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Giuseppe Castaldo » 12.Il laboratorio nelle malattie del fegato


Le indagini di laboratorio per la valutazione della funzionalità epatica

In considerazione della grande varietà di funzioni svolte dal fegato, in presenza di una malattia epatica accertata o sospetta, in primo luogo saranno effettuati i test di primo livello, che sono: la bilirubina, totale e frazionata, gli enzimi (transaminasi, fosfatasi alcalina, gamma-glutamiltranspeptidasi), le proteine plasmatiche (albumina e globuline) e i fattori della coagulazione (tempo di protrombina, tempo di tromboplastina parziale).

Questi test non valutano, in maniera qualitativa, la capacità del fegato di svolgere le sue numerosi funzioni, ma danno un’indicazione per l’esistenza, l’estensione e il tipo di danno epatico.

Quindi, una volta differenziati i principali quadri clinici (ostruzione del tratto biliare, danno acuto epatocellulare, malattia epatica cronica) bisognerà eseguire test specialistici, di secondo livello, ad esempio, i marcatori dell’epatite virale.

Nessun test è in grado da solo di valutare la funzionalità epatica in maniera globale. Tuttavia, l’uso di più esami di laboratorio migliora le possibilità di rilevare anomalie epatobiliari, aiuta nel differenziare le patologie sospettate clinicamente e definisce la gravità della malattia epatica.

Classificazione

I marcatori biochimici per lo studio del fegato possono essere così suddivisi:

  • Coniugazione
    • Bilirubina totale e frazionata (coniugata e non coniugata)
  • Citolisi
    • Alanina Amminotrasferasi (ALT, GPT)
    • Aspartato Amminotrasferasi (AST, GOT)
    • Lattato Deidrogenasi (LDH)
  • Colestasi
    • Fosfatasi Alcalina (AP)
    • gamma-Glutamiltrasferasi (g-GT)
  • Protidosintesi
    • Albumina e altre sieroproteine
    • Pseudocolinesterasi
    • Tempo di Quick

Bilirubina

La bilirubina è un prodotto catabolico del metabolismo dell’eme. In condizioni fisiologiche, nell’adulto la produzione di bilirubina è di 250-350 mg/24 h. Le fonti di origine della bilirubina possono essere distinte in:

  1. quota emocateretica, che proviene dalla distruzione fisiologica dei globuli rossi;
  2. quota eritropoietica: che proviene dalla eritropoiesi inefficace (cioè  dal catabolismo midollare di molecole di eme non utilizzate nell’eritropoiesi e dalla distruzione di eritroblasti, reticolociti e globuli rossi neoformati);
  3. quota epatica: che deriva dal catabolismo di enzimi che contengono l’eme.

Quando la concentrazione di bilirubina nel sangue supera 1mg/dl si parla di iperbilirubinemia. In particolare, si definisce ittero una sindrome caratterizzata da colorazione gialla della cute, delle sclere e di altri tessuti causata da un eccesso di bilirubina circolante.

Il valore soglia di bilirubinemia a livello del quale si rende evidente l’ittero è variabile, ma generalmente è compreso tra 2 e 2,5 mg/dl. Invece, si definisce subittero la colorazione giallastra delle sclere e della mucosa sottolinguale che si ha quando la bilirubinemia è compresa fra 1,5 e 2 mg/dL.

Bilirubina (segue)

La determinazione dei livelli plasmatici delle varie forme di bilirubina può contribuire a individuare l’eziologia di un ittero. Tre sono le cause principali: emolisi, blocco del meccanismo di coniugazione all’interno dell’epatocita, ostruzione del sistema biliare.
In particolare, si avrà un eccesso di:

  • bilirubinemia non coniugata in caso di un eccesso di produzione, un difetto di captazione o un difetto dell’attività glicuronil-transferasica;
  • bilirubinemia coniugata, in presenza di un difetto di escrezione del pigmento biliare nel capillare biliare e di alterazioni del flusso biliare (colestasi intra-extraepatica);
  • bilirubinemia totale, nei casi in cui due difetti sono associati, quindi, colestasi+danno epatocellulare, emolisi+ danno epatocellulare ed emolisi+ colestasi.

La presenza di bilirubina libera circolante provoca conseguenze patologiche a livello del Sistema nervoso centrale, in particolare nuclei della base (ittero nucleare) e a livello renale per l’interferenza con il metabolismo idroelettrolitico, (es. edema neuronale).

Transaminasi sieriche (Aminotrasferasi)

Sono enzimi che appartengono alla classe delle trasferasi e catalizzano la reazione di trasferimento di un gruppo aminico da un aminoacido ad un chetoacido.

Nel siero sono presenti due forme che differiscono per substrato e localizzazione:

1. Aspartato aminotrasferasi (AST, detta anche transaminasi glutammico ossalacetica (GOT)
I valori di riferimento sono 10-45 UI/l per i maschi e 5-30 UI/l per le femmine.

È un enzima aspecifico, in quanto presenta una diffusa espressione d’organo: é riscontrabile soprattutto nel cuore, fegato, muscolo scheletrico e rene.

Se ne conoscono due frazioni, una citoplasmatica (AST I, presente al 60%) e una mitocondriale (AST II, presente al 40%).

Sono stati riscontrati aumenti fisiologici in epoca neonatale e moderati in caso di cirrosi epatica, ittero colestatico, metastasi epatiche, e in patologie non epatiche, quali la mononucleosi, le malattie muscolari e l’emolisi. Gli aumenti più elevati si riscontrano in caso di infarto del miocardio, epatite virale e necrosi epatica su base tossica. Tuttavia, gli aumenti della AST sono maggiori in corso di epatite virale rispetto a quelli riscontrati nell’infarto del miocardio, questo fenomeno è dovuto alla più vasta massa di tessuto interessata dalla necrosi.

Transaminasi sieriche (Aminotrasferasi) (segue)

2. Alanina aminotrasferasi (ALT, detta anche transaminasi glutammico piruvica (GPT)

I valori di riferimento sono 10-45 UI/l per i maschi e 5-30 UI/l per le femmine.

ALT, enzima esclusivamente citoplasmatico, è presente soprattutto nel fegato e nel rene e meno nel cuore e nel muscolo scheletrico di conseguenza è più specifico dell’AST per il fegato. Inoltre, nelle epatiti acute (sia su base virale che tossica) aumenta nel siero molto più rapidamente della AST, sia perchè l’AST è inattivata più rapidamente, sia perchè l’ALT, che è presente perlopiù nel citoplasma, diffonde più rapidamente attraverso la membrana cellulare.

Aumenti di minore entità si osservano nella cirrosi epatica, nell’ittero colestatico nella stasi da insufficienza cardiaca e nella mononucleosi infettiva.

Rapporto AST/ALT
Valori di riferimento: 0,7-1,4

Lattico dei drogenasi sierica

Valori di riferimento: 340-450 UI/L

È un enzima della glicolisi che catalizza la conversione del lattato in piruvato, presente oltre che nel fegato anche nel cuore, polmone, rene e cellule ematiche.

Da un punto di vista strutturale è un enzima tetramerico formato dall’associazione di quattro subunità di due diversi tipi: H (heart) e M (muscle) che diversamente combinati danno origine a 5 isoenzimi caratterizzati da una diversa localizzazione negli organi e nei tessuti in base al prevalere di un metabolismo di tipo aerobio o anaerobio.

L’espressione delle isoforme della Lattico deidrogenasi sierica può essere così schematizzata:

  • isoenzima 1, di tipo 4 H (heart, cuore), viene dosato in caso di infarto del miocardio;
  • le frazioni intermedie 2 e 3 presenti nelle neoplasie e nelle epatiti;
  • isoenzima 5 di tipo 4M (muscolo e fegato).

Il dosaggio della LDH totale è un indice poco sensibile di danno epatocellulare, in quanto aumenti sierici moderati di LDH si riscontrano nell’epatite virale acuta, nella cirrosi e nel carcinoma epatocellulare; invece, aumenti sierici elevati di LDH, in associazione con alterazioni di altri parametri di funzionalità epatica, si riscontrano nei linfomi.

La sindrome colestatica

La colestasi è definita come un accumulo di bile nelle cellule epatiche e nei dotti biliari, provocato da un’interferenza con il flusso biliare che si può verificare ovunque, dalla membrana basolaterale dell’epatocita fino allo sbocco del coledoco in duodeno.

Si posso distinguere distinguere due forme di colestasi:

Clestasi intraepatica
Il difetto di escrezione biliare è dovuto ad una alterazione funzionale o/e organica localizzata all’interno del fegato. Possibili cause del difetto di secrezione biliare sono le alterazioni metaboliche. congenite o acquisite
a livello degli epatociti (colestasi epatocitaria) oppure a livello delle vie biliari intraepatiche (colestasi duttale).
Le principali conseguenze fisiopatologiche della colestasi intraepatica sono il danno a livello epatico, il malassorbimento dei lipidi e delle vitamine liposolubili, che si presenta con steatorrea e dimagrimento, osteomalacia, manifestazioni emorragiche, emeralopia e la sofferenza dei tubuli renali per l’azione tossica dei sali biliari e della bilirubina fino alla necrosi tubulare.

Clestasi extraepatica
Il difetto di escrezione biliare è dovuto ad una alterazione funzionale o/e organica localizzata all’esterno del fegato. Le principali cause sono: le calcolosi delle vie biliari, le papilliti e odditi, la pancreatite cronica, le neoplasie stenosanti delle vie biliari extraepatiche e la compressione ab estrinseco.

Il laboratorio nella sindrome colestatica

Da un punto di vista clinico, la colestasi è caratterizzata dalla ritenzione nel sangue di sostanze normalmente escrete con la bile, quindi i livelli sierici degli acidi biliari sono aumentati.

Quindi i principali sintomi clinici sono:

  • Prurito, in passato attribuito direttamente all’azione dei sali biliari sulle terminazioni nervose, è dovuto agli oppioidi endogeni, provocato dai sali biliari.
  • Ittero, per iperbilirubinemia prevalentemente coniugata, quindi le urine si presentano di color marsala e le feci ipocoliche.
  • Steatorrea, per il malassorbimento dei lipidi per carenza di sali biliari nel duodeno
  • Sindrome emorragica da carenza di vitamina K od altre manifestazioni cliniche della carenza delle vitamine liposolubili etc.

Il laboratorio nella sindrome colestatica (segue)

Da un punto di vista biochimico-clinico, la colestasi è caratterizzata da:

  • iperbilirubinemia prevalentemente coniugata;
  • aumento della fosfatasi alcalina, in quanto la sintesi epatocellulare aumenta in corso di colestasi;
  • aumento della _-glutamil-transpeptidasi (γ-GT), che è segno di danno e/o di proliferazione della membrana canalicolare e/o duttulare;
  • aumento in circolo dei sali biliari;
  • aumento nel siero dei trigliceridi e del colesterolo, in particolare compare in circolo la lipoproteina X* (xantomi; cellule a bersaglio/emolisi), una lipoproteina specifica per la colestasi;
  • aumento nel sangue e nell’epatocita del rame per mancata escrezione.

Fosfatasi alcalina (ALP)

Valori di riferimento:

  • Adulto 50-190 UI/l
  • Lattante: 110-700 UI/l
  • Bambino (1-10 anni): 110-550 UI/l
  • Adolescente: 130-700 UI/l

È un enzima che appartiene alla classe delle idrolasi. È un enzima aspecifico:livelli elevati si trovano in tutte le cellule in fase di proliferazione o con un attivo metabolismo, come gli epatociti, le cellule dell’epitelio delle vie biliari, gli osteoblasti, le cellule epiteliali intestinali, della placenta, nonchè i granulociti circolanti.

Fosfatasi alcalina (ALP) (segue)

Le fosfatasi alcaline sono prodotte da geni diversi e classificate in:
FA tessuto-specifica: isoenzima principale, correlato al metabolismo osseo e alle lesioni epato-biliari
FA intestinale: non è un marcatore specifico, in quanto fisiologicamente aumenta dopo i pasti;
in molte malattie epatiche si ha un incremento sierico di questo isoenzima;
è metabolizzata più velocente degli altri due isoenzimi e per questo ha una bassa concentrazione sierica
FA placentare e simil-placentare: in gravidanza, prodotte dalla placenta.
Nel siero umano sono presenti le diverse forme isomeriche della FA.

Sono stati riscontrati valori aumentati della Fosfatasi alcalina sia in condizioni fisiologiche (quali l’accrescimento e la gravidanza) che in caso di iperattività osteoblastica (Morbo di Paget, iperparatiroidismo, avitaminosi D, metastasi osteoblastiche) e ostruzione biliare.

Un aumento del valore necessita perciò sempre di un’indagine più approfondita e di un’attenta comparazione con altri valori di laboratorio.

Gamma-glutamiltranspeptidasi (GGT)

È un enzima che appartiene alla classe delle transferasi, fa parte della membrana cellulare e catalizza il trasferimento di un gruppo glutammico tra peptidi e aminoacidi.

È presente in grande quantità nel fegato e nell’epitelio tubulare renale. Per la diagnosi di malattie epatiche la gamma-GT è poco specifico e non aggiunge nulla alle informazioni che si ottengono con il dosaggio delle aminotrsferasi e dell’ALP.

La GGT aumenta precocemente nelle epatopatie con stasi biliare (ittero da ostruzione delle vie biliari, metastasi epatiche e colestasi intraepatica) tuttavia, può aumentare anche in corso di epatopatia acuta per la possibile presenza di stasi, dovuta all’edema dei canalicili. Vicecersa, bisogna notare che, in corso di colestasi da ostruzione biliare, una componente necrotica può essere responsabile dell’aumento degli enzimi di citolisi.

La detrminazione della GGT è particolarmente importante per evidenziare eventuali epatopatie in gravidanza, poiché gli aumenti della Fosfatasi alcalina sono di origine placentare. Tuttavia bisogna sottolineare che gli estrogeni reprimono l’espressione della GGT. Questo fenomeno è stato riscontrato anche in soggetti sottoposti al trattamento con estrogeni a scopo contraccettivo.

Gamma-glutamiltranspeptidasi (GGT) (segue)

Invece, nel tessuto osseo i livelli della gamma-GT non sono elevati come quelli della fosfatasi alcalina. È utile quando si riscontra un aumento della concentrazione sierica di fosfatasi alcalina di natura dubbia (es., patologia ossea): il concomitante aumento della gamma-GT conferma l’origine epatica della patologia!

È un enzima di induzione, cioè aumenta in caso di somministrazione di sostanze che inducono aumento dell’attività disintossicante del fegato, ad esempio alcuni farmaci e l’alcool.

L’aumento isolato della GGT si osserva in soggetti alcolisti, anche in assenza di un’epatopatia, ed è dovuto sia all’azione induttiva dell’alcool sull’enzima sia al danno epatico. Non esiste un rapporto diretto tra l’aumento della GGT, la quantità di alcol assunta e la durata del consumo di alcol.

Marcatori di protidosintesi

Albumina (Valori di riferimento: 3,6-4,9 g/dl). Si veda anche la lezione sulle proteine plasmatiche.

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 e il trasporto di acidi grassi, bilirubina, ormoni e farmaci.

Si riscontrano valori diminuiti di albumina per Insufficiente apporto, Ridotto assorbimento, Perdita, Ridotta sintesi, Ipercatabolismo, Emodiluizione.

Si riscontrano valori aumentati di albumina per Emoconcentrazione, Infusione di albumina.

Marcatori di protidosintesi (segue)

Tempo di protrombina (PT) o tempo di Quick (Valori di riferimento: 12-14”)
Rappresenta il tempo, in secondi, necessario alla formazione del coagulo quando al plasma si aggiunge tromboplastina e ioni calcio a 37°C; permette di valutare il meccanismo estrinseco e comune della coagulazione del sangue. La valutazione seriale del PT può essere utilizzata per distinguere tra colestasi e malattia epatocellulare grave.

Si riscontrano valori aumentati di PT nelle epatopatie, nel deficit di Vitamina K, nella carenza o alterazione congenita dei Fattori I, II, V, X.

Pseudocolinesterasi (Valori di riferimento: 3000-9000 UI/l)
E’ una alfa-glicoproteina di origine epatica che idrolizza l’acetilcolina ed altri esteri della colina (es.succinilcolina). Sono conosciute due principali varianti genetiche di colinesterasi sierica: normale ed epatica, in base alla resistenza e all’inibizione da dibucaina.

Mediante la determinazione della CHE è possibile individuare la sensibilità ai narcotici ed alla succinilcolina. Una sua diminuzione può essere dovuta ad epatopatie acute, come epatite virale, necrosi epatica acuta; epatopatia croniche, come cirrosi epatica, ascessi, fegato da stati, metastasi epatiche; infarto miocardico, infezioni acute, anemia, neoplasie, tossicosi gravidica, dermatomiosite, intossicazione con esteri fosforici, trattamento con succinilcolina.

Il fegato e il metabolismo proteico

Il fegato svolge un ruolo cruciale nel metabolismo proteico.

In primo luogo, tra le più importanti funzioni epatiche bisogna ricordare la sintesi di proteine plasmatiche, quali l’albumina, le alfa e beta globuline, i fattori della coagulazione, alcune frazioni del complemento, che sono immesse nel sangue circolante (esclusivamente negli epatociti sotto il controllo ormonale – somatotropo e probabilmente insulina)

Il fegato ha la funzione sia di deposito proteico, sotto forma di pool aminoacidico, che di immissione in circolo di aminoacidi. Le proteine sono riutilizzate in corso di digiuno mediante processi di idrolisi, catalizzati dalle catepsine; mentre gli aminoacidi sono utilizzati per la gluconeogenesi. Viceversa, il fegato immette in circolo aminoacidi in corso di necrosi epatica oppure nella cirrosi avanzata, di conseguenza la quota di aminoacidi aumenta notevolmente ed è possibile riscontrare aminoaciduria.

Nelle reazioni di transaminazione gli aminoacidi epatocitari possono derivare dalla sintesi locale degli a-chetoacidi, che vanno incontro al processo di transaminazione e vengono quindi trasformati in AA= es. reazione reversibile di transaminazione effettuata dai due enzimi AST e ALT che a partire dall’alfa-chetoacido alfa chetoglutarico, portano alla sintesi dell’acido glutammico.

In seguito ad insufficienza epatica ci si trova in una condizione di carenza di ATP e rispettivamente di accumulo di ammoniaca (NH3), causata dal deficit di ureogenesi. Inoltre, la produzione anche intestinale dell’ammonio (ureasi batteriche e aminoacido ossidasi) riscontrata nella cirrosi è alla base del fatto che l’NH3 nel sangue portale non entra nel parenchima epatico per essere detossificato tramite la conversione ad urea, ma, attraverso la circolazione sistemica, raggiunge il Sistema Nervoso Centrale, dando luogo all’encefalopatia epatica.

I materiali di supporto della lezione

Gaw. A. Biochimica Clinica, Milano, Elsevier Masson, 2007

L. Spandrio, Biochimica Clinica, Sorbona, 2000

L. Sacchetti, Medicina di laboratorio e diagnostica genetica, Sorbona, 2007

G. Federici, Medicina di laboratorio, Milano, Mc Graw Hill, 2008

Zatti, Medicina di laboratorio, Napoli, Idelson-Gnocchi, 2006

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