Biochemia - XXI - 25.04.2001

Biochemia narządowa cz. I

Skończyliśmy całą biochemię przemiany pośredniej, zajmujemy się biochemią narządową, a ściślej są to jakieś podstawy biochemii klinicznej, będziemy bardzo mocno zahaczać o klinikę, a to nakłada konieczność poszerzania swojej wiedzy żeby wiedzieć o czym będą wykłady.

Białka osocza

Od czego zaczynamy wykonywanie badania białek osocza, jest to jedno z najczęściej wykonywanych badań laboratoryjnych, mianowicie oznaczamy białko całkowite takimi metodami jakimi oznaczaliście na ćwiczeniach, czyli najczęściej jest to metoda biuretowa, rzadziej jest to metoda Lowry'ego, która jest raczej metodą stosowaną do ekstraktów tkankowych, ewentualnie metoda Extona, to jest wszystko w tej chwili proces zautomatyzowany.

Stężenie białka całkowitego:

• hipoproteinemia < 60 g/l

• normoproteinemia 60 - 80 g/l

• hiperproteinemia > 80 g/l

Uzyskujemy w laboratorium stężenie białka całkowitego, które jeśli waha się między 60 a 80 g/l to taki stan nazywamy normoproteinemią, jeśli wartość jest poniżej 60 g/l mówimy, że jest to hipoproteinemia, a jeśli przekracza 80 g/l to mówimy, że jest to hiperproteinemia i to jest pierwsza informacja, którą posiadamy. Jest to badanie rutynowe, żadnych szczególnych wskazań do wykonania stężenia białka całkowitego nie ma - jest to badanie laboratoryjne podstawowe.

steż.

białka

białko całkowite

albuminy

globuliny

wiek

Mniej więcej przez całe życie poziom białka całkowitego kształtuje się na tym samym poziomie, niemniej w okresie młodości, czyli tak między 10 a 30 rokiem życia, białko całkowite osiąga stężenie najwyższe, a potem sukcesywnie ulega obniżeniu i aż do późnej starości jest na prawidłowym poziomie - dlatego nie jest prawdą, że z wiekiem stężenie białka się obniża. Natomiast obniża się z wiekiem stężenie albumin, natomiast w to miejsce rosną globuliny, czyli zmienia się stosunek białek osocza, prawidłowy stosunek albumin do globulin u większości osób, to się traktuje jako normę, oscyluje wokół wartości 1,5. To znaczy 60% stanowią albuminy, a 40% stanowią globuliny i mimo zmian tego stosunku stężenie białka całkowitego się nie zmienia, dlatego z wiekiem stosunek albumin do globulin ulega normalizacji u osób w wieku podeszłym, a za takie uważa się osoby w wieku powyżej 60 roku życia i oscyluje wokół wartości 1,1; 1,2 i to jest prawidłowość.

Hipoproteinemia

Przyczyny:

• Defekty uwarunkowane genetycznie

• Niedostateczna podaż białka w pożywieniu

• Zespoły złego wchłaniania i trawienia

• Choroby wątroby i układu immunologicznego

• Utrata białka z organizmu

• Zespół nerczycowy

• Oparzenia dużej powierzchni ciała

• Enteropatia przesiękowa

• Przetoki

• Krwioplucie

• Wysięki i przesięki do jam ciała

• Wzmożony katabolizm białek

• Przewodnienie

Najczęściej nieprawidłowością w zakresie stężenia jest hipoproteinemia, czyli stężenie poniżej 60 g/l, rzadziej hiperproteinemia. Jakie są najczęstsze przyczyny tego stanu rzeczy? Defekty warunkowane genetycznie, można by wg częstości postawić na ostatnim miejscu, jeśli dotyczą one np. niezdolności wytwarzania albumin to raczej rokowanie nie jest świetlane, natomiast może dotyczyć zaburzeń syntezy konkretnej frakcji białkowej, która jeśli ilościowo jest znamienna może wpłynąć na obniżenie stężenia białka całkowitego. Kolejna przyczyna to niedostateczna podaż w pożywieniu, najczęściej u osób, które nie mają pieniędzy i może być to jedna z przyczyn hipoproteinemii w wieku starszym, czyli ludzie po prostu nie mają pieniędzy i się odżywiają byle jak. Kolejna przyczyna to zespoły złego wchłaniania i trawienia, szczególnie zaburzenia dotyczą niewydolności części egzokrynowej trzustki, oraz zmian o charakterze zapalnym w obrębie jelita, które zaburzają wchłanianie - proces trawienia białka jak pamiętacie jest dosyć skomplikowany. Rzadziej są przyczyną defekty trawienia w obrębie żołądka, nawet po resekcji żołądka rzadko kiedy stwierdza się hipoproteinemię. Bardzo istotną przyczyną hipoproteinemii jest zaburzenie funkcji wątroby bowiem za tą hipoproteinemię głównie odpowiada obniżenie tej najważniejszej frakcji białkowej pod względem ilościowym, mianowicie albumin, a albuminy jak wiadomo są syntetyzowane w wątrobie, globuliny z kolei produkowane są w układzie immunologicznym i jeśli ktoś ma defekt nabyty lub wrodzony układu immunologicznego cechujący się hipo- lub agammaglobulinemią, a globuliny stanowią 40% białek osocza to implikuje to tym samym hipoproteinemię, ale zdecydowanie częściej choroby miąższu wątroby (ciężkie, przewlekłe). Kolejna bardzo ważna przyczyna to jest utrata białka z organizmu, najczęstszym miejscem utraty są nerki, czyli występuje to w zespole nerczycowym. Ilość traconego białka z moczem jest podstawą klasyfikacji ciężkości zespołu nerczycowego i szczegółowo będzie o tym mowa przy omawianiu badania ogólnego moczu. Kolejne miejsce przez które możemy tracić białka to w przypadku oparzenia dużej powierzchni ciała - następuje przesączanie płynu tkankowego i utrata przez oparzoną skórę dużej ilości płynu, głównie albumin. Kolejne miejsce w przypadku enteropatii przesiękowej to jest przewód pokarmowy przez który można tracić duża ilość białka, kolejna sprawa to są założone wszelkiego rodzaju przetoki do układu pokarmowego, czy do żołądka, czy do jelit, z których odsysa się sok żołądkowy lub jelitowy i sok żołądkowy i jelitowy zawierają dużo białka, białko jest trawione, wchłaniane i jeśli wyprowadzamy gdzieś przetokę następuje utrata białka, rzadziej utrata białka może nastąpić przez drogi oddechowe w przypadku masywnego krwioplucia. Dalej białko może być tracone w wyniku wszelkiego rodzaju wysięków i przesięków do jam ciała, do tkanki podskórnej i bardzo częsta przyczyna hipoproteinemii to jest wzmożony katabolizm. Najczęściej wzmożony katabolizm obserwujemy w wyniszczających chorobach, przede wszystkim w chorobach nowotworowych, rzadziej są to przewlekłe zapalenia, choroby gorączkowe, nadczynność tarczycy. Z wynikiem fałszywie dodatnim, czyli wskazującym na hipoproteinemię, mimo że jej nie ma mamy w sytuacjach przewodnienia i obrzęku, wtedy białka jest pod dostatkiem ilość jego bezwzględna jest prawidłowa, natomiast się rozcieńcza w płynie pozakomórkowym, czyli w osoczu. Żeby stwierdzić na podstawie całokształtu kliniki, mamy takie przypuszczenie że należy zrobić hematokryt, który będzie niski i który pokaże nam że jest to artefakt, a nie hipoproteinemia.

Hiperproteinemia

Przyczyny:

• Zjawiska odpornościowe w przebiegu zakażeń

• Reakcje ostrej fazy

• Nowotwory układu immunologicznego syntetyzujące immunoglobuliny

• Odwodnienie

Drugim stanem jest hiperproteinemia - występuje znacznie rzadziej niż hipoproteinemia. Praktycznie nigdy nie obserwuje się hiperproteinemii z powodu wzrostu stężenia albumin, komórka wątrobowa rzadko kiedy lubi robić coś więcej i jak już się decyduje to robi coś mniej, czyli mniej białka produkuje, dlatego jeśli ilość białka całkowitego rośnie to są to globuliny, a z pośród globulin najczęściej te których jest najwięcej, czyli gammaglobuliny, główna przyczyna stwierdzanej hiperproteinemii to jest odczyn immunologiczny w przebiegu rozmaitych infekcji: bakteryjnych, pasożytniczych. Wtedy wskutek wzrostu stężenia immunoglobulin może wzrosnąć stężenie białka całkowitego, ale tak naprawdę zdarza się to rzadko, bo jeśli mamy zakres od 60 do 80 g/l to musiało być bardzo dużo tych immunoglobulin naprodukowane żeby przekroczyło to wartość prawidłową i z tego wynika, że hiperproteinemia to jest bardzo obciążający stan, to jest bardzo niepokojący objaw, duże stężenie białka w osoczu, bowiem w większości przypadków wskazuje, że mamy do czynienia z rozrostem nowotworowym w obrębie układu immunologicznego. Inną przyczyną może być reakcja ostrofazowa, ale też musiało by tego białka seroaktywnego dużo powstać żeby przekroczyło to normę w zakresie białka całkowitego. Tak więc najważniejszą przyczyną hiperproteinemii są nowotwory układu immunologicznego wywodzące się z komórek które produkują nadmierną ilość białka, czyli plazmocytów. Znacznie bardziej obciążający, generalnie budzący niepokój jest hiperproteinemia niż paradoksalnie hipoproteinemia. Podobnie możemy się spotkać z wynikiem fałszywie dodatnim, czyli rozpoznajemy hiperproteinemię przez fakt, że pacjent się odwodnił i również wystarczy oznaczyć hematokryt tego pacjenta, jeśli będzie wysoki to stwierdzamy że faktycznie wszystko się tam zagęściło, a nie jest to spowodowane hiperproteinemią, czyli nadprodukcją białka.

Elektroforeza białek

Wskazania:

• Hipo- i hiperproteinemia

• Przyśpieszone OB (ESR)

• Nieprawidłowy wzór odsetkowy krwinek białych

• Białkomocz

• Przewlekłe stany zapalne

• Powiększenie węzłów chłonnych

• Bóle kostno - stawowe

• Gorączka

Kolejnym badaniem jest wykonanie elektroforezy białek. Nie ma praktycznie w żadnym podręczniku żadnych wskazań ustalonych do wykonania elektroforezy białek, w większości przypadków jest to badanie wykonywane jako badanie rutynowe, natomiast wyszczególniłem te punkty, które ja uważam, że są wskazaniem, bo w Polsce nie jest to badanie rutynowe, tylko badanie zlecane. Przede wszystkim stwierdzona nieprawidłowość w zakresie białka całkowitego, to implikuje konieczność do dowiedzenia się która to z frakcji białkowych się obniżyła, lub która wzrosła i to jest z badań laboratoryjnych najważniejsze wskazanie do wykonywania elektroforezy białek. Kolejna sprawa: rutynowym badaniem wykonywanym jest OB, jest to badanie, które mówi tyle lekarzowi, że czynne jest laboratorium. Ponieważ można już tam pukać do drzwi Św. Piotra i mieć niskie OB, a można mieć trzy cyfrowe OB I dożyć sobie spokojnie setki. W Polsce się nazywa OB, a na całym świecie się nazywa ESR (erytrocytes sendimentation rate). Z reguły przyspieszone OB koreluje z istnieniem patologii, a spowodowane jest dysproteinemią, czyli zaburzeniem w stosunku albumin do globulin, jest to jedna z najczęstszych przyczyn przyspieszonego opadu krwinek czerwonych, dlatego stwierdzenie takiego przyspieszonego OB jest wskazaniem do wykonania do wykonania elektroforezy białek, które to frakcje wzrosły lub się obniżyły. Kolejne wskazanie to jest nieprawidłowy wzór odsetkowy krwinek białych, czyli w skali Arnetha - Schillinga, czyli albo zbyt dużo granulocytów, albo zbyt dużo limfocytów - zachwianie tego prawidłowego stosunku, również jest to wskazanie do wykonania elektroforezy. Kolejnym wskazaniem jest białkomocz, żeby zobaczyć czy utrata białka spowodowała przesunięcia w zakresie frakcji białkowych, czyli może tym samym implikować konsekwencje praktyczne, ale również żeby zobaczyć czy to białko co się przesącza nie jest białkiem nieprawidłowym, które pojawiło się w osoczu, czyli żeby wykluczyć paraproteinemię, czyli pojawienie się nieprawidłowego białka w osoczu krwi. Kolejne wskazania kliniczne to są przewlekłe stany zapalne, zarówno o charakterze infekcyjnym, czyli w przebiegu infekcji bakteryjnych, wirusowych, czy też nie infekcyjnym, czyli jakiś stany zapalne o typie chorób układowych tkanki łącznej, chorób reumatycznych, kolejna sprawa, która też nakazuje konieczność wykonania elektroforezy to jest stwierdzone w badaniu fizykalnym powiększenie węzłów chłonnych, oczywiście chodzi tutaj o uogólnione powiększenie, które mogło by wskazywać po pierwsze, albo na stan zapalny, albo na występowanie jakiegoś nowotworu w zakresie układu chłonnego. Kolejna sprawa to bóle kostno - stawowe, wskazujące po pierwsze na możliwość występowanie grupy chorób tkanki łącznej, w której są wybitne przesunięcia w układzie białek osocza, albo bóle kostne spowodowane osteolizą kości, np. naciekiem przez kom. nowotworowe i wreszcie gorączka, która może występować w stanach zapalnych infekcyjnych i nieinfekcyjnych, a tak naprawdę jak ktoś wymyśli 5 innych stanów to ja się na wszystko zgodzę ponieważ nie ma precyzyjnych kryteriów ustalonych jest to jedno z rutynowych badań.

Badanie elektroforetyczne wykonuje się obecnie nie na bibule, tylko na octanie celulozy, tak większość laboratoriów wykonuje ponieważ jest to metoda dokładniejsza, proszę nie zlecać elektroforezy na cito, bo tam się nic nie da przyspieszyć, ewentualnie goniec można szybciej próbkę zanieść do laboratorium.

I w zależności od tego w czym wybarwimy określony rozdział elektroforetyczny stwierdzamy rozmaitości. Jeśli wybarwiamy na białko, czyli albo czernią amidową ewentualnie błękitem kumasyny, albo czerwienią Poison stwierdzamy proteinogram, czyli wzór odsetkowy białek osocza. Jeśli dokonamy barwienia na lipidy to ujawni nam się lipidogram. Jeśli wybarwimy na cukry to uzyskamy glikoproteinogram, tego ostatniego praktycznie się nie wykonuje. Dlaczego tak się dzieje? Na co byśmy nie barwili siłą napędową do rozdziału związków zawierających białko jest składnik białkowy, czyli obdarzony ładunkiem elektrycznym, natomiast to co w tym związku złożonym wybarwiamy to jest to białko, czy cukier, czy lipid, pokazuje nam obecność tego właśnie związku złożonego. Następnie otrzymujemy na wyniku badania laboratoryjnego w laboratorium odsetkowy udział frakcji białkowych.

Frakcje białkowe:

• Albuminy 60% (50 - 67%)

• Alfa - 1 - globuliny 4% ( 2 - 5% )

• Alfa - 2 - globuliny 8% ( 6 - 13%)

• Betaglobuliny 12% ( 9 - 14%)

• Gammaglobuliny 16% ( 8 - 21%)

Mnemotechnicznie najlepiej zapamiętać środki norm, bo układają się w taki charakterystyczny układ, cztery osie, 12, 16 i 60% albuminy (to nie jest norma bo norma to określony zakres stężeń). Jeśli dostaniemy albuminę 57% to nie będziemy z tego powodu rozrywać szat, ani kierować pacjenta na badanie które można np. Nowym Jorku wykonać, ale jeśli otrzymamy stężenie albuminy 40% to będzie to ewidentna patologia.

Dobre laboratoria w chwili obecnej oprócz wyniku odsetkowego poszczególnych frakcji białkowych załączają densytogram, czyli wydruk densytometru i to jest rzecz niezbędna. Porządny lekarz nie będzie się ustosunkowywał do frakcji białkowych na ten graficzny zapis pomiaru gęstości optycznej. Zawsze trzeba spojrzeć na zawartość całkowitą białka = 63 g/l i tu w wyniku tego odsetkowego wzoru uzyskujemy bezwzględne stężenie poszczególnych frakcji. Co te piki oznaczają? Wysokość piku mówi nam o gęstości optycznej, czyli innymi słowy o wysyceniu prążka, natomiast szerokość piku mówi nam o szerokości tego prążka. Jak podsumujemy sobie wszystkie te frakcje to łącznie mamy 100%. Co to jest ta wartość 100%? To nie jest suma wysokości poszczególnych pików, ale jest to wartość, która nazywa się pole pod krzywą. Taką wartość nazywamy AUC = Area Under Curve. Z tego wynika ważny moment. Nie widząc tego rozdziału densytometrycznego, a jedynie stężenie poszczególnych frakcji wiemy jakie pole zajmował pik, ale nie wiemy jak wygląda. Czy jest niski i szeroki, czy jest wąski i wysoki. Dla rozpoznania patologii ma to kluczowe znaczenie, natomiast odsetkowo zawartość może być taka sama. To tak jak taki wydłużony prostokąt. Czy ustawimy krótkim bokiem, czy długim bokiem, pole jest takie samo, natomiast interpretacja jest kluczowa. Dlatego trzeba wymagać od pań w laboratorium żeby widzieć ten densytogram, a nie tylko procentowy udział tych poszczególnych frakcji. Taki wynik jest nie do przyjęcia dla dobrego lekarza. Tu od razu mamy podany stosunek albumin do globulin, ta elektroforeza jest elektroforezą w pełni prawidłową.

Prealbuminy

Stanowią 0.5% białek osocza (0.3 g/l)

Funkcja: wiązanie T4

⇑ zespół nerczycowy, nowotwory

⇓ uszkodzenie wątroby, niedożywienie, martwica tkanek

Pierwszą z frakcji białkowych, która się nie uwidacznia w prawidłowej elektroforezie są prealbuminy, dlatego się nie uwidacznia bo jest ich bardzo mało, stanowią zaledwie 0,5% wszystkich białek osocza, jedyna ich funkcja to jest udział na jednym z tych dalszych miejsc w wiązaniu tyroksyny. W pewnych sytuacjach prealbuminy rosną, tak się dzieje w nowotworach i tak się dzieje w zespole nerczycowym, natomiast w innych sytuacjach zachowują się jak negatywne białka ostrej fazy i ich stężenie ulega obniżeniu. Tak się dzieje w uszkodzeniach wątroby w niedożywieniu, oraz w martwicy tkanek np. w zawale, czy to serca, czy to płuca.

Albuminy

⇑ hipoglobulinemie, agammaglobulinemie, odwodnienie

⇓ uszkodzenie wątroby, niedożywienie, zespoły złego wchłaniania, utrata białka z

organizmu, krwotoki, zwiększony katabolizm, przewodnienie

Kolejna frakcja, która się uwidacznia w prawidłowej elektroforezie stanowi największą frakcję białkową ilościowo to są albuminy. Bardzo rzadko albuminy rosną pod względem wartości bezwzględnej, bo są produkowane w wątrobie i wątroba ich więcej nie produkuje, stąd ważne jest żeby zobaczyć jakie jest stężenie białka całkowitego, bo ich względny udział rośnie wtedy kiedy obniża się ilość globulin, możemy zobaczyć np. 80% albumin, ale jak się przyjrzymy białku całkowitemu to nie jest to spowodowane hiperproteinemią, tylko jest to spowodowane ubytkiem frakcji globulinowej, czyli hipoglobulinemia, agammaglobulinemia, oraz jak odwodnimy pacjenta, albo jak się sam odwodni to wtedy również dochodzi do wzrostu odsetkowej zawartości albumin i przy okazji hiperproteinemii. Najważniejsze sprawy które dotyczą obniżenia albumin omówiłem przy okazji omawiania hipoproteinemii, bo za hipoproteinemię w większości przypadków odpowiada właśnie hipoalbuminemia, czyli uszkodzenia wątroby i wszystko to co jest tu napisane dotyczy obniżonego stężenia albumin i równocześnie obniżonego stężenia białka całkowitego.

Alfa -1- globuliny

• Protrombina, alfa1IP, orozomukoid, transkortyna, insulina, czynnik VII, VIII, IX

⇑ ciąża, estrogenoterapia, SLE, LGM, nowotwory, LZS

⇓ WZW, marskość wątroby, cukrzyca, zespół nerczycowy, dna moczanowa

Kolejna frakcja to alfa -1- globuliny, bardzo ważna frakcja bo w niej znajdujemy grupę białek zwanych białkami ostrej fazy ACP. Co tu ciekawego znajdujemy? Znajdujemy alfa - 1 - inhibitor proteaz zwany przez niektórych alfa - 1 - antytrypsyną, przez całe lata lansowano żeby nie nazywać tego alfa - 1 - antytrypsyną tylko alfa - 1 - inhibitorem proteaz, tak to jest zadomowione w polskiej literaturze. Znajdujemy tu alfa - 1 - glikoproteinę kwaśną, zwaną orozomukoidem. Czyli na dzisiejszy rok ustalamy taką normę, że obydwie nazwy są dopuszczalne. Oprócz tego znajdujemy tu protrombinę, znajdujemy transkortynę, insulinę, czynnik VII, VIII i IX , alfa1IP to jest alfa - 1 - inhibitor proteaz, albo alfa - 1 - AT, czyli alfa - 1 - antytrypsyna (to jest to samo).

Generalnie wzrost stężenia alfa - 1 - globulin zwiążemy z ostrymi i przewlekłymi stanami zapalnymi, toczeń rumieniowaty układowy, LGM, czyli ziarnica złośliwa, choroby nowotworowe, reumatoidalne zapalenie stawów (RZS), ponadto stężenia alfa - 1 - globulin rośnie w ciąży i w estrogenoterapii, dlatego że rośnie stężenie protrombiny i rośnie synteza czynnika VII i IX. Natomiast obniża się stężenie w wirusowym zapaleniu wątroby, w marskości wątroby, cukrzycy, w zespole nerczycowym, w przypadku dny moczanowej. Obniżenie frakcji alfa - 1 - globulin nie ma żadnego znaczenia rozpoznawczego ani nie powoduje żadnego niepokoju bo to jest przypadkowe znalezisko, natomiast stwierdzenie w elektroforezie wysokiego stężenia odsetkowego alfa - 1 - globulin jest dość obciążające i nakazuje poszukiwania przyczyny tego stanu rzeczy.

Serpiny:

Serine protease inhibitors

• Alfa - 1 - inhibitor proteaz

• Alfa - 1 - antychymotrypsyna

• Alfa - 1 - antyplazmina

• Antytrombina III

• Kofaktor II heparyny

• Inhibitor składowej C1 dopełniacza

• Owalbumina

• TBC

Zanim zaczniemy mówić o alfa - 1 - inhibitorze proteaz musimy sobie przyswoić taką nazwę serpiny, ażeby mówić o serpinach musimy sobie przypomnieć na temat rodzajów proteaz. Z punktu widzenia budowy chemicznej enzymu proteolitycznego proteazy dzieli się na cztery kategorie.

• Na tzw. proteazy serynowe - są one z punktu widzenia biochemii klinicznej najistotniejsze, takie, które mają w centrum katalitycznym grupę seryny.

• Druga kategoria niezwykle istotna z punktu widzenia praktycznego to są metaloproteazy, czyli EMP, jest ich kilkanaście różnych rodzajów, a one mają metal w centrum katalitycznym.

• Następnie mamy tzw. proteazy kwaśne, które mają w centrum katalitycznym kwas asparaginowy.

• Czwarta kategoria to są tzw. proteazy cysteinowe, albo tiolowe, które mają grupę tiolową cysteiny w centrum katalitycznym.

Czemu te dwie kategorie, czyli serynowe i metaloproteazy są takie ważne? Serynowe to są wszystkie te proteazy, które pływają sobie tak bezpańsko w osoczu i które muszą być inaktywowane bo inaczej by nam strawiły białka w organizmie, natomiast metaloproteazy to są generalnie enzymy występujące w tkankach też ulegające aktywacji, a ich aktywność rośnie w stanach zapalnych, które też muszą być pod kontrolą. Niemniej inhibitory proteaz serynowych i inhibitory metaloproteaz to są dwie różne grupy.

Inhibitory proteaz serynowych nazywamy serpinami. Najważniejszą proteazą serynową obecną w osoczu krwi jest elastaza leukocytarna, czyli pochodząca z granulocytów obojętnochłonnych, która uwalnia się do krwioobiegu w procesach zapalnych. Jak PMN żre jakiegoś tam drobnoustroja to przy okazji uwalnia się elastaza. Po co? Po to żeby można było trawić elastynę, czyli białko przestrzeni międzykomórkowych i żeby mogły te PMN penetrować te tkanki, żeby mogły niszczyć drobnoustroje.

Najważniejszym inhibitorem elastazy leukocytarnej jest alfa1IP, czyli alfa1AT. Teraz już wiemy dlaczego ta nazwa antytrypsyna nie jest dobra, dlatego że po wykryciu zbadano ale w układzie in vitro, że to białko hamuje trypsynę, ale trypsyna w osoczu nie jest obecna, ona z soku trzustkowego nie przenika, więc ta nazwa wprowadza praktyka w błąd bo myśli, że ta trypsyna krąży sobie w osoczu, nie to jest inhibitor nie trypsyny w układzie in vivo tylko elastazy i dlatego wprowadzono taką nazwę, jeszcze jest określana jako PI (proteinase inhibitor). Następne białko to alfa - 1 - antychymotrypsyna, też inhibitor proteaz, kolejne to alfa - 2 - antyplazmina, ale to już było na początku roku przy omawianiu fibrynolizy, antytrombina 3 i kofaktor II heparyny, inhibitor składowej C1 dopełniacza, owalbumina i TBG, czyli globulina wiążąca tyroksynę, wszystkie te białka nazywamy serpinami.

Jak działają serpiny? Serpiny stają się substratem dla enzymu, czyli alfa - 1 - inhibitor proteaz jest substratem dla elastazy i jak elastaza chce go zeżreć to sobie na nim łapie zęby bo alfa - 1 - inhibitor proteaz wchodzi w centrum katalityczne i tworzy kompleks z tymże centrum katalitycznym i w taki sposób dochodzi do zahamowania aktywności, to jest ważne, blokowane jest centrum kataboliczne, substrat dla elastazy, czyli elastyna nie może zająć centrum katalitycznego, tworzą się struktury polimeryczne, ale to nie ma większego znaczenia. W całokształcie naszego całkowitego zabezpieczenia antyproteolitycznego 80% stanowi alfa - 1 - inhibitor proteaz z pośród wszystkich inhibitorów enzymów proteolitycznych, to jest główne białko chroniące nas przed enzymami proteolitycznymi, konkretnie elastazą. Drugim takim enzymem grupy proteaz sterynowych jest elastaza monocytarna, ale z chwilą gdy monocyty tkankowe wchodzą do tkanek i przekształcają się w makrofagi osiadłe następuje zmiana enzymu proteolitycznego trawionego, wyprodukowanego przez te makrofagi, makrofagi produkują elastazę która nie jest proteazą serynową ale metaloproteazą i wobec elastazy makrofagowej alfa - 1 - inhibitor proteazy jest bezradny. W jaki sposób się zabezpieczamy przed metaloproteazami? Jest grupa białek zwanych TIMP (tissues inhibitor of metaloproteinases - tkankowe inhibitory metaloproteaz).

Alfa - 1 - inhibitor proteaz

Charakterystyka:

• Masa cząsteczkowa 51 kDa

• Główny inhibitor elastazy leukocytarnej, obojętnej proteazy leukocytarnej, reniny, kalikreiny, urokinazy, plazminy, trombiny

• Nie hamuje kolagenazy leukocytarnej

• Łatwo penetruje do tkanek

• W reakcji ostrofazowej wzrost po 24h, max. 3 - 4 dzień

Warianty genetyczne:

• Gen na 14 chromosomie

• Ok. 75 wariantów genetycznych

• PiZ 15%, PiNull 0% normy stężenia

Co ciekawego o tym alfa - 1 - IP, jest to białko niskocząsteczkowe z tego wynika że bardzo łatwo penetruje do tkanek, opuszcza osocze i przechodzi do tkanek i potrafi chronić tkanki przed elastazą uwalnianą z granulocytów obojętnochłonnych, czyli w odczynie zapalnym przed nadmierną elastolizą chroni nas alfa - 1 - IP. Oprócz elastazy leukocytarnej również jest inhibitorem innych enzymów proteolitycznych. Zwracam uwagę na reninę, trombinę, plazminę, czyli białko zaangażowane w układ RA, kaskady krzepnięcia i kaskady fibrynolizy, ważna rzecz nie hamuje kolagenazy leukocytarnej, która jest metaloproteazą i która ma swoje inhibitory tkankowe. Alfa - 1 - IP jest białkiem ostrofazowym stąd też w reakcjach ostrofazowych rośnie stężenie alfa - 1 - globulin poprzez wzrost stężenia alfa - 1 - IP, ten wzrost obserwuje się już po 24h od wystąpienia reakcji ostrofazowej, czyli wzrost zakażenia, czy martwicy tkanek, maksymalny wzrost obserwuje się około 3, 4 dnia.

Gen kodujący alfa - 1 - AT, czy alfa - 1 - IP jak kto woli znajduje się na 14 chromosomie i u człowieka wykazano istnienie przynajmniej 75 różnych odmian genetycznych, które możemy zwykłą techniką elektroforetyczną rozdzielić, najważniejsze znaczenie w patologii człowieka ma występowanie dwóch wariantów, tzw. wariantu PiZ, on jest pokazany jako heterozygota z M1 i drugiego wariantu, który nazywa się PiNull, w przypadku istnienia tych wariantów genetycznych w genie kodującym alfa - 1 - IP dochodzi do wybitnego obniżenia aktywności inhibitora proteaz, w przypadku PIZ to jest 15% normy, a w przypadku PiNull to 0% normy, z tego wynika, że elastaza leukocytarna nie jest w żaden sposób hamowana i doprowadza do spustoszenia w organizmie. Skoro elastaza to trawi elastynę, a miejscem gdzie tej elastyny jest dużo są płuca i doprowadza to do zniszczenia elastyny w pęcherzykach płucnych i do wystąpienia rozedmy płuc i genetycznie uwarunkowana rozedma płuc spowodowana jest defektami alfa - 1 - antytrypsyny.

Lipokaliny

• Orozomukoid ( kwaśna alfa - 1 - glikoproteina )

• RBP

• Beta - laktoglobulina

• Alfa - 2m - globulina

• Alfa - 1 - mikroglobulina

• Bikunina

• Inter - alfa - 1 - inhibitor trypsyny

Kolejna ciekawostka przyrodnicza to są tzw. lipokaliny, pod pojęciem lipokaliny rozumie się białka osocza wiążące się substancjami lipofilnymi. Najważniejszym przedstawicielem lipokalin jest alfa - 1 - kwaśna glikoproteina zwana orozomukoidem, ona występuje we frakcji alfa - 1 - globulinowej stąd jej nazwa, oprócz tego znajdujemy tu białka które już wcześniej poznaliśmy, mianowicie białko wiążące retinol (RBP), białko które nazywa się beta - laktoglobulina, alfa - 2m - globulina, alfa - 1 - mikroglobulina, bikunina (mało poznane białko) i inter - alfa - 1 - inhibitor trypsyny, który jest też inhibitorem proteazy. Z czym się te białka wiążą, orozomukoid przede wszystkim wiąże się z hormonami sterydowymi a wśród nich szczególną predylekcję wykazuje do progesteronu, w przypadku RBP do retinolu, mogą wiązać się z kwasami tłuszczowymi, a przede wszystkim wiąże się z całą gamą leków o budowie lipofilnej.

Orozomukoid

Charakterystyka:

• Masa cząsteczkowa 40 kDa

• Cukrowce stanowią 45%

• Synteza: komórki miąższowe wątroby, granulocyty, monocyty

• Funkcje:

• Wiązanie progesteronu

• Regulacja odpowiedzi immunologicznej

• Hamowanie fagocytozy przez PMN

• Hamowanie agregacji płytek krwi

• Kofaktor LPL

Co to takiego ciekawego jest ten orozomukoid, białko o niewysokiej masie cząsteczkowej - stąd jego nazwa alfa - 1 - kwaśna glikoproteina, że 45% jego masy cząsteczkowej stanowią cukrowce, a wśród nich na czołowym miejscu jest kwas sialowy.

W warunkach prawidłowych jedynym miejscem gdzie powstaje orozomukoid są kom. miąższowe wątroby natomiast w sytuacji zakażenia bakteryjnego uogólnionego, posocznicy dodatkowo dochodzi do wzrostu syntezy orozomukoidu w granulocytach obojętnochłonnych oraz w monocytach, jako też reakcja ostrofazowa.

Funkcji jest wiele, najważniejsza zdaje się być wiązanie progesteronu i zdaje się uczestniczyć w dostarczaniu progesteronu do tkanek płodowych i tym samym w jakiś sposób różnicowania się w okresie życia płodowego tkanek płodu pod wpływem progesteronu, ponadto bierze udział w regulacji odpowiedzi zarówno immunologicznej swoistej jak i nieswoistej, czyli zapalnej, hamuje fagocytozę w granulocytach obojętnochłonnych, hamuje agregację płytek krwi, oraz jest kofaktorem lipazy lipoproteinowej, oprócz progesteronu również wiąże estradiol, wiąże testosteron oraz całą masę leków powszechnie używanych.

W związku z tym w stanach zapalnych te leki działają słabiej, bo działa wolny lek, natomiast jak rośnie orozomukoid to może być różna reaktywność w zależności od stężenia tego białka . To tyle z grubsza o alfa - 1 - globulinach.

Alfa - 2 - globuliny

• A2M, haptoglobina, ceruloplazmina, AspAT, LDH, fosfatazy

• II poł. ciąży, ostre i przewlekłe zapalenia, kolagenozy, zespół nerczycowy,

Cukrzyca, IGM, nowotwory, sarkoidoza

⇓ WZW, dna moczanowa

Kolejna frakcja białkowa - alfa - 2 - globuliny. Poznaliśmy kiedyś haptoglobinę więc do niej nie wracamy, natomiast jest takie ciekawe białko alfa - 2 - makroglobulina, mamy tutaj ceruloplazminę (omawiana przy miedzi), znajdujemy tutaj izoenzymy AspAT, LDH oraz znajdujemy fosfatazę.

Przede wszystkim fosfatazą, która wędruje z frakcją alfa - 2 - globulin jest izoenzym łożyskowy fosfatazy alkalicznej i to sprawia, że w drugiej połowie ciąży kiedy taki izoenzym osiąga dużą aktywność, duże stężenie białka, rośnie stężenie alfa - 2 - globulin i trzeba o tym pamiętać, żeby nie rozpocząć jakiejś ślepej diagnostyki, nie obciążać ciężarnej jakimiś tam badaniami niepotrzebnymi, a wynika to po prostu z niewiedzy, z tego że ktoś nie pamięta że za ten wzrost jest odpowiedzialna fosfataza.

Poza ciążą wzrost alfa - 2 - globulin jest bardzo niepokojący dla lekarza praktyka i wysoka wartość alfa - 2 - globulin kieruje w rozumowaniu w dwie strony, albo jest to jakiś przewlekły stan zapalny typu kolagenoza, choroba autoimmunologiczna, albo jest to nowotwór najczęściej wywodzący się z układu chłonnego, przede wszystkim ziarnica złośliwa, chłoniaki nieziarnicze, rzadziej jest to sarkoidoza, czyli takie schorzenie o niejasnej etiologii z grupy schorzeń ziarniniakowatych, lub też są to kolagenozy np. toczeń rumieniowaty układowy, reumatoidalne zapalenie stawów (RZS), sklerodermia, generalnie wzrost alfa - 2 - globulin poza ciążą jest bardzo obciążający. Obniża się w wirusowym zapaleniu wątroby, w dnie moczanowej w wyniku tego, że w WZW dochodzi do zaburzeń syntezy tych białek, które decydują o stężeniu tej frakcji.

Alfa - 2 - makroglobina

Charakterystyka:

• Masa cząsteczkowa 725 kDa

• Nie jest serpiną

• Nie penetruje do tkanek

• Hamuje proteazy serynowe, cysteinowe i metaloproteazy

• Nie jest białkiem ostrej fazy

• Funkcja:

• Hamowanie enzymów kaskady kinaz

• Hamowanie enzymów dopełniacza

• Hamowanie enzymów krzepnęcia

• Hamowanie enzymów fibrynolizy

• Pośredniczy w degradacji kompleksów proteaz z serynami

• Transport cytokin, GF, insuliny, kationów

• Modulacja odpowiedzi zapalnej

Jednym z białek frakcji alfa - 2 - globulin jest alfa - 2 - makroglobulina. Ta nazwa jest adekwatna do wielkości tego białka, którego masa cząsteczkowa jest ponad 700 kDa, białko mimo że jest inhibitorem proteaz nie należy do serpin. Serpiny (przypomnienie) były substratem dla enzymów i blokowały jego centrum katalityczne. Alfa - 2 - makroglobulina wiąże się z enzymem nie blokując jego centrum katalitycznego i też tworzy rozmaite polimeryczne kompleksy. W związku z tym że ma bardzo dużą masę cząsteczkową nie stanowi obrony tkankowej, po prostu nie przemieszcza się do tkanek. spektrum działania jest znacznie większe niż serpin, bo obok hamowania proteaz serynowych również hamuje metaloproteazy oraz proteazy cysteinowe, ale tylko te, które znajdują się w osoczu. Alfa - 2 - makroglobulina jest zawsze jednym tchem wymieniana ze wszystkimi innymi białkami ostrej fazy. Wg najnowszej klasyfikacji uważa się, że nie jest ona u człowieka białkiem ostrej fazy, bowiem jest mnóstwo czynników ostrofazowych, które potrafią to stężenie nie tylko obniżyć ale i podwyższyć, natomiast bez wątpienia jest np. białkiem ostrej fazy u gryzoni, więc ustalamy na ten rok, że alfa - 2 - makroglobulina nie jest białkiem ostrej fazy - tak mówią najnowsze źródła. Jaka jest jej funkcja? Przede wszystkim jest inhibitorem proteaz w różnych szlakach metabolicznych, inhibitor w kaskadzie kinin, czyli aktywacja kininogenów do aktywnych kinin, jest inhibitorem enzymów proteolitycznych w układzie dopełniacza, w układzie krzepnięcia, w układzie fibrynolizy.

Teraz komentarz do punktu: „Pośredniczy w degradacji kompleksów proteaz z serynami”. Jak tu mamy cząsteczkę elastazy, która połączy się z alfa - 1 - antytrypsyną, ten kompleks albo w połączeniu z alfa - 1 - antytrypsyną, albo wyłącznie sama elastaza zostanie przekazana na alfa - 2 - makroglobulinę, tworzy się kompleks z alfa - 2 - makroglobuliną, ten kompleks jest przez hepatocyty lub przez kom. Browicza - Kupfera wyłapywane, dzięki obecności tam receptora dla alfa - 2 - makroglobuliny i przez to ten enzym proteolityczny ulega degradacji, czyli bierze udział w degradacji enzymów proteolitycznych, które wcześniej zostały połączone z serpinami, bierze udział w transporcie rozmaitych związków w organizmie, rozmaitych cytokin układu immunologicznego, czynników wzrostu, insuliny, kationów dwuwartościowych np. kationów cynku, ponadto poprzez wiązanie tychże cytokin i czynników wzrostu bierze udział w modulowaniu bądź to osłabianiu, bądź to nasilaniu odpowiedzi prozapalnej.

H₂O O₂

( lub -SH ) ( lub -SS- )

Cp Cu­­²⁺ Cp Cu⁺

Fe²⁺ ( z ferrytyny komórkowej ) Fe³⁺ ( z transferryny osoczowej )

Drugie z ciekawych białek to ceruloplazmina, bierze udział w transporcie miedzi, natomiast ładna funkcja to jest funkcja peryoksydacyjna. Magazynem tkankowym żelaza jest ferrytyna, w ferrytynie żelazo jest na +2 stopniu utlenienia, natomiast jeśli ma być przeniesione do transferyny musi być utlenione do postaci trójwartościowej i to się odbywa przy udziale jonów miedzi, które następnie ulegają ponownemu utlenieniu albo przez tlen, albo przez inne związki utleniające. Znowu staje się miedź dwuwartościowa, a żelazo dwuwartościowe i w formie dwuwartościowej jest magazynowane w tkankach, a to jest funkcja ferrooksydacyjna ceruloplazminy. Funkcja w transporcie miedzi była już omówiona do niej już nie wracamy.

Beta - globuliny

• Transferryna, AlAT, fibronektyna, hemopeksyna, dopełniacz, properdyna, część IgG

⇑ końcowy okres ciąży, zespół nerczycowy, miażdżyca, szpiczak mnogi, WZW, żółtaczka

zastoinowa, marskość wątroby, kolagenozy, przewlekłe zapalenia

⇓ martwica wątrobowa, niedożywienie, collitis ulcerosa, hipogammaglobulinemie

Kolejna frakcja to są betaglobuliny, jeśli zastosuje się odpowiednie warunki rozdziału można uzyskać rozdział na beta - 1 - i beta - 2 - globuliny, ale to z punktu widzenia praktycznego nie jest takie istotne. Co ciekawego wędruje z frakcją betaglobulin, przede wszystkim wędrują LDL-e, czyli beta - lipoproteiny. Gdy jest wzrost beta - lipoprotein mamy wzrost beta - globulin. Transferryna jest odpowiedzialna za transport żelaza i trzeba sobie tutaj zrobić link do żelaza z zeszłego semestru, a się zajmiemy innym bardzo ciekawym białkiem, mamy tutaj AlAT, fibronektynę, hemopeksynę o której była mowa, dopełniacz properdyna to też jest białko związane z układem dopełniacza i proszę sobie zapamiętać, że z frakcją beta - globulin wędruje część immunoglobulin, one się głównie lokalizują we frakcji beta - 2 - globulin i z tego wynika, że odpowiedź na takie ratujące pytanie czym się różnią gammaglobuliny od immunoglobulin jest taka, że nie, nie różnią się niczym bo wtedy już nie ma ratunku, tylko taka, że pojęcie immunoglobulin nie jest tożsame z pojęciem gammaglobulin bo część immunoglobulin wędruje z frakcją beta - globulin, również to są pojęcia nakładające się, mają dużą część wspólną, można tak również powiedzieć, bo we frakcji gammaglobulin znajdujemy również inne białka poza immunoglobulinami. W szkole podstawowej można było mówić, że gammaglobuliny i immunoglobuliny to jest to samo.

Beta - globuliny rosną w okresie ciąży, w zespole nerczycowym, obniża się w martwicy wątroby, w niedożywieniu, w wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego i w hipogammaglobulinemiach, czyli wtedy kiedy obniża się stężenie tych immunoglobulin, które wędrują we frakcji beta globulin. Najciekawsze białko to oczywiście transferyna, negatywne białko ostrej fazy, transporter żelaza, ale my się zajmiemy innym białkiem jeszcze ciekawszym.

Beta - 2 - mikroglobulina

Charakterystyka:

• Masa cząsteczkowa 11.8 kDa

• Występuje na powierzchni błon komórek jądrzastych

• T_1/2 107 minut

• Ulega przesączaniu kłębkowemu, 1% zostaje wydalony z moczem

• Czynnik prognostyczny w szpiczaku mnogim

Beta - 2 - mikroglobulina - nazwa jest adekwatna, białko jest małe masa cząsteczkowa około 11kDa, to białko występuje w organizmie praktycznie na powierzchni wszystkich komórek jądrzastych, czyli nie występuje w erytrocytach, nie występuje w płytkach krwi, które de facto są komórkami, szczególnie duża ekspresja beta - 2 - mikroglobuliny występuje na komórkach układu immunologicznego, przede wszystkim limfocytów B, poza tym na szeregu komórek nowotworowych. Skąd to białko bierze się w osoczu? Mianowicie ono się złuszcza z powierzchni komórek i w ten sposób trafia do osocza, ma krótki okres półtrwania, a z tego że ma małą masę cząsteczkową wynika, że przesącza się w kłębkach nerkowych i praktycznie w całości ulega resorbcji zwrotnej w kanalikach, z całej puli przesączonej beta - 2 - mikroglobuliny w moczu ostatecznym znajdujemy około 1% tej frakcji białkowej. Próbuje się wykorzystać beta - 2 - mikroglobuliny do oceny czy następuje odrzucenie przeszczepionej nerki. Natomiast to co jest warte zauważenia to na dzień dzisiejszy jest o najważniejszy czynnik prognostyczny w przewidywaniu jak długo przeżyje pacjent który ma chorobę zwaną plazmocytoma, czyli szpiczak mnogi (myeloma multiplex). Za chwilę więcej powiemy o szpiczaku bo on jest bardzo ciekawy, jest to nowotwór rodzący się z plazmocytów, należący do chłoniaków B-komórkowych. Stwierdzono w licznych badaniach, że jak komuś od początku leczenia oznaczy się beta - 2 - mikroglobulinę to można niczym zabawić się w cygankę i mu przyszłość wywróżyć. Im wyższe stężenie beta - 2 - mikroglobuliny tym gorzej. W świetle tego co powiedziałem, im więcej będzie plazmocytów tym więcej będzie się złuszczało beta - 2 - mikroglobuliny i będzie wyższe jej stężenie.

Gammaglobuliny

• Immunoglobuliny

• Białko C - reaktywne (CRP)

• Czynnik IX

• Prekalikreina

Przechodzimy do najważniejszej z punktu widzenia praktycznego, bo tu mamy najwięcej różnych frakcji do gammaglobulin. We frakcji gammaglobulin znajdujemy przede wszystkim immunoglobuliny, ale nie tylko, bowiem znajdujemy tu super ciekawe białko, które nazywa się CRP (białko C reaktywne), którego nie cała pula wędruje z gammaglobulinami, część wędruje z beta - 2 - globulinami, znajdujemy czynnik XI i betakalikreinę, które nas tutaj nie będą interesowały, czyli nas interesują te dwie frakcje białkowe.

CRP

• Charakterystyka:

• Wiąże się z wielocukrem C Streptococcus pneumoniae

• Pierwsze odkryte białko ostrej fazy (1930)

• Masa cząsteczkowa 115 - 140 kDa

• Wiąże się (w obecności jonów wapnia) z:

• Fosfolipidami (zwłaszcza z lecytyną)

• Kwasami nukleinowymi

• Wiąże się (w nieobecności jonów wapnia) z:

• Histonami

• Funkcje:

• Aktywator drogi klasycznej dopełniacza

• Wzrost w ciągu 24 - 48 h od APR

• Przyrost stężenia do 2000 razy

Białko C reaktywne jest jednym z najważniejszych białek ostrofazowych, to wyjaśnia, ż może rosnąć frakcja gammaglobulin w elektroforezie bez istnienia odczynu immunologicznego i wcale nie muszą rosnąć immunoglobuliny żeby rosły gammaglobuliny i za ten wzrost w sytuacjach nieinfekcyjnych kiedy nie ma odpowiedzi immunologicznej odpowiada wzrost CRP, ten wzrost może być ogromny, bo może osiągać wielkość 2000 razy większą w porównaniu z bazą, czyli z punktem wyjścia.

stężenie

białka

CRP

AAT

C3

6h 12h 24h 2 3 4 5 dni 1 2 3 tygodnie

reakcja ostrofazowa

Nazwa białka pochodzi stąd, że kiedy wyizolowano je w latach 30-tych, okazało się, że jest to substancja (bo jeszcze nie wiedziano czy jest to białko), która reaguje z wielocukrowcem C Streptococcus pneumoniae (dwoinka zapalenia płuc) i stąd jego tradycyjna nazwa, początkowo do oznaczania stężenia używało się metodę opartą na reakcji z wielocukrem C, czyli metodę wytrąceniową, obecnie białko C reaktywne oznacza się metodami immunologicznymi, jest to jeden z większych hitów ostatnich lat ponieważ z chwilą kiedy ugruntowała się teoria zapalno - immunologiczna powstawania produktu miażdżycowego, dziś zainteresowanie białkiem C reaktywnym zaszło tak daleko, że na podstawie jego stężenia prognozuje się przebieg choroby niedokrwiennej serca, a zwłaszcza incydentów niedokrwienia, w zawale serca się oznacza, w ostrej niewydolności wieńcowej i na zjazdach kardiologicznych jest eksplozja prac poświęcona białku C reaktywnemu w tym aspekcie, chorób układu krążenia na tle miażdżycy ze względu na etiologię zapalną tego procesu. Po odkryciu w roku 1930, 11 lat później w roku 1941, okazało się, że ta substancja jest białkiem i do dzisiaj nic się nie zmieniło. Może przyjmować różne formy co implikuje zmienną masę cząsteczkową, ale generalnie jest to masa powyżej 100 kDa.

Oprócz wiązania się z wielocukrowcem przez Streptococcus pneumoniae białko C reaktywne wiąże się z innymi związkami w organizmie. W obecności jonów Ca bardzo chętnie wiąże się z fosfolipidami, zwłaszcza z lecytyną. Oprócz tego wiąże się z kwasami nukleinowymi. Natomiast jeśli badać jego wiązanie w nieobecności jonów Ca, to ma szczególną predylekcję do wiązania się z histonami.

Funkcji jest wiele, wiele jest hipotetycznych natomiast funkcja, która nie podlega wątpliwości to jest wiązanie się ze składnikami dopełniacza i aktywacja tzw. drogi klasycznej dopełniacza (tu wybiegamy nieco w przyszłość) dopełniacz czyli układ kaskadowych białek obecnych w osoczu, bardzo podobnych do układu krzepnięcia i fibrynolizy, przez to mamy cały układ proteaz serynowych, który jedną i drugą aktywuje, dokładnie taka sama aktywacja, ta aktywacja odbywa się na drodze klasycznej, czyli wtedy kiedy mamy kompleks immunologiczny, antygen przeciwciało przy udziale białka C reaktywnego, albo może być na drodze tzw. alternatywnej aktywowany przy udziale properdyny. Dwie są drogi aktywacji, tak jak w układzie krzepnięcia droga zewnątrz i wewnątrzpochodna, wzrost następuje w przeciągu 24 do 48 h od zadziałania czynnika, który nazywamy acute phaze reaction i przyrost stężenia może być do 2000 razy, co jest tutaj pokazane, te względne stężenia np. wzrost alfa - 1 - antytrypsyny albo składowej C 3 dopełniacza, które również rosną w ostrej fazie, ale za wzrost białek ostrofazowych odpowiada w dużej mierze białko C reaktywne. Teraz dalej proszę się przyglądać, że po ustąpieniu czynnika indukującego część ostrofazową, następuje mniej więcej w - 2 - - 3 tygodnie, z tego wynika, że białko C reaktywne występuje we frakcji gammaglobulin, proporcja między globulinami, a albuminami decyduje o odczynie OB, czyli jak ktoś zleca co 3 dni OB to znaczy, ż nie wie o co w tym wszystkim chodzi, bo musi upłynąć przynajmniej 2 - 3 tygodnie od wystąpienia czynnika zapalnego, żeby poziom gammaglobulin reprezentowanych przez białko C reaktywne, jeśli jest to sytuacja nieimmunologiczna, żeby wróciło OB do normy i to wyjaśnia czemu OB rośnie w sytuacjach nieinfekcyjnych, kiedy nie rosną immunoglobuliny, np. w zawale serca, drugiego dnia po zawale pacjent ma podwyższone OB z tego powodu, że wzrosło CRP, które reprezentuje frakcje gammaglobulinową.

Immunoglobiny

IgG:

• Stężenie 800 - 1600 mg%

• 80% przeciwciał surowicy

• przeciwciała przeciwko bakteriom Gram - dodatnim, wirusom, toksynom

IgA:

• Stężenie 150 - 200 mg%

• 10% przeciwciał surowicy

• przeciwciała przeciwdurowe, przeciwbłonicze, przeciwinsulinowe, izohemaglutyniny

• wydzieliny: ślina 28 mg%, siara 150 mg%, łzy 7 mg%, żółć, sok jelitowy, sok

sterczowy

IgM:

• Stężenie 50 - 180 mg%

• 5 - 10% przeciwciał surowicy

• przeciwciała w odczynie Wassermana, zimne aglutyniny, izohemaglutyniny, RF,

• anty - Rh, przeciwko bakteriom Gram - ujemnym

Kolejna frakcja gammaglobulin to są immunoglobuliny, reprezentowane przez trzy immunoglobuliny, mianowicie G, A i M, pozostałe dwie D i E występują w śladowych ilościach i nie rzutują na ogólny poziom immunoglobulin, nawet w reakcjach alergicznych, czyli wtedy kiedy rośnie IgE, wzrost tego IgE nie powoduje wzrostu gammaglobulin, bo go na tyle mało, ż nawet jak wzrośnie to nadal stanowi ułamek procenta, funkcje wieku zmiany są takie ż przez całe życie mniej więcej immunoglobuliny są na stałym poziomie, w wieku starszym ich poziom jak to było pokazane rośnie, natomiast po urodzeniu najwcześniej osiąga takie wartości charakterystyczne dla dorosłego immunoglobulina M, potem immunoglobulina G, natomiast często stężenie immunoglobuliny A, często po roku, dwóch u dziecka często nie osiąga wartości takie jakie stwierdza się u dorosłego, warto mieć na uwadze, że to są inne normy.

Immunoglobulina G jest trudną immunoglobuliną pod względem ilościowym, stężenie od 800 do 1000 mg%, większość przeciwciał surowicy właśnie w tej frakcji wędruje, to są przeciwciała przeciwko bakteriom gram dodatnim, przeciwciała przeciwko rozmaitym toksynom, stężenie oznacza się metodami rutynowymi, albo immunodyfuzją radialną, albo technikami Elisa, techniką nefelometryczną, jest to białko o dużym stężeniu, nie ma żadnych problemów w jego oznaczeniu.

Druga immunoglobulina, to immunoglobulina A, występuje w mniejszym stężeniu również jest oznaczana rutynowymi metodami, badanie tanie, jak się zleca oznaczanie ilościowe immunoglobulin, laboratorium oznacza wszystkie trzy immunoglobuliny, czyli G, A i M. Znajdujemy tu przeciwciała: przeciwdurowe, przeciwbłonicze, u osób, które są leczone insuliną, obecnie stosuje się insulinę ludzką uzyskaną drogą inżynierii genetycznej, nie powstają przeciwciała przeciwinsulinowe, natomiast kto był leczony już wcześniej insuliną zwierzęcą, to powstawały przeciwciała przeciwinsulinowe, które spowodowały insulinooporność immunologiczną i one znajdowały się we frakcji immunoglobulin A. Znajdujemy tą immunoglobulinę w wydzielinach, jak widać w mleku kobiety stężenie osiąga wartość porównywalną ze stężeniem w osoczu = 150 mg%, siara to jest to mleko, które jest wydzielane na początku okresu laktacji, immunoglobulina rośnie w przewlekłych zakażeniach, w sarkoidozie, w nowotworach, w marskości wątroby.

Trzecia immunoglobulina to jest immunoglobulina M, jest jej jeszcze mniej niż immunoglobuliny A, też rutynowymi metodami oznaczana, najczęściej immunodyfuzja radialna, albo nefelometria, znajdujemy tu przeciwciała, które reagują w nieswoistych odczynach kiłowych np. w odczynie VDLL, albo w odczynie USR, to się popularnie nazywa odczynem Wassermana, to są odczyny gdzie antygenem nie są krętki kiły, ale są to odczyny nieswoiste bo ich antygenem jest kardiolipina, czyli fosfolipid, bowiem w krętku występuje duża zawartość fosfolipidów i dawne próby kiłowe, dawniej wykonywane bazują o reakcje z antygenem nieswoistym np. z wyciągiem z serca wołowego, tam jest obecna kardiolipina. Natomiast jak ktoś ma wynik dodatni, bo nie powinien być dodatni to wtedy wykonuje się już testy swoiste z krętkami kiły. Nie wiadomo dlaczego nauczyciele muszą sobie okresowo wykonywać odczyn Wassermana. Izopen aglutyminy, czyli naturalne przeciwciała przeciwko antygenom grupowym krwi, przeciwciała anty Rh, RF - czynnik reumatoidalny, to jest przeciwciało klasy IGM skierowane przeciwko zagregowanej immunoglobulinie G, patognomomiczny dla reumatoidalnego zapalenia stawów, czyli RZS-u i w tej frakcji wędrują przeciwciała przeciwko bakteriom Gram - ujemnym.

Agammaglobulinemia:

IgG < 200 mg%

IgM < 20 mg%

IgA - ślad

Jeśli stężenie immunoglobulin występuje w takich wartościach jak tutaj pokazałem, taki stan nazywamy agammaglobulinemią, czyli tak jak by w ogóle tych immunoglobulin nie było, jeśli stężenia są wyższe od tych wartości, ale poniżej dolnej granicy normy, którą pokazałem na poprzednich slajdach, taki stan nazywamy hipogammaglobulinemią. Jeśli stężenia są wyższe to jest to hipergammaglobulinemia. Jeśli brakuje np. jednej frakcji immunoglobulin, mówimy o dysgammaglobulinemii i zachwianiu proporcji między nimi, ale z tymi stanami spotykamy się niezwykle rzadko, mogą być one albo wrodzone, dotyczące defektu komórek immunologicznie kompetentnych, skłonność do zakażeń wirusowych, bakteryjnych, pediatra ustala rozpoznanie w dzieciństwie w ośrodku zajmującym się diagnostyką w zakresie immunologii diagnostycznej, natomiast lekarza praktyka bardziej interesuje ten stan, kiedy stężenie gammaglobulin rośnie, czyli mamy do czynienia z hipergammaglobulinemią.

Hipergammaglobulinemia

Gammapatie poliklonalne - przyczyny:

• Przewlekłe stany zapalne infekcyjne i nieinfekcyjne (sarkoidoza, collitis ulcerosa)

• Choroby wątroby (marskość, przewlekłe agresywne zapalenia)

• Kolagenozy (SLE, RZS, PAN)

• Choroby autoimmunologiczne (zapalenie tarczycy, cukrzyca typ I)

• Nowotwory

Gammapatie monoklonalne - przyczyny:

• Szpiczak mnogi (51%)

• Makrogammaglobulinemia Waldenstroma (15%)

• Inne nowotwory złośliwe (4%)

• Białaczki i chłoniaki (2%)

• Marskość wątroby (1.5%)

• Samoistna, bezobjawowa (MGUS)

• Choroba Franklina

• Szpiczak poronny tylko z lekkimi łańcuchami

Lekarz otrzymujący wynik stężenia gammaglobulin, pierwsze pytanie, które mu do głowy musi przyjść to czy mamy do czynienia z hipergammaglobulinemią poliklonalną, czy monoklonalną, rokowanie w obu tych sytuacjach jest odmienne i sposób postępowania diagnostycznego również. Tu mamy typową elektroforezę u osoby, która ma agammaglobulinemię, gammaglobuliny stanowią 4,6% frakcji białkowych, praktycznie gammaglobulin nie ma, stężenie 0,25 g/dl, czyli 2,5 mg%, może to być sytuacja wrodzona, ale może to być sytuacja spowodowana wyparciem utkania szpikowego przez komórki nieprawidłowe np. komórki nowotworowe. Jak widać stężenie białka całkowitego jest obniżone, ale niewiele, bo norma wynosi jak mówiłem od 6 do 8 g%, stosunek albumin do globulin 2,17, nie dlatego, że wzrosły nam albuminy, tylko dlatego, że spadła nam główna frakcja globulin, czyli gammaglobulin, co to jest hipergammaglobulinemia poliklonalna zwana inaczej gammapatią poliklonalną, to jest to samo.

Każdy antygen, który trafia do naszego organizmu posiada ba swojej powierzchni pewne specyficzne struktury najczęściej białkowe, które nazywamy determinantami antygenowymi, albo epitopami i w odpowiedzi na pojawienie się takiego antygenu, układ immunologiczny przeciwko poszczególnym determinantom antygenowym produkuje przeciwciała i to co znajdujemy w osoczu jest zbiorem przeciwciał skierowanym przeciwko determinantom antygenowym, czyli gammapatia poliklonalna, jest to odpowiedź na pojawienie się antygenu, jest to synteza przeciwciał indukowana czynnikiem, albo wewnętrznym, albo zewnętrznym bo mogą się ujawnić jakieś determinanty tkankowe w tkankach gospodarza, to nie musiała się wcale bakteria pojawić, czyli ten wzrost stężenia gammaglobulin w tym przypadku będzie spowodowany jakąś rozmaitością, rozmaitymi przeciwciałami. Każde z tych przeciwciał nie tylko, że ma różny kolor, ale również z różną szybkością w zależności od swojej budowy wędruje w polu elektrycznym, czyli z tego można zgadnąć, że ten prążek będzie rozmyty, jakie są przyczyny, przede wszystkim są to przewlekłe stany zapalne infekcyjne i nieinfekcyjne, jak ktoś złapie np. zapalenie płuc i ma hipergammaglobulinemię, to można na 100% powiedzieć, że to będzie hipergammaglobulinemia poliklonalna. Bo przeciwko różnym determinantom tej dwoinki zapalenia płuc będą skierowane te przeciwciała. Np. sarkoidoza, to wspominałem takie choróbsko dotyczące tkanki płucnej i węzłów chłonnych płucnych, wrzodziejące zapalenie jelita grubego, dalej choroby wątroby: marskość wątroby i przewlekłe agresywne zapalenie wątroby, które jest zejściem ostrego zapalenia, w którym to układ immunologiczny niszczy wątrobę i czasem doprowadza to do marskości wątroby. Kolejna bardzo duża grupa przyczyn to są kolagenozy. SLE, czyli toczeń rumieniowaty układowy, RZS, czyli reumatoidalne zapalenie stawów i PAN, czyli ogniskowe zapalenie tętnic, kolagenozy to inaczej układowe choroby tkanki łącznej, bowiem tkanka łączne w całym organizmie jest teatrem działań wojennych. Z taką sytuacją spotykamy się w chorobach autoimmunologicznych, czyli kiedy układ immunologiczny rozpoznaje własne tkanki jako obce i zwalcza je przy pomocy przeciwciał np. autoimmunologiczne zapalenie tarczycy, niektóre postacie cukrzycy typ 1, w chorobach nowotworowych można mieć do czynienia z taką stymulacją poliklonalną do czynienia.

Rozpoznanie jest bajkowe jeśli dostajemy wynik elektroforetyczny, ale nie w takiej postaci, bo tutaj wiemy, że jest hipergammaglobulinemia jak jest więcej i przyjdzie nam w takiej formie wynik z laboratorium, to wtedy widzimy, że tak wysoka wartość pola pod krzywą spowodowana jest występowaniem różnych frakcji i one się tak rozdzieliły w polu elektrycznym w tę stronę. Płaski układ gammaglobulin, a szeroki, to jest akurat od pacjentki z reumatoidalnym zapaleniem stawów, bo wszystkie są od prawdziwych pacjentów, to nie jest żadna symulacja komputerowa. Kolejne jest od pacjenta, który ma nowotwór wątroby, oprócz wzrostu frakcji gammaglobulin, widzimy, że jest szeroki, trochę ma inny kształt niż w poprzednim przypadku, oprócz tego mamy wzrost frakcji gamma - 1 - globulin i wzrost frakcji beta - 1 - i beta - 2 - globulin. I taki stan, jak widzicie choróbska nie były specjalnie przyjemne, raczej ciężkie. Mnie przechodzi dreszcz przez plecy jak w tym przypadku: w tym przypadku nie mamy żadnej stymulacji z zewnątrz nagle coś się popsuło w plazmocytach, albo w limfocytach B i bez żadnej stymulacji z zewnątrz produkują przeciwciała o różnej swoistości, ale ponieważ dany klon komórek produkuje tylko przeciwciała o jednej konkretnej swoistości to w osoczu mamy wszystkie wyglądające jak od sztancy przeciwciała uzyskane. Najczęściej taką komórką jest komórka szpiczakowa, czyli wywodząca się z nowotworu zwanego plazmocytoma, czyli szpiczak mnogi, w poprzednim przypadku mieliśmy zbiór przeciwciał pochodzących z różnych klonów komórek, a każdy ten klon produkował przeciwciało przeciwko konkretnej determinancie antygenowej, a tu wyselekcjonował je sam z siebie klon komórek nowotworowych, który bez żadnej stymulacji produkuje przeciwciała, jak pamiętacie syntezy immunoglobulin, przeciwciało jest oddzielnie syntetyzowany łańcuch ciężki, a oddzielnie lekki i dopiero przed wyrzuceniem tego z komórki następuje asocjacja łańcuchów, skoro jest to komórka zwyrodniała to się może okazać, że ta kontrola jakości w tej ostatniej fazie działa słabo i może być oprócz syntezy pełnej cząsteczki immunoglobulin wydzielenie z takiej komórki nowotworowej w nadmiarze bądź do łańcucha ciężkiego, bądź do łańcucha lekkiego co w warunkach prawidłowych się nie zdarza, jest kontrola jakości, jeśli jest nadprodukcja to łańcuch jest degradowany, wychodzi z komórki tylko pełna cząsteczka przeciwciała.

Najważniejszą przyczyną gammapatii monoklonalnych odpowiadających za ponad 50% takich przypadków stwierdzonych jest szpiczak mnogi. Szpiczak mnogi należy do chłoniaków wywodzących się z plazmocytów, komórek B, choroba o bardzo złym rokowaniu. Jeśli taki szpiczak produkuje immunoglobulinę M to nosi nazwę makroglobulinemii Waldenstroma, ponieważ IgM to jest ogromna immunoglobulina, pentamer, a często jeszcze w tej chorobie dochodzi do asocjacji kolejnych pentamerów, to jest bardzo trudne do diagnostyki, bowiem taka IgM praktycznie stoi w miejscu, nie chce się przesuwać taki wielki agregat, inne nowotwory to mniej więcej 4%, najczęściej są to chłoniaki. Rzadko taki obraz może być w marskości wątroby, bo w marskości może być gammapatia poliklonalna. U osób w wieku starszym stwierdza się samoistną bezobjawową gammapatię, ona w skrócie się nazywa MGUS. Ale jak koś coś takiego ma i ma bezobjawowe to dane statystyczne pokazują, że może się w najbliższym czasie rozwinąć w szpiczak mnogi, czyli takie stadium przedszpiczakowe, jeśli taki szpiczak produkuje wyłącznie łańcuchy ciężkie immunoglobulin, to nosi to nazwę choroby łańcuchów ciężkich Franklina, rzadko to występuje i wreszcie może być szpiczak taki, który wytwarza wyłącznie tak zmutowana komórka, że wytwarza wyłącznie łańcuchy lekkie i to nazywa się szpiczak poronny, wyłącznie z lekkimi łańcuchami i to powoduje, że stężenie immunoglobulin w tym przypadku nie rośnie, rozpoznanie jak się ma elektroforezę jest bajecznie proste, widzimy pacjenta, który ma hiperproteinemię 119g/l a stosunek albumin do globulin niski 0,42, główna frakcja białkowa, 56% stanowią gammaglobuliny.

alb gamma

alb

gamma

alfa-1 alfa-2 beta

alfa-1 alfa-2 beta

Gammapatia poliklonalna Gammapatia monoklonalna

Proszę zobaczyć jak wygląda tutaj sytuacja. To jest jeden klon, jeden rodzaj białka, wąski, ale wysoko wysycony, występuje wysokie wysycenie w tym miejscu, czyli na pierwszy rzut oka można rozpoznać gammapatie monoklonalną, od poliklonalnej jak się ma densytogram. Dalej, najczęściej wydzielane jest IgG, przez spojrzenie na elektroforegram, czyli ten densytogram, można z dużym prawdopodobieństwem powiedzieć, czy jest to IgG, bo tak się lokalizuje pik, czy jest to IgA, to tak się lokalizuje. W tym przypadku 24% zaledwie stanowią gammaglobuliny, 24% wg wielu podręczników jest to wartość prawidłowa w gammaglobulinach, albo nieznacznie podwyższona, no tu 30% nie stanowi wątpliwości, że jest to hipergammaglobulinemia. W obu przypadkach charakterystyczny pik, ale różnie zlokalizowany.

Żeby się to wszystkim w głowie uleżało to pokaże czym się różni gammapatia monoklonalna od poliklonalnej w elektroforezie, chyba nie wyobrażam sobie, że jak ktoś dostanie do ręki elektroforegram, żeby nie był w stanie odróżnić jednej sytuacji od drugiej. To białko stwierdzane w gammapatiach monoklonalnych nosi nazwę białka M, czyli białka monoklonalnego, albo inaczej komponentu M, biorąc wszystkie przypadki gammapatii jako 100% to w większości przypadków jest to IgG, rzadziej IgA, najrzadziej IgD, ponadto mogą występować wyłącznie łańcuchy lekkie, lub też fragment Fc immunoglobuliny, inaczej ta która jest utworzona przez łańcuch ciężki, fragment wiążący dopełniacz, albo krystalizujący. Rozpoznanie jest proste. Robimy punkcję szpiku i znajdujemy komórasy o niebieskawej cytoplazmie, które mają mimośrodkowo położone jądro i w tym jądrze widoczne są jąderka. To jest plazmocyt i to i to, a to np. jest mieloblast (większa komórka, inaczej jądro się wybarwia, nie takie ciemnofioletowe i jasna cytoplazma, tutaj też mamy mieloblasty, a tu jest komórka wywodząca się z układu erytroblastycznego, normoblast (mniejsza komórka z jasną cytoplazmą). W tym szpiczaku w większości przypadków jest to kompletna immunoglobulina G, natomiast często się zdarza, że w nadmiarze produkowane są łańcuchy lekkie to jest około 20% przypadków, czasem może być tak zmutowana komórka, że produkuje dwa rodzaje immunoglobulin, tzw. dwuklonalne, a może być też tak zmutowana komórka, że produkuje immunoglobulinę, ale jej nie wydziela, czyli ta immunoglobulina zostaje wbudowana wyłącznie w błonę, jak się zrobi barwienie histochemiczne, a ściślej immunohistochemiczne to się w tych plazmocytach zobaczy w błonie immunoglobulinę, ale komórka nie wydziela, to jest tzw. szpiczak niewydzielający. Tu mamy prawidłowy obraz elektroforetyczny osocza, a tu mamy obraz elektroforetyczny moczu, jak wiecie białka w moczu nie ma, a ściślej mówiąc jest ale niewiele, tylko białko najlżejsze, czyli albumina. Łańcuchy lekkie przechodzą do moczu i wywołują białkomocz, w połowie ubiegłego stulecia lekarz nazwiskiem Henry Bence - Jones wykazał właściwości tego białka, mianowicie jeśli to białko się ogrzeje to w 56 stopniach ulega wytrąceniu, jak dalej ogrzewamy ulega rozpuszczeniu, jak oziębiamy to się wytrąca, a jak oziębimy jeszcze bardziej to znowu się rozpuszcza, jeśli białko stwierdzane w moczu spełnia te kryteria w odczynie termoprecypitacyjnym nazywa się białkiem Bence - Jonesa i tyle można na ten temat powiedzieć, w większości przypadków jeśli zrobimy elektroforezę to białko Bence - Jonesa odpowiada lekkim łańcuchom. Pojęcie lekki łańcuch to jest badanie elektroforetyczne, najczęściej immunoelektroforetyczne z przeciwciałem monoklonalnym przeciwko lekkim łańcuchom, a pojęcie działko Bence - Jonesa, znaczy białkomocz spełniający kryteria, o których była mowa w odczynie termoprecypitacyjnym, natomiast jak mamy obraz elektroforetyczny z barwieniem na łańcuchy lekkie, proszę nie mówić, że jest to białko Bence - Jonesa. Białko Bence - Jonesa to jak wywołamy pełną precypitację. Tu mamy obraz takiego pacjenta, gammaglobuliny wysokie, prawdopodobnie łańcuchy lekkie przeszły do moczu, białko Bence - Jonesa, a jak wybarwimy to pokazują się łańcuchy lekkie.

Z życia przypadek to: pacjentka młoda hipergammaglobulinemia 50%, nikt nie miał wątpliwości że jest to gammapatia klonalna, zrobiliśmy elektroforezę w moczu, to jest prążek odpowiadający albuminom, to jest prążek odpowiadający immunoglobulinom, czyli można powiedzieć, że za całokształt tego stężenia immunoglobulin tutaj łańcuchy lekkie, gdyby to była konkretna IgG to nie przeszłaby d ddo moczu. Skąd się wzięła albumina i to wcale nie tak mało? Dlatego, że białko szpiczakowe doprowadza do uszkodzenia nerek i do białkomoczu i w następstwie uszkodzenia, podobnie się dzieje w przypadku choroby łańcuchów ciężkich Franklina, te luźne łańcuchy ciężkie uszkadzają nam nerkę.

Diagnostyka gammapatii:

1. Stężenie białka całkowitego. W 80% przypadków stężenie białka całkowitego jest podwyższone ale w 20% nie jest podwyższone, czyli fakt że ktoś ma prawidłowe stężenie białka nic nie znaczy.

2. Badanie elektroforetyczne białek.

3. Immunoelektroforeza

4. Imunofiksacja - powoli wypiera immunoelektroforezę

5. Oznaczenie stężenia klas poszczególnych immunoglobulin - najczęściej stwierdzamy wzrost stężenia IGG.

6. Metodą precypitacyjną oznaczamy obecność białka Bence - Jonesa w moczu.

7. Metodą immunologiczną wykrywamy łańcuchy lekkie.

8. Rozmaz krwi obwodowej.

9. Punkcja w mostek lub w talerz biodrowy.

10. Diagnostyka różnicowa dla wykluczenia innych przyczyn gammapatii. Głównie w przypadku gammapatii poliklonalnej dla wykluczenia chorób wątroby.

Stężenie białka całkowitego i elektroforeza białek, chce państwu pokazać: mamy dwa przypadki gammapatii monoklonalnej, patrząc na elektroforezę nie ulega wątpliwości, w obu przypadkach mamy szpiczaka mnogiego, w jednym przypadku przebiega z normoproteinemią, znaczy się w środku normy, w drugim przypadku z kompletną hiperproteinemią. Tak, że jeśli się oznaczy komuś stężenie białka całkowitego, mimo że ma prawidłowe białko całkowite nie wyklucza szpiczaka, czyli wykonanie elektroforezy jest badaniem niezbędnym.

Co za białko wzrosło? - następne badanie, które musimy wykonać po stwierdzeniu gammapatii monoklonalnej. Dawniej podstawową techniką badawczą była immunoelektroforeza, dla osób niezorientowanych przypominam, że jest to technika w której najpierw dokonujemy rozdziału elektroforetycznego w żelu agarozowym, a następnie działamy surowicą mono lub poliklonalną, którą dodajemy do wyciętego w środku szkiełka rowka i po powstaniu precypitatu, wybarwiamy te precypitaty, które ujawniają się jako tzw. łuki precypitacyjne, tu mamy rozdział elektroforetyczny białek osocza, a następnie zadziałaliśmy surowicą poliwalentną, czyli poliklonalną i ujawniły się łuki precypitacyjne odpowiadające różnym białkom. Jeśli zadziałamy surowicą poliwalentną przeciwko wszystkim białkom to trzeba mieć taki atlas immunoelektroforezy, żeby poszczególnym łukom precypitacyjnym przyporządkować ich przynależność do odpowiedniego białka, jeśli działamy surowicą monowalentną, czyli monoklonalną, to albo powstał nam łuk precypitacyjny, kiedy doszło do precypitacji z tym białkiem. Ponieważ ta technika jest w wielu przypadkach zawodna, przede wszystkim kłopotliwa, bo szacuje się, że u człowieka może występować około 300 odmian łuków precypitacyjnych toteż techniką, która jest obecnie wykorzystywana jest immunofiksacja.

Immunofiksacja - to również było w swoim czasie na ćwiczeniach laboratoryjnych z białek, a ja jedynie przypominam, że jest to technika w której wykonuje się elektroforezę na 6 równoległych ścieżkach, to jest białko rozdzielone całkowite, inaczej - do każdej próbki dodajemy surowicę i po rozdziale elektroforetycznym do każdej z tych ścieżek dodajemy surowicę monowalentną. Immunoglobulinę G do jednego rowka, immunoglobulinę A do drugiego, immunoglobulinę M do trzeciego, przeciwko łańcuchom lekkim kappa i łańcuchom lekkim lambda, a tu jest surowica poliwalentna dodanego do pierwszego rowka. Następnie po powstaniu reakcji antygen - przeciwciało wybarwiamy to i widzimy z jakim białkiem mieliśmy do czynienia. W tym przypadku mamy szpiczaka, który po pierwsze produkuje kompletną immunoglobulinę G, a ponadto wydziela w nadmiarze luźne łańcuchy kappa, możemy się więc spodziewać, że będzie u tego pacjenta białkomocz Bence - Jonesa. Tu mamy immunoglobulinę A, konkretną, ale słabo się prążek uwidocznił, a tutaj mamy dodatkowo reakcje z surowicą monowalentną przeciwko łańcuchowi lambda, czyli również mamy szpiczaka pełnego z nadmiernym wytwarzaniem lekkiego łańcucha lambda i to jest pewne rozpoznanie - technika immunofiksacji.

Podsumowując różnicowanie mono i poliklonalnej, pierwsze kryterium elektroforeza w drugim sprawa jest bardzo prosta szerokie pasmo, a w monoklonalnej wąskie pasmo. To pamiętając domagamy się z laboratorium densytogramu. W badaniu moczu białko Bence - Jones jest nieobecne, jakiś inne białko może być obecne bo choroby, które prowadzą do gammapatii poliklonalnej uszkadzają nerki i występuje białkomocz, zespół nerczycowy. W monoklonalnej białko Bence - Jonesa jest często obecne. Łańcuch ciężki - w poliklonalnej jest kilka typów, czyli mamy kilka frakcji immunoglobulin innymi słowy, natomiast w monoklonalnej jest jeden typ immunoglobulin. Przy obecności przeciwciał o różnej swoistości w gammapatii poliklonalnej mogą nieswoiście wypadać odczyny kiłowe, czynnik reumatoidalny może być w sposób nieswoisty dodatni i mogą być antynuclear antybodies (przeciwciała antyjądrowe) obecne. Natomiast w gammapatii monoklonalnej z reguły te odczyny wypadają ujemnie.

Następny krok zgodnie z tą litanią, która była pokazana to oznaczenie stężenia poszczególnych frakcji, wykonanie mielogramów diagnostyki różnicowej.

Diagnostyka różnicowa:

Badanie	Gammapatia monoklonalna	Gammapatia poliklonalna
Elektroforeza	Wąskie pasmo	Szerokie pasmo
Mocz	BJP często obecne	BJP nieobecne
Łańcuch ciężki	Jeden typ	Kilka typów
Nieswoiste odczyny kiłowe	-	+
RF	-	+
ANA	-	+

Mówi się o tzw. konstelacjach białek. Pierwsza konstelacja dotyczy stanów na podstawie których możemy poznać ostry odczyn zapalny, to są tzw. konstelacje ostrofazowe: stwierdzamy wtedy wzrost białka C reaktywnego, w efekcie rosną nam gamma-globuliny, rośnie fibrynogen, który wędruje z beta-globulinami, czyli rosną beta-globuliny, haptoglobina - frakcja alfa - 2 - globulinowa, czyli rosną alfa - 2 - globuliny, alfa - 1 - inhibitor proteaz, ceruloplazmina, alfa - 2 - globulina i składowe C3, C4 dopełniacza we frakcji beta globulinowej, natomiast obniżają się albuminy i prealbumina, oraz transferyna, która jest negatywnym białkiem ostrej fazy. Ponieważ ta betaglobulina się obniża, a tu betaglobulina jedna i to rośnie to generalnie ilość betaglobulin netto procentowo się nie zmienia.

Druga konstelacja odpowiada zmianom w stanie przewlekłym, mamy podwyższone alfa - 1 - globuliny, alfa - 2 - globuliny, oraz gammaglobuliny, obniżają się nam albuminy. Mamy takie przykłady, tu mamy chłoniaka nieziarniczego - podwyższenie alfa - 1 - i alfa - 2 - globulin i betaglobulin, frakcja gammaglobulin jest procentowo prawidłowa, ale bezwzględna wartość ilościowa może być mała, ponieważ następuje wyparcie prawidłowego utkania komórek produkujących immunoglobuliny przez komórki chłoniakowe nieprawidłowe, generalnie osoby te cechują się upośledzoną odczynowością humoralną. Następnie mamy osobę z ziarnicą złośliwą, mamy wzrost zarówno frakcji beta 1, beta - 2 - globulinowej i wzrost alfa - 2 - globulin. To co państwu mówiłem, taki pik w obrębie alfa - 2 - globulin jeśli jest wysoki nakazuje poszukiwanie jakiejś paskudnej choroby. Reumatoidalne zapalenie stawów - to jest ta pacjentka, którą pokazywałem, gammapatia poliklonalna, oprócz tego wzrost alfa 1, alfa - 2 - i betaglobulin. Bardzo charakterystyczna konstelacja towarzyszy marskości wątroby, mamy typową gammapatię poliklonalną z bardzo wysokimi wartościami gammaglobulin, natomiast albuminy ulegają obniżeniu, ponieważ mniej wątroba ich produkuje, alfa - 1 - globuliny również się obniżają, protrombina się obniża, oraz prealbumina.

Nie chciałbym abyście państwo cokolwiek wspominali o próbach chwiejności białek - próba tymolowa, próba cynkowa, kadmowa, laboratorium, które je wykonuje, a lekarz, który je zleca po prostu się kompromitują (w 2001 roku).

Kolejna sprawa to wpływ hormonów sterydowych na białka osocza, szczególnie rosną betalipoproteiny po kortykoidach, natomiast obniża się stężenie immunoglobuliny G, oraz obniża się stężenie albuminy. Po androgenach wybitnie rośnie stężenie haptoglobiny, natomiast pod wpływem estrogenów rosną alfa lipoproteiny, czyli HDL-e, oraz rośnie stężenie ceruloplazminy.

	Kortykosteroidy	Androgeny	Estrogeny
Prealbuminy	+	+	-
Albuminy	-	N	-
Alfa - lipoproteiny	N	-	++
Alfa - 1 - kwaśne glikoproteiny	+	+	-
Alfa - 1 - antytrypsyna	N	+	++
Haptoglobina	+	++	-
Ceruloplazmina	N	N	+++
Transkortyna	N	+	+
Beta - lipoproteiny	++	+	N
IgG	-	N	-

Dopełniacz

Oznaczanie stężenia:

• Metoda funkcjonalna

• Test Mayera

• Norma 80 - 320 jedn./ml

• Metoda ilościowa

• Immunologiczna, nefelometryczna

• Norma: C3 60 - 100 mg%, C4 40 - 60 mg%

Wzrost stężenia:

• Ostre stany zapalne

• Kolagenozy z wyj. SLE

• Nowotwory

• LGM

• Sarkoidoza

• Przewlekłe zapalenie tarczycy

• RZS

Obniżenie stężenia:

• SLE

• Choroba posurowicza

• Ostre kłębkowe zapalenie nerek

• Ciężkie niedożywienie

Dopełniacz, czyli komplement. Chcę pokazać kilka rzeczy: ten układ białek ma jeden cel, wytworzyć tzw. kompleks C5 - C9, to są te składowe C5, C6, C7, C8, C9, one w skrócie nazywają się MAC (Membrane Attack Complex), to jest docelowo, tak jak trombina działa na fibrynogen żeby wytworzyć fibrynę, to ten układ białek działa na komórkę bakteryjną doprowadzając do lizy, właśnie działanie bakteriobójcze polega nie na połączeniu się bakterii, która ma antygen dla tego przeciwciała, lecz na wytworzeniu kompleksy immunologicznego, ten kompleks immunologiczny na drodze tej klasycznej, antygen aktywuje układ dopełniacza, w tym bierze udział białko C reaktywne i ten układ kaskadowo się aktywuje i doprowadza do zabicia bakterii, czyli do rozpuszczenia, po to są te enzymy proteolityczne. Wszystkie te białka są ważne, ale w klinice najważniejsze są dwa: C3, C4. Z przyczyn trywialnych są najważniejsze, bo występują w najwyższym stężeniu i dlatego najłatwiej można je oznaczyć. Dawniej oznaczano aktywność dopełniacza tzw. metodą funkcjonalną, w której badano lizę odpowiednio uczulonych erytrocytów baranich i wyrażano to w Teście Mayera jako jednostki na ml, obecnie tak już się nie oznacza i sposób główny ilościowy, to jest oznaczenie albo metodami, albo metodami nefelometrycznymi, albo metodami immunologicznymi dwie składowe: składowa C3 i składowa C4 dopełniacza, one jak widać występują w dość dużym stężeniu w osoczu, tutaj stężenia są podane i znalazły pewne zastosowania diagnostyczne, mówimy o tych dwóch składowych, które można łatwo oznaczyć.

Kiedy te składowe rosną? Generalnie rosną jako reakcja ostrofazowa, bo to są też białka ostrej fazy, czyli w ostrych stanach zapalnych, rosną w kolagenozach z wyjątkiem tocznia rumieniowatego układowego, w nowotworach, w ziarnicy złośliwej i w sarkoidozie, oraz w reumatoidalnym zapaleniu stawów to jest najważniejsza sytuacja. Toczeń rumieniowaty układowy stężenie dopełniacza ulega obniżeniu, toczeń rumieniowaty układowy to jest taka choroba układowa tkanki łącznej, taka kolagenoza w której powstają przeciwciała przeciwjądrowe skierowane przeciwko różnym komponentom jądra komórkowego, przeciwko DNA, RNA, histonom i białkom niehistonowym i kompleks antygen jądrowy + przeciwciało przeciwjądrowe wiąże dopełniacz i odkłada się w tkankach i to powoduje, że stężenie dopełniacza krążącego się obniża, bo jest związane w kompleksy immunologiczne i dlatego dopełniacz obniża się w toczniu rumieniowatym układowym w chorobie posurowiczej, czyli u osób np. ukąszonych przez żmiję, albo ktoś się zaszczepił na tężec i nogę rozciął i trzeba mu było podać oprócz anatoksyny, antytoksynę, grupa ostrych kłębkowych zapaleń nerek, to są też stany w których antygenem jest antygen w błonie podstawnej kłębków nerkowych, przeciwciało wiążąc się z tym antygenem wiąże dopełniacz i stężenie krążącego dopełniacza się obniża i w ciężkich niedożywieniach, ale to rzadko.

Kompleksy immunologiczne

Występowanie:

• Zakażenia

• Nowotwory

• Kolagenozy

• Sarkoidoza

• Choroba Leśniowskiego - Crohna

• Choroby autoimmunologiczne

• SM

• Kłębkowe zapalenie nerek

• Polekowe

Wykrywanie:

• Krioglobuliny

• Precypitacja PEG

• Test z komórkami Raji

• Test z przeciwciałami anty - C3

• Test wiązania konglutyniny

Kolejna spraw dotycząca białek osocza to jest powstawanie kompleksów immunologicznych, kompleks immunologiczny jest to kompleks antygen - przeciwciało, część z tych kompleksów immunologicznych nie ulega wyżarciu przez makrofagi, ani mikrofagi, natomiast ma predylekcje do odkładania się w różnych tkankach organizmu i tam indukowania odczynu zapalnego, dlatego rozpoznawanie w tych stanach, które są tu wymienione obecności kompleksów immunologicznych jest niezwykle istotne. Choroba Leśniowskiego - Crohna - to jest choroba występująca głównie w krajach skandynawskich i jest to rodzaj pewnej choroby ziarniniakowej w obrębie jelita najczęściej, to nie jest zapalenie jelita tylko w ścianie tworzą się ziarniniaki, mogą się tworzyć przetoki, rodzaj przewlekłego zapalenia jelita. Wykrywać można różnymi sposobami, ten pierwszy sposób implikuje powstawanie objawów klinicznych. Najprostsza metoda to jest precypitacja tych kompleksów przy pomocy glikolu polietylenowego, ta metoda jest tania, ale niedokładna. Ponieważ kompleksy wiążą składową C1q dopełniacza to można ich obecność oceniać na podstawie ubytku C1q dodawanego do odczynu reakcyjnego. Test z przeciwciałami anty C3, bowiem kompleks immunologiczny wiąże składową C3 dopełniacza i przez to można tą komponentę wykryć. Ale zajmiemy się tym pierwszym - krioglobuliny należą do białek osocza nieprawidłowych, które noszą nazwę ogólną termoprecypityny.

Krioglobuliny:

• 0.15% białek osocza w warunkach zdrowia

• kompleksy białka M z Ig niemonoklonalną

• fibrynogen w stanach patologii

• występowanie: szpiczak mnogi, makroglobulinemia, chłoniaki, kolagenozy,

sarkoidoza, marskość wątroby,

Pacjent przychodzi do lekarza i mówi: „panie doktorze ziębną mi ręce i czuje takie nieprzyjemne mrowienie w rękach”(objaw Raynaud'a), otóż te białka w dystalnych częściach kończyn, które są narażone na niską temperaturę wytrącają się w układzie krążenia i powodują niedokrwienie kończyn. To są najczęściej kompleksy białka monoklonalnego z jakąś inną globuliną niemonoklonalną, czyli jest to objaw dość obciążający, charakterystyczne jak mrowienie w palcach rąk, chociaż nie każde mrowienie jest tym spowodowane, najczęściej spowodowane jest zmianami w kręgosłupie szyjnym. Kiedy wstępuje to wiadomo. Jak pobierzemy osocze i zaczniemy obniżać temperaturę to zaczną nam się wytrącać kompleksy immunologiczne i surowica ulegnie tutaj żelifikacji, tworzy się żel, który w warunkach in vivo powoduje zaczopowanie naczyń krwionośnych, taka osoba musi nosić rękawiczki, natomiast prioglobuliny to są z kolei takie białka które się w podwyższonej temperaturze, one występują znacznie rzadziej niż krioglobuliny.

Biochemia śpiączek

Jest to taki stan, który prowadzi do utraty przytomności, nieleczony, a czasem mimo leczenia prowadzący do śmierci, śpiączka może być z różnych przyczyn, natomiast z przyczyn metabolicznych z tych, które tu są wymienione, a ponieważ to jest czysta biochemia to rozumienie na czym to wszystko polega, pozwala po pierwsze zrozumieć czemu śpiączka powstała, po drugie potrafi zaprogramować odpowiednią diagnostykę i po trzecie potrafi pokierować najbliższą ideału terapią.

Śpiączka (coma):

• Wątrobowa

• Cukrzycowa

• Hipoglikemiczna

• Mocznicowa

Śpiączki wątrobowe - dzielimy je zwyczajowo na śpiączki egzogenne, to są takie, które rozwijają się w przypadku przewlekłej choroby wątroby, druga to endogenne takie śpiączki, które rozwijają się u osób z dotychczas zdrową wątrobą. Z samej używanej nazwy encefalopatia wynika, że główne objawy w jednej i drugiej śpiączce pochodzą z OUN.

Śpiączka wątrobowa:

• Encefalopatia egzogenna

Przewlekłe choroby wątroby

• Encefalopatia endogenna

Ostre choroby wątroby

Śpiączka wątrobowa egzogenna

Etiologia:

• Marskość pozapalna wątroby

• Zakrzep żyły wątrobowej

• Zakrzep żyły wrotnej

Czynnik wyzwalający:

• Krwotok do przewodu pokarmowego

• Nadmierne spożycie białek

• Zakażenie

• Zaparcie

• Anastomosis portocavalis

Najczęstszą przyczyną śpiączki egzogennej jest marskość wątroby, marskość poalkoholowa, albo po wirusowym zapaleniu wątroby, natomiast główną przyczyną śpiączki endogennej jest, albo spożycie muchomora sromotnikowego, co prowadzi do ostrego żółtego zaniku wątroby, ewentualnie polekowe, albo toksyczne przemysłowe np. czterochlorek węgla. Z tego wynika, że w tym drugim przypadku mamy nagłe zniszczenie dotychczas sprawnej wątroby, natomiast tu objawy rozwijają się powoli w ramach tego jak w przebiegu tej przewlekłej choroby wątroba się dekompensuje. Przyczyny już zostały omówione, najważniejsza jest ta marskość wątroby, rzadziej jest to zakrzep żyły wątrobowej, czyli tzw. zespół Budda - Chiariego, u osoby, która długo miała taką chorobę wątroby z czasem dochodzi do takiego mechanizmu spustowego, albo jak to się mówi cynglowego, albo jest to krwotok do przewodu pokarmowego, a jak krwotok to znaczy że dostało się do przewodu pokarmowego dużo białka, które nie powinno się dostać, albo u osoby z marskością wątroby w pełni wyrównaną dołącza się zakażenie, a wiadomo że bakterie powodują generowanie amoniaku, albo zaparcie - też zalega treść w jelitach, bakterie zalegają w jelitach, przystępują do pracy, produkując więcej amoniaku, albo chirurg jako taką ostatnią deskę ratunku wytworzył tą przetokę Ecka i zespolenie wrotno - czcze. To wszystko sprawiło, że ta wyrównana czynność wątroby na granicy balansująca na linie się nie wyrównała, bowiem więcej amoniaku niż do tej pory dopłynęło do wątroby. Przyczyną tych zmian encelopatycznych jest wypadnięcie wątroby, tej syntetyzującej, inaktywującej, ale przede wszystkim detoksykującej. W przypadku kiedy dojdzie do wytworzenia, albo naturalnego w wyniku powstawania żylaków przełyku, żylaków odbytu, lub tej głowy meduzy krążenia obocznego, albo wytworzonego zespolenia wrotno - czczego przez chirurga to do krwioobiegu zaczynają dostawać się toksyny, które normalnie były inaktywowane przez kom. wątrobową. Najważniejszy jest amoniak, cała grupa tzw. małych jadów jelitowych, przede wszystkim pochodne indolowe, czyli pochodzące z tryptofanu, one doprowadzają do rozmaitych zmian wyszczególnionych w OUN, z czasem pacjent zaczyna lekko zasypiać, staje się gorzej komunikatywny, bowiem wyłącza się funkcja OUN. Leczenia praktycznie nie ma poza usuwaniem tych czynników, które wyzwoliły śpiączkę, czyli jak zakażenie to zwalczanie zakażenia, jak krwotok to opanowanie krwotoku itd., ale generalnie jak łatwo zgadnąć rokuje to źle. W dalszej sytuacji dochodzi do upośledzenia czynności nerek, gromadzą się związki azotowe, dochodzi do wydzielania aldosteronu, występuje tzw. hiperaldosteronizm wtórny, dochodzi do rozwoju hipokaliemii, czyli do obniżonego stężenia potasu i do rozwoju alkalozy metabolicznej. Początkowo gromadzi się amoniak, czyli jest alkaloza metaboliczna, ale po jakimś czasie dochodzi do sparaliżowania ośrodka oddechowego, dochodzi do rozwoju kwasicy oddechowej, czyli na alkalozę metaboliczną nakłada się kwasica oddechowa.

Jady jelitowe:

• Amoniak

• Merkaptany

• Kwasy tłuszczowe C5 - C8

• GABA

• Zmodyfikowane aminy biogenne

Do jadów jelitowych należy dobrze poznany amoniak, związki siarkowe, czyli merkaptany, bardzo krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, GABA powstający przez dekarboksylację kwasu glutaminowego, oraz zmodyfikowane aminy biogenne.

Diagnostyka laboratoryjna:

Brak testów swoistych

• Hipoalbuminemia i hipergammaglobulinemia

• Hipoprotrombinemia

• Wzrost aktywności transaminaz

• Hiperbilirubinemia

• Hiperamonemia

• Hiperazotemia

Nie ma żadnego swoistego testu diagnostycznego z zakresu biochemii, który potrafił by z całą pewnością rozpoznać zagrażającą śpiączkę wątrobową, ale z tego co dotąd powiedziałem wynika, że zaburzenie funkcji zarówno detoksykującej wątroby jak i syntetyzującej implikuje pewne zmiany dobrze z biochemii już znane wcześniej, a więc rozwija się niedobór białek produkowanych przez wątrobę i następuje ???względna??? hipergammaglobulinemia, zmniejsza się wytwarzanie protrombiny co prowadzi do skazy krwotocznej, dodatkowo zmniejsza się jeszcze wchłanianie witaminy K z przewodu pokarmowego. Jako wynik uszkodzenia kom. wątrobowej rośnie aktywność transaminaz, rośnie stężenie amoniaku, rośnie stężenie związków azotowych, czyli azotu pozabiałkowego wskutek niewydolności nerek, wskutek zaburzenia czynności estryfikacyjnej wątroby oraz LCAT-u, tj. dochodzi do zmniejszenia syntezy LCAT-u, obniża się stężenie estrów cholesterolu, to są wszystko badania nieswoiste. W przypadku śpiączki endogennej mamy wystąpienie nagłej martwicy hepatocytów u osoby dotąd zdrowej, czyli jakaś młoda osoba, która dostała WZW, która ma bardzo silną odczynowość immunologiczną i organizm chce za wszelką cenę zwalczyć, a ponieważ wirus mieszka w komórce wątrobowej następuje gwałtowne zniszczenie hepatocytu. Toksyny egzogenne, czyli najczęściej jest to muchomor sromotnikowy, polekowe - ktoś przesadził np. z pyralginką, stłuszczenie hepatocytów, czyli zespół Reja - taki zespół o nieznanej etiologii, być może wirusowej na którą nakłada się podanie niektórych leków. Patogeneza to przede wszystkim wypadnięcie funkcji syntetyzującej wątroby, oraz wypadnięcie funkcji wydalniczej wątroby, przez co jady jelitowe przedostają się do krwioobiegu. Tu teoretycznie możliwość terapii istnieje. Biorąc pod uwagę, że wątroba charakteryzuje się bardzo dużymi właściwościami regeneracyjnymi, są czynione próby, żeby perfundować człowieka przez czyjąś wątrobę, najczęściej wątrobę świni domowej, czyli dokonuje się skrzyżowania ludzkiego z krążeniem świńskim, ewentualnie przesącza się osocze przez rozmaite kolumny zawierające związki wiążące się z tymi toksynami, ale to jak się komuś poszczęści i trafi do takiego ośrodka, a jak się komuś nie poszczęści to wiecie państwo co się dzieje. Osoba jest żółta, następuje skłonność do zakażeń, jeśli przeżyje ten początkowy okres, ponieważ jest zaburzenie funkcji kom. Browicza - Kupfera i poza tym co jest bardzo ważne następuje uwalnianie z uszkodzonej kom. wątrobowej tissues factor w efekcie rozwija się DIC (zespół wykrzepiania śródnaczyniowego = zespół skazy krwotocznej, która jest śmiertelna).

Główne znaczenie w patogenezie ma GABA, powstaje przez dekarboksylację kwasu glutaminowego, również przez enzymy bakteryjne, trafiają z krwią z żyły wrotnej do wątroby, GABA ulega inaktywacji, jak wszystkie aminy biogenne przez działanie monoaminooksydazy. Jeśli wątroba jest uszkodzona to przenika do OUN i tam działając na receptory postsynaptyczne i receptory presynaptyczne zaburza przekaźnictwo w obrębie OUN. Poza tym podobnie jak w śpiączce egzogennej odgrywa rolę amoniak, merkaptany, oraz zmodyfikowane aminy biogenne, które łączą się z odpowiednimi receptorami, tyle, że nie działają jak prawidłowe aminy biogenne, są pozbawione tzw. wewnętrznej aktywności, mają jedynie powinowactwo do receptora. Podobnie nie ma testów swoistych, te same charakterystyczne cechy, które są w przypadku śpiączki egzogennej poza tym, że na podstawie testów czynnościowych, w których oceniamy białka o długim okresie półtrwania, stwierdzamy, że ich stężenie jest prawidłowe i do momentu zadziałania czynnika szkodliwego wątroba była sprawna, mianowicie mamy prawidłowe stężenie albumin i prawidłowe stężenie gammaglobulin, zresztą całokształt wywiadu, przebiegu klinicznego, badanie fizykalne, pokazuje czy był to stan nagły, czy było to wystąpienie śpiączki u osoby z przewleką chorobą wątroby.

Śpiączki cukrzycowe

Kolejna grupa śpiączek to są śpiączki cukrzycowe. Pod tym pojęciem wyróżniamy trzy śpiączki:

• śpiączkę ketonową,

• śpiączka mleczanowa

• śpiączka hiperosmolarna nieketonowa.

Śpiączka ketonowa

Występuje tylko i wyłącznie u chorych z cukrzycą typ 1, warunkiem jest bezwzględny niedobór insuliny, w cukrzycy typ - 2 - śpiączka ketonowa się nie rozwija. Wskutek niedoboru insuliny dochodzi do zmniejszenia utylizacji glukozy, natomiast do głosu dochodzą hormony zwiększające glukoneogenezę, czyli zmniejszenie utylizacji i zwiększenie syntezy prowadzi do hiperglikemii. Hiperglikemia prowadzi do glukozurii, a ona prowadzi do diurezy osmotycznej, czyli prowadzi do powstania hipermolarnego przesączu pierwotnego i uruchomiony jest mechanizm przeciwprądowy, ale w drugą stronę i ściąga wodę ze śródmiąższu nerkowego do moczu, w efekcie dochodzi do wydalania bardzo dużych ilości moczu, którego zadaniem jest „rozpuścić” tę glukozę w nadmiarze, w rezultacie dochodzi do odwodnienia, utraty wody i elektrolitów, obniżenia ciśnienia tętniczego i zapaści. Równocześnie wskutek braku insuliny dochodzi do zaburzeń w utylizacji kwasów tłuszczowych, w rezultacie rozwija się ketogeneza, ketonemia i ketonuria. Gromadzące się kwasy tłuszczowe, a ściślej gromadzące się ciała ketonowe, które mają charakter kwaśny prowadzą do powstania kwasicy metabolicznej, czyli kwasicy nieoddechowej, one również są wydalane z moczem, jako sole sodowe i sole potasowe w konsekwencji doprowadzają do dyselektrolitemii. W rezultacie kwasicy nieoddechowej rozwijają się wymioty, a w rezultacie wymiotów rozwija się dalsze odwodnienie, które pogłębia to odwodnienie spowodowanie diurezą osmotyczną. Podsumowując, mechanizm który prowadzi w śpiączce ketonowej do zaburzeń świadomości jest ketonemia, czyli zakwaszenie, ciężkie odwodnienie, w następstwie kwasicy pozakomórkowej i tej osoczowej dochodzi do kwasicy wewnątrzkomórkowej, w efekcie zmniejsza się zużycie tlenu przez OUN i pacjent zasypia.

Śpiączka mleczanowa

Drugim rodzajem śpiączki jest śpiączka mleczanowa, wskutek zaburzeń w funkcjonowaniu cyklu Krebsa dochodzi do gromadzenia się mleczanu w tkankach, który płynąc do wątroby nie może być utleniony do pirogronianu, bowiem ciała ketonowe zaburzają równowagę w działaniu dehydrogenazy mleczanowej i dochodzi do gromadzenia się drugiego komponentu kwaśnego jakim jest kwas mlekowy. Kwasicy mleczanowej sprzyja zwłaszcza nieodpowiednie leczenie. Niedobór insuliny może być częściowy, nie musi być pełny w śpiączce mleczanowej nie obserwuje się w śpiączce hiperpolarnej ketozy, natomiast śpiączka o typie hiperwolazy rozwija się u osób w wieku podeszłym, które mają zaburzoną ogólną sprawność intelektualną i nie zauważamy kiedy się odwadniają, czyli te osoby mają wysokie stężenie glukozy, następuje diureza osmotyczna i trzeba uzupełniać płyny, a ta osoba często mieszka sama, jest apatyczna nastawiona do życia depresyjnie, już jej się nic nie chce najchętniej by zeszła z tego świata, co pewnie się zdarzy jeśli nie zacznie pić wody. Wskutek tej masywnej glukozurii diurezoosmotycznej rozwija się wstrząs hipowolemiczny, wskutek odwodnienia dochodzi do przednerkowej niewydolności nerek i rozwijają się zaburzenia świadomości, to jest bardzo typowe dla ludzi starych wcale stężenia glukozy nie są tak wysokie jak u osób ze śpiączką ketonową.

Śpiączka hipoglikemiczna

Śpiączką, która nie jest tak naprawdę śpiączką cukrzycową, ale łącznie ze śpiączką cukrzycową jest omawiana to jest śpiączka hipoglikemiczna, to jest śpiączka spowodowana tym, że w danym momencie albo jest zbyt mały przepływ krwi przez OUN, albo jest zbyt mało glukozy w tej krwi, przypominam, że transport doneuronalny jest transportem niezależnym od insuliny i jedynie limitowanym przez stężenie glukozy, wszystkie więc stany, które doprowadzają do obniżenia stężenia glukozy w osoczu, doprowadzają do śpiączki hipoglikemicznej, czyli generalnie stanów neuroglikopenii. Stężenie glukozy przy którym rozwija się neuroglikopenia jest zmienne osobniczo, są osoby u których objawy neuroglikopenii występują w stężeniu 50 mg%, a są takie, u których rozwija się dopiero po około 30, 35 mg%. Najczęstsza przyczyna to przedawkowanie insuliny, dalej nowotwór, który wydziela insulinę, pochodzący z komórek beta trzustki, czyli insulinoma, dalej nowotwory pozatrzustkowe, które mają bardzo duży potencjał proliferacyjny komórek a te komórki wymagają do swojego metabolizmu glukozy i po prostu zjadają glukozę z osocza, to mogą być również nowotwory, które wydzielają substancje insulinopodobne, tak jest np. w niektórych nowotworach wątroby, nadmierny wysiłek fizyczny u osoby, która choruje na cukrzycę jak pamiętamy jest wśród mechanizmów GLUT 4, jest mechanizm exercise-induced Jak ktoś sobie dobrze nie poje, a np. zamierza pokonać na rowerze pokonać jakiś większy dystans, to osłabnie i wystąpią objawy neurohipoglikopenii, dalej choroby wątroby nakładające się na cukrzycę, szereg wrodzonych zaburzeń metabolicznych grupy glikogenoz, nie ma prawidłowej mobilizacji glukozy wskutek defektu glukozo 6 fosfatazy, jak w chorobie von Gierkego, albo w chorobach w których jest zaburzenie działania enzymu likwidującego rozgałęzienia. To jest bardzo częste - jak ktoś za dużo wypije to second day syndrome może być spowodowany drgawkami, zaburzeniem utylizacji glukozy, głodzenie osoby chorej na cukrzycę i wreszcie niedoczynność hormonów, gruczołów produkujących hormony działające antagonistycznie do insuliny, ale te cztery przyczyny są najczęstsze. Śpiączka hipoglikemiczna jest znacznie bardziej niebezpieczna niż śpiączka hiperglikemiczna, więc może doprowadzić do trwałych zmian w OUN, dlatego zwłaszcza u osób starszych lepiej jeśli mają troszkę wyższe stężenie glukozy, niż mają trochę za niskie. Na deser została śpiączka mocznicowa, która rozwija się u osób z mocznicą, czyli z przewlekłą niewydolnością nerek. Osoba u której nie zastosuje się w porę dializy przy pomocy sztucznej nerki też zaśnie w mechanizmie śpiączki mocznicowej. Przyczyny to: bardzo ważne jest gromadzenie się związków pochodnych guanozyny, które działają toksycznie dla OUN, nadciśnienie tętnicze wynikające z niewydolności nerek, nadciśnienie też bardzo uszkadza OUN, niedobór witamin spowodowany nieprawidłową dietą, rzadziej jednak osoby z niewydolnością nerek zasypiają, a najczęściej umierają na inne powikłania niewydolności nerek, jak np. przewodnienie, obrzęk mózgu, krwotok.

OSTATNI WYKŁAD Z BIOCHEMII ODBĘDZIE SIĘ DNIA 16.05.2001 O

GODZ. 8³⁰

Życzymy wszystkim miłej lektury i słonecznej pogody na długi majowy weekend ! Ekipa

22.65

-3.60 (20 x 0.13 + 1 wykład XVI )

=19.05

-2.43 (11 x 0.13 + 1 wykład XVII )

=16.62

-3.86 (22 x 0.13 + 1 wykład XVIII )

=12.76

-3.60 (20 x 0.13 + 1 wykład XIX )

= 9.16

-4.51 (27 x 0.13 + 1 wykład XX )

= 4.65

-3.60 (20 x 0.13 + 1 wykład XXI )

-0.25!!!

1

10

---