enzimi in diagnostica
gastroenterologica
Corso di Medicina di Laboratorio
Facoltà di Medicina dell'Università di
Udine
Laboratorio di Analisi chimicocliniche del Policlinico
Universitario di UDINE
Introduzione
Interpretazione Clinica del dato laboratoristico:
aumento delle concentrazioni di specifici composti
alterazioni associate a distruzione di una cellula
liberazione del suo contenuto nel
–
–
–
–
sangue
urine
feci
altri liquidi o cavità
CAUSE DI AUMENTO DELL’ATTIVITA’
ENZIMATICA NEL SIERO
Danno diretto sulla cellula e sua morte
Danno diretto sulla cellula e risposta agli
stimoli al suo interno (senza morte cellulare)
–
–
aumentata sintesi
rigenerazione
Gli enzimi sono trattenuti all’interno della cellula dalla membrana plasmatica
che è parte metabolicamente attiva della cellula. Qualsiasi processo che
danneggia la produzione di energia promuove il deterioramento della
membrana che diventa permeabile sino ad arrivare alla morte della cellula.
Dapprima fuoriescono piccole molecole poi sempre più grandi sino agli
enzimi e da ultimo tutto il contenuta della cellula necrotica. Data l’alta
concentrazione degli enzimi all’interno della cellula da 1000 a 10.000 volte di
più rispetto ai liquidi extracellulari e grazie alla sensibilità dei metodi che
misurano l’attività enzimatica un aumento indica anche danni minimi della
membrana cellulare.
La velocità di fuoruscita dell’enzima dalla cellula è controllata dalla capacità
di diffusione, anche se la grandezza degli enzimi di intense clinico è
abbastanza uniforme. Come passino dal fluido interstiziale al sangue varia da
tessuto a tessuto. Trasferimento diretto si ha probabilmente nel fegato molto
vascolarizzato e con capillari permeabili. Nei muscoli invece la via
preferenziale sarà quella linfatica.
La localizzazione all’interno della cellula dei enzimi può essere importante:
quelli citoplasmatici saranno più precoci rispetto ai mitocondriali anche se non
è ancora di pratica applicazione nel caso degli isoenzimi della AST (GOT)
Patogenesi della liberazione
degli enzimi
tipo di danno cellulare
–
–
–
–
ipossia
tossina
virus
chimico
natura specialistica della cellula
danneggiata
In conseguenza del danno subito dalla cellula la
specifica funzione della cellula stessa influenzerà la
risposta. Una cellula pancreatica la cui porzione apicale è
piena di granuli pro-enzimatici destinati a digerire i
carboidrati, grassi e proteine darà un impatto fisiologico
diverso che una miofibrilla cardiaca il cui compito è
quello di produrre energia.
Nell’analisi finale del sangue (siero o plasma) il risultato
rappresenterà l’equilibrio tra la velocità di liberazione
dalla cellula e la velocità di eliminazione dagli spazi
extracellulari. Molti i fattori coinvolti: età, sesso, razza,
peso corporeo e tipo ed intensità del danno. Il risultato
netto sarà molto diverso da un individuo all’altro anche
per tessuti simili.
CAUSE DI DANNO O MORTE
CELLULARE
IPOSSIA
Mancato afflusso di sangue per restringimento da placca
ateromatosa o blocco da trombosi. di un arteria o vena.
Danno da perfusione per ischemia .
Inadeguata ossigenazione da scompenso cardiorespiratorio.
Perdità di capacità di trasporto dell’ossigeno = anemia
Contaminanti ambientali- piombo, mercurio,
uso ed abuso di farmaci, alcool, tabacco
SOSTANZE
CHIMICHE O
FARMACI
AGENTI FISICI Traumi. Valori estremi di caldo o freddo. Radiazioni.
Energia elettrica.
CAUSE DI DANNO O MORTE
CELLULARE
AGENTI
MICROBICI
MECCANISMI
IMUNITARI
DIFETTI
GENETICI
Batteri, Virus, funghi, protozoi od elminti
1. Anafilassi (liberazione di amine vasoattive)
2. Citotossicità (lisi della cellula bersaglio)
3. Malattia da immunocomplessi (liberazione di enzimi
lisosomiali)
4. Ipersensibilità cellulo-mediata (porta alla citotossicità)
Eredità poligenica: diabete mellito, gotta
Disordini Mendeliani : legati al cromosoma X, autosomici
dominanti e recessivi, altri con trasmissioni variabili.
DISORDINI
Malnutrizione proteica-calorica, deficienze vitaminiche,
NUTRIZIONALI deficienze minerali
CAUSE DI AUMENTO DELL’ATTIVITA’
ENZIMATICA NEL SIERO
alterata eliminazione (clearance) da parte del:
–
–
–
rene: peso molecolare (superiore a 57-60 k dalton)
fegato: recettori di membrana e peso molecolare
intestino: degradati ed escreti per poi essere in
piccola parte riassorbiti via linfatici-sangue
VELOCITA’ DI DECADIMENTO DI
ENZIMI SIERICI NELL’UOMO
CAUSE DI AUMENTO DELL’ATTIVITA’ ENZIMATICA NEL SIERO
Rilascio dalla membrana senza compromissione
dell’integrità cellulare:
–
–
ALP attaccata alla membrana da un legame
glicosilfosfatidilinositolo rotto da una GPI fosfolipasi attivata
da virus, germi, ormoni, farmaci (cloropromazine)
Anche la GGT delle cellule epatiche è localizzata all’estero
della membrana cellulare e può essere rilasciata da un
aumentata attività detergente del sangue via sali biliari. Ciò
spiegherebbe la non correlazione tra transaminasi in diverse
malattie epatiche e GGT, che non si libera nella cellula
danneggiata:
Attivazione plasmatica in vivo come attività enzimatica
senza aumento proteina
–
probabile attivazione ormonale
DISTRIBUZIONE DEGLI ENZIMI
IMPORTANTI NELLA DIAGNOSTICA
Enzima Sorgente principale
applicazioni cliniche
ALT (GPT)
Malattie parenchima epatico
ALP
Fegato,muscoloscheletrico, cuore
Fegato, osso, mucosa intestinale, Malattie ossee ed epatobiliari
placenta, rene
Amilasi
Ghiandole salivari, pancreas, Malattie pancreatiche
ovaie
AST (GOT Fegato, osso, cuore, eritrociti, rene Infarto del miocardio, malattie
parenchimali epatiche, malattie
muscolari
Colinesterasi Fegato
Avvelenamento
da
insetticidi
organofosforici, malattie parenchimali
epatiche
GGT
Fegato, rene
malattie epatobiliari, alcolismo
• La scelta degli enzimi da misurare nel siero a scopo
diagnostico o prognostico dipende dalla distribuzione
nei vari oragani. Inltre molti enzimi anche se liberati
vengono rapidamente inattivati nel sangue. Dipende poi
dalla massa dell’organo e dalla concentrazione
all’interno della cellula. Solo 1 cellula su 750
danneggiata permette di osservare un innalzamento della
ALT. Infiammazione lieve solo AST citoplasmatica,
epatite acuta anche mitocondriale.
• Solo enzimi con tempi di dimezzamento lunghi sono
utilizzati in clinica. Comunque sempre integrato il valore
dell’attività con la storia della malattia, esame obiettivo
etc.
