Biochemická vyšetření pankreatu

Z WikiSkript

Z hlediska laboratorní diagnostiky lze vyšetření pankreatu rozdělit na:

  • vyšetření endokrinních funkcí pankreatu;
  • vyšetření exokrinní části pankreatu:
    • průkaz poškození acinózních buněk;
    • vyšetření sekrece pankreatické šťávy.

Endokrinní funkce pankreatu

Vnitřně sekretorická část pankreatu produkuje především inzulin, glukagon a somatostatin. Poruchy tvorby těchto hormonů jsou pojednány v příslušných kapitolách, především v souvislosti s diabetem mellitem.


Exokrinní funkce pankreatu

Vyšetření exokrinní funkce pankreatu není příliš rozšířené. Využívá se především v diagnostice chronické pankreatitidy. Opírá se jednak o přímé testy, kdy se měří koncentrace či aktivita pankreatických enzymů (chymotrypsinu, elastázy) ve stolici, jednak o testy nepřímé, založené na podání vhodných substrátů pankreatických enzymů a detekci štěpných produktů vzniklých jejich trávením.

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Pankreatitida chronická (laboratorní diagnostika).


Biochemické vyšetření pankreatu

K rozsáhlému poškození pankreatické tkáně dochází především při akutní pankreatitidě. Jde o život ohrožující náhlou příhodu břišní, při které se aktivují trávicí enzymy pankreatické šťávy, což vede k natrávení tkáně slinivky břišní. Spouštěčem akutní pankreatitidy bývá nejčastěji přetlak ve společných pankreatických a žlučových vývodných cestách (při cholelitiáze) a alkoholismus.

Rozpad pankreatických acinárních buněk vede k vylití jejich součástí do krve. V séru pak můžeme prokázat vysokou katalytickou koncentraci pankreatických enzymů, zejména α-amylázy a pankreatické lipázy.

Searchtool right.svg Podrobnější informace naleznete na stránce Pankreatitida akutní.

α-amyláza

Pankreatická amyláza

α-amyláza[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] (AMS, α-1,4-glukan-4-glukan-hydroláza, EC 3.2.1.1) hydrolyzuje α-1-4-glykosidovou vazbu; pH optimum α-amylázy je mezi 7,0–7,2. V organismu se vyskytuje ve dvou formách – jako slinný a pankreatický izoenzym podle orgánového původu. Obě izoformy AMS se od sebe liší cukernou složkou a lze je odlišit elektroforeticky, či podle precipitace pomocí speciálního lektinu nebo protilátky[11]. α-amyláza je tvořena v acinárních buňkách pankreatu a hromadí se v zymogenních granulech. Do střevního lumen se dostává ve formě pankreatického sekretu (pankreatické šťávy) spolu s dalšími trávicími enzymy. Za fyziologických podmínek není molekula enzymu absorbována střevním povrchem a sérová hladina je nízká, odpovídající aktivitě enzymu uvolněného do cirkulace přímo ze žlázových buněk, resp. lymfatickou drenáží. Molekulová hmotnost α-amylázy je 55 000. Z cirkulace je α-amyláza eliminována v ledvinách glomerulární filtrací.

Makroforma enzymu (makroamyláza)[12] [13] [14] [15]

[16] vzniká vazbou enzymu na některé bílkoviny krevního séra, především imunoglobuliny, cirkulující imunokomplexy nebo jiné glykoproteiny. Makroforma enzymu má podstatně vyšší molekulovou hmotnost (od 150 000 do 2 000 000) a není proto eliminována glomerulární filtrací. Pro klinickou diagnostiku se stanovuje hladina α-amylázy v séru, v moči a vypočítává se index clearance amylázy/kreatininu.
Princip stanovení amylázy kolorimetrickou metodou
Změny hladiny amylázy

Laboratorně lze stanovovat koncentraci proteinu imunologickými technikami nebo enzymovou katalytickou koncentraci pomocí specifických substrátů. Při stanovení jak hmotnostní, tak katalytické koncentrace enzymu je nutno zvažovat přítomnost inhibitorů v séru a vznik makroforem enzymů. Běžně používané stanovení aktivity α-amylázy je založeno na štěpení chromogenního substrátu. Starší postupy, které používaly deriváty přirozeného substrátu, škrobu, byly obtížně standardizovatelné a již se nepoužívají. Současné syntetické substráty jsou odvozeny od maltózy, jako chromogen je nejčastěji používán 4-nitrofenylfosfát. Stanovení izoenzymů α-amylázy je umožněno inhibicí jednoho z obou izoenzymů specifickou monoklonální protilátkou.

V nejčastějším uspořádání je ve vzorku nejprve protilátkou inhibován slinný izoenzym amylázy. Reakce se startuje přidáním substrátu chráněného etylidenem – heptamerem glukózy, na jehož jednom konci je navázán chromogen a na druhém konci etyliden. Amyláza ze vzorku hydrolyzuje oligoglukosidový řetězec. K uvolnění barevného nitrofenolu pak dojde účinkem další složky reakční směsi, glukosidázy. Protože α-glukosidáza dokáže odštěpit jen glukózu na konci řetězce a nerozpozná glukózu chráněnou etylidenem, je substrát, který nebyl hydrolyzován amylázou, před účinkem glukosidázy chráněn[17].

Referenční hodnoty[18]
S-AMS celková amyláza v séru 0,30–1,67 μkat/l
U-AMS celková amyláza v moči < 7,67 μkat/l
S-pAMS pankreatická amyláza v séru 0,22–0,88 μkat/l
U-pAMS pankreatická amyláza v moči < 5,83 μkat/l
makroamyláza nedetekovatelná

Interpretace nálezů

Interpretace nálezů při vyšší aktivitě amylázy v séru. Upraveno podle [19]

Z praktického hlediska je významným nálezem zvýšení aktivity α-amylázy v séru. Může být způsobeno:

  • zvýšeným uvolňováním amylázy z poškozených buněk pankreatu nebo slinných žláz, nebo
  • snížením glomerulární filtrace, kdy se tato malá bílkovina ztrácí do primitivní moče v menším rozsahu než obvykle.

Hyperamylázemie při poškození pankreatu nebo slinných žláz je při normálních renálních funkcích provázena i vzestupem aktivity amylázy v moči; je ovšem nutné přihlédnout k tomu, že se v moči objeví až s několikahodinovým zpožděním. V tomto případě zbývá rozlišit, zda amyláza pochází z pankreatu či slinných žláz. Nelze-li rozhodnout na základě klinického obrazu, dá odpověď stanovení izoenzymů.

Snížení glomerulární filtrace amylázy je nejčastěji důsledkem renální insuficience. V tomto případě bude hyperamylázemie provázena nízkou koncentrací a aktivitou amylázy v moči. Jinou, podstatně vzácnější příčinou snížení renální clearance amylázy je makroamylázemie.

Lipáza

Novějším a specifičtějším markerem poškození pankreatu je lipáza[20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35].

Lipáza (triacylglycerolacylhydroláza, EC 3.1.1.3) je glykoprotein se 420 449 aminokyselinovými zbytky a molekulovou hmotností 46 000–56 000 u pankreatické lipázy a 32 000–39 000 u sérové lipázy.

Jde o hydrolytický enzym štěpící triacylglyceroly s mastnými kyselinami o delším řetězci než 12 uhlíků, v přítomnosti žlučových kyselin štěpí tuk na monoacylglyceroly a diacylglyceroly. Predilekčně jsou odštěpovány mastné kyseliny v polohách sn-1 a sn-3. Tak jako α-amyláza je i lipáza produkována žlázovými buňkami pankreatu a secernována do střevního lumen v pankreatické šťávě. Koncentrační gradient mezi pankreatickou tkání a sérovou lipázou je cca 20 000:1.

Stanovení aktivity lipázy zahrnuje různé postupy:
  • enzymové štěpení přirozeného substrátu;
  • enzymové členění chromogenních a fluorogenních substrátů;
  • metody imunologické (ELISA, latexová aglutinace).

Nejčastěji se používá nefelometrických a turbidimetrických postupů založených na štěpení přirozeného substrátu triacylglycerolu. Většina souprav pro enzymové stanovení lipázy obsahuje i ko-lipázu. Turbidimetrické stanovení aktivity lipázy je založeno na vyčeření olejové emulze působením lipolytické aktivity. Tento proces však může být ovlivněn i dalšími složkami séra, např. tzv. vyčeřovacím faktorem pseudolipázou. Nejčastěji se jedná o cirkulující imunokomplexy typu IgM. Pro diferenciální stanovení sérové pankreatické lipázy vedle pseudolipázy s použitím standardního turbidimetrického postupu je vypracován postup založený na inaktivaci pseudoplipázy β-merkaptoetanolem, který vede k disociaci IgM komplexů. Novější chromogenní testy jsou založeny na enzymové kaskádě lipázy štěpící 1,2-diacylglycerol, glycerolkináze, glycerol-3-fosfátoxidáze a peroxidáze s chromogenním produktem. Zcela nový typ techniky stanovení pankreatické lipázy je založen na změně vodivosti roztoku uvolněním mastných kyselin ze substrátu – trioleinu; detekována je akustickým snímačem a měřenou veličinou je frekvenční odpověď.


Normální hodnoty
do 1 μkat/l [36]


Vzestup koncentrace pankreatické lipázy je specifičtější známkou akutní pankreatitidy než α-amyláza. Její hladina v séru zůstává zvýšena asi dva týdny po akutní příhodě. Podstatněji se nezvyšuje u renálních onemocnění.

Reference

  1. CARROLL, Jennifer K, Brian HERRICK a Teresa GIPSON. Acute Pancreatitis: Diagnosis, Prognosis, and Treatment. American Family Physician [online]. 2007, vol. 75, no. 10, s. 1513-1520, dostupné také z <https://www.aafp.org/afp/2007/0515/p1513.pdf>. ISSN 0002-838X. 
  2. KOCNA, Petr a Tomáš ZIMA. Hyperamylazémie, laboratorní a klinické aspekty. Časopis lékařů českých [online]. 2006, vol. 145, s. 449-452, dostupné také z <https://www.prolekare.cz/casopis-lekaru-ceskych-clanek?id=3093>. ISSN 1803-6597. 
  3. QUARINO, L, Q DANG a J HARTMANN. An ELISA method for the identification of salivary amylase. Journal of forensic sciences. 2005, vol. 50, no. 4, s. 873-876, ISSN 0022-1198. 
  4. SMITH, Ross C, James SOUTHWELL-KEELY a Douglas CHESHER. Should serum pancreatic lipase replace serum amylase as a biomarker of acute pancreatitis?. ANZ journal of surgery [online]. 2005, vol. 75, no. 6, s. 399-404, dostupné také z <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1445-2197.2005.03391.x?cookieSet=1>. ISSN 1445-1433. 
  5. PANTEGHINI, Mauro, Ferruccio CERIOTTI a Franca PAGANI, et al. Recommendations for the routine use of pancreatic amylase measurement instead of total amylase for the diagnosis and monitoring of pancreatic pathology. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine [online]. 2002, vol. 40, no. 2, s. 97-100, dostupné také z <https://www.degruyter.com/doi/abs/10.1515/CCLM.2002.017>. ISSN 1434-6621. 
  6. TREACY, John, Anthony WILLIAMS a Renz BAIS, et al. Evaluation of amylase and lipase in the diagnosis of acute pancreatitis. ANZ Journal of Surgery [online]. 2001, vol. 71, no. 10, s. 577-82, dostupné také z <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1046/j.1445-2197.2001.02220.x?cookieSet=1>. ISSN 1445-1433. 
  7. PEZZILLI, R, G TALAMINIL a L GULLO. Behaviour of serum pancreatic enzymes in chronic pancreatitis. Digestive and Liver Disease. 2000, vol. 32, no. 3, s. 233-237, ISSN 1590-8658. 
  8. KEIM, V, N TEICH a F FIEDLER, et al. A comparison of lipase and amylase in the diagnosis of acute pancreatitis in patients with abdominal pain. Pancreas. 1998, vol. 16, no. 1, s. 45-49, ISSN 0885-3177. 
  9. CHASE, CW, DE BARKER a WL RUSSELL. Serum amylase and lipase in the evaluation of acute abdominal pain. The American surgeon. 1996, vol. 62, no. 12, s. 1028-1033, ISSN 0003-1348. 
  10. MALFERTHEINER, P a J ENRIQUE DOMÍNGUEZ-MUÑOZ. Clinical and laboratory diagnosis of acute pancreatitis. Annali italiani di chirurgia. 1995, vol. 66, no. 2, s. 165-170, ISSN 0003-469X. 
  11. RACEK, Jaroslav, et al. Klinická biochemie. 2. vydání. Praha : Galén, 2006. 329 s. s. 87. ISBN 80-7262-324-9.
  12. BERMEJO, JF, J CARBONE a JJ RODRIGUEZ, et al. Macroamylasaemia, IgA hypergammaglobulinaemia and autoimmunity in a patient with Down syndrome and coeliac disease. Scandinavian journal of gastroenterology. 2003, vol. 38, no. 4, s. 445-447, ISSN 0036-5521. 
  13. LAWSON, GJ. Prevalence of macroamylasaemia using polyethylene glycol precipitation as a screening method. Annals of clinical biochemistry. 2001, vol. 38(Pt 1), s. 37-45, ISSN 0004-5632. 
  14. VENTRUCCI, M, A CIPOLLA a M MIDDONNO, et al. Macroamylase detection in serum using selective precipitation: a rapid and reliable assay. Italian journal of gastroenterology and hepatology. 1999, vol. 31, no. 9, s. 846-849, ISSN 1125-8055. 
  15. CUTOLO, M, A SULLI a A BARONE, et al. Macroamylasemia: a possible cause of unexplained hyperamylasemia in rheumatoid arthritis. British journal of rheumatology. 1995, vol. 34, no. 3, s. 290-292, ISSN 0263-7103. 
  16. HORTIN, GL, AL SUMMERFIELD a TR WILHITE, et al. Detection of autoantibodies to amylase by ELISA: comparison of detection of macroamylase and free autoantibody. Clinical chemistry [online]. 1994, vol. 40, no. 12, s. 2254-2259, dostupné také z <http://clinchem.aaccjnls.org/content/clinchem/40/12/2254.full.pdf,>. ISSN 0009-9147. 
  17. Roche Diagnostics. Pankreatická α-amyláza EPS (AMY-P) [online]. Poslední revize 2009-01, [cit. 2010-04-09]. <http://www.roche-diagnostics.cz/objednavky/info/20766623pi.pdf>.
  18. Všeobecná fakultní nemocnice v Praze. . Přehled laboratorních vyšetření prováděných ve Všeobecné fakultní nemocnici v Praze. 3. vydání. Praha : Všeobecná fakultnín nemocnice v Praze, 2007. 328 s. 
  19. RACEK, Jaroslav, et al. Klinická biochemie. 2. vydání. Praha : Galén, 2006. 329 s. s. 87. ISBN 80-7262-324-9.
  20. CARROLL, Jennifer K, Brian HERRICK a Teresa GIPSON. Acute Pancreatitis: Diagnosis, Prognosis, and Treatment. American Family Physician [online]. 2007, vol. 75, no. 10, s. 1513-1520, dostupné také z <https://www.aafp.org/afp/2007/0515/p1513.pdf>. ISSN 0002-838X. 
  21. YAMADAA, Magohei a Toshio FUJITA. New procedure for the measurement of pancreatic lipase activity in human serum using a thioester substrate. Clinica chimica acta. 2007, vol. 383, no. 1-2, s. 85-90, ISSN 0009-8981. 
  22. AL-BAHRANI, Ahmed Z a Basil J AMMORI. Clinical laboratory assessment of acute pancreatitis. Clinica chimica acta. 2005, vol. 362, no. 1-2, s. 26-48, ISSN 0009-8981. 
  23. SMITH, Ross C, James SOUTHWELL-KEELY a Douglas CHESHER. Should serum pancreatic lipase replace serum amylase as a biomarker of acute pancreatitis?. ANZ journal of surgery [online]. 2005, vol. 75, no. 6, s. 399-404, dostupné také z <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1445-2197.2005.03391.x>. ISSN 1445-1433. 
  24. WALKOWIAK, J, A LISOWSKA a J PRZYSLAWSKI, et al. Faecal elastase-1 test is superior to faecal lipase test in the assessment of exocrine pancreatic function in cystic fibrosis. Acta paediatrica. 2004, vol. 93, no. 8, s. 1042-1045, ISSN 0001-656X. 
  25. GRANDVAL, P, A DE CARO a J DE CARO, et al. Critical evaluation of a specific ELISA and two enzymatic assays of pancreatic lipases in human sera. Pancreatology. 2004, vol. 4, no. 6, s. 495-503, ISSN 1424-3903. 
  26. WALKOWIAK, J, S NOUSIA-ARVANITAKIS a A LISOWSKA, et al. Serum lipase after secretin stimulation detects mild pancreatic involvement in cystic fibrosis. Journal of pediatric gastroenterology and nutrition. 2004, vol. 38, no. 4, s. 430-435, ISSN 0277-2116. 
  27. WALKOWIAK, J, KH HERZIG a K STRZYKALA, et al. Porownanie przydatnosci oznaczania elastazy-1 i lipazy w stolcu w ocenie funkcji zewnatrzwydzielniczej trzustki u chorych na muskowiscydoze. Medycyna wieku rozwojowego. 2003, vol. 7, no. 2, s. 149-155, ISSN 1428-345X. 
  28. STEINHAUER, JR, RW HARDY a CA ROBINSON, et al. Comparison of non-diglyceride- and diglyceride-based assays for pancreatic lipase activity. Journal of clinical laboratory analysis. 2002, vol. 16, no. 1, s. 52-55, ISSN 0887-8013. 
  29. PANTEGHINI, Mauro, Ferruccio CERIOTTI a Franca PAGANI, et al. Recommendations for the routine use of pancreatic amylase measurement instead of total amylase for the diagnosis and monitoring of pancreatic pathology. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine [online]. 2002, vol. 40, no. 2, s. 97-100, dostupné také z <https://www.degruyter.com/doi/abs/10.1515/CCLM.2002.017>. ISSN 1434-6621. 
  30. TREACY, John, Anthony WILLIAMS a Renz BAIS, et al. Evaluation of amylase and lipase in the diagnosis of acute pancreatitis. ANZ Journal of Surgery [online]. 2001, vol. 71, no. 10, s. 577-82, dostupné také z <https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1046/j.1445-2197.2001.02220.x>. ISSN 1445-1433. 
  31. PEZZILLI, R, G TALAMINIL a L GULLO. Behaviour of serum pancreatic enzymes in chronic pancreatitis. Digestive and Liver Disease. 2000, vol. 32, no. 3, s. 233-237, ISSN 1590-8658. 
  32. KEIM, V, N TEICH a F FIEDLER, et al. A comparison of lipase and amylase in the diagnosis of acute pancreatitis in patients with abdominal pain. Pancreas. 1998, vol. 16, no. 1, s. 45-49, ISSN 0885-3177. 
  33. LESSINGER, JM, P ARZOGLOU a P RAMOS, et al. Preparation and characterization of reference materials for human pancreatic lipase: BCR 693 (from human pancreatic juice) and BCR 694 (recombinant). Clinical chemistry and laboratory medicine. 2003, vol. 41, no. 2, s. 169-176, ISSN 1434-6621. 
  34. CHASE, CW, DE BARKER a WL RUSSELL. Serum amylase and lipase in the evaluation of acute abdominal pain. The American surgeon. 1996, vol. 62, no. 12, s. 1028-1033, ISSN 0003-1348. 
  35. MALFERTHEINER, P a J ENRIQUE DOMÍNGUEZ-MUÑOZ. Clinical and laboratory diagnosis of acute pancreatitis. Annali italiani di chirurgia. 1995, vol. 66, no. 2, s. 165-170, ISSN 0003-469X. 
  36. Ústav lékařské biochemie a laboratorní diagnostiky 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v Praze a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze. Lipáza [online]. [cit. 2016-04-07]. <https://ulbld.lf1.cuni.cz/seznam-lab-vysetreni?vysetreni=1086>.