Diagnosticul biochimic al bolilor hepatice. Informații succinte despre structura ficatului.

Ficat - greutate corporală neasociat 1300-1800 peste 60% din celulele parenchimului hepatic cuprind celule - hepatocite, 25% - celulele sistemului reticulo histiocitara (RGS), celulele endoteliale sau Kupffer, restul - ductal, țesutului conjunctiv și alte celule.

Unitatea structurală și funcțională a ficatului este acinusul hepatic sau lobul hepatic, care se formează în principal din hepatocite (figura 1). În centrul lobului hepatic se află venele hepatice, din care se radiază fasciculele hepatice, constând în principal dintr-un singur rând de hepatocite. Vena hepatică este localizată în centrul lobului, iar pe periferie există un câmp portal cu ramificații ale arterei hepatice, venei portale și celui mai mic capilar biliar. Între grinzi sunt capilare dilatate - sinusurile ficatului. Hepatocite care formează grinzi, de o parte, numit pol vascular se confruntă sinusurilor și partea adiacentă a membranei invaginare numita biliar (bilă) pol forma un capilarele biliare primare (Fig. 2). O caracteristică caracteristică a canaliculilor biliari este izolarea lor completă de capilarele sanguine. Prin membrana endocitozelor polului vascular și a exocitozelor diferitelor molecule și biliar - eliberarea substanțelor din celulă. Vena portalului și artera hepatică intră în ficat, iar vena hepatică și conducta bilă ieșesc.

Acini este împărțită în 3 zone funcționale: în 1 zonă există celule adiacente tractului portal, acestea fiind mai bine dotate cu oxigen și nutrienți. Celulele din a treia zonă, situate în jurul venei hepatice, sunt mai puțin furnizate cu oxigen și substrat și mai sensibile la ischemie. Celulele din această zonă sunt implicate în metabolizarea medicamentelor și sunt ținta medicamentelor hepatotoxice.

Atunci când se efectuează studii de laborator pentru diagnostic corect, este important să se cunoască distribuția enzimelor din interiorul celulei. Următoarele sunt date despre enzimele utilizate cel mai frecvent pentru diagnosticare.

citoplasma Acesta cuprinde alanin aminotransferază (ALT), aspartat aminotransferaza porțiune (AST), lactat dehidrogenazei (LDH), parte gammaglutamiltranspeptida-PS (GGT) și alte enzime.

În mitocondriile (MX) cele mai multe AST (aproximativ 70%), glutamat dehidrogenaza (GLDG), alcool dehidrogenază și multe altele sunt concentrate.

Reticulul endoplasmatic dur conține colinesterază (CE) etc.

În reticulul endoplasmatic neted sunt glucoza-6-fosfatază, UDP-glucuroniltransferaza, citocromul P-450 legat de membrană care conține țesut și altele.

lizozomi conțin hidrolaze acide (fosfatază acidă, ribonuclează etc.), care sunt activate prin scăderea pH-ului celulei.

Biliar pol microvilli conțin enzime dependente de membrană, cum ar fi fosfatază alcalină (fosfatază alcalină), 5-nucleotidază, parte din GGT, aminopeptidază leucină (LAP).

Cunoașterea arhitectonică a ficatului și distribuția enzimelor în interiorul celulei clarifică creșterea inegală a activității enzimelor în diferite procese patologice. Astfel, într-o leziune primară a părților centrale ale lobulilor (. Hepatită acută alcoolică, congestie venoasă acută etc.), crește activitatea glutamat mitocondriale - lipsa de oxigen si deteriorarea MX, și cu leziuni ale căilor portal (hepatită virală acută, hepatită cronică activă - CAG) crește activitatea transaminazelor citoplasmatice.

Diagnosticul biochimic al bolilor

Informații de contact
Bunuri și servicii
reparații

Biochimia clinică, împreună cu fiziologia patologică și normală, este una dintre cele trei balene ale științei medicale de bază. Fără cunoașterea fundamentalelor acestei discipline, un medic nu se deosebește de un elev care are o idee despre boli doar pe baza simptomelor și semnelor.

Între timp, indicatorii clinici și biochimici care monitorizează modificările în celule la nivelul moleculelor și al reacțiilor chimice permit determinarea în mod fiabil a cauzelor condițiilor patologice ale corpului în ansamblu. Depinde de nivelul de pregătire al clinicianului cât de competent va aborda selecția analizelor biochimice necesare pentru o examinare cuprinzătoare a pacientului și va putea, de asemenea, să evalueze informațiile de diagnostic, valoarea și fiabilitatea acestuia.

În medicină, studiile biochimice de laborator sunt utilizate pe scară largă pentru:

- efectuarea unui diagnostic precis,

- detectarea bolii în stadiul preclinic,

- să evalueze eficacitatea tratamentului prescris,

- monitorizarea stării pacientului

- prezicerea posibilelor complicații și a rezultatelor bolii.

Recomandări biochimice recomandate

Au fost elaborate metode de cercetare standardizate pentru principalele sisteme ale corpului, care trebuie efectuate fără întârziere cu complexul de simptome corespunzător:

Patologia sistemului cardiovascular.

Angina (coagulare, colesterol cu ​​fracții aminotransferază, trigliceride, fracțiunile de lipoproteine ​​cu indicele de atherogenic izoenzime lactat dehidrogenază, izoenzimele creatinkinază cu a);

Hipertensiune (colesterol cu ​​fracțiuni, colinesterază, uree, acid uric, creatinină, trigliceride, indice aterogenic, nivelul electroliților K și Na);

Ateroscleroza (colesterol cu ​​fracții, fracțiuni de lipoproteine, trigliceride, indice aterogenic);

Infarctul miocardic (proteine ​​de stres, creatin kinaza cu izoenzime, aminotransferaze, uree, colinesterază, coagulogramă, acid uric, lactat dehidrogenază cu izoenzimele);

Hipotensiune (17 OX, conținut de hidrocortizon în urină).

Patologia sistemului țesutului conjunctiv.

Reumatism (proteină totală cu fracțiuni proteice, glicoproteine, teste de sedimente, proteine ​​de stres, hexoză de glicoproteine, fibrinogen, acizi sialici);

Poliartrita reumatoidă (proteină comună cu fracțiunile de proteine, glicoproteine, acizi sialici);

Gută (proteină totală cu fracțiuni proteice, creatinină, acid urinar, proteine ​​de stres, glicoproteine);

Sclerodermia (proteine ​​totale cu fracțiuni proteice, fibrinogen, proteine ​​de stres, hidroxiprolină).

Patologia sistemului biliar și gastrointestinal.

Boala pielii biliară (bilirubina cu fracții, fosfatază alcalină, Y-glutamil transpeptidază);

Gastrită atrofică (pepsinogen, gastrină);

Pancreatită cronică (glucoză, toleranță la glucoză, proteină totală cu fracțiuni proteice, amilază cu izoenzime, lipază în urină și în sânge);

Necroza pancreasului (amilaza);

Modificări distrofice-degenerative ale ficatului, forme grase (uree, glutamat dehidrogenază, alanin aminotransferază, colinesterază, aspartat aminotransferază);

Ciroză hepatică (uree, colesterol, aspartat aminotransferază, creatinină, alanin aminotransferază, fracțiuni proteice, lipoproteine ​​β, probe sedimentare);

Hepatită cronică (aceeași cercetare ca și în ciroză, plus lactat dehidrogenază cu izoenzime, proteină totală, fosfatază alcalină);

Hepatita este acută (aceeași cercetare ca și în forma cronică, cu excepția fosfatazei alcaline și a ureei).

Patologia sistemului respirator.

Aberații pulmonare, bronșită acută, astm bronșic (proteine ​​totale cu fracțiuni, stres-proteine);

Bronchiectazis (la fel, plus fibrinogen);

Pneumonie cronică (proteină totală cu fracțiuni, proteine ​​de stres, lactat dehidrogenază cu izoenzimele);

Pneumonie acută (la fel ca cronică, plus glicoproteine, probe sedimentare, acizi sialici)

Tuberculoza (proteine ​​totale cu fracții, proteine ​​de stres, acizi sialici, glicoproteine, probe de sedimente).

Patologia sistemului urinar.

Insuficiență renală, acută și cronică (proteină totală cu fracțiuni, creatinină, proteine ​​urinare, uree, conținutul de electroliți Na, Cl, K, Ca);

Boală de rinichi (la fel ca și în caz de insuficiență, plus acid uric și electrolit P, cu excepția Cl);

Sindromul nefrotic (la fel ca și în cazul insuficienței, plus electrolitul Mg, cu excepția Cl);

Amiloidoza rinichilor (la fel ca și în insuficiență, plus electrolitul Mg, cu excepția Cl și Y-glutamil transpeptidaza);

Pielonefrită cronică (proteină comună cu fracțiuni, proteine ​​de stres, fosfatază alcalină, colinesterază, proteină de urină, Y-glutamil transpeptidază);

Glomerulonefrita (proteină totală cu fracțiuni, proteine ​​de stres, uree, Y-glutamil transpeptidază, creatinină, lactat dehidrogenază cu izoenzimele, colinesterază).

Patologia sistemului endocrin.

Diabet zaharat (glucoză în urină și în sânge, insulină, acetonă, colesterol, beta-lipoproteine, cu probabilitatea unei forme ascunse - test pentru sensibilitatea la glucoză);

Diabet non-zahăr (glucoză, vasopresină, test de toleranță la glucoză);

Hipoparathyroidism (fosfatază alcalină, conținutul de electroliți K și P în sânge și urină);

Hipotiroidism (tiroxină, triiodotironină, trigliceride, beta-lipoproteine, colesterol, uree);

Tiroidită purulentă (tiroxină, triiodotironină, proteine ​​de stres, proteine ​​totale cu fracțiuni);

Tiroidită autoimună (tiroxină, triiodotironină, absorbție de iod131 de către glanda tiroidă, iod legat de proteine);

Goiter este endemic (la fel ca în forma autoimună de tiroidită, plus colesterol și uree în urină);

Goiter difuz, toxic (tiroxină, triiodotironină, TSH, legată de proteinele de iod, glucoză, uree, colesterol).

În cazul în care medicul consideră necesar, în plus față de principalele teste suplimentare de laborator sunt numiți. (Urmăriți tratamentul)

Decodificarea analizei biochimice a sângelui

Ce arată un test de sânge biochimic?

Sângele este unul dintre biomaterialele organismului. Este prezentă în toate organele și țesuturile. Compoziția sa include substanțe care se formează în timpul lucrului tuturor organelor. Un test de sânge pentru biochimie determină prezența și nivelul componentelor sale.

Comparând datele diagnosticului și valorile normale, este posibil să se determine starea funcțională a organelor, pentru a determina natura patologiilor care apar în ele. În unele boli, biochimia sângelui este singura modalitate de a confirma obiectiv diagnosticul.

In afara de bază (glucoza, hemoglobina, creatinina, colesterol, etc.), biochimice identifică analiza și parametrii specifici (electroliți, factorul reumatoid seric și altele) necesare pentru diagnosticul endocrinologice, boli genetice. Metoda este, de asemenea, aplicabilă în pediatrie, medicina sportivă pentru a evalua starea funcțională a corpului de copii, sportivi.

Care sunt indicațiile pentru analiza biochimică a sângelui?

Adesea, biochimia este prescrisă în ambulatoriu sau în ambulator. Se efectuează un test de sânge pentru a diagnostica sau monitoriza eficacitatea tratamentului. Medicul determină individual lista indicatorilor, nivelul cărora trebuie stabilit la pacient. Acesta poate fi un indicator (de exemplu, glucoză în diabetul zaharat) sau mai multe (de exemplu, teste funcționale hepatice - proteine ​​totale, bilirubină, indice de protrombină, ALT, AST - la hepatită).

Indicatiile pentru studiu sunt:

  • sistem hepatobiliar;
  • rinichii;
  • sistem endocrin;
  • inima;
  • sistem musculoscheletal;
  • sistem circulator;
  • tractul gastrointestinal.

În combinație cu metodele de diagnosticare instrumentală, biochimia sângelui ajută la realizarea unui diagnostic corect în patologia oricărui organ intern.

Cum să luați un test de sânge pentru biochimie?

Analiza biochimică analizează sângele venos. Luați biomaterialul din venele periferice (ulnare sau radiale). Cu acces limitat la antebraț (fracturi, arsuri etc.), sângele este luat din orice altă venă (pe mâini, picioare, picioare).

Înainte de a trece analiza, pacientul trebuie să pregătească:

  • Cu 8 ore înainte de donarea de sânge, nu se poate mânca, bea băuturi care conțin zahăr;
  • timp de 2 zile trebuie să vă abțineți de alcool și alimente grase;
  • în ajunul studiului, evitați stresul fizic și emoțional.

Analiza se face înainte de medicație, înainte de procedurile de diagnosticare și terapeutică (examen cu raze X, fizioterapie, etc.).

Punctul de puncție a pielii este tratat cu un antiseptic - 96% alcool etilic sau soluție de peroxid de hidrogen. Sângele într-un volum de 5-10 ml este colectat într-un tub steril uscat, care este trimis la studiu.

Normele de analiză biochimică a sângelui (tabel)

Normă la adulți

La copiii sub 14 ani

Bilirubina totală (tbil)

până la 250 μmol / l (nou-născuți)

Bilirubina directă (idbil)

Fosfataza alcalină (alp)

Lipoproteine ​​VP (hdl)

Până la 6 g / l (în timpul sarcinii)

Acid uric (acid uric)

Proteina C reactivă (crp)

Antistreptolizina O (de asemenea,

Cum să descifrăm analiza biochimică?

Descifrarea analizei biochimice a sângelui este o comparație a rezultatelor obținute cu normele indicatorilor. Formularul de analiză conține o listă completă de substanțe determinate de laboratorul biochimic și valorile lor de referință. Uneori este suficient să se stabilească diagnosticul final bazat pe o abatere de la norma unuia sau mai multor parametri. Dar, mai des, pentru a confirma acest lucru, aveți nevoie de rezultatele cercetărilor suplimentare. Se va considera următorul, ceea ce înseamnă o abatere de la normele principalilor indicatori ai biochimiei sângelui, pentru care bolile sunt tipice.

Proteine ​​totale

Proteina totală este o colecție de proteine ​​în plasma sanguină. Nivelul său ajută la identificarea bolilor organelor interne și a sângelui. Indicatorul crește în condiții:

  • deshidratarea corpului (vărsături, diaree, arsuri etc.);
  • infecții acute și cronice;
  • boli oncologice.

Nivelul proteinei totale scade cu:

  • deficit de proteine ​​în timpul postului;
  • boli hepatice;
  • sângerare acută și cronică;
  • tireotoxicoza.

bilirubina

Bilirubina este un pigment biliar care se formează datorită distrugerii celulelor roșii din sânge. Metabolismul apare datorită funcționării normale a ficatului. Nivelul său variază în funcție de bolile hepatice, de tractul biliar, de anemie. Bilirubina este o fracțiune liberă și legată. Majorarea primului indicator are loc atunci când:

  • hepatita acută virală, toxică;
  • deteriorarea bacteriană a ficatului (leptospiroză, bruceloză etc.);
  • tumori hepatice, ciroză biliară primară;
  • anemie hemolitică.

Conținutul crescut de bilirubină legată este tipic bolilor care perturbă fluxul de bilă:

  • boala biliară;
  • tumora pancreatică;
  • boli inflamatorii ale tractului biliar etc.

enzime

Activitatea enzimatică caracterizează starea organelor interne. Creșterea performanței cu înfrângerea celulelor organice. Creșterea nivelului de aminotransferază ALAT, ALAT apare atunci când:

  • hepatită cronică acută;
  • necroză hepatică;
  • infarct miocardic;
  • leziuni ale mușchilor scheletici și boli;
  • colestază;
  • hipoxie tisulară severă.

Nivelurile ridicate de lactat dehidrogenază (LDH) sunt tipice pentru:

  • infarct miocardic, rinichi;
  • miocardită;
  • hemoliză extensivă;
  • embolism pulmonar;
  • hepatita acuta.

Niveluri ridicate de creatină fosfokinază (CPK) pot apărea atunci când:

  • infarct miocardic;
  • necroza mușchilor scheletici;
  • epilepsie;
  • miozită și distrofie musculară.

Ureea apartine grupului de substraturi - un compus cu greutate moleculara mica care este sintetizat de ficat. Nivelul substanței din sânge depinde de capacitatea de filtrare a rinichilor și de funcția sintetică a ficatului. Motivele majorării:

  • boli de rinichi (glomerulonefrita, amiloidoza, pielonefrita, tratament cu medicamente nefrotoxice);
  • insuficiență cardiovasculară;
  • scăderea masivă a sângelui;
  • arsuri;
  • încălcarea curgerii urinei;
  • consumând excesul de proteine.

Motive pentru reducerea nivelului de uree:

  • postul și vegetarianismul strict;
  • otrăvire cu otrăvuri;
  • sarcinii;
  • încălcarea funcției sintetice a ficatului.

Acid uric

Acidul uric este produsul final al metabolismului anumitor proteine. Partea sa principală este excretată de rinichi, restul - cu fecale. O creștere a nivelului de acid uric în sânge indică următoarele condiții:

  • insuficiență renală;
  • leucemie;
  • limfom;
  • prelungirea postului;
  • abuzul de alcool;
  • supradozaj cu salicilați și diuretice.

Cât de mult este un test de sânge biochimic?

Costul testelor de sânge biochimice depinde de numărul de parametri determinați. Prețul fiecăruia variază de la 130-300 de ruble. Cea mai scumpă metodă de teste de sânge biochimice este imunoelectroforeza, costul căruia, în unele clinici, ajunge la 1000 de ruble.

Biochimia și pathobiochimia ficatului. Diagnosticul biochimic al afecțiunilor hepatice

Diagnosticul biochimic al bolilor hepatice.

DIAGNOSTICA BIOCHIMICĂ A BOLIILOR LIVER.

Informații succinte despre structura ficatului.

Ficat - greutate corporală neasociat 1300-1800 peste 60% din celulele parenchimului hepatic cuprind celule - hepatocite, 25% - celulele sistemului reticulo histiocitara (RGS), celulele endoteliale sau Kupffer, restul - ductal, țesutului conjunctiv și alte celule.

Unitatea structurală și funcțională a ficatului este acinusul hepatic sau lobul hepatic, care se formează în principal din hepatocite (figura 1). În centrul lobului hepatic se află venele hepatice, din care se radiază fasciculele hepatice, constând în principal dintr-un singur rând de hepatocite. Vena hepatică este localizată în centrul lobului, iar pe periferie există un câmp portal cu ramificații ale arterei hepatice, venei portale și celui mai mic capilar biliar. Între grinzi sunt capilare dilatate - sinusurile ficatului. Hepatocite care formează grinzi, de o parte, numit pol vascular se confruntă sinusurilor și partea adiacentă a membranei invaginare numita biliar (bilă) pol forma un capilarele biliare primare (Fig. 2). O caracteristică caracteristică a canaliculilor biliari este izolarea lor completă de capilarele sanguine. Prin membrana endocitozelor polului vascular și a exocitozelor diferitelor molecule și biliar - eliberarea substanțelor din celulă. Vena portalului și artera hepatică intră în ficat, iar vena hepatică și conducta bilă ieșesc.

Acini este împărțită în 3 zone funcționale: în 1 zonă există celule adiacente tractului portal, acestea fiind mai bine dotate cu oxigen și nutrienți. Celulele din a treia zonă, situate în jurul venei hepatice, sunt mai puțin furnizate cu oxigen și substrat și mai sensibile la ischemie. Celulele din această zonă sunt implicate în metabolizarea medicamentelor și sunt ținta medicamentelor hepatotoxice.

Atunci când se efectuează studii de laborator pentru diagnostic corect, este important să se cunoască distribuția enzimelor din interiorul celulei. Următoarele sunt date despre enzimele utilizate cel mai frecvent pentru diagnosticare.

citoplasma Acesta cuprinde alanin aminotransferază (ALT), aspartat aminotransferaza porțiune (AST), lactat dehidrogenazei (LDH), parte gammaglutamiltranspeptida-PS (GGT) și alte enzime.

În mitocondriile (MX) cele mai multe AST (aproximativ 70%), glutamat dehidrogenaza (GLDG), alcool dehidrogenază și multe altele sunt concentrate.

Reticulul endoplasmatic dur conține colinesterază (CE) etc.

În reticulul endoplasmatic neted sunt glucoza-6-fosfatază, UDP-glucuroniltransferaza, citocromul P-450 legat de membrană care conține țesut și altele.

lizozomi conțin hidrolaze acide (fosfatază acidă, ribonuclează etc.), care sunt activate prin scăderea pH-ului celulei.

Biliar pol microvilli conțin enzime dependente de membrană, cum ar fi fosfatază alcalină (fosfatază alcalină), 5-nucleotidază, parte din GGT, aminopeptidază leucină (LAP).

Cunoașterea arhitectonică a ficatului și distribuția enzimelor în interiorul celulei clarifică creșterea inegală a activității enzimelor în diferite procese patologice. Astfel, într-o leziune primară a părților centrale ale lobulilor (. Hepatită acută alcoolică, congestie venoasă acută etc.), crește activitatea glutamat mitocondriale - lipsa de oxigen si deteriorarea MX, și cu leziuni ale căilor portal (hepatită virală acută, hepatită cronică activă - CAG) crește activitatea transaminazelor citoplasmatice.
Funcțiile principale ale ficatului.

Ficatul este numit laboratorul metabolic central, deoarece transformă în mod egal substanțele care provin din intestine și produsele metabolice formate în diferite organe și țesuturi ca urmare a activității lor vitale. În prezent, sunt cunoscute mai mult de 500 de funcții metabolice. Luați în considerare pe scurt principalele.

1. Sintetice. Ficatul sintetizează proteinele, enzimele, factorii de coagulare, colesterolul, fosfolipidele etc. Formarea principală a organismelor cetone se produce în ficat.

2. Detoxifierea pentru endogen (amoniac, bilirubină, etc.). și exogenă (droguri etc.). Detoxificarea medicamentelor include 2 faze: 1 - modificarea medicamentelor în reacțiile redox folosind citocromul P 450 și conjugarea medicamentelor cu substanțe solubile în apă prin adăugarea de glucuron, acizi sulfurici, glutation, etc. În cazul bolilor hepatice, reacțiile în faza întâi sunt reduse sau absente.

3. Secretorie - secreția de bilă. Aparatul pentru secreția bilei include canaliculi biliari, microvilli, lizozomi adiacenți și complexul Golgi. Mecanismul secreției biliare include eliberarea colesterolului, acizilor biliari, pigmenților, fosfolipidelor sub forma unui complex macromolecular specific - micelii biliare. Acizii biliari primari formați în ficat intră în intestin, unde sunt transformați în acizi biliari secundari prin acțiunea florei intestinale. Acestea din urmă sunt absorbite în intestin și reintră în ficat (circulația enterohepatică). Ficatul le conjugă cu glicină și taurină, transformându-le în compuși amfifili cu o capacitate mare de a emulsifia hidrofobi. substanțe. Orice proces care provoacă o încălcare a raportului dintre componente în bilă (hormonală, inflamatorie etc.) duce la o încălcare a secreției biliare - colestază.

4. Excreție - excreție cu bilă a diferitelor substanțe, inclusiv substanțe solide.

Ficatul participă la toate tipurile de metabolism.

1. Schimbul de proteine. Ficatul sintetizează următoarele proteine:

albumină 100%, fibrinogen

1-globulele 90%, factori de coagulare a sângelui

2-globuline 75% (inclusiv vitamina K dependentă)

-globuline 50%, pseudocholinesterază (CE)

Albuminul aparține celor mai ușoare proteine ​​din sânge, OMM 65-70 kD și este sintetizat exclusiv de ficat. Albuminele mențin presiunea oncotică, o scădere a conținutului lor duce la edeme. Dacă o scădere a concentrației albuminei nu este asociată cu malnutriția, o încălcare a absorbției intestinale sau o mare pierdere de proteine, se datorează unei scăderi pronunțate a funcției hepatice. Albuminele joacă un rol important în transportul substanțelor slab solubile în apă (hidrofobe). Astfel de substanțe includ bilirubina, colesterolul, acizii grași, un număr de hormoni și medicamente. Încălcarea funcției de transport a albuminei duce la multe modificări patologice.

Ficatul menține nivelul de aminoacizi, inclusiv. ciclic (tirozină, triptofan, fenilalanină), neutralizează amoniacul, transformându-l în uree. Sinteza ureei este una dintre cele mai stabile funcții ale ficatului.

2. Schimbul de lipide. Sinteza colesterolului este de 90% efectuată de ficat și intestine. O parte semnificativă a colesterolului din ficat este transformată în acizi biliari, hormoni steroizi, vitamina D2. Ficatul convertește acizii grași cu catenă scurtă care sunt toxici pentru creier (4-8 atomi de carbon - caproici, acid izovaleric etc.) în acizi grași cu lanț lung (16-18 atomi de carbon).

3. Schimbul de carbohidrați. Ficatul menține un nivel stabil al glicemiei prin glicogeneză, glicogenoliză, gluconeogeneză. Ficatul produce insulinaze - enzime care descompun insulina, susțin nivelul acizilor lactic și piruvic.

4. Metabolismul pigmentului implică conversia în hepatocite prin conjugarea cu acid glucuronic a unei bilirubine indirecte, toxice, liposolubile, la o direcție netoxică, solubilă în apă. Eliberarea glucuronurii de bilirubare poate apărea fie prin secreția directă în capilarul biliar, fie prin încorporarea în micelile biliare.

5. Metabolismul porfirinei implică sinteza unei heme constând dintr-un complex de protoporfirină cu fier. Heme este necesar pentru sinteza enzimelor hepatice care conțin heme (citocromi etc.). Anomaliile congenitale de sinteză a hemiei în ficat conduc la boli - porfirie hepatică.

6. Schimbul de hormoni. În cazul bolilor hepatice, se observă o creștere a nivelului de hormoni, asociată cu o încălcare a secreției lor cu bila sau cu o distorsionare a metabolismului hormonal normal (distrugerea insuficientă). Nivelul de adrenalină și noradrenalină (mediatori ai sistemului nervos simpatic), aldosteron mineralocorticoid, hormoni sexuali, în special estrogeni, hormoni de țesut serotonin și histamină sunt crescuți.

7. Schimbul de oligoelemente. Ficatul sintetizează proteinele pentru transport (transferin) și depunerea (feritină) de fier, este, de asemenea, depozitul principal al fierului. Ficatul joacă un rol important în metabolismul cuprului: sintetizează ceruloplasmina, o glicoproteină care leagă până la 90% din cuprul de sânge și, de asemenea, absoarbe cuprul care se leagă în mod liber de albumina din plasma sanguină și secretă excesul de cupru prin lizozomi cu bilă în intestin. Ficatul participă la schimbul de alte oligoelemente și electroliți.

Sindroamele principale ale bolilor hepatice.
În diferite boli ale ficatului, anumite tipuri de metabolism sau anumite funcții ale organului sunt perturbate. Unele boli sunt însoțite de leziuni predominante ale celulelor hepatice. altele - o încălcare primară a debitului de bilă, etc., astfel încât diagnosticarea bolilor hepatice este adesea efectuată sindromic. În continuare sunt prezentate principalele sindroame (Tabelul 7).

1. Sindromul citolitice (citoliza) apare ca urmare a perturbării structurii celulelor hepatice, o creștere a permeabilității membranei, de regulă, datorită proceselor de peroxidare a lipidelor (LPO) și eliberării enzimelor în sânge. În sindromul citolitice, componentele citoplasmatice și mitocondriale ale enzimelor intră în sânge, dar izoenzimele citoplasmatice determină nivelul principal de activitate. Citoliza însoțește în principal afecțiunile hepatice acute și crește cu exacerbarea celor cronice. Următoarele mecanisme principale de citoliză se disting:

1) citoliză toxică (virală, alcoolică, medicament);

2) citoliză imună, inclusiv. autoimună;

4) hipoxic ("ficat de șoc", etc.);

5) citoliză tumorală;

6) citoliza asociată cu deficiențe nutriționale și inadecvarea alimentelor.

Citoliza nu este identică cu necroza celulară: în timpul citolizei, celula rămâne în viață și este capabilă de diferite tipuri de metabolism, inclusiv sinteza enzimelor, prin urmare, în timpul citolizei, activitatea enzimelor poate crește zeci sau sute de ori și rămâne ridicată pentru o lungă perioadă de timp. Necroza implică moartea celulelor, astfel încât creșterea activității enzimatice poate fi semnificativă, dar poate fi scurtă.

Principalii markeri disponibili de citoliză în hepatita acută sunt: ​​transaminazele alanină (AST) și aspartic (AST), gama-glutamil transpeptidaza (GGT), lactat dehidrogenaza (LDH).

A crescut ALT și AST observate la 88-97% dintre pacienți în funcție de tipul de hepatită, mai mult de jumătate dintre ei, există o creștere semnificativă (de 10-100 ori). Activitatea maximă este caracteristică pentru a doua săptămână a bolii, iar revenirea la normal este de 5-6 săptămâni. Depășirea normalizării activității este un factor nefavorabil. Activitatea ALT> AST, care este asociată cu distribuția AST între citoplasmă și mitocondriu. Creșterea predominantă a AST este asociată cu leziuni mitocondriale și se observă cu leziuni hepatice mai severe, în special alcool. Activitatea transaminazelor crește moderat (de 2-5 ori) în afecțiunile hepatice cronice, de obicei în faza acută, și în tumorile hepatice. Pentru ciroza hepatică, o creștere a activității tranaminazelor, de regulă, nu este caracteristică.

Gama-glutamil transpeptidază (GGT, GGTP, -GT) este conținut în citoplasmă (izoformă cu greutate moleculară mică) și este asociată cu membranele polului biliar (izoformă cu greutate moleculară mare). O creștere a activității sale poate fi asociată cu citoliza, colestază, intoxicație cu alcool sau medicament, creștere tumorală, prin urmare o creștere a activității GGT nu este specifică pentru o anumită boală, ci într-o anumită măsură universală sau screening pentru afecțiuni hepatice, deși implică căutări suplimentare pentru cauza bolii.

Lactat dehidrogenază (LDH) crește cu multe boli. Valoarea diagnostică a activității totale este mică și se limitează la definiția de excludere a proceselor tumorale și hemolitice, precum și pentru diagnosticul diferențial al sindromului Gilbert (normal) și a hemolizei cronice (crescută). Pentru diagnosticul bolii hepatice evaluarea mai semnificativă a izoenzimelor hepatice LDH - LDH5.

O creștere a activității uneia sau a tuturor enzimelor indică o boală hepatică acută, o exacerbare a unei boli cronice sau un proces tumoral, dar nu indică natura bolii și nu permite diagnosticarea.
2. Sindromul colestatic (colestaza) se caracterizează printr-o încălcare a secreției biliare. Unii autori identifică o formă anticterică rară de colestază asociată cu modificări în rapoartele normale ale componentelor biliare (modificări hormonale, tulburări ale circulației enterohepatice a colesterolului). Colestază intrahepatică asociată cu secreția afectată a bilei de către hepatocite sau formarea bilei în conductele biliare și colestază extrahepatică datorată obstrucției conductelor biliare cu piatră, tumora sau administrarea medicamentelor care cauzează colestază. În cazul colestazei, substanțele care se excretă în bilă la persoanele sănătoase intră și se acumulează în plasma sanguină, iar activitatea așa-numitelor enzime de colestază indicatoare crește. Forma tipică icterică de colestază se caracterizează prin prurit și icter.

Colestază crește conținutul de acizi biliari; bilirubina cu o creștere predominantă a conjugatului, o parte a bilei (colelebilirubin); colesterol și -lipoproteine; activitate enzimatică fosfatază alcalină, GGT, 5-nucleotidază.

Fosfataza alcalină (fosfatază alcalină) își manifestă activitatea la pH 9-10, este conținut în ficat, intestine, țesut osos, dar principalul organ excretor este ficatul. În hepatocite, fosfataza alcalină este asociată cu membranele polului biliar și microvilii epiteliale ale conductelor biliare. Cauzele hiperfermentemiei sunt eliminarea întârziată a enzimei în bilă și inducerea sintezei enzimelor, în funcție de blocul circulației enterohepatice. Activitatea crescută în bolile hepatice indică, cel mai adesea, colestază, în care activitatea enzimatică crește cu 4-10 zile până la 3 sau mai multe ori, precum și tumorile hepatice. Cu o activitate crescândă a fosfatazei alcaline ar trebui să fie diagnosticul diferențial cu bolile osoase.

5-nucleotidază aparține grupului de fosfataze alcaline, variază în paralel cu acestea, dar creșterea activității sale este asociată exclusiv cu colestaza. Cu toate acestea, lipsa kiturilor comerciale disponibile nu permite utilizarea acestui indicator în întregime.

GGT Este, de asemenea, o enzimă legată de membrană și cu colestază se ridică datorită activării sintezei. Studiul GGT cu colestază este considerat obligatoriu.

Întreruperea excreției biliar duce la o emulsificare insuficientă a grăsimilor și o scădere a absorbției substanțelor solubile în grăsimi în intestin, incluzând vitamina K. Reducerea cantității de vitamină K în organism duce la o scădere a sintezei factorilor de coagulare dependentă de vitamina K și la scăderea indicelui de protrombină (PTI). La administrarea intramusculară a vitaminei K cu colestază, PI crește într-o zi cu 30%.

3. Sindromul hepatodepresiv include orice disfuncție a ficatului, care nu este însoțită de encefalopatie. Sindromul apare în multe boli ale ficatului, dar este cel mai pronunțat în procesele cronice. Pentru a indica sindromul, testele de stres și determinarea concentrației sau activității diferitelor componente ale serului sau ale plasmei sunt utilizate.

Testele de stres sunt sensibile, dar rareori folosite. Acestea includ:

a) teste asupra funcției excretoare a ficatului - bromsulfalein, indocianova, etc;

b) teste pentru funcția de detoxifiere a ficatului - antipirină, cofeină, proba rapidă.

Studiile au arătat că funcția sintetică este cea mai puțin stabilă pentru afecțiunile hepatice, iar sinteza acelor substanțe, care se formează în principal în ficat, scade în primul rând. Următoarele sunt disponibile și indicatori informativi de hepatodecreție:

1. Albumin aproape complet sintetizate de ficat. O scădere a concentrației sale este observată la jumătate dintre pacienții cu afecțiuni acute și la 80-90% dintre pacienții cu CAH și ciroză hepatică. Hipoalbuminemia se dezvoltă treptat, rezultatul poate fi o scădere a tensiunii arteriale oncotice și edem, precum și o scădere a legării compușilor hidrofobi și amfifili de natură endogenă și exogenă (bilirubină, acizi grași liberi, medicamente etc.), care pot provoca fenomene de intoxicare. Determinarea paralelă informativă a albuminei și a proteinei totale. De regulă, conținutul total de proteine ​​rămâne normal sau crește datorită imunoglobulinelor (Ig) pe fundalul scăderii concentrației albuminei. Reducerea albuminei la 30 g / l sau mai puțin indică un proces cronic.

2. -1-antitripsină - glicoproteină constituind 80-90% din fracția 1-globulina, o proteină de fază acută, sintetizată în ficat, este un indicator sensibil al inflamației celulelor parenchimale. Semnificația excepțională a diagnosticului asociată cu deficiența congenitală a proteinelor, ducând la forme severe de afectare a ficatului și a altor organe la copii.

3. Colinesterază (ser de pseudo-colinesterază, butirilcolinesterază - HE, BChE), sintetizat de ficat, se referă la2-globulinele. Una dintre funcțiile lor este împărțirea relaxantelor musculare derivate din succinil diolina (ascult, ditilin). Lipsa unei enzime sau apariția formelor atipice complică distrugerea medicamentelor, ceea ce complică procesul de recuperare de la anestezie. Pentru a preveni complicațiile postoperatorii, se recomandă determinarea activității enzimatice și a numărului de dibukaină, adică gradul de inhibare a enzimei dibucaină. În procesele cronice, în special ciroza hepatică, activitatea enzimatică scade, iar gradul de reducere are o valoare prognostică. Un alt motiv pentru scăderea activității este otrăvirea cu organofosfat.

4. Fibrinogenul, Factorul de coagulare, proteina de fază acută, se referă la 2-globulinele. Nivelul de fibrinogen scade în mod natural, cu boli hepatice cronice acute și acute.

5. PTI scade datorită sintezei afectate a factorilor de coagulare dependenți de vitamina K (II, VII, IX, X). Spre deosebire de colestază, nivelul IPT nu este normalizat prin administrarea intramusculară a vitaminei K. IPT este un marker al severității disfuncției hepatice acute.

6. Colesterolul scăderea sângelui la pacienții cu hepatită cronică și ciroză hepatică, mai frecvent cu o variantă subacută a cursului. În ficatul gras, nivelul colesterolului poate crește.

Pentru bolile hepatice cronice în stadiul de compensare, creșterea activității enzimatice este necharacteristică. Cu toate acestea, o creștere moderată (cu un factor de 1,5-3) în activitatea transaminazică cu un nivel mai ridicat de AST indică deteriorarea structurilor subcelulare, în special MX.

4. Sindromul inflamator mezenchimic este cauzat de deteriorarea mezenchimului și a stroma ficatului, este în esență un răspuns imun la stimularea antigenică a originii intestinale. Acest sindrom însoțește atât afecțiunile hepatice acute cât și cronice. Indicatorii sindromului sunt -globuline, imunoglobuline, analiza timolului, anticorpi pentru elementele celulare etc.

definiție -globulinele se referă la testele obligatorii pentru ficat. Creșterea -globulinelor, care sunt în esență imunoglobuline, este caracteristică majorității afecțiunilor hepatice, dar este cea mai pronunțată în CAG și ciroză hepatică. Recent s-a arătat că beta-globulinele pot fi produse de celulele Kupffer și de celulele plasmatice ale infiltratului hepatic inflamator. În cazul cirozei hepatice pe fondul unei concentrații scăzute de albumină, datorită unei încălcări a funcției sintetice a ficatului, se observă o creștere semnificativă a a-globulinelor, în timp ce concentrația proteinei totale poate rămâne normală sau ridicată.

Imunoglobulinele (Ig) sunt proteine ​​incluse în fracția de -globulină și posedă proprietățile anticorpilor. Există 5 clase principale de Ig: IgA, IgM, IgG, IgD, IgE, dar primele trei sunt utilizate pentru diagnosticare. În bolile cronice de ficat, conținutul tuturor clase de Ig crește, dar creșterea IgM este cea mai pronunțată. Cu afectarea hepatică alcoolică, se observă o creștere a IgA.

Testul de timol - metode de cercetare nespecifice, dar accesibile, rezultatul cărora depinde de conținutul de IgM, IgG și lipoproteine ​​din ser. Testul este pozitiv la 70-80% dintre pacienții cu hepatită virală acută în primele 5 zile ale perioadei icterice, la 70-80% dintre pacienții cu CAH și la 60% la ciroza hepatică. Proba este normală în icterul obstructiv la 95% dintre pacienți.

Anticorpi la țesuturi și antigene celulare (nucleul, mușchiul neted, mitocondrial) permit identificarea componentelor autoimune în afecțiunile hepatice.

Metodele de cercetare suplimentare includ definiția haptoglobinei, orozomukoida, 2-macroglobulină, 2-microglobulină, hidroxiprolină, acizi uronici.
Tabelul 1.

Diagnosticul biochimic al bolilor

Diagnosticul biochimic Diagnosticul biochimic (chimie clinică (biochimie), pathochimie) - direcția diagnosticului clinic de laborator care are ca scop monitorizarea stării pacientului și diagnosticarea bolilor prin identificarea componentelor chimice din biomaterial (sânge, urină, în unele cazuri fecale, lichid pleural sau cerebrospinal).

Plasma sanguină este un fluid organism care are o compoziție chimică complexă, incluzând o cantitate mare de ioni anorganici, enzime, hormoni, proteine, lipide și carbohidrați, precum și gaze dizolvate - dioxid de carbon și oxigen. Concentrația tuturor componentelor sangvine într-o persoană sănătoasă este în anumite limite, ceea ce reflectă starea funcțională normală a organismului în ansamblu și a fiecăreia dintre celulele sale separat. În cazul diferitelor boli, există o încălcare a funcțiilor organelor și sistemelor, ceea ce duce la dezechilibru și concentrare a uneia sau mai multor componente ale sângelui. Analiza chimică a sângelui în procesul de diagnostic se bazează pe acest principiu. Lista condițiilor patologice în care este necesară analiza biochimică a sângelui și a urinei este destul de largă și include bolile cardiovasculare, endocrine, respiratorii, excretorii și alte sisteme. Bolile rezultate din malnutriție sunt, de asemenea, diagnosticate utilizând teste de sânge biochimice. Deficiențele alimentare pot fi detectate utilizând metodele de diagnosticare în laborator.

Substanțele specifice pot fi, de asemenea, eliberate în sânge de anumite tipuri de celule tumorale. Rolul laboratoarelor biochimice în monitorizarea și diagnosticarea cancerului este limitat la măsurarea nivelului sanguin al acestor "markeri tumorali".

Siguranța și eficacitatea terapiei medicamentoase depind de măsurarea concentrației de substanțe medicamentoase în sânge. Și acesta este doar un aspect al rolului enorm al diagnosticării biochimice în monitorizarea terapiei pacienților.

Astăzi, majoritatea testelor de sânge și urină sunt efectuate utilizând sisteme moderne de diagnostic automatizate moderne, analizoarele biochimice ale cărora vă permit să efectuați până la 1000 de teste în 1 oră, până la 20 sau mai mult pe fiecare probă. Iar rezultatul diagnosticului celor mai multe teste ajunge în 12-24 ore. Majoritatea laboratoarelor efectuează o listă specifică de teste în decursul oricărei perioade de timp, deoarece, cu diagnosticare urgentă, rezultatele testelor trebuie să fie gata în decurs de o oră.

TAT (sau viteza de diagnosticare a laboratorului) este timpul din momentul în care testul este atribuit la momentul primirii rezultatului testului sau din momentul în care materialul este luat până la momentul în care rezultatul testului este primit. TAT ar trebui să corespundă vitezei de dezvoltare a procesului patologic, precum și posibilităților de corecție farmacologică sau de altă natură.

Unii pacienți din departamente, unitățile de terapie intensivă și unitățile de terapie intensivă au adesea nevoie de o monitorizare constantă a anumitor parametri ai sângelui. În aceste condiții, o anumită listă limitată de teste poate fi efectuată de asistenta medicală a acestui departament folosind echipamentul necesar care se află în departament.

CAPITOLUL 4 DIAGNOSTICILE BIOCHIMICE ALE PROCESELOR PATOLOGICE ȘI A BOLILOR HEREDITARE

4.1. PATOLOGIA CARDIOVASCULARĂ

În domeniul patologiei cardiovasculare, biochimia clinică a obținut cel mai mare succes în diagnosticul infarctului miocardic. Metodele de enzimologie clinică și imunochimie permit diagnosticarea infarctului miocardic în primele ore de apariție a acestuia, identificarea stării clinice a anginei instabile, diagnosticarea anginei severe (ischemie) și moartea miocielilor (anoxia) pentru evaluarea eficacității terapiei trombolitice și a fenomenului reperfuziei.

În conformitate cu recomandările OMS, diagnosticul de infarct miocardic se bazează pe o imagine clinică tipică a unui atac de durere în piept; Modificări ECG; creșterea activității sanguine a enzimelor cardio-specifice (markeri).

În același timp, cu infarct miocardic repetat, cardioscleroză și fibrilație atrială, precum și în prezența unui stimulator cardiac (pacemaker) la un pacient, este mult mai dificil de diagnosticat infarctul miocardic în conformitate cu datele ECG. În plus, mai mult de 25% dintre pacienții la care infarctul miocardic a fost confirmat la autopsie nu a suferit modificări ECG. Conform unui studiu prospectiv efectuat în Statele Unite, un diagnostic de infarct miocardic fără un studiu al markerilor cardio-specifici ai morții miocitare poate fi făcut numai în 25% din cazuri.

În rândul pacienților livrați în unitatea de terapie intensivă cu dureri cardiace, numai 10-15% au un infarct miocardic. Necesitatea de a diagnostica infarctul miocardic în stadiile incipiente este dictată de faptul că terapia trombolitică în primele 2-6 ore reduce mortalitatea precoce cu o medie de 30%, iar terapia începe în 7-12 ore - doar cu 13%. Terapia trombolitică după 13-24 de ore nu reduce rata mortalității.

Diagnosticul precoce al infarctului miocardic vă permite să aplicați și angioplastia transluminală, iar eficacitatea tratamentului conservator este mai mare dacă se începe cât mai curând posibil.

De asemenea, este necesar să se efectueze un diagnostic diferențial al infarctului miocardic cu angina instabilă, când tratamentul precoce poate preveni infarctul miocardic.

În ultimii ani, arsenalul markerilor biochimici ai morții miocitare a fost completat cu noi teste foarte specifice care vă permit să diagnosticați infarctul miocardic în primele ore de apariție a acestuia. Acestea sunt teste care pot fi aplicate în prima etapă de îngrijire medicală, precum și determinarea izoenzimelor cardio-specifice și a markerilor proteinei pentru decesul miocitălor utilizate în unitatea de terapie intensivă a instituțiilor medicale. În același timp, succesul tehnologiei industriale și eliberarea sistemelor de diagnostic bazate pe principiul "chimiei uscate", fac posibilă determinarea markerilor specifici ai morții miocitare în prima etapă a îngrijirii medicale. Cu toate acestea, chiar și în aceste condiții, erorile de diagnosticare sunt posibile dacă fiziopatologia infarctului miocardic și mecanismele de admitere în sânge a markerilor proteinei specifică organelor și nespecifice ale morții miocitare nu sunt clar înțelese.

Localizarea în celulă are un impact semnificativ asupra ratei de eliberare a markerului de la miocitul deteriorat. Enzimele citozolului sunt eliberate mai rapid decât cele structurate pe membranele intracelulare. Spre deosebire de markerii citosolici, eliberarea aparatului intracelular contractil este necesară pentru a ajunge la spațiul interstițial al proteinelor legate de structură, ceea ce încetinește procesul de apariție a markerilor în sânge; acestea din urmă sunt eliberate de enzime mitocondriale.

În studiul markerilor cardiace ai infarctului miocardic, este necesar să se țină seama de o serie de prevederi, denumite și principiile de diagnosticare a infarctului miocardic. Acestea includ: 1) intervale de timp; 2) studiul markerilor de afectare miocardică în dinamică; 3) specificitatea organelor pentru diagnosticul de laborator al infarctului miocardic; 4) natura complexă a diagnosticului; 5) conceptul de "zonă gri".

Practic, markerii semnificativi ai morții miocitare sunt concentrația catalitică în sânge a KK, LDH, AST, glicogen fosforilaza (GF), o creștere a conținutului sanguin al mioglobinei, lanțuri de miozină, troponine Ti I. Pentru doar deteriorarea cardiomiocitelor (dar nu a miocielilor musculaturii scheletice) concentrațiile plasmatice ale izoenzimelor KK-MB și LDH1, determinarea imunochemică a CK-MB și GF-BB, precum și raportul dintre izoformele izoenzimei CK-MB și troponine.

În diagnosticul de infarct miocardic, este important să se ia în considerare timpul scurs de la debutul anginei. Acest lucru se datorează faptului că o perioadă destul de lungă trece de la momentul morții miocitare la apariția markerilor din sânge. Ieșirea din celulele unor molecule de proteine ​​mari (CC și LDH) poate să apară numai dacă integritatea membranei plasmatice a miocielilor este perturbată ca urmare a morții lor în timpul anoxiei. Moleculele mai mici ale markerilor proteinei (myoglobina, troponina) pot expira intr-o cantitate mica din celule si in conditii de hipoxie prelungita cu modificari marcate in membrana myocytes, inainte de distrugerea celulelor. În primele 4 ore după ocluzia arterei coronare din zona ischemiei maxime, circa 60% din necrotilele miocitare; necroza celorlalte 40% apare în următoarele 20 de ore.

Dincolo de membrana miocitară, moleculele de proteine ​​intră în lichidul extracelular și curg din inimă numai prin canalele limfatice. Aceasta determină o perioadă de timp destul de lungă (3-6 ore) de la moartea miocitălor până la apariția markerilor cardio-specifici din sânge. Mai întâi, conținutul de myoglobină, GF-BB și troponină crește în sânge, apoi - KK și izoenzima cardio-specifică KK-MB, AST; semnificativ mai târziu crește activitatea LDH și a izoenzimelor LDH specifice cardiace1 (Figura 4.1). Sensibilitatea clinică a markerilor cardio-specifici depinde în mare măsură de timpul care a trecut de la moartea miocitălor. Astfel, pentru KK-MB, când se detectează sânge în primele 3-4 ore după atacul anginei, sensibilitatea clinică (precizia diagnosticului) este de numai 25-45% și crește la 98% în intervalul de 8-32 ore.

Fig. 4.1. Dinamica activității enzimatice în infarctul miocardic. 1 - MW-2 / MW-1; 2 - MM-3 / MM-1; 3 - KK-MB; 4 - total KK; 5 - LDH1/ LDG2

CK dă rezultate false negative în 32% din cazuri, AST - în 49%, mioglobină - în 15%. Activitatea LDH este un marker sigur al morții miocitare după 12 ore de la debutul unui atac de angină pectorală, dar rămâne ridicată timp de 10-12 zile. Datele privind activitatea markerilor cardio-specifici în termen de mai puțin de 4-6 ore după un atac de angină pectorală pot duce la erori de diagnostic, când chiar și cu marcatori de infarct miocardic extensiv ai morții miocitare nu sunt atât de informativi. În plus, rata de creștere a conținutului markerilor cardiaci în sânge depinde în mare măsură de durata ischemiei și de momentul recanalizării arterei coronare trombozate și a reperfuziei miocardice după un atac de cord.

A doua caracteristică a eliberării markerilor morții cardiomiocitelor în sânge este dinamica caracteristică a creșterii și descreșterii concentrației acestora (concentrația catalitică). Aceasta este determinată de contracția constantă a miocardului, ceea ce conduce, în primul rând, la eliminarea rapidă a proteinelor din zona necrozată a miocardului și apoi la leșierea completă a proteinelor marker în sânge. Numai în cazul infarctului miocardic, conținutul de markeri de deces cardiomiocitelor din sânge crește în intervalul de 8-24 ore. În cazul infarctului miocardic necomplicat, există o eliminare marcată similar a proteinelor marker din patul vascular. În același timp, conținutul fiecăruia dintre markere "scrie" o curbă dinamică arcuită cu parametri de timp diferiți. Pentru majoritatea markerilor, zona curbei oferă o imagine a amplorii infarctului miocardic, care reflectă cantitatea de țesut miocardic necrotic. Activitatea în sânge a CC și CC-MB este crescută deja cu moartea a 1 g de țesut miocardic.

Un studiu unic al AST, KK sau LDH are o specificitate clinică relativ scăzută - 66%, creșterea activității enzimelor sau conținutul de markeri ai proteinei în 3-4 ore mărește specificitatea organului diagnosticului până la 86%; a treia măsurătoare vă permite să diagnosticați infarctul miocardic folosind chiar un test definirea AST. Studiul dinamic al markerilor morții miocitare permite diagnosticarea diferențiată între infarctul miocardic și hiperfermentemia cu leziuni masive ale mușchilor striați. În perioadele de 8-24 de ore după atacul stenocardiei, activitatea enzimelor este atât de indicată încât, dacă nu există o creștere dinamică a activității lor în sânge, atunci nu există nici un infarct miocardic.

Nu s-au găsit markeri cu specificitate specifică a afectării cardiomiocitelor. Specificitatea organelor în diagnosticul cu ajutorul izoenzimelor QA se bazează numai pe diferența dintre raportul procentual al izoenzimelor în organele și țesuturile individuale și, prin urmare, în serul de sânge atunci când acestea sunt deteriorate.

Valoarea QC-MB. Izoenzima KK-MB este specifică pentru miocard nu datorită faptului că nu există o astfel de izoenzimă în alte țesuturi, ci pentru că activitatea acesteia în cardiomiocite este de 15-42% din activitatea QC totală, în timp ce conținutul său în țesutul muscular scheletic nu depășește 4% și numai în roșu, fibrele musculare contractante încet. În aceste condiții, prin înfrângerea miocardului și a mușchilor scheletici, activitatea CC poate fi mărită în aceeași măsură, dar în termeni procentuali activitatea CC-MB va fi semnificativ diferită. În cazul infarctului miocardic, conținutul de CK-MB depășește 6% din activitatea totală a CK sau 12 UI / l la o temperatură de 30 ° C.

Atât în ​​patologia mușchilor scheletici cât și în moartea cardiomiocitelor din sânge, activitatea KK-MB crește, dar în primul caz activitatea nu va depăși 6% din activitatea KK, iar în al doilea caz va crește la 12-20%. Este recomandabil să se exprime simultan activitatea QC-MB în unități de 1 litru (UI / l) și ca procent din activitatea QC. Determinarea activității KK-MB rămâne cel mai popular test în diagnosticul infarctului miocardic. În cazul infarctului miocardic la pacienții vârstnici, activitatea QC poate fi mărită doar într-o mică măsură, dar cu o creștere semnificativă a activității QC-MB. La acești pacienți, este important din punct de vedere diagnostic să se investigheze activitatea CK-MB, chiar și cu o creștere insuficientă a activității CK.

În timpul operațiilor pe inimă (defectele inimii, chirurgia bypassului arterei coronare), activitatea QC-MB este utilizată pentru a diagnostica infarctul miocardic postoperator. Imediat după intervenția chirurgicală, datorită hipoxiei și leziunilor miocardice, activitatea KK-MB în sânge crește și revine la normal în interval de 10-12 ore. Odată cu dezvoltarea infarctului miocardic, activitatea KK-MB crește semnificativ și are dinamica caracteristică infarctului miocardic.

Valoarea LDH. Activitatea LDH1 caracteristică a miocardului ca țesut cu schimb de tip anaerob. În condiții de hipertrofie miocardică și hipoxie cronică, sinteza LDH1 în cardiomiocite începe să crească. În infarctul miocardic, o creștere a concentrației catalitice a LDH în sânge are loc ca urmare a creșterii în

conținutul de izoenzime LDH1 și LDH2 la raportul LDH1/ LDG2 mai mult de 1. LDH - enzima citosolică; O creștere semnificativă a activității LDH în sânge în timpul infarctului miocardic are loc mai târziu de QC și AST, în decurs de o zi în câmpul de atac al anginei; activitate intensă a LDH1 persistă timp de 12-14 zile. Scăderea activității LDH în sânge la normal este utilizată ca un test, ceea ce indică finalizarea perioadei de resorbție a țesutului miocardic necrotitat. În cazul activității LDH1, determinată prin metoda directă, cu inhibarea subunității de către anticorpii M depășește 100 UI / l, acesta este un semn de încredere al infarctului miocardic.

În contrast cu subunitatea M și izoenzimele LDH3 (MMNN) LDH4 (HMMM) și LDH5 (MMMM) H și izoenzima LDH1 (IUUH) într-o măsură mai mică LDH2 (НННМ), poate utiliza nu numai lactat și piruvat, ci și α-hidroxibutirat ca substrat. Aceasta a fost baza propunerii de evaluare a activității LDH1 în sânge, folosind α-hidroxibutirat ca substrat; în timp ce izoenzima LDH1 denumită a-hidroxibutirat dehidrogenază (a-HBDG). În infarctul miocardic, un studiu al activității LDH total și a-HBDG dă rezultate similare. Dacă activitatea LDH în sânge crește ca urmare a unui alt proces patologic, activitatea LDH va fi semnificativ mai mare decât activitatea LDH1 și a-HBDG în absența dinamicii caracteristice infarctului miocardic.

În infarctul miocardic nu a existat o corelație semnificativă între activitatea KK-MB și activitatea LDH.1 în toate termenele de infarct, care apare ca urmare a unei diferențe semnificative în dinamica și calendarul unei creșteri a activității acestor izoenzime în sânge.

Moleculele enzimelor care au intrat în sânge după moartea cardiomiocitelor sunt componente patologice ale plasmei sanguine și, prin urmare, trebuie eliminate. În funcție de mărimea moleculelor marker, unele proteine, cum ar fi myoglobina, sunt excretate în celulele urinare sau fagocitare ale sistemului monocit-macrofage. Cu toate acestea, înainte de molecula CK-MB si CK-MM sunt fagocitate de macrofage, acestea sunt supuse proteaze de sânge în serie, având ca rezultat formarea fragmentelor izoenzimei CK-MB si CK-MM.

În miocite, izoenzima KK-MM este reprezentată de o singură formă de MM-3. În sânge, carboxipeptidaza scindează secvențial reziduurile finale de aminoacizi ale lizinei de la fiecare dintre cei doi monomeri, formând succesiv izoformele MM-2 și MM-1. Determinarea izoformelor KK-MM și KK-MB prin metoda EF și calcularea raportului lor

permiteți până la o oră pentru a stabili momentul decesului cardiomiocitelor. Raportul dintre izoformele MM și MB se modifică înainte ca activitatea KK-MB să crească.

Enzimodiagnosticul infarctului miocardic în laboratoarele de diagnostic clinic este complex. Mai întâi determinați activitatea AST, KK și LDH, apoi investigați activitatea KK-MB și LDH1. O abordare integrată a diagnosticării enzimelor se datorează, în primul rând, faptului că, atunci când se studiază activitatea unei singure enzime, se poate face o eroare; în al doilea rând, fiecare dintre aceste enzime diferă în semnificația și dinamica diagnosticului (timpul de apariție în sânge și rata de eliminare din patul vascular). Pe lângă inexactitățile care pot fi făcute la preanalitic (eșantionarea sângelui pentru analiză) și etapele analitice, există motive obiective care afectează rezultatele determinării activității enzimelor. Dificultăți apar atunci când infarctul miocardic se dezvoltă pe fundalul bolilor somatice severe, infarctul miocardic complicat de șocul cardiogen, cu septicemie.

În ciuda specificității clinică a activității QC pentru infarct miocardic (98%), în unele cazuri, creșterea activității CK și CK-MB nu este posibil să se identifice, chiar și în verificarea diagnosticului de infarct miocardic pe ECG. Acest lucru se întâmplă în cazurile în care miocardică se dezvoltă la pacienții cu insuficiență renală și acumularea de toxine uremice (molecule de mijloc), la pacienții cu ciroză hepatică și activitatea de detoxifiere insuficienta a hepatocitelor, cu septicemie și intoxicație endogenă la pacienții cu metabolică severă (sau respirație) acidoza. În aceste condiții, un astfel de număr mare de inhibitori nespecifici se acumulează în sânge încât activitatea QC și QC-MB este practic nedeterminată. In astfel de cazuri, determină activitatea QC poate fi realizată numai după nepopular în procedură clinică diluție a serului biochimie, atunci când concentrația de inhibitor de reducere permite activitatea enzimei manifeste.

Prezența inhibitorilor KK și KK-MB în sânge a determinat dezvoltarea unei metode imunochemice pentru determinarea în sânge nu a activității catalitice, ci a conținutului KK-MB prin greutatea moleculară a acestei forme. Acest lucru a îmbunătățit semnificativ sensibilitatea metodei și reproductibilitatea rezultatelor. Deși cu infarct miocardic necomplicat, activitatea KK-MB și conținutul de proteine ​​KK-MB se corelează bine,

este posibil să se determine conținutul de QC-MB în sânge cu câteva ore mai devreme decât enzima este activă. O creștere semnificativă a nivelului sanguin al proteinei CK-MB a fost observată la jumătate dintre pacienți deja după 3 ore și la 6 ore după atacul anginei pectorale, un nivel ridicat de proteine ​​a fost observat la toți pacienții cu o imagine clinică a infarctului miocardic. Deja la 90 de minute după tromboliză, nivelul proteinei KK-MB din sânge crește de mai multe ori. La pacienții cu angina instabilă, o creștere a conținutului proteinei CC-MB este observată mai des decât o creștere a activității izoenzimei. În același timp, în ciuda producției de truse de diagnosticare de către diferite companii, problema standardizării metodei de determinare a numărului de QC-VM nu a fost rezolvată definitiv.

Valoarea glicogenului fosforilazei. Dintre enzimele și markerii izoenzimici în diagnosticul infarctului miocardic, biochimii clinici determină activitatea GF și a izoenzimelor sale GF-BB. GF este o enzimă citosolică care catalizează eliminarea glucozei din glicogen într-o celulă.

În țesuturile umane, există trei izoenzime GF: GF-LL în ficat, GF-MM în miociste și GF-BB în țesutul cerebral. Izoenzimele GF-BB și GF-MM sunt prezente în miocardul uman, numai GF-MM este prezent în miociste ale mușchilor scheletici. GF-BB este testul cel mai sensibil pentru diagnosticarea infarctului miocardic în primele 3-4 ore după atacul anginei. Conform sensibilității diagnostice în primele ore, determinarea activității GF poate fi comparată numai cu determinarea masei KK-MB în sânge. La majoritatea pacienților, nivelul GF-BB a crescut semnificativ deja după 4 ore după atacul anginei și cu infarct miocardic necomplicat, revenind la normal în 48 de ore.

Valoarea mioglobinei. Printre markerii proteinei infarctului miocardic, cea mai largă definiție utilizată în sânge este conținutul de mioglobină (MG). MG este o cromoproteină, care în citosolul tuturor celulelor musculare transportă oxigen în principal în mitocondrii. Masa moleculară a MG este de numai 18 kD; proprietățile sale sunt similare în miococi de mușchi scheletici și cardiomiocite. MG este prezent în mod constant în plasma sanguină la o concentrație sub 80 ng / ml. În cazul infarctului miocardic, nivelul MG în sânge crește de 10-20 ori.

• Creșterea MG în sânge - cel mai timpuriu test pentru diagnosticul de infarct miocardic; creșterea concentrației de MG în sânge poate fi determinată după 3-4 ore după atacul anginei. Aceasta este prima valoare de diagnostic a MG.

• Caracteristica Βtoraya a MG în diagnosticul infarctului miocardic este că o astfel de moleculă mică trece liber prin bariera de filtrare a corpusculii renale și repede se găsește în urină. Acest lucru determină natura modificărilor în conținutul MG în sânge: crește rapid și scade la fel de repede. Numai la determinarea MG, este posibilă diagnosticarea infarctului miocardic recurent (Fig.4.2), care se dezvoltă la câteva ore după primul episod de deces al cardiomiocitelor. În plus, într-o serie de observații clinice observat fluctuații semnificative ale nivelurilor sanguine ale MG pe prima zi a infarctului miocardic, atunci când creșterea marcată în câteva ore, se înlocuiește cu un declin la fel de pronunțată. • În unele situații, nivelul MG în sânge rămâne constant mult timp îndelungat. Aceasta se observă în cazul unui șoc cardiogen, când o scădere a funcției contractile duce la hipotensiune arterială, o scădere a presiunii hidrostatice asupra membranei renale și terminarea

Fig. 4.2. Dinamica concentrației de mioglobină în sânge după un atac repetat al anginei pectorale

filtrarea glomerulară, când MG nu poate fi filtrat în urină. În același timp, există o corelație pozitivă între conținutul de MG din sânge corelat pozitiv cu creșterea nivelului de creatinină.

Principala unitate structurală contractilă a miocitului este sarcomerul, care este format din fibre groase și subțiri ordonate. Fibrele subțiri conțin actina și complexul de troponină-tropomiozină.

Valoarea troponinei. Complexul troponin de reglare în mușchii striați constă din trei polipeptide; În diagnosticul infarctului miocardic, conținutul de troponină T (Tn T) și troponină I (Tn I) este determinat în sânge. Fiecare proteină are trei izoforme, sinteza cărora este codificată de trei gene diferite. Izoformele miocardice ale Tn T și Tn I (inima Tn T și inima Tn I) sunt utilizate ca markeri specifici ai decesului cardiomiocitelor.

Determinarea conținutului TnT permite diagnosticarea infarctului atât în ​​perioadele timpurii, cât și în cele târzii. Conținutul de Tn T din sânge crește după câteva ore după un atac de angină pectorală. În stadiile incipiente ale infarctului miocardic, sensibilitatea clinică a determinării conținutului de mioglobină și KK-MB este mai mare decât Tn T, dar de la nivelul 3 al zilei Tn atinge un platou care persistă cu o scădere treptată timp de 5-6 zile. Nivelul Tn se dovedește a fi ridicat în acele perioade de infarct miocardic necomplicat, când nivelul activității de mioglobină și KK-MB a revenit deja la normal și numai activitatea LDH înaltă rămâne în sânge.1. În unele cazuri, când se determină Tn T, diagnosticul de infarct miocardic poate fi făcut la o dată ulterioară - 8-10 zile după durerea anginală. Este deosebit de important să se investigheze TI la pacienții care au fost internați în spital la 2-3 zile după un atac de angină pectorală, atunci când indicatorii KK și KK-MB se pot reîntoarce la nivelul lor inițial normal. În plus, în comparație cu KK și KK-MB, conținutul de Tn T în sânge crește într-o măsură mai mare, ceea ce caracterizează sensibilitatea diagnostică mai ridicată a determinării conținutului de Tn T din sânge.

Un studiu comparativ al Tn T și Tn I a evidențiat o sensibilitate crescută la diagnosticul Tn I. Astfel, nivelul Tn I din sânge în timpul infarctului miocardic poate fi de aproape 100 de ori mai mare decât limita superioară a normalului. Cu un mic infarct miocardic, nivelul Tn I din sânge crește într-o măsură mai mare decât activitatea CC,

Tabelul 4.1. Caracteristicile comparative ale markerilor serului cardiac

a Procentaj sau raport de QC-MB / total. QC 6 Timpul de la debutul atacului dureros depinde de metodă

KK-MB și LDG1. Determinarea ambelor forme de Tn T și Tn I este preferabilă în diagnosticul infarctului miocardic, care se dezvoltă în perioada postoperatorie și după măsurile de resuscitare activă.

Nu există marker ideal pentru starea cardiomiocitelor (Tabelul 4.1). În diagnosticul de infarct miocardic, biochimii clinici tind să utilizeze izoenzimele cele mai specifice organelor și să identifice markerii de proteine ​​care conțin numai celule miocardice. Cu toate acestea, pentru diagnosticul de infarct miocardic în laboratoare continuă să determine și MG. Cu toate acestea, cu infarct miocardic necomplicat, dinamica MG nespecifică în sânge repetă practic cea a CC-MB cardio-specifică, fiind cu 4-6 ore înaintea acesteia. În același timp, încercările de a determina conținutul de MG în urină pentru diagnosticarea infarctului miocardic nu au avut succes.

4.2. BOLI DE BOLI

În ciuda multor procese biochimice care apar în celulele hepatice, nu toate au o valoare diagnostică. Acest lucru se datorează capacităților metodologice limitate ale laboratorului, gradului scăzut de cunoaștere a fiziopatologiei ficatului, precum și modificărilor unidirecționale ale unui număr de teste biochimice.

Valoarea dominantă în diagnosticul de laborator al bolii hepatice este determinarea activității enzimatice. Enzimele sintetizate de hepatocite și celulele epiteliale ale conductelor biliare pot fi împărțite în indicatori, secretori și excretori. Enzimele secretoare includ colesteraza, activitatea sa în sânge în bolile hepatice scade datorită încălcării sintezei acesteia. Prin enzime excretoare se numără fosfataza alcalină, GGT și PAWS. Cel mai mare grup de enzime importante din punct de vedere diagnostic sunt enzimele indicator, incluzând ALT, AST, LDH și GLDH. În fila. 4.2 prezintă enzimele indicate și distribuția lor intracelulară.

Răspândită în diagnosticul diferențial al afecțiunilor hepatice a primit o metodă de comparare a gradului de creștere a activității enzimelor cu localizare diferită în hepatocite și reflectând diferitele părți ale activității funcționale a leziunilor celulare. Raportul cel mai utilizat de enzime este prezentat în tabel. 4.3.

Tabelul 4.2. Enzimele hepatice

Tabelul 4.3. Raportul dintre enzimele hepatice

Pentru bolile hepatice, utilizați coeficientul De Ritis (raportul de activitate AST / ALT). Raportul AST / ALT mai mare de 2 este tipic pentru leziunile induse de alcool și mai puțin de 1 pentru hepatitele virale și sindromul colestatic. În cele mai multe cazuri de hepatită virală, raportul AST / ALT a rămas sub 1. Prin hepatita virală, activitatea ALT crește de zece ori. În cazul hepatitei alcoolice acute, activitatea AST este mai mare decât ALT, în timp ce activitatea ambelor enzime nu depășește 500-600 UI / L. Pacienții cu hepatită toxică, mononucleoză infecțioasă, colestază intrahepatică, ciroză, metastaze hepatice, infarct miocardic Activitatea AST este mai mare decât activitatea ALT. Activitatea ALT și AST crește atunci când se administrează eritromicină, acid para-aminosalicilic, cetoacidoză diabetică, psoriazis, se utilizează și pentru diagnosticarea precoce a hepatitei anicterale.

În diagnosticul diferențial al patologiei hepatice, este important să se investigheze raportul activității izoenzimelor LDH. Creșterea activității relative a izoenzimei LDH5 caracteristice leziunilor hepatocitelor. LDH hiperfermentemia este observată în grade diferite în hepatita acută virală, medicamentoasă și hipoxică, insuficiență cardiacă, ciroză hepatică și colestază extrahepatică, precum și o scădere a rezistenței osmotice a eritrocitelor și a hemolizei. Creșterea pe termen lung a activității izoenzimelor LDH5 și LDH4 sugerează prezența metastazelor hepatice.

În prezent, în diagnosticul bolilor hepatice, stabilitatea sistemelor coloidale este încă evaluată prin teste de timol și sublimat. Rezultatele patologice reflectă perioadele timpurii de hepatită acută, afectarea hepatică toxică, exacerbarea hepatitei cronice. Serurile de ser din sânge oferă, de asemenea, date nespecifice, dar permite evaluarea naturii procesului patologic. Procentul de albumină, proteine ​​de fază acută și γ-globuline ajută la diagnosticarea patologiei hepatice: albumina scăzută și nivelurile ridicate de γ-globuline sunt caracteristice cirozei hepatice. Nivelurile crescute ale globulelor γ se regăsesc, de asemenea, în infiltrarea grasă a ficatului, în inflamația conductelor biliare și malignitate.

Conținutul de albumină din ser are o valoare diagnostică în forme acute și cronice de hepatită. În toate cazurile de hepatită acută, nivelul albuminei din sânge rămâne normal.

Hepatita cronică este însoțită de hipoalbuminemie și hipergamaglobulinemie.

Ficatul este legătura centrală în reglarea coagulării sângelui. Hepatocitele sintetizează fibrinogenul, mulți activatori și inhibitori ai unei cascade de reacții enzimatice. Atât hepatita acută cât și cea cronică perturbe această reglementare. Testele de diagnosticare pentru afecțiunile hepatice includ prelungirea timpului de protrombină, acumularea în sânge a produselor de distrugere a fibrinogenului. Afectarea acută a ficatului este însoțită de creșterea sângerării în condiții de hipofibrinogenemie.

Funcția afectată a ficatului este însoțită de o schimbare a metabolismului LP. Hipertrigliceridemia este caracteristică diverselor forme de patologie a ficatului. Hipercolesterolemia apare adesea atunci când sunt blocate conductele biliare și icterul obstructiv. În hepatita cronică, colesterolul liber se acumulează în sânge ca rezultat al scăderii esterificării sale în sânge. În condițiile de colestază pronunțată, se observă formarea formelor macroscopice colestatice LP - LP - X, care formează un complex de LP cu un fragment al membranei plasmatice.

În majoritatea cazurilor de boală hepatică, factorul etiologic rămâne dincolo de sfera diagnosticului, iar biochimii clinici formează un diagnostic bazat pe principiile diagnosticului sindromic.

Principalele procese patologice care formează diagnosticul de laborator al bolii sunt următoarele sindroame:

• colestază intrahepatică și extrahepatică;

• leziuni toxice ale hepatocitelor;

• insuficiența proceselor sintetice în hepatocite;

• încetinirea inactivării compușilor toxici;

Sindromul de citoză. Baza fiziopatologică a sindromului de citoliză este o încălcare a integrității membranei plasmatice a hepatocitelor și a organelurilor lor cu dezvoltarea hiperfermentemiei. Hiperfermentemia severă atunci când enzimele citosolice intră în fluxul sanguin este caracteristică hepatitei infecțioase, leziunilor hepatice medicamentoase și toxice, otrăvirii, cirozei decompensate și inflamației perifocale a parenchimului în colangită. În enzimodiagnosisul sindromului de citoliză este dominată definiția

Activitățile ALT, AST și LDH. În mod normal, activitatea atât a ALT cât și a AST în sânge nu depășește 24 UI / l; în termen de 100 UI / L, hiperfermentemia este considerată o "zonă gri", care poate fi datorată schimbărilor reactive la hepatocite. Activitatea ALT de peste 100 UI / l indică deteriorarea parenchimului hepatic. Creșterea activității ALT de 100-200 ori (până la 2-6 mii UI / l) reflectă distrugerea extensivă a hepatocitelor în hepatitele virale și otrăvirea cu solvenți organici.

Sindromul colestazei intrahepatice și extrahepatice. Sindromul colestazelor intrahepatice determină încălcarea fluxului de bilă din ficat. Creșterea volumului de hepatocite conduce la compresia canalelor biliare, afectarea funcției de drenaj. Obturarea canalelor biliare mari este cauza colestazei extrahepatice; cel mai pronunțat colestază cu icter obstructiv. În fila. 4.4 prezintă combinația de teste de laborator utilizate cel mai frecvent pentru diagnosticul diferențial al colestazei.

Tabelul 4.4. Diagnosticul colestazei

Marcatorii fiabili ai sindromului de colestază intrahepatică sunt o creștere a activității ALP, GGT și 5-nucleotidazei în sânge. În membrana epitelică a ductului biliar, enzimele sunt localizate aproape una de cealaltă, prin urmare, cu distrugerea membranelor, activitatea lor în sânge crește simultan și în mod egal.

Schimbările reactive în epiteliul tractului biliar și membranelor plasmatice ale hepatocitelor sunt evaluate pe baza activității fosfatazei alcaline. Activitatea fosfatazei alcaline ajută la diagnosticarea diferențiată a colestazei intrahepatice și extrahepatice. În timpul obstrucției extrahepatice (pietre ale conductelor biliare, neoplasm al papilei Vater), activitatea fosforului alcalin crește de 10 ori sau mai mult. Obstrucția intrahepatică la leziunile parenchimale (hepatita) este însoțită de

este o creștere a activității fosfatazei alcaline de 2-3 ori. Necroza acută a hepatocitelor nu poate fi însoțită de o creștere a activității fosfatazei alcaline, dacă aceasta nu determină comprimarea conductelor biliare (colestază intrahepatică). Nu toate procesele patologice din ficat observă dependența dintre activitatea fosfatazei alcaline și hiperbilirubinemiei. În stadiile incipiente ale colestazei intrahepatice, creșterea activității fosfatazei alcaline este o consecință a activării sintezei sale; în plus, creșterea sa este asociată cu distrugerea canaliculilor biliari sub acțiunea acizilor biliari.

Sindromul colestazei intracelulare. O creștere a mărimii hepatocitelor și compresia lor a canalelor biliare între segmentele ficatului conduce la apariția sindromului de colestază intracelulară cu o creștere moderată a activității fosfatazei alcaline și a GGT în sânge și la deteriorarea epiteliului conductelor biliare. O creștere a conținutului de sânge al acizilor biliari este, de asemenea, un simptom precoce al colestazei.

Un simptom comun al bolii hepatice, însoțit de colestază, este acumularea de bilirubină în sânge. Severitatea hiperbilirubinemiei este incorectă pentru diagnosticul diferențial al colestazei intrahepatice și extrahepatice. În același timp, hiperbilirubinemia are o valoare prognostică. O creștere a nivelului de bilirubină este de cinci ori tipică pentru colestază intrahepatică, o creștere a concentrației de bilirubină fiind de 10 ori mai caracteristică hepatitei acute.

Sindromul de afectare toxică a hepatocitelor se dezvoltă, de exemplu, în timpul intoxicației cu alcool, atunci când efectele citolizei sunt absente, dar alcoolul încalcă funcția mitocondriilor.

În intoxicația acută cu alcool se dezvoltă un sindrom de leziuni toxice asupra formărilor subcelulare, iar integritatea membranelor plasmatice în hepatocite nu este compromisă. Metabolitul alcoolului are un efect toxic, în special acetaldehidă, care se formează direct în mitocondrii. În același timp, formarea compușilor de energie înaltă, în special ATP, este afectată în celulă, ceea ce are un efect patologic asupra proceselor de detoxificare a compușilor toxici. În perioada acută de hepatită alcoolică, activitatea AST poate domina în sânge datorită activității ridicate a izoenzimei mitocondriale AST, nu a citoplasmiei.

Implicarea hepatocitelor în procesul patologic al mitocondriilor este însoțită de apariția activității GlDG în sânge. Activitatea GlDG crescută este un test hepatitic alcoolic timpuriu, dar o creștere de 8-10 ori a activității GlDG cu activarea moderată a AST și ALT este caracteristică icterului obstructiv. Pentru toxice

efectele alcoolului se caracterizează printr-o creștere pronunțată a activității sanguine a GGT fără o creștere semnificativă a activității fosfatazei alcaline.

Sindromul insuficienței proceselor sintetice se manifestă prin scăderea sintezei proteinelor de transport hepatocite, proteine ​​ale sistemului de coagulare a sângelui, CE.

HE și izoenzimele sale sintetizează hepatocitele. În condiții de leziune parenchimică, sinteza ChE și activitatea sa în sânge este redusă. Mai des, o scădere a sângelui CE survine ca rezultat al efectelor toxice (citostatice, insecticide, fungicide, fluoruri). Scăderea fiziologică a activității ChE are loc în timpul sarcinii. Se remarcă cazuri rare de scădere determinată genetic în sinteza ChE.

În insuficiența hepatică acută, hipoglicemia se dezvoltă la fiecare pacient al patrulea. În condiții de acumulare a metaboliților intermediari și de dezvoltare a rezistenței la insulină, apariția hiperglicemiei este, de asemenea, posibilă. În cazul insuficienței hepatice pe termen lung, apare hiperinsulinemia (reducerea distrugerii hormonului în ficat). În condiții de hipoxie și de activare a glicolizei anaerobe, se formează acidoză metabolică cu acumularea de acid lactic în sânge (acidoză lactat). Acidoza metabolică duce la o încălcare a raportului dintre electroliți. Înfrângerea parenchimului hepatic este însoțită de o scădere a formării creatininei și a ureei. În mod natural, aportul inadecvat de proteine ​​și tulburările digestive contribuie la acest lucru. Cu toate acestea, principala cauză a hipocreatininemiei este scăderea sintezei creatininei în hepatocite. La pacienții cu hepatită, hipocreatininemia este asociată cu o scădere a nivelului de acid uric în sânge.

Sindromul de încetinire a inactivării compușilor toxici se datorează inhibării hidroxilării lor în aparatul microsomal al hepatocitelor, ceea ce reduce rata inactivării în organism a multor medicamente. În aceste condiții, chiar și o doză terapeutică scăzută a medicamentului poate provoca un efect secundar pronunțat.

Ficatul servește ca o barieră biologică a compușilor toxici endogeni și exogeni, care provin în principal din tractul gastro-intestinal. Evaluarea funcției de detoxifiere a ficatului este mai des efectuată cu leziuni cronice utilizând teste de stres cu galactoză, acid fenoltetrabromftalinsulfonic, compuși marcați cu bromocian, verde. Testele de încărcare oferă posibilitatea de a diagnostica forme cronice ale bolii, de a evalua

efectele reziduale ale hepatitei transferate, pentru a forma o idee despre funcția ficatului în ciroză, infiltrarea grasă a ficatului.

În situații severe de comă hepatică cu hepatită virală acută sau hipertensiune portală, funcția de detoxifiere a ficatului este evaluată în funcție de cantitatea de amoniac din sânge. Formarea amoniacului în intestine are loc în mod constant ca urmare a activității vitale a microorganismelor și a deaminării aminoacizilor formați din proteinele alimentare. Pe fondul sângerărilor masive din stomac sau vene ale esofagului, există o formare crescută de amoniac din albumină din sânge.

Sindromul inflamator este cauzat de activarea celulelor SRE. Se caracterizează printr-o creștere a conținutului sanguin al proteinelor din faza acută, disproteinemia, care încalcă raportul dintre proteinele serice pe electroforegrame, o modificare a probelor de sediment (timol), o creștere a concentrației de imunoglobuline.

În ciuda diversității acestor tulburări, utilizarea tehnicilor de diagnostic sindromic este eficientă deja în stadiile incipiente ale bolii hepatice. În mod natural, rezultatele studiilor biochimice din procesul de diagnosticare nu sunt unice. În același timp, clinicienii folosesc date din anamneză și examinare fizică, rezultatele diagnosticării radionuclizilor, tomografia computerizată și biopsia hepatică. În același timp, diagnosticarea diferențială în stadiile incipiente ale bolii și evaluarea naturii afectării hepatocitelor se pot face numai pe baza testelor de laborator, în special a datelor biochimice clinice. Combinațiile de studii de laborator utilizate sunt prezentate în Tabelul. 4.5.

Tabelul 4.5. Diagnosticul bolilor hepatice prin enzime

4.3. PATOLOGIA ȚESUTEI BONEI

Principalii factori care reglează metabolizarea fosfatului și a calciului includ PTH, calcitonina și vitamina D. PTH și calcitonina mențin constanța de calciu în fluxul sanguin și fluidul extracelular, afectează absorbția calciului în intestin, reabsorbția în rinichi, intestine și depunerea în țesutul osos. PTH reglează calciul din sânge, afectând absorbția calciului în intestin și tubulii renale, mobilizarea calciului din țesutul osos. Calcitonina are un efect mai puțin semnificativ, reducerea activității osteoclastelor, creșterea activității osteoblastelor, conducând la scăderea calciului în sânge.

PTH este o polipeptidă, singurul lanț constând din 84 reziduuri de aminoacizi. Hormonul secretă glandele paratiroide, probabil sub forma unui precursor inactiv, din care se formează hormonul activ prin scindarea fragmentului polipeptidic. PTH activă are un timp de înjumătățire scurt, ceea ce creează probleme de analiză: prin metoda radioimunoanalizării, se măsoară în principal fragmentul carboxiteral al hormonului, care are un timp de înjumătățire mai lung, dar este biologic inactiv.

Când acționează asupra rinichilor, PTH suprimă reabsorbția fosforului în tubulii proximali și distali ai nefronului, crescând excreția și, în consecință, scăzând nivelul fosforului din sânge (hipofosfatemia). În același timp, hormonul crește reabsorbția tubulară a calciului, în special în tubulii distali ai nefronului. Acțiunea PTH în țesutul osos provoacă mobilizarea calciului și a fosfatului, contribuind la apariția osteoporozei și hipercalcemiei. Hipocalcemia de reacție negativă este principalul stimulent pentru secreția de PTH, în timp ce hipercalcemia suprimă formarea hormonului de către glandele paratiroide. PTH crește, de asemenea, absorbția calciului și a fosforului în intestin, stimulând sinteza 1,25-dihidroxicholecalciferolului.

În cazurile de hipersecreție a PTH cu adenom paratiroidian se dezvoltă osteoporoză pronunțată, cu prezența

hipercalcemia și hipofosfatemia și creșterea excreției de calciu și fosfat în urină. În aceste condiții, reabsorbția fosfatului în tubule este inhibată și, prin urmare, excreția sa este crescută, clearance-ul fosfat este crescut cu apariția hipercalcemiei în condițiile resorbției osoase cu dezvoltarea osteoporozei. Puteți confirma diagnosticul prin determinarea concentrației de PTH în sânge. În cazurile în care hipofosfatemia este însoțită de hipercalcemie, chiar și o creștere moderată a conținutului de hormon este diagnostic importantă.

Trebuie avut în vedere faptul că în unele forme de tumori ale plămânilor, rinichilor, ovarelor, formării PTH ectopice apare în celulele tumorale. Dintre aceste condiții, este necesar să se diferențieze forma de rahitism rezistentă la vitamina D. Această boală ereditară rară, legată de sex, se numește sindromul Fanconi. Aceasta din urmă se caracterizează prin excreție ridicată a fosforului în urină simultan cu glucozuria și aminoaciduria fără apariția acidozei în sânge.

În cazul insuficienței renale cronice, activarea sintezei PTH poate să apară ca un mecanism compensator în dezvoltarea hipocalcemiei și a hiperfosfatemiei. Hiparparatiroidismul secundar este de asemenea remarcat cu osteomalacia, cauzată de o scădere semnificativă a absorbției de calciu în intestin cu excreție crescută.

Această afecțiune patologică se dezvoltă cel mai adesea ca o complicație a intervenției chirurgicale la nivelul glandei tiroide, când glandele paratiroide sunt eliminate din greșeală. În acest caz, nivelul calciului din sânge este atât de scăzut încât simptomele specifice ale hipocalcemiei și hiperfosfatemiei (simptomele lui Khvostek și Trusso) se dezvoltă, excreția calciului și a fosforului în urină scade. Această condiție necesită administrarea imediată intravenoasă de clorură de calciu.

În imaginea clinică a pseudo-hipoparatiroidismului, modificarea nivelelor de fosfat și calciu în sânge este similară cu cea a hipoparatiroidismului primar, dar, în același timp, conținutul de PTH în sânge este crescut. Această stare

caracteristic unei boli genetice (boala Albright) asociată cu incapacitatea celulelor tubulare renale de a răspunde la un hormon.

Al doilea hormon care reglează metabolismul fosforului și calciului este calcitonina. O peptidă cu un singur lanț cu 32 de resturi de aminoacizi secretă celule parafoliculare ale lobilor laterali ai glandei tiroide. Acest hormon inhibă mobilizarea fosfatului și a calciului, în timp ce conținutul lor în sânge scade (hipocalcemia și hipofosfatemia). Efectul hormonului asupra rinichilor nu este bine înțeles; se propune calcitonina pentru a crește excreția tubulară a fosfaților. În plus, hormonul inhibă efectul stimulator al PTH asupra sintezei 1,25-dihidroxihaloalcalciferolului.

ROLUL VITAMINEI D

Al treilea factor care influențează în mod activ metabolismul calciului și fosforului în țesutul osos este vitamina D. Sinteza vitaminei D din organism are loc în două etape de hidroxilare: primul apare în ficat pentru a forma o substanță cu activitate biologică limitată; a doua etapă apare în rinichi cu formarea de vitamina D3, colecalciferol cu ​​activitate biologică maximă. Vitamina D în intestinul subțire3 stimulează absorbția fosforului și a calciului, în părțile proximale ale părții tubulare a nefronului activează reabsorbția ambelor ioni. Factorii care activează sinteza vitaminei D3 în rinichi, este o scădere a conținutului de fosfor din sânge și a efectului PTH.

În condițiile de deficiență a vitaminei D, datorită scăderii conținutului precursorilor solubili în grăsimi din alimente, iradierii ultraviolete insuficiente a pielii sau malabsorbției, în sânge se înregistrează hipofosfatemie marcată. Ca răspuns la o creștere a secreției de PTH, absorbția de calciu și fosfat în intestinul subțire și mobilizarea mineralelor din țesutul osos cresc. Într-o perioadă de timp, aceasta normalizează conținutul de calciu din sânge, dar concentrația de fosfor poate rămâne redusă datorită inhibării reabsorbției sale de către hormonul paratiroidian.

În cazul insuficienței renale cronice, se dezvoltă sindromul osteodistrofiei renale - o încălcare complexă a metabolismului țesutului osos și homeostaziei fosfor-calciu. Scăderea glomerului

filtrarea produce hiperfosfatemie, hipocalcemia se dezvoltă cu o scădere a sintezei renale a vitaminei D și rezistența la efectele acesteia. Hiperfosfatemia poate contribui la dezvoltarea hipocalcemiei datorită scăderii absorbției de calciu în intestinul subțire, datorită formării apatitelor insolubile.

SIDA METABOLICĂ A BOLILOR TISSUALE

Bolile osoase metabolice propriu-zise sunt împărțite în osteoporoză, osteomalacie, osteodistrofie, osteogenesis imperfecta și osteoporoză. Bolile osoase se pot dezvolta, de asemenea, pe fondul unei alte patologii, cum ar fi acromegalie sau calcificarea ectopică în peretele vascular (cu ateroscleroză și normală cu formarea "nisipului cerebral" în epifiză).

Osteoporoza este cea mai frecventă boală osoasă metabolică. Osteoporoza este tipică pentru multe afecțiuni, caracterizată prin pierderea generalizată a țesutului osos, care depășește standardele de vârstă și sex și conduce la scăderea rezistenței osoase, ceea ce determină susceptibilitatea la fracturi (spontan sau cu un prejudiciu minim). Osteoporoza trebuie diferențiată de osteopenie (atrofia vârstă a țesutului osos) și osteomalacia (mineralizare deteriorată a matricei osoase).

Factorii de risc pentru osteoporoza includ apartenența la rasa caucazoidă sau mongoloidă, predispoziția familială, greutatea corporală mai mică de 58 kg, fumatul și alcoolismul, activitatea fizică scăzută sau excesivă, menopauza timpurie, întârzierea menstruației, amenoreea și infertilitatea, alăptarea prelungită (mai mult de 6 luni) mai mult de trei sarcini și naștere la vârsta de reproducere, precum și abuzul de cafea (mai mult de cinci cești pe zi), lipsa consumului de calciu din alimente și alimentația parenterală prelungită.

Imaginea clinică în majoritatea cazurilor se dezvoltă treptat, de obicei în mai mulți ani. În diagnosticul de laborator, este important să se determine nivelul fosfatazei alcaline (poate crește tranzitoriu după fracturi), calciu și fosfat (de obicei normale). Activitatea resorbției osoase este determinată de raportul dintre nivelul calciului din urină și nivelul creatininei din urină și raportul dintre conținutul de hidroxiprolină în urină și nivelul creatininei din urină. Examinarea cu raze X a coloanei vertebrale evidențiază o scădere a densității osoase cu accentuare

cortexul conturului. Aspectul acestor deviații pe radiograf este posibil numai cu pierderea a cel puțin 30% din țesutul osos.

Osteomalacia este o patologie scheletică care apare atunci când matricea organică a oaselor este insuficient mineralizată. La copii, este rahitism (vezi mai jos), la adulți tulburări metabolice ale calciului, fosforului și vitaminei D.

Rachete - o boală de copilărie timpurie, care rezultă din deficiența de vitamina D, caracterizată prin modificări ale țesutului osos cu dezvoltarea deformărilor scheletice. Toate procesele patofiziologice sunt cauzate de hipocalcemie ca urmare a deficienței vitaminei D și a metaboliților săi. Se produce activarea compensatorie a glandelor paratiroide și hiperproducția PTH, care mobilizează excreția calciului din oase și crește absorbția sărurilor de calciu și fosfat în intestin. Există hipofosfatemie, acidoză metabolică și tulburări de osteogeneză.

Deformarea osteodistrofiei (deformarea osterei, boala Paget) este o boală ereditară caracterizată prin deformarea oaselor femurale și tibiale, a coloanei vertebrale și a craniului cu hiperostoză severă, îngroșarea și curbura oaselor, creșterea incidenței tumorilor. De obicei apare la vârsta de peste 50 de ani. Imaginea clinică este, de obicei, asimptomatică, cea mai frecventă manifestare fiind durerea în os sau articulație. Mai rar, se observă deformări osoase, cefalee, fracturi patologice, o creștere a temperaturii corporale peste membrul afectat, insuficiență cardiacă cu debit cardiac ridicat și diferite tulburări neurologice datorate comprimării țesutului nervos (cu leziuni ale craniului, cele mai frecvente fiind surditatea). Laborator caracterizat printr-o creștere a fosforului alcalin și a osteocalcinei în faza osteosclerotică, o creștere a nivelului de hidroxiprolină în faza osteolitice. Calciu și fosfor seric sunt de obicei normale.

Osteodistrofia renală sau uremică este o leziune osoasă comună, similară cu osteomalacia, rahitismul sau osteita fibroasă; observată în insuficiența renală cronică.

Osteodystrofia ereditară de către Albright se datorează rezistenței celulelor țintă la acțiunea PTH (pseudohipoparathyroidism). Pacienții cu pseudohipoparatiroidism sunt rezistenți la alți hormoni care acționează prin sistemul de adenilat ciclază.

(hormon de stimulare a tiroidei, glucagon, FSH, LH). La acești pacienți se observă un fenotip caracteristic, manifestat prin brachydactyly, statură scurtă, osificare fiziologică subcutanată. Boala lui Albright este adesea combinată cu diabet zaharat, hipertensiune arterială, obezitate, tulburări menstruale (oligomenoree), arterită, poliartroză. De asemenea, caracterizat prin retardare mintală și convulsii (datorită hipocalcemiei).

Osteosinteza imperfectă este o boală ereditară care determină o scădere a masei osoase (datorată unei încălcări a osteogenezei) și cauzează fragilitatea crescută a acesteia; adesea însoțite de decolorarea albastră a sclerei, anomalii ale dinților (dentinogeneză imperfectă) și pierderea progresivă a auzului. Ecografia arată forme grave ale fătului din a 16-a săptămână de sarcină. Diagnosticarea este posibilă folosind studii ADN în specimene bioptice de villus corionic. Tratamentul simptomatic și ortopedic.

Osteoporoza și osteoscleroza sunt colective și, în practică, concepte identice care caracterizează creșterea relativă a conținutului țesutului osos al oaselor, ceea ce duce la o scădere a volumului cavităților de măduvă osoasă cu afectarea inevitabilă a hemopoiezei.

Boli de marmură. Câteva forme moștenite sunt cunoscute: boala Albers-Schoenberg moștenită dominantă și formele recesive sunt forme maligne, benigne și letale. Frecvența toate formele - aproximativ 1: 20000 osteopetrosis clinic în această patologie se manifestă fracturi multiple, osteomielite, hiperostoza craniului, rinită cronică datorită îngustării căilor nazale, hepatosplenomegalie (cauzate de hematopoieză extramedulară compensatorie), paralizia nervului facial, anemie (cauzată de o scădere a volumului de maduva osoasa), și de laborator - prin creșterea nivelului fosfatazei alcaline.

4.4. MARCERE DE CREȘTERE MALIGNANTĂ

Nu există nici o îndoială că succesul tratamentului pentru cancer poate fi așteptat numai când tumori maligne sunt detectate într-un stadiu incipient de dezvoltare, cu toate acestea, problema detectării în timp util a semnelor de astfel de patologii rămâne încă deschisă.

În ultimii ani, capacitățile de diagnosticare ale oncologilor clinici s-au extins semnificativ în legătură cu utilizarea metodelor moderne de diagnosticare instrumentală: angiograme și limfografia, diagnosticarea radionuclizilor, computerizarea

tomografii cu raze X și tomografie, rezonanță radiomagnetică, ultrasunete utilizând efectul Doppler, care permit obținerea unei imagini color a tumorii și judecarea caracteristicilor microcirculației. Studiile imunomorfologice și citologice moderne permit studierea probelor de biopsie nu numai a tumorii însăși, ci și a diferitelor secreții (spută, urină, fluid ascitic). În prezent, diagnosticele complexe de laborator biochimice și imunologice se bazează pe identificarea markerilor tumorali, a hormonilor, a compușilor biologic activi, a izoformelor enzimatice, precum și a metaboliților remodelari osoși în cazul leziunilor osoase metastatice.

Începutul studiului markerilor tumorali a fost foarte încurajator. Deja la sfârșitul secolului al XIX-lea, proteinele specifice (imunoglobuline), denumite proteine ​​Bens-Jones, au fost găsite în urină la pacienții cu mielom multiplu, dar următorul succes a trebuit să aștepte mai mult de 80 de ani. Este asociat cu descoperirea GI. Abelev și Yu.S. A-fetoproteina tatarină în sângele pacienților cu hepatom. Aceste studii au marcat începutul unei noi etape în studiul factorilor asociați cu creșterea tumorilor maligne și, în secolul al XX-lea, au dus la descoperirea unei serii de compuși diferiți, numiți "markeri tumorali". Markerii sunt utilizați pe scară largă de către biochimii clinici pentru a identifica tumora primară și metastazele acesteia. Indicatorii de creștere malignă includ substanțe de natură diferită. Acestea includ mai mult de 200 de compuși: antigeni, hormoni, enzime, glicoproteine, lipide, proteine, metaboliți, concentrația cărora se corelează cu masa tumorală, activitatea proliferativă și, în unele cazuri, cu gradul malign al neoplasmului. Expresia anormală a genomului este unul dintre principalele mecanisme de producere a markerilor de către celulele tumorale, care determină sinteza proteinelor embrionare, placentare și ectopice, enzime, antigene și hormoni.

Ca un test ideal pentru diagnosticarea precoce a tumorilor maligne, s-au propus numeroase markere, dar până acum nu sa găsit nicio soluție. Dificultăți datorate diversității cerințelor pentru un marker ideal. Markerul tumoral ideal ar trebui să fie produs de celulele tumorale în cantități suficiente, astfel încât să poată fi determinat folosind metode moderne. Nu ar trebui să fie prezentă la oameni sănătoși și în tumori benigne,

markerul trebuie detectat în stadiile incipiente ale procesului tumoral, numărul de markeri tumorali trebuie să fie direct proporțional cu volumul tumorii, acest marker trebuie determinat înainte de manifestările clinice ale tumorii, nivelul markerului ideal ar trebui să se coreleze cu rezultatele tratamentului antitumoral.

În studiile clinice, se utilizează un număr de markeri tumorali suficient de eficienți, care, totuși, nu îndeplinesc întotdeauna pe deplin toate criteriile de mai sus. Metodele biochimice și imunologice moderne pot dezvălui tumori atunci când numărul condiționat al celulelor tumorale ajunge la 10 9-10 10, iar nivelul minim al unui marker secretat de o tumoră este de la unul la mai multe femtomoli (toate cifrele se bazează pe 1 ml de ser sanguin). Eficiența ridicată a utilizării markerilor tumorali în clinică poate fi obținută printr-o combinație de teste diferite. Trebuie remarcat faptul că numărul markerilor propuși pentru diagnosticarea și monitorizarea tumorilor maligne este în continuă creștere, și vine o etapă de reevaluare critică în scopul formării unei strategii și unei utilizări adecvate.

4.4.1. INTERPRETAREA REZULTATELOR DE TESTARE A MARCERILOR DE TUMOR

Determinarea concentrației markerilor tumorali în diferite neoplasme necesită cunoașterea factorilor, atât in vivo, cât și in vitro, care influențează rezultatele sau le distorsionează. Acest lucru ar trebui luat în considerare în mod egal nu numai pentru medici de laborator, ci și pentru medici care sunt direct responsabili pentru procesul de observare și tratament al unui anumit pacient. Următoarele sunt principalii factori care influențează definiția markerilor tumorali.

• gradul de exprimare și sinteză a markerului;

• eliberarea markerului de către celulele tumorale;

Medicamente și medicamente chimioterapeutice;

• excreție din organism;

• intensitatea alimentării cu sânge a tumorii;

• poziția corpului pacientului în timpul probei de sânge;

• metode de examinare instrumentală și non-instrumentală (de exemplu, bronhoscopie sau biopsie);

• catabolismul markerului tumoral (de exemplu, starea funcțională a ficatului și a rinichilor);

• obiceiuri proaste (fumatul, consumul de alcool). In vitro:

• condițiile de depozitare pentru eșantioane;

• intervalul de timp dintre colectarea sângelui și centrifugare (cu separarea serului);

• gradul de hemoliză și galbenitate;

• contactul vaselor de prelevare a sângelui cu pielea;

• contaminarea probei cu saliva;

• influența drogurilor;

• prezența anticorpilor la imunoglobulinele murine în sângele pacienților (după imunoscintigrafia diagnostică și imunoterapie);

• eroare metodologică în determinarea markerului tumoral. Este necesar să se ia în considerare faptul că majoritatea circulației

markerii tumorilor din sânge nu sunt potriviți pentru screening-ul pacienților în absența simptomelor, deoarece există un număr de limitări asociate cu sensibilitatea și specificitatea diagnosticului adesea scăzute, precum și cu valoarea predictivă limitată. În același timp, există un număr de cazuri recunoscute atunci când este dificil de administrat fără definirea markerilor tumorali.

Aceasta este, în primul rând, evaluarea eficacității terapiei. În stadiile incipiente, modificările concentrației markerului tumoral pot indica dacă chimioterapia selectată va avea succes sau (în cazul unei creșteri constante a concentrației) corectarea terapiei este necesară până la anulare. Desigur, testarea unui marker tumoral este absolut inutilă în cazurile de cancer sever.

În al doilea rând, monitorizarea cursului bolii. Utilizarea markerilor tumorali pentru a monitoriza evoluția unui neoplasm face adesea posibilă detectarea metastazelor și / sau recurenței tumorale timp de 3-5 luni sau mai mult înainte de manifestările clinice ale bolii. La unii pacienți, testarea markerilor tumorali după îndepărtarea chirurgicală a situsului tumoral primar poate oferi o monitorizare mai sensibilă decât endoscopia, ultrasonografia sau tomografia computerizată. Rata de creștere a nivelului tumorii

un marcator vă permite, de obicei, să faceți o concluzie cu privire la mai multe observații

0 natura evoluției bolii, în special a metastazelor. Cunoașterea naturii modificărilor nivelului markerului tumoral vă permite de asemenea să optimizați timpul examinării detaliate ulterioare a pacientului. În timp ce menținerea unui nivel scăzut sau normal al markerului tumoral pentru o perioadă suficient de lungă, o examinare de urmărire, inclusiv tehnici invazive sau costisitoare, pare redundantă. Dimpotrivă, dacă nivelul markerilor tumorali crește, iar informațiile despre progresia bolii sunt necesare atunci când se iau decizii privind tacticile de tratament, se arată astfel de studii.

În al treilea rând, identificarea tumorilor reziduale și recurente. O scădere insuficientă scăzută a nivelului unui marker tumoral sau absența unei scăderi indică în general o îndepărtare incompletă a tumorii sau prezența tumorilor multiple (metastaze). Informațiile de acest tip pot avea semnificație terapeutică și prognostică.

Și, în sfârșit, al patrulea, predicția cursului procesului tumoral. Acesta este un domeniu modern de dezvoltare extrem de intensă a markerilor tumorali, în special a celor a căror cercetare este legată de prognostic și, în consecință, influențează în primul rând alegerea terapiei.

4.4.2. CANCERUL COLORECTAL

În țările europene, cancerul colorectal (CRC) se îmbolnăvește

1 din 20 de persoane. Mai puțin frecvent, acest tip de cancer se găsește în Africa și în părți ale Asiei. Acum, în Rusia, rata de detecție a CRC crește în mod monoton.

În prezent, utilizarea metodelor moleculare în diagnosticul CRC este considerată o zonă foarte promițătoare și importantă de cercetare, datorită faptului că evenimentele care apar la nivelul genomului ar trebui să fie considerate cheie în apariția și progresia acestor tumori. Există o serie de fapte fiabile care indică faptul că CRC în stadii incipiente de dezvoltare pot și trebuie identificate prin metode moleculare. Metodele de diagnosticare moleculară a CRC vă permit să prescrieți un tratament adecvat și să prezicați rezultatul corect.

CRC se dezvoltă ca urmare a schimbărilor succesive (displazie / adenom-adenocarcinom), care se bazează pe genetică

încălcări. Cu toate acestea, mecanismele responsabile pentru apariția și acumularea unor astfel de afecțiuni în celula epitelială nu sunt pe deplin înțelese. Un exemplu al dificultăților în studierea acestei probleme este faptul că există diferențe în frecvența apariției fazelor benigne și maligne ale bolii, și anume în secvența de displazie / adenom-adenocarcinom. Sa demonstrat că adenomii colorectali apar în mai mult de jumătate din populație în deceniul 9 al vieții, iar CRC se dezvoltă doar la 5% din populație. În consecință, doar câteva din schimbările precanceroase se transformă în cancer.

Deci, împreună cu vârsta înaintată și bolile inflamatorii cronice (colita ulcerativă, boala Crohn sau implicarea colonului cu schistosomioza), CRC în rudele de sânge este un factor de risc recunoscut, dacă nu principal. Cauzele care cauzează CRC la un membru al familiei pot varia de la sindroamele dominante autosomale cu incidență ridicată a CRC (polipoză adenomatoasă familială, sindrom CRC neproliferativ ereditar) la condiții mai puțin clare din punct de vedere genetic, cum ar fi, de exemplu, detectarea adenomului în cea mai apropiată rude (părinte, frate sau copil). Se știe că CRC a apărut la o vârstă mai tânără, cu atât riscul statistic de apariție a acesteia în rândul rudelor apropiate este mai mare. Sindroamele ereditare ale CRC sunt prezentate în tabel. 4,6 în funcție de fenotip și mutații în genele respective.

Trebuie remarcat faptul că studiul mecanismelor moleculare care stau la baza sindroamelor ereditare rare a contribuit la înțelegerea patogenezei CRC sporadice, observată mult mai frecvent în populație, dar bazată pe evenimente moleculare similare sau similare.

Rolul tulburărilor genetice moleculare în apariția CRC și, în special, a instabilității genomului a fost intens studiat relativ recent. În 1993, instabilitatea microsatelitului (MSI) a fost găsită în membrii familiei cu cancer de colon ereditar non-colon (RTC). Această descoperire a servit drept bază pentru ipotezele fenotipului mutant al cancerului, avansat de Loeb, conform căruia o celulă trebuie să supraviețuiască unei varietăți de mutații pentru a deveni canceroasă. Dar, pentru aceasta, ar trebui să aibă inițial capacitatea de a muta mai des decât în ​​mod normal, iar acest lucru, la rândul său, poate

Tabelul 4.6. Sindroamele ereditare CRC

Tabelul 4.7. Tipuri de tulburări genetice și markeri moleculari în CRC

să fie asociată cu inactivarea mecanismelor responsabile pentru conservarea normală a structurii ADN-ului.

În aproape toate cazurile de RTK, se observă instabilitatea cromozomilor sau instabilitatea MSI. De fapt, există o relație inversă între aceste două încălcări. Astfel, tumorile maligne care au instabilitate MSI sunt de obicei diploide și nu au aberații cromozomiale. Tumorile cu instabilitate cromozomială se caracterizează prin aneuploidie și sunt adesea însoțite de pierderea sau apariția cromozomilor adiționali. Deci, detectarea frecventă a instabilității cromozomiale sau a instabilității MSI nu indică faptul că acesta este un fenomen foarte frecvent și nespecific în procesul de debut al oricărei tumori maligne, dar că instabilitatea genomului este strâns asociată cu tumorogeneza.

Atât instabilitatea cromozomilor cât și instabilitatea MSI pot fi detectate în stadiile foarte timpurii ale RTK. Astfel, folosind hibridizarea comparativă a genomului pentru a determina numărul mediu de erori în timpul copierii, am reușit să demonstrăm creșterea treptată a acestora cu progresia adenomului cu displazie ușoară până la adenomul cu displazie severă și transformarea ulterioară în cancer (Tabelul 4.8).

Tabelul 4.8. Instabilitatea cromozomilor în cazul RTK

Pacienții cu o predispoziție moștenită datorată tulburărilor genei APC, incluzând tulburările secvenței nucleotidice și expresia genetică, dezvoltă tumori, de obicei în curs de dezvoltare ca rezultat al instabilității cromozomiale, care se caracterizează prin pierderea alelelor și tulburărilor citogenetice. Tumorile la unii pacienți cu CRC sporadic apar în același mod.

În contrast, la pacienții cu sindromul CRC nepolipos ereditar, mutațiile în erorile ADN care corectează gena au ca rezultat tumorile caracterizate prin instabilitatea MSI și nucleotidele detectate ca secvențe nucleotidice repetate, unele dintre acestea fiind localizate în codonii genelor. Pierderea alelelor este rar observată. Acest tip de patologie moleculară este de asemenea observat în aproximativ 15% din cazurile de CRC sporadic și este adesea asociat cu caracteristici anatomice, cum ar fi localizarea în intestinul proximal (colon ascendent); diferențierea scăzută a celulelor tumorale cu mucus, componentul celular medular sau cricoid; prezența unui număr semnificativ de foliculi limfoizi cu centre germinale pe periferia tumorii; infiltrarea tumorilor limfocite.

Transcripția ineficientă a genelor ca urmare a metilarelor aberante ale secvențelor de guanină citogeneză (insule C-G) în regiunile promotor ale genelor este considerată în prezent ca fiind una dintre componentele patogenezei moleculare a celui de-al treilea subspeciat CRC.

Utilizarea metodelor de diagnostic molecular la pacienți are un potențial important atât în ​​diagnosticarea timpurie cât și în evaluarea răspunsului tumoral la terapie și în prognosticul bolii. După cum se arată în tabel. 4.9, cu un astfel de diagnostic, puteți folosi diferite obiecte de studiu.

Pentru acei pacienți care au deja un CRC, metode moleculare pot fi folosite pentru a identifica micrometastases, pentru evaluare mai exactă a stadiului tumorii, în detectarea special micrometastazelor în ganglionii limfatici, sau pentru a evalua posibila diseminare hematogena a celulelor tumorale în măduva osoasă.

În plus, diagnosticul molecular are un mare potențial pentru detectarea caracteristicilor genotipice și fenotipice ale unei tumori, care determină un întreg lanț de evenimente care duc la metastaze celulare, așa-numitele metastaze

Tabelul 4.9. Utilizarea metodelor de diagnostic molecular pentru CRC

genotip și fenotip. Markerii de acest tip ar putea indica o probabilitate mai mare de progresie a procesului tumoral după intervenția chirurgicală radicală.

tulburări genetice ale căror relație cu un prognostic sau raspuns la chimioterapie a fost stabilit CRC include pierderea alelică la 18q, dispariția expresiei produsului genei DCC, tulburari in gena p53, pierderea alelelor pe brațul scurt al cromozomului 1 și 5, RAS-mutație. Studiile privind eficacitatea clinică a utilizării unor astfel de markeri moleculari au fost formulate în mod convingător, sunt în curs de desfășurare și includ un eșantion reprezentativ de populație. Pentru utilizarea pe scară largă în practica clinică, studiile cu markeri moleculari trebuie să îndeplinească toate cerințele pentru testele de laborator de rutină, cum ar fi reproductibilitatea, disponibilitatea și controlul adecvat al calității. În cele din urmă, rezultatele studiilor cu markeri moleculari ar trebui să fie ușor interpretate de către medici și să aibă o valoare terapeutică.

Complexitatea și mai multe etape ale proceselor genetice și biochimice care apar în celulele canceroase, care le permit să metastazeze, îngreunează interpretarea valorilor acestor markeri. În plus, factorii care nu sunt direct legați de tumoare, cum ar fi calitatea tehnicii chirurgicale, afectează în mod semnificativ rezultatul final. Dintre gene marker tumoral care prezic un raspuns terapeutic, atentia a fost axat pe p53 si genele reglementate de apoptoza care sunt reglementate de p53.

Una dintre domeniile studiului molecular molecular al tumorilor este identificarea tulburărilor moleculare caracteristice dezvoltării ulterioare a tumorilor metacronice, uneori eronate considerate ca o recurență a tumorii principale. Astfel de studii includ studiul adenoamelor colorectale ca țintă pentru identificarea genei marker din cauza frecvenței lor înalte în populație ca o schimbare precanceroasă comparativ cu frecvența scăzută de detectare a tumorilor maligne. Un marker molecular care indică o probabilitate mare de a dezvolta adenoame metacronice, în special adenoame, capabile să se transforme într-o tumoare malignă, ar putea fi util pentru identificarea grupurilor de risc pentru screening-ul colonoscopic ulterior.

În schimb, acei pacienți la care adenomii metacronoși sunt puțin probabil să progreseze pot fi excluși de la screening. Strategia de eliminare a adenomului a arătat că este asociată cu o scădere a frecvenței CRC și a markerilor moleculari care identifică pacienții cu risc mai mare ar putea fi folositori.

Studiul probelor de sânge și de sânge are, de asemenea, un mare potențial. Astfel, utilizarea unui test foarte simplu pentru sângele ascuns în fecale a redus mortalitatea din CRC, însă specificitatea acesteia rămâne relativ scăzută. Testele moleculare pentru detectarea în fecale a fragmentelor ADN tumorale sunt mai progresive. Un număr de studii au arătat că mutațiile care conțin ADN pot fi identificate în fecale și sângele pacienților care au tumori cu aceste mutații. Diagnosticarea tumorilor, screening-ul și observarea dinamică a pacienților se pot îmbunătăți semnificativ dacă anumite dificultăți tehnice sunt depășite și costurile lor sunt echilibrate.

În prezent, cercetătorii acordă o atenție deosebită studierii perspectivelor de utilizare a markerilor genetici moleculari ai CRC. Mai jos este o scurtă caracterizare a markerilor tumorali care sunt acum cel mai adesea folosiți în practica clinică.

Pentru prima dată, un antigen cancerigen-embrionar (CEA) a fost descoperit în 1965 de Gold și Freedman într-un studiu al țesutului gastrointestinal uman și al adenocarcinomului de colon. Mai târziu, CEA a fost detectată în serul pacienților cu CRC. Aceste lucrări au fost foarte încurajatoare. Apoi mi sa părut că mulți au găsit

test foarte specific pentru diagnosticul RTK. Cu toate acestea, în următoarele ameliorând detectarea CEA și acumularea datelor clinice, acest marker poate fi izolat și în alte tumori (carcinom de pancreas, ficat, plamani, tiroida si neuroblastom), precum și bolile non-neoplazice (ciroza, colita ulcerativa, pancreatita, bronșită cronică, emfizem, hepatită virală, diverticulită, polipi, insuficiență renală). Prin urmare, este imposibil ca, în detectarea CEA, să existe absolut exactitatea de a spune că pacientul are acest tip de cancer. În același timp, CEA este încă primul marker de selecție pentru CRC și este utilizat cu o eficiență ridicată în monitorizarea bolii, dar principala atenție este acordată parametrilor cantitativi ai metodei.

La 99% dintre persoanele sănătoase, nivelul CEA este mai mic de 5 ng / ml. Cu CRC, sensibilitatea testului variază de la 25 la 80% și depinde de mărimea și gradul de diferențiere a tumorii, precum și de amploarea procesului. Nivelul CEA se corelează cu stadiul procesului tumoral. Astfel, în conformitate cu datele sintetizate ale diferiților autori, în conformitate cu etapele conform clasificării Dukes, o creștere a concentrației sale a fost tipică pentru antigen: în etapa A - 7,8 ng / ml, B - 30,3 ng / ml, C - 58,1 ng / ml, D - 134,3 ng / ml. Frecvența de detecție a CEA (marker de la o valoare de prag de 5 ng / ml) în grupuri de pacienți cu acești pași și corespund escaladat 3, 25, 45 și 65%, în timp ce la pragul a fost detectat mai frecvent markeri> 2,5 ng / ml în cele de mai sus Dukes-etape și a corespuns la 28, 45, 75 și 84%. Având în vedere faptul că la stadiul A și B markerul tumoral a fost crescut doar la 3-28% dintre pacienți, utilizarea acestuia în diagnosticarea precoce a CRC este problematică. Tumorile foarte diferențiate produc CEA mai activ.

Potrivit multor autori, markerul are o valoare predictivă, care constă în faptul că un nivel ridicat inițial al CEA în serul sanguin (peste 25 ng / ml) indică un risc crescut de recurență precoce a cancerului colorectal, dupa indepartarea chirurgicala a tumorii.

Un exemplu de utilizare a CEA este determinarea naturii radicale a intervenției chirurgicale în CRC. De regulă, după îndepărtarea chirurgicală radicală a tumorii, până la sfârșitul celei de-a 6-a săptămâni, concentrația de antigen devine mai mică decât cea normală. Dacă nivelul markerului nu scade după eliminarea tumorii primare,

să creadă că pacientul are metastaze. Se recomandă determinarea CEA la pacienți în perioada postoperatorie după 3 luni timp de 2 ani. Monitorizarea regulată a pacienților cu CRC prin includerea CEA îmbunătățește rata de supraviețuire de 5 ani. Chimioterapia adjuvantă (5-fluorouracil și levamisol) la pacienții cu CRC poate determina o creștere tranzitorie a nivelului de CEA în serul de sânge. Nu este recomandat să determinați în mod obișnuit CEA în monitorizarea răspunsului la terapie, totuși, nu există teste alternative pentru a evalua răspunsul la tratament la pacienții cu CRC.

La majoritatea pacienților cu RTK (79,1%), comparativ cu grupul martor (10%), s-au detectat anticorpi IgM și IgG la CEA, ceea ce permite, de asemenea, utilizarea acestui indicator ca marker de diagnosticare și un factor de prognostic independent. În același timp, detectarea anticorpilor la CEA în serul pacienților cu CRC este asociată cu un prognostic mai bun și cu o creștere semnificativă a ratei de supraviețuire de 2 ani.

Analiza nivelului de CEA în spălarea colonului înainte de examinarea endoscopică de rutină a arătat că acest test simplu poate fi util în medicina practică pentru a identifica grupurile de pacienți cu risc crescut de CRC.

Utilizarea CEA în scopuri de diagnostic este limitată de specificitatea sa scăzută, datorită creșterii concentrației serice a antigenului în bolile neoplazice, precum și efectului anumitor factori exogeni și endogeni asupra sintezei acestui marker. Prin urmare, la examinarea pacienților cu tumori de colon, CA-19-9 este utilizat ca marker al celei de-a doua opțiuni (vezi mai jos). Acest lucru are o importanță deosebită în cazul neoplasmelor REA-negative.

Având în vedere sensibilitatea și specificitatea scăzută, nu se recomandă utilizarea definiției CEA în screening-ul CRC. În cazul unei creșteri de 5 ori a CEA în ser și în prezența tulburărilor clinice la un pacient, CRC ar trebui sugerată.

Analiza comparativă a trei markeri tumorali (CA 19-9 si CEA α-fetoproteina) în serul pacienților în diferite stadii de RTC a tumorii la pacientii cu colita ulcerativa cronica si persoanele sanatoase au aratat o diferenta semnificativa intre pacientii cu RTC localizat si cronice ulcerativă în ceea ce privește CA-19-9 și CEA, precum și între RTK localizat și generalizat pentru cele două

markerii tumorali. Valorile markerilor tumorali în colita ulceroasă cronică nu au depășit valorile normale. Într-un proces localizat, nivelul CA-19-9 nu depășește 1000 unități / ml, CEA - 20 ng / ml. Parametrii a-fetoproteinei la pacienții cu CRC se află în intervalul normal și cresc, de regulă, numai atunci când procesul tumoral este generalizat, ceea ce nu permite utilizarea acestui marker în diagnosticul bolii. Când se utilizează complex CA-19-9 + REA, sensibilitatea diagnostică este de 91% și depășește în mod semnificativ faptul că atunci când se utilizează doar un singur marker tumoral. Aderarea la metodele instrumentale de diagnosticare a datelor privind definirea markerilor tumorali (CA-19-9 și CEA) mărește frecvența detectării CRC localizate cu 14%, iar în timpul generalizării procesului - cu 9%.

Pentru tumorile caracterizate printr-un dezechilibru între procesele de proliferare și apoptoză. Endotelin-1, o polipeptidă cu 21 de resturi de aminoacizi, are activitate vasoconstrictoare și mitogenă și este, de asemenea, implicată în mecanismele de reglare a apoptozei. Experimentul a arătat că endotelin-1 este un factor de supraviețuire și este capabil să protejeze in vitro protecția celulelor PTK de apoptoza indusă de FasL.

Frecvența detectării și nivelul antigenului Fas solubil (sFas) - un inhibitor al apoptozei - în serul pacienților cu RTK este mai mare decât la cei practic sănătoși. A existat o tendință de creștere a conținutului sFas seric la pacienții cu RTK cu metastaze în ganglionii limfatici regionali și ficat, ceea ce face posibilă discutarea rolului sistemului Fas / FasL ca o posibilă țintă pentru terapia antitumorală la pacienții cu CRC.

Sa demonstrat că activitatea crescută a caspazei-3 se corelează cu un risc ridicat de recidivă a RTK, în special în cazul localizării sale pe partea dreaptă. De asemenea, a fost detectată o corelație a activității caspase-3 cu celule CD57 + de filtrare a tumorilor.

Un rol important în mecanismele de reglare a apoptozei în PTK este jucat de bcl-2, care este în mod normal exprimat prin celule care alcătuiesc fundul criptelor colonului. Exprimarea bcl-2 în Dukes RTK în stadiul B sa dovedit a fi asociată cu o supraviețuire mai bună a pacienților și, în consecință, pentru pacienții la care tumorile nu exprimă bcl-2, se recomandă efectuarea unei terapii adjuvante.

Expresia p53 imunoreactivă în tumora primară în CRC este un marker al unui risc ridicat de recurență a bolii după îndepărtarea chirurgicală a bolii și mai des după primul an de observare. În același timp, creșterea expresiei p53 a fost detectată la 47 și CEA la 34,4% din tumori. Se crede că atunci când se evaluează prognoza CRC, este necesar să se definească ambele markere.

Se știe că daunele genetice disting carcinoamele primare ale colonului proximal și distal. Astfel, analiza multivariată a expresiei p53 în CRC primar evidențiază mai frecvent expresia crescută a p53 în RTK distal (58,5%) decât proximală (41,7%). În același timp, perioada de recidivă este mai mică în cazul tumorilor p53 + (75 și, respectiv, 38%, p = 0,006). Un risc ridicat de recurență a CRC a fost observat în cazul tumorilor p53 + cu localizarea lor distală. Prin urmare, evaluarea expresiei p53 în CRC poate servi drept marker pentru recurența precoce a bolii și este asociată cu localizarea tumorii în organ.

Sa dovedit că eșecul chimioterapiei în CRC este asociat cu rezistența multidrugătoare a acestor tumori. Exprimarea diferitelor izoforme CD44 sa dovedit a fi asociată cu comportamentul agresiv al tumorii și ridică problema dacă semnalul de la acest receptor modulează sensibilitatea la medicament a tumorii. De asemenea, sa demonstrat că CD44 induce activarea familiilor de tirozin kinaze LYN și Akt src. Abilitatea de a suprima apoptoza poate juca un rol crucial în dezvoltarea tumorilor de colon, care este asociat cu expresia CD44.

Activatori și inhibitori ai plasminogenului

În ultimii ani, studiul metaloproteinazelor matricei extracelulare, care sunt strâns legate de procesele de invazie și de metastaze ale tumorilor, a atras atenția cercetătorilor. Odată cu dezvoltarea metastazelor, ar trebui să existe un lanț de evenimente secvențiale care să conducă la eliberarea celulelor tumorale din mediul lor original și la formarea de noduli tumorali în organele și țesuturile îndepărtate. Se presupune că pentru a asigura procesele de invazie și metastaze, este nevoie de un lanț proteolitic complex, care include diverse proteaze. Se crede că plasminul, care reduce nivelul glicoproteinelor matricei extracelulare și activează unele prometalloproteaze, joacă un rol crucial în procesele de invazie și metastază, în timp ce

într-un lanț proteazic în mai multe etape, proteina serică este o poziție cheie - activatorul de plasminogen de tip urokinază (uPA), deoarece catalizează formarea plasminului din plasminogenul său precursor. Receptorul IRA (Pc-uPA) joacă, de asemenea, un rol important, deoarece, atunci când uPA se leagă la receptor, crește capacitatea sa de a activa plasminogenul. Pe de altă parte, inhibitorii uPA-PAI-1 și PAI-2 pot fi prezenți în țesuturile PTK. Sa demonstrat că nivelele uPA și PAI-1 în CRC sunt mai mari decât în ​​tumorile omologe normale și tumorile benigne.

Întrebarea dacă uPA în RTK uman este derivată din celulele canceroase în sine sau din elementele stromei înconjurătoare (fibroblaste, macrofage, leucocite) a rămas fără răspuns pentru o lungă perioadă de timp. În final, Harvey și colab. a fost posibil să se demonstreze că activatorul provine din celulele canceroase și nu este împrumutat din elementele stromale, iar antigenul este cel mai intens detectat în regiunile apicale și bazale ale celulelor PTK.

Cel mai reprezentativ studiu al componentelor sistemului de activare a plasminogenului în probele CRC a fost realizat de Fujii și colab. Ei au analizat, de asemenea, expresia genelor uPA și PAI-1 utilizând metoda PCR. Expresia UPA a fost detectată la 58,8% din tumori. La pacienții cu poziția uPA pozitivă și rezultatele negative pentru PAI-1, prognosticul de supraviețuire de 5 ani a fost semnificativ mai grav. Analiza multivariată a arătat că rezultatele determinării simultane a uPA și PAI-1 în CRC sunt indicatori independenți de prognostic.

Supraviețuirea pacienților după intervenție chirurgicală nu a fost corelată cu conținutul de uPA din stroma tumorii, totuși sa observat un model legat de nivelul său în epiteliul tumoral, adică determinarea nivelului de uPA poate fi un test pentru diagnosticarea RTK fără metastază, precum și riscul de recidivă precoce după operație. Este posibil ca proteazele să poată fi vizate de medicamente care împiedică invazia și metastazarea CRC.

Metastazele hepatice sunt un factor important care limitează prognosticul la pacienții cu RTK. Există o corelație între iRA și metastazele hepatice. Transducția genei tPA în celulele PTK poate fi utilă în ceea ce privește contracararea metastazelor hepatice.

Cel puțin studiat în sensul clinic, componenta sistemului de activare a plasminogenului este considerată a fi Rc-uPA, care este o glicopeptidă tri-domeniu legată de membrană. acest

receptorul poate exista, de asemenea, într-o formă solubilă (rRc-uPA) în extracte de la o tumoare, precum și în plasma sanguină a pacienților sănătoși și a pacienților cu cancer. Rc-uPA solubil în plasmă este o moleculă practic nemodificată, totuși nici mecanismul exact al eliberării sale de pe suprafața celulară, nici funcția sa biologică nu a fost studiat pe deplin. Nivelurile ridicate de rRs-uPA din plasmă au fost detectate la pacienții cu RTK, iar concentrația de rRs-uPA este asociată cu prognosticul bolii. Este posibil ca Pc-uPA să poată aduce o contribuție semnificativă la creșterea angiogenezei în jurul tumorii, precum și la metastazarea microvasculară.

Astfel, expresia crescută a Rc-uPA, care caracterizează capacitatea invazivă a tumorii in vitro în cel puțin unele subpopulații ale celulelor RTK, este parțial rezultatul activării constante a cascadei de semnalizare dependentă de protein kinazele activate mitogen.

Factori de creștere a receptorilor

Unul dintre sistemele de reglementare importante pentru transducția semnalului mitogen este familia receptorilor tirozin kinazelor - produse ale grupului oncogeni c-erbB, care include patru receptori transmembranari cu structură similară - receptorul factorului de creștere epidermică (EPRF sau ErbB1), precum și ErbB2 (HER2 / neu), ErbB3 (HER3) și ErbB4 (HER4). În plus față de structură, acești receptori diferă în specificitate și afinitate relativă pentru diferiți liganzi obișnuiți. După activare ca urmare a legării ligandului și a dimerizării, tirozin kinaza receptor intern este activată și dobândește capacitatea de a fosforila atât receptorul în sine cât și alte proteine ​​celulare implicate în transmiterea semnalului mitogen.

Diverse factori de creștere sunt implicați în reglementarea autocrină și paracrină a proliferării celulelor CRC. În ultimii ani, receptorul factorului de creștere similar cu insulina de tip 1 (RIGR-1), receptorul factorului de creștere endotelial vascular (R-VEGF), a fost studiat în mod activ în CRC, în principal RESR, semnificația clinică a receptorilor factorului de creștere și a liganzilor acestora.

REFR este un produs oncogen c-erbB1, care este o tirozin kinază transmembranară, cel mai studiat în termeni clinici marker al acestui grup în tumori cu localizare variată, dar care nu a fost suficient studiat în CRC.

Receptorii familiei ErbB pot forma atât homo- și heterodimeri, cât și în multe cazuri heterostructuri, cu participarea celui de-al doilea reprezentant al acestei familii, HER2 / neu, care nu are propriul ligand, sunt cele mai active. Astfel, HER2 / neu este un element cheie în transmiterea semnalelor mitogene ale factorilor de creștere asemănători EGF, iar blocarea sa poate încetini sau opri semnificativ creșterea tumorilor care depind de astfel de stimuli. Se crede că creșterea expresiei HER2 / neu în tumori, incluzând CRC, poate servi drept marker al sensibilității și o țintă pentru bioterapia mai eficientă a acestor tumori. Studiile clinice sunt în desfășurare, iar studiile preliminare privind exprimarea HER2 / neu în prognosticul tumorilor tractului gastrointestinal sunt prezentate în literatură.

RIFR-1 și RIFR-2 sunt potențiali mitogeni și stimulatori puternici ai creșterii celulelor tumorale. Efectele de creștere a ambelor tipuri de FGID sunt mediate, în principal de FGED-1. Nu există un singur punct de vedere cu privire la valoarea clinică a RIFR-1 în CRC până în prezent.

Cele mai multe studii au arătat o relație inversă între descoperirea receptorilor de hormoni steroizi (tip de reglementare endocrină) și EGFR (tip de reglare auto și paracrină) în tumori.

Blocarea oricărei etape a transmisiei semnalului mitogen al factorilor de creștere poate, în principiu, conduce la dysregularea proliferării celulelor tumorale și la inhibarea potențială a creșterii tumorii. Experimentul a investigat deja un număr suficient de mare de medicamente care afectează procesele de mai sus: blocanții specifici și nespecifici ai legării EGFR la liganzi, inhibitori ai tirozin kinazei și alte kinaze, blocanți ai legării domeniilor SH2 ale proteinelor efectoare cu un receptor activat, compuși care suprimă activarea genei ras, inclusiv inhibitori de farnesilare. Cele mai multe dintre ele se află în stadiul studiului clinic, deși unii, în special Herceptin, au trecut deja studiile clinice și s-au dovedit a fi destul de eficienți în anumite tipuri de tumori.

Este cunoscut faptul că RTK-urile sunt țesuturile țintă ale hormonilor steroizi și în 25-60% din cazuri rețin capacitatea funcțională a legăturii primare a mecanismului de acțiune al unuia sau mai multor steroizi, și anume receptorii estrogenici (RE: 40,9%), androgenii (RA, 15,5% ), progesteron (RP; 32,6%) și glucocorticoizi (WG; 59,1%).

Cu toate acestea, numai prezența ER și RP într-o tumoare poate fi utilizată ca un criteriu pentru un prognostic favorabil al supraviețuirii de 10 ani a pacienților cu CRC. În același timp, re-EG-urile sunt mai frecvent detectate la RTK la femei (60,5%) decât la bărbați (39,5%), cu o fază localizată a bolii (63,1%) și o tumoare în secțiunile drepte ale colonului (59,4%).

Markerii tumorali ai angiogenezei

Cercetătorii au arătat un mare interes în ultimii ani pentru studiul factorilor angiogenici ai unei tumori și, în special, la VEGF. Există tot mai multe dovezi că metastazele în diferite stadii ale procesului tumoral depind de gradul vascularizării tumorii.

În cazul metastazelor hematogene, celulele tumorale trebuie să adere la celulele endoteliale, să treacă în lumenul vasului, să supraviețuiască în sângele circulant, să se oprească într-un anumit organ sau țesut și să formeze o colonie acolo. Tumorile primare angiogene mari, incluzând CRC, cu o densitate vasculară intratumorală ridicată, sunt susceptibile de a produce o clonă angiogenică într-un organ îndepărtat, care, în condiții favorabile, este capabil să formeze metastaze. Majoritatea cercetătorilor consideră că un grad ridicat de vascularizare a tumorii este un marker semnificativ statistic pentru prezența metastazelor în ganglionii limfatici regionali. În 77% din studiile anterioare, sa constatat o asociere semnificativă între angiogeneza tumorală și dezvoltarea metastazelor îndepărtate. Și, deși există diferențe semnificative în grupurile studiate de pacienți și în metodele utilizate pentru evaluarea angiogenezei, majoritatea cercetătorilor au demonstrat o relație inversă între vascularizarea tumorii și supraviețuirea pacienților cu CRC. În plus, vascularizația insuficientă și, ca rezultat, hipoxia acesteia cresc expresia genelor asociate cu rezistența (glicoproteina Pg, hidrofolate reductaza) la chimioterapie și reprezintă o ineficiență importantă a radiației neoadjuvante și a chimioterapiei.

La majoritatea pacienților (73,4%) cu metastaze regionale în ganglionii limfatici, perioada fără recăderi a fost semnificativ mai mare în absența expresiei VEGF și a unui indice scăzut de SPF (fracție de fază S) în tumoare. În plus față de semnificația prognostice a VEGF, s-a arătat că blocarea receptorului VEGF-2 inhibă creșterea metastazei CRC în ficat.

În prezent, peste 200 de compuși au activitate angiogenică și toți pot fi împărțiți în două grupuri în funcție de efectul inhibitor. Primul grup include compușii care afectează transferul semnalelor angiogenice de către celulele endoteliale (antagoniști ai factorilor de creștere endotelieni, inhibitori ai producerii factorilor angiogenici, migrarea celulelor endoteliale) și al doilea - compușii care afectează proliferarea celulelor endoteliale. Astfel de medicamente antiangiogenice cum ar fi marimastat, inhibitorii metaloproteinazei matricei batimastat, SU 6661 sunt cele mai promițătoare.

Trebuie remarcat faptul că, în ultimii ani, cunoștințele noastre despre procesele biologice implicate în formarea microvaselor noi în tumoare au crescut semnificativ. Și, deși principiile prognostice și terapeutice sunt încă în curs de formare, progresele în înțelegerea mecanismelor patofiziologice ale neoangiogenezei în tumori sunt deja introduse în practica clinică.

Nivelul de sintetază a timidilatului din tumoare este considerat unul dintre markerii cei mai eficienți ai rezistenței la medicament și a prognosticului CRC. Enzima este necesară pentru sinteza ADN și catalizează metilarea monofosfatului de deoxiuridină la monofosfat de deoxiimidină ca cofactor pentru 5,10-metilentetrahidrofolat (5,10-CH2FH4). Este cunoscut faptul că 5-fluorouracil (5-FU), una dintre antimetabolit cele mai utilizate pe scară largă în tratamentul tumorilor gastrointestinale, atunci când este administrată pacientului formează o formulare 5-fluor-2'-deoxiuridină-5'-monofosfat de legare covalentă la timidilat sintetaza, blocând astfel Procesul de sinteză a ADN-ului în tumoare. Studiul indicatorilor de expresie ai timidilat sintetazei în tumorile pacienților cu CRC a făcut posibil să fie considerat un factor prognostic independent în această categorie de pacienți. În același timp, ratele de 10 ani de supraviețuire au fost semnificativ mai mici în rândul pacienților în a căror expresie tumorală a enzimei a fost detectată.

Pe baza analizei multivariate retrospective și un grad ridicat de rezultate determinarea fiabilității în exprimarea tumorilor timidilat cred că acest marker poate fi utilizat în clinică ca recurență independent factor prognostic local, recurenta la distanta, durata perioadei de supraviețuire fără recidivă și generală a pacienților cu cancer colorectal.

Cel mai bun prognostic a fost pentru pacienții cu TRK cu exprimare redusă a sintetazei timidilatului în tumora primară. În același timp, cercetătorii au demonstrat convingător că nici un alt factor de prognostic, inclusiv vârsta, sexul, gradul de diferențiere a tumorii, expresia p53, nu poate fi considerat markeri independenți ai prognosticului, în special, reapariția acestei boli.

Nivelul de exprimare a sintetazei timidilatului în cazul CRC generalizat sau recurent poate fi un marker al sensibilității tumorii la 5-FU. Mai des, cele mai mari niveluri de expresie ale enzimei au fost găsite în metastazele abdominale ale CRC (82%) comparativ cu metastazele unei tumori în ficat (47%). Se crede că acest lucru ar trebui luat în considerare atunci când se prevede sensibilitatea formelor diseminate ale unei tumori la 5-FU și schimbarea individuală a strategiei de chimioterapie la pacienți.

De asemenea, se arată că expresia tumorilor timidina- și timidilat la pacienții netratați cu CRC, nu numai că are o semnificație de prognostic în alegerea chimioterapie cu 5-FU, împreună cu markeri de proliferare, cum ar fi p53 și Ki-67, dar, de asemenea, de a corela cu indicatori de boală și de supraviețuire generală. În același timp, activitatea acestor două enzime a fost studiată printr-o metodă biochimică în probele de tumoare proaspăt înghețate, iar expresia lor a fost comparată utilizând o metodă imunohistochimică în secțiuni de parafină împreună cu p53 și Ki-67. De asemenea, sa constatat o corelație semnificativă între indicele activității enzimatice a fosforylazei de timidină și activitatea de legare a 5-fluor-2'-deoxisiridin-5'-monofosfatului (metabolit 5-FU). Sa constatat că activitatea sintetazei timidilatului și a fosforylazei de timidină sunt strâns legate de procesele de angiogeneză și proliferare în CRC. În același timp, expresia VEGF a corelat în mod semnificativ cu activitatea timidin fosforilazei și cu indicele Ki-67 în tumoare, precum și cu durata unei perioade fără recădere.

Când sa studiat dihidropirimidina dehidrogenaza, prima enzimă care metabolizează 5-FU la 5-fluorodihidruracil, sa constatat că indicele de exprimare al acestei enzime într-o tumoare poate fi folosit ca marker în evaluarea sensibilității CRC la 5-FU.

Activitatea înaltă a sintetazei induse de oxid de azot poate servi ca marker al unui flux mai agresiv de CRC.

Se propune utilizarea unei metode foarte sensibile și specifice pentru determinarea activității telomerazei în epiteliu

Celulele CRC care circulă în sânge. Activitatea enzimatică a fost detectată la 72% din tumori la etapele C și D (clasificarea Dukes) CRC. Se crede că acest marker în această metodă minim invaziva poate fi utilizat în diagnosticarea, prognosticul și monitorizarea timpurie a pacienților cu TCR.

Creșterea expresiei fosfatazei CDC25B în celulele CRC în 43% din cazuri a fost dovedită a indica un prognostic slab al bolii. Prin urmare, acești pacienți au nevoie de terapie adjuvantă. Se crede că CDC25B poate servi ca marker prognostic independent și chiar și factori de control cum ar fi metastazele în ganglionii limfatici regionali, diametrul tumorii primare, gradul de diferențiere și profunzimea invaziei. Mai mult, nivelul de exprimare al CDC25B indică puternic o posibilă recurență precoce a stadiilor CRC B și C în conformitate cu Dukes.

Recent a apărut, indicând posibilitatea folosirii sintezei enzimei de prostaglandine și eicosanoide - ciclooxigenazei-2 (COX-2), de asemenea, cunoscut sub numele de prostaglandinendoperoksidsintetaza - ca un marker pentru diagnosticarea precoce și prognosticul CRC. Datele experimentale și clinice indică rolul important al COX-2 în patogeneza CRC. Se prezintă absența COX-2 în epiteliul membranei normale a mucoasei și expresia proteinei la 40% din polipi și 80-90% din tumorile maligne ale colonului, ceea ce confirmă participarea COX-2 la procesele neoplazice și la progresia CRC. O corelație pozitivă a fost stabilită între expresia COX-2 și dimensiunea, stadiul tumorii conform clasificării Dukes. Creșterea expresiei COX-2 în RTC a devenit baza încercărilor de utilizare a inhibitorilor săi, în special a medicamentelor antiinflamatoare nesteroidiene, ca agenți profilactici care împiedică dezvoltarea CRC și a malignității polipilor colonului. În experimentele pe animale, inhibitorii COX-2 au demonstrat că exercită un efect protector în carcinogeneza colorectală. În plus, aceste medicamente au împiedicat formarea de polipi noi și au contribuit la regresia celor existente în colon. Pe de altă parte, datele din unele studii experimentale sugerează că efectul antitumoral al medicamentelor antiinflamatoare nesteroidiene se datorează și faptului că ele induc apoptoza în celulele PTK și inhibă angiogeneza în tumorile experimentale.

Alți markeri CRC

Pe scurt, ne vom concentra pe niște markeri tumorali, a căror utilizare pare a fi promițătoare pentru CRC.

Nivelul de expresie al MUC1 în tumori poate fi folosit ca marker în evaluarea progresiei și prognosticului CRC.

Inhibitorul dependent de ciclina al kinazei P27 (KIP1) poate fi folosit ca marker pentru detectarea stadiilor incipiente ale CRC. Cu toate acestea, nu poate fi folosit ca marker pentru progresia timpurie a acestor tumori.

De asemenea, recent s-a propus utilizarea unui marker nou, TA90-IC, care este prezent în ser sub formă de complexe imune circulante, atunci când se estimează prevalența RTK. Baza pentru studiu a fost faptul că, potrivit multor autori, nivelul de CEA a fost crescut la doar 70% dintre pacienți în stadiul comun al bolii. Metastazele îndepărtate au fost descoperite la 86% dintre pacienții examinați, deși mulți dintre acești pacienți aveau clinic o tumoare localizată fără semne de generalizare a procesului tumoral. Analiza nivelului markerilor de mai sus a arătat că concentrația TA90-IC a crescut în 82,9%, iar CEA - numai la 70,2% dintre pacienți. Combinația ambelor markere ne-a permis să stabilim prevalența procesului tumoral în 93,5% din cazuri. Cercetatorii cred ca aceasta munca trebuie sa fie continuate si sa demonstreze rolul TA90-IC in screening-ul si monitorizarea progresiei CRC.

Trebuie remarcat faptul că cea mai adecvată din punct de vedere clinic poate fi determinarea simultană a unui număr mic de indicatori complementari care pot caracteriza activitatea proliferativă a CRC, potențialul său metastatic, sensibilitatea la diferite tipuri de reglementări centrale și locale. Sarcina cercetătorilor care lucrează în acest domeniu este aceea de a alege combinația optimă cantitativă și calitativă a markerilor moleculari în diagnosticul, monitorizarea și prognosticul CRC.

4.4.3. BOLI CANCERARE ale pancreasului, stomacului, esofagului și ficatului

În Europa de Vest, cancerul pancreatic este detectat în aproximativ 10 cazuri la 100 mii. Aproximativ 90% din toate tumorile.

afecțiunile pancreatice sunt adenocarcinoame ale conductelor și doar 5% sunt neoplasme neuroendocrine și carcinom acinar.

Cel mai utilizat marker în diagnosticul cancerului pancreatic este CA 19-9. Specificitatea determinării sale variază de la 76 la 99%, iar sensibilitatea - de la 69 la 93%. Cu toate acestea, concentrația crescută de CA 19-9 în ser nu este specifică numai pentru adenocarcinoamele pancreatice. Un nivel ridicat de CA 19-9 a fost găsit în alte afecțiuni ale tractului gastrointestinal (pancreatită acută și cronică, ciroză hepatică, inflamația conductelor biliare).

Sa demonstrat că doar 55% dintre pacienții cu cancer pancreatic cu un diametru tumoral mai mic de 3 cm au un nivel crescut de CA 19-9 (> 37 U / ml). În consecință, utilizarea markerului CA 19-9 în diagnosticul cancerului pancreatic, în special a formelor sale timpurii, este limitată, deoarece nivelul său crește chiar și în cazul proceselor benigne menționate mai sus în ficat și pancreas. Se recomandă determinarea indicatorilor CA 19-9 pentru a estima prognosticul cancerului pancreatic, dar nu pentru practica de rutină.

În studiile de perspectivă, sunt studiați și alți markeri pentru cancerul pancreatic: mucins CA50, CA242, CA195, DU-PAN 2, CAM 17.1 / WGA. Cu toate acestea, în prezent, CA 19-9 ar trebui să fie considerat "standardul de aur" în diagnosticul cancerului pancreatic.

Cancerul de stomac este una dintre cele mai comune forme de tumoare din lume. În Europa de Vest, frecvența sa a scăzut în ultimul deceniu, în timp ce în Asia rata mortalității a crescut și este de aproximativ 100 la 100 mii. În SUA, 6 pacienți la 100 mii mor de cancer la stomac.

Trei markeri sunt studiați suficient de detaliat pentru cancerul gastric: CEA, CA 19-9 și CA 72-4, dar CA 72-4 este considerat cel mai sensibil și specific. CEA și CA 19-9 au aceeași specificitate, deși CA 19-9 poate fi mai sensibil decât CEA, cu toate acestea, nici unul dintre markerii de mai sus nu poate fi utilizat în screeningul și diagnosticarea precoce a cancerului gastric.

Incidența cancerului esofagian variază considerabil. Astfel, în Asia Centrală, incidența acestora este de 50-100 de cazuri la 100.000, în timp ce în Europa și SUA - 2-3 cazuri la 100 mii. În 90% din carcinomul esofagian este reprezentat de carcinom cu celule scuamoase și în adenocarcinom mai mic de 10%.

În comparație cu alte tumori gastrointestinale, markerii biochimici ai cancerului esofagian nu au fost studiați suficient. Cu toate acestea, se crede că SCC și citokeratinele (CYFRA 21-1, TPA, TPS) ar trebui considerate cele mai bune markeri în diagnosticul de cancer al esofagului din epiteliul scuamos, în timp ce CA 19-9 este preferat în diagnosticul adenocarcinoamelor esofagiene. Cu toate acestea, markerii tumorali în diagnosticul tumorilor esofagului au primit puțină atenție din cauza nespecificității lor.

Un alt nume pentru această boală este "hepatomul malign". Un astfel de diagnostic se face în Europa de Vest cu o frecvență de 5-10 cazuri la 100 mii și în sudul Europei mai puțin de 5 cazuri la 100 mii. Cancerul hepatic este cel mai adesea detectat în China, unde se recomandă screening-ul unui focar endemic al acestei tumori pentru a detecta tumori.

Principalul marker în diagnosticul carcinomului hepatocelular este α-fetoproteina, care, în urma screening-ului, relevă tumori de dimensiuni mici, ceea ce contribuie la creșterea supraviețuirii postoperatorii la această categorie de pacienți. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că rolul a-FP în screening-ul adenocarcinomului hepatocelular nu a fost determinat prin studii randomizate prospective. Având în vedere detectarea foarte rară a acestor tumori în Europa de Vest, se consideră că screening-ul carcinomului hepatocelular nu este necesar. Cu toate acestea, începând cu 1986, sa recomandat o ultrasonografie hepatică la fiecare 6 luni și o determinare la fiecare 3 luni a concentrației de α-AF la pacienții pozitivi pentru antigenul de suprafață al hepatitei B, precum și cei care suferă de hepatită cronică activă sau ciroză hepatică. Se crede, de asemenea, că pacienții cu infecție persistentă, în special pacienții cu hepatită virală C, trebuie de asemenea considerați amenințați cu adenocarcinom hepatocelular. Se demonstrează că riscul de a dezvolta această tumoare în hepatita virală C și ciroza hepatică este de 100 de ori mai mare decât cel al persoanelor neinfectate.

Una dintre problemele importante cu utilizarea a-FP în diagnosticul diferențial al adenocarcinomului hepatocelular este hepatita și ciroza hepatică, în care crește și nivelul markerului tumoral. Prin urmare, separarea a-OP fucosilat de la a-OP normal prin legarea la lectine ajută la diagnosticarea diferențiată a bolilor de mai sus. Identificarea acestor fracțiuni α-OP ajută la diagnosticarea diferențiată a carcinomului hepatocelular. În plus, cu boli benigne, nivelul a-FP poate crește temporar, în timp ce cu carcinomul hepatocelular este constant crescut în serul de sânge. Prin urmare, determinarea a-OP de mai multe ori pe o perioadă de 2-3 săptămâni permite excluderea valorilor false-pozitive. În plus, un nou marker a apărut recent în diagnosticul de adenocarcinom hepatocelular - prothrombin des-gamma-carboy (DCP), cunoscut și ca PIVKA II (o proteină indusă de lipsa de vitamina K). Combinația acestui marker cu α-FP permite identificarea carcinomului hepatocelular în 86% și a tumorii solitare în 78,3%, iar în aceste cazuri unul dintre acești markeri va fi pozitiv.

4.4.4. NEFORMATELE SISTEMULUI DE REPRODUCERE PENTRU FEMEI

Neoplasmele genitale la femei reprezintă 15% din totalul tumorilor și sunt distribuite în funcție de rata lor de decădere în următoarea ordine: cancerul corpului uterului, ovarelor și colului uterin. Cu toate acestea, în structura mortalității, cancerul ovarian se situează pe primul loc, urmat de cancerul cervical și uterin. De exemplu, în SUA, sunt înregistrate anual 20 mii de cazuri noi de cancer ovarian și 12 mii de decese din această tumoare. Etiologia bolii este necunoscută, totuși anovulația, utilizarea anumitor contraceptive, precum și susceptibilitatea familială sunt considerate factori de risc.

Mai mult de 90% din tumorile ovariene sunt de natură epitelială, adică apar din epiteliul coelomic. Tumorile ovariene epiteliale sunt clasificate pe baza tipului de celule: seroase, mucoase, endometrioide, celule limpezi, epitelii amestecate, nediferentiate, scuamoase. Cel mai adesea, cancerul ovarian se dezvoltă din celulele seroase.

Cel mai bun marker pentru cancerul ovarian epitelial este mucin - CA 125. În timpul menstruației, nivelul markerului la femei poate crește până la 100 kU / l și mai mare. Nivelul CA 125 crește în aproape 80% dintre pacienții cu tumori ovariene epiteliale, totuși numai jumătate dintre pacienții cu cancer ovarian de stadiul I conform clasificării internaționale (FIGO) a acestei boli prezintă rate mari ale markerului tumoral. Sensibilitatea insuficientă în diagnosticarea timpurie, precum și detectarea valorilor ridicate ale CA 125 în diferite tumori benigne și alte adenocarcinoame, nu permit utilizarea acestui indicator ca marker pentru detectarea precoce a cancerului ovarian. Împreună cu nivelul altor markeri (α-OP, hCG, hCGb), nivelul CA 125 poate crește cu tumori din celulele celulelor germinale.

Prognosticul cancerului ovarian depinde în principal de stadiul bolii. Screeningul pentru CA 125 este insensibil și numai 50% dintre pacienții cu stadiul I al bolii au un nivel crescut de marker, motiv pentru care acest marker nu este recomandat pentru detectarea cazurilor sporadice ale bolii. Cu toate acestea, determinarea CA 125 în combinație cu examinarea manuală rectovaginală a organelor pelvine și ultrasonografia transvaginală poate fi importantă în depistarea precoce a cancerului ovarian.

Un studiu multicentric prospectiv al femeilor aflate în postmenopauză cu tumori în pelvisul mic și o comparație a ultrasonografiei transvaginală, examinarea manuală a organelor pelvine și determinarea valorii CA 125 (prag CA 125 35 kU / l) au arătat că diagnosticul a fost confirmat prin aceste metode la 77, 76 și respectiv 74%. În plus, utilizând analiza de regresie, sa arătat că, în comparație cu ultrasonografia, CA 125 este mai sensibil, dar valoarea diagnosticului este inferioară celei a unui studiu manual. Tumorile nu sunt detectate cu o combinație a rezultatelor negative ale celor trei metode. Determinarea nivelului de CA 125 înainte de intervenția chirurgicală poate determina medicul o cantitate posibilă de beneficii chirurgicale.

Se știe că factorii de prognostic tradițional la pacienții cu cancer ovarian sunt stadiul bolii, gradul de diferențiere și tipul histologic al tumorii, mărimea tumorii reziduale după intervenția chirurgicală cytoreductivă paliativă. În același timp, studiile multicentrice au arătat că nivelul de CA 125 în serul de pacienți după primul, al doilea și al treilea ciclu de chimioterapie este unul dintre cei mai importanți factori de prognostic precoce

el o recidivă a bolii. Un timp de înjumătățire plasmatică prin CA de 125 sau mai puțin de o reducere de 7 ori a nivelurilor markerilor tumorali în primele luni după tratament indică un rezultat slab. Studiile ulterioare au arătat că concentrația CA de 125> 70 kU / l înainte de al treilea ciclu de chimioterapie este cel mai important factor în prezicerea progresiei bolii în următoarele 12 luni.

CA 125 la monitorizarea pacienților cu cancer ovarian permite detectarea recurenței timpurii. Cu toate acestea, nu există date în literatură care să indice că detectarea în timp util a recurenței bolii poate îmbunătăți ratele de supraviețuire. O creștere a CA 125 indică o boală reziduală în 94,8% dintre cazuri, dar aproape jumătate dintre pacienții cu valori normale de marker au avut, de asemenea, o boală (noduri tumorale) în funcție de laparotomia "a doua privire". Nivelurile de CA 125 sunt crescute în serul de 25% dintre pacienții care au doar semne microscopice ale bolii și la 79% dintre pacienții al căror diametru al unei tumori recurente este mai mare de 1 cm în timpul laparotomiei.

Cancerul de sân

Cancerul de sân este una dintre principalele cauze de deces pentru femeile din țările Europei Occidentale, iar în timpul vieții unei femei, riscul acestei tumori este de 12,2%, iar riscul de a muri este de 3,6%. Există mulți factori care sunt asociați cu riscul de cancer mamar: factori genetici și familiali, factori hormonali (menarche precoce, menopauză precoce, sarcină târzie în primul rând), dietă, afecțiuni benigne ale sânului (asociate în principal cu hiperplazia atipică).

În prezent, un număr de markeri tumorali sunt cunoscuți pentru cancerul mamar: MIS-1 (CA 15-3), CEA, oncoproteine, citokeratine. Cele mai utilizate pe scară largă sunt CEA și CA 15-3. Există, de asemenea, alți membri ai familiei genei MIS-1: MSA, CA 519, BR27-29, BRMA. Toți au aceeași sensibilitate și specificitate, precum și SA 15-3. Prin urmare, utilizarea mai multor markeri nu adaugă imediat la informațiile obținute utilizând CA 15-3. Un număr de markeri, cum ar fi citokeratinele (TPA, TPS, CYFRA 21-1) și oncoproteinele solubile (c-erbB-2), sunt în prezent studiate intens și sunt supuse evaluării clinice.

Sensibilitatea markerilor tumorali la pacienții cu cancer de sân incipient este foarte scăzută (15-35%), astfel încât utilizarea lor în diagnostic

adesea dificil. Desigur, valorile scăzute ale markerilor nu exclud excluderea prezenței focarelor primare și metastatice. Pe de altă parte, nivelurile ridicate ale markerului la pacienții cu cancer de sân indică aproape complet prezența generalizării tumorilor și a metastazelor individuale.

Nivelurile ridicate de CEA, CA 15-3 și alți markeri ai familiei MIS-1 sunt în mod clar asociate cu stadiul cancerului de sân, dimensiunea tumorii și implicarea ganglionilor limfatici regionali în procesul tumoral. Dar nu este încă clar dacă acești markeri sunt factori prognostici independenți. Mai mult, nu se știe dacă utilizarea unui astfel de marker tumoral ca indicator al recidivei precoce a bolii va conduce la o creștere a supraviețuirii fără recădere și a supraviețuirii globale a pacientului.

În cazul tratamentului radical al cancerului de sân, determinările seriale ale CEA și CA 15-3 pot fi, de asemenea, prezentate în diagnosticul precoce al recăderii. Acești markeri tumorali se găsesc în 40-60% dintre pacienții cu cancer mamar recurent înainte de un răspuns pozitiv în funcție de rezultatele metodelor clinice, instrumentale și radiologice (radiografia toracică, ultrasonografia ficatului, scanarea scheletului) în intervalul 2-18 luni (medie de 5,2 luni). Determinarea dinamică a nivelurilor CEA și CA 15-3 este considerată a fi un test destul de sensibil în diagnosticarea timpurie a metastazelor osoase și hepatice și, în plus, reduce frecvența pacienților cu proceduri de diagnosticare izotopică și radioizotopică.

Markerii de țesut în cancerul mamar

Spre deosebire de markerii clasici ai tumorii, determinați în ser, markerii celulari sau de țesut sunt tipăriți direct în țesutul tumoral. Cele mai multe dintre ele caracterizează anumite trăsături biologice ale unei tumori, specificul comportamentului și al reglementării sale, de exemplu, sensibilitatea hormonală sau tendința la invazie și metastază. Pentru anumiți markeri moleculari, nu a fost încă stabilită o funcție biologică specifică. Principala semnificație a acestor markeri constă în faptul că caracterizează caracteristicile biologice ale fiecărei tumori specifice și ajută la predicția și individualizarea tratamentului medicamentos al bolii.

În fila. 4.10 prezintă indicatori biologici semnificativi care sunt markeri de țesut activi sau potențiali ai cancerului de sân.

Tabelul 4.10. Principalele grupe de markeri prognostici de țesut / celular pentru cancerul de sân

În cazul general, definiția unui marker molecular în cancerul mamar poate avea trei rezultate practice: 1) identificarea în rândul pacienților cu stadii incipiente a grupurilor de risc pentru cancer care necesită tratament suplimentar, precum și a celor care nu fac obiectul terapiei adjuvante; 2) determinarea sensibilității la anumite tipuri de terapie și individualizarea schemelor de tratament adjuvant al pacienților cu un proces comun; 3) dezvoltarea de noi medicamente.

Receptorii hormonilor steroizi, în principal receptorii de estrogen (ER), au fost printre primii indicatori incluși în practica de tratare a indicatorilor de cancer mamar legați de categoria markerilor celulari. Oarecum mai târziu, pe lângă acestea, au fost identificați și receptorii receptorului progesteron (RP).

Prezența ER în tumora mamară primară indică sensibilitatea sa potențială la măsurile terapeutice care vizează eliminarea sursei de estrogeni din organism sau pentru a contracara efectele lor (ovariectomie, utilizarea antiestrogenelor).

RP este de interes ca marker molecular al cancerului de sân, nu numai pentru că este primul element al răspunsului celulei la progestine, determinând sensibilitatea la medicamentele corespunzătoare, dar și pentru că sinteza sa în celulele cancerului mamar este indusă de estrogeni. Astfel, prezența RP poate indica activitatea funcțională a ER.

În prezent, diferite clinici și laboratoare utilizează trei metode relativ echivalente pentru determinarea stării receptorilor de cancer mamar: radioligand - evaluarea capacității de legare a receptorilor în citosolul tumorilor; test imunologic enzimatic - determinarea concentrației proteinei receptorului imunoreactiv în aceleași citosoli; colorarea specifică imunohistochimică a secțiunilor tumorale care utilizează anticorpi la proteinele receptorilor. Avantajul primelor două metode este cantitativ, permițând obiectivizarea criteriilor de evaluare a statutului receptorului. Metoda de radioligand face, de asemenea, posibilă evaluarea activității funcționale a receptorului la una dintre primele etape ale interacțiunii sale cu hormonul, ceea ce face ca predicția sensibilității hormonilor să fie mai fiabilă decât în ​​determinarea proteinelor imunoreactive.

Pe de altă parte, deși metoda imunohistochimică este semi-cantitativă în natură, ea are un merit important, și anume, atunci când se utilizează secțiuni de colorare,

pentru a determina apartenența receptorilor la celulele tumorale. Atunci când se utilizează metode biochimice, această posibilitate este absentă. În plus, această metodă vă permite să lucrați cu materiale de arhivă - blocuri de parafină și chiar și ochelari gata făcuți, ceea ce îl face singura opțiune posibilă atunci când nevoia de cercetare asupra receptorilor de hormoni steroizi a apărut sau a fost realizată mult timp după operație.

Se știe că varianta dependentă de hormon al cancerului de sân, atunci când ambele sau cel puțin unul dintre receptorii hormonului steroid este tipărită, se caracterizează printr-un curs favorabil, iar perioada postoperatorie la acești pacienți este mai bună decât în ​​cazul tumorilor cu receptor negativ. Cu toate acestea, în activitatea clinică practică, rezultatele determinării receptorilor de hormoni steroizi sunt folosiți în principal în selecția pacienților sensibili la terapia endocrină.

Factori de creștere a receptorilor. Acest grup include și ei înșiși factorii de creștere - proteinele și polipeptidele mici produse de celulele tumorale și alte componente ale țesutului tumoral (fibroblaste, macrofage și limfocite care infiltrează tumora, celule endoteliale) și stimularea creșterii celulelor de producție (mecanism autocrin) sau a celulelor vecine mecanism).

Diverse factori de creștere sunt implicați în reglementarea autocrină și paracrină a proliferării celulelor cancerului de sân: peptidele din grupul EGF (factorul de creștere transformant α, amfiregulină etc.) care interacționează cu receptorul comun, factorii de creștere asemănători insulinei (IGF), somatostatina etc. găsite în tumori la pacienții cu cancer mamar. Prezența în tumora glandei mamare a EGFR, în special în absența receptorilor de hormoni steroizi, indică un prognostic nefavorabil al bolii chiar și în stadiile incipiente și rezistența la terapia endocrină. Există dovezi că prezența receptorilor IGF și a receptorilor somatostatinei indică o prognoză mai favorabilă a cancerului de sân.

Cu toate acestea, datorită ambiguității rezultatelor obținute de diferiți autori, niciunul dintre indicatorii care caracterizează sensibilitatea cancerului de sân la autori și regulatorii paracrine nu a intrat încă în practica clinică de rutină, cum ar fi studiul nivelului receptorilor de hormoni steroizi. Se poate de asteptat totuși că, în viitorul apropiat, interesul pentru studiul EGFR la cancerul mamar va crește din nou, datorită faptului că deja în stadiul clinic

au fost eliberate studii, medicamente care acționează în mod specific asupra EGFR, anticorpi monoclonali ai receptorului și inhibitori ai EGFR tirozin kinazei interne, care implementează prima etapă a transmisiei semnalului mitogen.

Trebuie remarcat faptul că până în prezent, "standardul de aur" din studiul difracției cu raze X este considerat a fi determinarea radioligandului în fracția de membrană a țesuturilor utilizând EGF marcat cu 125 I și separarea ulterioară a hidroxil-apatitei.

Unele succese în domeniul utilizării practice a markerilor asociate cu reglementarea REFR dependentă de creșterea cancerului mamar au fost deja realizate după apariția medicamentului Herceptin, anticorp umanizat la HER2 / neu, unul dintre receptorii familiei ErbB, la care face parte REFR.

Familia de receptori ai tirozin kinazei - produse ale grupului de oncogene c-erbB, care include patru receptori transmembranari cu structură similară, REFR (ErbB-1), ErbB-2 (HER2 / neu), ErbB-3 (HER3) și ErbB- ) este unul dintre cele mai importante sisteme de reglementare pentru transmisia de semnale mitogene.

În plus față de structură, familia de receptori ErbB diferă în specificitate și afinitate relativă pentru diferiți liganzi obișnuiți. Trăsătura principală a tuturor receptorilor tirosin kinazici este localizarea transmembranară și necesitatea de a interacționa cu ligandul corespunzător (factor de activare) pentru realizarea activității kinazei și a efectelor biologice ulterioare. După activare ca urmare a legării ligandului și a dimerizării, tirozin kinaza receptor intern este activată și dobândește capacitatea de a fosforila atât receptorul în sine cât și alte proteine ​​celulare implicate în transmiterea semnalului mitogen. Receptorii familiei ErbB pot forma atât homo- și heterodimeri, cât și în multe cazuri heterostructurile cu participarea receptorului HER2 / neu, care nu are ligand propriu, sunt cele mai active.

Astfel, HER2 / neu - este un reprezentant unic al acestei familii de transmembranare tirozin kinaze au fost fără propriile lor ligand și nu interacționează cu oricare dintre factorii de creștere cunoscuți care activează receptori înrudiți, acesta este totuși un element cheie al transmisiei semnalelor mitogene EFR- peptide similare și este necesară pentru funcționarea cu succes a întregului sistem.

În ceea ce privește semnificația de prognostic a supraexpresia sau amplificarea genei c-erbB-2, în ciuda materialul gigantic (până în prezent în diferite laboratoare din întreaga lume au examinat deja mai mult de 12.000 de pacienti cu cancer de san), nici un consens cu privire la valoarea predictivă a HER2 / neu încă. Unii autori au observat efectul advers asupra supraviețuirii fără recidivă a pacienților cu cancer de sân, fără metastaze la nivelul ganglionilor limfatici, alți cercetători nu găsesc o relație de încredere între acești indicatori. Datele publicate indică faptul că tumorile cu o gena HER2 / neu amplificată nu răspund bine la terapia hormonală, dar sunt sensibile la chimioterapia ulterioară. În prezent, se consideră, de asemenea, că pacienții cu tumori HER2 / neu-pozitive ar trebui să fie recomandați regimuri de chimioterapie mai intense decât pacienții cu tumori care nu au o expresie crescută a acestei oncogene.

Sistemul de activare a plasminogenului. Abilitatea de metastasizare și de invazie este una din proprietățile fundamentale ale tumorilor maligne, cel mai important mecanism al căruia este distrugerea membranei bazale învecinate și a matricei extracelulare de către proteaze asociate tumorilor. Aceste proteaze sunt, de asemenea, implicate în neoangiogeneza, contribuind la proliferarea de noi vase de sânge în tumoare.

Cascada proteolitică a activării plasminelor în țesutul tumoral ocupă un loc central. Se crede că plasmina, care este capabil să reducă nivelul de glicoproteine ​​matricei extracelulare și activa unele proteaza prometallo, de exemplu, colagenază tip IV joacă un rol esențial atât în ​​diseminarea locală a tumorii și formarea de metastaze în organe și țesuturi îndepărtate. Într-un lant multiplu de proteaze care conduce la distrugerea matricei extracelulare, activatorul de plasminogen de tip urokinază (uPA) ocupă o poziție cheie. Receptorul uPA situat pe suprafața celulară joacă de asemenea un rol important, deoarece capacitatea uPA de a activa plasminogenul crește atunci când se leagă de acesta. În general, procesul de formare a plasminelor este o amplificare ciclică reglată printr-un mecanism de feedback.

În plus față de uPA, un activator de tip țesut (tPA) este, de asemenea, implicat în activarea plasminogenului, dar rolul său în dezvoltarea tumorilor pare a fi opus și reduce la distrugerea celulelor tumorale.

celule și protecția țesuturilor înconjurătoare. Activitatea IRA și tPA este inhibată de doi inhibitori de proteină aparținând familiei de serpini, PAI-1 și PAI-2. Pe baza datelor experimentale și clinice, în timpul creșterii tumorale, doi inhibitori ai activatorilor de plasminogen joacă un rol diferit: PAI-1 protejează celulele tumorale de auto-distrugere și PAI-2 inhibă procesele proteolitice în matricea extracelulară.

Diferitele componente ale sistemului de activare a plasminogenului din țesutul mamar pot fi localizate atât pe celulele tumorale, cât și pe fibroblastele stromale, limfocitele și macrofagele și celulele endoteliale care infiltraază tumora. În acest sens, putem presupune că procesul de activare a plasminogenului este în primul rând paracrin.

Nivelul de exprimare și raportul componentelor sistemului activator de plasminogen în țesutul tumoral poate servi ca un indicator al activității tumorii metastatice și invazive, fiind factorul biologic, prin urmare, important în prognosticul tumorilor maligne sau masura a riscului de tumori maligne în neoplasme benigne. În plus, suprimarea activării plasminogenului de tip urokinază la diferite niveluri poate deveni una din abordările dezvoltării unor noi tipuri de terapie antimetastatică, pentru care este necesară utilizarea clinică pentru identificarea grupurilor de pacienți potențial sensibili la un astfel de tratament. Dezvoltarea unor astfel de medicamente este deja destul de activă desfășurată în laboratoare experimentale și în companii farmaceutice, ceea ce face ca studiul proteinelor țintă în tumorile umane să fie deosebit de relevant.

Metoda cea mai adecvată pentru evaluarea nivelului de exprimare al componentelor sistemului de activare a plasminogenului este în prezent considerată a fi testul imunologic enzimatic cantitativ pentru determinarea concentrației acestora în citosoli ai țesuturilor. Din păcate, pragurile uniforme nu au fost încă stabilite, deși cercetările internaționale de cooperare se desfășoară deja în această direcție.

Factorul de creștere endotelial vascular. În ultimii ani, o atenție deosebită a fost acordată problemei neoangiogenezei - formării de vase noi de sânge - în cazul tumorilor maligne. Spre deosebire de vasculogeneza, angiogeneza este procesul de ramificare a proceselor capilare noi de la vasele de sange existente. Faptul că o tumoare nu se poate dezvolta și crește fără formarea

are o rețea extinsă de capilare care furnizează celulelor oxigen și nutrienți. Studiul mecanismelor moleculare ale angiogenezei a făcut posibilă trecerea de la evaluarea microscopică a densității vasculare în țesutul tumoral la studiul moleculelor specifice implicate în reglarea formării și creșterii unor noi vase. Cel mai important regulator pozitiv al angiogenezei este, fără îndoială, VEGF, numit și factor de permeabilitate vasculară. Unicitatea acestui factor constă în faptul că, spre deosebire de toți ceilalți factori de creștere, este mitogen doar în raport cu celulele endoteliale. Sa demonstrat că VEGF joacă un rol cheie în neoangiogeneza în cancerul de sân.

Rezultatele unui număr de studii clinice retrospective publicate recent arată că expresia VEGF în cancerul mamar pare să fie esențială pentru prognosticul bolii și, de asemenea, afectează sensibilitatea tumorilor la tratamentul hormonal și de droguri. Ero nivelul ridicat indică un prognostic proastă atât pentru cancerul de sân timpuriu cât și comun. În plus, noi medicamente cu proprietăți antiangiogene sunt dezvoltate și cercetate în mod activ, iar evaluarea activității angiogenezei dependente de VEGF poate constitui baza pentru utilizarea lor specifică.

Cancerul de col uterin

Aproape peste tot în lume, cancerul de col uterin după cancerul de sân este a doua cauză cea mai comună de deces din cauza bolilor tumorale. Principalii factori de risc pentru această boală sunt socio-economice, căsătoria timpurie, un număr mare de parteneri sexuali, precum și infecțiile cauzate de papilomavirusul uman (HPV) (tipurile 16, 18, 31 și 45). Indicatorii de supraviețuire de 5 ani pentru această boală sunt de aproximativ 70%. Cu toate acestea, dacă un neoplasm este detectat într-un stadiu incipient, rata de supraviețuire de 5 ani crește până la 90%. Trebuie remarcat că 90% din tumorile cervicale sunt carcinom cu celule scuamoase, de alte tipuri histologice, adenocarcinom și carcinom cu celule scuamoase. Sarcoamele sau cancerul neuroendocrin sunt foarte rar descoperite.

În diagnosticul de carcinom cu celule scuamoase a colului uterin se utilizează ca marker tumoral antigenul SCCA - o proteină (greutate moleculară de 48 kD) cu o omologie puternică a familiei de inhibitori de protează, așa-numitele serpine. Sensibilitatea metodei la stadiul I al bolii este mai mică de 30%, iar în stadiul IV - 90%. totuși

Expresia SCCA poate crește și în cazul altor tumori ale celulelor scuamoase (cancer pulmonar, tumori la cap și gât, cancere esofagiene și vaginale), tumori benigne ale pielii (psoriazis, eczeme), plămâni (sarcoidoză), ficat și rinichi. Acest marker tumoral nu este utilizat în screening-ul.

Pentru screening-ul cancerului de col uterin la nivel mondial oferite de program Papanicolaou, metode de diagnostic instrumentale si morfologice care pot diagnostica cancerul preinvazive: carcinom in situ (CIS) și neoplazie cervicală intraepitelială (CIN). Dezvoltarea acestor procese în decurs de 10-15 ani poate precede cancerul de col uterin. În diagnosticul stadiilor incipiente, nu se utilizează SCCA, deoarece nivelul markerului tumoral depinde de volumul tumorii primare, etapa și implicarea ganglionilor limfatici în procesul tumoral. Nivelurile ridicate de SSCA înainte de tratament pot fi un factor independent în evaluarea leziunii metastatice a ganglionilor limfatici regionali.

Valorile ridicate ale markerului înainte de tratament indică un prognostic slab la pacienții cu carcinom cu celule scuamoase ale colului uterin. Unele studii au arătat că SCCA poate fi folosit ca un factor de prognostic independent în cancerul de col uterin. În adenocarcinoamele cervicale, CA 125 este mai util ca factor de prognostic, dar nu este SCCA.

Markerul SCCA este determinat să detecteze recidivarea precoce a carcinomului cu celule scuamoase cervicale, precum și monitorizarea înainte de terapia neoadjuvantă și înainte de terapia tumorală recurentă. În aceste cazuri, corelația este de 80%, ceea ce are o importanță clinică semnificativă în selectarea pacienților pentru radioterapia ulterioară sau pentru tratamentul chirurgical.

Cancerul endometrial reprezintă 50% din toate tumorile maligne ale tractului urogenital la femei, iar în 80% din cazuri se găsește în timpul examinării uterului. Supraviețuirea în stadiul I este de 80%, la IV - 10%. În 60-80% din cazuri, tumorile au structură adenocarcinomică.

Cel mai adesea, cancerul endometrului mărește markerul tumoral CA 125: în stadiul bolii până la 22%, iar în stadiul III-IV - până la 80%, nivelul markerului este mai mare de 35 kU / l. Nu există marker tumoral pentru screening-ul pentru depistarea precoce a cancerului endometrial. Cercetarea morfologică este considerată o metodă tradițională.

diagnosticarea cancerului endometrial și probele de țesut obținute după chiuretajul membranei mucoase a uterului.

În monitorizarea cancerului endometrial, CA 125 este considerat cel mai bun marker. La 60% dintre pacienții cu recidivă tumorală precoce, sa constatat o creștere a serului de CA 125.

4.4.5. CANCERUL CANCERULUI

În țările dezvoltate economic, populația masculină de neoplasme maligne de cancer pulmonar este de 21% în structura mortalității totale. Cancerul pulmonar este un prototip al unei tumori induse de carcinogeni chimici. Sa constatat o relație strânsă între dezvoltarea cancerului pulmonar și fumatul, dar nu toți fumătorii dezvoltă cancer, ci doar 5-10%, ceea ce indică rolul important al predispoziției genetice la acești pacienți. În aproape 50% din cazuri, tratamentul chirurgical poate fi recomandat în timpul diagnosticului inițial, dar numai în 70% din ele tumoarea este rezecabilă.

Principalele tipuri histologice ale cancerului pulmonar sunt: ​​celulă scuamoasă (PRL), adenocarcinom, carcinom cu celule mari și cancer pulmonar cu celule mici (CMR). Trebuie remarcat faptul că LMR diferă de alte tipuri histologice de tumori pulmonare prin caracteristicile cursului său clinic. Prin urmare, toate tumorile pulmonare maligne sunt împărțite în SCLC și non-cancer pulmonar cu celule mici (NSCLC), care fac parte dintr-un grup heterogen de tumori.

La cancerul pulmonar, se studiază cel mai frecvent următorii markeri: enolaza specifică neuronului (HCE), CEA, fragmentul citokeratin 19 (CYFRA 21-1), antigenul cancerului scuamos (SCC), CA 125, antigenul polipeptidic tisular (TPA).

Enolaza specifică neuronului a fost întâi descoperită în neuronii cerebrali și în sistemul nervos periferic. HSE este o izoenzimă a enolazei enzimei glicolitice citoplasmatice (hidrolaza 2-fosfo-D-glicerat, EC 4.2.1.11) și constă din două lanțuri polipeptidice aproape identice de tip γ, greutatea moleculară a fiecăruia este de 39000 D. În creier, - un dimer de la subunitățile de tip a și o izoenzima hib hib, care au o afinitate similară cu substratul - acidul 2-fosfogliceric. O enolază care conține această subunitate γ (α-γ și γ-γ) se numește HCE. Izoformele pot fi sintetizate prin celulele creierului glial, precum și prin majoritatea celulelor somatice.

țesuturi. Enzima în sine este sintetizată în neuronii centrali și periferici și tumorile maligne de origine neuroectodermică (SCR, neuroblastoame, carcinoide intestinale).

Se demonstrează că limita superioară a HSE la persoanele sănătoase este de 12,5 ng / ml. Având în vedere totuși că concentrațiile de până la 20 ng / ml

și mai mult și poate să apară în afecțiunile pulmonare benigne, pentru diagnosticul clinic este preferabil un nivel mai ridicat al valorii markerului prag (> 25 ng / ml). O creștere a activității HCE în ser a fost detectată în 40-70% din populația primară

pacienții cu IRL și la 83-98% dintre pacienții cu stadiul comun al bolii.

Conform datelor furnizate de Centrul de Cancer Memorial Sloan Kettering (SUA), frecvența creșterii activității HCE în serul pacienților cu SCR depinde de prevalența procesului tumoral: în stadiul I-II, sensibilitatea testului este de 39%, în stadiul III-IV - 87%. Trebuie remarcat faptul că, în analiza semnificației diagnostice, mulți autori identifică o specificitate relativ ridicată în comparație cu alți markeri. Astfel, activitatea în emfizem a crescut doar în cazuri excepționale, spre deosebire de concentrația de CEA a crescut în 7-36% din observații. Rezultatele cercetării indică faptul că HCE este destul de aplicabil ca marker tumoral de alegere, atât în ​​diagnosticul diferențial, cât și în monitorizarea eficacității terapiei pentru LMR.

În același timp, sa constatat o creștere a activității HCE în serul pacienților cu tuberculoză (27,3%), precum și la pacienții infectați cu virusul HIV, comparativ cu cei neinfectați. Pacienții cu infiltrate alveolare sau focare interstițiale în plămâni au prezentat, de asemenea, valori semnificative ale valorilor HCE în ser. Se crede că o creștere a HSE serică la pacienții cu boli pulmonare benigne este asociată cu hipoxia locală. Rezultatele prezentate trebuie luate în considerare la analiza HCE la pacienții cu cancer pulmonar și la procesele pulmonare obstructive.

Trebuie remarcat faptul că, având în vedere eterogenitatea semnificativă a cancerului pulmonar, în special varianta cu celule mici, este posibil să se observe semnificația semnificativă de diagnostic și prognostice a HCE în comparație cu alte markeri tumorali.

Antigenul cancero-embrionic, reprezentat de o glicoproteină cu o masă moleculară de aproximativ 180 kD, aparține, de asemenea, grupului

antigene oncofetale, sintetizate și secretate de celulele intestinale ale embrionului și fătului, precum și unele tumori maligne (cancer mamar, stomac, plămân). Pentru prima dată CEA a fost descoperită la pacienții cu cancer de colon. În prezent, compuși asemănători CEA au fost, de asemenea, detectați pe membranele celulare în țesuturi ne-embrionare și non-canceroase. Există toate motivele să credem că ficatul este principalul sit metabolic al CEA. Nivelul de CEA din serul de sânge este crescut în 40-80% dintre pacienții cu neoplasme maligne de origine endodermică, în 20-30% cu alte forme de cancer și în 10-20% cu tumori benigne. Cea mai mare sensibilitate la CEA și cele mai mari concentrații ale markerului au fost găsite în adenocarcinom și cancer pulmonar cu celule mari.

Antigenul carcinomului scuamos seric este o proteină cu o masă moleculară de 48 kDa, care este similară cu serpini (inhibitori de protează). Markerul este utilizat în diagnosticul carcinomului cu celule scuamoase în diferite organe (cancer de col uterin, esofag, plămân, cap și gât). Mai mult de 70% dintre pacienții cu PRL au nivele ridicate. Totuși, numai în 26,1% din nivelul markerului tumoral crește serul cu adenocarcinom al plămânului și nu este detectat cu SCR. La 87,8% dintre pacienții cu recidiva precoce a PRL, se observă un nivel ridicat de CSC seric. Identificarea expresiei SCC într-un studiu imunohistochimic al tumorilor pulmonare este de mare importanță practică.

Antigenul polipeptidic de țesut este un amestec polidispers de citokeratine 8, 18 și 19 (greutate moleculară de la 20 la 45 kD), care poate polimeriza în soluție pentru a forma oligomeri. Activitatea TPA depinde de secvența de aminoacizi și de poziția restului de arginină. Se găsește în mod obișnuit în concentrații mari în țesuturile placentare și fetale. TPA este localizat pe membrana plasmatică și reticulul endoplasmatic al celulelor tumorale, este produs de celule proliferative și eliberat spontan în mediul înconjurător. TPA se găsește în aproape toate tumorile maligne.

Fragmentul citokeratinei 19. Semnificația citokeratinei pentru diferențierea țesutului fiziologic și patologic a fost mult timp cunoscută în histopatologie. Cytokeratinele sunt proteine ​​celulare insolubile, mai mult de 20 dintre acestea fiind acum bine caracterizate cu anticorpi monoclonali. În contrast

din întreaga moleculă, fragmentele de citokeratină sunt solubile în ser. În testul pentru markerul tumoral CYFRA 21-1, două tipuri de anticorpi monoclonali (Ks 19.1 și BM 19.21) sunt utilizați pentru a detecta un fragment de citokeratin 19 cu o masă moleculară de 30 kD. Limita superioară a valorilor normale la persoanele sănătoase este de 2,3 ng / ml. Testul CYFRA 21-1 are o specificitate bună pentru bolile pulmonare benigne, pragul fiind de 3,3 ng / ml. Marcatorul are o sensibilitate ridicată la diagnosticarea NSCLC.

Nu se asociază CYFRA 21-1 cu fumatul. Sa demonstrat că nivelul de CYFRA 21-1 este același în serul pacienților cu boli pulmonare non-maligne, SCLC și în grupul martor. În același timp, s-au observat valori semnificativ mai mari ale CYFRA 21-1 la pacienții cu NSCLC, adenocarcinom și PRL. Datele prezentate au confirmat sensibilitatea și specificitatea ridicată a CYFRA 21-1 în diagnosticul diferențial dintre bolile pulmonare maligne și non-maligne, precum și între LMR și NSCLC. Pacienții cu metastaze la nivelul ganglionilor limfatici N2 și N3 au cel mai înalt nivel de CYFRA 21-1 în ser (5,6 ng / ml) (limite de fluctuație 3,2-11,5 ng / ml) în comparație cu pacienții cu N0 și N1 (3,9-10 ng / ml) (testul U de Mann-Whitney; p = 0,0373).

La toate tipurile de cancer pulmonar, CYFRA 21-1 are cea mai mare sensibilitate (57,7%) comparativ cu CEA (45,3%) și SCC (22,6%). Deși combinația dintre CYFRA 21-1 și CEA pentru diagnosticul NSCLC, sensibilitatea și precizia sunt crescute la 75,4 și respectiv 78,1%, dar specificitatea scade la 86,5%.

Cercetătorii japonezi (Universitatea din Tsukuba) propun să utilizeze determinarea nivelului de CYFRA 21-1 în lichidul pleural în plus față de examinarea citologică pentru a îmbunătăți diagnosticul și diagnosticul diferențial al cancerului pulmonar. Acest lucru se datorează faptului că în cazul pacienților cu cancer pulmonar (84,5 ng / ml în medie) a fost detectată o creștere semnificativă a markerului în cazul lichidului pleural în comparație cu pacienții cu tumori benigne (13,9 ng / ml). În plus, nivelul CYFRA 21-1 în lichidul pleural al pacienților cu PRL este semnificativ diferit de cel din pneumonie, în timp ce CEA nu dezvăluie astfel de diferențe.

La determinarea CYFRA 21-1, trebuie să fim conștienți de posibila creștere a nivelului până la 10 ng / ml în cazul bolilor hepatice benigne progresive și mai ales în insuficiența renală. Contaminarea eșantionului cu elemente de salivă poate, de asemenea

duce la o creștere semnificativă a valorii CYFRA 21-1. În acest caz, rezultatul nu afectează sexul, vârsta, fumatul și sarcina. Studiile privind toate tipurile de tumori solide au arătat că CYFRA 21-1 este un marker eficient pentru NSCLC și PRL.

În concluzie, să luăm în considerare câteva trăsături ale utilizării în clinică a markerilor de creștere malignă pe baza exemplului cancerului pulmonar.

În primul rând, nu trebuie să utilizați toți markerii de mai sus în screening-ul pentru cancer pulmonar asimptomatic sau la pacienții cu risc crescut de a dezvolta acest tip de tumori. Diagnosticul primar și tratamentul primar al pacienților cu cancer pulmonar se bazează pe metode clinice și instrumentale de examinare (clinice, endoscopice, radiografice, constatări intraoperatorii).

În plus, markerul NSE trebuie considerat extrem de important în diagnosticul imunohistochimic al unei variante tumorale. Adesea, numai determinarea HCE în ser ajută la confirmarea diagnosticului de SCLC.

O concentrație serică de SCC de> 2 mg / l indică o probabilitate de 95% de a detecta NSCLC și 80% din cancerul pulmonar cu celule scuamoase.

La nivelurile CA 125 peste 100 U / ml și CEA peste 10 mg / l, ar trebui sugerat un adenocarcinom sau un cancer pulmonar cu celule mari.

În cele din urmă, deși adesea concentrația serică CYFRA 21-1, TPA, HCE, CEA arată prezența unei tumori, nu este observată

o relație puternică între producția de markeri tumorali și varianta histologică a unei tumori pulmonare. În cele mai multe cazuri, un nivel ridicat în acest caz indică prevalența procesului tumoral și, prin urmare, prognosticul ar trebui să fie dezamăgitor. Cu toate acestea, valorile scăzute și medii ale acestor markeri nu permit niciodată eliminarea completă a oricărei variante a tumorii sau progresia bolii.

În ciuda tuturor limitărilor de mai sus, markerii tumorali în diagnosticul primar al cancerului pulmonar pot fi importanți în următoarele situații.

Mai întâi, antigenele asociate tumorilor exprimate în timpul diagnosticului inițial trebuie utilizate în monitorizarea unui pacient dat. CYFRA 21-1, REA și CA 125 sunt factori prognostici semnificativi în NSCLC și HCE în LMR.

În al doilea rând, o scădere a nivelului markerilor tumorali în perioada postoperatorie (

2-3 zile pentru CEA, 1 zi pentru NSE, câteva ore

pentru CYFRA 21-1) oferă medicului informații utile despre natura radicală a intervenției chirurgicale și a eficacității terapiei și, prin urmare, despre un prognostic bun. Pe de altă parte, scăderea lentă a nivelului markerului din serul de sânge indică non-dicalitatea operației efectuate și sugerează prezența focarelor reziduale ale tumorii.

În al treilea rând, o creștere treptată a markerului tumoral poate fi primul semn al recăderii bolii. O astfel de creștere poate fi detectată cu 12 luni înainte de semnele clinice de recădere. Pentru cancerul pulmonar, HCE poate servi drept criteriu pentru diagnosticul diferențial al diferitelor tipuri histologice ale unei tumori, în special în cazurile în care nu este posibilă efectuarea unei biopsii și confirmarea tipului de tumoare cu date morfologice.

4.5. DIAGNOSTICUL GENETIC MOLECULAR

Sarcina principală a diagnosticării moleculare moderne (MHD, diagnosticarea ADN) este detectarea anomaliilor ereditare pentru utilizarea ulterioară în diagnostic, făcând o prognoză și alegerea unei strategii de tratament pentru multe boli. În același timp, MHD este considerată mult mai amplă decât analizarea pur și simplu a secvenței ADN-ului genomic uman, deoarece aproape întotdeauna informații suplimentare despre boala ereditară pot fi obținute și prin analizarea stării cromozomilor înșiși, a ARN-ului, a proteinelor și a metaboliților.

Ca și alte metode de biochimie clinică, testarea genetică este utilizată pentru diagnosticul diferențial al bolilor. Într-o serie de boli, de exemplu, în forme ereditare de cancer sau "erori metabolice", detectarea mutațiilor devine un criteriu de diagnostic la fel de important ca simptomele clinice. Cu toate acestea, bineînțeles, principalul avantaj al diagnosticării ADN-ului este capacitatea de a determina susceptibilitatea la o anumită boală în stadiul presimptomatic. În unele cazuri, acest lucru face posibilă prevenirea dezvoltării bolii însăși prin intervenție chirurgicală, terapie medicamentoasă sau schimbarea stilului de viață al pacientului. În plus, testarea ADN prenatal poate detecta moștenirea genelor patologice și, în consecință, poate determina indicațiile pentru întreruperea artificială a sarcinii.

Este necesar să se menționeze o direcție promițătoare a MHD ca farmacogenetică. Testare exactă a genotipului pacientului permite evaluarea genelor direct legate de absorbție, metabolism și acțiune medicamentoasă, adică există o adevărată oportunitate de a identifica pacienții care sunt deosebit de sensibili la un anumit medicament și de a evita complicațiile datorate intoleranței la acest medicament în timpul tratamentului. În unele cazuri, genotiparea vă permite de asemenea să alegeți medicamentul cel mai potrivit. Deja, este sigur să spunem că, pe măsură ce se dezvoltă farmacogenetica, terapia medicamentoasă se va baza din ce în ce mai mult pe analiza genotipului pacientului.

Astfel, utilizarea MHD în practica clinică oferă oportunități ample nu numai pentru diagnosticarea și evaluarea riscului genetic al bolilor, ci și pentru selectarea terapiei individuale de medicamente. Se speră că dezvoltarea activă a geneticii moleculare umane va pune diagnosticul de ADN la egalitate cu astfel de instrumente indispensabile în arsenalul unui medic biochimist, cum ar fi, de exemplu, metode pentru determinarea activității enzimelor din sânge.

4.5.1. TIPURI DE REBUILDERE GENETICĂ

În populație există de obicei mai multe variante (alele) ale fiecărei gene. Dacă frecvența acestor variante este destul de ridicată și nu poate fi explicată prin apariția accidentală a mutațiilor identice în diferite familii, atunci vorbim despre un polimorfism al unui anumit locus.

Variante mai rare de gene sunt denumite mutații. Care este limita dintre polimorfism și mutații? Se consideră că polimorfismul include variante ale genelor găsite mai mult în forma heterozygioasă și mutații mai puțin decât în ​​1% din populație. Cu toate acestea, în practică, mutanții sunt adesea numiți alele care predispun la o anumită patologie, chiar dacă frecvența lor în populație este mai mare de 1%. Mai jos sunt prezentate tipurile de mutații care pot duce la modificări patologice.

• Mutațiile Missense sau substituția nucleotidică sunt cele mai frecvente tipuri de mutații. Înlocuirea nucleotidelor în unele poziții de codon nu conduce la înlocuirea aminoacidului codificat; astfel de mutații sunt numite silențioase sau sinonime. Când aminoacizile codificate se modifică ca rezultat al unei mutații de tip missense, funcția proteinei se schimbă adesea. Conservarea funcției proteinei este observată dacă

aminoacidul derivat din codonul mutant aparține aceleiași clase structurale ca și aminoacidul normal. Substituțiile cu un singur nucleu au cel mai mare efect asupra proteinei, ducând la formarea unui codon stop (mutații nonsens). ARNm trunchiat și proteinele sunt deseori inactive și se degradează rapid.

• Ștergeri și inserări. Astfel de mutații variază în lungime de la una la milioane de nucleotide și, prin urmare, se numesc micro- și macro-deleții (inserții). În mod evident, macromutările afectează segmente cromozomiale foarte mari (de la 10 milioane de perechi de baze), adică devine posibil să le detectăm utilizând analize citogenetice. Micromutațiile afectează o cantitate mică de nucleotide și se folosesc metode de analiză a secvenței nucleotidice a ADN pentru a le găsi. Inserțiile și ștergerile mici nu pot afecta funcția proteinei codificate. Consecințele fatale sunt de obicei observate atunci când numărul de nucleotide de inserție / deleție nu este un multiplu de trei. Atunci când se întâmplă acest lucru, este sintetizat schimbarea cadrului de citire și o secvență de aminoacizi fără sens. Cel mai adesea, este foarte rapid întrerupt de formarea unui nou codon de stop. Un exemplu clasic al efectului unei schimbări de cadre asupra efectelor unei ștergeri sunt două boli asociate - distrofia musculară Duchenne și Becker. Ambele sunt cauzate de mutații în gena dystrophin, iar 2/3 din aceste mutații sunt în ambele boli de deleție. Distrofia musculară a lui Becker este mult mai ușoară decât Duchenne, dar această diferență nu este legată de dimensiunea ștergerilor. Motivul diferențelor este că în majoritatea cazurilor detectate de miodistrofie Duchenne, ștergerile duc la o schimbare în cadrul de citire și, ca urmare, dystrophinul încetează să se formeze complet, în timp ce cu miodistrofia lui Becker, distrofina mutantă reține o anumită activitate.

• În unele cazuri, mutațiile afectează regiunile non-codificatoare ale ADN care sunt implicate în inițierea transcripției unei gene date sau splicingul ARNm. Astfel de modificări pot duce, de asemenea, la perturbarea structurii, stabilității sau reglării normale a expresiei acestei proteine.

• Mutațiile instabile sau dinamice se dezvoltă de obicei în zone care conțin mai multe copii ale repetițiilor trinucleotidice. Ca urmare a erorilor de replicare ADN sau a trecerii inegale, numărul acestor repetări poate crește sau scădea, ca urmare a căror mutații s-au numit dinamice. În cazul în care numărul

repetările depășesc o anumită valoare de prag, funcția unei gene date sau apropiate este perturbată. Mecanismele de dezactivare a genelor în timpul acumulării repetițiilor trinucleotidice nu sunt în întregime clare. În particular, în sindromul de cromozom fragil X, o creștere a numărului de repetări CGG în locusul FRAXA peste 200 conduce la metilarea și inactivarea acestei gene. Creșterea numărului de repetări trinucleotide subliniază, de asemenea, boala Huntington (peste 35 de repetiții CAG în gena Huntington) și distrofia miotonică (peste 50 de repetări în regiunea 3'-netranslatată a genei DMPK care codifică proteina kinaza). O caracteristică caracteristică a acestor boli este aceea că, într-o singură familie, severitatea bolii poate crește într-un număr de generații datorită expansiunii repetițiilor de nucleotide.

În general, apariția mutațiilor duce la o schimbare a funcției sau expresiei proteinei. Această schimbare se manifestă ca o creștere și descreștere, adesea până la pierderea completă, funcția sau expresia proteinei. În cazul unei creșteri funcționale, este de asemenea posibil ca o proteină să dobândească noi funcții.

CIRCULAȚIILE CU FUNCȚII DE PIERDERE

O scădere a activității funcționale a unei proteine ​​într-un țesut poate rezulta dintr-o schimbare atât în ​​structura proteinei cât și în activitatea transcripțională a unei gene date. De exemplu, o scădere a nivelului de exprimare a receptorului LDL datorată unei mutații în regiunea promotorului va conduce la exact aceeași hipercolesterolemie care ar fi observată dacă ar fi sintetizate cantități normale ale unui receptor cu defecte funcționale care nu ar putea să lege sau să internalizeze lipoproteinele.

Modificările în structura proteinei cauzate de substituțiile de aminoacizi sau întreruperea procesării mRNA ca urmare a mutațiilor în situsurile de splicing conduc la apariția ARNm anormale și a proteinelor care sunt supuse la o degradare accelerată, rezultând o scădere a cantității totale de proteină activă. De exemplu, cele trei cele mai frecvente alele genice defecte ale genelor de tiopurină metil transferază codifică proteinele degradante rapid, ducând la o scădere bruscă a activității enzimei, care este însoțită de o sensibilitate crescută a pacienților la tiofurine. În alte cazuri, cum ar fi cu a-talasemie, poate fi observată o deleție a întregii gene, ceea ce duce la absența completă a produsului.

Mecanismele de pierdere a activității funcționale reale a proteinei pot fi foarte diverse. Ca urmare, mutațiile pot

înlocuirea aminoacizilor care joacă un rol-cheie în structura sau activitatea catalitică. Ca urmare a mutațiilor, prelucrarea normală sau transportul proteic pot fi întrerupte. De exemplu, cea mai frecventă mutație care provoacă fibroză chistică, o deleție a fenilalaninei la poziția 506 a genei CFTR, nu afectează sinteza sau activitatea funcțională a acestei proteine, ci perturbe transportul intracelular, ca urmare a faptului că nu este încorporat în membrana plasmatică și, prin urmare, își pierde capacitatea de a funcționa ca un canal de clor.

De regulă, mutațiile cu pierderea funcției conduc la boli cu un mod de recesiune de moștenire. Acest lucru se datorează faptului că pentru funcționarea completă a căii metabolice este de obicei suficientă cantitatea de proteină activă, care este produsă de o alelă normală. Și majoritatea acestor boli.

Mai puțin frecvente sunt cazurile în care cantitatea de proteine ​​sintetizate devine insuficientă. În acest caz, boala va începe să apară chiar dacă există o alelă mutantă, iar moștenirea devine dominantă. Se știe puțin despre astfel de boli, una dintre ele fiind hipercolesterolemia familială cauzată de un defect al genei receptorului LDL. Această boală este, de asemenea, caracterizată prin efectul unei doze de gene, care se manifestă prin faptul că hipercolesterolemia familială este mult mai severă în homozigote în comparație cu heterozygotele.

Tipul dominant de moștenire se manifestă atunci când proteina mutantă își pierde nu numai activitatea, dar interferează și cu funcționarea produsului alelei normale în heterozygote. Această situație a fost inclusă în literatura de specialitate numită efectul dominant-negativ. Acest efect se găsește în cazul proteinelor multimerice, care includ, în special, colageni sau factori dimerici de transcripție.

MUTAȚII CU FUNCȚII DE ACTIVARE

Dintre gama larga de functii de imbunatatire a mutatiei, cele mai interesante din punct de vedere al biochimiei clinice sunt cazurile in care proteina dobandeste o noua functie. Funcția nou dobândită poate să apară la niveluri cum ar fi interacțiunea enzimei cu un nou substrat, activarea ireversibilă a proteinei sau canalului de transmitere a semnalului, întreruperea procesului normal de inactivare a enzimei, oligomerizarea anormală a proteinei sau sinteza proteinei himerice.

Missensmutation-ul lui Ala este un bun exemplu de achiziție a unei funcții.366-Gray în gena GNAS1 care codifică subunitatea α a proteinei Gt3 legată de GTP heterotrimeric. Această proteină cuplează receptorii hormonului transmembranar cu 7 domenii cu adenilat ciclază. Mutația conduce la o dublă modificare a proprietăților proteinelor. Mai întâi, eliberarea PIB-ului este accelerată și, în consecință, crește fracția proteinei asociate cu GTP (activă), ceea ce duce la o activare constitutivă a adenilat ciclazei. În al doilea rând, proteina devine termolabilă la 37 ° C. În acest sens, în toate organele, cu excepția testiculului, activitatea Gs scade, ceea ce duce la dezvoltarea osteodistrofiei ereditare Albright. Și în testicul, unde temperatura este mai mică, proteina Gs este activată ireversibil, ceea ce duce la testoxicoză.

Motivul cel mai obișnuit pentru obținerea funcției este expresia crescută a genei sau o încălcare a locului sau a timpului de exprimare a acesteia, care este cel mai caracteristic celulelor maligne transformate.

Pentru mutațiile cu dobândirea unei funcții, de regulă, tipul dominant al moștenirii este caracteristic. În acele cazuri rare în care mutațiile cu dobândirea funcției sunt într-o stare homozigotă, se observă forme foarte severe ale bolii, adesea cu mortalitate prenatală. Un exemplu este achondroplasia homozigotă, cea mai frecventă cauză a ninismului, care este cauzată de mutații în gena FGFR3, care codifică un receptor pentru factorul de creștere fibroblast. Eliminările situsului cromozomului pe care este localizat FGFR3 în alte boli nu conduc la anomalii scheletice caracteristice ale achondroplasiei, ceea ce sugerează amplificarea sau dobândirea funcției în această boală. Achondroplasia este întotdeauna găsită în forma heterozygos, deoarece homozigozitatea pentru această trăsătură este letală.

PRINCIPII DE CĂUTARE PENTRU MUTAȚII

Abordarea generală a căutării mutațiilor în ADN-ul genomic uman se bazează pe o serie de principii.

Utilizarea uneia sau a celeilalte metode în diagnosticarea ADN depinde de disponibilitatea informațiilor despre tipul de mutație posibil într-un anumit pacient. În cazurile în care tipul de mutație nu este cunoscut, se folosesc metode de screening pentru detectarea oricărei diferențe în secvența nucleotidică a genelor mutante și normale. În cazul în care mutația este cunoscută, de exemplu, ea a fost deja identificată în rude, altele sunt folosite pentru examinare.

și în același timp metode mai eficiente care pot fi numite metode de detectare a mutațiilor cunoscute.

Mai departe, indiferent de directivitatea (screening-ul sau detecția) metodei alese, este necesar să se ia în considerare faptul că un grup de metode se bazează pe specificitatea asocierii de nucleotide în formarea unei catene dublu de ADN, iar cealaltă despre recunoașterea secvenței ADN prin enzime.

Pentru primul grup de metode, se utilizează ca secvență de referință fragmentele din secvența genei studiate, corespunzătoare tipului sălbatic, adică cele mai des întâlnite în populație. Acesta poate fi fie un primer oligonucleotidic scurt (aproximativ 20 de nucleotide), fie un fragment ADN mai lung folosit pentru hibridizare. În cazul în care ADN-ul pacientului conține o mutație în regiunea acoperită de eșantion, este imposibilă hibridizarea completă între alela mutantă și eșantion. Acest lucru conduce fie la absența produsului reacției în lanț a polimerazei (PCR), fie la formarea unui duplex ADN inadecvat care conține regiuni nucleotidice nepereche, care sunt detectate prin diverse metode chimice sau enzimatice.

Un exemplu clasic al unei metode bazate pe recunoașterea secvențelor ADN prin enzime este utilizarea enzimelor de restricție, enzimele care descompun ADN-ul în regiuni care conțin secvențe strict individuale de lungime de 4-8 nucleotide. Apariția abaterilor în secvența de nucleotide ca urmare a unei mutații poate duce fie la pierderea unui situs de clivaj deja existent pentru orice enzimă de restricție, fie, invers, la aspectul acesteia. În același grup de metode se utilizează enzime ADN polimerază. Aceste enzime sintetizează un lanț complementar în conformitate exactă cu secvența unei matrice monocatenare. Folosind blocuri de nucleotide marcate, este posibil să se determine în ce secvență nucleotidele sunt localizate într-o matrice dată. Acest principiu stă la baza secvențierii enzimatice (determinarea secvenței de nucleotide) conform metodei lui Sanger, precum și în versiunile sale simplificate, concepute pentru a determina secvența nucleotidică a secțiunilor scurte ale ADN-ului (mini-secvențiere).

În majoritatea covârșitoare a cazurilor, înainte de analiza mutațiilor propriu-zise, ​​fragmentul studiat al genomului pacientului este amplificat prin PCR. Scopul PCR este de obicei multiplicarea simplă.

numărul de copii ale acestui fragment, ceea ce facilitează analiza tehnică a ADN-ului ulterior (figura 4.3). În majoritatea variantelor PCR în heterozygote, ambele alele normale și mutante sunt amplificate cu aceeași eficiență, iar discriminarea lor se desfășoară în etapele ulterioare. Există, de asemenea, o alelă specifică

Fig. 4.3. Schema de reacție a lanțului de polimerază

PCR, în care se utilizează primeri care sunt omoloage cu alela normală sau mutantă, care permite determinarea prezenței unei mutații deja în stadiul PCR prin prezența sau absența unui produs de amplificare.

O altă metodă universală utilizată în mod obișnuit pentru a diagnostica mutațiile este secvențarea ADN-ului. Sequencing-ul este folosit atât pentru a căuta mutații necunoscute, cât și pentru a confirma încălcările detectate prin alte metode. Metodele existente permit secvențarea directă a produselor PCR, ocolind clonarea fragmentului PCR în bacterii. Avantajul secvențializării este versatilitatea și foarte informativă. Principala limitare a acestei metode este costul ridicat, care nu permite utilizarea ca principală atunci când căutați mutații.

Numarul de metode existente pentru analiza mutatiilor este extrem de mare, iar descrierea lor fara exagerare va necesita o carte separata. Mai jos sunt descrise numai acele metode care sunt mai bine adaptate pentru utilizare în practica clinică, adică îndeplinesc următoarele cerințe: o sensibilitate suficientă pentru a identifica mutațiile, o bună reproductibilitate, un cost redus și posibilitatea automatizării.

METODE DE SCREENARE MUTAȚIONALĂ

Metodele de screening mutațional sunt utilizate în cazurile în care natura mutației nu este cunoscută, iar imaginea clinică a bolii ereditare sugerează în care gene specifice o rearanjare ar putea apărea. De exemplu, prezența tipului hipercolesterolemiei IIa în combinație cu xantomul tendonului indică prezența hipercolesterolemiei familiale și sugerează că mutația trebuie căutată în genele asociate captării celulelor LDL, în primul rând în gena receptorului LDL. Deoarece mutațiile din această gena cu hipercolesterolemie familială sunt foarte diverse și pot afecta întreaga lungime a genei, este necesar să se analizeze porțiuni mari de ADN. Sequencingul unui astfel de fragment de gene lung este prea scump, prin urmare se folosesc metode mai simple.

ANALIZA BLOCARII ADN-URILOR MICRO-RESTAURANT

Pentru a căuta ADN-ul macroscopic folosind Southern blotting. În această metodă, ADN-ul genomic este inițial fragmentat folosind enzima de restricție, după care rezultatul

Fragmentele ADN sunt separate prin electroforeză în gel, denaturate și transferate pe o membrană de nitroceluloză. ADN-ul de pe imprimare obținut din gel (blot) este incubat cu un fragment marcat al genei studiate, care hibridizează cu acele fragmente de ADN genomic care conțin gena. În prezența ADN-ului macroscopic care afectează această genă, setul sau mărimea fragmentelor cu care proba hibridizată va fi diferită de cea normală.

Fig. 4.4. Analiza Heteroduplex

Analiza HETERODUPLEX Căutarea de microdeleții / inserții cu dimensiuni mai mici de 25 de perechi de baze, precum și substituții cu un singur nucleotid este mai dificilă. Pentru analiza lor, sunt adesea folosite variante speciale de metode electroforetice. Una dintre cele mai simple este analiza heteroduplex (Fig.4.4). În această metodă, o probă care conține un amestec al fragmentului normal (referință) și fragmentul ADN amplificat care este investigat este încălzită pentru denaturarea ADN-ului și apoi răcită cu restabilirea structurii ADN dublu catenar. Deoarece prezența diferențelor mici în secvența de nucleotide nu împiedică hibridizarea, o parte din duplexele rezultate constă în referința și ADN-ul testat. În zonele de referință și ADN-ul testat, care diferă în compoziția nucleotidelor, este imposibilă împerecherea normală a nucleotidelor și se formează așa-numita nepotrivire. ADN dublu catenar, care are o nepotrivire în structura sa, la electroforeză migrează diferit decât un duplex complet complementar, ceea ce face posibilă detectarea fragmentelor migratorii anormale după colorarea ADN-ului.

ANALIZA POLIMORFISMULUI DE CONFORMAREA ADNULUI UNIC GRANIC

O altă metodă de electroforeză populară pentru screeningul mutațional este polimorfismul de conformare a polimorfismului cu o singură catenă (SSCP). Principiul metodei se bazează pe faptul că, dacă denaturarea prin încălzirea ADN-ului este răcită brusc, nu se vor forma în mod preponderent duplexuri dublu catenare, ci vor fi regiuni scurte dublu catenare în cadrul fiecărui fragment de ADN monocatenar (Figura 4.5). De obicei, se formează mai multe variante relativ stabile, care, din cauza conformației spațiale diferite, migrează în moduri diferite pe electroforeză. Zonele de complementaritate intrachain sunt, de obicei, scurte, iar orice schimbare ca urmare a chiar unei substituții cu un singur nucleon, duce de obicei la dispariția acestei forme de duplex intrachain. Ca rezultat, distribuția și intensitatea benzilor de ADN monocatenare se modifică pe electrophograma. Această metodă nu spune nimic despre natura diferențelor din secvența de nucleotide, astfel încât eșantioanele anormale trebuie să fie secvențiate.

Fig. 4.5. Analiza polimorfismului conformației ADN monocatenare

ELECTROFOREZA ARHITECTURII ADNULUI B DENATURANT GRADIENT Mai mult reproductibil și informativ electric decât SSCP este analiza electroforetică a ADN-ului într-un gradient de denaturare (Fig.4.6). Evident, orice substituție nucleotidică va conduce la o modificare a rezistenței duplexului ADN și va denatura în lanțuri unice la o temperatură sau concentrație anormală a agentului de denaturare în comparație cu secvența normală. În această metodă, se efectuează electroforeza în geluri de poliacrilamidă care conțin o concentrație mai mare de denaturare în partea inferioară decât în ​​partea superioară. În timpul electroforezei, fragmentele de ADN normale și mutante sunt denaturate în diferite părți ale gelului. Deoarece mobilitatea lanțurilor unice rezultate este mult mai scăzută,

Fig. 4.6. Electroforeza într-un gradient de denaturare

decât ADN dublu catenar (datorită caracteristicilor conformaționale ale ADN-ului monocatenar), fragmentul denaturat încetinește brusc migrarea, în timp ce dublu-catenar continuă să se miște. În consecință, fragmentele de ADN normale și mutante migrează la diferite distanțe în gel. Uneori, ca un denaturator nu folosiți o substanță chimică, ci un gradient de temperatură.

DENATURAREA LICHIDELOR EFICIENTE CU CARBURANT

CHROMATOGRAFIE Diferențele în puterea duplexelor normale și mutante pot fi, de asemenea, detectate folosind cromatografia lichidă de înaltă performanță denaturată. În această metodă, un fragment ADN, similar metodei electroforetice descrise mai sus, este expus la un gradient de agenți de denaturare, dar analiza ADN este efectuată printr-o metodă cromatografică utilizând detecția spectrofotometrică. Această metodă este foarte sensibilă și ușor de automatizat și, prin urmare, este din ce în ce mai folosită pentru diagnosticarea clinică a ADN-ului.

DETECTAREA CHIMICĂ A NUCLEOTIDULUI NEPACKAT Al doilea grup de metode se bazează pe detectarea mutațiilor folosind enzime sau procesarea chimică care distruge în mod special zonele de împerechere necomplementară.

Fragmentul ADN analizat este denaturat, amestecat cu un eșantion de control care conține ADN normal și răcit pentru a forma duplexuri, dintre care unele, dacă pacientul are mutații, va conține zone de baze nepereche. Tratamentul heteroduplexului ADN cu hidroxilamină sau tetroxid de osmiu conduce la modificarea nucleotidelor nepereche care conțin citozină și timidină. Tratamentul ulterior cu piperidină conduce la scindarea ADN la nucleotidă. Ca rezultat, mărimea ADN-ului este păstrată în probe normale, iar cele mutante conțin un set de fragmente corespunzătoare mutațiilor care afectează nucleotidele C sau T. Această metodă nu este utilizată pe scară largă, probabil datorită toxicității ridicate a reactivilor utilizați.

PROTECȚIA ÎMPOTRIVA RNKAZII Într-o altă metodă, prezența nucleotidelor nepereche este determinată utilizând enzima RNază. Această metodă utilizează o probă ARN marcată corespunzând unei secvențe genetice normale, care hibridizează cu fragmentul ADN în studiu (figura 4.7). Ca parte a duplexului ADN / ARN, ARN este rezistent la RNază, prin urmare această metodă se numește protecție împotriva RNazei. Cu toate acestea, în regiunile diferite în secvența de nucleotide dintre eșantion și proba de analizat, nu se produce perechea de nucleotide. Formarea fragmentelor de ARN este înregistrată prin electroforeză. Această metodă este una dintre cele mai sensibile și mutații specifice screening-ului, dar nu a fost utilizată pe scară largă, aparent din cauza inconvenientei de a lucra cu sonde de ARN labile. Există și alte metode bazate pe recunoașterea enzimelor bazelor nepereche; nu este clar cât de mult vor fi utilizate în diagnosticul clinic.

SCREENAREA MUTAȚIILOR DE DIAGNOSTIC Metodele electroforetice de screening mutațional sunt sensibilitate non-absolută, de obicei detectează doar aproximativ jumătate din mutațiile și polimorfismele din fragmentele analizate și numai sensibilitatea denaturării

electroforeza se apropie de 100%. Combinată cu costuri relativ scăzute și posibilitatea de automatizare, aceasta face din ce în ce mai populară această metodă.

O altă caracteristică a metodelor de screening este că, cu rezultate pozitive, este necesară analiza suplimentară a secvențierii sau a enzimei de restricție, deoarece metodele de screening nu sunt

Fig. 4.7. Metoda de protecție RNase

da orice informație despre natura diferențelor de nucleotide. Atunci când se efectuează diagnosticarea ADN, nu este suficient să se detecteze o abatere în secvența de nucleotide la un pacient, ceea ce duce la înlocuirea aminoacizilor codificați. Este necesar să se confirme că această substituție de aminoacizi este semnificativă din punct de vedere funcțional. Metoda directă constă în obținerea unei proteine ​​mutante recombinante și determinarea activității acesteia. Această abordare consumatoare de timp și costisitoare este folosită în principal în scopuri de cercetare. În practică, mai des sunt ghidate de tipul de substituție a aminoacizilor. În cazul în care aminoacizii normali și mutanți aparțin unor clase structurale diferite, probabilitatea modificărilor funcționale ale proteinei este mai mare. Probabilitatea disfuncției proteinei este chiar mai mare dacă mutația afectează părți conservate evolutiv ale genei, adică acele dispoziții în care același aminoacid este prezent în mai multe specii de mamifere. Prezența unor astfel de situri afectează în mod obișnuit sinteza, transportul sau funcționarea proteinei și orice modificare în acestea afectează activitatea proteinei. De exemplu, analiza secvențială a genei receptorului LDL de hamster chinez, iepure, șobolan, șoarece și Xenopus laevis a demonstrat omologia 81, 79, 77, 76 și respectiv 70% față de receptorul uman. Baza de date UMD-LDLR accesibilă prin Internet conține un număr de programe pentru analiza mutațiilor genei receptorului LDL, inclusiv posibilitatea de a analiza conservatorismul fiecărui segment de gene.

Informații suplimentare despre patogenitatea mutației pot fi obținute prin examinarea rudelor pacientului. În cazul în care aceeași mutație este prezentă în rudele pacientului cu semne ale acestei boli (de exemplu, niveluri crescute ale colesterolului în hipercolesterolemia familială), dar este absentă la persoanele sănătoase (mai mult de 100 de donatori sunt, de obicei, testați fără semne ale acestei boli) Această mutație este patogenă, foarte ridicată.

În general, în ciuda sensibilității non-absolute a metodelor de screening pentru mutații, raportul dintre conținutul informației și costul acestor metode este destul de ridicat și sunt utilizate pe scară largă în practică. Cu toate acestea, trebuie avut în vedere faptul că puterea lor predictivă negativă este mică. Cu alte cuvinte, absența oricărei caracteristici a probei ADN atunci când este analizată prin metode de screening nu înseamnă că acest ADN nu conține mutații.

METODE DE DETECTARE A MUTAȚIEI

În cazul în care posibile variante de rearanjamente genetice sunt cunoscute și nu sunt foarte multe dintre ele, puteți utiliza metode care sunt mai rapide și mai ieftine decât metodele de screening mutațional. Aceste metode se bazează fie pe hibridizarea ADN-ului, fie pe capacitatea enzimelor de restricție de a recunoaște secvențe de nucleotide bine definite sau polimeraze ADN pentru a sintetiza ADN care este complementar cu matricea (mini-secvențiere).

Fig. 4.8. Analiza restricțiilor

ANALIZA RESTRICȚIEI Metoda cea mai simplă pentru detectarea mutațiilor este analiza de restricție (Figura 4.8). Baza acestei metode este o specificitate foarte ridicată a endonucleazelor de restricție în ceea ce privește anumite secvențe de nucleotide. Fiecare dintre aceste enzime bacteriene recunoaște o secvență strict individuală de 4-8 nucleotide și taie o dublă fâșie de ADN în interiorul sau în apropierea acestui sit. Este suficient să înlocuiți o nucleotidă pentru a încălca restricția acestei enzime. În acele cazuri în care nucleotida polimorfă face parte din situsul de restricție, acesta poate fi genotipizat cu fiabilitate 100% folosind o enzimă de restricție. Înlocuirea nucleotidelor, cel mai adesea, încalcă site-urile de restricționare existente, dar uneori creează site-uri noi. Dezavantajul metodei este că nucleotidele polimorfe nu se află întotdeauna în situsurile de recunoaștere ale oricărei restrictaze. O soluție parțială este posibilă în cazurile în care zona în care este localizată mutația conține cel puțin unele dintre nucleotidele care alcătuiesc situsul de restricție. Un sit complet de restricție poate fi creat artificial în timpul PCR. Pentru a face acest lucru, utilizați primeri care nu corespund pe deplin secvenței de nucleotide din zona mutației, dar conținând 1-2 nucleotide necomplementare care completează situsul de restricție, care va include nucleotida polimorfă. De obicei, introducerea unui număr mic de baze necomplementare micșorează ușor eficiența PCR, prin urmare, după amplificare, în produs apare un nou situs de restricție, în care este implicată și nucleotida polimorfă. Analiza suplimentară de restricție se realizează în același mod ca și în metoda standard.

ALLELSPECIFIC PCR În unele cazuri, PCR poate fi utilizat pentru a nu îmbogăți fragmentul studiat de ADN genomic, ci pentru a detecta direct mutația (Figura 4.9). În acest exemplu de realizare, unul dintre primeri hibridizează cu o regiune ADN în care este localizată o nucleotidă polimorfică. Temperatura de recoacere a primerilor este selectată astfel încât legarea primerului și amplificarea ulterioară să aibă loc numai cu coincidență completă a secvențelor de ADN și primer. De exemplu, atunci când un primer corespunzător secvenței mutante se leagă de un ADN normal, se formează o nucleotidă nereparată, care reduce rezistența primerului de legare la ADN. La un primer de temperatură suficient de mare pentru recoacere

Fig. 4.9. Reacție în lanț a polimerazei specifică alelei

în general, încetează să se leagă de alela normală, PCR nu continuă și produsul nu se acumulează. De obicei, o reacție cu un primer corespunzător alelei normale este pusă în paralel. Această reacție servește ca un control pozitiv, care arată cursul normal al amplificării. Deoarece prezența unei singure neconcordanțe poate reduce ușor rezistența de legare a primerului la ADN, uneori se introduce o a doua nepotrivire în secvența de primer pentru a destabiliza suplimentar duplexul și a reduce randamentul produsului în prezența unei nucleotide nepereche în regiunea polimorfă.

PCR B REAL REMAINS

Avantajul metodei PCR specifice alelelor descrise mai sus este reducerea numărului de etape în procedura de analiză, deoarece nu necesită prelucrarea produsului cu restrictaze sau utilizarea unor metode complexe electroforetice.

Mai mult, metoda este accelerată prin utilizarea PCR în timp real (RT-PCR). În această metodă, formarea produsului nu este monitorizată prin electroforeză, ca în metoda PCR standard, dar direct în timpul PCR pentru acumularea de ADN dublu catenar în mediul de reacție. Acumularea ADN-ului se determină după fiecare ciclu de polimerizare prin creșterea fluorescenței colorantului SYBR Green sau a analogilor acestuia, fluorescența acestuia crescând dramatic atunci când interacționează cu ADN-ul dublu catenar, dar nu depinde de prezența nucleotidelor sau primerilor. Instrumentele pentru RT-PCR sunt o combinație de amplificator PCR și fluorimetru. După ce amplificarea este completă, specificitatea produsului obținut poate fi determinată prin măsurarea punctului de topire, care este monitorizat pentru a reduce fluorescența SYBR Green.

TESTAREA TAQMAN Există și alte modalități de a înregistra un produs PCR direct în amestecul de reacție fără electroforeză. Metoda, brevetată de Hofmann LaRoche, se bazează pe detectarea ADN-ului amplificat folosind o sondă oligonucleotidică care hibridizează cu partea centrală a secvenței amplificate. La capetele probelor de oligonucleotide, numite TaqMan, sunt nucleotide marcate cu două coloranți fluorescenți diferiți, dintre care unul stinge fluorescența celuilalt. Ca rezultat al stingerii, nivelul de fluorescență al celui de-al doilea colorant este mic. Taq polimeraza, care completează o nouă catenă din unul dintre primeri, împarte proba TaqMan, care se leagă la mijlocul regiunii ADN amplificate, datorită activității sale de exonuclează, ducând la eliberarea nucleotidelor marcate fluorescent în soluție și la dispariția efectului de stingere, deoarece se observă numai în caz în care fluoroforii sunt localizați aproape unul de celălalt. Ca rezultat, fluorescența colorantului crește cu atât mai mult, cu cât mai multe probe de oligonucleotide au fost distruse prin ADN polimerază în timpul amplificării, adică mai mult produs format. Această metodă este, de asemenea, utilizată pentru a analiza mutațiile. Pentru aceasta, se utilizează două mostre TaqMan, etichetate cu perechi diferite de fluorofori și care diferă în secvența nucleotidică din regiunea polimorfă, dintre care una corespunde tipului sălbatic, iar cealaltă mutantului. Degradarea probelor de polimerizare ADN

Fig. 4.10. Sondele TaqMan. P - colorant reporter, fluorescență T - stopare

se efectuează la o temperatură la care se stochează numai complexe complet complementare între fragmentul analizat și eșantioane. Prin creșterea fluorescenței coloranților care alcătuiesc proba normală sau mutantă, este posibil să se determine care variante sunt prezente în proba analizată. Această metodă vă permite să distingeți în mod fiabil între transportatorii hetero-și homozigoți ai mutațiilor.

MOLECULAR BAKENS O altă metodă de detectare a mutațiilor, bazată pe efectul stopării fluorescenței, este implementată în metoda buclelor moleculare (figura 4.11). O oligonucleotidă este numită baliză, capetele 3 'și 5' ale cărora sunt etichetate cu două coloranți, dintre care unul acționează ca agitator. Spre deosebire de probele TaqMan, geamandurile sunt mai lungi și conțin aproape de capetele porțiunilor complementare scurte unul de celălalt, care la temperatură obișnuită au fost reciprocate reciproc pentru a forma o structură de ac de păr. În acest caz, coloranții localizați la capetele oligonucleotidei se apropie unul de celălalt și fluorescența unui colorant este stinsă de un alt colorant. În mijlocul geamandurii, secvența de nucleotide corespunde regiunii ADN studiate. După denaturare prin încălzire, conducând la topirea secțiunii de păr, amestecul de ADN cu geamanduri este răcit, ceea ce face posibilă formarea unui duplex al geamandurii cu ADN-ul analizat. După răcirea suplimentară, știfturile sunt re-formate în geamandurile libere și fluorescența scade. Dimpotrivă, în farurile legate de ADN-ul analizat,

Fig. 4.11. Metoda balizelor moleculare. P - colorant reporter, fluorescență T - stopare

coloranții rămân departe unul de altul și fluorescența lor rămâne ridicată. Hibridizarea ADN-ului test cu găleți conținând o secvență nucleotidică normală sau mutantă în partea centrală permite determinarea genotipului ADN-ului testat.

HIBRIDIZARE CU TOATE SPECIFICE

Această metodă se bazează pe hibridizarea ADN-ului de testare cu oligonucleotide omoloage cu situsul de mutație și secvența înconjurătoare. Această metodă există în două forme. Uneori, un produs PCR este imobilizat pe o bază solidă și oligonucleotidele marcate sunt adăugate în soluție. Condițiile de spălare sunt selectate astfel încât să fie distruse duplexele care conțin baze nepereche. Ca rezultat, numai oligonucleotidele care sunt 100% complementare ADN-ului analizat rămân pe matrice. Prin adăugarea de oligonucleotide corespunzătoare în secvență față de varianta normală sau mutantă, este posibil să se determine care nucleotidă este prezentă în ADN-ul analizat. În a doua variantă a acestei metode, oligonucleotidele sunt imobilizate pe matrice, cu care produsul PCR marcat hibridizează.

Avantajul metodei de hibridizare cu oligonucleotide este posibilitatea miniaturizării sale, când un set larg de oligonucleotide sunt imobilizate pe un microcip, ceea ce vă permite să detectați simultan multe mutații. Principala dificultate a acestei metode este necesitatea unei selecții stricte a condițiilor de hibridizare și spălare a ADN-ului incomplet complementar. Nu este clar modul în care această metodă va fi utilizată în diagnosticarea ADN-ului practic.

REACȚIA LIGAZA ALL-SPECIFICĂ O metodă eficientă pentru detectarea substituțiilor cu un singur nucleotid și a rearanjamentelor scurte este reacția ligazică (figura 4.12). ADN-ul analizat hibridizează cu două oligonucleotide, dintre care unul se termină cu o nucleotidă complementară situsului polimorf, iar al doilea direct adiacent la acesta. După terminarea hibridării, ligatura ADN-ului enzimatic reunește oligonucleotidele cu formarea unui fragment mai lung, care este foarte diferit de oligonucleotidele inițiale în mobilitate

Fig. 4.12. Reacție specifică de ligază specifică

cu electroforeză. Dacă oligonucleotidele nu sunt complet complementare la fragmentul ADN și după hibridizare se formează o nucleotidă nereparată în regiunea polimorfă, ligaza nu reticulează astfel de oligonucleotide și nu se formează un fragment lung. Astfel, prin efectuarea unei reacții de ligază cu o probă comună și una cu două alele specifice, se poate genotiza o mostră de ADN pentru o anumită nucleotidă.

În această metodă, produsul PCR este hibridizat cu o legare oligonucleotidică pe partea b 'a situsului polimorfismului (Figura 4.13). După hibridizare, la amestecul de reacție se adaugă o ADN polimerază și una din cele patru nucleotide modificate. În această reacție se utilizează dideoxinucleotide marcate fluorescente, ca urmare a căror ADN polimerază poate completa doar o nucleotidă complementară celei situate în poziția analizată. Prin urmare, reacția va avea loc numai în tubul în care se adaugă nucleotida, complementară celei analizate. În unele cazuri, toate cele patru nucleotide sunt prezente în amestecul de reacție, dar sunt marcate cu coloranți diferiți. Analiza fluorescenței la patru lungimi de undă vă permite să determinați ce nucleotidă este activată și, în consecință, nucleotida analizată este complementară acesteia. Deoarece această metodă folosește același principiu ca și în secvențierea ADN-ului enzimatic, se numește adesea mini-secvențiere.

Există alte metode pentru determinarea mutațiilor pe baza activității ADN polimerazei. În una dintre acestea, numită piroservenție, fiecare etapă a extensiei lanțului ADN polimerazic este înregistrată prin formarea de pirofosfat, care este monitorizat folosind reacții enzimatice conjugate, rezultând un focar de chemiluminescență ca răspuns la formarea pirofosfatului (Figura 4.14). Această metodă permite secvențierea numai a unor secțiuni foarte scurte de ADN, astfel încât utilizarea sa principală este de a analiza mutațiile. Nucleotida care urmează să fie analizată este identificată prin adăugarea a care dintre cele patru nucleotide (nucleotidele convenționale sunt utilizate în această metodă) a dus la apariția unui focar de chemiluminescență.

Fig. 4.13. minisequencing

Fig. 4.14. Principiul secvențierii ADN-ului

DIAGNOSTICA MUTAȚIEI DETECTARE B DIAGNOSTICĂ Când se utilizează în mod corespunzător, metodele de detectare determină prezența sau absența mutațiilor cu sensibilitate și specificitate foarte ridicate, ceea ce permite ca informațiile obținute prin aceste metode să fie folosite pentru a lua decizii foarte importante, cum ar fi necesitatea avortului în timpul diagnosticului prenatal.

Există două metode pentru diagnosticul prenatal. Amniocenteza constă în selectarea a aproximativ 10 ml de lichid amniotic prin peretele abdominal (figura 4.15). Termen optim

Fig. 4.15. amniocenteza

efectuarea - săptămâna a 16-a de sarcină. Celulele fetale sunt izolate din lichid prin centrifugare și fie analizate imediat prin PCR, fie plasate în cultură. Celulele din cultură se împart și, după un timp, sunt suficiente pentru a efectua analize cromozomiale și mai târziu pentru analize biochimice. A doua metodă, biopsia villusului corionic, este posibilă în stadiile anterioare ale sarcinii, în săptămâna 10-12 (figura 4.16). Această procedură constă într-o biopsie transabdominală sau transcervicală a bolilor corionice. Celulele Chorion pot fi cultivate sau analizate imediat dacă există suficiente materiale pentru analiza ADN. Dacă sunt detectate anomalii cromozomiale sau mutații, sarcina poate fi întreruptă de părinți.

Efectuarea diagnosticului prenatal al mutațiilor are sens atunci când există o metodă sigură de detectare a mutației prezente într-o familie dată. În unele cazuri se poate determina

Fig. 4.16. Biopsia biologică

dacă fătul a moștenit o boală ereditară, neștiind locația exactă a mutației, dar bazându-se pe analiza legăturii genetice a bolii în familie. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna posibil, deoarece pentru analiza legăturii sunt necesare probe de ADN de la mai multe rude bolnave și un număr mare de membri de familie sănătoși.

4.5.2. CARACTERISTICILE APLICĂRII DIAGNOSTICULUI ADN

Valoarea maximă de diagnosticare a testelor genetice este observată în cazurile în care există o corelație înaltă între prezența unui defect genetic și probabilitatea dezvoltării unei patologii, adică a bolilor cu penetrare ridicată.

Aceste boli suferă o presiune constantă a selecției naturale, ca urmare a faptului că frecvența lor în populația generală este de obicei mică. În acest sens, majoritatea testelor genetice aplicate sunt asociate cu diagnosticarea unor forme rare de boli. Chiar și cele mai comune forme ale bolilor monogene umane, descrise mai jos, nu se manifestă clinic mai des decât într-o singură persoană din mai multe sute.

Bolile comune umane, cum ar fi hipertensiunea, diabetul, bolile cardiovasculare, deși dependente de factorii genetici, au penetrare scăzută, structură genetică complexă, variabilă și slab studiată, prin urmare, în ciuda nevoii evidente de căutare a unei predispoziții genetice la bolile comune, cercetarea în practică este foarte limitată.

FACTORI DE EFICIENȚĂ Raportul dintre informativitatea rezultatelor diagnosticului ADN și costul implementării acestuia este în mare parte determinat de complexitatea genetică a bolii. Exemplele includ hemocromatoza, în care două mutații determină aproape toate cazurile clinice în rândul populației albe și hipercolesterolemia familială, care poate fi cauzată de peste 800 de mutații în gena receptorului LDL, dintre care nici una nu este mai frecventă decât la 1% hipercolesterolemie familială. Cele mai multe boli ereditare sunt intermediare în acest domeniu, apropiindu-se de hipercolesterolemia familială, atunci când costul diagnosticării ADN-ului poate limita implementarea.

În anumite condiții, complexitatea diagnosticului și, în consecință, costul acestuia pot fi reduse. Acest lucru este posibil în cazul populațiilor în care structura genetică a unei boli este mai simplă decât în ​​alte populații. Acest efect este cel mai pronunțat în populațiile cu așa-numitul efect fondator. Acest termen genetic înseamnă că o parte semnificativă a populației a moștenit o anumită mutație de la un strămoș fondator. Datorită acestui eveniment pur întâmplătoare în această populație, cele mai multe cazuri de această boală sunt cauzate de această mutație. Un exemplu tipic referitor la testarea genetică este populația afrikanerilor, oameni din Africa de Sud de origine nordică europeană. Afrikanerii moderni sunt descendenți ai unui număr mic de familii din Olanda care au migrat în Africa în secolele XVII-XVIII. Printre Afrikaners, hipercolesterolemia familială, care duce la dezvoltarea precoce a bolii coronariene, este de câteva ori mai frecventă decât în ​​populația europeană sau americană. În plus, marea majoritate (> 95%) a cazurilor de hipercolesterolemie familială la populația albă din Africa de Sud se datorează prezenței uneia dintre cele trei mutații ale receptorului LDL. O astfel de omogenitate genetică contrastează puternic cu structura genetică a hipercolesterolemiei familiale în alte țări, unde sunt descrise sute de mutații, dintre care nici una nu este mai frecventă decât la 1-2% dintre pacienți. Aparent, mai multe familii de imigranți (cel puțin trei) au avut mutații, denumite acum afrikanerskimi, care au devenit principala cauză a hipercolesterolemiei familiale la descendenții lor. Din punct de vedere al medicinei practice, testarea genetică moleculară a oamenilor albi din Africa de Sud pentru prezența hipercolesterolemiei familiale este o abordare destul de eficientă și relativ ieftină care permite diagnosticarea presimptomatică a acestei boli. Spre deosebire de Africa de Sud, alte țări au nevoie de un arsenal mult mai scump de metode moleculare pentru a face un astfel de diagnostic.

Pentru alte boli ereditare, există, de asemenea, o diferență în frecvența mutațiilor între populații. De exemplu, mutația missense cis282

Anvelopa din gena HFE, care conduce la dezvoltarea hemocromatozelor, este destul de frecventă în populațiile europene, unde frecvența transportatorilor este de până la 10-15%. În schimb, în ​​populațiile aborigene africane, asiatice și australiene

Această mutație este foarte rară. Se presupune o mutație cis282-Anvelopele au provenit în Europa cu aproximativ 2000 de ani în urmă.

În plus față de efectul fondator, cel de-al doilea mecanism biologic care simplifică căutarea mutațiilor chiar și într-o populație deschisă genetic este prezența punctelor de mutație fierbinți în gene. Se demonstrează că probabilitatea apariției mutațiilor diferă în zonele genomului cu conținut diferit de nucleotide GC. De asemenea, este cunoscută secvența în care ADN polimeraza a este oprită; în astfel de regiuni, ștergerile sporadice sunt adesea găsite într-o varietate de gene. Datorită acestor factori, mutațiile nu sunt distribuite uniform pe toată lungimea genei, dar sunt concentrate în anumite zone, ceea ce simplifică căutarea acestora.

Astfel, pentru diagnosticarea eficientă a ADN, sunt necesare informații despre cele mai frecvente mutații care duc la dezvoltarea acestei boli în populația de care aparține pacientul.

FACTORI DE VALOARE DE DIAGNOSTIC

Într-o serie de tulburări metabolice ereditare, prezența bolii poate fi suspectată în timpul analizei biochimice. De exemplu, pacienții cu hipercolesterolemie familială au de obicei niveluri crescute de colesterol LDL, iar în hemocromatoză, saturația transferinei cu fier este crescută. Parametrii biochimici sunt supuși variabilității fiecărui individ. Ca urmare, se recomandă ca indivizii, de exemplu, cu niveluri ridicate de colesterol LDL, să repete testele cu un interval de 3 luni pentru a se asigura că deviația metabolică detectată este fiabilă. În unele cazuri, indicatorii biochimici se află în așa-numita zonă gri, ceea ce complică și mai mult diagnosticul. Acesta este locul unde diagnosticarea ADN-ului poate ajuta. Prezența mutației arată predispoziția medie pe parcursul vieții pentru a transfera acest parametru biochimic pe partea patologică, ca să spunem așa, o pregătire patologică. Spre deosebire de fenotipul biochimic, genotipul nu este supus variațiilor individuale și populaționale caracteristice parametrilor biochimici. Astfel, diagnosticarea ADN permite confirmarea diagnosticului biochimic printr-o metodă independentă, precum și excluderea prezenței altor cauze ale acestei tulburări biochimice. Evident, informativitatea maximă a diagnosticului ADN al tulburărilor metabolice ereditare se realizează atunci când este combinată cu metodele clasice biochimice.

Când se discută despre specificitatea și sensibilitatea metodelor de diagnosticare a ADN, trebuie să se determine mai întâi ce este în joc - determinarea unei mutații specifice sau căutarea unei tulburări genetice necunoscute la un pacient. În cazul unei mutații specifice, pentru care s-au dezvoltat metode de detectare fiabile, sensibilitatea și specificitatea detecției sunt aproape de 100%. Pentru a determina valoarea diagnostică a testului genetic molecular total, este necesar să se țină seama de sensibilitatea detectării mutațiilor în combinație cu penetrarea lor.

Valoarea pozitivă de diagnosticare a testului este în mare măsură determinată de penetrarea mutațiilor. De exemplu, detectarea trisomiei pe cromozomul 21 sau mutații specifice distrofiei musculare Duchenne sau a bolii Huntington sugerează că acești indivizi cu o probabilitate apropiată de 100% au sau vor dezvolta în continuare sindromul clinic corespunzător. Cu toate acestea, o astfel de valoare pozitivă a diagnosticului pozitiv nu este tipică pentru toate testele genetice. Cu mutații scăzute de penetrare, de exemplu, în purtătorii de hemocromatoză mutații, probabilitatea de a dezvolta manifestări clinice nu depășește câteva procente. În astfel de cazuri, detectarea unui defect indică numai o predispoziție la dezvoltarea acestei boli, care depinde în mare măsură de prezența factorilor ereditare și a factorilor de mediu suplimentari.

Mai simplu și mai studiat structura genetică a acestei boli, cu atât este mai ușor să se detecteze mutația și cu atât este mai mare sensibilitatea testului. Din păcate, marea majoritate a bolilor genetice sunt cauzate de o gamă largă de mutații, adesea localizate în diferite gene. În combinație cu capacitățile limitate ale metodelor moleculare moderne, aceasta reduce sensibilitatea testării genetice moleculare. De exemplu, în prezent, chiar și în cele mai bune laboratoare moleculare genetice care lucrează cu pacienți cu hipercolesterolemie familială, mutațiile pot fi detectate numai la jumătate dintre pacienții cu diagnostic clinic verificat. Un alt exemplu este miodistrofia Duchenne. În acest caz, boala de ștergere din gena dystrophin poate fi detectată numai în 70% din cazuri, iar restul pacienților au nevoie de o analiză histologică suplimentară a biopsiei musculare. În cazurile în care testul nu este capabil să detecteze toate modificările genetice care duc la boală, puterea sa predictivă negativă este scăzută.

În anumite situații, puterea predictivă negativă a testelor ADN poate fi foarte ridicată. Vorbim despre diagnosticul prenatal și presimptomatic în cazurile în care sunt cunoscute mutațiile patogene prezente în părinți. Într-o astfel de situație, precizia ridicată a metodelor moleculare permite cu suficientă fiabilitate să demonstreze nu doar prezența, ci și absența mutațiilor parentale la făt sau copil.

Rezumând, putem spune că cele mai multe teste moleculare genetice au o putere predictivă semnificativă pozitivă, ceea ce face recomandabil să le utilizeze în clinică, în special în cazul penetrării mari și a patogenității mutațiilor. În schimb, puterea predictivă negativă a celor mai multe teste moleculare este mică, cu excepția cazului în care se știe care sunt mutațiile la părinți.

4.5.3. EXEMPLE DE UTILIZARE A DIAGNOSTICII ADN-URILOR ÎN CLINICA

După cum se știe bine, genetica medicală clasică descrie bolile monogenice de înaltă penetrare și clinic grave. Frecvența acestor boli, de obicei, nu depășește 1 din 5000 de populație. Aproximativ o mie de boli ereditare monogene pot fi detectate utilizând analiza ADN. Lista de teste și laboratoarele care le efectuează este actualizată constant pe Internet (http://www.geneclinics.org). Majoritatea diagnosticării ADN sunt acum utilizate în consilierea genetică și diagnosticul prenatal pentru a preveni nașterea copiilor cu patologie.

Cu toate acestea, pe lângă cazurile monogene clasice, în clinică se întâlnesc adesea boli ereditare, care se caracterizează prin penetrare relativ scăzută și curs relativ slab. În mod tradițional, acestea au fost atribuite monogenic, cu toate acestea, datele acumulate indică recent natura oligogenică a acestor boli.

Următoarele sunt o discuție detaliată a mai multor boli oligogene umane obișnuite, cum ar fi hemocromatoza, trombofilia ereditară, hipercolesterolemia familială, fibroza chistică și cardiomiopatia hipertrofică. Purtătorii heterotigoși ai mutațiilor care duc la aceste boli apar în populația cu o frecvență de 1 la 500 la 1 din 20 de persoane. Datorită frecvenței populației ridicate a bolii în acest grup, este semnificativă

contribuția totală la patologia umană, probabil depășind contribuția bolilor ereditare rare. Pentru toate aceste boli, testarea ADN permite diagnosticarea presimptomatică și hemocromatoza, trombofilia și hipercolesterolemia și profilaxia ulterioară, atât din punct de vedere farmacologic, cât și prin schimbarea stilului de viață.

Aceasta este una dintre cele mai frecvente tulburări metabolice genetice numite erori metabolice congenitale. Hemocromatoza (GC) apare la 1 din 200-300 de persoane din Europa de Nord.

Triada clasică - diabetul zaharat, ciroza și pigmentarea pielii ("diabetul de bronz") - a fost descrisă încă din 1865, iar în 1935 sa dovedit natura familială a acestei boli. Baza manifestărilor clinice ale GC este un defect biochimic - acumularea excesivă de fier în celulele parenchimatoase ale ficatului, pancreasului, inimii și glandei pituitare anterioare. Pentru a preveni dezvoltarea manifestărilor clinice, puteți utiliza un mod foarte simplu și în același timp eficient - flebotomie preventivă. Fenotipul GC intermediar este nivele ridicate de fier în plasmă și ficat, care este evaluat prin diverse teste biochimice, cum ar fi saturația transferinei cu fier, concentrația de feritină și conținutul de fier în ficat.

Manifestările clinice ale GC sunt foarte diverse. Una dintre cele mai frecvente manifestări este afectarea parenchimală hepatică cronică. O caracteristică caracteristică este o ameliorare generală sau locală a pigmentării pielii. 30-60% dintre pacienții cu boală avansată au diabet zaharat. În stadiile inițiale ale GC, se manifestă simptome nespecifice, cum ar fi letargia, hepatomegalia, artropatia, cardiomiopatia, diabetul, hiperpigmentarea pielii sau hipogonadismul. Manifestările clinice depind de factori genetici și externi, cum ar fi conținutul de fier din dietă, donarea de sânge și pierderea fiziologică a sângelui la femei în timpul menstruației.

În 1996, a fost identificată o genă responsabilă pentru cea mai comună formă de GC, numită HFE. Această genă codifică o proteină transmembranară constând dintr-un domeniu citoplasmatic scurt, o regiune transmembranară și trei domenii extracelulare care interacționează cu β2-microglobulină pe suprafața celulei. Proteina HFE se leagă de suprafața enterocitei la receptorul transferinei și scade afinitatea pentru transportul transferinei

fier. În absența HFE funcțional activ, legarea și endocitoza ulterioară a transferinei crește, ceea ce duce la acumularea de fier în interiorul celulei, unde este depozitat ca un complex cu feritină. Dintre pacienții de origine celtică, cu GC clinic sever, aproximativ 90% sunt homozigote pentru mutația Cis282-Anvelopa din gena HFE, iar majoritatea celorlalte au o combinație de Cys282-Tyr și o altă mutație - GiSos-Asp. Ca rezultat al mutației Cis282-Un tir perturbă formarea unei legături disulfidice într-unul din domeniile extracelulare ale proteinei HFE, conformația sa este perturbată și proteina rămâne după sinteză în reticulul endoplasmatic. Ca rezultat, proteina încetează să mai fie exprimată pe suprafața celulară, ceea ce duce la o captare îmbunătățită a fierului, care este inadecvată pentru nevoile organismului. În majoritatea populațiilor caucazoide, frecvența purtătorilor heterozygos de alela Cis282-Intervalul este de aproximativ 10%, iar pentru basci și irlandezi de origine celtică, frecvența acestui polimorfism poate ajunge la 30%. Spre deosebire de europenii, această mutație nu se găsește aproape niciodată în Mongoloizi și Negroide. Se presupune o mutație cis282-Anvelopele au provenit cu aproximativ 2000 de ani în urmă în populația celtică și s-au răspândit în toată Europa din cauza migrației populației, adică fondatorul a provocat o frecvență ridicată a acestei mutații.

Există și alte afecțiuni cu o imagine clinică asemănătoare unei familii clasice GC (clasificată de asemenea ca GC de tip 1), dar cu o origine diferită. GC juvenil (tip 2), precum și GC de tip 1, este moștenită într-o manieră autosomală recesivă și este cauzată de mutații într-o genă necunoscută. GC de tip 3 este, de asemenea, o boală recesivă și este asociată cu o mutație a receptorului de transferină. GCs de tip 4 și 5 sunt moștenite dominant și sunt cauzate de mutații în genele de fero-portină, care transportă fier în intestin și, respectiv, feritină. Toate aceste forme sunt foarte rare, iar astăzi definiția lor nu joacă un rol practic.

Anvelopa din gena HFE este caracterizată de o penetrare ridicată în raport cu fenotipul intermediar, adică semnul biochimic al unui exces de fier în organism. 95% dintre bărbații cu vârsta peste 40 de ani care sunt homozigote pentru această mutație au un exces de fier și există semne și simptome clinice. Femeile din perioada premenopauzală au un risc mai scăzut din cauza pierderii de sânge în timpul

menstruație. Efectul fenotipic al mutației GiSos-Asp este mai puțin pronunțată. Fibroza sau ciroza hepatică este detectată prin analizarea unei biopsii în 4-25% din purtătorii homozigoți ai alelei Cis282

Interval de fotografiere În plus, alela Cis282-Tir predispune la dezvoltarea carcinomului hepatocelular. La bărbații cu GC și ciroză, riscul relativ de dezvoltare a carcinomului hepatocelular este de 200 de ori mai mare.

TESTAREA PENTRU MEDIA

Prezența simptomelor de mai sus este o indicație pentru testarea genetică pe GC. Cu toate acestea, diagnosticul se face în timpul imaginii clinice extinse, când este prea târziu pentru a preveni defectul primar. În acest sens, mulți cercetători susțin nevoia de screening a populației pentru prezența GC. Această boală îndeplinește multe dintre cerințele pentru bolile supuse screeningului, adică apare destul de des, are o fază latentă care precedă manifestări clinice, este ușor de diagnosticat prin metode biochimice și genetice și poate fi prevenită cu ajutorul unui tratament eficace și ieftin.

Cu toate acestea, pentru moment, screeningul în masă este considerat prematur datorită ambiguităților, legate în principal de penetrarea GC. Este recomandabil să se testeze rudele pacienților cu GC, care ar trebui să măsoare nivelul de saturație a transferinei cu fier, conținutul de feritină și markerii biochimici ai disfuncției hepatice, precum și să determine prezența mutațiilor în gena HFE prin pozițiile 282 și 63.

Din punct de vedere tehnic, detectarea acestor mutații nu este dificilă. Restul de analiză sau diferite forme de amplificare sau hibridizare specifice alelelor sunt utilizate în mod obișnuit.

4.5.3.2. Trombofilia ereditară

Trombofilia este o tendință de a dezvolta tromboză asociată cu tulburări congenitale și dobândite de coagulare a sângelui și fibrinoliză. Trombofilia se manifestă cel mai adesea sub formă de tromboză venoasă și tromboembolism, care apar cu o frecvență de aproximativ 1 la 1000 populație pe an.

Există forme familiale de trombofilie, descrise încă din anii 1950. Primele cauze identificate ale trombofiliei ereditare (NTF) au fost deficiența antitrombinei III,

proteina C și cofactorul său de proteine ​​S. Mai târziu, au fost identificate alte două forme de NTF - o mutație a coagulării factorului V, care determină rezistența factorului V la proteina C activată și o mutație în gena protrombinei G20210A, care crește nivelul protrombinei din plasmă. În plus, hiperhomocisteinemia moderată, adesea asociată cu un polimorfism larg răspândit în gena MTHFR, este, de asemenea, un factor de risc pentru tromboza venoasă.

COMPLICAREA TROMBOEMBOLICĂ Gravitatea manifestărilor clinice ale NTF variază foarte mult. Adesea ele se desfășoară într-o formă foarte ușoară, iar prezența lor poate fi determinată numai prin metode de laborator. Cu toate acestea, în multe cazuri, purtătorii mutațiilor dezvoltă tromboză venoasă profundă a extremităților inferioare, tromboembolismul pulmonar, tromboflebita superficială, precum și trombozele venoase ale altei localizări. Aceste defecte ereditare nu sunt, de obicei, asociate cu riscul de ocluzie arterială. NTF predispun la dezvoltarea trombozei la o vârstă fragedă: până la 40% dintre pacienții cu vârste mai mici de 45 de ani, cu tromboză venoasă profundă neprovocată, au una dintre formele NTF. La pacienții în vârstă sau în prezența factorilor provocatori NTF observat în 30% din cazurile de tromboză. La pacienții cu o combinație de defecte ereditare, riscul de complicații tromboembolice crește în continuare.

Deficitul ereditar al antitrombinei III și proteinele C și S apare în total mai puțin de 1% din populație, dar la pacienții cu tromboembolism venos (TEV) se găsește în aproape 10% din cazuri. Riscul de TEV la acești pacienți este de 5-8 ori mai mare decât în ​​populația generală. Motivele pentru deficiența acestor anticoagulante naturale pot fi o scădere a sintezei lor sau (mai des) o scădere a activității funcționale a proteinei, menținând în același timp un nivel normal. Defectele de sinteză sau funcționare a proteinelor sunt cauzate de sute de mutații diferite în aceste gene.

Rezistența ereditară la proteina C activată este cea mai frecventă cauză a NTF. În mai mult de 95% din cazuri, rezistența este cauzată de o mutație de tip missense în gena Factor V, numită Leyden, în care în poziția 506 arginina este înlocuită cu glutamina. Acest rest de aminoacid cauzează în mod normal scindarea proteolitică a factorului V de către proteina C activată. Proteina C este un anticoagulant natural care este activat de trombom-trombomodulină

complex pe celulele endoteliale și distruge factorii Vo și viiio, ceea ce duce la stoparea formării trombilor. Acest proces este accelerat în mod semnificativ în prezența proteinei S, care acționează ca un cofactor C de proteine. Dacă există o substituție de aminoacizi în factorul Va Arg506-Proteina C activată Gln nu poate să o descompună, ceea ce duce la conservarea activității factorului Va și la formarea trombului crescut (figura 4.17).

Mutația Leiden apare aproape exclusiv printre caucazieni, în care aproximativ 5% din populație sunt transportatori. Datorită frecvenței ridicate a acestei forme genetice în populația generală, ar trebui să se facă referire la polimorfism

Fig. 4.17. Rezistența la proteina C activată, cauzată de mutația Leiden.

în literatura de specialitate, numele mutației a fost fixat. Dintre pacienții cu TEV, frecvența acestei mutații este mai mare și este de aproximativ 20%. Riscul de TEV în purtătorii mutației Leiden depinde de doza de gene: la heterozygote, crește de 2-7 ori, iar în homozigote - 40-80 de ori. Probabilitatea totală de a dezvolta tromboembolism în timpul vieții purtătorilor acestei mutații este de 30%.

Alela polimorfă G20210A din regiunea 3'-netranslatată a genei protrombină din populația generală are o frecvență de 2%, dar la pacienții cu TEV, proporția transportatorilor polimorfism crește la 7%. Astfel, prezența polimorfismului G20210A în gena protrombinei crește riscul de TEV cu aproximativ 3 ori. Efectul patologic al acestui polimorfism este creșterea activității protrombinei în plasmă. Nivelul de protrombină din homozigoții AA este de 1,5 ori mai mare decât cel al homozigoților din alela GG normală, ceea ce contribuie la tromboză. Se pare că mutația G → A se referă la tipul de mutații cu obținerea unei funcții, deoarece crește eficiența procesării capătului 3 'al ARNm, ceea ce duce la acumularea de ARNm și la creșterea sintezei proteinei protrombinei.

Un alt factor predispozant pentru tromboză este un nivel crescut de homocisteină, un aminoacid format în timpul metabolizării metioninei. O creștere moderată a homocisteinei crește riscul de tromboză arterială și venoasă. Motivul creșterii poate fi fie o dietă anormală (lipsa de piridoxină, cobalamină, folat), fie de factori genetici, cum ar fi polimorfismul Al.677

Arborele din gena metilentetrahidrofolat reductază - o enzimă care joacă un rol important în determinarea nivelului de homocisteină din plasmă. Activitatea acestei variante a enzimei este de aproximativ 1/3 din normal. Aproximativ 10% dintre caucazieni sunt purtători heterozigoși ai acestui polimorfism. Frecvența TEV în transportoarele izolate ale acestui polimorfism nu este diferită de cea normală, dar o serie de date arată că polimorfismul C677T contribuie la manifestarea altor NTF-uri.

BEREMENALITATEA ȘI PATOLOGIA OBSTETRICĂ În timpul sarcinii, nivelul factorilor de coagulare dependenți de vitamina K crește, conținutul de proteină S scade și fibrinoliza este inhibată. Aceste modificări sunt fezabile din punct de vedere fiziologic, deoarece vizează reducerea pierderilor de sânge în timpul nașterii, dar și creșterea probabilității de TEV în timpul sarcinii (de 2,5 ori) și mai ales în perioada postpartum (de 20 de ori).

În prezența NTF, această probabilitate este chiar mai mare și poate ajunge la 100 de ori în homozigote pentru mutația Leiden a factorului V. Majoritatea (până la 60%) dintre femeile cu TEV care au apărut în timpul sarcinii au o mutație Leiden.

În plus față de tromboembolismul venos, NTF contribuie la dezvoltarea patologiei obstetricale. Încălcarea circulației complete a placentei uterine din cauza trombozei poate duce la o varietate de complicații ale sarcinii, cum ar fi avortul spontan, nașterea mortală, abrupția placentară, preeclampsia și întârzierea creșterii intrauterine. Numeroase studii au arătat o incidență crescută a NTF la pacienții cu aceste complicații. Există, de asemenea, dovezi că prezența unei mutații nu numai la mamă, dar și la făt poate crește și mai mult riscul de tromboză și infarctul placentar, ceea ce duce la pierderea fătului. Riscul relativ al complicațiilor sarcinii în purtătorii heteroziogici ai mutației Leiden sau polimorfismul genei protrombinei G20210A, conform diferitelor studii, a crescut cu o medie de 2-3 ori.

Acceptarea contraceptivelor orale contribuie, de asemenea, la dezvoltarea TEV. Acest efect este amplificat la femeile cu NTF. Riscul de a dezvolta TEV în purtătorii mutației Leiden care iau contraceptive orale, conform diferitelor estimări, crește cu 20-65 ori. În prezența protrombinei G20210A, riscul de TEV este puțin mai mic, dar depășește, de asemenea, semnificativ valoarea normală. Pe baza acestor observații, se recomandă să nu se utilizeze contraceptive orale pentru femeile cu deficiență de anticoagulante naturale, homozigote pentru mutația Leyden și în prezența unor defecte combinate.

Terapia hormonală de substituție după menopauză este o altă stare iatrogenă, cu o creștere de 2-4 ori a riscului de TEV. În prezența unei mutații Leiden, riscul relativ poate crește de 15 ori, iar frecvența trombozei repetate crește. În acest sens, purtătorii NTF care au avut episoade de TEV, se recomandă să nu se utilizeze terapia de substituție hormonală.

INDICAȚII PENTRU ANALIZA GENETICĂ Analiza mutației Leiden și a polimorfismului de protrombină G20210A, precum și determinarea deficienței antitrombinei și a proteinelor C și S este o metodă eficientă pentru identificarea persoanelor cu risc crescut de afecțiuni trombotice. Detectarea acestor mutații permite purtătorilor să efectueze o terapie anticoagulantă profilactică.

Datorită frecvenței absolute reduse a TEV, screening-ul în masă al populației pentru prezența NTF nu este justificat. Se consideră mai adecvat să se examineze următoarele grupuri de pacienți pentru prezența NTF:

• persoanele cu TEV, indiferent de vârsta și gravitatea manifestărilor;

• femeile cu unul sau mai multe avorturi spontane într-un stadiu târziu sau cu două sau mai multe avorturi spontane;

• femeile gravide cu retard de creștere intrauterină sau abrupții placentare;

• rude de gradul I de rudenie a pacientului cu NTF în istorie;

• femeile cu istoric familial de NTF înainte de a utiliza contraceptive orale, terapie de substituție hormonală sau sarcină.

TESTE DE DIAGNOSTICĂ Testele de prioritate ridicată pentru prezența NTF includ următoarele:

• determinarea activității antitrombinei (metoda amidolitică);

• determinarea activității proteinei C (metoda coagulometrică sau amidolitică);

• determinarea concentrației de proteină S (fracțiuni antigenice totale și libere);

• determinarea coagulometrică a rezistenței la proteina C activată;

• determinarea mutației Leiden a factorului V;

• determinarea polimorfismului de protrombină G20210A;

• determinarea nivelurilor plasmatice de homocisteină.

Așa cum se poate observa din lista de mai sus, deficitul de antitrombină și proteine ​​C și S este determinat prin metode funcționale. Acest lucru se datorează faptului că aceste defecte sunt cauzate de un număr mare de mutații și că identificarea acestora necesită efort și costuri mari, în timp ce analizele funcționale sunt simple și fiabile.

Analiza mutației Leiden și a polimorfismului de protrombină este simplă și completează bine testele funcționale. Aparent, analiza polimorfismului C677T în gena de rofiltratodectază de metilen tetragid nu are o valoare separată de diagnosticare și ar trebui utilizată în combinație cu determinarea biochimică a concentrației de homocisteină din plasmă. Utilizarea acestui set de teste permite detectarea unui defect ereditar al factorilor de coagulare sau o creștere a homocisteinei la aproximativ 40% dintre pacienții cu TEV.

Metoda cea mai fiabilă pentru identificarea mutației Leiden și a protrombinei G20210A este analiza de restricție, însă PCR pe larg și hibridizarea specifică alelelor sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă.

4.5.3.3. Hipercolesterolemie familială

Hipercolesterolemia familială (FHC) este aparent cea mai comună boală dominantă autozomală umană. Frecvența FHD în majoritatea populațiilor este de 1 din 500. În populațiile cu efect fondator, formele heterozigote sunt mult mai frecvente: 1 din 70 în Afrikaners în Africa de Sud și 1 din 200 în canadieni de origine franceză. Din același motiv, frecvența FHD în francezi, druzi și libanezi este crescută.

Nu toate cazurile de FHC sunt diagnosticate clinic. De exemplu, în Rusia, mai puțin de 1% dintre pacienții cu FHCS au efectuat un diagnostic clinic, iar cel mai eficient diagnostic (peste 40% dintre transportatorii identificați) este efectuat în Islanda din cauza dimensiunii mici a populației cu un efect pronunțat de fondator și variabilitate redusă a mutabilității.

Principalele caracteristici diagnostice ale SGHS sunt colesterolul crescut al sângelui, prezența xantomului tendonului la un pacient sau rudele de gradul întâi și modelul dominant al mostenirii colesterolului crescut sau a bolii cardiace ischemice.

Din punct de vedere clinic, SGHS se manifestă printr-un risc crescut de ateroscleroză și complicațiile acesteia. Mecanismele care leagă creșterea colesterolului cu dezvoltarea bolii arterei coronare nu sunt pe deplin înțelese. Se presupune că un nivel ridicat de LDL bogat în colesterol contribuie la penetrarea lor în peretele vasului, unde acestea oxidează și declanșează un lanț de reacții celulare care duc la acumularea de lipide și la reorganizarea locală a peretelui vasului, rezultând o placă aterosclerotică. În cazul FHC, riscul de deces din infarctul miocardic la o vârstă fragedă - până la 40 de ani - crește de 100 de ori. La bărbații netratați cu FHD până la vârsta de 60 de ani, probabilitatea CHD este de aproximativ 75%. Conform unor estimări, doar jumătate dintre bărbații cu SGHS trăiesc în vârstă de 60 de ani. Vârsta medie de debut a IHD este de 40-45 de ani pentru bărbați, iar pentru femei este de 10 ani mai în vârstă. Astfel, boala coronariană la pacienții cu FHD se dezvoltă cu 10-20 ani mai devreme decât media populației.

Statinele și alte medicamente care scad lipidele sunt utilizate în mod eficient pentru a reduce nivelurile de lipoproteine ​​plasmatice în SHHS.

Cei mai severi pacienți (de regulă, aceștia sunt cazuri homozigote) sunt tratați prin eliminarea excesului de LDL prin schimbul de plasmă. Uneori se utilizează un transplant de ficat.

MECANISME BIOCHIMICE ȘI GENETICE

Când crește colesterolul SGHS datorită creșterii LDL plasmatice. Această tulburare metabolică este asociată cu o scădere a clearance-ului LDL de către ficat ca rezultat al scăderii expresiei sau activității receptorilor celulari care mediază absorbția particulelor de LDL (receptori LDL). Activitatea receptorului LDL în FHCS scade pe toate celulele care exprimă acest receptor, cu toate acestea, consecințele funcționale sunt în principal asociate cu un defect al receptorului în ficat, deoarece o încălcare a conversiei colesterolului în acizi biliari duce la o scădere a excreției sale prin intestine. Anormalități biochimice similare sunt observate cu o schimbare mutațională a proteinei apoB-100, care este un ligand pentru receptorul LDL. Ca urmare a acestei mutații, particulele LDL nu mai sunt recunoscute de receptorul LDL și se acumulează în plasmă.

gena receptorului LDL conține 18 exoni care codifică șase domenii funcționale ale proteinei: Signal peptidici, domeniu de legare a ligandului, un domeniu omolog la factorul precursor de creștere epidermică, site-O-glicozilare, o domenii transmembranare și citoplasmatice. Toate mutațiile cunoscute din gena LDLR sunt colectate în baza de date UMD-LDLR, care este accesibilă prin Internet. Numărul de intrări în el depășește 800 și continuă să crească. Conform bazei de date UMD-LDLR, substituțiile unice de nucleotide reprezintă 90% din toate mutațiile din gena LDLR, cele mai multe dintre acestea fiind mutații de tip missense și nonsens. Restul de 10% sunt în principal macrotransformările cauzate de o recombinare inegală cu mai mult de 30 de copii ale secvențelor Alu prezente în această genă. Mai puțin de 10 mutații au fost găsite în promotor.

Cu toate că SGHS este o boală monogenă, expresia fenotipică, și anume severitatea IHD, variază foarte mult chiar și în rândul pacienților care poartă aceleași mutații. Unii pacienți trăiesc până la vârsta de 80 de ani sau mai mult, în timp ce alții mor de un atac de cord la 20 de ani. Factorii care afectează manifestările clinice pot fi externi, metabolici și genetici.

Dintre factorii de mediu, fumatul și obiceiurile alimentare joacă un rol special. Fumatul este unul dintre cei mai puternici predictori ai mortalității din cauza bolii coronariene la pacienții cu FHD. Rolul dietei în dezvoltare

FHCS a fost demonstrată prin compararea pacienților de origine chineză care trăiesc în Canada cu purtătorii acelorași mutații, dar care trăiesc în China.

Canadienii chinezi au colesterol LDL cu 70% mai mare decât în ​​China. În plus, 6 dintre cele 16 heterozigote care trăiesc în Canada au avut xantomi, iar 4 au avut CHD. Niciunul dintre cei 18 care au participat la studiu din China nu a suferit o boală cardiacă xantomă sau ischemică. Se pare că astfel de diferențe în manifestările clinice sunt asociate cu consumul diferit de grăsimi nesaturate. Acest exemplu ilustrează în mod viu efectul de modificare a factorilor externi, cum ar fi dieta, asupra fenotipului SHKS heterozygos.

Cursul bolii depinde puternic de tipul de mutație care provoacă hiperlipidemie. Hipercolesterolemia cea mai severă se dezvoltă în prezența mutațiilor nulate, conducând la absența completă a receptorului activ, în timp ce mutațiile cu prezența sintezei parțiale sau a activității receptorului LDL determină de obicei o boală mai blândă.

Există un număr de parametri biochimici care modifică dezvoltarea bolii coronariene la pacienții cu SHHS. Acești factori metabolici sunt: ​​HDL colesterol, proteină C reactivă și fibrinogen. Unii dintre acești factori, cum ar fi HDL-colesterolul și lipoproteina Lp (a), au o bază genetică pronunțată. Alți factori genetici, dovedite sau suspectate includ mutații ale genei pentru lipoprotein lipaza - izoforme ale apolipoproteinei E, proteine ​​variante ale esterilor transportă colesterol, polimorfismul paraoxonase (o enzimă care descompune peroxidul de lipide), un anumit methylenetetrahydrofolate genotip (asociat cu niveluri ridicate de homocisteină), polimorfism in genele renină-angiotensină sistem, precum și proteine ​​care transportă trigliceride microsomale, care afectează secreția de VLDL.

Astfel, mutațiile genetice ale receptorului LDL sunt factorul principal care determină dezvoltarea FHC. Contribuția altor gene este totuși incontestabilă, datorită numărului relativ mic de pacienți cu mutații identificate pentru receptorii LDL, sunt necesare studii suplimentare asupra genelor modificatoare. In mod ideal, determinarea genotipului unui pacient la aceste gene suplimentare vor permite determinarea gradului de risc al CHD și alte complicații la purtătorii de o anumită mutație în receptorilor LDL sau apoB-100.

Nivelul individual de colesterol este supus unor modificări naturale, astfel încât nu se poate trage concluzia

despre disponibilitatea SGHS. În plus, nivelul colesterolului depinde de vârstă, sex și variază în diferite populații. Nivelul colesterolului în FHCS depășește adesea nivelul mediu al populației generale, prin urmare, este imposibil să se facă un diagnostic bazat doar pe rezultatele măsurării colesterolului în plasmă în unele cazuri.

În prezent, detectarea mutațiilor în receptorul LDL sau gena apoB-100 este un criteriu comun în diagnosticarea FHC. O mutație la nucleotida 3500 din gena apoB-100 (defect familial al apoB) este cea mai frecventă cauză a FHC la majoritatea populațiilor. În Europa și în țările în care locuiesc persoane din Europa (Australia, SUA, Canada și Noua Zeelandă), această mutație este cauzată de 3-5% dintre pacienții cu FHCS. În țările cu o structură genetică complexă a bolii, mutațiile se găsesc în 30-50% dintre pacienții cu diagnostic clinic de SGHS. Acest lucru se datorează atât sensibilității inadecvate a metodelor de screening, cât și diagnosticului incorect stabilit pe baza nivelului de colesterol și a manifestărilor clinice. Există, de asemenea, posibilitatea existenței unor gene suplimentare, în plus față de LDLR și APOB, mutații în care sunt însoțite de o imagine clinică similară.

Într-un număr de populații, diagnosticarea ADN a SGHS este semnificativ simplificată datorită prezenței unui număr limitat de alele mutante.

Cu toate acestea, în majoritatea populațiilor deschise genetic, din care face parte Rusia, nu există o singură mutație în gena receptorului LDL mai frecvent decât la 1% dintre pacienții cu FHC și, de obicei, mult mai rar. Din acest punct de vedere, metodele de screening pentru căutarea de mutații, cum ar fi determinarea polimorfismului de conformare a ADN-ului monocatenar, urmate de confirmare prin secvențiere, joacă un rol major în diagnosticarea ADN a FHCS.

4.5.3.4. Fibroza chistică

Fibroza chistică (CF) este una dintre cele mai frecvente și, în același timp, severe boli recesive autozomale la om. Printre europeni, frecvența purtătoare este aproximativ

De la 1 la 50, iar forme clinice apar în funcție de regiune cu o frecvență de 1 până la 2-3 mii de persoane.

CF a primit numele său din cauza modificărilor microscopice observate în pancreas la acești pacienți. Boala afectează, de asemenea, plămânii, ficatul, intestinul subțire și sistemul reproductiv masculin. Rolul cheie jucat în patogeneza secreție excesivă de mucus epitelii acestor organe, ceea ce duce la ocluzie sau evacuare conducte bronșice ale ficatului și pancreasului. În ciuda îmbunătățirii semnificative a tratamentului simptomatic, pacienții cu CF de obicei nu trăiesc mai mult de 20-30 de ani. Principala cauză a decesului este deteriorarea plămânilor cauzată de blocarea bronhiilor, ceea ce creează un mediu favorabil pentru infecțiile secundare. Infecțiile cronice și reacția inflamatorie determină fibroza țesutului pulmonar, care, în combinație cu o obstrucție a tractului respirator, poate provoca insuficiență respiratorie. La 65% dintre pacienți, blocarea canalelor pancreatice previne secreția de enzime digestive în intestin, ceea ce duce la tulburări digestive. În mod similar, o încălcare a secreției de bilă de către ficat, observată la 5% dintre pacienți. În plus față de aceste manifestări, 10% dintre nou-născuți dezvoltă obstrucție intestinală mică, necesitând intervenție chirurgicală. În plus, 95% dintre bărbații cu CF au infertilitate. O caracteristică caracteristică a CF, care este utilizat pe scară largă pentru diagnosticarea acesteia, este salinitatea crescută a transpirației asociată cu reabsorbția C1

epiteliul captuseste canalele de glande sudoripare.

KF este cauzată de mutații în proteina codificată de către gena CFTR (regulator de conductibilitate transmembranar chistic fibros). Această genă constă din 27 de exoni și codifică o proteină cu o masă moleculară de 168 kDa, care conține două domenii transmembranare, două domenii de legare nucleotidică intracelulară și un domeniu de reglementare. Această proteină este un canal pentru ionii C1. Acest canal este activat de proteina kinaza dependentă de cAMP, care fosforilează domeniul de reglementare. Ieșirea C1 - din celulă începe un lanț de reacții care conduc la închiderea canalelor Na + și la creșterea producției de secreție mucoasă.

Cea mai comună cauză a CF este o deleție de trei nucleotide în codonul 508, conducând la o pierdere de fenilalanină. Frecvența acestei mutații la pacienții cu CF variază de la 50% în Europa Centrală la aproape 90% în Nord. Ca rezultat al acestei mutații perturbat procesarea normală a proteinelor și nu este sintetizat transportat la membrana plasmatică, dar este reținută în reticulul endoplasmatic și este degradat. Cu toate acestea, există un număr mare

alte mutații care dăunează acestei proteine; numărul acestora se apropie de 1000. Aceste mutații mai rare pot avea un efect diferit asupra canalului de clor, de exemplu, reduc parțial sau complet sinteza proteinelor, perturba transportul lor intracelular sau reduc activitatea funcțională a canalului. Unele dintre aceste mutații determină doar o descreștere parțială a sintezei sau a activității canalului, ceea ce poate conduce la diferite manifestări funcționale. În acele cazuri în care se păstrează mai puțin de 3% din activitate, se dezvoltă CF sever, însoțit de o leziune a pancreasului. Dacă economisiți, 3-8% din activitate afectează plămânii, iar pancreasul este normal. Dacă activitatea canalului C1 este de 8-12%, se observă forme ușoare, cum ar fi azoospermia la bărbați. Cu toate acestea, o astfel de relație simplă nu este întotdeauna respectată. Se preconizează că evoluția bolii este posibilă numai dacă există o homozigozitate pentru eliminarea fenilalaninei-508 sau prezența simultană a acestei deleții și a mutației G551D. În prezența acestor mutații, boala provine într-o formă clasică severă, cu o leziune a pancreasului. În cele mai multe alte cazuri, relația dintre tipul de mutație și manifestarea bolii este dificil de prezis. Există dovezi în creștere că CF este o boală oligogenică, iar manifestările fenotipice depind nu numai de natura mutației, ci și de setul de gene modificatoare prezente în pacient.

KF fi aproape întotdeauna diagnosticate în stadiul prenatal folosind ADN-ul de la vilozități corionice, sau prin determinarea directă a mutațiilor sau prin analiza legatura folosind markeri intragenic polimorfe în acele cazuri în care mutația la copilul pacientului este necunoscut. Problema de screening a populației pentru prezența CF este în prezent în considerare. Informațiile acumulate despre structura genetică a CF ne-au permis să selectăm 30 de mutații de la aproape 1000 cunoscute, care totuși explică 90% din cazurile de CF în diferite regiuni ale Europei și SUA. Din punct de vedere tehnic, diagnosticarea ADN a CF-urilor este destul de bine dezvoltată și sunt produse un set de kituri comerciale pentru implementarea acesteia.

4.5.3.5. Cardiomiopatia hipertrofică

Cardiomiopatia hipertrofică (HCM) este una dintre cele mai frecvente boli umane cu o predispoziție genetică pronunțată. Apare cu o frecvență de 1 din 500, care este semnificativ mai mare decât frecvența unei alte forme de cardiomiopatie dilatată (1 din 2500). HCM este moștenit

pe tip dominant autosomal și se caracterizează prin penetrare de până la 75%. Din punct de vedere clinic, boala se manifestă sub formă de hipertrofie ventriculară stângă și / sau dreaptă și o creștere a dimensiunii atriale. Hipertrofia este de obicei asimetrică și afectează septul interventricular. Histologic, hipertrofia și aranjamentul neregulat al cardiomiocitelor, precum și fibroza interstițială, sunt observate în mușchiul inimii. Boala duce la aritmii și moarte subită, precum și insuficiență cardiacă.

Cauza bolii la nivel molecular este o disfuncție a proteinelor care alcătuiesc sarcomerul, astfel că hcmp-ul este uneori numit boală a sarcomului. Hipertrofia este un răspuns compensator miocardic la o scădere a contractilității. În prezent, au fost identificate 11 gene, mutații care conduc la hcmp (Tabelul 4.11).

Mutațiile proteinelor sarcomerice au un efect diferit asupra funcției contractile a cardiomiocitelor. Ca rezultat al mutațiilor missense, adesea se formează proteine ​​stabile dar inactive, care sunt inserate în sarcomer și distrug funcția sa, adică au un efect negativ dominant. În schimb, mutații

Tabelul 4.11. Mutațiile care duc la cardiomiopatie hipertrofică

cu o schimbare în cadru, ele conduc la formarea de proteine ​​inactive scurtate, care sunt supuse degradării accelerată. În ambele cazuri, activitatea contractilă scade și apare o reacție hipertrofică compensatorie.

Tipul de mutație poate influența severitatea bolii. De exemplu, un risc crescut de moarte subită cardiacă este asociat cu mutații în gena MYH7 Arg4 oz-Gin, Arg45z-Cis și arg72z-Gly. În schimb, mutația Gly25b-Glu, Val606-Met și Lei908- Arborele nu este asociat cu un risc crescut de aritmii. Mutațiile din gena MYBPC3 sunt, de obicei, asociate cu hipertrofie ușoară la pacienții tineri, debutul tardiv al bolii și un prognostic relativ favorabil. Astfel, cunoașterea tipului de mutație nu numai că confirmă diagnosticul hcmp, dar, în unele cazuri, ajută la stabilirea prognosticului.

Datorită eterogenității genetice semnificative, diagnosticul molecular al hcmp prezintă o anumită complexitate. Datorită diversității mutațiilor, metodele de screening, cum ar fi analiza polimorfismului conformației ADN monocatenare, electroforeza într-un gradient de denaturare și, de asemenea, HPLC cu denaturare sunt utilizate în principal pentru a căuta această boală. Căutarea mutațiilor se efectuează în principal în gena lanțului greu de β-miozină, precum și în genele troponinei T cardiace și proteinei C care leagă miozina cardiacă.