BIOCHIMIE CLINICĂ

??????????????????

?????????

????????

OBIECTIVELE CURSULUI

• Înţelegerea mecanismelor prin care se

modifică parametrii de laborator

• Cunoaşterea semnificaţiei

utilităţii

limitelor diagnostice

ale testelor de laborator

Biochimia clinică este o

“semiologie de

laborator”

Medicină de familie Cardiologie

Oncologie

Medicină de urgență

ATI

Neurologie

Psihiatrie

Bilanț preoperator

Supraveghere postoperatorie

Ortopedie

Chirurgie

Ginecologie

PROTEINE PLASMATICE

STRUCTURĂ

Metode moderne de studiu al proteinelor

Genomică (studiul genelor)

Transcriptomică (studiul mARN)

Limite

• Aceeași genă poate da naștere mai multor proteine (splicing

alternativ)

• Nivelul de transcriere al unei gene nu reflectă nivelul proteinei

rezultate

• mARN poate fi degradat sau tradus ineficient (rezultând o cantitate

mică de proteină)

• Proteinele suferă modificări post translaționale care le condiționează

funcția (fosforilări, carboxilări, glicozilări)

• Unele proteine funcționează doar în complex cu alte proteine

• Cantitatea de proteină depinde și de rata degradării ei

Studii de proteomică Proteomică: studiul pe scară largă al proteinelor ca structură și

funcție

Proteomul: întregul set de proteine produs de un sistem la un

anumit moment și în anumite condiții. Permite identificarea

interacțiunilor dintre proteine

Aplicații:

Identificarea proteinelor asociate cu o boală, care pot deveni

ținta pentru noi medicamente

Identificarea biomarkerilor (indicatori ai unui proces normal,

patologic sau ai unui răspuns farmacologic la tratament) –

diagnostic, monitorizare terapeutică

SINTEZĂ

•ficat

•plasmocite – Ig

•endotelii – factori ai coagulării şi

fibrinolizei

•macrofage – componente ale sistemului

complement

REGLAREA SINTEZEI

•la nivelul transcrierii

•la nivelul traducerii

•posttranslațional

Unele proteine pot suferi modificări post translaţionale

(fosforilări, glicozilări, carboxilări)

Factorii coagulării dependenţi de vitamina K se carboxilează

Configurarea spațială a

proteinelor

este controlată

de proteine chaperon

(heat shock proteins)

CATABOLIZARE în tubul digestiv, ficat, rinichi

Degradare la

aminoacizi Dezaminare

Cetoacizi

Ciclul Krebs

Amoniac

Uree

BILANȚ AZOTAT

Ingestie

Sinteză Degradare

Ureea și azotul ureic (Blood urea nitrogen

BUN)

Diferența între uree și BUN:

Ureea poate fi exprimată ca azot ureic

1 mol de uree (GM 60 g) conține 2 atomi de

N (2x14 =28 g azot)

Deci 60 mg/dl uree ......28mg/dl BUN

Valoarea BUN poate fi convertită la uree

prin înmulțire cu 2,14

Cauzele modificării valorilor ureei

serice

Valori crescute • Deshidratare

• Aport proteic crescut

• Catabolism proteic

crescut

• IRA, IRC

• Obstrucţii ale căilor

urinare

Valori scăzute • Aport proteic scăzut

• Insuficienţă hepatică

severă

Valori normale 15-40 mg/dl

FUNCȚIILE PROTEINELOR PLASMATICE

• menţinerea presiunii coloidosmotice

(albumine)

• menţinerea echilibrului acidobazic (sisteme

tampon)

• transport – metaboliţi, vitamine, minerale,

medicamente

• enzime

• apărarea imună –Ig, proteinele sistemului

complement

• proteine cu rol în hemostază

• proteine semnal – hormoni, citokine

MODIFICĂRI CANTITATIVE ALE PROTEINELOR

PLASMATICE

cantitatea normală – 6-8 g/dl

HIPOPROTEINEMII HIPERPROTEINEMII

Aparente – hemodiluţie Aparente - hemoconcentraţie

- artefacte (stază )

Reale Reale

deficit de aport – malnutriţie inflamaţii cronice

deficit de absorbţie – malabsorbţie gamapatii monoclonale

deficit de sinteză – insuficienţă hepatică

pierderi - renale (sindrom nefrotic)

- tegumentare (arsuri)

- intestinale (enteropatie exsudativă)

- hemoragii severe

SEPARAREA PROTEINELOR PLASMATICE

Albumine 50 –59 %

Globuline alfa 1 3 - 5%

alfa 2 7-9%

beta 11 – 14%

gama 16 –20%

alfa 1AT 280 mg/dl

alfa1 glicoproteina acidă 90 mg /dl

protrombina 15 mg

factorii IX, X 1 mg

alfa2 macroglobulina 280 mg/dl

haptoglobina 300 mg/dl

antitrombina III 30 mg/dl

alfa 2 antiplasmina 6 mg/dl

transferina 260 mg/dl

c3 100 mg/dl

Ig G 1200 mg/dl

IgA 250 mg/dl

IgM 125 mg/dl

DISPROTEINEMII

Modificarea raportului între

fracțiunile proteice

DISPROTEINEMIA DIN REACŢIA DE FAZĂ

ACUTĂ

Reacţia organismului la orice agresiune

tisulară (infecţii, traumatisme, intervenţii

chirurgicale, infarct, cancer, arsuri extinse)

Agenți microbieni, toxine, proteine proprii

degradate macrofage

citokine (IL1, IL6, TNF)

Ficat

Sinteza prioritară a proteinelor de fază

acută

Sinteză diminuată a altor proteine

DISPROTEINEMIA DIN REACŢIA DE FAZĂ ACUTĂ

↑ alfa 1 – alfa1 antitripsina, alfa1 glicoproteina acidă

alfa2 – alfa2 macroglobulina, haptoglobina

fibrinogen

↓ sinteza albuminei, colinesterazei, lipoproteinelor, transferinei, factorilor

coagulării

Comutarea proteosintezei hepatice

Markeri de inflamație

• Proteina C reactivă CRP

• Fibrinogenul

• Alfa1 antitripsina

• Ceruloplasmina

• Feritina

CRP

• Sintetizată de ficat ca răspuns la factori

secretați de macrofage și adipocite

• Se leagă de fosfocolina exprimată la

suprafața celulelor apoptotice/bacteriilor și

activează sistemul complement CRP

Semnificație clinică

• Utilizată ca marker de inflamație pentru urmărirea evoluției bolii și a eficacității tratamentului

• Valoarea normală e sub 10 mg/L, crescând ușor cu vârsta

• 10–40 mg/L - ultima perioadă a sarcinii, inflamații ușoare, boli virale

• 40–200 mg/L – inflamații active, infecții bacteriene

• >200 mg/L – infecții bacteriene severe, arsuri

• CRP reflectă mai corect răspunsul de fază acută decât VSH

În primele 24 h, VSH poate fi normală și CRP crescută

CRP revine la normal mai rapid decât VSH ca răspuns la tratament

Fibrinogenul • Sintetizat de ficat

• 200-400 mg/dl

Intervine în hemostaza primară

agregarea plachetară Intervine în coagulare

formarea rețelei de fibrină

DISPROTEINEMIA DIN SINDROMUL

NEFROTIC

Accelerarea sintezei hepatice de

proteine și lipoproteine

Creşterea în sânge a proteinelor

cu GM mare

Pierdere de albumine

(GM mică)

Scăderea presiunii coloidosmotice

Edeme

Reducerea volumului circulant

Secreție de

renină/angiotensină/aldosteron

și ADH

DISPROTEINEMIA DIN SINDROMUL NEFROTIC

Proteinele totale ↓

↓ albuminele

transferina

AT III

↑ alfa 2 (conţine alfa2 macroglobulină)

beta (lipoproteine)

Che, fibrinogen, colesterol, trigliceride, factor XIII

DISPROTEINEMIA DIN ENTEROPATIA EXSUDATIVĂ

Eliminare patologică în tubul digestiv a proteinelor plasmatice – mai ales

albumine.

- proteine totale scăzute (mai ales albuminele). Se pierd toate fracţiunile

- creşterea eliminărilor de azot fecal

- administrare de albumină marcată şi urmărirea eliminărilor fecale

- nu apare hiperlipemie

DISPROTEINEMIA DIN INFLAMAŢIILE CRONICE

proliferare de limfoplasmocite → sinteză de Ig → creşterea gamaglobulinelor

(cu aspect policlonal)

IgG – LES, hepatită cronică activă

IgA –TBC, sarcoidoză, boala Crohn, dermatomiozită

IgM - ciroză biliară, boli tropicale

în puseele de activitate cresc şi alfa 1 şi alfa 2

DISPROTEINEMIA DIN GAMAPATIILE

MONOCLONALE

proliferări ale unei singure clone de plasmocite – sinteza unui singur tip de

moleculă de Ig sau lanţuri de Ig

mielom multiplu

macroglobulinemie Waldenstrom

boala lanţurilor grele

amiloidoza primară

•VSH crescut

•Anemie, leucopenie, trombocitopenie

•Pe frotiu hematii în fişicuri

•Proteine totale crescute

•în urină – proteine Bence Jones

•proteinogramă – fracţiunea gama crescută, de aspect monoclonal

•dozarea Ig – creşterea unei clase şi scăderea celorlalte clase

•imunelectroforeza serului şi urinei concentrate cu antiseruri anti IgG, IgA,

•anti k şi lambda

•hipercalcemie

•fosfataza alcalină normală

•uree, creatinină (funcţie renală alterată)

Triada diagnostică

Evidenţierea paraproteinei în

ser sau urină

Aspectul puncţiei medulare

Aspectul radiologic

HIPOGAMAGLOBULINEMII

FIZIOLOGICE

nou născuţi prematuri

copii între 3-6 luni

PATOLOGICE

a) Primare

deficitul selectiv de IgA –1:500

imunodeficitul comun variabil

agamaglobulinemia (boala Bruton) – X linkată

lipsa LB -↓ Ig

b) Secundare

boli limfatice maligne –LLC, limfoame, mielom

pierderi de proteine – sindrom nefrotic, enteropatie exudativă

terapie imunosupresivă – imunosupresoare, radioterapie

infecţie cu HIV

DEFICITE IZOLATE ALE UNOR

PROTEINE

Deficitul de alfa1 antitripsină

• sintetizată în ficat. Concentraţia serică 260

mg/dl

• inhibitor de proteaze, protejează ţesuturile de

acţiunea tripsinei şi elastazei leucocitare

*Alți inhibitori de proteaze: alfa2 macroglobulina, alfa2

antiplasmina, antitrombina

Mecanismul de acțiune al proteazelor

Protează Substrat

Protecția contra acțiunii proteazelor

Circulă sub formă inactivă

Există inhibitori de proteaze

Protează Inhibitor de proteaze

Protează inhibată

Mecanismul de acțiune al inhibitorilor de proteaze

Deficit genetic

Sinteză diminuată/absentă

Molecule sechestrate în ficat

Molecule instabile, degradate în circulaţie

Modificări dobândite

-scăderi – şoc toxicoseptic – consum

-creşteri – în reacţia de fază acută

Hepatită neonatală.

Glomerulonefrită membranoproliferativă

DEFICITUL DE ANTITROMBINĂ III (AT III)

Mecanism anticoagulant fiziologic

inhibă factorii IIa(trombina), Xa şi IXa

Deficit genetic

- homozigot – incompatibil cu viaţa

- heterozigot - anomalii cantitative

- anomalii calitative

Tromboze venoase la vârstă tânără. Factori favorizanţi –

sarcina, naşterea, intervenţiile chirurgicale, obezitatea,

anticoncepţionalele orale

Deficite dobândite

- insuficienţa hepatică –scăderea sintezei

- sindrom nefrotic, enteropatie exsudativă – pierderi

- CID - consum

Bărbat, 27 ani,

supraponderal

Istoric de tromboze

venoase repetate

(vena femurală,

iliacă, vene

periombilicale, vene

intrasplenice)

debutate la 22 ani

MARKERI TUMORALI

Substanțe produse de celulele tumorale

- exprimate pe/în celula producătoare

(markeri celulari)

- secretate în plasmă (markeri umorali)

• enzime

• antigene oncofetale

• hormoni

Markerul tumoral ideal

• sensibilitate 100% - să poată detecta chiar

și prezența câtorva celule canceroase

• specificitate tumorală 100% - să nu fie

prezent în boli benigne

• specificitate de organ 100% - să fie produs

de o singură tumoră

• acceptabilă pentru diagnostic: o

sensibilitate de 90% și o specificitate de

70%.

Cut off value (valoare limită)

valoare a markerului circulant care poate

diferenția bolnavii cu un anumit cancer de

organ față de grupurile de control:

• persoane sănătoase

• afecțiuni benigne în general

• afecțiuni benigne ale aceluiași organ

Valoare cutt-off

Utilitatea markerilor tumorali

• depistarea precoce a proceselor

neoplazice la subiecți cu factori de risc

(radiații, substanțe cancerigene,

predispoziție genetică)

• diagnostic diferențial față de o afecțiune

benignă

• stadializarea/prognosticul afecțiunii

maligne

Utilitatea markerilor tumorali

• documentarea remisunii postterapeutice

• detectarea recidivelor

• depistarea metastazelor

• monitorizarea chimio, hormono și

radioterapiei

Principalii markeri tumorali

• Alfafetoproteina AFP – cancer hepatic

• Antigen carcinoembrionar CEA -

cancerul colorectal, pancreatic, gastric,

mamar, cervical, ovarian

• Antigenul tumorilor mamare CA 15-3 -

cancer mamar (recidive, prognostic)

• Antigenul ovarian CA-125

• Antigenul specific prostatic PSA

• CYFRA 21-1 – cancer pulmonar

?????????????????????????

Proteine totale 4,8 g/dl

Albumine 37%

α1 4%

α2 20%

β 20%

γ 19% Albumine 50 –59 %

Globuline alfa 1 3 - 5%

alfa 2 7-9%

beta 11 – 14%

gama 16 –20%