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FegatoFegato -- EnzimiEnzimi

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Principali funzioni del fegato

Ruolo centrale metabolismo glucidico, lipidico, proteico Metabolismo bilirubina e produzione bile Detossificazione di composti endogeni (bilirubina, ormoni) ed esogeni (farmaci) Sintesi di proteine del plasma (trasporto) Sintesi di tutti i fattori della coagulazione (tranne VIII-vWF): vit K dipendenti (2°, 7°, 9°, 10°) Deposito di glicogeno, vit. B12, vit. A,D,E,K

Circolazione epatica

Il fegato riceve sangue dall’arteria epatica e dalla vena porta (= sangue refluo dall’intestino)Quindi: il fegato è il primo organo a ricevere il sangue che contiene i prodotti dell’assorbimento digestivo

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Gastrointestinale_4 5

Il fegato

• Formato da lobuli, ognuno organizzato attorno ad una vena centrale. • Alla periferia del lobulo il sangue proveniente dalla vena porta e dall’arteria epatica entra nei sinusoidie vi scorre con direzione centripeta a diretto contatto con lamine di epatociti.• La bile prodotta dagli epatociti èriversata in canalicoli e dotti biliari

Funzioni degli epatociti:Carboidrati - principale deposito di glicogeno

Lipidi - captano e degradano i chilomicroni, - sintetizzano VLDL (nucleo di triglicer. e colest. + proteine) - producono la bile (produzione e escrezione di colesterolo)- sede della -ossidazione degli acidi grassi

Proteine - catabolizzano le proteine (produzione di NH3 e urea)- sintetizzano a.a. non essenziali e le proteine plasmatiche- accumulano ferro e vitamine A, D e B12,

Epatociti

SinusoideVena centrale

Cellula stellata di Kupfler

Ramo della v. portaRamo della a. epatica

Canalicolibiliari

Dotto biliare

Cellule del Fegato

cellule parenchimali (65% volume del fegato)=

epatociti

cellule non parenchimali (35%; 20% volume del fegato)=

cellule endotelialicellule del sistema reticolo-endoteliale o cellule di Kupffercellule stellate o cellule di Itocellule dei dotti biliari.

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IntegrazioneIntegrazione didi differentidifferenti indaginiindagini didi diagnosticadiagnosticastrumentalestrumentale in in epatologiaepatologia

INDAGINEINDAGINE DiagnosticaDiagnostica per per

immaginiimmagini IstologiaIstologia ((biopsiabiopsia)) LaboratorioLaboratorio

VirologiaVirologia

INFORMAZIONEINFORMAZIONE MacrostrutturaMacrostruttura

MicrostrutturaMicrostruttura AlterazioneAlterazione funzionalefunzionale

((tipotipo, , entitentitàà, , evoluzioneevoluzione)) EziologiaEziologia viralevirale ((tipotipo

HVA, B, C, HVA, B, C, eccecc.).)

Esami biochimici di laboratorioFinalità delle indagini

1. Individuare la presenza di una malattia del fegato2. Distinguere tra diversi tipi di alterazioni del fegato

- danno epatocellulare, - colestasi, - alterazione delle sintesi epatiche, - disordini metabolici- infezioni e neoplasie, etc.

3. Quantificare l’entità delle alterazioni epatiche4. Valutare la risposta al trattamento

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Localizzazione EnzimaticaLocalizzazione Enzimatica

Liberi nelle cellule di Liberi nelle cellule di diversi tessuti ed diversi tessuti ed organiorgani

Confinati in particolari Confinati in particolari strutture allstrutture all’’interno interno delle cellule stessedelle cellule stesse

In un determinato In un determinato tessuto od organo tessuto od organo specifico specifico enzimi enzimi organo specificiorgano specifici

Quando le strutture cellulari vengono danneggiate gli enzimi cellulari si liberano e si riversano nel circolo sanguigno.

In questo modo, un aumento della loro concentrazione nel campione può rappresentare un indice abbastanza preciso di un danno cellulare.

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Aumento degli enzimi nel Aumento degli enzimi nel plasma:plasma:

1.1. necrosi o danno cellularenecrosi o danno cellulare citolisicitolisi fuoriuscita fuoriuscita enzimienzimi Fattori tossiciFattori tossici Ischemia Ischemia

2.2. aumentato turnover aumentato turnover cellularecellulare AccrescimentoAccrescimento Rigenerazione cellulareRigenerazione cellulare NeoplasieNeoplasie

3.3. Induzione enzimaticaInduzione enzimatica4.4. Ostruzione dei dotti Ostruzione dei dotti

escretoriescretori enzimi enzimi presenti nelle secrezioni presenti nelle secrezioni esocrine si trovano nel esocrine si trovano nel plasmaplasma

Enzimi in Patologia ClinicaEnzimi in Patologia Clinica

1.1. Enzimi epatici di Enzimi epatici di citolisicitolisi: : AST(GOT), ALT(GPT)AST(GOT), ALT(GPT)2.2. Enzimi aspecifici di Enzimi aspecifici di citolisicitolisi: : LDHLDH3.3. Enzimi di Enzimi di colostasicolostasi: : ALP, GGTALP, GGT4.4. Enzimi epatici di secrezione: Enzimi epatici di secrezione: CHE, Fatt. coagulazioneCHE, Fatt. coagulazione5.5. Enzimi del miocardio: Enzimi del miocardio: CK, Mioglobina, CK, Mioglobina, troponinatroponina, AST, , AST,

LDHLDH6.6. Enzimi del pancreas: Enzimi del pancreas: amilasi, lipasi, tripsina, amilasi, lipasi, tripsina, chimotripsinachimotripsina7.7. Enzimi del muscolo: Enzimi del muscolo: aldolasialdolasi, CK, CK8.8. Enzimi dellEnzimi dell’’osso: osso: ALPALP9.9. Enzimi della prostata: Enzimi della prostata: fosffosf. acida. acida10.10. Altri enzimi: Altri enzimi: ACEACE

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Enzimi di interesse diagnostico per patologie epatocellulari

Epatopatie biliari ostruttive (aumenta fino a10 volte); accrescimento, fratture ossee,osteosarcoma, metastasi ossee

30-90 U/LALP fosfatasi alcalina

Epatopatie biliari ostruttive; neoplasieepatiche prim. o metast.Aumenta in parallelo con ALPScreening alcolismo (con MCV)

5-30 U/LGTtrasporto aa. polobiliare

<1 epatite acuta 3-4 cirrosi (alcolica!) 1AST/ALT

+ specifica per danno epatico acuto (aumentaanche di 100 volte!) screening epatite

5-35 U/LALT (GPT) citosolica

Anche in muscolo/cuoreAumenta in cirrosi, alcolismo, danno epaticocronico in malattie da accumulo

5-35 U/LAST (GOT)mitocondriale

Significato diagnosticoValori di riferimentoEnzima

LDH

GT

ALPAST

ALT

MIXED

NONSPECIFICAND EXTRAHEPATIC

CHOLESTATIC

HEPATOCELLULAR

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TISSUE DISTRIBUTION OF ENZYMES COMMONLY USED IN THE DIAGNOSIS OF LIVER DISEASES

TISSUE AST ALT ALP GT(U/g wet tissue)

Heart 156 7 25 1Liver 142 44 210 87Skeletal muscle 99 5 - 1Kidney 91 19 71 2225Pancreas 28 2 - 185Spleen 14 1 125 34Lung 10 0.7 110 7Placenta 0.02 0.02 600 -Adrenal - - 500 -Bone - - 125 -Intestine - - 80 21Prostate - - 55 -

CITOPLASMACITOPLASMAFEGATOFEGATOCUORECUOREMUSCOLOMUSCOLO

ALT (GPT)ALT (GPT)

CITOPLASMACITOPLASMAMITOCONDRIOMITOCONDRIO

CUORECUOREFEGATOFEGATOMUSCOLOMUSCOLORENERENECERVELLOCERVELLOPANCREASPANCREASERITRCITI E LEUCOCITIERITRCITI E LEUCOCITIPOLMONEPOLMONEMILZAMILZA

AST (GOT)AST (GOT)

LOCALIZZAZIONE LOCALIZZAZIONE CELLULARECELLULARE

SEDESEDE

LOCALIZZAZIONE DI AST E ALT NEI VARI ORGANI

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TRANSAMINASI GOT o AST

• "transaminasi glutamico-ossalacetico" GOT oppure AST (aspartato transferasi).

• È presente nel fegato e viene analizzato per studiare le condizioni di questo organo, ma anche per valutare eventuali lesioni del muscolo cardiaco oppure alterazioni di quei muscoli che coordinano i movimenti dello scheletro.

• Valori normali a 40-45 U/l negli adulti e fino a 80 U/l nei bambini

• Valori superiori da alcolismo, asma, cirrosi epatica, distrofia muscolare, epatite, gotta, infarto del miocardio, interventi chirurgici, leptospirosi, ittero ostruttivo, metastasi epatiche, mononucleosi, pancreatite.

TRANSAMINASI GPT o ALT

• "transaminasi glutamicopiruvica", GPT oppure ALT (alanino amino transferasi);

• le transaminasi GPT danno la esatta valutazione della gravitàdell’alterazione del fegato.

• Valori normali dovrebbero essere compresi tra 10 e 40 U/l per gli uomini e tra 5 e 35 U/l per le donne.

• Valori superiori da cirrosi epatica, uso di contraccettivi, distrofia muscolare, emolisi, epatiti, ittero ostruttivo, metastasi epatiche, da mononucleosi, da obesità, da pancreatite, da scompenso circolatorio, da traumi.

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Metastasi epaticheEpatite da mononucleosi infettiva

Scompenso cardiaco destroColestasi (ittero ostruttivo)

Sindrome di Budd-ChiariEpatite cronica

Malattia di WilsonEpatopatia alcolica (AST>ALT)

EmobiliaEpatopatia da farmaci

Granulomi epaticiEpatite da Cytomegalovirus

Carcinoma epatico primitivoEpatiti itteriche ed anitteriche

Cirrosi epaticaEpatiti virali A, B, C

EPATOPATIE (ALT >AST)TRANSAMINASI: aumento

TraumiAritmie

Postintervento

Interventi chirurgiciInsufficienza cardiaca

Ematomi intramuscolariPericardite

Delirium tremensMiocardite reumatica

TrichinosiMiocarditi virali

Distrofie muscolariMiocarditi batteriche

MiositeInfarto miocardico acuto

MIOPATIE (AST)MIOCARDIOPATIE

TRANSAMINASI: aumento

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OBESITÀ (ALT)

Pancreatite acuta e cronicaInfarto cerebrale

PANCREOPATIE (AST ed ALT)CEREBROPATIE

LeucemiaVasculopatie

Anemia emoliticaLupus ed altre collagenopatie

EMOPATIEMALATTIE SISTEMICHE (AST ed ALT)

TRANSAMINASI: aumento

Nell’epatite virale acuta l’aumento delle transaminasi (ALT >AST) si verifica in fase preitterica: il picco viene raggiunto 7-10 giorni prima dell’incremento della bilirubina e diminuisce per riportarsi a valori normali entro 2-5 settimane

L’aumento delle transaminasi è di fondamentale importanza:

per la diagnosi di epatite anitterica e di epatite cronica (persistenza dell’incremento per più di 6-7 settimane)

per la prognosi in quanto i valori raggiunti sono correlabili all’estensione dell’area necrotica (epatica o miocardica)

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Lattico deidrogenasi (LDH)• Valori normali: 120-240 U/L

• Catalizza la trasformazione dell'acido piruvico in acido lattico. • E' un enzima della glicolisi, presente nella maggior parte dei tessuti

e in concentrazione più elevata nel cuore, fegato, muscolo scheletrico, rene, eritrociti.

• Valori elevati di LDH si osservano: 1) infarto del miocardio, 2)anemie emolitiche; 3) anemia perniciosa; 4) leucemia; 5) malattie muscolari (es. distrofia muscolare); 6) malatie epatiche (soprattutto epatiti acute e neoplasie)

LDHLDH

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IsozymeIsozyme for lactate dehydrogenasefor lactate dehydrogenase

M4LDH5

H1M3LDH4

H2M2LDH3

H3M1LDH2

H4LDH1

SubunitsIsozyme

LATTICO DEIDROGENASI (LDH)

Localizzazione (cellulare intracitoplasmatica): miocardio, muscolo, globuli rossi, fegato, cervello, rene, ileo,polmone

Isoenzimi:

LDH 1 (18-33%): miocardio, muscoli, globuli rossi, cervello, rene

LDH 2 (24-40%): globuli rossi, miocardio, muscoli, cervello, rene

LDH 3 (18-30%): cervello, rene

LDH 4 (6-16%): fegato, muscolo, polmone, rene

LDH 5 (2-13%): fegato, muscolo, polmone, ileo

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Distrofia muscolareCarcinomatosi invasiva

Anemia emoliticaAnemia megaloblastica

Leucemia granulociticaPancreatite

CirrosiEpatite tossicaEpatite viraleInsuff.cardiaca congestiziaInfarto polmonare

Infarto del miocardioLDH5LDH4LDH3LDH2LDH1

ISOENZIMIMALATTIA

L’LDH nell’infarto miocardico acuto aumenta dopo 12 h dall’inizio dei sintomi, raggiunge il picco dopo circa 72 h e ritorna a valori normali dopo 7-10 giorni. Tra gli isoenzimi prevale l’LDH1.

VARIAZIONI DEGLI ISOENZIMI DELL’LDH

Catalizza la idrolisi di esteri fosforici con rilascio di gruppi fosfato da composti organici a pH 9.2-9.6

Livelli elevati di ALP si trovano in tutte le cellule in fase di proliferazione o con attivo metabolismo (epatociti, osteoblasti, cell. epit. intestinale, etc).L’attività enzimatica nei diversi tipi cellulari è il prodotto di diversi geni e quindi si possono distinguere gli isoenzimi organo-specifici (metodo elettroforetico o immunologico):

- osso- placenta- fegato- intestino

Fegato produce due isoenzimi (cellule epiteliali dei canalicoli biliari ed epatociti) che normalmente sono escreti con la bile.

v.n. (oltre i 20 aa): 30-130 U/L)

Aumenta in ogni forma di ostruzione delle vie biliari (extraepatica o intraepatica) per aumentata sintesi piuttosto che per rigurgito secondario all’ostruzione

FOSFATASI ALCALINA (ALP)

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Siero non trattato

Trattato con neuraminidasi

Fosfatasi alcalina ossea (B-ALP)

Fosfatasi alcalina epatica

Siero non trattato

B-ALP

MALATTIE CHE DETERMINANO AUMENTO DELLA FOSFATASI ALCALINA

FEGATO cirrosi biliare primitiva, colestasi extraepatica, epatite alcolica, epatite virale, cirrosi, colangite, colestasi iatrogena

OSSA osteite, deformante, sarcoma osteogenico, iperparatiroidismo, mts ossee, rachitismo, paget, cushing

MALATTIE INFETTIVE mononucleosi - CMV

GRAVIDANZA

SANGUE plasmocitoma

RENE neoplasie

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Metastasi ossee

Rachitismo, osteomalacia

Gravidanza (isoenzima placentare) Iperparatiroidismo

Displasia fibrosaMorbo di Paget

Fratture osseeMorbo di Cushing

Intossicazione da vitamina D Plasmocitoma

Mononucleosi infettiva (3ª settimana) Ittero ostruttivo incompleto

Colangite3-5 VOLTE I V.N.

Colestasi iatrogena Sarcoma osteogenico

Cirrosi epatiche Osteite deformante

Epatiti croniche Atresia congenita delle vie biliari

Epatite alcolica Cirrosi biliare primitiva

Epatiti virali Colestasi extraepatica

FINO A 3 VOLTE I V.N.FINO A 10 VOLTE I V.N.

FOSFATASI ALCALINA (ALP): aumento

GAMMA GT• glutamiltranspeptidasi.

Enzima situato nelle cellule del fegato, del cuore, del pancreas e del rene.Sono ritenuti valori di riferimento 7-33 U/l.Valori superiori a quelli considerati normali possono essere determinati da alcolismo, da epatite virale acuta, da infarto del miocardio, da metastasi epatiche, da nefrosi, da tumori maligni.

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Gamma Gamma glutamilglutamiltranspeptidasitranspeptidasi (GGT)(GGT) FaFa parte parte delladella membranamembrana cellularecellulare e e catalizzacatalizza ilil

trasportotrasporto di di aminoacidiaminoacidi PresentePresente in in grandegrande quantitquantitàà nelnel fegatofegato (cell. (cell. deidei

canalicolicanalicoli biliaribiliari) e ) e tubulotubulo renalerenale, in , in misuramisura minoraminora in in pancreas, pancreas, intestinointestino e e prostataprostata

Non Non presentepresente nellnell’’ossoosso

EnzimaEnzima pocopoco specificospecifico di di malattiemalattie epaticheepatiche, ma utile , ma utile per per confermareconfermare ll’’origineorigine epaticaepatica delladella ALPALP

UtilizzatoUtilizzato nellanella diagnosidiagnosi di di ostruzioneostruzione AumentoAumento isolatoisolato sisi osservaosserva neglinegli alcolistialcolisti

v.nv.n.: .: maschiomaschio: <50 U/L: <50 U/Lfemminafemmina: <33 U/L: <33 U/L

MALATTIE CHE DETERMINANO AUMENTO DELLE GAMMA GT

FEGATO Epatopatie Alcoliche, Meta Epatiche, Colestasi , Intraepatica,Colestasi Extraepatica,Iatrogene, Fegato Da Stasi Epatiti, Cirrosi Bilare Primitiva

RENE Neoplasie, Nefropatia Diabetica, Sindrome Nefrosica

PANCREAS Carcinoma, Pancreatite Cronica

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Causes of increased Causes of increased GTGT

>10 URL>10 URLExtrahepaticExtrahepatic cholestasischolestasis, Primary & metastatic liver , Primary & metastatic liver

tumours tumours

55--10 URL10 URLAlcoholic hepatitis, Alcoholic hepatitis, IntrahepaticIntrahepatic cholestasischolestasis

<5 URL<5 URLCirrhosis, Other liver disease, Pancreatic inflammation Cirrhosis, Other liver disease, Pancreatic inflammation (including cancer), Alcohol assumption, Enzyme(including cancer), Alcohol assumption, Enzyme--inducing inducing drugs, Obesitydrugs, Obesity

Drugs inducing Drugs inducing GT GT increaseincrease

Moderate to markedModerate to markedAlcoholAlcohol

Slight Slight Oral contraceptives (estrogens)Oral contraceptives (estrogens)SlightSlightAnticoagulants (e.g. Anticoagulants (e.g. coumarincoumarin))ModerateModerateAnalgesics (e.g. acetaminophen)Analgesics (e.g. acetaminophen)ModerateModerateBarbiturates Barbiturates ModerateModerateAnticonvulsivantsAnticonvulsivants (e.g. (e.g. phenytoinphenytoin))Moderate Moderate Antidepressants (Antidepressants (tricyclicstricyclics))

Magnitude of Magnitude of GT GT increaseincrease

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LDH

GT

ALPAST

ALT

MIXED

NONSPECIFICAND EXTRAHEPATIC

CHOLESTATIC

HEPATOCELLULAR

Altri parametri• Indicatori di alterazioni delle funzioni biosintetiche

– Proteine (albumina, globuline)– Cataboliti (uremia, ammoniemia)– Carboidrati– Lipidi– Fattori della coagulazione (fibrinogeno, trombina, PT)

• Indicatori di proliferazione cellulare– Alfa1-fetoproteina (AFP)– Antigene carcinoembrionario (CEA)

• Metabolismo del ferro (ferro, transferrina, ferritina)• Autoanticorpi• Diagnostica delle epatiti virali

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Albumin• Synthesized in the liver at a rate of 100 to 200 mg of

BW/day • Long half-life in plasma; 2 to 3 weeks

– Less than 5% turn over daily

• Cause of loss– Nephrotic syndrome, protein-losing enteropathy, severe burns,

exfoliative dermatitis, & GI bleeding

• Hypoalbuminemia– important indicator of CLD when other factor can be excluded– Adequate synthesis may continue until extensive liver injury

Cause of low plasma albumin

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Prothrombin Time

• Coagulation factors synthesized by the liver– Factor I (fibrinogen)– Factor II (prothrombin)– Factor V– Factor VII– Factor IX– Factor X

Prothrombin TimeTissue Tissue ThromboplastinThromboplastin

Ca+

FibrinogenFibrinogen

ProthrombinProthrombin

Factor VII

Factor X

Fibrin monomers + Fibrin monomers + peptidespeptides

FibrinFibrin

Factor V

ThrombinThrombin

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Patologia clinica del fegato

Danno epatocellulare(indicatore aspecifico)

Lattato deidrogenasi

(LDH)

Danno epatocellulareALT/AST

Funzione/anomaliaEsame

ProtidosintesiColinesterasi (CHE)

ProtidosintesiTempo di Protrombina (PT)

ProtidosintesiAlbumina

Funzione/anomaliaEsame

Patologia clinica del fegato

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Colestasi/induzioneGT

Colestasi (danno)Fosfatasi alcalina

(ALP)

Colestasi/difettosa coniugazione

Bilirubina (dir./ind.)Funzione/anomaliaEsame

Patologia clinica del fegato