Valutazione di laboratorio di organi e sistemi

Composizione dei compartimenti corporei

Introduzione esogena

Introduzione endogena

Liquidi intracellulari

Liquidi extracellulari

interstizio

plasma

Acqua 15%

Altro: 40%

di cui 18% proteine e sostanze correlate

15% grassi

7% sali minerali

Omeostasi corporea

Introduzione esogena

Introduzione endogena

Liquidi intracellulari

Liquidi extracellulari

eliminazione extrarenale

extravasale

eliminazione renale

Valutazione della funzione: qualsiasi evento che alteri l'equilibrio tra i vari compartimenti produrrà una variazione di specifici marcatori

Introduzione esogena

Introduzione endogena

Liquidi intracellulari

Liquidi extracellulari

eliminazione extrarenale

extravasale

eliminazione renale

Fattori che influenzano le variazioni dei marcatori di funzione nei fluidi biologici:

• Ormoni
• Cibo (glucidi, protidi, lipidi)
• Liquidi e sali
• Temperatura corporea
• Temperatura ambientale
• Inibitori/attivatori metabolici

Valutazione delle lesioni di organi e sistemi: (marcatori di...

• Microorganismi patogeni
• Farmaci e tossine
• Agenti fisici
• Ipossia, Neoplasie

• Liquidi biologici
• Perdita di molecole
• Scambi fisiologici intracellulari
• Sangue, urine, LCS

• Proteine
• Metaboliti
• Ioni

• marcatori metabolici o biochimici
• T Ea Eb Ec

• Il blocco di una qualsiasi via metabolica intracellulare rappresenta un evento con conseguenze funzionali e/o di lesione più o meno gravi.
• Il blocco può essere di grado variabile, stabile o transitorio, organospecifico o ubiquitario, primario (difetto molecolare congenito) o secondario ad altri difetti o dipendente da altre molecole
• L'evento causerà un accumulo dei substrati a monte del blocco oppure la trasformazione di questi in metaboliti (spesso tossici) attraverso vie alternative che normalmente non

vengono utilizzate.Valutazione della lesione Metabolica

marcatori metabolici o biochimici

T Ea Eb Ec

A A B C D

Metaboliti prossimali

Metaboliti remoti

• I metaboliti specifici prodotti dal blocco passano dalla cellula al sangue
• Essi raggiungono altri organi dove possono essere ulteriormentetrasformati in sostanze anche più tossiche
• Il tempo di permanenza in circolo (anche a basse concentrazioni) è direttamente proporzionale alla tossicità
• Gli effetti tossici più gravi sono a carico del SNC
• Il loro ritrovamento nei fluidi biologici (sangue, urine, LCS, bile, ...) ci permette di poter diagnosticare il difetto

Valutazione della lesione Molecolare

marcatori molecolari (enzimi, proteine, geni)

T Ea Eb Ec

A A B C D

Metaboliti prossimali

Metaboliti remoti

• Il marcatore metabolico generalmente indica la via metabolica colpita, raramente ci consente di effettuare una diagnosi accurata
• Pertanto, nella maggior parte dei casi è

È necessario ricorrere all'analisimolecolare:

• Per analisi molecolare si intende:
  • Analisi dell'attività enzimatica da cellule o tessuto
  • Studio del gene verosimilmente interessato

Strategie di analisi dei marcatori molecolari (enzimi, proteine, geni):

Enzima (autonomo, dipendente, regolatorio)

Proteina (trasportatore, recettore, canale)

• Prima di richiedere qualsiasi analisi molecolare è necessario inquadrare e studiare bene il difetto molecolare sospettato
• L'analisi proteica o enzimatica può essere fatta su omogenati di cellule coltivate o su biopsie d'organo
• La proteina interessata può funzionare da sola o con l'ausilio di altre proteine o cofattori la cui mancanza genera lo stesso difetto biochimico
• In alcuni casi si conosce il gene e la proteina ma non si conosce l'esatto ruolo biochimico
• L'analisi del gene si può fare estraendo il DNA (RNA) dal

sangue• I difetti molecolari monogenici sono quelli più facili da studiare

Fattori che regolano le variazioni dei marcatori di lesione nei fluidi biologici

• Gradiente di concentrazione tra interno ed esterno della cellula
• Peso molecolare
• Localizzazione intracellulare
• Flusso sanguigno
• Demolizione
• Vie di eliminazione

Aspetti quantitativi di un modello compartimentale

• Sintesi = Eliminazione
• Concentrazione = Sintesi/Volume di distribuzione
• Clearance di una sostanza:
• Rappresenta il volume completamente depurato di una sostanza nell'unità di tempo
• Clearance = eliminazione/concentrazione

Es: se la glicemia è 200 mg/dl ed il consumo è pari a 50 mg/ora, qual'è il valore di clearance

• Esprimendo in ml/ora: 200 mg/dl = 2 mg/ml
• 2 mg : 1 ml = 50 mg : x ml
• x = 50/2 = 25 ml/ora, ovvero la quantità di sangue depurata completamente di glucosio in un'ora