Biochemical Diagnosis in Diseases of GIT

Abstract:

Gastrointestinal tract (GIT) serves for intake of water and nutrients including vitamins and minerals necessary for functioning of organism, is assures sources of energy as well as construction materials. GIT defects include reduction in exogenous pancreatic secretion function, pancreatitis, inflammatory bowel disease and cancers.

Key words: pancreas, amylases, lipase, acute pancreatitis, pancreatic elastase, calprotectin, intestinal inflammation, gastrin

*All tables, charts, graphs and pictures that are featured in this article can be found in the .pdf 
attachment at the end of the paper.

 

Klinický význam

Laboratórne vyšetrenia pri ochoreniach pankreasu

Vonkajšia sekretorická  časť pankreasu je najdôležitejším  producentom enzýmov katalyzujúcich štiepenie všetkých živín z potravy v tenkom čreve.  Sekrét pankreasu,  ktorý je súčasťou duodenálnej šťavy, obsahuje vysokú koncentráciu  hydrogénuhličitanov,  aktívnu α-amylázu.  Lipáza sa aktivuje až stykom so žlčovými kyselinami. Proteolytické enzýmy sa tu nachádzajú v inaktívnej forme ako proenzýmy (trypsinogén,  chymotrypsinogén,  prokarboxypeptidáza, proelastáza) (1).

 

Sekretorická insuficiencia

Pankreatická elastáza v stolici

Klinická manifestácia vonkajšej sekretorickej insuficiencie pankreasu je neskorým  príznakom  chronickej pankreatitídy, ktorá sa objavuje až po deštrukcii viac než 90 % funkčného parenchýmu a jeho nahradení fibróznym tkanivom. Je to taktiež neskorý a neistý príznak karcinómu pankreasu. Vyšetrenie vonkajšej sekretorickej funkcie pankreasu stanovením pankreatických enzýmov v stolici je najjednoduchším  testom tak pre chorého, ako aj s ohľadom na laboratórne stanovenie. Pankreatická elastáza sa pri prechode črevom nedegraduje,  je preto výborným ukazovateľom  exokrinnej funkcie pankreasu.  Tento test má využitie aj v pediatrii na dôkaz  cystickej  fibrózy so špecificitou a senzitivitou takmer 100 % (2).

Znížené hodnoty:
Exokrinná insuficiencia pankreasu:

  • chronická pankreatitída
  • cystická fibróza
  • karcinóm pankreasu

 

Diagnostika akútnej pankreatitídy

AMS, pAMS, LPS

Diagnostika akútnej pankreatitídy je založená na dôkaze zvýšených pankreatických enzýmov – amylázy, lipázy, na pozadí typického klinického obrazu s prudkou abdominálnou bolesťou. Aktivita amylázy stúpa v sére za 3 – 12 hodín po ataku akútnej pankreatitídy, dosahuje  hodnoty  5- a viackrát presahujúce hornú referenčnú hranicu a pri nekomplikovanom  priebehu  dochádza  k normalizácii  do 3 dní. Pretože má malú molekulu, AMS preniká do moču, v ktorom je zvýšená aktivita s niekoľkohodinovým omeškaním oproti séru.
Súčasne so zvýšenou  aktivitou AMS dochádza  aj k zvýšeniu aktivity lipázy. Lipáza  nepreniká  do moču a nie je ovplyvnená renálnou insuficienciou. Z hľadiska etiológie sú hodnoty pankreatických enzýmov nižšie pri alkoholickej pankreatitíde. Pri ťažkej forme akútnej pankreatitídy môžeme  pozorovať významné zníženie koncentrácie  vápnika v sére. Je to následok tvorby nerozpustných vápenatých solí mastných  kyselín, uvoľnených  z tkanivových lipidov pôsobením  pankreatickej lipázy (1). Okrem pankreasu  je amyláza  secernovaná  aj extrapankreaticky. Koncentrácie amylázy v pankrease a slinných žľazách však rádovo presahujú koncentrácie v iných orgánoch.
Pankreas secernuje  jednu izoamylázu. V slinnej žľaze je tvorených niekoľko izoamyláz. Tie sú okrem slinných žliaz tvorené aj vo vajíčkovodoch a sú prítomné  aj v slzách. Pankreatická amyláza je zvýšená pri pankreatitíde, po ERCP, karcinóme pankreasu, obštrukcii vývodu, pri perforácii a infarkte čreva.
K zvýšeniu amylázy dochádza  aj pri makroamylazémii. Je to stav, pri ktorom dochádza  k tvorbe komplexov amylázy s imunoglobulínmi IgG, IgA, IgM alebo s glykoproteínom. Tieto komplexy nie sú vylučované obličkami, preto je vyššia hodnota AMS v sére a nízka v moči (2). U pacienta nie sú prítomné klinické príznaky pankreatitídy.

Zvýšené hodnoty AMS, LPS:

  • akútna pankreatitída
  • recidíva chronickej pankreatitídy
  • perforácia peptického vredu, žlčníka
  • mezenteriálna ischémia
  • renálna insuficiencia (AMS)
  • makroamylazémia (AMS)

 

Laborarna diagnostika nešpecifických črevných zápalov

Kalprotektín je cytozolový  proteín, ktorý sa uvoľňuje z leukocytov po ich  aktivácii alebo  lýze. Produkujú ho hlavne polymorfonukleárne neutrofily a monocyty. Je to proteín s antimikróbnymi a antiproliferačnými účinkami. Je možné ho stanoviť v plazme, telových tekutinách a aj v stolici. Obsah kalprotektínu v stolici pritom koreluje s množstvom leukocytov vylúčených do črevného lumenu, a tým umožňuje odhad leukocytárnej infiltrácie črevnej sliznice (3, 4).

Zvýšené koncentrácie fekálneho kalprotektínu v stolici nachádzame pri:

  • kolorektálnom karcinóme
  • IBD (inflammatory bowel  disease) – Crohnova choroba, ulcerózna kolitída
  • baktériovej infekcii GIT
  • užívaní salicylátov a nesteroidných antiflogistík

 

Indikácie vyšetrenia:

  • odlíšenie funkčných porúch tráviaceho traktu od zápalu sprevádzajúceho organické poškodenie
  • zisťovanie aktivity nešpecifického  črevného zápalu
  • predikcia relapsu IBD
  • sledovanie odpovede na liečbu

 

Gastrín

Gastrín je stimulátor žalúdočnej  sekrécie. Je to oligopeptid tvorený v sliznici prepyloryckej časti žalúdka a duodena. K telu žalúdka sa dostáva krvou, má teda charakter hormónu (1). Jeho najdôležitejšou funkciou je stimulácia vylučovania H+ do žalúdočnej dutiny, čím znižuje pH žalúdočnej  šťavy, čo je dôležitou podmienkou na optimálnu funkciu pepsínu.

 

Klinické využitie

Zvýšená sekrécia gastrínu:

  • Zollingerov-Ellisonov syndróm – gastrín je produkovaný v excesívnych množstvách, zvyčajne gastrinómom, ktorý sa nachádza v pankrease, menej často v duodéne alebo v žalúdku. Asi 75 % gastrinómov  je sporadických, 25 % býva súčasťou dedičnej autozomálne dominantnej mnohopočetnej endokrinnej neoplázie I. typu  (MEN-I). Najčastejšie vzniká medzi 30. – 50. rokom života.

Klinické príznaky:

  • ulcus bulbi duodeni, hnačky, steatorhea
  • stenóza pyloru
  • ulcus dvanástnika
  • vagotómia bez resekcie žalúdka
  • autoimunitná gastritída – pôsobením  autoprotilátok proti parietálnym bunkám dochádza  k hypochlórhydrii až achlórhydrii, čo spôsobuje vysoké vylučovanie gastrínu s cieľom kompenzovať túto poruchu;
  • hyperplázia G-buniek

Znížená sekrécia gastrínu:

  • antrektómia
  • gastroezofageálny  reflux (5)

 

Nádorové ochorenia

Pri nádorových  ochoreniach  GIT dochádza  k zvýšeniu viacerých onkomarkerov. Zvýšené bývajú najmä markery CEA, CA19-9, CA 72-4. Bližšie v prehľadovej práci onkomarkery.

 

Predanalytické informácie

AMS, pAMS, LPS – odber do štandardnej biochemickej skúmavky so separačným gélom. Po odbere treba čo najskôr doručiť do laboratória.

AMS – v moči – jednorazový moč.

Gastrín – odber musí byť ráno nalačno  (vplyv potravy, diurnálny rytmus) do štandardnej gélovej biochemickej  skúmavky. Okamžite od- niesť do laboratória. Krv musí byť čo najskôr scentrifugovaná  v chladenej centrifúge. Okamžite zmraziť.

Kalprotektín, pankreatická elastáza – vzorka stolice veľkosti hrášku.

 

Interferencie

AMS – silná hemolýza, lipémia
Gastrín – lipémia

 

Metóda

AMS, LPS – fotometrická metóda
Kalprotektín, pankreatická elastáza – imunoenzymatické stanovenie
ELISA
Gastrín – chemiluminiscenčná imunoassay CLIA

 

Kód vyšetrenia

AMS – 3694a, AMSp – 3697, LPS – 3695a, Kalprotektín – Všzp, Union – 44421, Dôvera – 4464, Pankreatická elastáza – 4476, Gastrín – 4351.

 

Dostupnosť vyšetrenia Centrálne laboratórium Bratislava Centrálne laboratórium Košice

 

Literatúra

  1. Racek J. Klinická biochemie. Praha: Galén; 1999: 184, 186–187.
  2. Zima T. Laboratórní diagnostika. Praha: Galén; 2007: 86–88, 110–111.
  3. Van Rheenen PF, et al. Faecal calprotectin for screening of patients with suspected inflamatory bowel disease: diagnostic metaanalysis. BMJ. 2010;341:c336
  4. Paduchova Z, Durackova Z. Faecal calprotectin as a promising marker of inflammatory diseases. Bratisl. Lek. Listy. 2009;110(10):598–602.
  5. Immulite 2000 GASTRIN (PIEL–2KGA–2) 1 2008: 11–14.