Appunti di enzimologia clinica, medicina di laboratorio, marker cardiaci, epatici, transaminasi, cpk, fosfatasi, amilasi, lipasi

ARGOMENTI TRATTATI

Marker di danno cardiaco (CPK e dosaggio, LDH,

• Troponine, Mioglobina)

Determinazione tempistica infarto

• Transaminasi (ALT/AST) e indice di De Ritis

• Gamma-glutamil-transpeptidasi

• Colinesterasi

• Fosfatasi

• Enzimi Pancreatici (Lipasi e Amilasi)

•

INTRODUZIONE ALL’ENZIMOLOGIA CLINICA

Gli enzimi presenti nel plasma vengono distinti in 2 categorie

Enzimi plasma-specifici

Enzimi non plasma-specifici

Gli enzimi plasma-specifici sono così chiamati poiché svolgono la loro

funzione nel plasma (es: enzimi della coagulazione, colinesterasi)

Gli enzimi non plasma-specifici non esercitano nel plasma alcuna

funzione e si possono ritrovare in seguito a secrezione, metabolismo

cellulare o in seguito a danno cellulare.

Quando le strutture cellulari vengono danneggiate gli enzimi cellulari

fuoriescono e si riversano nel circolo sanguigno, per questo motivo sono

indice di danno cellulare. Nelle prime fasi del danno cellulare si ha la

fuoriuscita di ioni, successivamente metaboliti e dopo diverse ore gli

enzimi.

3 MARKER DI DANNO CARDIACO

I marcatori oggi più frequentemente utilizzati sono CK-MB

(creatinfosfochinasi), treponina e lattico deidrogenasi.

CK O CPK

È un enzima che catalizza la reazione di trasferimento di un gruppo

fosfato alla creatina dall’ATP, formando fosfocreatina + ADP + H+ con

rilascio di energia. Catalizza anche la reazione inversa.

È riscontrabile in quei distretti in cui è necessario l’apporto di energia:

muscolo scheletrico e muscolo cardiaco.

È un enzima dimerico, formato da due catene M o B.

La CK-MM è prevalentemente muscolare

La CK-MB è prevalentemente cardiaca

La CK-BB è cerebrale, non supera la barriera e.e. quindi non lo si ritrova

nel siero, se non in alcune determinate condizioni patologiche.

I valori di riferimento per le CK totali variano da.:

55-170 U/L per gli uomini

30-135 U/L per le donne

CK.MB < 25 U/L

Livelli percentuali normali nel siero:

CK-BB 0% CK-MB <5% CK-MM 90-100%

L’aumento dei livelli sierici si può avere anche a causa di un prolungato

sforzo muscolare, a causa di danno muscolare, traumi o danno cardiaco

(come l’infarto del miocardio).

Le CPK hanno lunga emivita plasmatica 36/72 h

Evitare dosaggi a meno di 48h di un esercizio fisico vigoroso.

Se il livelli sierici di CK-MB superano il 5% vi è il sospetto di danno

cardiaco, specie se il rapporto tra lattato deidrogenasi ed isoenzima è > 1

(LD invertita)

4 Dopo un infarto CK-MB può essere rilevato già dopo 3 ore dall’inizio

della necrosi. Il picco massimo si ha tra le 18 e le 24h successive

all’infarto. Si normalizza nel giro di 36/72 ore.

La sensibilità diagnostica è bassa se il dosaggio viene fatto prima di 3 ore

dall’inizio della sintomatologia anginosa, ma aumenta con il trascorrere

del tempo.

Può essere usato per valutare il danno da riperfusione dopo trombolisi.

I fattori che possono determinare un aumento del livello di CPK totale

sono: farmaci come Anfotericina B, lidocaina e droghe come

amfetamine, etanolo, eroina.

METODO DI DOSAGGIO CPK

• Test ottico, metodo indiretto

È un test spettrometrico, si misura la quantità di luce polarizzata

assorbita.

Il NAD assorbe 340 nanometri, il NAD ridotto ne assorbe una quantità

inferiore e lo spettrometro rileva più luce.

Si utilizza una provetta all’interno della quale viene introdotto ADP,

creatina, glucosio, NAD, enzima G6PDH e il siero contenente CPK che

sarà il fattore limitante.

Finchè sarà disponibile CPK per la reazione si formerà ATP, ATP +

glucosio formerà glucosio-6-P + ADP che verrà convertito in 6-P-

gluconato con riduzione del NAD a NADH. Esaurito il CK la reazione si

ferma.

Attraverso la quantità di luce polarizzata rilevata si dosa il NAD che si

riduce e quindi indirettamente si dosa anche il CPK.

• CK-Mass.

Serve per valutare il danno cardiaco, si dosa la massa tramite degli

anticorpi specifici che riconoscono e legano il dimero MB.

• Immunoinibizione

Si usa un anticorpo che si lega con la subunità M del CK-MB e di

conseguenza inibisce anche il CK-MM muscolare.

Quindi nel siero verrà misurata solo l’attività enzimatica della subunità

B.

Moltiplicando per due si ottiene l’attività totale della CK-MB nel siero.

5 TROPONINE

Sono un complesso di proteine dell’apparato contrattile del muscolo

striato, regolano l’interazione calcio mediata dall’actina con la miosina,

Esistono 3 isoforme con subunità differenti.

TnT; isoforma strutturale, adesa alla tropomiosina

TnC: isoforma sensibile al calcio

TnI: isoforma con attività inibitrice

La struttura delle troponine cardiache e muscolari è diversa, per questo

motivo è possibile distinguerle tramite l’impiego di anticorpi

monoclonali, quindi ci danno la certezza di danno cardiaco,

Specificità 96-98%

Rispetto agli enzimi le troponine sono molto più precoci.

MIOGLOBINA

È un marker ancor più precoce delle troponine in virtù del loro

bassissimo peso molecolare. La si ritrova in circolo anche in seguito a

lievi danni muscolari.

Non è possibile differenziare la mioglobina muscolare scheletrica da

quella cardiaca.

L’insieme dei test per la mioglobina, troponina e CK-Mass serve per

avere la certezza di un infarto. Se tutti e 3 i valori sono alterati il

soggetto viene trattato vome un infartuato anche in caso di

ECG negativo. Nel caso di un sospetto infarto si dosano i 3

enzimi, se i valori sono normali si ridosano dopo 3 ore, se sono

ancora bassi si ridosano dopo altre 3 ore. Si fanno 3 dosaggi.

6 LATTICO DEIDROGENASI (LDH)

Catalizza la reazione tra acido piruvico e acido lattico, quindi lo

ritroviamo in tutti i tessuti, in quanto è un enzima fondamentale per la

glicolisi.

Possiede una struttura tetramerica costituita da 4 catene peptidiche di 2

tipi: H (heart) e M (muscle).

Nel sangue e nei tessuti sono presenti 5 isoenzimi che in genere vengono

rilevati tramite elettroforesi:

LDH1 (H4) 31%

LDH2 (H3M) 36%

LDH3 (H2M2) 28%

LDH4 (HM3) 4%

LDH5 (M4) 1%

In condizioni fisiologiche prevale LDH2

In caso di infarto abbiamo un aumento di tutte le isoforme poiché tutte

sono presenti nel cuore, ma l’aumento sarà prevalente per l’isoforma

LDH1 in quanto è la forma maggiormente presente nelle cellule

cardiache.

Quindi avremo LDH1>LDH2

Questo fenomeno viene detto “flip infartuale”, in quanto patognomonico

dell’infarto.

[aumentati valori di LDH5 sono indice di epatopatia, aumentati valori di

LDH2, LDH3, LDH4 sono indice di neoplasie maligne e metastatiche.]

I valori di riferimento sono:

LDH tot sierica 313-618 U/L

L’isoenzima cardiaco è facilmente riconoscibile perché è in grado di

catalizzare la reazione/trasformazione dell’α-idrossibutirrato in α-

chetobutirrato.

Se il rapporto tra LDH1/LDHtot > 0.75 → infarto

Se il rapporto tra LDH1/LDHtot < 0.75 → miopatie o epatopatie

LDH viene utilizzato per le diagnosi tardive, in quanto i valori

aumentano più tardivamente (24-72h) e raggiungono i valori massimi

entro 3-4 giorni.

Ritornano normali nell’arco di qualche settimana.

7 DETERMINAZIONE TEMPISTICA INFARTO

Si dosano CK-MB, LDH1, GOT

Se CK-MB elevata, LDH1 normali o leggermente aumentate, GOT basse

→ infarto entro le 24h

Se LDH1 elevatissimo, CK-MB basse e GOT basse → infarto dopo 96h

Se LDH1 elevatissimo, CK-MB basso e GOT normali → infarto dopo

160-180h

TRANSAMINASI

Sono enzimi ubiquitari, particolarmente abbondanti nel fegato e nel

muscolo striato.

Catalizzano le reazioni di transaminazione, cioè il trasferimento di un

gruppo aminico da un aminoacido ad un chetoacido.

ALT/GPT (ALANINA AMINOTRANSFERASI)

È un enzima libero nel citoplasma cellulare

- Alta concentrazione nelle cellule epatiche

- È un indicatore di danno epatico

- Valori normali: 0 – 35 U/L

-

AST/GOT (ASPARTATO AMINOTRANSFERASI)

È presente in cellule epatiche, cardiache e nel muscolo scheletrico.

È legato ai mitocondri, quindi ha un rilascio più lento

Valori normali 0 – 35 U/L

INDICE DI DE RITIS

GOT e GPT da soli non definiscono l’organo preciso nel quale è presente

il danno, ma possiamo avvicinarci alla collocazione anatomica grazie

8 all’uso dell’Indice di De Ritis, che è il rapporto del dosaggio tra questi

due enzimi.

GOT/GPT = 1 condizioni fisiologiche

GOT/GPT < 1 danno epatico

GOT/GPT > 1 danno muscolare

Ɣ-GLUTAMIL-TRANSPEPTIDASI (Ɣ-GT) O GGT

Enzima coinvolto nel trasferimento degli amminoacidi attraverso la

membrana, è presente nel fegato, rene, pancreas, milza ed intestino.

Viene utilizzato assieme alle AST e ALT quando queste non bastano per

chiarire se il danno è epatico o cardiaco.

Oltre che nel danno epatico il suo incremento si verifica fortemente negli

alcolisti, i livelli tornano normali dopo 2-3 settimane di astensione dal

consumo di etanolo.

Può essere dosato nel sospetto di avvelenamento da farmaci o agenti

chimici.

Il GGT sierico è un indicatore di diverse epatopatie: ittero da ostruzione

delle vie biliari, metastasi epatiche

Ɣ-GT

Se alte → danno epatico

-

COLINESTERASI

Enzima implicato nell’idrolisi dell’acetilcolina

È un marker di rigenerazione epatica in quanto prodotta dagli epatociti.

Diminuisce in caso di danno epatico.

Esistono colinesteresi “vere” cioè attive enzimaticamente, e le

colinesterasi “false”, cioè non attive enzimaticamente. È importante

dosare le colinesterasi vere in pazienti che devono essere sottoposti ad

anestesia.

9 FOSFATASI

Enzimi appartenenti alle idrolasi, enzimi che catalizzano la

defosforilazione degli esteri monofosforici.

FOSFATASI ACIDA (ACP)

Enzima localizzato principalmente nei lisosomi, così chiamato in virtù

della sua attività ottimale a pH 5.

Si ritrova soprattutto nella prostata (PAP), negli eritrociti e nelle ossa.

Viene spesso utilizzato come marker per danno cellulare alla prostata.

Il livello sierico aumenta in caso di carcinoma della prostata (isoenzima

PAP), tumore osseo o se vi è emolisi (ad esempio dovuta ad un prelievo

non effettuato adeguatamente)

Se non si vuole dosare l’isoenzima PAP si usa l’acido tartarico che

inibisce questa isoforma.

Range di riferimento: fino