s CHSS horní hranici normy (tab 7.2). Tabulka 7.2 Laboratorní markery jaterních funkcí u nemocných s CHSS Parametr průměr ± SD minimum maximum AST µkat/l 0,53 0,12 0,30 0,74 ALT µkat/l 0,54 0,25 0,24 1,32 GMT µkat/l 1,39 1,41 0,45 6,06 ALP µkat/l 1,56 0,80 1,02 4,04 Bili µmol/l 19,02 14,05 6,80 27,4 Alb g/l 39,3 2,30 38,0 42,0 50

51 Byla nalezena nevýznamná korelace mezi kumulativní dávkou 13 CO 2 a EF LK (r = 0.47), nevýznamná inverzní korelace mezi kumulativní dávkou 13 CO 2 a enddiastolickým rozměrem LK (r = -0,28), významná korelace mezi dávkou 13 CO 2 a rozměrem pravé komory (r = -0,56) a statisticky významná inverzní korelace mezi dávkou 13 CO 2 a rozměrem levé síně (r = -0,80, p < 0,0001). (obr. 7.3 a obr 7.4). Obrázek 7.3 Korelace mezi kumulativní dávkou 13 CO 2 a ejekční frakcí levé komory Obrázek 7.4 Inverzní korelace mezi dávkou 13 CO 2 a rozměrem levé síně 51

52 7.4 Vztah koncentrace NT-proBNP k parametrům metabolické jaterní funkce hodnocené pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem u pacientů s akutní dekompenzací chronického srdečního selhání Hypotéza a cíle studie Předchozí práce ukázaly významné poškození metabolických jaterních funkcí hodnocených pomocí dechového testu se 13 C-methacetinem u pacientů s pokročilým CHSS funkční třídy podle New York Heart Association (NYHA) IV. Byl rovněž nalezen rozdíl mezi úrovní poškození metabolické jaterní funkce u pacientů s CHSS NYHA IV a nemocnými s méně pokročilým CHSS. Stanovení natriuretických peptidů má u pacientů s CHSS diagnostický a prognostický význam (Maisel 2001, Špinar 2007). N terminální fragment B-natriuretického peptidu NTproBNP se ukázal být významnějším parametrem pro predikci osudu pacientů s CHSS než vlastní B-natriuretický peptid BNP (Braunwald 2008). Delší plasmatický poločas NTproBNP přesněji vyjadřuje myokardiální zatížení a je tudíž lepším prognostickým ukazatelem (Somma 2007). V současné době není známo, jak se mění metabolické jaterní funkce v časné fázi akutní dekompenzace srdečního selhání (ASS) a zda mají mikrosomální funkce jater vztah ke koncentraci NT-proBNP. Na základě těchto zjištění jsme se v další práci snažili zhodnotit změny koncentrace NTproBNP a metabolické jaterní funkce hodnocené pomocí dechového testu s 13 C- methacetinem u nemocných s akutní dekompenzací CHSS a posoudit vztah mezi NTproBNP, kumulativní dávkou 13 CO 2 a dalšími parametry jaterní funkce u těchto nemocných. 52

53 7.4.2 Soubor nemocných a metodika Metabolické jaterní funkce pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem byly hodnoceny u 13 nemocných přijatých na III. interní kardiologickou kliniku FN Královské Vinohrady pro akutní dekompenzaci chronického srdečního selhání se systolickou dysfunkcí levé komory srdeční a ejekční frakcí (EF LK) 45%. Nemocní byly komplexně vyšetřeni dvakrát: do 2. dne od přijetí (V1) a do 7. dne od přijetí (V2). V den prvního vyšetření byl u všech nemocných proveden dechový test s 13 C-methacetinem, dále byly také u všech nemocných provedeny laboratorní odběry ke stanovení jaterních funkcí (AST, ALT, GGT, ALP, bilirubin), ledvinných parametrů (urea, kreatinin), některé parametry metabolismu mědi (měď, ceruloplasmin), železa (Fe, ferritin, VkFe), NT-proBNP. Ze souboru byli vyloučeni nemocní s pozitivitou TnI a ti, kteří v době kratší než 3 měsíce prodělali perkutánní koronární intervenci nebo kardiochirurgický revaskularizační výkon. 13 C-methacetin byl podán perorálně v dávce 75 mg. Vydechovaný 13 CO 2 byl měřen pomocí infračerveného analyzátoru (IRIS II, Wagner) v deseti intervalech od 0. do 120. minuty. Kumulativní množství 13 CO 2 je vyjádřeno poměrem 13 CO 2 /CO 2 v procentech. Pro potřeby studie byly použity výsledky měření ve 40. (CD40) a 60. (CD60) minutě měření, které se také ukázaly v předešlých studiích jako nejvýhodnější. Ke statistické analýze byl použit Studentův t-test a pro korelaci koncentrace NT-proBNP a kumulativní dávky 13 CO 2 byl použit Spearmanův korelační koeficient (r) Výsledky Průměrná EF LK byla 32,69%. Průměrný interval mezi měřením V1 a V2 byl 4,5 dne. Průměrné koncentrace NT-proBNP ve dvou měřeních a průměrné kumulativní dávky 13 CO 2 53

54 ve 40. a 60. minutě ukazuje tabulka (tab. 7.3). Jednotlivé laboratorní ukazatele v prvním čase měření V1 shrnují tabulky (tab. 7.4 a tab. 7.5 A, B). Tabulka 7.3 Koncentrace NT-proBNP a kumulativní dávky 13 CO 2 CD40 a CD60 parametr V1 V2 hladina p NT-proBNP pg/ml 9781, ,80 0, CD40 % 9, , , CD60 % 13, , , Tabulka 7.4 Laboratorní nálezy u nemocných s CHSS v prvním měření V1 (A) parametr průměr minimum maximum ± SD EF LK % 32, ,84 NT pro BNP pg/ml Bilirubin µmol/l AST µkat/l ALT µkat/l 9781, ,27 19,21 5,6 39,30 9,39 0,63 0,21 2,72 0,69 0,75 0,11 3,46 0,89 54

55 Tabulka 7.5 Laboratorní nálezy u nemocných s CHSS v prvním měření V1 (B) parametr průměr minimum maximum ± SD měď µmol/l ceruloplazmin g/l železo µmol/l Vazebná kapacita Fe µmol/l urea mmol/l kreatinin µmol/l 22,83 12,5 32,30 6,71 0,33 0,21 0,41 0,06 6,87 4,1 12,10 2,36 60,92 40,0 87,0 14,45 12,80 4,80 25,0 6,07 140,77 82,0 218,0 42,43 Rozdíly koncentrací NT-proBNP a ukazatelů jaterní funkce CD40 a CD60 mezi měřeními V1 a V2 nebyly významné a korelace NT-proBNP s CD40 a CD60 rovněž ani v jednom měření nedosahovaly statistické významnosti. Koncentrace NT-proBNP významně korelovaly s koncentrací urey (r = 0,63, p = 0,020), kreatininu (r = 0,55, p = 0.052) a ceruloplasminu (r = 0,73, p = 0,004) v měření V1 a (r = 0,83, p = 0,03) v měření V2 (Obr. 7.5). Parametry metabolické jaterní funkce CD40 a CD60 korelovaly významně s VkFe (inverzní korelace r = -0,68, p = 0,010) v měření V1 resp. (r = -0,69, p = 0,009) v měření V2 (Obr. 7.6). 55

56 Obrázek 7.5 Korelace NT-proBNP s koncentrací ceruloplasminu Obrázek 7.6 Korelace parametrů metabolické jaterní funkce CD40 a CD60 s VkFe 56

57 7.5 Diskuse Vlastní výsledky prokázaly významné snížení metabolické jaterní funkce u pacientů s pokročilejším CHSS (NYHA IV), které je srovnatelné s úrovní metabolické jaterní funkce nemocných s jaterní cirhózou a významný rozdíl v mikrosomální jaterní funkci mezi pacienty s CHSS (NYHA II-IV) a zdravými kontrolami (Málek 2006, příloha 12.4). Rutinní laboratorní vyšetření zahrnující koncentraci bilirubinu, albuminu, a aktivity AST, ALT, ALP a GGT byly přitom u nemocných s CHSS v rozmezí normálních hodnot (Málek 2008, příloha 12.3). Otázkou zůstává, zda úroveň metabolické jaterní funkce má vztah k hemodynamickým a laboratorním ukazatelům pacientů s CHSS a zda je pokles metabolické jaterní funkce u pacientů s dekompenzací CHSS reverzibilní. Velmi významná inverzní korelace mezi rozměrem levé síně a úrovní metabolické jaterní funkce není překvapující, protože rozměr levé síně se ukázal být významným a nezávislým prognostickým ukazatelem a predikátorem mortality a kardiovaskulárních příhod u nemocných se srdečními onemocněními (Kizer 2006, Tsang 2006). Další práce prokázala, že koncentrace NT-proBNP a úroveň metabolické jaterní funkce hodnocené pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem se v prvních dnech akutní dekompenzace významně nemění (Hendrichová 2009, příloha 12.2). K poklesu NT-proBNP zpravidla dochází po úspěšné terapii srdečního selhání obvykle před propuštěním nemocného z nemocnice a tento pokles koreluje i se subjektivním zlepšením klinického stavu nemocných (Somma 2007). Práce rovněž ukázala nevýznamnou inverzní korelaci mezi NT-proBNP a metabolickou jaterní funkcí. Úroveň metabolické jaterní funkce byla ve významné korelaci pouze s vazebnou kapacitou pro železo (VkFe). Zajímavým výsledkem je korelace mezi NT-proBNP a koncentrací ceruloplasminu. Tyto výsledky nebyly dosud publikovány a vyžadují další výzkum. Menší práce ukázaly zvýšení aktivity ceruloplasminu u pacientů se 57

58 srdečním selháním (McMurray 1993). Ceruloplasmin je mimo jiné považován za jeden z hlavních extracelulárních antioxidačních enzymů. Ceruloplasmin je hlavním transportním proteinem, který zajišťuje dodávku mědi tkáním. Má několik funkcí: transportní, enzymatickou, funkci v ochraně buněk před volnými kyslíkovými radikály a je proteinem akutní fáze (Goldstein 1975, Fox 1995). Příčinou změn koncentrace ceruloplasminu v séru nemocných se srdečním selháním by mohlo být snížení jeho degradace v játrech. Při srdečním selhání dochází ke kongesci a hypoperfúzi jater a snížené degradaci řady látek, které jsou v játrech metabolizovány (Gault 1963, Reunanen 1992). Zvýšená syntéza hodnocená zvýšením transkripce messenger ribonukleové kyseliny ceruloplasminu v hepatocytu byla zaznamenána při zánětu a při oxidativním stresu a právě oxidativní procesy a zánět jsou v současné době považovány za významné faktory patofyziologie chronického srdečního selhání (Mak 2001). 7.6 Závěry Problematika poškození jaterních funkcí u pacientů s CHSS je v dnešní době velice aktuální. Poruchy jaterních funkcí u pacientů s CHSS jsou vysvětlovány nízkým srdečním výdejem se současnou jaterní kongescí. Nejsou obvykle spojeny s klinicky zřetelným jaterním onemocněním. Některé práce ukázaly, že abnormality jaterních testů mají u pacientů s CHSS prognostický význam. Při kvantifikaci metabolických jaterních funkcí pomocí dechového testu s 13 C-methacetinem, který hodnotí demethylační a oxidační funkce hepatocytů, bylo zjištěno významné snížení metabolické jaterní funkce u pacientů s dekompenzací CHSS. Bylo prokázáno významné snížení metabolické jaterní funkce u pacientů s pokročilejším CHSS a významný rozdíl v mikrosomální jaterní funkci mezi pacienty s CHSS a zdravými kontrolami. Přitom laboratorní výsledky testů používaných ke 58

59 standardnímu hodnocení jaterního poškození byly u nemocných s CHSS v rozmezí normálních hodnot. Byla nalezena významná inverzní korelace mezi úrovní metabolické jaterní funkce u nemocných se srdečním selháním a rozměrem levé síně. Dále bylo prokázáno, že metabolické jaterní funkce hodnocené pomocí dechového testu s 13 C- methacetinem se v časné fázi po dekompenzaci srdečního selhání významně nemění. Nebyla nalezena významná korelace mezi metabolickou jaterní funkcí a koncentrací NTproBNP, důležitého ukazatele hemodynamického stavu pacientů s CHSS. Práce, které se problematikou hodnocení metabolické jaterní funkce u pacientů s CHSS zabývaly, přinesly řadu otázek. Stále není známo, zda je snížení metabolické jaterní funkce u pacientů s dekompenzací CHSS reverzibilní. Rovněž nevíme, zda je poškození metabolické jaterní funkce spojeno s horší prognózou těchto pacientů. Tímto směrem byl měl jít další výzkum v této oblasti. 59

60 8. HODNOCENÍ JATERNÍ FUNKCÍ POMOCÍ DECHOVÉHO TESTU S 13 C-METHACETINEM U NEMOCNÉHO S OTRAVOU MUCHOMŮRKOU ZELENOU KAZUISTIKA 8.1 Úvod do problematiky Muchomůrka zelená, resp. muchomůrka hlíznatá (Amanita phalloides) je považována za nejjedovatější a nejnebezpečnější houbu Evropy a Severní Ameriky způsobuje zde nejvíce smrtelných otrav. Je nejen prudce jedovatá, ale navíc se první příznaky otravy objevují až v okamžiku, kdy je jed vstřebán v organismu a jsou těžce zasaženy důležité orgány játra, ledviny (Ferenc 2009). Oblast přirozeného výskytu zahrnuje celý mírný pás Evropy, Asie a severní část Afriky. Zavlečena ale byla i do zemí Severní Ameriky. Celá plodnice obsahuje smrtící koktejl velkého množství jedů (peptidických alkaloidů), které se dělí na dvě hlavní skupiny: falotoxiny (faloidin, falicidin, falisin, faloin) a amatoxiny (α-amanitin, amanitin, amanin, β-amanitin, amanullin, γ-amanitin). Sto gramů syrové muchomůrky zelené obsahuje v průměru 10 mg faloidinu, 8 mg α-amanitinu a 5 mg β-amanitinu. Ukazuje se, že z hlediska toxikologického jsou významnější amatoxiny, vzhledem k tomu, že falotoxiny se buď odbourávají v trávicím traktu působením žaludečních šťav, nebo se vůbec nevstřebávají do krve. K intoxikaci dojde již po požití 8 mg amanitinu, který je obsažen ve 2-3 plodnicích tj. asi v 100 g čerstvých plodnic. Letální dávka LD50 je 0.1 mg/kg tělesné hmotnosti. Var, smažení ani usušení hub neovlivní obsah 60

61 amanitinu ani riziko intoxikace. Absorbovaný amanitin se v 60% vylučuje žlučí a podléhá enterohepatální cirkulaci. 8.2 Otrava muchomůrkou zelenou Intoxikace probíhá v několika fázích (Koppel 1993). Po pozření muchomůrky zelené se amatoxiny rychle absorbují z trávícího traktu do krve a odtud pronikají do jater. Počáteční příznaky se však projeví až po poškození většího počtu hepatocytů, přibližně 8 až 48 hodin po požití. V této fázi má postižený celkové potíže; pociťuje únavu, žaludeční nevolnost, závratě, bolesti hlavy, pocit chladu až mrazení. Účinkem dalšího toxinu faloidinu dochází k poruše membrán enterocytů což má za následek profúzní průjmy, křečovité bolesti břicha, zvracení, vedoucí k dehydrataci organizmu až oběhovému selhání. To bývá zejména u dětí bezprostřední příčinou úmrtí. Pokud pacient tuto fázi přežije, dojde (obvykle čtvrtý den otravy) ke zdánlivému zlepšení, protože skončí zvracení i průjmy (Nicholls 1995). V průběhu několikahodinového období klamného zlepšení se v hepatocytech akumuluje α- amanitin, který inhibuje transkripci DNA. Za hodin po požití se rozvíjí hepatorenální fáze manifestující se encefalopatií, poruchou krevní srážlivosti a renální insuficiencí. Stav rychle progreduje v jaterní selhání s kómatem a neléčený pacient umírá den po intoxikaci. 8.3 Diagnostika Na prvním místě a pokud je z časových důvodů vůbec možné je nejdůležitější odběr anamnézy (dostačující je i objektivní anamnéza) a zajištění vzorku požitých hub. Výplach žaludku s diagnostickým nebo terapeutickým záměrem má význam do 60. minut po požití. Diagnostickým standardem intoxikace je mykologický průkaz spór Amanita phalloides ve 61

62 stolici. Amanitin lze do 24 hodin detekovat v séru a do 72 hodin v moči, jeho koncentrace nemá prognostický význam. V rámci krevních odběrů k vyšetření obvyklých laboratorních parametrů se odebírá i vzorek krve k určení krevní skupiny s výhledem na objednání mražené plazmy k plazmaferéze. Vždy je indikován překlad pacienta na jednotku intenzivní metabolické péče hepatologického pracoviště, vždy je vhodné kontaktovat a konzultovat transplantační centrum. 8.4 Terapie Po přijetí na monitorované lůžko je nemocný zajištěn základními vstupy (CŽK s výhledem možné hemodialýzy event. plasmaferézy, nazogastrická sonda). Bez ohledu na dobu od požití hub je po odběru stolice na mykologické vyšetření indikováno vysoké klyzma. Ihned po přijetí je třeba zahájit masivní intravenózní hydrataci s korekcí iontové rovnováhy na podporu renální exkrece amanitinu, který se eliminuje od 8 hodin do 3 dnů po požití hub. Současně je vždy indikováno podání medicinálního uhlí do nazogastrické sondy v dávce 1g/kg tělesné hmotnosti ve čtyřhodinových intervalech v průběhu úvodních 24 hodin za účelem přerušení enterohepatální cirkulace amanitinu. Do 48 hodin po intoxikaci je indikováno podání silibininu (Legalon SIL), který inhibuje vstřebávání amanitinu na bazolaterální membráně hepatocytů. Podává se v dávce mg/kg/den i.v. rozděleně ve čtyřech dvouhodinových infuzích. Léčbu je nutno zahájit co nejdříve, i když není ještě stanovena definitivní diagnóza. V léčbě se pokračuje po dobu 3-5 dní. Alternativou je N- acetylcystein (NAC), v iniciální dávce 150 mg/kg v 5% glukóze na 15 minut i.v., udržovací dávka činí 300 mg/kg/den i.v. po dobu tří dnů. Podávání krystalického penicilinu je ve srovnání s N-acetylcysteinen a silibininem asociováno s horším přežitím pacientů (Enjalbert 2002). 62

63 Hlavní eliminační metodou indikovanou u nemocných intoxikovaných amanitou je plasmaferéza (vzhledem k nákladnosti albuminové dialýzy-mars) (Jander 2000, Sorodoc 2010). Pokud dojde k fulminantnímu selhání jater je nemocný indikován k zařazení na čekací listinu transplantace jater (Ganzert 2005, Klein 1989). 8.5 Kazuistika V roce 2005 byl na I. interní kliniku FNKV přijatý 38-letý muž bulharské národnosti s dyspeptickými potížemi, zvracením, bolestmi břicha. Hospitalizaci předcházel údaj o požití tepelně opracované neznámé houby. Následně byla anamnesticky i průkazem toxinu ve stolici potvrzena otrava muchomůrkou zelenou. Požité množství vysoce překračovalo letální dávku (20-30 plodnic). Postupně se vyvinul obraz akutního jaterního selhání, bez poruchy renálních funkcí. Při standardní konzervativní terapii (aktivní uhlí, silibinin, krystalický G-penicilin) došlo postupně k úpravě jaterních funkcí. Kromě laboratorních vyšetření byl ke kvantifikaci jaterních funkcí použit dechový test s 13 C-methacetinem. Testování bylo provedeno třetí (D3) a osmý (D8) den hospitalizace (obr. 8.1 a 8.2). Výsledky laboratorních vyšetření jsou shrnuty v tabulce 8.1. Tabulka 8.1 Laboratorní nálezy u pacienta s otravou muchomůrkou zelenou 3. den (D3) 8. den (D8) při propuštění S-bilirubin umol/l 21,9 45,3 22,5 S-ALT ukat/l 183,45 60,84 14,38 S-AST ukat/l 70,74 4,11 0,96 INR 2,25 1,23 1,04 S-kreatinin umol/l 75,6 79,0 85,0 63

64 Obrázek 8.1 Jaterní funkce nemocného intoxikovaného Amanitou phalloides D3 64

65 Obrázek 8.2 Jaterní funkce nemocného intoxikovaného Amanitou phalloides D8, po 5. dnech terapie 65