curs biochimia ficatului
DESCRIPTION
bbbbTRANSCRIPT
BIOCHIMIA FICATULUI
Olga Tagadiuc, dr.hab. t.med., șconferenţiar universitar
Ficatuleste cel mai voluminos organ parenchimatos intraabdominalare o greutate ce variază între 1200-1500geste acoperit de o capsulă conjunctivă - capsula lui Glisson, care trimite prelungiri în interiorul parenchimului
PROFILUL ENZIMATIC AL FICATULUI
73% din proteinele ficatului sunt enzime (E)
Număr mare de E organospecifice
Numeroase E hepatice au izoenzime
Multe E produse în ficat activează extrahepatic
Clasificarea E hepatice
Secretoare
Excretoare
Indicatoare, inclusiv organospecifice
Enzimele secretoare hepatice
colinesteraza monoaminoxidaza LCAT - Lecitin-colesterol aciltransferaza ceruloplasmina heparina enzimele – factori ai coagulării
Enzimele excretoare hepatice
fosfataza alcalină
Leucinaminopeptidaza
γ-glutamiltransferaza
5-nucleotidaza
β-glucuronidaza
Enzimele indicatoare hepatice
aminotransferazele (ALT, AST)
lactatdehydrogenaza
glutamatdehydrogenaza
fosfataza acidă
aldolaza (fructozo-1,6-bisfosfat aldolaza)
Enzimele organospecifice hepatice
aldolaza B (fructozo-1-fosfat aldolaza)
ornitincarbamol transferaza
sorbitoldehidrogenaza
arginaza
urocanaza
histidaza etc.
Valoarea clinico-diagnostică a dozării E hepatice
Cre terea permeabilită ii membranareș ț – AST, ALT, LDH5, GDH
Dereglarea func iei sinteticeț – pseudocolinesteraza i șenzimele-factori ai coagulării
Colestază – fosfataza alcalină i γ-glutamiltransferazaș
Induc ia enzimatică ț - γ-glutamiltransferaza
AMINOTRANSFERAZELE – ALT i AST (I)ș
ALT – B – 10-40 IU/L, F – 7-35 IU/L
AST – B – 15-40 IU/L, F – 13-35 IU/L
AST în ficat > AST în plasmă de cca 7000 ori
ALT în ficat > ALT în plasmă de cca 3000 ori
ASTcitosolic / ASTmitocondrial = 60% / 40%
AST T½=17±5 ore
ALT T½=47±10 ore
AMINOTRANSFERAZELE
– ALT i ASTș Factorii non-hepatici care le influen ează activitateaț
AST > ALT până la 15 ani la B i 20 – la Fș
ALT > AST la adul iț
ALT a i AST sunt la adul i ș ț ↑ la B vs F
ALT = AST după 60 ani
Ambele ↑ cu 40-50% la obezi
semnificativ ↑ în hemoliză
AMINOTRANSFERAZELE – ALT i AST (IV)ș
Factorii hepatici care le influen ează activitateaț
hepatita virală acută:
ALT – ↑25-50 ori
AST – ↑15-30 ori
Valori maxime – la a 2 săptămână de icter
Tipul A – valori crescute de al debut, cu scădere rapidă
Tipul B – cre tere moderată progresivă pe parcursul a 1-2 luniș
AMINOTRANSFERAZELE – ALT i AST (V)ș
Factorii hepatici care le influen ează activitateaț
Obstruc ie biliară acutăț
cre tere rapidă - AST>600 IU/L i ALT>2000 IU/L ș ș
urmată de o descre tere lentă timp de 12-72 oreș
AMINOTRANSFERAZELE – ALT i AST (VI)ș
Factorii hepatici care le influen ează activitateaț Icter hepatocelular
cre tere moderată AST i ALT (> 1000 IU/L) asociată ș șcu cre tere moderată a fosfatazei alcaline (mai pu in ș țde 3 ori)
Icter posthepatic cre tere neimportantă AST i ALT (< 500 IU/L) ș șasociată cu cre tere semnificativă a fosfatazei șalcaline (mai mult de 3 ori)
Pseudocolinesteraza
Valori de referinţă - 130-300 IU/L Hepatita acută – descreştere moderată Insuficienţă hepatică (hepatită acută
severă, ciroză) – descreştere semnificativă
PseudocolinesterazaDescreştere Creştere
Insuficienţă hepaticăMalnutriţie proteicăMalabsorbţieAnemie severăHipotiroidism severIntoxicaţie cu pesticideGraviditate (fiziologic)
Sindrom nefrotic Hipertiroidism Diabet zaharat la
persoanele obeze Obezitate
FOSFATAZA ALCALINĂ
Izoenzima hepatică – termostabilă Copii (3-17 ani) sub 350 IU/L Adul i (25-50): B – 53-128 IU/Lț
F – 42-98 IU/L Cre te la femei după 60ș Chelatorii (citratul, EDTA, oxalatul) – scad
activitatea datorită fixării cofactorului (Zn i Mg).ș În transfuzii – descre teș
FOSFATAZA ALCALINĂ
Creştere cu cca 25% la obezi
Inhibare în hemoliză
Creştere de 2-3 ori în graviditate
Fumat – creştere cu 10%
Contraceptive orale – creştere cu 20%
FOSFATAZA ALCALINĂ
↑ 3-10 ori – obstrucţie extrahepatică, colestază intrahepatică, ciroză biliară idiopatică
↑ 1,5-2 ori –hepatită virală, alte afec iuni țhepatice ce afectează funcţiile hepatocitare
FOSFATAZA ALCALINĂ
În afecţiunile biliare ↑ este asociată cu ↑ γ-glutamiltransferazei ↑ 5'-nucleotidazei ↑ leucineaminopeptidazei
γ-Glutamiltransferaza (I)
B – 8-35 IU/L F – 5-25 IU/L Nou-născuţi – 3-5 ori mai mare Creşte cu 25% la persoanele moderat
supraponderale Creşte cu 50% în obezitate (BMI>30) Descreşte cu 25% în etapele timpurii ale
gravidităţii
γ-Glutamiltransferaza (II)
Cre te cu 10% la fumători (1 pachet/zi)ș Cre te de 2 ori la fumătorii ce fumează mai ș
mult Cre te în consumul de alcool – rămâne ș
crescută timp de 2-3 săptămâni după ultima băutură la alcoolici
γ-Glutamiltransferaza (III)
Obstruc ii biliareț – cre te de 10-30 oriș
Dereglări hepatocelulare (hepatită cronică, tumori hepatice sau metastaze, steatoză, insuficien ă țcardiacă cu stază hepatică, afec iuni pancreatice) – țcre tere de 3-10 oriș
Hipertrigliceridemie – cre tere de 1,5-2 oriș
Alcoolism cronic – cre tere izolată, moderată de șdurată
LDH – lactatdehidrogenaza
Valori de referin ă: ț
adul i – 130-300 IU/Lț
nou-născu i – 415-690 IU/Lț LDH4 i LDHș 5 – izoenzimele hepatice
Cre tere semnificativă în necroză hepatică ștoxică, tumori hepatice, metastaze hepatice
Colectarea sângelui pentru dozarea enzimelor hepatice
AST, ALT – nu se permite după efort fizic AST, ALT la femei – nu în perioada de
ovula ieț Fosfataza alcalină – strict ad jeun γ-glutamiltransferaza – strict ad jeun
FUNC IILE FICATULUIȚ
Integrarea metabolismului i men inerea ș țhomeostaziei
Producerea i excre ia bileiș ț Inactivarea i detoxifierea substan elorș ț
Integrarea metabolismului i șmenţinerea homeostaziei (I)
Producerea diferitor compu ișDegradarea diferitor compu ișRedistribuirea diferitor compu iș
Metabolismul proteicProducere
100% albumine cca 50% globuline 100% ceruloplasmină factorii coagulării I, II,V, VII, IX, X i XI ș Proteinele S i C anticoagulanteș Antitrombina Plasminogenul etc.
NB. Ficatul produce toţi factorii coagulării cu excep ia f.VIIIț
Metabolismul proteicDegradare
Oxidarea tioaminoacizilor – eliminarea „S” în formă de sulfat – se utilizează la detoxifiere
Oxidarea Trp, inclusiv cu formarea unor cantită i mici de NAD+ i NADP+ț ș
Oxidarea completă a His Detoxifierea amoniacului - biosinteza ureei
Albuminele Adul i - 35-50 g/Lț Copii 45-54 g/L Sinteza hepatică – 20 g/24 ore T½=17-23 zile Valori normale în etapele timpurii ale
hepatitelor acute Descre tere neimportante în hepatite ș
cronice Descre tere majoră în ciroză hepaticăș
Hipoalbuminemia
Diminuarea presiunii oncotice:
edemuri ascită
Disproteinemia în bolile hepatice (I)
Disproteinemie = ↓albumine + ↑globulinle,
astfel ↓ raportul albumine/globuline
1. ↑globulinele (anticorpi policlonali) – în afec iunile țhepatice cronice autoimune
2. ↑ α-2-globulinele – inflama ie hepaticăț
3. ↑ β-globulinele –obstruc ie biliarăț
Disproteinemia în bolile hepatice (II)
4. ↑ -globulinele Hepatita cronică (anticorpi monoclonali) – în cazul celor
virale - IgG, Hepatita acută - rar, moderat, IgM, anticorpi specifici Ciroză biliară idiopatică – IgM, anticorpi
antimitocondriali Ciroză alcoolică – IgA Hepatita autoimună – anticorpi antinucleari i antifibră ș
musculară netedă
Proteinele plasmatice cu valoare diagnostică în bolile hepatice
α-fetoproteina (este o α-1-globulină) –
↑ semnificativ în carcinom hepatocelular primar
α-1-antitripsina - ↓ în ciroză transferina – în hemocromatoză – con inut ț
normal, dar saturata ia cu Fe este de 100%ț
Descre terea producerii proteinelor implicate șîn men inerea echilibrului fluido-coagulantț
1. Risc crescut de hemoragie — producere insuficientă a factorilor coagulării (II, V, VII, IX, X, XI, XIII).
2. Risc crescut de tromboză descre terea producerii factorilor anticoagulan i – ș ț
proteinelor C i S, plasminogenuluiș nivel relativ crescut al factorului VIII al coagulării
i al factorului von Willebrand, produse de celulele șendoteliale
N Engl J Med 2011; 365:147-156, Copyright 2011 Massachusetts Medical Society
Ceruloplasmina
Produsă exclusiv în ficat Enzimă (EC 1.16.3.1) - fieroxidază Con ine 8 atomi de Cuț Transportă cca 70% din Cu 15% este transportat de albumine Restul - macroglobuline
AFEC IUNEA WILSONȚ
Descrisă pentru prima dată în 1912
de Kinnear Wilson
ca „degenerare lenticulară progresivă”
AFEC IUNEA WILSON Țcauze
Defecte ale genei ATP7B, care codifică o ATPază de tipul P ce este exprimată în hepatocite i este șresponsabilă de transportul transmembranar al Cu în aceste celule
Diminuarea T½ a apoceruloplasminei, ce determină scderea nivelului ceruloplasminei circulante
Circuitul fiziologic al Cu
Circuitul Cu în boala Wilson
Dereglările specifice af. Wilson
Diagnosticul af. Wilson
METABOLISMUL GLUCIDIC
Funcţia hepatică principală în această ramură
metabolică –
menţinerea nivelului normal al glicemiei
ROLULL FICATULUI ÎN METABOLISMUL GLUCIDIC
METABOLISMUL GLUCIDIC
Oxidarea monozaharidelor diferite de glucoză pe căi specifice, ce nu sunt inhibate de glucoză
Sinteza proteoglicanilor, inclusiv, a heparinei
Metabolismul lipidic
Sinteza acizilor graşi C24 din componenţa SNC Rolul central în oxidarea glicerolului 100% sinteza fosfolipidelor plasmatice 100% sinteza corpilor cetonici sinteza a 1/3 din colesterolul endogen esterificarea a 2/3 din colesterol Excreţia colesterolului pe cale biliară: liber – 2 g/24
ore Integrarea metabolismului LPP i oxidarea ș
particulelor remnante
ROLUL FICATULUI ÎN METABOLISMUL LPP
FUNCTIA EXCRETORIE A
FICATULUI
BILA: Producţia 3 litri/zi, excreţia 1 litru/zi Densitatea – 0.990-1.008 Compoziţia:
apă (85% în vezică i 97% în ficat), ș săruri biliare (10%), pigmenţi biliari (3%), lipide (1%), colesterol (0.3%), saruri neorganice (0.7%)
Steatoreea hepatică În absenţa bilei, lipidele nu se digeră i se ș
elimă în canităt i macroscopice cu masele țfecale
Determină carenţa acizilor gra i șindispensabili i a vitaminelor liposolubile ș
Porţiunile distale ale intestinului i flora șintestinală nu sunt adaptate pentru a procesa lipide – derglări ale funcţiei intestinului gros
Litiaza biliară - cauze
Secreţia unor cantită i excesive de colesterol în țbilă
Concentrarea bilei datorită stazei biliare Nivel scăzut de săruri biliare şi fosfolipide Nivel crescut de bilirubină
Wang D.Q.-H., Cohen D.E., Carey M.C. Biliary lipids and cholesterol gallstone disease. J.Lipid Res, 2009; 50: S406-S411
,
C.D.Johnson, ABC of upper intestinal tract. BMJ, 2001; 323:1170-1173
Litiaza biliară - etape
Suprasaturarea bilei cu colesterol Nucleaţia cristalelor Creşterea calculilor biliari
Litiaza biliară
Calculi colesterinici: galben-pal → verde
sau maro, cu un mic nucleu întunecat
Ovale de 2-3 cm lungime
Cel puţin 80% colesterol din masă
Litiaza biliarăCalculi pigmentari Dimensiuni mici de culoare închisă Formaţi din bilirubină şi săruri de calciu Conţin mai puţin de 20% de colesterol
Acidul ursodezoxicolic
reduce rata de absorbţie a colesterolului în intestin, datorită scindării micelelor ce conţin colesterol
este utilizat la tratamentul conservator al calculilor colesterinici
medicamente - Actigall, Ursosan, Ursofalk, Egyurso, Urso, Urso Forte, Deursil, Coric etc.
Pigmenţii biliari
Producţia de bilirubină = 200-350 mg/24h sau 4mg/kgcorp/zi
Provenienţa: 80-85% eritrocite imbatranite 15-20% -hematopoeza ineficace;distrugerea
nucleului heminic al P450, catalazei, peroxidazelor, mioglobinei
Metabolismul pigmenţilor biliari
Metoda Jendrassik sau diazoreacţia Bilirubina totală = Bl directă + Bl indirectă Bl directă sau conjugată sau legată – este Bl
conjugată cu acidul glucuronic, ce poate fi dozată direct prin diazoreacţie
Bl indirectă sau neconjugată sau liberă – este Bl ataşată la albuminele plasmei, ce se dozează după sedimentarea proteinelor, deci indirect
Dozarea şi tipurile bilirubinei
Valorile de referinţă ale bilirubinemiei
AdulţiBl totală – 5 – 17 μmol/LBl directă – 1,7 – 5,1 μmol/L (20-25%)Bl indirectă – 3,4 – 12 μmol/L (75-80%)
Copii mai mari de 1 lună
1,7 – 21 μmol/l
Valorile de referinţă ale bilirubinemiei
Hiperbilirubinemie cu icter
Hiperbilirubinemiile – element al sindromului icteric
Prehepatică sau hemolitică
bilirubina in cantitate crescuta este preluata de ficatul integru
Bl indirectă ↑, legata de albumine insolubila in apa, nefiltrata renal ↑ sideremia ↑ reticulocitele
Hiperbilirubinemiile – element al sindromului icteric
Hepatică premicrosomală
afectarea preluării hepatice, conjugării
cu Bl indirectă Icterul fiziologic al nou-născutului Sdr. Gilbert Sdr.Crigler-Najjar – deficien a UDPG-T ț
tip I = absenţa enzimei (fatală)
tip II = deficienţa mai puţin severă
Hiperbilirubinemiile – element al sindromului icteric
Hepatică microzomală
afectarea preluării hepatice, conjugării, secreţiei
cu Blemie mixtă dereglări ale funcţiei sintetice modificări enzimatice
Hiperbilirubinemiile –element al sindromului icteric
Hepatică postmicrosomală
deficienţa excreţiei din hepatocit cu Bl directă Sdr. Dubin-Johnson Sdr. Rotor
Aspectul macro şi microscopic al ficatului unui pacient cu sdr. Dubin-Johnson
Hiperbilirubinemiile – element al sindromului icteric
Post hepatică Obstruc ia mecanica a fluxului biliar țcu Bl directă ↑prezenţa Bl în urinăBl nu ajunge in intestin - scaun decoloratpigmenţi în urină ↓
Producere ↑ Transport ↓sau
conjugare ↓
Dereglarea excreţiei
Obstrucţie biliară
↑ Bl neconjugată ↑ Bl neconjugată ↑ Bl conjugată ↑ Bl Conjugată
Hemoliză Sdr. Gilbert Sdr. Rotor Calculi biliari
Transfuzii incompatibile
Sdr. Crigler-Najarr
Sdr.Dubin-Johnson
Stricturi
Sepsis Icterul fiziologic al nou-născutului
Cancer Tumori/Cancer
Combustii Ciroză Ciroză Pancreatită
Hepatită Hepatită
Inhibiţie de către medicamente
Amiloidoză
Graviditate
PROCESUL DE DETOXIFIERE ÎN FICAT
Rol de a proteja organismul decompuşii toxici exogeni şi produşii toxici ai metabolismului
Enzimele implicate au specificitate foarte joasă Un compus se dezintoxică prin mai multe
mecanisme Detoxifierea nu este specifică, astfel, poate avea loc
„sinteza letală”
PROCESUL DE DETOXIFIERE ÎN FICAT
I fază – oxido-reducerea şi hidroliza
II fază – conjugarea
Metabolit intermediar
Toxine
Faza I(Citocromul P450)
Reacţiile: Oxido-reducere
Faza II(Conjugarea)
SulfatareConjugare cu AA
GlucronidareGlutatione
Metilare
RLO
Deteriorareacelulară
Radicaliliberi
Excreţie:SîngeUrină
Fecale
PROCESUL DE DETOXIFIERE ÎN FICAT -
fază de oxido-reducere şi hidroliză
Responsabile - oxidazele microzomale nespecifice Participă sistemul microzomal de oxidare (cit. P450)
Sistemul este indus de medicamente (fenobarbital) Se petrec mecanisme de oxidare, reducere, hidroliză Substantele toxice sunt transformate in compusi mai
putin toxici sau mai hidrosolubili si excretabili biliar sau renal
Faza I.Enzimele hepatice ce activează în complex cu
lanţul microzomial de oxidare şi cit. P450
Enzime-dependente de P450
Cota parte din 100%
Substratele
Cyp3A4,5 29% Testosteronul, ciclosporinele
Cyp2C8,9,18 18% Warfarina
Cyp1A2 13% Cofeina, aflatoxina B1
Cyp2E1 6% Etanol, Tetraclorura de carbon
Cyp2A6 4% Cumarina
PROCESUL DE DETOXIFIERE ÎN FICAT - fază de conjugare
Specific de specie La oameni 8 tipuri Agenţii conjuganţi principali:
Acidul glucuronic Acetil- Glicina Cisteina Glutamina Metionina Ionul sulfat
http://www.vrp.com/detoxification/phase-I-and-II-detox-pathways
MEDICAMENTE HEPATOTOXICE
Induc: Citoliză – metil-DOPA, antibiotice (tetraciclinele,
rifampicin, griseofulvin etc.), sulfanilamidele, citostaticele, antiinflamatoarele nesteroide etc.
Colestază – fenotiazinele, steroizii anabolici, contraceptivele orale, antidepresantele, sulfonamidele antidiabetice etc.
Steatoză – corticosteroizii, colchicina, medicamente anti-tiroidiene etc.
Investigarea funcţiei hepatice
Metode noninvazive de screening a disfuncţiilor hepatice
Pattern-ul dereglărilor indicilor de laborator permite de a determina tipul general al afectării hepatice
Permite aprecierea severităţii dereglărilor Permite monitorizarea dinamicii afecţiunii,
răspunsului la tratament şi ajustarea lui dacă este necesar
Neajunsurile investiga iilor de țlaborator ale funcţiilor hepatice
Sensibilitate joasă (pot fi normale în ciroză)Specificitatea insuficientă (nivelul aminotransferazelor
poate fi crescut în af. musculoskeletale sau cardiace)Rezultatele sugerează catogoria generală a afecţiunii, nu
diagnoza specificăEste esenţial de a folosi un set de teste şi de a le repeta în
timpProbabilitatea existenţei unei maladii hepatice este
confirmată de mai multe teste anomale sau când sunt persistent deviate de la valorile de referinţă
Investigarea sistematică a ficatului
Sdr. citolitic
Sdr. excreto-biliar
Sdr. hepatopriv
Sdr. inflamator
Sindromul citolitic
AST
ALT
LDH5
Aldolaza i aldolaza Bș
GDH
Fe i Cuș
Sindromul excreto-biliar fosfataza alcalină γ-glutamil transferaza leucinaminopeptidaza 5-nucleotidaza β-glucuronidaza bilirubina conjugată colesterolul – total, liber i esterificatș acizii biliari
Sindromul hepatopriv
pseudocolinesteraza albuminele Factorii coagulării i/sau timpul de ș
prohrombină bilirubina neconjugată colesterolul esterificat
Sindromul inflamator
globulinele – α, β i γș albumine/globuline IgG, IgM, IgA anticorpii nespecifici – anti-nucleari, anti-
mitocondriali etc. proba cu timol
Testele func ionale hepatice țîn unele maladii ale ficatului
Hepatită acută
Hepatităcronică
Ciroză Colestază Neoplazie
Bilirubina N - ↑↑ N - ↑ N - ↑ ↑ - ↑↑↑ N
AST, ALT ↑↑↑ ↑ N - ↑ N - ↑ N - ↑
Foafatazaalcalină
N - ↑ N N - ↑↑ ↑↑↑ ↑↑
Albumina N N - ↓ N - ↓ N N - ↓
γ-globu-linele
N ↑ ↑ N N
Timpul protrom-
binic
N - ↑ N - ↑ N - ↑ N - ↑ N