Biochimica Clinica - Appunti

MALATTIE OSSEE

L’osso è un tessuto connettivo di sostegno composto da cellule, fibre e sostanza

fondamentale amorfa. Il calcio si trova sotto forma di Fosfato tricalcico, depositato come

cristalli di idrossiapatite. Le funzioni del tessuto osseo sono: • sostegno per l’organismo e

gli organi interni, protezione (gabbia toracica e cranio), leva per i muscoli, riserva di

minerali, principalmente il calcio (95%). Le cellule dell’osso sono: Cellule osteoprogenitrici

che si differenziano in osteoblasti; osteoclasti che sono responsabili del riassorbimento

dell’osso e possiedono recettori per la calcitonina e sono sotto controllo del PTH;

osteoblasti: sono responsabili della formazione della matrice ossea; osteociti: sono le

cellule che hanno completato il loro sviluppo. Queste cellule originano per trasformazione

degli osteoblasti e sono presenti nell’osso allo stato quiescente. In certe condizioni esse

possono diventare simili agli osteoblasti, acquisendo così capacità secernente: entrano

probabilmente in gioco nella riparazione di microfratture. Tutti i meccanismi che

aumentano le dimensioni delle ossa e ne adattano la forma ai carichi meccanici vengono

definiti modellamento; Il rimodellamento osseo è un costante processo di riassorbimento e

di rinnovo tessutale il cui scopo è principalmente la salvaguardia dell’efficienza meccanica

dello scheletro. Il processo di rimodellamento viene influenzato da numerosi fattori: Il più

importante ormone che regola il metabolismo osseo è il paratormone che aumenta la

liberazione di calcio dall’osso (il rimodellamento osseo è fondamentale quindi per il

mantenimento dei livelli di calcio nel sangue). Sull’osso la sua azione complessiva è quella

di attivare il rimodellamento. Sull’osso la vitamina D determina una attivazione degli

osteoblasti a produrre collagene ed osteocalcina. La calcitonina esercita un effetto di

inibizione sugli osteoclasti. Indici di neoformazione ossea sono: 1) fosfatasi alcalina: è un

enzima in grado di scindere i legami fosforici in ambiente alcalino. E’ presente negli

osteoblasti e determinerebbe la lisi del pirofosfato, inibitore fisiologico dell’ossificazione.

Un aumento dell’attività osteoblastica è indicato da un incremento della fosfatasi alcalina

sierica. Un aumento della fosfatasi alcalina può anche essere causato da malattie

epatobiliari (diventa un marcatore di colestasi) o da patologie ossee. 2) Osteocalcina:

L’OC è una proteina estremamente specifica per l’osso in quanto prodotta solo dagli

osteoblasti. Una quota di osteocalcina, dopo la secrezione, viene liberata in circolo dove è

possibile dosarla, fornendo un’indicazione dell’attività osteoblastica. 3) è un amminoacido

prodotto dalla degradazione delle molecole di collagene. Nell’organismo subisce una

filtrazione a livello del glomerulo renale ed un riassorbimento per il 90% a livello dei tubuli.

Il dosaggio viene eseguito in un campione di urina ma questa indagine, estremamente

utilizzata, è tuttavia piuttosto aspecifica per le molte possibili interferenze: questo

aminoacido è contenuto in tutti i tipi di collagene e non solo in quello di origine ossea;

anche la dieta, se contenente in buona misura alimenti ricchi in collagene, può

determinare falsi aumenti dell’idrossiprolina urinaria. Un miglior marcatore di

riassorbimento osseo potrebbe essere la deossipiridinolina, altro prodotto di degradazione

del collagene specifico per le ossa e non metabolizzato o influenzato dalla dieta. Le

alterazioni del metabolismo osseo sono alla base di numerose malattie scheletriche:

Osteoporosi

E’ una malattia caratterizzata da una diminuzione della massa ossea per unità di volume,

con deterioramento della microarchitettura dell’osso e conseguente aumento del rischio di

fratture. Sono state individuate due modalità di perdita ossea: una “rapida”, tipica della

immediata postmenopausa e che interessa quindi solo le donne, ed una “lenta” che si

verifica con l’avanzare dell’età e che colpisce entrambi i sessi. L’ Osteoporosi di tipo I

(Postmenopausale) è causata da: Diminuzione degli estrogeni, Aumento calcemia,

Diminuzione PTH circolante, Diminuzione produzione 1,25 (OH)2D3 e Ipofunzione

osteoblastica. L’ osteoporosi di tipo II (Senile) è causata da: Diminuzione 1,25 (OH)2D3,

Riduzione dell'assorbimento intestinale di calcio, Aumento PTH circolante e Iperfunzione

osteoclastica. Esiste un gruppo di osteoporosi secondarie causate da: malattie endocrine,

malattie gastrointestinali, disordini midollari e malattie del connettivo. Per dimostrare la

perdita ossea sono necessarie misure in serie della densità ossea, utilizzando varie

metodiche mineralometriche a raggi X. Nel trattamento della malattia si predilige la

prevenzione piuttosto che la cura; questa deve avvenire durante l’infanzia con una dieta

adeguata e con l’esercizio fisico. E’ importante non fumare e, nel periodo della

menopausa, sottoporsi ad una terapia di sostituzione ormonale. Attualmente le possibilità

di cura sono: somministrazione orale di calcio, di estrogeni e di possono apportare

benefici.

Rachitismo

Il rachitismo è caratterizzato da difetti nella mineralizzazione delle cartilagini ossee nei

bambini ed è dovuta a una carenza di vitamina D o a un insufficiente apporto alimentare di

calcio. I principali sintomi riguardano lo scheletro e sono dati da deformità e

rammollimento delle ossa, rallentamento della crescita staturale, ritardo nell'eruzione dei

denti e nell'inizio della deambulazione. Spesso si associano debolezza muscolare,

convulsioni, depressione delle difese immunitarie, maggiore frequenza delle infezioni

broncopolmonari. La terapia si basa sulla somministrazione di calcio e di vitamina D.

Esami biochimici di routine nella diagnosi e nel trattamento di disturbi delle ossa sono la

misurazione in campioni di siero dei livelli di calcio, albumina, fosfato e fosfatasi alcalina;

con esami successivi per: PTH, Mg, calcio urinario, 25-idrossicolecalciferolo, idrossiprolina

urinaria, osteocalcina.

ETANOLO (ALCOL ETILICO)

LA molecola dell’etanolo è molto piccola (46 Da) e solubile in acqua, quindi l’alcol viene

assorbito velocemente da stomaco e primo tratto dell’intestino per semplice diffusione.

L’alcol è anche lipofilico, quindi entra facilmente nelle cellule attraversando la membrana

plasmatica. Dopo l’assorbimento il 90-98% dell’alcol ingerito va in contro a complesse

trasformazioni metaboliche che si svolgono principalmente nel fegato, mentre l’altro 10% è

espulso con l’urina. L’etanolo può essere metabolizzato come fonte di energia ma non può

essere immagazzinato come scorta energetica. Dopo l’assorbimento l’etanolo viene

metabolizzato per via ossidativa con una velocità direttamente proporzionale al peso

corporeo. Le quantità di alcol che vengono metabolizzate sono, in media, 100 mg/Kg/h. Il

limite di tossicità è di 0,5 g/l. E’ noto che gli effetti del l’alcol sono meno marcati quando

questo viene assunto a stomaco pieno. L’alcol etilico è una sostanza con proprietà psico-

attive contenuta in molti tipi di bevande (birra, vino amaro, ecc.). Per calcolare la quantità

di alcol ingerita bisogna applicare la seguente formula: ml di bevanda x grado alcolico x

0,80 tutto fratto 100.

Metabolismo dell’etanolo

Nello stomaco esiste un enzima, l’alcol deidrogenasi gastrica (ADH), che rappresenta una

prima barriera all’assorbimento dell’etanolo e riduce la quantità di alocol che penetra nel

circolo sistemico. Adesso vediamo i 3 passaggi fondamentali del metabolismo dell’alcol:

Ossidazione nel fegato ad acetaldeide da parte di 3 meccanismi diversi: l’ADH e, in

1. caso di forte intossicazione, P450 e il sistema della catalasi. L’ADH, presente nel

citosol dell’epatocita, ossida circa il 90% dell’etanolo di tutto quello che arriva al

+

fegato. L’ADH utilizza il coenzima NAD , che riducendosi, ossida l’alcol etilica ad

acetaldeide. L’ADH contiene nel sito attivo un atomo di zinco opera un attacco sul

+

gruppo alcolico dell’etanolo favorendo il distacco dello ione H che verrà poi

+

acquistato dal NAD . Negli epatociti esiste un sistema microsomiale capace di

ossidare l’etanolo e questo è rappresentato dal sistema del citocromo P450. Il

+

sistema richiede la presenza di NADPH, H e O . Il P450 catalizza l’ossidazione

2

dell’etanolo ad acetaldeide, favorendo il distacco di 2 atomo di idrogeno che

verranno uniti all’O per la produzione di acqua. Il P450 è un sistema inducibile,

2

cioè aumenta la sua attività all’aumentare dell’alcol. L’ingestione massiva e cronica

di etanolo però, non solo aumenta la sua velocità, ma aumenta anche il consumo di

ossigeno molecolare, quindi aumenta il rischio di ipossia epatica. Il sistema del

P450, quando l’alcol è in eccesso, può produrre radicali liberi e quindi H O .

2 2

Quando questa aumenta interviene un terzo sistema, la catalasi, che userà proprio

l’H O per ossidare l’etanolo producendo 2 molecole di acqua.

2 2

In questa fase l’acetaldeide viene trasformata in acido acetico (acetato). La

2. reazione avviene grazie all’enzima acetaldeide deidrogenasi (ALDH) che usa come

+

coenzima il NAD . Questo enzima esiste in numerose forme molecolari classificate

in 2 gruppi: ALDH ad elevata attività presente negli europei, in cui l’acetaldeide

viene velocemente ossidata; e l’ALDH a bassa attività presente negli orientali, in cui

la degradazione dell’acetaldeide viene rallentata con un conseguente accumulo di

questo prodotto. Gli orientali presentano livelli di acetaldeide nel sangue molto

elevati e sono soggetti ad intossicazione quando ingeriscono troppo alcol.

L’ultimo passaggio è catabolizzato dall’enzima acetotiochinasi che, utilizzando una

3. molecola di ATP e una molecola di CoA, produrrà Acetil-Coa con un AMP e un PP .

i

L’acetil-CoA entrerà nel cilco di Krebs mentre tutto i coenzimi ridotti verranno

ossidati attraverso la catena respiratoria con produzione di ATP. Un abuso di alcol

può portare all’interruzione del ciclo di krebs e cambiare quindi il destino dell’acetil-

CoA; infatti questo prenderà la via per la sintesi di acidi grassi, colesterolo e corpi

chetonici.

Principali effetti patologici

Effetti sul sistema nervoso centrale e periferico: torpore, atrofia del cervelletto,

compromissione della memoria e sindromi psichiatriche. Effetti sul sistema gastro-

intestinale: ulcera p