Marcatori biochimici per lo studio del fegato Transaminasi

Marcatori biochimici per lo studio del fegato

Transaminasi

Orientamento diagnostico nell’aumento delle transaminasi

La causa più frequente, di innalzamento dei livelli sierici di ALT è il danno epatico e c’è un ottima correlazione fra danno citolitico (tipico delle fasi acute dell’epatite) e livelli di ALT; le modificazioni dei livelli di AST possono essere influenzate dal danno epatico ma anche da patologie di altri organi e tessuti.

Un incremento inatteso dei livelli delle aminotrasferasi, va comunque monitorato. La variabilità biologica legata a ritmi circadiani, lo stato di affaticamento o di riposo, le condizioni di conservazione dei campioni ematici ed altri fattori diversi da una malattia epatica, possono incidere sui livelli di AST e d ALT.

Lattico deidrogenasi (LDH)

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Colestasi

Cause ed Effetti

• È un enzima di induzione (farmaci, alcol). Livelli elevati si possono osservare per effetto di alcuni farmaci e dell’ingestione di alcool. • Anche dopo la cessazione dell’assunzione, i livelli di GGT restano elevati con una diretta correlazione tra la quantità di alcool ingerita e livelli dell’enzima Questi fattori rendono poco utile il dosaggio della GGT che ha un ridotto valore predittivo per la valutazione di patologie epatiche. Drinkers, Vincent van Gogh

Fosfatasi alcalina (ALP)

Marcatori biochimici per lo studio del fegato

METABOLISMO PROTEICO NEL FEGATO Nel plasma sono contenuti 6 -8 g/dl di proteine immunoglobuline Fattore VIII Cellule di Kupffer del fegato • sintesi proteica epatica: 15 -20% di quella totale • sintesi dell'albumina: 12 g/die= 1/4 della sintesi proteica epatica totale

Marcatori di protidosintesi

Il FEGATO e le proteine • funzione di deposito proteico (pool aminoacidico) -riutilizzazione in corso di digiuno= trasformazione in AA ( processo di idrolisi, catalizzato dalle catepsine) – uso degli AA per la gluconeogenesi • immissione in circolo di AA La quota di AA aumenta notevolmente in corso di necrosi epatica oppure nella cirrosi avanzata (possibile aminoaciduria) • sintesi di proteine plasmatiche albumina, alfa e beta globuline, fattori della coagulazione, frazioni del complemento, ecc. , immesse nel sangue circolante • reazioni di transaminazione

Quadro proteico elettroforetico (PQ) Albumina 3. 5 – 5. 4 g/d. L a 1 0. 2 – 0. 4 g/d. L a 2 0. 5 – 0. 9 g/d. L b 0. 6 – 1. 1 g/d. L g 0. 8 – 1. 5 g/d. L

Albumina Valori di riferimento: 3, 6 -4, 9 g/dl È la proteina più abbondante della frazione sieroproteica L’ipoalbuminemia è responsabile di ipoprotidemia, poiché l’albumina costituisce da sola il 55 -64% delle proteine plasmatiche totali Le funzioni principali sono: • il mantenimento della pressione osmotica del sangue • Il trasporto di acidi grassi, bilirubina, ormoni e farmaci • L’albumina plasmatica raramente diminuisce in caso di epatite acuta a causa della sua lunga emivita, mentre si riduce nell’epatite cronica soprattutto quando questa evolve in cirrosi

Alfa 2 -globuline Valori di riferimento: 0, 4 -0, 8 g/dl Infezioni acute batteriche Traumi Infarto del miocardio Neoplasie Epatopatie croniche Diabete mellito Epatite virale Collagenopatie Pancreatite

Beta-globuline Valori di riferimento: 0, 6 -1 g/dl Tale frazione elettroforetica esprime principalmente il comportamento della transferrina, C 3, proteina C reattiva, 2 -microglobulina, -lipoproteine, Ig Gravidanza Cirrosi epatica Sindrome nefrosica A-beta-lipoproteinemia congenita Atransferrinemia congenita Enteropatie essudative

Gamma-globuline Valori di riferimento: 0, 9 -1, 4 g/dl Comprendono le immunoglobiline (G, M, A, D, E) In particolare la frazione Ig. G, in condizioni normali, è prevalente sulle altre Un aumento delle -globuline può essere distinto nei quadri della gammopatia policlonale o monoclonale Policlonale: con aumento di molte classi di immunoglobuline Epatopatie croniche (epatite cronica, cirrosi epatica) Infezioni congenite Infezioni batteriche acute e croniche Parassitosi Monoclonale: con aumento di un unico tipo di immunoglobulina Malnutrizione Ustioni Terapia immunosoppressiva Sindrome nefrosica

Proteine plasmatiche e fegato Profilo normale Albumina a 1 a 2 b g 3. 5 – 5. 4 g/d. L 0. 2 – 0. 4 g/d. L 0. 5 – 0. 9 g/d. L 0. 6 – 1. 1 g/d. L 0. 8 – 1. 5 g/d. L Cirrosi

Disordini dell’emostasi nella malattia epatica • Il fegato produce la maggior parte dei fattori della coagulazione e sali biliari, che sono essenziali per l’assorbimento della Vit. K • Il fegato elimina dal circolo i fattori della coagulazione attivati

La coagulazione del sangue Via intrinseca (o classica) Via estrinseca XII VII XI III IX VIII Via comune Protrombina Fibrinogeno Fibrina Il fegato produce la maggior parte dei fattori della coagulazione (fibrinogeno e i Fattori II, VII, IX, X, V, VIII, XI e XII). Via intrinseca innescata attraverso l’attivazione per “contatto” di alcune proteine plasmatiche e via estrinseca innescata in seguito al danno tissutale

Fibrinogeno (Fatt. I) Valori di riferimento: 200 -400 mg/dl • Glicoproteina sintetizzata dal fegato, che svolge un ruolo essenziale nel processo coagulativo • È una proteina solubile, che si trasforma in un prodotto insolubile e fibroso, la fibrina • È il substrato fisiologico della trombina Malattie infettive acute e croniche Necrosi tessutale Neoplasie Gravidanza Ustioni epatopatie eccesso di eparina

Trombina (Fatt. IIa) È l’enzima responsabile della conversione del fibrinogeno in fibrina • Circola nel plasma come protrombina • È sintetizzata dal fegato • La sua formazione è condizionata dall’apporto di vitamina K La trombina catalizza la scissione proteolitica dei fibrino peptidi del fibrinogeno in polipeptidi detti fibrin monomers, che a loro volta polimerizzano e infine vengono stabilizzati dal fattore XIII in presenza di ioni calcio.

Significato dei principali test emocoagulativi Via intrinseca Via estrinseca XII VII XI III IX VIII Tempo di tromboplastina parziale (PTT) Via comune Protrombina Fibrinogeno Tempo di trombina (TT) Fibrina Tempo di protrombina (PT)

Tempo di protrombina (PT) o tempo di Quick Valori di riferimento: 12 -14’’ • Il tempo, in secondi, necessario alla formazione del coagulo. • Valuta il meccanismo estrinseco e comune della coagulazione del sangue e può essere alterato in presenza di deficit dei Fattori I, II, V, X (prodotti a livello epatico). Carenza o alterazione congenita dei Fattori I, II, V, X Epatopatie Deficit di Vit. K

Tempo di tromboplastina parziale (PTT) Valori di riferimento: 28 -35’’ • Il tempo, in secondi, necessario alla formazione del coagulo di fibrina. • Valuta il meccanismo intrinseco e comune della coagulazione del sangue e può essere alterato in presenza di deficit dei Fattori V, X , VIII, IX, XII Carenza dei Fattori VIII Epatopatie Deficit di Vit. K (emofilia A) e X (emofilia B)

Tempo di trombina Fibrinogeno Fibrina Valori di riferimento: fino a 22’ • Il tempo necessario alla formazione del coagulo quando al plasma si aggiunge un eccesso di trombina • Dipende dalla presenza di fibrinogeno, di plasmina e dei prodotti di degradazione della fibrina e del fibrinogeno Epatopatie Eccesso di eparina

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • I marcatori di citolisi esplorano l’integrità anatomica e funzionale degli epatociti. L’aumento della concentrazione sierica di enzimi presenti nelle cellule epatiche consente di valutare lo stato di permeabilità delle membrane cellulari ed indica l’esistenza di un processo necrotico.

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • I marcatori di colestasi sono relati direttamente alle alterazioni, quasi sempre ostruttive, della formazione della bile e del flusso biliare. .

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • Il terzo gruppo riguarda le funzioni protidosintetiche degli epatociti. Esse consentono valutazioni quantitative dell’attività del parenchima epatico, ovvero del n. di epatociti ancora funzionanti dopo eventi necrotici o lesivi.

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • Il gruppo dei marcatori di coniugazione comprende il dosaggio della bilirubina e dei suoi cataboliti e serve ad indagare le capacità di capatzione e coniugazione epatica e la capacità escretice del fegato.

Marcatori biochimici per lo studio del fegato • Nessuna delle indagini di laboratorio descritte è in grado di valutare la funzionalità epatica in maniera completa. • Quindi l’uso di più esami di laboratorio migliora la possibilità di rilevare anomalie epatobiliari, aiuta nel differenziare le patologie sospettate clinicamente e permette di definire la gravità della malattia epatica.

Biomarcatori epatici nelle epatopatie • Il ruolo del lab. di biochimica si muove su due piani: definizione dell’entità e dell’evolutività della lesione anatomo-funzionale epatica (distinzione tra epatopatia acuta e cronica). • Per entrambe dovranno essere definite gravità e grado di evolutività per il monitoraggio della funzione epatica. • Definizione dell’eziologia della lesione, semplice nel caso delle epatiti virali, più complessa nel caso di altre epatopatie. • Nel caso delle epatopatie croniche (esclusa quella alcolica o tossica) il processo diagnostico diventa complesso e solo alcuni test di laboratorio specialistici sono in grado di offrire una possibilità diagnostica. • Spesso in molti casi la diagnosi definitiva è possibile solo attraverso la biopsia epatica.

Il danno epatico acuto • Per danno epatico acuto (epatite acuta) si intende un danno a carico dell’epatocita che avviene e si manifesta in un breve periodo di tempo. • Il quadro dell’epatite acuta è presente in diverse epatopatie diverse: • di origine infettiva • Alcolica • Tossica • Ischemica • Autoimmunitaria • Da ostruzione biliare

Epatite acuta virale • Le diverse forme virali (HAV, HBV, HCV, EBV) costituiscono la stragrande maggioranza delle forme di epatite acuta virale • Il problema clinico che il medico si pone di fronte ad un caso di epatite acuta e’ triplice: – la natura del danno (eziologia) – La gravità dello stesso – Il monitoraggio del suo andamento (valutazione prognostica) – I marcatori di lesione e di funzione epatica consentono di raccogliere informazioni essenziali per la definizione di questi tre punti

Marcatori biochimici • La valutazione delle transaminasi (AST e ALT) rappresenta il test con migliore sensibilità e specificità diagnostica. • Fissando una soglia discriminante a 200 U/L per le AST si ottiene una sensibilità diagnostica del 91 % ed una specificità del 96 %. • Fissando una soglia discriminante a 300 U/L per le ALT si ottiene una sensibilità diagnostica del 96% ed una specificità del 94%. • La combinazione dei due test assicura un valore predittivo molto elevato • La fosfatasi alcalina può essere aumentata, ma in maniera incostante. • Ittero e iperbilirubinemia sono anch’essi incostanti. Sono più frequenti nelle forme di epatite acuta virale. • La bilirubina diretta (non legata all’albumina) di solito è quella più elevata • La valutazione della gravità del processo ha un rilievo centrale nell’indagine clinica soprattutto quando le epatiti acute possono evolvere in un danno epatico grave.

Il dato di laboratorio deve essere…. • Preciso • Sensibile La precisione è subordinata alla riproducibilita’ dei risultati sullo stesso campione in tempi diversi e da parte di operatori diversi La sensibilità esprime la probabilità che un soggetto malato presenti un test positivo • Specifico La specificità esprime la probabilità che un soggetto sano presenti un test negativo

Valore predittivo Se applichiamo un test ad una popolazione mista composta da soggetti sani e malati, la capacità del test di evidenziare i soggetti malati che presentano un risultato positivo al test, oppure di soggetti sani che presentano un valore negativo al test viene definita valore predittivo

• • Scarsa correlazione tra le attività transaminasiche e bilirubina nelle epatiti virali e nessuna correlazione nelle epatiti alcoliche. I valori massimi osservati sono anch’essi scarsamente correlati con la prognosi e non è infrequente osservare una loro riduzione in corso di peggioramento delle condizioni cliniche del paziente o contemporaneamente ad un peggioramento di altri indici funzionali come ad esempio l’aumento della bilirubinemia. Un aumento di quest’ultima >15 nell’epatite virale è segno di danno epatico ed un valore superiore a 25 nell’epatite alcolica acuta costituisce un segno sfavorevole.

Marcatori biochimici • Il tempo di protrombina è un buon indice prognostico in quanto misura l’attività di 4 fattori della coagulazione (meccanismo estrinseco della coagulazione Fattori I, II, V, X) sintetizzati dal fegato • Aumenti di >4’’ rispetto ai valori di riferimento (12 -14’’) indicano un danno epatico grave e aumenti del PT> 20’’ sono comunemente considerati indicatori di rischio di vita. • L’albuminemia non è un marcatore valido per le forme di epatite acuta, a seguito della sua emivita molto lunga circa 21 giorni; pertanto in corso di epatite virale acuta i livelli rimangono nella norma.

Epatite virale • L’uso di antigeni ed anticorpi specifici costituisce il mezzo diagnostico sicuro e definitivo per la diagnosi delle forme virali. • Sono disponibili numerosi marker delle epatiti virali, sia di natura antigenica che anticorpale. • Generalmente i marcatori antigenici sono più precoci degli anticorpi e tra gli anticorpi la frazione IGM è in genere la prima ad aumentare

• • In caso di infezione da Epatite A è presente nel sangue un picco di HAV RNA durante il periodo di incubazione, per scomparire con l’inizio della sintomatologia clinica. Il marcatore sierologico più precoce e sensibile è costituito dalle IGM anti-HAV, che compare all’inizio della sintomatologia quasi contemporaneamente all’aumento delle transaminasi ALT e permane elevato 1 -2 mesi dopo la loro normalizzazione. Il titolo degli anticorpi totali anti HAV comincia ad aumentare con lieve ritardo, ma rimane elevato nel sangue per anni dopo la guarigione in alcuni casi per tutta la vita Di solito per la diagnosi di infezione da HAV si adoperano solo le tecniche di dosaggio anticorpale.

• • • In caso di infezione da Epatite B la sierologia assume un’importanza notevole in qunto l’HBV produce diversi antigeni proteici in grado di stimolare una risposta anticorpale, tra cui l’HBs. Ag. Sono prodotte anche due altre proteine antigeniche, l’antigene “core”, Hbc. Ag, e l’antigene Hbe. Ag di uso meno diffuso. L’ HBs. Ag, comincia ad aumentare subito dopo l’infezione per raggiungere il limite di scoperta entro 1 -2 mesi. Si osserva poi di solito l’aumento delle transaminasi e della bilirubina e dopo circa un mese l’aumento degli anticorpi specifici Ig. M anti-Hbc e anti-Hbc totali. La presenza delle Ig. M anti HBc è considerata il test di maggiore importanza per la diagnosi di HBV. Le Ig. M anti HBc compaiono precocemente e il comportamento è analogo a quello osservato nell’infezione da HAV, con l’eccezione di un sensibile ritardo rispetto all’aumento delle ALT

• • • Nell’infezione da HCV, i test disponibili commercialmente per la misura degli antigeni misurano o una proteina core HCV o l’HCV RNA nel sangue, questi ultimi con metodi RT-QPCR che sono in grado di evidenziare fino a 100 copie di HCV RNA/ml. Di solito si osserva nel sangue un aumento dell’HCV RNA una o due settimane dopo l’infezione prima dell’aumento delle transaminasi e della sintomatologia clinica. Nel corso della malattia l’HCV RNA può essere presente in maniera intermittente ed è temporalmente correlato con le riacutizzazioni cliniche e con gli aumenti dei livelli di transaminasi. Il titolo anticorpale anti HCV viene misurato con test immunometrici di diversa sensibilità. Con i test di prima generazione usati come screening, l’aumento del titolo anticorpale comincia a diventare evidente intorno alla dodicesima settimana dall’infezione. Con i metodi più sensibili, di seconda e terza generazione il tempo di scoperta è sceso intorno alla 6 -7 settimana.

EPATITI TOSSICHE • Le forme di epatite di origine tossica o ischemica si presentano comunemente con livelli di transaminasi molto elevati: >100 U/L • Oltre il 90% dei casi dimostrano una AST >3000 U/L e sono di eziologia tossica o ischemica. • I picchi AST e ALT sono precoci e l’AST è in genere più elevata della ALT. • Al rapido aumento segue una altrettanto rapida caduta dei livelli, con una precoce normalizzazione entro la prima settimana. • La bilirubina non è particolarmente elevata e nell’ 80% dei casi è inferiore a 2 mg/dl

Il DANNO EPATICO CRONICO • Il danno epatico cronico si manifesta più lentamente e permane per un periodo di tempo più lungo, dell’ordine di 6 mesi. • I livelli di transaminasi sono di solito inferiori a 4 URL. • Nè i valori di bilirubina nè il quadro proteico si modificano in maniera significativa e quindi hanno una scarsa utilità diagnostica. • Le epatiti croniche sono una malattia molto comune, oligosinatomatica ma con un rischio significativo di morbilità e mortalità. • Per questo motivo necessitano di una diagnosi precoce attraverso pannelli di test di laboratorio

Eziologia • La causa eziologica più frequente è la cronicizzazione di una infezione virale da HBV o da HCV o di una epatite alcolica cronicizzata. • La diagnosi definitiva di solito è possibile solo attraverso un prelievo bioptico: in assenza di questo si considera diagnostica di un ‘epatite cronica la persistenza di un aumento delle ALT 6 mesi dopo un episodio di epatite acuta ovvero un aumento inspiegato e ripetuto delle ALT osservato su un periodo di tempo superiore ai 6 mesi.

Sintomatologia Non esiste una sintomatologia tipica di epatite cronica, che decorre generalmente in forma asintomatica. La manifestazione riferita più frequentemente é l’astenia. Fattori ad alto rischio: alcolismo, malattie genetiche del fegato, fattori di rischio per infezione virale, emodializzati cronici, tossicodipendenti. Lo screening si basa sul dosaggio di AST e ALT e nei soggetti a rischio di epatite virale, sul dosaggio dell’Hbs. Ag e dell’anti. HCV.

Epatite cronica autoimmune • L’epatite cronica autoimmune costituisce circa 1/5 delle epatiti non virali e non alcoliche e ci sono diverse varianti. • La prima forma variante mostra un elevato titolo di autoanticorpi (anticorpi antinucleo “ANA” e antimuscolo liscio), la seconda presenta invece un movimento anticorpale contro l’antigene solubile epatico (anti-SLA) o gli antigeni microsomiali epatici. • Entrambe le forme dal punto di vista chimico clinico sono costituite da un aumento lieve delle transaminasi, con un aumento minimo della fosfatasi alcalina.

Cirrosi epatica • Le epatiti croniche sono di rilievo clinico in quanto di frequente si trasformano in cirrosi • I due processi patogenetici di questa evoluzione sono da un lato l’infiammazione (epatite cronica) e dall’altro la fibrosi (formazione di tessuto cicatriziale)

Marcatori biochimici della cirrosi • Un certo rilievo clinico nel passaggio dalla fase infiammatoria a quella fibrotica è data dal rapporto AST/ALT* che è <1 nelle epatiti croniche e diventa >1 nella fase cirrotica • Il tempo di protrombina risulta allungato in fase di cirrosi • Anche il dosaggio dell’alfa fetoproteina (elevata di solito in fase cirrotica) è correlato all’entità del processo fibrotico • Anche il dosaggio dell’albumina, viene utilizzato nella valutazione del grado di disfunzione epatica: una diminuzione significativa depone per una evoluzione cirrotica dell’epatite cronica. *Rapporto AST/ALT Valori di riferimento: 0, 7 -1, 4

La diagnosi definitiva sul grado di fibrosi in una epatite cronica viene posta tramite agobiopsia del fegato, che consente l'analisi istologica del tessuto epatico La Biopsia epatica consiste nel prelievo di tessuto epatico, è una procedura invasiva che viene effettuata pungendo il fegato per mezzo di un apposito strumento detto ago di Menghini-Orlandi dopo avere praticato una anestesia locale cutanea nella sede della puntura. L'utilità di questo esame risiede nel consentire di diagnosticare con accuratezza il grado di infiammazione e fibrosi del fegato, potendo quindi discriminare tra epatite, nei suoi vari gradi, e cirrosi epatica e permettendo inoltre di escludere o confermare la presenza tessuto neoplastico all'interno di noduli epatici. Pur essendo una procedura generalmente sicura essa è gravata da un rischio di complicanze caratterizzate principalmente da perforazione di organi cavi, quali colon e pleura, e sanguinamenti.