Farmacologia ed elementi di clinica medica

Farmacoterapia ed elementi di clinica medica

Antiga Emiliano, Di Cesare Mannelli Lorenzo, Lionetti Paolo, Modesti Pietro Amedeo, Virgili Gianni. AA: 2020/2021.

Esami di laboratorio per lo studio della funzionalità epatica

Il fegato svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell’omeostasi metabolica, operando importanti trasformazioni delle numerose sostanze che, sia come nutrienti che come prodotti terminali di altri metabolismi, gli arrivano con il sangue. Di conseguenza, le molteplici attività dell’organo sono riflesse direttamente in molte delle sostanze presenti nel plasma o in altri liquidi dell’organismo. È del tutto evidente che analisi o misure relative ad alcune di queste sostanze possono risultare particolarmente indicative della integrità strutturale e funzionale del fegato; queste indagini di laboratorio vengono pertanto definite prove di funzionalità epatica.

Tali indagini sono costituite dalla valutazione:

• Della bilirubina totale e frazionata.
• Dei marcatori sierici indicatori di danno epato-cellulare e di colestasi.
• Delle proteine sieriche.
• Dei fattori della coagulazione.

Bilirubina

Viene prodotta a partire dall’eme durante il processo di eritro-cateresi. La bilirubina viene poi legata all’albumina e trasportata nel fegato. Qui viene glucuronata generando derivati idrosolubili che vengono secreti nella bile. Una volta nell’intestino, i batteri la deconiugano e la trasformano in urobilinogeni. Gli urobilinogeni vengono escreti con le feci, mentre una piccola quota viene riassorbita ed escreta con le urine.

L’ittero è la colorazione giallastra della cute e delle mucose, dovuta ad accumulo di bilirubina. Si chiama sub-ittero un aumento della bilirubina plasmatica che porta a colorazione delle sclere e non ancora della cute e delle mucose. Perché ci sia ittero la bilirubinemia deve raggiungere valori di 2-2,5 mg/dl. L’ittero può essere dovuto a:

• Iperproduzione di bilirubina: emolisi, eritropoiesi inefficace, degradazione dell’eme in raccolte extra-vascolari di eritrociti, ematomi di grosse proporzioni.
• Itteri da difetto della captazione epatica: assunzione di farmaci o mezzi di contrasto che provocano una inibizione competitiva del legame tra bilirubina e ligandina, deficit di ligandina, es.: sindrome di Gilbert.
• Itteri da ridotta o assente attività glucuronil-transferasica: ittero fisiologico del neonato, sindrome di Gilbert, sindrome di Crigler-Najjar I e II.
• Itteri da difetti acquisiti della funzione escretoria epatica: malattie epato-cellulari, epatiti/cirrosi, o a causa di ostruzione delle vie biliari.

Ittero fisiologico del neonato

Questa forma di ittero è provocata da un deficit transitorio di glucuronil-transferasi. Nella vita intra-uterina la bilirubina viene eliminata dalla placenta: alla nascita l’attività glucuronil-transferasica è fisiologicamente ridotta, e ciò giustifica l’insorgenza dell’ittero. Il 97% dei nati a termine ha una iper-bilirubinemia tra la II e la V giornata: generalmente non supera i 5 mg/dL e regredisce entro due settimane. In casi eccezionali, in neonati prematuri, i livelli di bilirubina possono essere superiori. Quando si superano i 20 mg/dL si può avere l’ittero nucleare, causato dal passaggio di bilirubina attraverso una immatura barriera emato-encefalica e precipitazione della stessa nei nuclei encefalici della base, ricchi di lipidi, e in altre aree cerebrali. La maturazione enzimatica può essere stimolata dalla somministrazione di barbiturici al neonato o alla madre. Nei pazienti con valori particolarmente alti di bilirubinemia si ricorre alla fototerapia: sottoposta ad intensa illuminazione con luce bianca o azzurra, la bilirubina si trasforma in una serie di isomeri idrosolubili che vengono eliminati con la bile anche senza coniugazione.

Proteine sieriche indicatrici di danno epatico

Le proteine sieriche indicatrici, marcatori, di patologia epatica si possono dividere in due categorie:

• Proteine che normalmente non devono essere presenti nel siero se non in tracce, es.: ammino-transferasi.
• Proteine plasmatiche prodotte dal fegato la cui concentrazione cambia in presenza di epatopatia.

Enzimi sierici indicatori di danno epato-cellulare: ammino-transferasi, transamminasi

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Aspartato ammino-transferasi, AST, o transamminasi glutammico-ossalacetica sierica, SGOT

Aspartato ammino-transferasi, AST, o transamminasi glutammico-ossalacetica sierica, SGOT: trasferisce il gruppo amminico dall’acido aspartico all’acido α-chetoglutarico determinando la sintesi di acido ossalacetico. Presente sia nei mitocondri sia nel citosol delle cellule di diversi tessuti tra cui fegato, miocardio, muscolo scheletrico, reni, cervello, pancreas, polmoni, leucociti e eritrociti, in ordine decrescente di concentrazione.

Alanina ammino-transferasi, ALT, o transamminasi glutammico-piruvico sierica, SGPT

Alanina ammino-transferasi, ALT, o transamminasi glutammico-piruvico sierica, SGPT: trasferisce il gruppo amminico dall’alanina all’acido α-chetoglutarico determinando la sintesi di acido piruvico. Presente principalmente nel citosol degli epatociti e delle cellule renali.

Se il rapporto AST/ALT, SGOT/SGPT, è: <1 è indicativo di epatite virale; >2 è indicativo di epatite alcolica.

Enzimi sierici indicatori di colestasi

Colestasi, stasi con flusso retrogrado della bile verso il sangue, per incapacità alla secrezione verso il letto biliare o per aumentata pressione a valle. È una condizione in cui la bile non può fluire dal fegato al duodeno.

• La fosfatasi alcalina appartiene alla classe delle idrolasi: a pH alcalino rimuove i gruppi fosfato da proteine e da altre molecole. Si distinguono 4 forme iso-enzimatiche organo specifiche: epatica, ossea, placentare, intestinale. La forma epatica facilita il trasporto dei sali biliari: quando i sali biliari si accumulano nelle vie biliari per una colestasi, la sua sintesi viene indotta.
• La γ-glutammil-transpeptidasi, γ-GT, trasferisce radicali -glutammilici da diversi peptidi a L-amminoacidi o ad altri peptidi. Indice molto sensibile di malattia epatica ma poco specifico, in quanto aumenta in condizioni quali l’obesità, il diabete e l’alcolismo cronico, ed in corso di malattie pancreatiche, cardiache, renali e polmonari.

Proteine sieriche

Albumina e globuline

La maggior parte delle proteine sieriche è sintetizzata dal fegato, mentre le γ-globuline sono prodotte da linfociti e plasmacellule contenute sia negli organi emolinfo-poietici che diffusamente presenti nello stroma di quasi tutti i tessuti. Nel corso di malattie epatiche di lunga durata si verifica una diminuzione della concentrazione delle proteine plasmatiche totali e, in particolare, dell’albumina, che rappresenta la principale proteina plasmatica prodotta dal fegato e un aumento delle γ-globuline. Si osserva pertanto una inversione del rapporto albumina/globuline, normalmente tra 1.2 e 1.7, che scende facilmente sotto alla unità e può anche arrivare a 0.5. 2ti ti ti tti fl ti ti titi titi ti tt tt ti titi ti tti ti ti ti fl ti ti tti ti ti tt ti ff ti ti fi ti fi fi ti ti ti ti titi tti tt tt

Fattori della coagulazione

Il fegato sintetizza la maggior parte dei fattori che intervengono nel processo di coagulazione del sangue. Stati di grave insufficienza epatica determinano pertanto una ridotta produzione dei fattori della coagulazione e, conseguentemente, un allungamento del tempo di protrombina, PT, test che valuta l’efficacia della via estrinseca e comune della coagulazione, e un allungamento del tempo di tromboplastina parziale attivata, aPTT, test che valuta l’efficacia della via intrinseca e comune della coagulazione. Il fattore VII è tra i fattori della coagulazione quello con più breve emivita, è quindi il primo a diminuire nel sangue periferico di pazienti con un deficit funzionale epatico poiché la carenza di questo fattore causa un allungamento del PT; nei deficit funzionali epatici il PT risulterà alterato più precocemente dell’aPTT.

Proteine sieriche

Per proteine del sangue si intendono le proteine disciolte nel plasma. Si dividono funzionalmente in 3 categorie:

• Proteine la cui funzione si svolge prevalentemente nel plasma stesso, es.: albumina.
• Proteine la cui funzione si svolge nei tessuti e transita passivamente nel sangue, es.: alcuni ormoni proteici.
• Proteine che compaiono solo in condizioni patologiche, es.: enzimi rilasciati da cellule in necrosi.

Nell’organismo umano le proteine più facilmente disponibili a scopo di studio sono quelle del sangue, nonostante costituiscano solo una piccola frazione di tutte le proteine presenti nell'organismo, esse sono estremamente importanti per il clinico, giacché le loro variazioni quantitative e qualitative possono fornire indicazioni molto utili ai fini diagnostici. Nel plasma umano sono presenti più di 100 proteine diverse, sintetizzate in massima parte dal fegato, per una quota minore dalle plasmacellule, immunoglobuline, dal sistema monocito/macrofagico, alcuni fattori del complemento, e dalle cellule della parete intestinale, alcune apo-lipoproteine. Il dosaggio delle proteine del sangue viene effettuato da campioni di siero e in condizioni normali, la concentrazione delle proteine sieriche varia tra 6 e 8 g/dL.

Albumina

Pesa circa 66,000 Da e rappresenta la proteina limite per dimensioni nella permeabilità vascolare: tutto ciò che ha un ingombro sterico inferiore all'albumina viene filtrato nell'interstizio, tutto ciò che ha un ingombro sterico superiore rimane nel plasma. Si trova per il 50% nel plasma e per il 50% nell'interstizio ed è la proteina ematica a più elevata concentrazione, tra 3.6 e 5.3 g/dL. Ha una emivita di 14-20 d e la sua degradazione avviene a livello renale, epatico e intestinale. L’albumina è la principale responsabile della pressione oncotica, richiama liquido, del plasma, è un carrier per sostanze insolubili in acqua, es.: bilirubina, acidi grassi liberi, ormoni, es.: tiroxina, triiodotironina, cortisolo, aldosterone, farmaci, es.: salicilati, warfarin, clofibrato, fenilbutazone, e ioni, es.: il 40% del calcio sierico. La sua concentrazione plasmatica viene utilizzata principalmente come indice di funzionalità epatica, dal momento che è prodotta nel fegato, e dello stato nutrizionale: l’albuminemia diminuisce inoltre nelle nefropatie con proteinuria, nelle ustioni, e 3ffi ti ti ti tti tt fi titi titi ti tiffi ti fi fi ti tifi ti ffi tttt ti ti ti ti ti ti tt fi ti ti ti ff tititt ti ti tt ti ti tt ti tt tt ti tt ti tt ti tt ti ti ti nelle enteropatie protido-disperdenti. La riduzione dei suoi livelli plasmatici costituisce un elemento caratterizzante la “risposta di fase acuta”.

Pre-albumina o trans-tiretina

È denominata pre-albumina in quanto migra davanti alla albumina, o trans-tiretina in quanto veicola la tiroxina e la RBP, retinol binding protein, proteina legante il retinolo o vitamina A. È sintetizzata dal fegato ed è presente nel siero e nel liquor, dove costituisce una delle componenti proteiche maggiori. Svolge principalmente una funzione di trasporto per amminoacidi, enzimi, ormoni, vitamine e farmaci. Clinicamente, rappresenta un indice di funzionalità epatica e/o dello stato nutrizionale più precoce rispetto all’albumina, ha vita media di 2d invece di 20 d. Come l’albumina, i suoi livelli plasmatici si riducono durante la “risposta della fase acuta”.

α1-globuline

Le principali α1-globuline sono: α1-glicoproteina acida, α1-fetoproteina, α1-anti-tripsina e lipoproteine, HDL. La funzione della α1-glicoproteina acida non è stata ancora perfettamente compresa: le omologie nella sequenza amminoacidica con le immunoglobuline suggeriscono un suo ruolo ancestrale nel sistema immunitario. Aumenta in particolare in corso di malattie autoimmuni quali LES, lupus eritematoso sistemico, e artrite reumatoide ed è inoltre un inibitore del progesterone. L’α1-fetoproteina è una albumina fetale sintetizzata nel sacco vitellino e, a partire dal 4° mese di gravidanza, dal fegato fetale; dall’8° mese decresce rapidamente, contestualmente ad una aumentata produzione di albumina. Durante la gravidanza un suo aumento indica difetti del tubo neurale, spina bifida o gravidanza gemellare, mentre una sua riduzione è associata alla sindrome di Down.

Anti-tripsina, AAT

È una proteina della fase acuta il cui ruolo fisiologico consiste nel controllare l’azione istolesiva degli enzimi liberati dai leucociti, polimorfonucleati neutrofili, nel corso dei processi infiammatori.

• Il deficit di AAT può causare enfisema polmonare e epatopatia. La patologia polmonare si manifesta nella 3a-4a decade di vita ed è provocata dalla mancata inibizione della elastasi rilasciata dai leucociti in risposta alla presenza di agenti irritanti, quali il fumo, nelle vie respiratorie, con conseguente azione distruttiva dell’enzima sul parenchima polmonare. La malattia epatica si manifesta in età pediatrica con una epatite cronica che può evolvere in cirrosi e in epato-carcinoma, conseguente all’accumulo nel reticolo endoplasmatico degli epatociti di una forma di proteina mutata che non riesce ad essere trasferita all’apparato del Golgi e quindi eliminata dalla cellula.
• Il deficit di AAT si trasmette come carattere autosomico recessivo; ha una incidenza di 1/2,000-4,000 nati vivi, che la pone tra le più comuni malattie genetiche gravi. Questi pazienti hanno un elevato rischio di sviluppare la patologia polmonare e nel 20% dei casi sviluppano una epatopatia.

α2-globuline

α2-macroglobulina

La α2-macro-globulina è una anti-proteasi molto aspecifica e molto potente, che interviene nella regolazione dei processi emo-coagulativi, inibisce l’azione fibrinolitica della plasmina sulla fibrina, legandosi ad essa, nella regolazione dei processi della risposta immunitaria, nel trasporto di ormoni quali l'ormone somatotropo, GH, growth hormone, e l’insulina. Il suo ruolo fisiologico è così importante che non sono mai stati descritti deficit congeniti, probabilmente incompatibili con la vita. Ha peso molecolare molto alto, 800,000, e, come dimensione, è seconda solo alle IgM: pertanto, anche nei casi di grave proteinuria, sindrome nefrosica, non si perde con le urine, ma rimane nel siero, determinando un tracciato elettroforetico caratteristico.

β1-globuline

La transferrina è la principale β1 globulina. Lega il ferro assorbito dall’intestino o rilasciato dal catabolismo dell’emoglobina, trasporta il ferro in parte al fegato e in parte alle cellule del sistema reticolo-endoteliale, cedendolo alla ferritina e all’emosiderina, ferro di deposito, o affidandolo direttamente alle cellule deputate alla sintesi di composti contenenti ferro quali emoglobina, mioglobina e citocromo-ossidasi. Nelle anemie sideropeniche i livelli plasmatici di transferrina aumentano per un meccanismo compensatorio. La 4ti ti ti titt tt fifi titti ti ti tti ti fi ti tt ti ti ti ti ti ti ti tt ti ti titi fi ti ti titi ti ttititi tt fitti fi ti ti ti ti ti ti fi ttitti fi fi titi ffi titi fi ti fi tt ti ti ti tt tititi ti ti ti ti fi ti ti ti tt transferrina aumenta anche in gravidanza ed in seguito all’assunzione di estro-progestinici. È una proteina negativa della fase acuta, in quanto si riduce in corso di processi infiammatori.

β2-globuline

Le principali β2-globuline sono: frazione C3 del complemento, emopessina e B-2 microglobulina. Le prime due sono proteine di fase acuta.

γ-globuline

Le γ-globuline contengono le immunoglobuline: IgG, IgA, IgM, e, meno rappresentate in condizioni normali, IgD ed IgE.

Il fibrinogeno o fattore I della coagulazione, migra al confine con le β-globuline: tra i fattori della coagulazione è quello a più elevata concentrazione plasmatica, 200-400 mg/dL. Il fibrinogeno è una proteina della fase acuta. La proteina C-reattiva, CRP, C-reactive protein, così denominata perché capace di legare il polisaccaride C della parete cellulare dello Streptococcus pneumoniae, in realtà è in grado di legare anche: molti altri polisaccaridi appartenenti a batteri, protozoi e metazoi parassiti, fosfolipidi e sfingolipidi di membrana. Una volta complessata, la CRP attiva la via classica del complemento attraverso il fattore C1q e promuove inoltre la clearance di detriti tessutali. La proteina C-reattiva è una proteina della fase acuta.

La risposta di fase acuta

Il termine fase acuta si riferisce all’insieme degli eventi sistemici che accompagnano l’infiammazione acuta, costituiti principalmente da: febbre, anoressia, leucocitosi, aumentata sintesi di alcuni ormoni, quali ACTH, cortisolo, adrenalina, variazione dei livelli ematici di alcune proteine sintetizzate dal fegato, definite proteine di fase acuta. La fase acuta è sostenuta e regolata da mediatori chimici liberati dal sito o dai siti della infiammazione, che hanno come bersaglio specifici recettori posti su cellule distanti dal luogo della loro secrezione. Si definiscono proteine della fase acuta tutte le proteine la cui concentrazione plasmatica varia almeno del 25% durante un processo infiammatorio.

VES: velocità di eritro-sedimentazione

Nella pratica clinica, la misura della VES viene applicata con tre principali finalità:

• Rivelare la presenza di processi infiammatori per i quali esiste già un sospetto o una evidenza clinica.
• Controllare il decorso o lo stato di attività di una malattia infiammatoria cronica.
• Individuare condizioni neoplastiche o infiammatorie occulte.

Quando una colonna di sangue reso incoagulabile viene lasciata in posizione verticale, gli eritrociti sedimentano verso il fondo attratti dalla forza gravitazionale, in quanto la loro densità è superiore a quella del plasma. La VES misura la velocità.