Biokemisk diagnose af leversygdomme. Kortfattet information om leverens struktur.

Lever - uparrede kropsvægt på 1300-1800 end 60% af leverparenkymceller celler omfatter celler - hepatocytter, 25% - celler i reticulo-histiocytisk systemet (RGS), endotelceller eller Kupffer-celler, resten - duktale, bindevæv og andre celler.

Den strukturelle og funktionelle enhed i leveren er leveren acinus eller hepatisk lobule, som primært dannes af hepatocytter (figur 1). I midten af ​​det hepatiske lobul er leverenæren, hvorfra leverstrålerne, der hovedsagelig består af en enkelt række hepatocytter, udstråler. Levervejen er placeret i midten af ​​lobuleen, og i periferien er der et portalfelt med grene af leverarterien, portalvenen og den mindste galdekapillær. Mellem bjælkerne er dilateret kapillærer - leverens bihuler. Hepatocytter danner stråle, en side, der kaldes vaskulær pol står bihulerne, og den hosliggende side af membranen indkrængning kaldet galden (galde) pol danner en primær galde kapillærer (fig. 2). Et karakteristisk træk ved gallecanaliculi er deres fuldstændige isolation fra blodkapillærerne. Gennem membranen af ​​vaskulær pol endocytose og eksocytose af forskellige molekyler, og galde - frigivelsen af ​​stoffer fra cellen. Portvenen og leverarterien kommer ind i leveren, og levervejen og galdekanalen kommer ud.

Acini er opdelt i 3 funktionelle zoner: I 1 zone er der celler, der støder op til portalen, de er bedre forsynet med ilt og næringsstoffer. Celler i den tredje zone, der befinder sig omkring levervejen, leveres mindre med ilt og substrater og er mere følsomme for iskæmi. Det er cellerne i denne zone, der er involveret i stofskiftet af stoffer og er målet for hepatotoksiske lægemidler.

Ved laboratorieundersøgelser til korrekt diagnose er det vigtigt at kende fordelingen af ​​enzymer inde i cellen. Følgende er data om de enzymer, der oftest anvendes til diagnose.

cytoplasma indeholder alaninaminotransferase (ALT), en del af aspartataminotransferase (AST), lactatdehydrogenase (LDH), del af gammaglutamyltranspeptidase (GGT) og andre enzymer.

I mitokondrier (MX) størstedelen af ​​AST (ca. 70%), glutamat dehydrogenase (GLDG), alkohol dehydrogenase og mange andre er koncentreret.

Groft endoplasmisk retikulum indeholder kolinesterase (CE) osv.

I det glatte endoplasmatiske retikulum er glucose-6-phosphatase, UDP-glucuronyltransferase, hæm indeholdende membranbundet cytochrom P-450 og andre.

lysosomer Indeholder sure hydrolaser (sur phosphatase, ribonuclease osv.), som aktiveres ved at sænke celle pH.

Galvepille mikrovilli indeholder membranafhængige enzymer, såsom alkalisk phosphatase (alkalisk phosphatase), 5-nucleotidase, del af GGT, leucinaminopeptidase (LAP).

Kendskab til leverens arkitektonik og fordelingen af ​​enzymer inde i cellen gør det klart, at den uensartede stigning i enzymernes aktivitet i forskellige patologiske processer. I en primær læsion af de centrale dele af lobules (. Akut alkoholisk hepatitis, akut venøs overbelastning, etc.), øger aktiviteten af ​​mitokondrielle glutamat - iltmangel og skader MX, og med læsioner af portagaldegange (akut viral hepatitis, kronisk aktiv hepatitis - CAG) øger cytoplasmatisk transaminaseaktivitet.

Biokemisk diagnose af sygdomme

Kontaktoplysninger
Varer og tjenesteydelser
reparationer

Klinisk biokemi, sammen med patologisk og normal fysiologi, er en af ​​de tre hvaler i den grundlæggende medicinske videnskab. Uden kendskab til fundamentet i denne disciplin er en læge ikke anderledes end en skolepige, der kun har en ide om sygdomme på baggrund af symptomer og tegn.

I mellemtiden kan kliniske og biokemiske indikatorer, der overvåger ændringer i celler på niveau med molekyler og kemiske reaktioner, pålideligt bestemme årsagerne til kroppens patologiske tilstande som helhed. Det afhænger af uddannelsesniveauet hos klinikeren, hvor kompetent han vil nærme sig udvælgelsen af ​​de nødvendige biokemiske analyser til en omfattende undersøgelse af patienten og vil også kunne evaluere deres diagnostiske information, værdi og pålidelighed.

I medicin anvendes laboratoriebiokemiske undersøgelser i vid udstrækning til:

- foretage en nøjagtig diagnose,

- påvisning af sygdommen i det prækliniske stadium

- vurdere effektiviteten af ​​den foreskrevne behandling

- overvågning af patientens tilstand

- forudsigelse af mulige komplikationer og udfald af sygdommen.

Anbefalede biokemiske test

Standardiserede forskningsmetoder er udviklet til kroppens hovedsystemer, som skal udføres uden fejl med det tilsvarende symptomkompleks:

Patologi i det kardiovaskulære system.

Angina (koagulation, cholesterol med fraktionerne aminotransferase, triglycerider, lipoproteinfraktioner atherogene indeks med laktatdehydrogenase isozymer, kreatinkinase isoenzymer med a);

Hypertension (kolesterol med fraktioner, cholinesterase, urinstof, urinsyre, kreatinin, triglycerider, atherogenic indeks, niveauet af elektrolytter K og Na);

Aterosklerose (kolesterol med fraktioner, lipoproteinfraktioner, triglycerider, atherogenic indeks);

Myokardieinfarkt (stressproteiner, kreatinkinase med isoenzymer, aminotransferaser, urinstof, cholinesterase, koagulogram, urinsyre, lactat dehydrogenase med isoenzymer);

Hypotension (17ОКі, hydrokortisonindhold i urinen).

Patologi i bindevævssystemet.

Reumatisme (total protein med proteinfraktioner, glycoproteiner, sedimenttest, stressproteiner, hexoser af glycoproteiner, fibrinogen, sialinsyrer);

Reumatoid arthritis (protein, der er fælles med proteinfraktioner, glycoproteiner, sialinsyrer);

Gigt (total protein med proteinfraktioner, kreatinin, urinsyre, stressproteiner, glycoproteiner);

Sclerodermi (total protein med proteinfraktioner, fibrinogen, stressproteiner, hydroxyprolin).

Patologi i galde og mavetarmsystemet.

Gallsten sygdom (bilirubin med fraktioner, alkalisk phosphatase, Y-glutamyl transpeptidase);

Atrofisk gastritis (pepsinogen, gastrin);

Kronisk pankreatitis (glucose, glukosetolerance, total protein med proteinfraktioner, amylase med isoenzymer, lipase i urin og i blod);

Nekrose i bugspytkirtlen (amylase);

Dystrofiske degenerative ændringer i leveren, fedtformen (urinstof, glutamatdehydrogenase, alaninaminotransferase, cholinesterase, aspartataminotransferase);

Levercirrhose (urinstof, cholesterol, aspartataminotransferase, kreatinin, alaninaminotransferase, proteinfraktioner, β-lipoproteiner, sedimentprøver);

Hepatitis kronisk (samme forskning som i cirrose, plus lactat dehydrogenase med isoenzymer, total protein, alkalisk phosphatase);

Hepatitis er akut (samme forskning som i kronisk form, med undtagelse af alkalisk fosfatase og urinstof).

Patologi i åndedrætssystemet.

Lungeabscess, akut bronkitis, bronchial astma (total protein med fraktioner, stress-protein);

Bronchiectasis (det samme plus fibrinogen);

Kronisk lungebetændelse (total protein med fraktioner, stressprotein, lactat dehydrogenase med isoenzymer);

Lungebetændelse akut (samme som kronisk, plus glycoproteiner, sedimentprøver, sialinsyrer)

Tuberkulose (total protein med fraktioner, stressprotein, sialinsyrer, glycoprotein, sedimentprøver).

Patologi af urinsystemet.

Nyresvigt, akut og kronisk (totalt protein med fraktioner, kreatinin, urinprotein, urinstof, indholdet af elektrolytter Na, Cl, K, Ca);

Nyresygdom (det samme som ved utilstrækkelighed, plus urinsyre og elektrolyt P, med undtagelse af Cl);

Nefrotisk syndrom (det samme som ved utilstrækkelighed plus elektrolyt Mg med undtagelse af Cl);

Amyloidose af nyrerne (det samme som ved utilstrækkelighed plus elektrolyt Mg med undtagelse af Cl og Y-glutamyltranspeptidase);

Kronisk pyelonefritis (almindeligt protein med fraktioner, stressproteiner, alkalisk fosfatase, cholinesterase, urinprotein, Y-glutamyltranspeptidase);

Glomerulonefritis (total protein med fraktioner, stressproteiner, urinstof, Y-glutamyltranspeptidase, kreatinin, lactatdehydrogenase med isoenzymer, cholinesterase).

Patologi af det endokrine system.

Diabetes mellitus (glukose i urinen og i blodet, insulin, acetone, cholesterol, beta-lipoproteiner, med sandsynlighed for latent form - en test for følsomhed overfor glukose);

Ikke-sukker diabetes (glucose, vasopressin, glukosetolerance test);

Hypoparathyroidisme (alkalisk phosphatase, indholdet af elektrolytter K og P i blodet og urinen);

Hypothyroidisme (thyroxin, triiodothyronin, triglycerider, beta-lipoproteiner, kolesterol, urinstof);

Purulent thyroiditis (thyroxin, triiodothyronin, stressproteiner, totalt protein med fraktioner);

Autoimmun thyroiditis (thyroxin, triiodothyronin, iodabsorption131 af skjoldbruskkirtlen, proteinbundet iod);

Goiter er endemisk (det samme som i autoimmun form af thyroiditis plus kolesterol og urinstof i urinen);

Goiter diffus, giftig (thyroxin, triiodothyronin, TSH, jod proteinbundet, glucose, urinstof, kolesterol).

Hvis lægen anser det for nødvendigt, udpeges ud over de vigtigste yderligere laboratorietest. (Se behandlingen)

Dekodning af biokemisk analyse af blod

Hvad viser en biokemisk blodprøve?

Blod er en af ​​kroppens biomaterialer. Det er til stede i alle organer og væv. Dens sammensætning omfatter stoffer, der dannes under arbejdet i alle organer. En blodprøve for biokemi bestemmer tilstedeværelsen og niveauet af dets komponenter.

Ved at sammenligne dataene fra diagnosen og de normale værdier er det muligt at bestemme organernes funktionstilstand for at bestemme arten af ​​de patologier, der forekommer i dem. I nogle sygdomme er blodbiokemi den eneste måde at objektivt bekræfte diagnosen.

Udover den grundlæggende (glucose, hæmoglobin, creatinin, kolesterol, etc.), biokemiske analyse identificerer og specifikke parametre (elektrolytter, serum rheumatoid faktor og andre) der kræves til diagnose af endokrine, genetiske sygdomme. Metoden er også anvendelig i pædiatri, sportsmedicin for at vurdere den funktionelle tilstand af børns krop, atleter.

Hvad er indikationerne for biokemisk analyse af blod?

Ofte er biokemi foreskrevet hos patienter eller ambulante patienter. En blodprøve udføres for at diagnosticere eller overvåge effektiviteten af ​​behandlingen. Lægen bestemmer individuelt listen over indikatorer, hvis niveau skal indstilles i patienten. Dette kan være som en indikator (for eksempel glucose i diabetes mellitus) eller flere (for eksempel leverfunktionstest - total protein, bilirubin, protrombinindeks, ALT, AST-in hepatitis).

Indikationer for undersøgelsen er sygdomme:

  • hepatobiliært system;
  • nyrerne;
  • endokrine system;
  • hjerte;
  • muskuloskeletale system;
  • kredsløbssystemet;
  • mave-tarmkanalen.

I kombination med metoderne til instrumentdiagnostik hjælper blodbiokemi med at foretage en korrekt diagnose i de enkelte organers patologi.

Hvordan man tager en blodprøve til biokemi?

Biokemisk analyse undersøger venøs blod. Tag biomaterialet fra de perifere (ulne eller radiale) vener. Med begrænset adgang til underarmen (brud, forbrændinger osv.), Tages blod fra enhver anden vene (på hænder, fødder, ben).

Inden analysen gennemføres, skal patienten forberede:

  • 8 timer før bloddonation kan man ikke spise, drikke sukkerholdige drikkevarer;
  • i 2 dage skal du afstå fra alkohol og fede fødevarer
  • på tærsklen til undersøgelsen undgå fysisk og følelsesmæssig stress.

Analysen gives før medicin, før diagnostiske og terapeutiske procedurer (røntgenundersøgelse, fysioterapi osv.).

Hudens punkteringssted behandles med en antiseptisk - 96% ethylalkohol eller hydrogenperoxidopløsning. Blod i et volumen på 5-10 ml opsamles i et sterilt tørt rør, der sendes til undersøgelsen.

Normer for biokemisk analyse af blod (tabel)

Norm hos voksne

Hos børn under 14 år

Total bilirubin (tbil)

op til 250 μmol / l (nyfødte)

Direkte bilirubin (idbil)

Alkalisk fosfatase (alp)

Lipoproteiner VP (hdl)

Op til 6 g / l (under graviditet)

Urinsyre (urinsyre)

C-reaktivt protein (crp)

Antistreptolysin O (også aslo)

Sådan dechifreres den biokemiske analyse?

Dekryptering af den biokemiske analyse af blod er en sammenligning af de opnåede resultater med normerne for indikatorer. Analysesedlen indeholder en komplet liste over stoffer bestemt af det biokemiske laboratorium og deres referenceværdier. Nogle gange er det nok at etablere en endelig diagnose på grundlag af en afvigelse fra normen for en eller flere parametre. Men oftere for at bekræfte det har du brug for resultaterne af yderligere forskning. Næste vil blive overvejet, hvilket betyder en afvigelse fra normerne for de vigtigste indikatorer for blodbiokemi, for hvilke sygdomme den er typisk.

Total protein

Total protein er en samling af proteiner i blodplasmaet. Dens niveau hjælper med at identificere sygdomme i de indre organer og blod. Indikatoren stiger under forhold:

  • udtørring af kroppen (opkastning, diarré, forbrændinger osv.);
  • akutte og kroniske infektioner;
  • onkologiske sygdomme.

Niveauet af det totale protein falder med:

  • proteinmangel under fasting
  • leversygdom;
  • akut og kronisk blødning
  • tyreotoksikose.

bilirubin

Bilirubin er et galdepigment, der dannes på grund af ødelæggelsen af ​​røde blodlegemer. Metabolismen opstår på grund af leverens normale funktion. Dens niveau varierer med leversygdomme, galdeveje, anæmi. Bilirubin er en fri og bundet fraktion. Forøgelsen i den første indikator forekommer når:

  • akut viral, giftig, lægemiddel hepatitis;
  • bakteriel skade på leveren (leptospirose, brucellose osv.);
  • levertumorer, primær galde cirrhose;
  • hæmolytisk anæmi.

Det forøgede indhold af bundet bilirubin er typisk for sygdomme, der forstyrrer strømmen af ​​galde:

  • galsten sygdom;
  • pancreas tumor;
  • inflammatoriske sygdomme i galdevejen mv

enzymer

Enzymaktivitet karakteriserer tilstanden af ​​de indre organer. Øget præstation med nederlag af organiske celler. Forøgelsen i niveauet af aminotransferase ALAT, ALAT forekommer når:

  • akut, kronisk hepatitis;
  • levernekrose;
  • myokardieinfarkt;
  • skeletmuskelskader og sygdomme
  • kolestase;
  • svær vævshypoxi.

Forhøjede niveauer af lactat dehydrogenase (LDH) er typiske for:

  • myokardieinfarkt, nyre;
  • myocarditis;
  • omfattende hæmolyse
  • lungeemboli;
  • akut hepatitis.

Høje niveauer af kreatinphosphokinase (CPK) kan forekomme, når:

  • myokardieinfarkt;
  • nekrose af skeletmuskler;
  • epilepsi;
  • myositis og muskeldystrofi.

Urea tilhører gruppen af ​​substrater - en lavmolekylær forbindelse, der er syntetiseret af leveren. Niveauet af stoffet i blodet afhænger af filtrernes evne til nyrerne og den syntetiske funktion af leveren. Årsager til stigningen:

  • nyresygdomme (glomerulonefritis, amyloidose, pyelonefritis, behandling med nefrotoksiske lægemidler);
  • kardiovaskulær svigt
  • massivt blodtab
  • forbrændinger;
  • krænkelse af urinudstrømning
  • spiser overskydende protein.

Årsager til at reducere indholdet af urinstof:

  • fastende og streng vegetarisme
  • forgiftning med giftstoffer;
  • graviditet;
  • krænkelse af leverens syntetiske funktion.

Urinsyre

Uronsyre er slutproduktet af metabolisme af visse proteiner. Hovedparten udskilles af nyrerne, resten - med afføring. En stigning i indholdet af urinsyre i blodet indikerer følgende betingelser:

  • nyresvigt
  • leukæmi;
  • lymfom;
  • langvarig fasting
  • alkoholmisbrug
  • overdosering med salicylater og diuretika.

Hvor meget er en biokemisk blodprøve?

Omkostningerne ved biokemiske blodprøver afhænger af antallet af bestemte parametre. Prisen på hver af dem spænder fra 130-300 rubler. Den dyreste metode til biokemiske blodprøver er immunoelektroforese, hvis omkostninger i nogle klinikker når 1000 rubler.

Biokemi og patobiokemi i leveren. Biokemisk diagnose af leversygdom

Biokemisk diagnose af leversygdomme.

BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS OF LIVER DISEASES.

Kortfattet information om leverens struktur.

Lever - uparrede kropsvægt på 1300-1800 end 60% af leverparenkymceller celler omfatter celler - hepatocytter, 25% - celler i reticulo-histiocytisk systemet (RGS), endotelceller eller Kupffer-celler, resten - duktale, bindevæv og andre celler.

Den strukturelle og funktionelle enhed i leveren er leveren acinus eller hepatisk lobule, som primært dannes af hepatocytter (figur 1). I midten af ​​det hepatiske lobul er leverenæren, hvorfra leverstrålerne, der hovedsagelig består af en enkelt række hepatocytter, udstråler. Levervejen er placeret i midten af ​​lobuleen, og i periferien er der et portalfelt med grene af leverarterien, portalvenen og den mindste galdekapillær. Mellem bjælkerne er dilateret kapillærer - leverens bihuler. Hepatocytter danner stråle, en side, der kaldes vaskulær pol står bihulerne, og den hosliggende side af membranen indkrængning kaldet galden (galde) pol danner en primær galde kapillærer (fig. 2). Et karakteristisk træk ved gallecanaliculi er deres fuldstændige isolation fra blodkapillærerne. Gennem membranen af ​​vaskulær pol endocytose og eksocytose af forskellige molekyler, og galde - frigivelsen af ​​stoffer fra cellen. Portvenen og leverarterien kommer ind i leveren, og levervejen og galdekanalen kommer ud.

Acini er opdelt i 3 funktionelle zoner: I 1 zone er der celler, der støder op til portalen, de er bedre forsynet med ilt og næringsstoffer. Celler i den tredje zone, der befinder sig omkring levervejen, leveres mindre med ilt og substrater og er mere følsomme for iskæmi. Det er cellerne i denne zone, der er involveret i stofskiftet af stoffer og er målet for hepatotoksiske lægemidler.

Ved laboratorieundersøgelser til korrekt diagnose er det vigtigt at kende fordelingen af ​​enzymer inde i cellen. Følgende er data om de enzymer, der oftest anvendes til diagnose.

cytoplasma indeholder alaninaminotransferase (ALT), en del af aspartataminotransferase (AST), lactatdehydrogenase (LDH), del af gammaglutamyltranspeptidase (GGT) og andre enzymer.

I mitokondrier (MX) størstedelen af ​​AST (ca. 70%), glutamat dehydrogenase (GLDG), alkohol dehydrogenase og mange andre er koncentreret.

Groft endoplasmisk retikulum indeholder kolinesterase (CE) osv.

I det glatte endoplasmatiske retikulum er glucose-6-phosphatase, UDP-glucuronyltransferase, hæm indeholdende membranbundet cytochrom P-450 og andre.

lysosomer Indeholder sure hydrolaser (sur phosphatase, ribonuclease osv.), som aktiveres ved at sænke celle pH.

Galvepille mikrovilli indeholder membranafhængige enzymer, såsom alkalisk phosphatase (alkalisk phosphatase), 5-nucleotidase, del af GGT, leucinaminopeptidase (LAP).

Kendskab til leverens arkitektonik og fordelingen af ​​enzymer inde i cellen gør det klart, at den uensartede stigning i enzymernes aktivitet i forskellige patologiske processer. I en primær læsion af de centrale dele af lobules (. Akut alkoholisk hepatitis, akut venøs overbelastning, etc.), øger aktiviteten af ​​mitokondrielle glutamat - iltmangel og skader MX, og med læsioner af portagaldegange (akut viral hepatitis, kronisk aktiv hepatitis - CAG) øger cytoplasmatisk transaminaseaktivitet.
De vigtigste funktioner i leveren.

Leveren kaldes det centrale metaboliske laboratorium, fordi det lige så effektivt konverterer stoffer, der kommer fra tarmene og metaboliske produkter dannet i forskellige organer og væv som følge af deres vitale aktivitet. I øjeblikket er mere end 500 metaboliske funktioner kendt. Kort overveje de vigtigste.

1. Syntetisk. Leveren syntetiserer proteiner, enzymer, koagulationsfaktorer, kolesterol, fosfolipider osv. Hoveddannelsen af ​​ketonlegemer forekommer i leveren.

2. Afgiftning for endogene (ammoniak, bilirubin, etc.). og eksogene (stoffer osv.) stoffer. afgiftning medicin vlyuchaet to faser: 1 - Ændring af lægemidler i redox reaktioner ved anvendelse cytochrom P 450, og konjugering af vandopløselige lægemiddelstoffer ved at binde glucuronsyre, svovlsyre, glutathion, etc. Når den første fase af lever reduceret eller ingen reaktion..

3. Sekretorisk udskilning af galde. Galdesekretionsapparatet indbefatter gallecanaliculi, microvilli, lysosomerne støder op til dem og Golgi-komplekset. Mekanismerne for galdesekretion omfatter frigivelse af cholesterol, galdesyrer, pigmenter, phospholipider i form af et specifikt makromolekylært kompleks - galle micellen. De primære galdesyrer dannet i leveren går ind i tarmene, hvor de omdannes til sekundære galdesyrer ved hjælp af tarmfloraen. Sidstnævnte absorberes i tarmen og genindtræder i leveren (enterohepatisk cirkulation). Leveren konjugerer dem med glycin og taurin, hvilket gør dem til amfifile forbindelser med en høj evne til at emulgere hydrofobe stoffer. stoffer. Eventuelle processer, der forårsager en overtrædelse af forholdet mellem komponenter i galden (hormonelle, inflammatoriske osv.), Fører til en overtrædelse af galdesekretion - kolestase.

4. Ekskretion - udskillelse med gald af forskellige stoffer, herunder faste stoffer.

Leveren deltager i alle former for stofskifte.

1. Proteinudveksling. Leveren syntetiserer følgende proteiner:

albumin 100%, fibrinogen

1-globuliner 90%, blodkoagulationsfaktorer

2-globuliner 75% (inklusiv vitamin K-afhængig)

-globuliner 50%, pseudocholinesterase (CE)

Albumin tilhører de letteste blodproteiner, OMM 65-70 kD, og ​​syntetiseres udelukkende af leveren. Albuminer opretholder onkotisk tryk, en dråbe i deres indhold fører til ødem. Hvis et fald i albuminkoncentration ikke er forbundet med underernæring, en overtrædelse af intestinalabsorption eller et stort tab af protein, skyldes det et markant fald i leverfunktionen. Albuminer spiller en vigtig rolle i transporten af ​​stoffer, der er dårligt opløselige i vand (hydrofob). Sådanne stoffer omfatter bilirubin, cholesterol, fedtsyrer, en række hormoner og lægemidler. Overtrædelse af albumins transportfunktion fører til mange patologiske ændringer.

Leveren opretholder niveauet af aminosyrer, inkl. cyclisk (tyrosin, tryptophan, phenylalanin), neutraliserer ammoniak, omdanner den til urinstof. Urea syntese er en af ​​de mest stabile funktioner i leveren.

2. Lipidudveksling. Syntese af kolesterol er 90% udført af leveren og tarmene. En væsentlig del af cholesterol i leveren omdannes til galdesyrer, steroidhormoner, D-vitamin2. Leveren konverterer kortkædede fedtsyrer, som er toksiske for hjernen (4-8 carbonatomer - kaproisk, isovalerinsyre osv.) I langkædede fedtsyrer (16-18 carbonatomer).

3. Kulhydratudveksling. Leveren opretholder et stabilt niveau af glykæmi ved glycogenese, glycogenolyse, gluconeogenese. Leveren producerer insulinaser - enzymer der nedbryder insulin, understøtter niveauet af mælkesyre og pyrodruesyrer.

4. Pigmentmetabolisme involverer omdannelsen i hepatocyten ved konjugation med glucuronsyre af et toksisk, fedtopløseligt indirekte bilirubin til en ikke-toksisk, vandopløselig direkte. Frigivelsen af ​​bilirubingglucuronid kan forekomme enten ved direkte udskillelse i galdekapillæret eller ved inkorporering i galdehinden.

5. Porphyrinmetabolisme involverer syntese af et hæeme bestående af et kompleks af protoporphyrin med jern. Heme er nødvendigt til syntese af hæm-holdige leverenzymer (cytokromer etc.). Medfødt abnormitet af hæmnesyntese i leveren fører til sygdomme - leverporfyri.

6. Udveksling af hormoner. I leversygdomme observeres en stigning i hormonniveauet, der er forbundet med en krænkelse af deres udskillelse med galde eller en forvrængning af normal hormonmetabolisme (utilstrækkelig destruktion). Niveauet af adrenalin og noradrenalin (mediatorer i det sympatiske nervesystem), mineralocorticoid aldosteron, kønshormoner, især østrogener, vævshormoner serotonin og histamin, øges.

7. Udveksling af sporstoffer. Leveren syntetiserer proteiner til transport (transferrin) og deposition (ferritin) af jern, det er også det vigtigste depot af jern. Leveren spiller en vigtig rolle i kobberets metabolisme: det syntetiserer ceruloplasmin, et glycoprotein, som binder op til 90% blod kobber, og absorberer også kobber, som er løst bundet til albumin fra blodplasma og udskiller overskydende kobber gennem lysosomer med galde i tarmen. Leveren deltager i udvekslingen af ​​andre sporstoffer og elektrolytter.

De vigtigste syndromer i leverenes sygdomme.
I forskellige sygdomme i leveren forstyrres visse typer af stofskifte eller visse organers funktioner. Nogle sygdomme ledsages af overvejende skade på leverceller. andre - en primær overtrædelse af udstrømningen af ​​galde osv., så diagnosen leversygdomme udføres ofte syndromisk. Følgende beskriver hovedsyndromerne (tabel 7).

1. Cytolytisk syndrom (cytolyse) forekommer som følge af forstyrrelse af levercellens struktur, en stigning i membranpermeabilitet som regel som følge af forøgede lipidperoxidationsprocesser og frigivelsen af ​​enzymer i blodet. I cytolytisk syndrom indtaster både cytoplasmatiske og mitokondrie komponenter af enzymer blodbanen, men cytoplasmatiske isoenzymer bestemmer aktivitetsniveauet. Cytolyse ledsager primært akutte leversygdomme og øges med forværring af kroniske. Følgende hovedmekanismer for cytolyse er kendetegnende:

1) giftig cytolyse (viral, alkoholisk, lægemiddel)

2) immuncytolyse, inkl. autoimmun;

4) hypoxisk ("choklever" osv.);

5) tumorcytolyse;

6) cytolyse forbundet med ernæringsmæssige mangler og fødevarens utilstrækkelighed.

Cytolyse er ikke identisk med celle nekrose: under cytolyse forbliver cellen levende og i stand til forskellige typer af stofskifte, herunder syntese af enzymer, derfor kan enzymaktiviteten i løbet af cytolyse forøge tiene eller hundreder af gange og forblive forhøjet i lang tid. Nekrose indebærer celledød, så stigningen i enzymaktivitet kan være betydelig, men kortvarig.

De vigtigste tilgængelige markører for cytolyse ved akut hepatitis er alanin (ALT) og asparagin (AST) transaminaser, gamma-glutamyltranspeptidase (GGT), lactat dehydrogenase (LDH).

Øget ALT og AST observeret hos 88-97% af patienterne afhængigt af typen af ​​hepatitis, mere end halvdelen af ​​dem, er der en signifikant (10-100 gange) stigning. Den maksimale aktivitet er karakteristisk for sygdommens 2-3-ugers uge, og tilbagevenden til normal er 5-6 uger. Overskridelse af normaliseringen af ​​aktiviteten er en ugunstig faktor. ALT-aktivitet> AST, som er forbundet med fordelingen af ​​AST mellem cytoplasma og mitokondrier. Den overvejende stigning i AST er forbundet med mitokondriell skade og observeres med mere alvorlige leverskader, især alkohol. Transaminaseaktiviteten forøges moderat (2-5 gange) i kroniske leversygdomme, normalt i den akutte fase og levertumorer. For levercirrhose er en stigning i aktiviteten af ​​tranaminaser som regel ikke karakteristisk.

Gamma-glutamyl-transpeptidase (GGT, GGTP, -GT) er indeholdt i cytoplasmaen (lavmolekylær isoform) og er forbundet med membranerne i galdepolen (højmolekylær isoform). En forøgelse af aktiviteten kan være forbundet med cytolyse, kolestase, alkohol eller stofforgiftning, tumorvækst. Derfor er en stigning i GGT-aktivitet ikke specifik for en bestemt sygdom, men til en vis grad universel eller screening for leversygdomme, selv om det indebærer yderligere søgninger efter årsagen til sygdommen.

Lactat dehydrogenase (LDH) stiger med mange sygdomme. Diagnosenværdien af ​​den samlede aktivitet er lille og er begrænset til definitionen for at udelukke tumor- og hæmolytiske processer samt for differentialdiagnosen af ​​Gilbert's syndrom (normal) og kronisk hæmolyse (forøget). Til diagnosticering af leversygdom er en mere betydelig vurdering af hepatisk isoenzym LDH-LDH5.

En stigning i aktiviteten af ​​et eller alle enzymerne indikerer en akut leversygdom, en forværring af en kronisk sygdom eller en tumorproces, men indikerer ikke sygdommens art og tillader ikke diagnosen.
2. Kolestatisk syndrom (kolestase) er kendetegnet ved en overtrædelse af galdesekretion. Nogle forfattere identificerer en sjælden anicterisk form for cholestase forbundet med ændringer i de normale forhold mellem gallekomponenterne (hormonelle ændringer, lidelser i kolesterolets enterohepatiske kredsløb). Intrahepatisk kolestase forbundet med nedsat udskillelse af galde ved hepatocytter eller galdedannelse i galdekanaler og ekstrahepatisk kolestase som følge af obstruktion af galdekanaler med sten, tumor eller indgivelse af lægemidler, der forårsager kolestase, skelnes. Med kolestase indtræder og udskilles stoffer, der udskilles i galde hos raske mennesker i blodplasmaet, og aktiviteten af ​​de såkaldte indikator cholestase enzymer øges. Den typiske isteriske form for cholestasis er præget af kløe og gulsot.

Kolestase øger indholdet af galdesyrer; bilirubin med en overvejende stigning i konjugeret, del af galden (cholebilirubin); cholesterol og -lipoproteiner; enzymaktivitet alkalisk phosphatase, GGT, 5-nukleotidase.

Alkalisk phosphatase (alkalisk phosphatase) udviser sin aktivitet ved pH 9-10, er indeholdt i lever, tarm, knoglevæv, men det vigtigste udskillelsesorgan er leveren. I hepatocyt er alkalisk phosphatase forbundet med membranerne i galdepolen og galdekanalens epitheliale mikrovilli. Årsagerne til hyperfermentæmi er forsinket eliminering af enzymet i galde og induktionen af ​​enzymsyntese afhængigt af blokeringen af ​​den enterohepatiske cirkulation. Øget aktivitet i leversygdomme indikerer oftest kolestase, hvor enzymaktiviteten øges med 4-10 dage op til 3 eller flere gange samt levertumorer. Med stigende aktivitet af alkalisk phosphatase bør der være en differentiel diagnose med knoglesygdomme.

5-nukleotidase tilhører gruppen af ​​alkaliske phosphataser, varierer parallelt med dem, men stigningen i dens aktivitet er udelukkende forbundet med cholestase. Manglen på tilgængelige kommercielle kits tillader dog ikke at anvende denne indikator fuldt ud.

GGT Det er også et membranbundet enzym, og med kolestase stiger det på grund af aktivering af syntese. Undersøgelsen af ​​GGT med kolestase betragtes som obligatorisk.

Afbrydelse af gald udskillelse fører til nedsat emulgering af fedtstoffer og et fald i absorptionen af ​​fedtopløselige stoffer i tarmen, herunder K-vitamin. Reduktion af mængden af ​​K-vitamin i kroppen fører til et fald i syntesen af ​​K-afhængige blodkoagulationsfaktorer og et fald i protrombinindekset (PTI). Ved intramuskulær administration af vitamin K med kolestase PI i en dag stiger med 30%.

3. Hepatodepressiv syndrom indbefatter leverfunktion, ikke ledsaget af encefalopati. Syndromet forekommer i mange sygdomme i leveren, men er mest udtalt i kroniske processer. For at indikere syndromet anvendes stresstest og bestemmelse af koncentrationen eller aktiviteten af ​​forskellige komponenter i serum eller plasma.

Stresstest er følsomt, men sjældent anvendt. Disse omfatter:

a) forsøg på udskillelsesfunktionen af ​​leveren - bromsulfalein, indocyanova osv.

b) test for leverens afgiftende funktion - antipyrin, koffein, hurtig prøve.

Undersøgelser har vist, at den syntetiske funktion er mindst stabil for leversygdomme, og syntesen af ​​disse stoffer, der hovedsagelig er dannet i leveren, falder først og fremmest. Følgende er tilgængelige og informative indikatorer for hepatodecretion:

1. Albumin næsten fuldstændigt syntetiseret af leveren. Et fald i koncentrationen ses hos halvdelen af ​​patienter med akut og hos 80-90% af patienter med CAH og levercirrhose. Hypoalbuminæmi udvikler sig gradvist, resultatet kan være et fald i det onkotiske blodtryk og ødem, samt et fald i bindingen af ​​hydrofobe og amfifile forbindelser af endogen og eksogen karakter (bilirubin, frie fedtsyrer, lægemidler osv.), Hvilket kan forårsage forgiftningsfænomener. Informativ parallel bestemmelse af albumin og total protein. Som regel forbliver det totale proteinindhold normalt eller forøges på grund af immunoglobuliner (Ig) på baggrund af et fald i albuminkoncentration. Reduktion af albumin til 30 g / l eller mindre indikerer en kronisk proces.

2. -1-antitrypsin - glycoprotein udgør 80-90% af fraktionen 1-Globulin, et akutfaseprotein, syntetiseret i leveren, er en følsom indikator for inflammation i parenkymale celler. Ekstraordinær diagnostisk betydning forbundet med medfødt proteinmangel, hvilket fører til alvorlige former for skade på leveren og andre organer hos børn.

3. Cholinesterase (pseudo-cholinesterase, butyrylcholinesterase-HE, BChE) serum, syntetiseret ved leveren, henviser til2-globuliner. En af deres funktioner er opdelingen af ​​muskelafslappende midler afledt af succinyldicholin (listeningon, ditilin). Manglen på et enzym eller udseendet af atypiske former komplicerer nedbrydning af lægemidler, hvilket komplicerer genoprettelsesprocessen fra anæstesi. For at forhindre postoperative komplikationer anbefales det at bestemme enzymaktiviteten og dibukainnummeret, dvs. graden af ​​hæmning af enzymet dibucain. Ved kroniske processer, især levercirrhose, nedsættes enzymaktiviteten, og graden af ​​reduktion har en prognostisk værdi. En anden grund til faldet i aktivitet er organophosphatforgiftning.

4. Fibrinogen, I koagulationsfaktor, akut fase protein, refererer til 2-globuliner. Niveauet af fibrinogen falder naturligt med alvorlige kroniske og akutte leversygdomme.

5. PTI falder på grund af nedsat syntese af K-afhængige koagulationsfaktorer (II, VII, IX, X). I modsætning til cholestase normaliseres niveauet af IPT ikke ved intramuskulær administration af vitamin K. IPT er en markør for sværhedsgraden af ​​akut leverdysfunktion.

6. kolesterol fald i blod hos patienter med kronisk hepatitis og levercirrhose, oftere med en subakut variant af kurset. I fedtlever kan kolesterolniveauer stige.

For kroniske leversygdomme i kompensationsfasen er stigningen i enzymaktivitet ukarakteristisk. En moderat stigning (med en faktor på 1,5-3) i transaminaseaktivitet med et højere niveau af AST indikerer imidlertid skade på de subcellulære strukturer, især MX.

4. Mesenchymal-inflammatorisk syndrom er forårsaget af beskadigelse af mesenchym og stroma i leveren, det er i det væsentlige et immunrespons mod antigenstimulering af tarm-oprindelse. Dette syndrom ledsager både akutte og kroniske leversygdomme. Syndrommarkører er -globuliner, immunoglobuliner, thymolanalyser, antistoffer mod cellulære elementer osv.

definition -globuliner henviser til de obligatoriske tests for leveren. Stigningen af ​​-globuliner, som hovedsagelig er immunglobuliner, er karakteristisk for de fleste leversygdomme, men er mest udtalte i CAG og levercirrhose. For nylig er det blevet påvist, at β-globuliner kan produceres af Kupffer-celler og plasmaceller af inflammatoriske leverinfiltrater. Med levercirrhose på baggrund af koncentrationen af ​​lav albumin på grund af en krænkelse af leverens syntetiske funktion observeres en signifikant stigning i a-globuliner, mens koncentrationen af ​​det totale protein kan forblive normalt eller forhøjet.

Immunoglobuliner (Ig) er proteiner indbefattet i -globulinfraktionen og besidder antistoffernes egenskaber. Der er 5 hovedklasser af Ig: IgA, IgM, IgG, IgD, IgE, men de første tre anvendes til diagnose. Ved kroniske leversygdomme øges indholdet af alle klasser af Ig, men væksten af ​​IgM er mest udtalt. Ved alkoholisk leverskade observeres en stigning i IgA.

Thymol-test - ikke-specifik, men overkommelig forskningsmetode, hvis resultat afhænger af indholdet af IgM, IgG og lipoproteiner i serum. Testen er positiv hos 70-80% af patienterne med akut viral hepatitis i de første 5 dage af den icteric periode, hos 70-80% af patienterne med CAH og hos 60% med levercirrhose. Prøven er normal i obstruktiv gulsot hos 95% af patienterne.

Antistoffer mod væv og cellulære antigener (nuklear, glat muskel, mitokondriel) tillader at identificere autoimmune komponenter i leversygdomme.

Yderligere forskningsmetoder omfatter definitionen af ​​haptoglobin, orozomukoida, 2-macroglobulin, 2-mikroglobulin, hydroxyprolin, uronsyrer.
Tabel 1.

Biokemisk diagnose af sygdomme

Biokemisk diagnostik Biokemisk diagnostik (klinisk kemi (biokemi), patokemi) - retningen af ​​klinisk laboratoriediagnostik, hvis formål er at overvåge patientens tilstand og diagnosticere sygdomme ved at identificere kemiske komponenter i biomaterialet (blod, urin, i nogle tilfælde afføring, pleural eller cerebrospinalvæske).

Blodplasma er en organismefluidum, der har en kompleks kemisk sammensætning, herunder en stor mængde uorganiske ioner, enzymer, hormoner, proteiner, lipider og kulhydrater samt opløste gasser - kuldioxid og ilt. Koncentrationen af ​​alle blodkomponenter i en sund person ligger inden for visse grænser, hvilket afspejler den normale funktionelle tilstand for både organismen som helhed og hver af dens celler separat. I tilfælde af forskellige sygdomme er der en krænkelse af organers og systemers funktioner, hvilket fører til ubalance og koncentration af en eller flere blodkomponenter. Den kemiske analyse af blod i diagnoseprocessen er baseret på dette princip. Listen over patologiske forhold, hvor biokemisk analyse af blod og urin er nødvendig, er ret bred og omfatter sygdomme i det kardiovaskulære, endokrine, respiratoriske, ekskretoriske og andre systemer. Sygdomme som følge af underernæring diagnosticeres også ved brug af biokemiske blodprøver. Alimentary deficiencies kan detekteres ved hjælp af laboratorie diagnostiske metoder.

Specifikke stoffer kan også frigives i blodbanen af ​​nogle typer tumorceller. De biokemiske laboratoriers rolle i overvågning og diagnosticering af kræft er begrænset til at måle blodniveauerne for disse "tumormarkører".

Sikkerhed og effektivitet af lægemiddelterapi afhænger af måling af koncentrationen af ​​lægemiddelstoffer i blodet. Og dette er kun et aspekt af den enorme rolle, som biokemisk diagnostik spiller for overvågning af patientterapi.

I dag udføres de fleste blod- og urintest ved hjælp af moderne højteknologiske automatiserede diagnostiske systemer, hvor de biokemiske analysatorer giver dig mulighed for at udføre op til 1000 tests i 1 time, op til 20 eller mere på hver prøve. Og resultatet af diagnosen af ​​de fleste tests bliver inden for 12-24 timer. De fleste laboratorier udfører en specifik liste over test døgnet rundt, da testresultaterne med hurtig diagnose skal være klar inden for 1 time.

TAT (eller hastigheden af ​​laboratoriediagnostik) er tiden fra det øjeblik testen er tildelt til det tidspunkt, hvor testresultatet er modtaget eller fra det tidspunkt, hvor materialet er taget til det tidspunkt, hvor testresultatet er modtaget. TAT bør svare til udviklingshastigheden for den patologiske proces samt mulighederne for farmakologisk eller anden korrektion.

Nogle patienter i afdelingerne, intensivcentrene og intensivcentrene har ofte brug for konstant overvågning af visse blodparametre. Under disse forhold kan en sygeplejerske af denne afdeling udføre en bestemt begrænset liste over tests ved hjælp af det nødvendige udstyr, der er placeret i afdelingen.

KAPITEL 4 BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS OF PATHOLOGICAL PROCESSES AND HEREDITARY DISEASES

4.1. CARDIOVASCULAR PATHOLOGY

Inden for kardiovaskulær patologi har klinisk biokemi opnået den største succes ved diagnosen myokardieinfarkt. Metoder til klinisk enzymologi og immunokemi gør det muligt at diagnosticere myokardieinfarkt i de første timer af dets forekomst for at identificere den kliniske tilstand af ustabil angina, for at foretage en differentialdiagnose af alvorlig angina (iskæmi) og død af myocytter (anoxi) for at evaluere effektiviteten af ​​trombolytisk terapi og reperfusionsfænomen.

I overensstemmelse med WHO's anbefalinger er diagnosen myokardieinfarkt baseret på et typisk klinisk billede af smerteangreb i brystet; EKG ændringer; stigning i blodaktivitet af cardiospecifikke enzymer (markører).

Samtidig er det med meget kortvarigt myokardieinfarkt, cardiosklerose og atrieflimren såvel som i en pacemaker (pacemaker) hos en patient meget vanskeligere at diagnosticere myokardieinfarkt i henhold til EKG-data. Hertil kommer, at mere end 25% af patienterne, hvor hjerteinfarkt blev bekræftet ved obduktion, ikke havde EKG-ændringer. Ifølge en prospektiv undersøgelse foretaget i USA kan en diagnose af myokardieinfarkt uden en undersøgelse af cardiospecifikke markører af myocytdød kun foretages i 25% af tilfældene.

Blandt patienter leveret til hjertesmerter til intensivafdelingen har kun 10-15% et myokardieinfarkt. Behovet for at diagnosticere myokardieinfarkt i de tidlige stadier dikteres af, at trombolytisk terapi i de første 2-6 timer reducerer tidlig dødelighed med i gennemsnit 30%, og terapi startede om 7-12 timer - kun 13%. Trombolytisk behandling efter 13-24 timer reducerer ikke dødeligheden.

Tidlig diagnose af myokardieinfarkt giver dig mulighed for at anvende og transluminal angioplastik, og effektiviteten af ​​konservativ behandling er højere, hvis den startes så hurtigt som muligt.

Det er også nødvendigt at foretage en differentiel diagnose af myokardieinfarkt med ustabil angina, når tidlig behandling kan forhindre myokardieinfarkt.

I de senere år er arsenalen af ​​biokemiske markører for myocytdød blevet suppleret med nye, meget specifikke tests, der gør det muligt at diagnosticere myokardieinfarkt i de første timer af dets forekomst. Disse er test, der kan anvendes i første fase af lægehjælp, samt bestemmelse af cardiospecifikke isoenzymer og proteinmarkører for dødsfallet af myocytter anvendt i intensivpleje af medicinske institutioner. Samtidig gør succesen med industriel teknologi og frigivelsen af ​​diagnostiske systemer baseret på princippet om "tørkemi" det muligt at bestemme specifikke markører for myocytdød i første fase af lægebehandling. Selv under disse betingelser er diagnostiske fejl imidlertid mulige, hvis patofysiologien for myokardieinfarkt og mekanismerne for adgang til blodet af organspecifikke og ikke-specifikke proteinmarkører af myocytdød ikke klart forstås.

Lokalisering i cellen har en signifikant indvirkning på frigivelseshastigheden af ​​markøren fra den beskadigede myocyt. Cytosol enzymer frigives hurtigere end de strukturerede på intracellulære membraner. I modsætning til cytosoliske markører er frigivelsen af ​​det intracellulære kontraktile apparat påkrævet for at nå det interstitielle rum af strukturrelaterede proteiner, hvilket forsinker processen med udseendet af markører i blodet; sidstnævnte frigives mitokondrie enzymer.

I undersøgelsen af ​​hjertemarkører for myokardieinfarkt er det nødvendigt at tage hensyn til en række bestemmelser, der kaldes principperne for diagnose af myokardieinfarkt. Disse omfatter: 1) tidsintervaller; 2) undersøgelsen af ​​markører for myokardiebeskadigelse i dynamikken 3) organ-specificitet af laboratoriediagnose af myokardieinfarkt; 4) den komplekse karakter af diagnosen 5) begrebet "grå zone".

Praktisk signifikante markører for myocytdød er den katalytiske koncentration i blod af KK, LDH, AST, glycogenphosphorylase (GF), en stigning i blodindholdet i myoglobin, myosinkæder, troponiner Ti I. For kun skader af cardiomyocytter (men ikke skeletmuskelmyocytter) er specifikke blodkoncentrationer af isoenzymer KK-MB og LDH1, immunokemisk bestemmelse af CK-MB og GF-BB, såvel som forholdet mellem isoformerne af CK-MB isoenzymet og troponinerne.

Ved diagnosen myokardieinfarkt er det vigtigt at overveje den tid, der er gået siden anginens begyndelse. Dette skyldes det faktum, at en ret lang periode går fra det tidspunkt, hvor myocytter dør til udseendet af markører i blodet. Udstrømningen fra cellerne af store proteinmolekyler (CC og LDH) kan kun forekomme, hvis integriteten af ​​myocyternes plasmamembran forstyrres som følge af deres død under anoxi. Mindre molekyler af proteinmarkører (myoglobin, troponin) kan udløb i en lille mængde fra celler og under betingelser med langvarig hypoxi med markante ændringer i myocyternes membran forud for ødelæggelsen af ​​celler. I de første 4 timer efter okklusion af koronararterien i zonen med maksimal iskæmi nyrroterer ca. 60% myocytter; nekrose af de resterende 40% sker inden for de næste 20 timer.

Gå ud over myocytmembranen, indtræder proteinmolekyler det ekstracellulære væske og strømmer kun fra hjertet gennem lymfekanalerne. Dette bestemmer en ret lang periode (3-6 timer) fra tidspunktet for myocyternes død til udseendet af kardiospecifikke markører i blodet. Først og fremmest øges indholdet af myoglobin, GF-BB og troponin i blodet, så - KK og cardiospecifik isoenzym KK-MB, AST; signifikant senere øger aktiviteten af ​​LDH og hjertespecifik isoenzym LDH1 (Figur 4.1). Kardiospecifikke markørers kliniske følsomhed afhænger i høj grad af tiden der er gået siden myocyternes død. Så for KK-MB, når detekteres blod i de første 3-4 timer efter anginaangreb, er klinisk følsomhed (diagnostisk nøjagtighed) kun 25-45% og stiger til 98% i intervallet 8-32 timer.

Fig. 4.1. Dynamik af enzymaktivitet ved myokardieinfarkt. 1 - MW-2 / MW-1; 2 - MM-3 / MM-1; 3 - KK-MB; 4 - KK totalt; 5 - LDH1/ LDG2

CK giver falske negative resultater i 32% af tilfældene, AST - i 49%, myoglobin - i 15%. LDH-aktivitet er en pålidelig markør for myocytdød efter 12 timer efter anginaangreb, men det forbliver forhøjet i 10-12 dage. Data om aktiviteten af ​​cardiospecifikke markører i form af mindre end 4-6 timer efter angina pectorisangreb kan føre til diagnostiske fejl, når selv med omfattende myokardieinfarkt markører af myocyt død ikke er så informativ. Hertil kommer, at stigningen i indholdet af hjertemarkører i blodet afhænger i høj grad af varigheden af ​​iskæmi og tidspunktet for rekanalisering af den tromboserede kranspulsår og myokardreperfusion efter et hjerteanfald.

Det andet træk ved frigivelsen af ​​markører for dødsfall af kardiomyocytter i blodet er den karakteristiske dynamik for stigning og nedsættelse af deres koncentration (katalytisk koncentration). Dette bestemmes af den konstante sammentrækning af myokardiet, hvilket først fører til hurtig eliminering af proteiner fra det nekrotiserede område af myokardiet og derefter til fuldstændig udvaskning af markørproteiner i blodbanen. Kun i myokardieinfarkt øges indholdet af kardiomyocytdødmarkører i blodet i intervallet 8-24 timer. I tilfælde af ukompliceret myokardieinfarkt er der en tilsvarende markeret eliminering af markørproteiner fra vaskulærlejet. Samtidig uddyber indholdet af hver markør en bueformet dynamisk kurve med forskellige tidsparametre. For de fleste markører giver området af kurven en ide om størrelsen af ​​myokardieinfarkt, hvilket afspejler mængden af ​​nekrotisk myokardvæv. Aktiviteten i blod af CC og CC-MB er allerede forøget med døden af ​​1 g myokardvæv.

En enkelt undersøgelse af AST, KK eller LDH har en relativ lav klinisk specificitet - 66%, forøgelse af enzymernes aktivitet eller indholdet af proteinmarkører i 3-4 timer øger diagnosens organspecificitet op til 86%, den tredje måling giver dig mulighed for at diagnosticere myokardieinfarkt ved hjælp af selv en lille specifik test som definition af AST. Den dynamiske undersøgelse af markører af myocytdød giver mulighed for differentiel diagnose mellem myokardieinfarkt og hyperfermentæmi med massiv læsion af strierede muskler. I perioder på 8-24 timer efter et angreb af stenokardi er enzymaktiviteten så vejledende, at hvis der ikke er nogen dynamisk forøgelse af deres aktivitet i blodet, så er der ingen myokardieinfarkt.

Absolut specifikke markører for kardiomyocytskader blev ikke fundet. Organspecifikitet i diagnosen ved hjælp af QA isoenzymer er kun baseret på forskellen i procentdelen af ​​isoenzymer i individuelle organer og væv og dermed i serum, når de er beskadiget.

Værdien af ​​QC-MB. KK-MB isoenzymet er specifikt for myokardiet, ikke fordi der ikke findes noget sådant isoenzym i andre væv, men fordi dets aktivitet i kardiomyocytter er 15-42% af den totale QC-aktivitet, medens indholdet i skeletmuskulaturvæv ikke overstiger 4% og kun i rødt, langsomt kontraherende muskelfibre. Under disse forhold kan CC-aktivitet med nederlag i myokardium og skeletmuskler forøges i samme grad, men i procent vil CC-MB's aktivitet afvige betydeligt. Ved myokardieinfarkt overstiger indholdet af CK-MB 6% af den totale aktivitet af CK eller 12 IE / l ved en temperatur på 30 ° C.

Både i skeletmuskulaturens patologi og ved kardiomyocytes død i blodet øges KK-MB-aktiviteten, men i det første tilfælde vil aktiviteten ikke overstige 6% KK-aktivitet, og i det andet tilfælde vil den stige til 12-20%. Det anbefales at udtrykke QC-MB's aktivitet samtidigt i enheder på 1 liter (IE / l) og som en procentdel af QC's aktivitet. Bestemmelsen af ​​KK-MB-aktivitet er fortsat den mest populære test i diagnosen myokardieinfarkt. Ved hjerteinfarkt hos ældre patienter kan QC-aktivitet kun øges i mindre grad, men med en betydelig stigning i QC-MB's aktivitet. Hos sådanne patienter er det diagnostisk vigtigt at undersøge aktiviteten af ​​CK-MB, selv med en ikke så signifikant stigning i aktiviteten af ​​CK.

Under operationer på hjertet (hjertefeil, bypassoperation i kranspulsårene), er QC-MB-aktivitet brugt til at diagnosticere postoperativt myokardieinfarkt. Umiddelbart efter operationen, på grund af hypoxi og myokardiebeskadigelse, øges KK-MB-aktivitet i blodet og vender tilbage til normal inden for 10-12 timer. Med udviklingen af ​​myokardieinfarkt øges KK-MB aktivitet mere signifikant og har dynamikken karakteristisk for myokardieinfarkt.

Værdien af ​​LDH. LDH aktivitet1 karakteristisk for myokardiet som et væv med anaerob type udveksling. Under betingelser med myokardisk hypertrofi og kronisk hypoxi, LDH-syntese1 i kardiomyocytter begynder at stige. Ved myokardieinfarkt forekommer en stigning i den katalytiske koncentration af LDH i blodet på grund af en stigning i

indhold af LDH-isoenzymer1 og LDH2 ved forholdet LDH1/ LDG2 mere end 1. LDH-cytosolisk enzym; En signifikant stigning i LDH-aktivitet i blodet under myokardieinfarkt forekommer senere end QC og AST, i løbet af 1 dag angina angrebsområdet; høj LDH aktivitet1 fortsætter i 12-14 dage. Det er faldet i LDH-aktivitet i blodet til normalt, anvendes som en test, hvilket indikerer færdiggørelsen af ​​perioden for resorption af nekrotiseret myokardvæv. Hvis aktiviteten af ​​LDH1, bestemt ved den direkte metode med hæmning af underenheden ved M-antistoffer overstiger 100 IE / l, er dette et pålideligt tegn på myokardieinfarkt.

I modsætning til M-underenheden og LDH-isoenzymerne3 (MMNN) LDH4 (HMMM) og LDH5 (MMMM) underenhed H og LDH isoenzym1 (IUUH) i mindre grad LDH2 (НННМ), kan ikke kun anvende lactat og pyruvat, men a-hydroxybutyrat som substrat. Dette var grundlaget for forslaget om vurdering af LDHs aktivitet1 i blod ved anvendelse af a-hydroxybutyrat som et substrat; mens isozym LDH1 omtalt som a-hydroxybutyrat dehydrogenase (a-HBDG). Ved myokardieinfarkt giver en undersøgelse af aktiviteten af ​​total LDH og a-HBDG tilsvarende resultater. Hvis aktiviteten af ​​LDH i blodet stiger som følge af en anden patologisk proces, vil aktiviteten af ​​LDH være signifikant højere end LDHs aktivitet1 og a-HBDG i mangel af dynamik karakteristisk for myokardieinfarkt.

Ved myokardieinfarkt var der ingen signifikant korrelation mellem KK-MB og LDH-aktivitet.1 i alle former for infarkt, hvilket sker som følge af en signifikant forskel i dynamikken og timingen for en stigning i aktiviteten af ​​disse isoenzymer i blodet.

Molekyler af enzymer, som er indtastet i blodet efter dødsfald af kardiomyocytter, er patologiske komponenter i blodplasma og skal derfor fjernes. Afhængigt af størrelsen af ​​markørmolekylerne udskilles nogle proteiner, for eksempel myoglobin, i urin eller fagocytiske celler i monocyt-makrofagsystemet. Før CK-MB- og CK-MM-molekylerne phagocytoseres af makrofager, gennemgår de imidlertid sekventiel virkning af proteaser i blodet, hvilket resulterer i dannelsen af ​​CK-MB og CK-MM-isoenzymer.

I myocytter er KK-MM-isoenzymet repræsenteret af en enkelt form for MM-3. I blodet spalter carboxypeptidase sekventielt de endelige aminosyrerester af lysin fra hver af de to monomerer, der successivt danner isoformer MM-2 og MM-1. Bestemmelse af KK-MM og KK-MB isoformer ved hjælp af EF-metoden og beregning af deres forhold

tillade op til 1 time at fastslå tidspunktet for dødsfallet af kardiomyocytter. Forholdet mellem MM og MB isoformer ændres, før KK-MB aktivitet øges.

Enzymodiagnose af myokardieinfarkt i kliniske diagnostiske laboratorier er komplekst. Først bestemme aktiviteten af ​​AST, KK og LDH, og undersøg derefter aktiviteten af ​​KK-MB og LDH1. En integreret tilgang til enzymdiagnostik skyldes for det første, at når man studerer aktiviteten af ​​et enkelt enzym, kan der laves en fejl; For det andet adskiller hver af disse enzymer sig i diagnostisk betydning og dynamik (tidspunktet for udseende i blodet og eliminationshastigheden fra vaskulærlejet). Ud over de unøjagtigheder, der kan foretages ved den præanalytiske (blodprøveudtagning til analyse) og analysestadier, er der objektive grunde, der påvirker resultaterne af bestemmelse af enzymernes aktivitet. Vanskeligheder opstår, når myokardieinfarkt udvikler sig mod baggrund af alvorlige somatiske sygdomme, med myokardieinfarkt kompliceret med kardiogent shock med septikæmi.

På trods af den kliniske specificitet af QC's aktivitet for myokardieinfarkt (98%) er det i nogle tilfælde ikke muligt at opdage en stigning i aktiviteten af ​​QC og QC-MB selv under betingelserne for verifikation af diagnosen myokardieinfarkt ifølge ECG-data. Dette sker i tilfælde, hvor infarkt udvikler sig mod baggrund af nyresvigt og ophobning af uremiske toksiner (mediummolekylære peptider), hos patienter med levercirrhose og mangelfuld afgiftningsaktivitet af hepatocytter med septikæmi og endogen forgiftning med markant metabolisk (eller respiratorisk) acidose. Under disse betingelser ophobes et sådant stort antal ikke-specifikke inhibitorer i blodet, at aktiviteten af ​​QC og QC-MB praktisk talt er ubestemt. I sådanne tilfælde er det kun muligt at bestemme QCs aktivitet først efter proceduren for serumfortynding upopulær i klinisk biokemi, når et fald i koncentrationen af ​​inhibitorer tillader enzymets aktivitet at forekomme.

Tilstedeværelsen af ​​KK- og KK-MB-inhibitorer i blodet gav anledning til udvikling af en immunokemisk metode til bestemmelse i blodet af ikke den katalytiske aktivitet, men KK-MB-indholdet ved molekylvægten af ​​denne form. Dette forbedrede signifikant følsomheden af ​​metoden og reproducerbarheden af ​​resultaterne. Selvom KK-MB-aktivitet og KK-MB proteinindhold med ukompliceret myokardieinfarkt korrelerer godt,

Det er muligt at bestemme indholdet af QC-MB i blodet flere timer tidligere end enzymet er aktivt. En signifikant stigning i blodniveauet af CK-MB-protein blev registreret hos halvdelen af ​​patienterne allerede efter 3 timer og 6 timer efter angina pectorisangreb blev der konstateret et højt proteinniveau hos alle patienter med klinisk billede af myokardieinfarkt. Allerede 90 minutter efter trombolyse øges niveauet af KK-MB protein i blodet flere gange. Hos patienter med ustabil angina ses en stigning i indholdet af CC-MB proteinet oftere end en stigning i isoenzymets aktivitet. På samme tid er spørgsmålet om standardisering af metoden til bestemmelse af antallet af QC-VM på trods af fremstillingen af ​​diagnostiske kits af forskellige firmaer ikke blevet endelig løst.

Værdien af ​​glycogen phosphorylase. Blandt enzym- og isozymmarkørerne i diagnosen myokardieinfarkt bestemmer kliniske biokemikere aktiviteten af ​​GF og dets isoenzym GF-BB. GF er et cytosolisk enzym, der katalyserer glukosefjernelse fra glycogen i en celle.

I humane væv er der tre GF-isoenzymer: GF-LL i leveren, GF-MM i myocytter og GF-BB i hjernevæv. I det humane myokardium er der GF-BB og GF-MM isoenzymer, i skelettmuskulaturmyocytterne - kun GF-MM. GF-BB er den mest følsomme test for diagnose af myokardieinfarkt i de første 3-4 timer efter anginaangreb. Ifølge den diagnostiske følsomhed i de første timer kan bestemmelsen af ​​GF-aktivitet kun sammenlignes med bestemmelsen af ​​KK-MB-masse i blod. I de fleste patienter steg niveauet af GF-BB signifikant allerede efter 4 timer efter angina angreb, og med ukompliceret myokardieinfarkt blev normaliseret inden for 48 timer.

Værdien af ​​myoglobin. Blandt myokardieinfarktets proteinmarkører er indholdet af myoglobin (MG) den mest anvendte definition i blodet. MG er et chromoprotein, som i cytosol af alle muskelceller transporterer ilt hovedsageligt til mitokondrier. Molekylmasse af MG er kun 18 kD; dets egenskaber er ens i skelettmuskulaturmyocytter og kardiomyocytter. MG er konstant til stede i blodplasmaet i en koncentration under 80 ng / ml. Med myokardieinfarkt stiger niveauet af MG i blodet 10-20 gange.

• Øget MG i blodet - den tidligste test for diagnose af myokardieinfarkt; stigning i niveauet af MG i blodet kan bestemmes efter 3-4 timer efter angina angreb. Dette er den første diagnostiske værdi af MG.

• Det andet træk ved MG ved diagnosen myokardieinfarkt er, at et sådant lille molekyle frit passerer gennem nyrelegemets filtreringsbarriere og hurtigt ender i urinen. Dette bestemmer arten af ​​ændringer i indholdet af MG i blodet: det stiger hurtigt og falder lige så hurtigt. Kun ved bestemmelse af MG er det muligt at diagnosticere tilbagevendende myokardieinfarkter (figur 4.2), der udvikles adskillige timer efter den første episode af kardiomyocytternes død. Derudover blev der i en række kliniske observationer observeret signifikante udsving i niveauet af MG i blodet på den første dag af myokardieinfarkt, da en markant stigning i nogle få timer gav mulighed for et lige så stort fald. Β I nogle tilfælde forbliver niveauet af MG i blodet i lang tid konstant højt. Dette observeres ved kardiogent shock, når et fald i kontraktil funktion fører til hypotension, en dråbe i hydrostatisk tryk over nyrefembranen og afslutningen

Fig. 4.2. Dynamik for myoglobinkoncentration i blodet efter gentagne angina pectorisangreb

glomerulær filtrering, når MG ikke kan filtreres til urin. Samtidig er der en positiv sammenhæng mellem indholdet af MG i blodet korreleret med en stigning i niveauet af kreatinin.

Myocytens vigtigste strukturelle kontraktile enhed er sarkomeren, som dannes ved ordentligt arrangeret tykke og tynde fibre. De tynde fibre indeholder actin og troponin-tropomyosinkomplekset.

Værdien af ​​troponin. Troponin regulatorisk kompleks i strierede muskler består af tre polypeptider; Ved diagnosen myokardieinfarkt bestemmes indholdet af kun troponin T (Tn T) og troponin I (Tn I) i blodet. Hvert protein har tre isoformer, hvis syntese er kodet af tre forskellige gener. Myokard isoformer af Tn T og Tn I (hjerte Tn T og hjerte Tn I) anvendes som specifikke markører for kardiomyocytternes død.

Bestemmelse af indholdet af Tn T tillader diagnose af infarkt i både tidlige og sene perioder. Indholdet af Tn T i blodet stiger efter et par timer efter anginaangreb. I de tidlige stadier af myokardieinfarkt er den kliniske følsomhed ved bestemmelse af myoglobin- og KK-MB-indhold højere end Tn T, men fra 3. dag Tn-niveau når et plateau, som fortsætter med et gradvist fald i 5-6 dage. Niveauet af Tn viser sig at være højt i perioder med ukompliceret myokardieinfarkt, når niveauet af myoglobin- og KK-MB-aktivitet allerede er vendt tilbage til normal, og kun høj LDH-aktivitet forbliver i blodet.1. I nogle tilfælde kan diagnosen myokardieinfarkt ved bestemmelse af Tn T laves senere - 8-10 dage efter anginal smerte. Det er især vigtigt at undersøge TI hos patienter, som er blevet optaget på hospitalet 2-3 dage efter anginaangreb, når KK og KK-MB indikatorer allerede kan vende tilbage til deres oprindelige normale niveau. Derudover stiger indholdet af TnT i blodet i sammenligning med KK og KK-MB i større grad, hvilket karakteriserer den højere diagnostiske følsomhed ved bestemmelsen af ​​blod Tn T-indhold.

En sammenlignende undersøgelse af Tn T og Tn I afslørede en højere diagnostisk følsomhed af Tn I. Således kan niveauet af Tn I i blodet under myokardieinfarkt være næsten 100 gange højere end den øvre grænse for normal. Med et lille myokardieinfarkt stiger niveauet af Tn I i blodet i større grad end aktiviteten af ​​CC,

Tabel 4.1. Sammenligningsegenskaber ved hjerteserummarkører

en procentdel eller forholdet mellem QC-MB / total. QC 6 Tiden fra starten af ​​smertefuldt angreb afhænger af metoden

KK-MB og LDG1. Bestemmelsen af ​​begge former for Tn T og Tn I foretrækkes ved diagnosen myokardieinfarkt, som udvikler sig i postoperativ periode og efter aktive genoplivningsforanstaltninger.

Der er ingen ideel markør for kardiomyocytstatus (tabel 4.1). I diagnosen myokardieinfarkt har kliniske biokemister tendens til at anvende de mest organspecifikke isoenzymer og identificere proteinmarkører, der kun indeholder myokardieceller. Imidlertid fortsætter diagnosen myokardieinfarkt i laboratorierne med at bestemme og MG. Men med ukompliceret myokardieinfarkt gentager dynamikken i ikke-specifik MG i blodet praktisk talt det af den cardiospecifikke CK-MB, der er 4-6 timer foran den. Samtidig forsøgte man ikke at bestemme MG-indholdet i urinen til diagnose af myokardieinfarkt.

4.2. Leve sygdomme

På trods af de mange biokemiske processer, der forekommer i levercellerne, har ikke alle dem diagnostisk værdi. Dette skyldes laboratoriemidlets begrænsede metodologiske kapacitet, lavt niveau af viden om leverens patofysiologi samt ensretningsændringer i en række biokemiske test.

Den dominerende værdi i laboratoriediagnosen af ​​leversygdom er bestemmelsen af ​​enzymaktivitet. De enzymer syntetiseret af hepatocytter og epitelceller i galdekanalerne kan opdeles i indikator, sekretorisk og udskillelse. De sekretoriske enzymer indbefatter cholesterase, dets aktivitet i blodet i leversygdomme falder på grund af en overtrædelse af dens syntese. Ved ekskretionsenzymer indbefatter alkalisk phosphatase, GGT og PAWS. Den største gruppe af diagnostisk vigtige enzymer er indikator enzymer, herunder ALT, AST, LDH og GLDH. I fanebladet. 4.2 viser de angivne enzymer og deres intracellulære fordeling.

Udbredt i differentialdiagnosen af ​​leversygdom har man fået en metode til at sammenligne stigningen i aktiviteten af ​​enzymer med forskellig lokalisering i hepatocyt og afspejle de forskellige sider af den funktionelle aktivitet af cellelæsioner. Det mest anvendte forhold af enzymer er præsenteret i tabel. 4.3.

Tabel 4.2. Leverenzymer

Tabel 4.3. Forholdet mellem leverenzymer

For leversygdomme, brug De Ritis koefficienten (AST / ALT aktivitetsforhold). AST / ALT-forhold på mere end 2 er typisk for alkoholinducerede læsioner og mindre end 1 for viral hepatitis og kolestatisk syndrom. I de fleste tilfælde af viral hepatitis forblev AST / ALT-forholdet under 1. Med viral hepatitis øges ALT-aktiviteten ti gange. Ved akut alkoholisk hepatitis er AST-aktiviteten højere end ALT, mens aktiviteten af ​​begge enzymer ikke overstiger 500-600 IE / L. Patienter med toksisk hepatitis, infektiøs mononukleose, intrahepatisk cholestase, cirrose, levermetastaser, AST-aktivitet i myokardieinfarkt er højere end ALT-aktivitet. Aktiviteten af ​​ALT og AST stiger, når der tages erythromycin, para-aminosalicylsyre, diabetisk ketoacidose, psoriasis, den anvendes også til tidlig diagnosticering af anicterisk hepatitis.

I den differentielle diagnose af leverpatologi er det vigtigt at undersøge forholdet mellem LDH-isoenzymernes aktivitet. Forøgelsen af ​​den relative aktivitet af LDH isoenzym5 karakteristisk for læsioner af hepatocytter. LDH-hyperfermentæmi observeres i varierende grad i akut viral-, lægemiddel- og hypoxisk hepatitis, hjertesvigt, levercirrhose og ekstrahepatisk cholestase samt et fald i osmotisk resistens af erytrocytter og hæmolyse. Langsigtet stigning i LDH-isoenzymernes aktivitet5 og LDH4 antyder tilstedeværelsen af ​​levermetastaser.

I øjeblikket vurderes stabiliteten af ​​kolloidsystemer ved diagnosticering af leversygdomme stadig ved hjælp af thymol og sublimate tests. Patologiske resultater afspejler de tidlige perioder med akut hepatitis, giftig leverskade, forværring af kronisk hepatitis. Blodserum-ESP-proteiner tilvejebringer også ikke-specifikke data, men det tillader en at bedømme arten af ​​den patologiske proces. Procentdelen af ​​albumin, akutfase proteiner og y-globuliner hjælper med diagnosen leverpatologi: lavt albumin og høje niveauer af y-globuliner er karakteristiske for levercirrhose. Øgede blodniveauer af γ-globuliner findes også i fedtsinfiltrering af leveren, inflammation af galdekanaler og malignitet.

Indholdet af albumin i serum har en diagnostisk værdi i akutte og kroniske former for hepatitis. I alle tilfælde af akut hepatitis forbliver niveauet af albumin i blodet normalt.

Kronisk hepatitis ledsages af hypoalbuminæmi og hypergammaglobulinæmi.

Leveren er det centrale led i reguleringen af ​​blodkoagulering. Hepatocytter syntetiserer fibrinogen, mange aktivatorer og inhibitorer af en kaskade af enzymatiske reaktioner. Både akut og kronisk hepatitis forstyrrer denne regulering. Diagnostiske tests for leversygdom omfatter forlængelse af protrombintiden, akkumuleringen i blodet af produkterne af destruktion af fibrinogen. Akut leverskader ledsages af øget blødning under hypofibrinogenæmi.

Forringet leverfunktion ledsages af en ændring i LP's metabolisme. Hypertriglyceridæmi er karakteristisk for forskellige former for leverpatologi. Hypercholesterolemi opstår ofte, når galdekanaler er blokerede og obstruktiv gulsot. Ved kronisk hepatitis akkumuleres frie kolesterol i blodet som et resultat af et fald i dets esterificering i blodbanen. Under betingelser med udtalt kolestase observeres dannelsen af ​​kolestatiske makroskopiske former LP-LP-X, som danner et kompleks af LP med et fragment af plasmamembranen.

I de fleste tilfælde af leversygdom forbliver den etiologiske faktor uden for diagnosen, og kliniske biokemister danner en diagnose baseret på principperne om syndromisk diagnose.

De vigtigste patologiske processer, der danner sygdommens diagnose, er følgende syndromer:

• intrahepatisk og ekstrahepatisk cholestase

• giftige læsioner af hepatocytter

• utilstrækkelighed af syntetiske processer i hepatocytter

• Sænkning af inaktivering af giftige forbindelser.

Cytolysesyndrom. Det patofysiologiske grundlag for cytolysesyndrom er en krænkelse af integriteten af ​​plasmamembranen af ​​hepatocytter og deres organeller med udviklingen af ​​hyperfermentæmi. Alvorlig hyperfermentæmi, når cytosoliske enzymer indtræder i blodbanen, er karakteristiske for infektiøs hepatitis, medicinsk og giftig leverskade, forgiftning, dekompenseret cirrhosis og perifokal inflammation af parenchymen i cholangitis. I enzymodiagnose af cytolysesyndrom dominerer definitionen

ALT, AST og LDH aktiviteter. Normalt overstiger aktiviteten af ​​både ALT og AST i blodet ikke 24 IE / l; inden for 100 IE / L betragtes hyperfermentæmi som en "grå zone", hvilket kan skyldes reaktive ændringer i hepatocytter. ALT-aktivitet over 100 IE / l indikerer skade på leveren parenchyma. Forøgelsen af ​​ALT-aktivitet i 100-200 gange (op til 2-6 tusind IE / l) afspejler den omfattende skade på hepatocytter i viral hepatitis og forgiftning med organiske opløsningsmidler.

Syndrom af intrahepatisk og ekstrahepatisk cholestase. Intrahepatisk cholestasis syndrom bestemmer overtrædelsen af ​​udstrømningen af ​​galde fra leveren. Forøgelsen i mængden af ​​hepatocytter fører til kompression af galdekanalerne, nedsat dræningsfunktion. Obturation af de store galdekanaler er årsagen til ekstrahepatisk cholestase; mest udtalte kolestase med obstruktiv gulsot. I fanebladet. 4.4 viser kombinationen af ​​laboratorieprøver, der oftest anvendes til differentialdiagnose af cholestase.

Tabel 4.4. Diagnose af kolestase

Pålidelige markører for intrahepatisk cholestasisyndrom er en stigning i aktiviteten af ​​ALP, GGT og 5-nukleotidase i blodet. I epitelmembranen i galdekanalen er enzymerne placeret tæt på hinanden, derfor med deres ødelæggelse af membranerne øges deres aktivitet i blodbanen samtidigt og ens.

Reaktive ændringer i epitel af galdevejen og plasmamembraner af hepatocytter vurderes ud fra aktiviteten af ​​alkalisk phosphatase. Aktiviteten af ​​alkalisk phosphatase hjælper med differentialdiagnosen af ​​intrahepatisk og ekstrahepatisk cholestase. Under ekstrahepatisk obstruktion (stængler i galdekanalerne, neoplasma af Vater papilla) øges alkalisk fosforaktivitet 10 gange eller mere. Intrahepatisk obstruktion i parenkymale læsioner (hepatitis) ledsages af

er en stigning i aktiviteten af ​​alkalisk phosphatase med 2-3 gange. Akut nekrose af hepatocytter må ikke ledsages af en forøgelse af aktiviteten af ​​alkalisk phosphatase, hvis dette ikke forårsager kompression af galdekanalerne (intrahepatisk kolestase). Ikke alle de patologiske processer i leveren observerer afhængigheden mellem aktiviteten af ​​alkalisk fosfatase og hyperbilirubinæmi. I de tidlige stadier af intrahepatisk kolestase er stigningen i aktiviteten af ​​alkalisk phosphatase en konsekvens af aktiveringen af ​​dens syntese; Endvidere er dens stigning forbundet med ødelæggelsen af ​​galdcanaliculi under galdesyrer.

Syndrom af intracellulær cholestase. En stigning i størrelsen af ​​hepatocytter og deres kompression af galdekanaler mellem segmenterne af leveren fører til forekomsten af ​​intracellulært cholestasisyndrom med en moderat stigning i alkalisk fosfataseaktivitet og GGT i blodet og skade på galdekanalens epitel. En stigning i galdesyrernes blodindhold er også et tidligt symptom på cholestase.

Et almindeligt symptom på leversygdom ledsaget af cholestase er akkumuleringen af ​​bilirubin i blodet. Alvorligheden af ​​hyperbilirubinæmi er upålidelig til differentiel diagnose af intrahepatisk og ekstrahepatisk kolestase. Samtidig har hyperbilirubinæmi prognostisk værdi. En stigning i niveauet af bilirubin er fem gange typisk for intrahepatisk kolestase, en stigning i koncentrationen af ​​bilirubin er 10 gange mere karakteristisk for akut hepatitis.

Syndromet af toksisk skade på hepatocytter udvikler sig for eksempel under alkoholforgiftning, når virkningerne af cytolyse er fraværende, men alkohol krænker mitokondrierens funktion.

Ved akut alkoholforgiftning udvikler et syndrom med toksisk skade på subcellulære formationer, og integriteten af ​​plasmamembraner i hepatocytterne er ikke kompromitteret. Alkoholmetabolitter har en toksisk virkning, især acetaldehyd, som dannes direkte i mitokondrier. Samtidig er dannelsen af ​​højenergiforbindelser, især ATP, svækket i cellen, som har en patologisk virkning på afgiftningsprocesserne af toksiske forbindelser. I den akutte periode med alkoholisk hepatitis kan AST-aktivitet dominere i blodet på grund af den høje aktivitet af mitokondrieisoenzym AST, ikke cytoplasmatisk.

Inddragelse af hepatocytter i mitokondrierens patologiske proces ledsages af udseendet af GlDG-aktivitet i blodet. Øget GlDG-aktivitet er en tidlig alkoholisk hepatitis test, men en 8-10 gange stigning i aktiviteten af ​​GlDG med moderat aktivering af AST og ALT er karakteristisk for obstruktiv gulsot. Til giftig

virkninger af alkohol er karakteriseret ved en markant forøgelse af GGT-aktivitet i blodet uden en signifikant stigning i alkalisk fosforaktivitet.

Syndrominsufficiens af syntetiske processer manifesteres i faldet i syntesen af ​​hepatocyttransportproteiner, proteiner fra blodkoagulationssystemet, CE.

HE og dets isoenzymer syntetiserer hepatocytter. Under betingelser med parenkymal læsion reduceres syntesen af ​​ChE og dens aktivitet i blodet. Oftere forekommer et fald i blodet CE som følge af toksiske virkninger (cytostatika, insekticider, fungicider, fluorider). Fysiologisk nedgang i ChE-aktivitet opstår under graviditet. Sjældne tilfælde af genetisk bestemt nedgang i syntesen af ​​ChE er noteret.

Ved akut leversvigt udvikler hypoglykæmi hos hver 4. patient. Under betingelser for akkumulering af mellemmetabolitter og udvikling af insulinresistens er forekomsten af ​​hyperglykæmi også mulig. Ved langvarig leversvigt forekommer hyperinsulinæmi (reducerer ødelæggelsen af ​​hormonet i leveren). Under betingelser med hypoxi og aktivering af anaerob glykolyse dannes metabolisk acidose med akkumulering af mælkesyre i blodet (lactatacidose). Metabolisk acidose fører til en overtrædelse af forholdet mellem elektrolytter. Nederlaget for leveren parenchyma ledsages af et fald i dannelsen af ​​kreatinin og urinstof. Naturligvis bidrager utilstrækkeligt proteinindtag og fordøjelsesforstyrrelser til dette. Imidlertid er hovedårsagen til hypocreatininæmi et fald i kreatininsyntese i hepatocytter. Hos patienter med hepatitis er hypocreatininæmi forbundet med et fald i niveauet af urinsyre i blodet.

Syndromet med at bremse inaktivering af toksiske forbindelser skyldes inhiberingen af ​​deres hydroxylering i det mikrosomale apparat af hepatocytter, hvilket reducerer inaktiveringshastigheden i kroppen af ​​mange lægemidler. Under disse forhold kan selv en lav terapeutisk dosis af lægemidlet forårsage en udtalt bivirkning.

Leveren fungerer som en biologisk barriere for endogene og eksogene toksiske forbindelser, der primært kommer fra mave-tarmkanalen. Vurdering af leverets afgiftningsfunktion udføres hyppigt med kroniske læsioner ved anvendelse af stresstest med galactose, phenoltetrabromophthalensulfonsyre, bromocyanovymgrøn, mærkede forbindelser. Belastningsprøver giver mulighed for at diagnosticere kroniske former for sygdommen for at evaluere

restvirkninger af overført hepatitis, for at danne en ide om leverfunktionen i cirrose, fedtsiltrering af leveren.

I svære situationer med leverkoma med akut viral hepatitis eller portalhypertension vurderes leverens afgiftningsfunktion ud fra mængden af ​​ammoniak i blodet. Dannelsen af ​​ammoniak i tarmene opstår konstant som et resultat af mikroorganismens vitale aktivitet og deaminering af aminosyrer dannet af fødevareproteiner. Ved massiv blødning fra esophagus mavesår eller blodårer er der en forøget dannelse af ammoniak fra blodalbumin.

Inflammatorisk syndrom er forårsaget af aktivering af RES-celler. Det er karakteriseret ved en stigning i blodindholdet i proteinerne i den akutte fase, dysproteinæmi i strid med forholdet mellem serumproteiner på elektroforegram, en ændring i sedimentprøver (thymol), en stigning i koncentrationen af ​​immunoglobuliner.

På trods af mangfoldigheden af ​​disse lidelser er brugen af ​​syndromiske diagnoseteknikker effektiv allerede i de tidlige stadier af leversygdom. Naturligvis er resultaterne af biokemiske undersøgelser i den diagnostiske proces ikke unikke. Samtidig bruger klinikere data fra anamnese og fysisk undersøgelse, resultaterne af radionukliddiagnostik, computertomografi og leverbiopsi. Samtidig kan differentialdiagnostik i de tidlige stadier af sygdommen og en vurdering af arten af ​​hepatocytbeskadigelse kun udføres på basis af laboratorieprøver, primært data fra klinisk biokemi. Brugte kombinationer af laboratorieundersøgelser er vist i tabel. 4.5.

Tabel 4.5. Diagnose af leversygdomme ved enzymer

4.3. PATOLOGI AF BENVÆSKE

De vigtigste faktorer, der regulerer metabolismen af ​​fosfat og calcium, omfatter PTH, calcitonin og vitamin D. PTH og calcitonin opretholder calciumbestandighed i vaskulærsengen og ekstracellulær væske, påvirker calciumabsorption i tarmen, reabsorption i nyrerne, tarmene og aflejringen i knoglevæv. PTH regulerer calcium i blodet, der påvirker absorptionen af ​​calcium i tarmen og nyretubuli, mobiliseringen af ​​calcium fra knoglevæv. Calcitonin har en mindre signifikant virkning, hvilket reducerer osteoklasterne, øger osteoblasterne, hvilket fører til et fald i calcium i blodet.

PTH er et polypeptid, hvis eneste kæde består af 84 aminosyrerester. Hormonet udskiller parathyroidkirtler, sandsynligvis i form af en inaktiv precursor, hvorfra det aktive hormon dannes ved at spalte polypeptidfragmentet. Aktiv PTH har en kort halveringstid, hvilket skaber problemer til analyse. Ved anvendelse af radioimmunoassaymetoden måles carboxyterminal fragmentet af hormonet hovedsageligt, hvilket har en længere halveringstid, men er biologisk inaktiv.

Når det virker på nyrerne, undertrykker PTH reabsorptionen af ​​fosfor i nephronens proximale og distale tubuli, hvilket øger udskillelsen og dermed sænker fosforindholdet i blodet (hypophosphatemia). Samtidig øger hormonet den rørformede calciumreabsorption, især i nephronens distale tubuli. Virkningen af ​​PTH i knoglevævet forårsager mobiliseringen af ​​calcium og phosphat, hvilket bidrager til forekomsten af ​​osteoporose og hypercalcæmi. Negativ tilbagekobling hypocalcæmi er den primære stimulans for PTH sekretion, mens hypercalcæmi undertrykker dannelsen af ​​hormonet af parathyroidkirtlerne. PTH øger også absorptionen af ​​calcium og fosfor i tarmene, hvilket stimulerer syntesen af ​​1,25-dihydroxycholecalciferol.

I tilfælde af hypersekretion af PTH med parathyroid adenom udvikler udpræget osteoporose med tilstedeværelsen af

hypercalcæmi og hypophosphatemia og øget udskillelse af calcium og fosfat i urinen. Under disse betingelser hæmmes fosfatreabsorptionen i tubulerne, og derfor udskilles dets udskillelse, fosfatklaringen forøges med forekomsten af ​​hypercalcæmi under betingelser for knogleresorption med udviklingen af ​​osteoporose. Du kan bekræfte diagnosen ved at bestemme koncentrationen af ​​PTH i blodet. I tilfælde, hvor hypophosphatemia ledsages af hypercalcæmi, er en moderat stigning i hormonindholdet diagnostisk vigtigt.

Det skal tages i betragtning, at i nogle former for tumorer i lungerne, nyrer, æggestokke, ektopisk PTH-dannelse forekommer i tumorcellerne. Blandt sådanne forhold er det nødvendigt at differentiere form af rickets resistent over for D-vitamin. Denne sjældent forekommende arvelige sygdom forbundet med sex hedder Fanconi syndrom. Sidstnævnte karakteriseres ved høj udskillelse af fosfor i urinen samtidig med glukosuri og aminoaciduri uden forekomst af acidose i blodet.

Ved kronisk nyresvigt kan aktivering af syntesen af ​​PTH forekomme som kompensationsmekanisme i udviklingen af ​​hypocalcæmi og hyperphosphatemia. Sekundær hyperparathyroidisme ses også med osteomalacia forårsaget af et signifikant fald i calciumabsorption i tarmen med øget udskillelse.

Denne patologiske tilstand udvikler oftest som en komplikation af operationen på skjoldbruskkirtlen, når parathyroidkirtlerne fjernes ved en fejltagelse. I dette tilfælde er niveauet af calcium i blodet så lavt, at de specifikke symptomer på hypocalcæmi og hyperphosphatemia (symptomer på Khvostek og Trusso) udvikles, udskillelsen af ​​calcium og fosfor med urin reduceres. Denne tilstand kræver øjeblikkelig intravenøs administration af calciumchlorid.

I det kliniske billede af pseudo-hypoparathyroidisme er ændringen i blodniveauer af fosfat og calcium ligner den primære hypoparathyroidisme, men samtidig øges indholdet af PTH i blodet. Denne tilstand

karakteristisk for en genetisk sygdom (Albright-sygdom) forbundet med manglende evne til renale tubulære celler til at reagere på et hormon.

Det andet hormon, som regulerer metabolismen af ​​fosfor og calcium, er calcitonin. Et enkeltkædede peptid med 32 aminosyrerester udskiller parafollikulære celler i skjoldbruskkirtlets laterale lobber. Dette hormon hæmmer mobiliseringen af ​​fosfat og calcium, mens deres indhold i blodet falder (hypocalcemia og hypophosphatemia). Virkningen af ​​hormonet på nyrerne forstås ikke godt; calcitonin foreslås at øge tubulær udskillelse af fosfater. Hertil kommer, at hormonet hæmmer den stimulerende virkning af PTH på syntesen af ​​1,25-dihydroxyhaloalkalciferol.

VITAMINROLLE D

Den tredje faktor, der aktivt påvirker metabolismen af ​​calcium og fosfor i knoglevæv, er D-vitamin. Syntese af D-vitamin i kroppen foregår i to trin af hydroxylering: den første forekommer i leveren for at danne et stof med begrænset biologisk aktivitet; Det andet stadium forekommer i nyrerne med dannelsen af ​​D-vitamin3, cholecalciferol med maksimal biologisk aktivitet. D-vitamin i tyndtarmen3 stimulerer absorptionen af ​​fosfor og calcium, i de proximale dele af den rørformede del af nephronen aktiveres reabsorptionen af ​​begge ioner. Faktorer, der aktiverer syntesen af ​​D-vitamin3 i nyrerne er et fald i fosforindholdet i blodet og effekten af ​​PTH.

I tilfælde af vitamin D-mangel på grund af et fald i indholdet af dets fedtopløselige precursorer i fødevarer, utilstrækkelig ultraviolet bestråling af huden eller malabsorption er markeret hypophosphatemia noteret i blodet. Som reaktion på en stigning i PTH-sekretion øges calcium- og phosphatabsorptionen i tyndtarmen og mobiliseringen af ​​mineraler fra knoglevæv. I løbet af et tidsrum normaliserer dette kalciumindholdet i blodet, men fosforkoncentrationen kan forblive reduceret på grund af inhibering af dets reabsorption ved parathyroidhormon.

Ved kronisk nyresvigt udvikler syndromet af renal osteodystrofi - en kompleks overtrædelse af metabolisme af knoglevæv og fosfor-calcium-homeostase. Fald i den glomerulære

filtrering producerer hyperphosphatemia, udvikler hypokalcæmi med et fald i nyresyntese af D-vitamin og modstandsdygtighed over for dets virkninger. Hyperfosfatæmi kan bidrage hypocalcæmi skyldes nedsat calciumabsorption i tyndtarmen på grund af dannelse af uopløselige apatiter.

METABOLISK BENVÆGSSYGDOM

De egnede metabolske knoglesygdomme er opdelt i osteoporose, osteomalakia, osteodystrofi, osteogenese imperfecta og osteoporose. knoglesygdomme kan også udvikle sig på baggrund af andre sygdomme, såsom akromegali eller ektopisk forkalkning i karvæggene (atherosklerose og den dannede mængde "brain sand" i epifysen).

Osteoporose er den mest almindelige metaboliske knoglesygdom. Osteoporose er typisk for mange sygdomme karakteriseret ved generaliseret knogletab beløb overstiger alder og køn sats og fører til et fald i knoglestyrken, hvilket forårsager tilbøjelighed til brud (spontant eller med minimal traume). Osteoporose skal skelnes fra osteopeni (aldersrelateret atrofi af knoglevæv) og osteomalaci (nedsat mineralisering af knoglematrixen).

Risikofaktorer for osteoporose indbefatter tilhørsforhold til kaukasoid eller mongoloid race, familiefordeling, kropsvægt mindre end 58 kg, rygning og alkoholisme, lav eller overdreven fysisk aktivitet, tidlig menopause, menstruationstiden, amenoré og infertilitet, langvarig laktation (mere end 6 måneder) mere end tre graviditeter og fødsel i reproduktiv alder, samt misbrug af kaffe (mere end fem kopper om dagen), mangel på calciumindtagelse fra mad og langvarig parenteral ernæring.

Det kliniske billede udvikler sig i de fleste tilfælde gradvis, normalt over flere år. I laboratoriediagnostik er det vigtigt at bestemme niveauet af alkalisk fosfatase (kan forkortes efter frakturer), calcium og fosfat (normalt normalt). Knogleresorptionsaktivitet bestemmes af forholdet mellem urinkalciumniveau og urin-kreatininniveau og forholdet mellem urinhydroxyprolinindhold og urin-kreatininniveau. Røntgenundersøgelse af rygsøjlen afslører et fald i knogletætheden med accentuering

kortikale konturer. Udseende på radiografien af ​​sådanne afvigelser er kun mulig med tab af mindst 30% af knoglevæv.

Osteomalaci er en skeletpatologi, der opstår, når den organiske matrix af knogler er utilstrækkeligt mineraliseret. Hos børn er det rickets (se nedenfor), hos voksne, stofskifteforstyrrelser af calcium, fosfor og vitamin D.

Rickets - en sygdom i den tidlige barndom, der skyldes vitamin D-mangel, præget af ændringer i knoglevæv med udviklingen af ​​skeletdeformiteter. Alle patofysiologiske processer er forårsaget af hypocalcæmi som følge af vitamin D-mangel og dets metabolitter. Kompensatorisk aktivering af parathyroidkirtlerne og hyperproduktion af PTH, som mobiliserer udskillelsen af ​​calcium fra knoglerne og øger absorptionen af ​​calcium- og phosphatsalte i tarmen, forekommer. Hypofosfat, metabolisk acidose og osteogenese forekommer.

Deformering af osteodystrofi (osteitis deformering, Paget's sygdom) er en arvelig sygdom præget af deformation af lårbenet og tibialbenene, rygsøjlen og kraniet med svær hyperostose, fortykkelse og krumning af knoglerne, øget forekomst af tumorer. Det sker normalt over 50 år. Det kliniske billede er normalt asymptomatisk, den mest almindelige manifestation er smerte i knogle eller led. Mere sjældent er knogleresformiteter, hovedpine, patologiske frakturer, en stigning i kropstemperaturen over den ramte lemmer, hjertesvigt med høj hjerteudgang og forskellige neurologiske lidelser som følge af kompression af nervesvævet (med kraniumskader, de hyppigste af dem er døvhed) noteres. Laboratorium præget af en stigning i alkalisk fosfor og osteocalcin i den osteosklerotiske fase, en stigning i niveauet af hydroxyprolin i den osteolytiske fase. Serum calcium og fosfor er normalt normale.

Renal eller uremisk osteodystrofi er en almindelig knogleskade, som ligner osteomalacia, rickets eller fibrøs osteitis; noteret ved kronisk nyresvigt.

Albrights arvelige osteodystrofi skyldes resistens af målceller til virkningen af ​​PTH (pseudohypoparathyroidisme). Patienter med pseudohypoparathyroidisme er resistente over for andre hormoner, der virker gennem adenylatcyklasesystemet.

(thyroidstimulerende hormon, glucagon, FSH, LH). I disse patienter observeres en karakteristisk fænotype, manifesteret af brachydactyly, kort statur, subkutan betoning. Albrights sygdom kombineres ofte med diabetes mellitus, arteriel hypertension, fedme, menstruationsforstyrrelser (oligomenorrhea), arteritis, polyartrose. Også kendetegnet ved mental retardation og kramper (på grund af hypokalcæmi).

Ufuldkommen osteosyntese er en arvelig sygdom, der forårsager et fald i knoglemasse (på grund af en overtrædelse af osteogenese) og forårsager deres øget skrøbelighed; ofte ledsaget af blå misfarvning af sclera, tænkets uregelmæssigheder (ufuldkommen dentinogenese) og progressivt høretab. Ultralyd afslører svære former for fosteret fra den 16. uge af graviditeten. Diagnose er mulig ved anvendelse af DNA-undersøgelser i chorionic villus biopsi prøver. Symptomatisk og ortopædisk behandling.

Osteoporose og osteosklerose er kollektive og i praksis identiske begreber der karakteriserer den relative stigning i knoglevævets indhold af knoglerne, hvilket fører til et fald i mængden af ​​knoglemarvshulrum med uundgåelig svækkelse af hæmopoiesis.

Marmor sygdom. Flere arvede former er kendt: den dominerende arvede Albers-Schoenberg-sygdom og de recessive former er ondartede, godartede og dødelige former. Frekvens alle former - ca. 1: 20.000 Klinisk osteopetrose i denne patologi manifesterer multiple frakturer, osteomyelitis, hyperostose kranium, kronisk rhinitis skyldes forsnævring af næsepassagerne, hepatosplenomegali (forårsaget af kompenserende ekstramedullær hæmatopoiese), facial nerve parese, anæmi (forårsaget af et fald i mængden af ​​knoglemarven), og laboratorium - ved at øge niveauet af alkalisk phosphatase.

4.4. MÆRKERE AF MALIGNANT VÆKST

Der er ingen tvivl om, at succesen med kræftbehandling kun kan forventes, når der opdages ondartede tumorer på et tidligt udviklingsstadium, men spørgsmålet om rettidig påvisning af tegn på sådanne patologier er stadig åben.

I de senere år har de diagnostiske muligheder for Klinisk Onkologi udvidet betydeligt i forbindelse med brugen af ​​moderne instrumentelle metoder til diagnose: angio-og lymfografi, nuklearmedicin, computer

termo- og røntgen-tomografi, radiomagnetisk resonans, ultralyd ved hjælp af Doppler-effekt, som giver mulighed for at opnå et farvebillede af tumoren og dømme funktionerne i mikrocirkulationen. Moderne immunomorfologiske og cytologiske undersøgelser tillader undersøgelsen af ​​biopsiprøver ikke alene selve tumoren, men også forskellige sekretioner (sputum, urin, ascitisk væske). I øjeblikket er kompleks laboratorium biokemisk og immunologisk diagnose baseret på bestemmelsen af ​​tumormarkører, hormoner, biologisk aktive forbindelser, enzymer isoformer, samt metabolitter af knogleremodellering i tilfælde af metastatisk knoglesygdom.

Begyndelsen af ​​undersøgelsen af ​​tumormarkører var meget opmuntrende. Allerede i slutningen af ​​det nittende århundrede i urinen af ​​patienter med myelomatose blev fundet specifikke proteiner (immunoglobuliner), kaldet "Bence Jones protein", men efter succesen måtte vente mere end 80 år. Det er forbundet med opdagelsen af ​​GI. Abelev og Yu.S. Tatarin a-fetoprotein i blodet af patienter med hepatom. Disse undersøgelser markerede starten på et nyt stadium i studiet af faktorer forbundet med væksten af ​​maligne tumorer, og i det tyvende århundrede førte til opdagelsen af ​​en række forskellige forbindelser, kaldet "tumormarkører". Markører anvendes i vid udstrækning af kliniske biokemister til at identificere den primære tumor og dens metastaser. Markørerne af ondartet vækst omfatter stoffer af forskellig art. Disse omfatter mere end 200 forbindelser: antigener, hormoner, enzymer, glycoproteiner, lipider, proteiner, metabolitter, hvis koncentration er korreleret med tumormassen, dets proliferative aktivitet og i nogle tilfælde med graden af ​​malignitet i neoplasmen. Unormal ekspression af genomet er en af ​​hovedmekanismerne for produktion af markører af tumorceller, som bestemmer syntesen af ​​embryonale, placentale og ektopiske proteiner, enzymer, antigener og hormoner.

Som en ideel test for tidlig diagnosticering af maligne tumorer er mange markører blevet foreslået, men der er ikke fundet nogen løsning til dato. Vanskeligheder på grund af mangfoldigheden af ​​krav til en ideel markør. Den ideelle tumormarkør bør produceres af tumorcellen i tilstrækkelige mængder, således at den kan bestemmes ved hjælp af moderne metoder. Det bør ikke være til stede hos raske mennesker og i godartede tumorer,

skal opdages markør på tidlige stadier af tumor, at antallet af tumormarkøren være direkte proportional med volumenet af tumoren, skal markøren bestemmes før kliniske manifestationer af tumormarkør ideelle niveau bør korrelere med resultaterne af antitumorbehandling.

I kliniske undersøgelser anvendes en række tilstrækkeligt effektive tumormarkører, som imidlertid ikke altid fuldt ud opfylder alle ovenstående kriterier. Moderne biokemiske og immunologiske metoder kan afsløre tumorer, når det betingede antal tumorceller når 10 9-1010, og minimumsniveauet af en markør udskilt af en tumor er fra en til flere femtomoler (alle figurer er baseret på 1 ml blodserum). Den høje effektivitet ved anvendelse af tumormarkører i klinikken kan opnås ved en kombination af forskellige tests. Det skal bemærkes, at antallet af foreslåede markører til diagnosticering og overvågning af maligne tumorer stiger konstant, og der kommer et stadium af kritisk revurdering med det formål at danne en strategi og passende anvendelse.

4.4.1. FORTOLKNING AF RESULTATER AF TEST AF TUMORMARKERE

Fastlæggelse af koncentrationen af ​​tumormarkører i forskellige neoplasmer kræver viden om faktorer, både in vivo og in vitro, der påvirker resultaterne eller fordrejer dem. Dette bør ligeledes tages i betragtning ikke kun til laboratorielæger, men også til læger, der er direkte ansvarlige for observation og behandling af en bestemt patient. Følgende er de vigtigste faktorer, der påvirker definitionen af ​​tumormarkører.

• graden af ​​ekspression og syntese af markøren

• markør frigivelse af tumorceller;

• medicin og kemoterapeutiske lægemidler

• udskillelse fra kroppen

• blodforsyningens intensitet til tumoren

• Placeringen af ​​patientens krop under blodprøven;

• Instrumentale og ikke-instrumentelle undersøgelsesmetoder (for eksempel bronkoskopi eller biopsi);

• tumormarkørkatabolisme (for eksempel leverfunktion og nyrer)

• dårlige vaner (rygning, alkoholforbrug). In vitro:

• opbevaringsbetingelser for prøver

• tidsintervallet mellem blodindsamling og centrifugering (med adskillelse af serum);

• grad af hæmolyse og yellowness

• kontakt med blodprøvebeholdere med hud;

• forurening af prøven med spyt

• indflydelse af lægemidler

• Tilstedeværelsen af ​​antistoffer mod murine immunoglobuliner i patientens blod (efter diagnostisk immunosintigrafi og immunterapi);

• metodologisk fejl ved bestemmelsen af ​​tumormarkøren. Det er nødvendigt at tage højde for, at flertallet af cirkulerende

blodtumormarkører er uegnede til screening af patienter i mangel af symptomer, da der er en række begrænsninger forbundet med den ofte lave diagnostiske følsomhed og specificitet samt den begrænsede forudsigelsesværdi. Samtidig er der en række anerkendte tilfælde, når det er svært at håndtere uden definitionen af ​​tumormarkører.

Dette er for det første vurderingen af ​​effektiviteten af ​​behandlingen. I de tidlige stadier kan ændringer i koncentrationen af ​​tumormarkøren vise, om den valgte kemoterapi vil lykkes, eller (i tilfælde af en konstant stigning i koncentrationen) er korrektion af terapi nødvendig indtil ophævelse. Selvfølgelig er testning af en tumormarkør absolut meningsløs i alvorlige kræftsager.

For det andet overvågning af sygdommens forløb. Brugen af ​​tumormarkører til overvågning af en neoplasiens forløb gør det ofte muligt at detektere metastaser og / eller tumorgenvækst i 3-5 måneder eller mere før sygdommens kliniske manifestationer. Hos nogle patienter kan test af tumormarkører efter kirurgisk fjernelse af det primære tumorsted give mere følsom overvågning end endoskopi, ultralyd eller computertomografi. Hastigheden for stigning i niveauet af tumor

en markør giver dig normalt mulighed for at konkludere med en række observationer

0 arten af ​​sygdomsprogression, især om metastase. Kendskab til arten af ​​ændringer i niveauet af tumormarkøren giver dig også mulighed for at optimere tiden for den efterfølgende detaljerede undersøgelse af patienten. Mens der opretholdes et lavt eller normalt niveau af tumormarkøren i tilstrækkelig lang tid, forekommer en opfølgende undersøgelse, herunder invasive eller dyre teknikker, overflødig. Tværtimod, hvis niveauet af tumormarkører øges, og information om sygdommens udvikling er nødvendig, når man beslutter sig for behandlingstaktikken, vises sådanne undersøgelser.

For det tredje identifikation af resterende og tilbagevendende tumorer. Et utilstrækkeligt svagt fald i niveauet af en tumormarkør eller fraværet af et fald indikerer generelt en ufuldstændig fjernelse af tumoren eller tilstedeværelsen af ​​flere tumorer (metastaser). Oplysninger af denne art kan have terapeutisk og prognostisk betydning.

Og endelig, fjerde, forudsigelsen af ​​kurset af tumorprocessen. Dette er et ekstremt intensivt udviklende moderne anvendelsesområde for tumormarkører, især dem, hvis forskning er relateret til prognosen og derfor primært påvirker valg af terapi.

4.4.2. KOLOREKALANCER

I europæiske lande bliver kolorektal cancer (CRC) syg

1 ud af 20 personer. Mindre almindeligt findes denne type kræft i Afrika og dele af Asien. Nu i Rusland øges registreringshastigheden for CRC monotont.

I øjeblikket betragtes anvendelsen af ​​molekylære metoder i diagnosen af ​​CRC som et meget lovende og vigtigt forskningsområde, hvilket skyldes, at hændelser på genomniveauet bør betragtes som nøgle i forekomsten og udviklingen af ​​disse tumorer. Der er en række pålidelige fakta, der tyder på, at CRC i de tidlige udviklingsstadier kan og skal identificeres ved hjælp af molekylære metoder. Metoder til molekylær diagnose af CRC giver dig også mulighed for at ordinere tilstrækkelig behandling og at forudsige resultatet forholdsvis præcist.

CRC udvikler sig som følge af successive ændringer (dysplasi / adenom-adenocarcinom), der er baseret på genetisk

overtrædelser. Imidlertid forstås de mekanismer, der er ansvarlige for forekomsten og ophobningen af ​​sådanne lidelser i epithelcellen, ikke fuldt ud. Et eksempel på vanskelighederne i vejen for at studere dette problem er, at der er forskelle i hyppigheden af ​​forekomsten af ​​godartede og ondartede faser af sygdommen, nemlig i dysplasi / adenom-adenocarcinom-sekvensen. Det har vist sig, at kolorektale adenomer forekommer hos mere end halvdelen af ​​befolkningen i det 9. årti af livet, og CRC udvikler sig i kun 5% af befolkningen. Som følge heraf bliver kun få af de prækancerændringer forvandlet til kræft.

Så sammen med alderdom og kroniske inflammatoriske sygdomme (ulcerøs colitis, Crohns sygdom eller koloninddragelse med schistosomiasis) er CRC hos blodrelaterede personer en anerkendt, hvis ikke den primære risikofaktor. Årsagerne, der forårsager CRC hos en familiemedlem, kan variere fra sjældne autosomale dominante syndromer med en høj forekomst af CRC (familielignende adenomatøs polyposis, arveligt ikke-polypotisk CRC-syndrom) til mindre genetisk klare tilstande, såsom for eksempel påvisning af adenom i nærmeste slægtninge (forælder, søskende eller barn). Det er kendt, at CRC dukkede op i en yngre alder, jo højere er den statistiske risiko for forekomsten blandt nære slægtninge. Arvelige syndromer af CRC er præsenteret i tabel. 4,6 ifølge fænotypen og mutationerne i de respektive gener.

Det skal bemærkes, at undersøgelsen af ​​de molekylære mekanismer, der ligger til grund for sjældne arvelige syndromer, bidrog til en forståelse af patogenesen af ​​sporadisk CRC, som observeres meget hyppigere i befolkningen, men baseret på lignende eller lignende molekylære begivenheder.

Rollen som molekylære genetiske sygdomme i udseendet af CRC og især genomstabilitet er blevet undersøgt intensivt relativt for nylig. I 1993 blev mikrosatellit ustabilitet (MSI) fundet hos familiemedlemmer med arvelig ikke-colon colon cancer (RTC). Denne opdagelse tjente som grundlag for hypoteserne af mutatorfænotypen af ​​cancer, fremskaffet af Loeb, ifølge hvilken en celle skal overleve en række mutationer for at blive kræftfremkaldende. Men for dette bør det i begyndelsen have evnen til at mutere oftere end normalt, og det kan det igen

Tabel 4.6. Arvelige syndromer CRC

Tabel 4.7. Typer af genetiske lidelser og molekylære markører i CRC

være forbundet med inaktivering af mekanismerne der er ansvarlige for den normale bevarelse af DNA-strukturen.

I næsten alle tilfælde af RTK er enten kromosomal ustabilitet eller MSI ustabilitet noteret. Faktisk er der et omvendt forhold mellem disse to overtrædelser. Således er ondartede tumorer med MSI-ustabilitet sædvanligvis diploide og har ikke kromosomale aberrationer. Tumorer med kromosomal ustabilitet er kendetegnet ved aneuploidi og ledsages ofte af tab eller udseende af yderligere kromosomer. Så hyppig påvisning af kromosomal ustabilitet eller MSI-ustabilitet betyder ikke i dette tilfælde, at dette er et meget almindeligt og uspecifikt fænomen, der er i færd med at starte en eventuel malign tumor, men at instabiliteten af ​​genomet er tæt forbundet med tumorogenese.

Både kromosomal ustabilitet og MSI-ustabilitet kan påvises i de meget tidlige stadier af RTK. Så ved hjælp af komparativ hybridisering af genomet for at bestemme det gennemsnitlige antal fejl under kopiering kunne vi vise deres gradvise stigning med adenosens progression med mild dysplasi til adenom med alvorlig dysplasi og efterfølgende omdannelse til cancer (tabel 4.8).

Tabel 4.8. Kromosomal ustabilitet i tilfælde af RTK

Patienter med en arvelig disposition som følge af APC-genforstyrrelser, herunder nukleotidsekvensforstyrrelser og genekspression, udvikler tumorer, som normalt udvikles som følge af kromosomal ustabilitet, som er kendetegnet ved tab af alleler og cytogenetiske lidelser. Tumorer hos nogle patienter med sporadisk CRC forekommer på samme måde.

I modsætning hertil resulterer mutationer i de genkorrigerende DNA-fejl hos patienter med arveligt nepolipose-CRC-syndrom i tumorer præget af MSI-ustabilitet og nukleotider detekteret som gentagne nukleotidsekvenser, hvoraf nogle er placeret i codoner af generne. Tab af alleler ses sjældent. Denne type molekylær patologi ses også i ca. 15% af tilfældene af sporadisk CRC og er ofte forbundet med anatomiske træk, såsom placering i proksimal tarm (stigende kolon); lav differentiering af tumorceller med slim, medullær eller cricoid-cellulær komponent; tilstedeværelsen af ​​et betydeligt antal lymfoide follikler med germinale centre på periferien af ​​tumoren; lymfocyttumorinfiltration.

Ineffektiv transkription af gener som følge af afvigende methylering af cytoserende guaninsekvenser (C-G øer) i promotorregioner af gener betragtes i øjeblikket som en af ​​bestanddelene i den molekylære patogenese af de tredje CRC-underarter.

Anvendelsen af ​​molekylære diagnostiske metoder hos patienter har stort potentiale både i den tidlige diagnose og evaluering af tumorresponset til terapi og i prognosen for sygdommen. Som vist i tabellen. 4.9, med en sådan diagnose, kan du bruge forskellige objekter af undersøgelse.

I de patienter, der allerede har CRC, kan molekylære metoder anvendes til at identificere mikrometastaser for mere præcist at vurdere stadium af tumorprocessen, især at detektere mikrometastaser i lymfeknuderne eller at evaluere den mulige hæmatogene formidling af tumorceller i knoglemarven.

Derudover har molekylær diagnostik et stort potentiale til at detektere genotypiske og fænotypiske egenskaber hos en tumor, som bestemmer en hel kæde af hændelser, der fører til cellemetastase, den såkaldte metastaser

Tabel 4.9. Anvendelse af molekylære diagnostiske metoder til CRC

genotype og fænotype. Markører af denne type kunne indikere en større sandsynlighed for progression af tumorprocessen efter radikal operation.

Genetiske abnormiteter forbundet med forudsigelse eller respons på kemoterapi for CRC er blevet identificeret, herunder allelab ved 18q, forsvinden af ​​DCC-genproduktudtryk, abnormiteter i p53-genet, tab af alleler på den korte arm af kromosom 1 og 5, RAS-mutationer. Undersøgelser af den kliniske effektivitet ved anvendelse af sådanne molekylære markører er blevet overbevisende formuleret, gennemføres for tiden og omfatter en repræsentativ populationprøve. Til udbredt anvendelse i klinisk praksis skal molekylære markørundersøgelser opfylde alle krav til rutinemæssige laboratorietests, såsom reproducerbarhed, tilgængelighed og tilstrækkelig kvalitetskontrol. Endelig bør resultaterne af molekylære markørundersøgelser fortolkes let af klinikere og have terapeutisk værdi.

Kompleksiteten og multistadet af genetiske og biokemiske processer, der forekommer i kræftceller, som tillader dem at metastasere, gør det vanskeligt at fortolke værdierne af sådanne markører. Derudover påvirker faktorer, der ikke er direkte relateret til tumoren, såsom kvaliteten af ​​den kirurgiske teknik, signifikant det endelige resultat. Blandt tumormarkørgener, der forudsiger et terapeutisk respons, blev opmærksomheden fokuseret på p53 og apoptose-regulerede gener, som er reguleret af p53.

Et af områderne med molekylærgenetisk undersøgelse af tumorer er identifikationen af ​​molekylære lidelser, som er karakteristiske for den senere udvikling af metakrone tumorer, undertiden fejlagtigt betragtet som en gentagelse af hovedtumoren. Sådanne undersøgelser indbefatter undersøgelsen af ​​kolorektale adenomer som et mål for at identificere markørgenet på grund af deres høje frekvens i befolkningen som en forstadieændring sammenlignet med den lave frekvens af påvisning af maligne tumorer. En molekylær markør, der indikerer en høj sandsynlighed for udvikling af metakrone adenomer, især adenomer, der er i stand til at transformere til en malign tumor, kan være nyttig til at identificere risikogrupper til efterfølgende koloskopisk screening.

I modsætning hertil kan de patienter, som metakroniske adenomer ikke er i stand til at udvikle sig, udelukkes fra screening. Adenom fjernelse strategi har vist, at det er forbundet med et fald i hyppigheden af ​​CRC og molekylære markører, der identificerer patienter med højere risiko kunne være nyttige.

Undersøgelsen af ​​afføring og blodprøver har også stort potentiale. Brugen af ​​en meget simpel test for skjult blod i afføringen har således reduceret dødeligheden fra CRC, men dets specificitet forbliver relativt lav. Molekylære test til påvisning i afføring af tumor-DNA-fragmenter er mere progressiv. En række undersøgelser har vist, at DNA, der indeholder mutationer, kan identificeres i afføring og blod hos patienter, som har tumorer med disse mutationer. Diagnose af tumorer, screening og dynamisk observation af patienter kan forbedres væsentligt, hvis visse tekniske vanskeligheder bliver overvundet, og deres omkostninger er afbalancerede.

I øjeblikket lægger forskerne stor vægt på at studere udsigterne for brugen af ​​molekylære genetiske markører af CRC. Nedenfor er en kort karakterisering af tumormarkører, som nu oftest anvendes i klinisk praksis.

For første gang blev et cancer-embryonalt antigen (CEA) opdaget i 1965 af Gold and Freedman i en undersøgelse af humant gastrointestinalt væv og colon adenocarcinom. Senere blev CEA detekteret i serum af patienter med CRC. Disse første værker var meget opmuntrende. Så syntes det for mange, der fandt

meget specifik test til diagnosticering af RTK. Men efterhånden som metoderne til CEA-detektion og klinisk dataakkumulering forbedredes, kunne denne markør også isoleres i andre tumorer (kræft i bukspyttkjertel, lever, lunge, skjoldbruskkirtlen og neuroblastom) såvel som i ikke-neoplastiske sygdomme (levercirrhose, ulcerøs colitis, pancreatitis, kronisk bronkitis, emfysem, viral hepatitis, divertikulitis, polypper, nyresvigt). Derfor er det umuligt at påvise CEA absolut nøjagtigt at sige, at patienten har denne type kræft. Samtidig er CEA stadig den første valgmarkør for CRC og anvendes med høj effektivitet til overvågning af sygdommen, men hovedvægten lægges på metodens kvantitative parametre.

Hos 99% af raske mennesker er niveauet af CEA mindre end 5 ng / ml. Med CRC varierer testens følsomhed fra 25 til 80% og afhænger af størrelsen og graden af ​​differentiering af tumoren såvel som omfanget af processen. CEA-niveauet korrelerer med scenen i tumorprocessen. Så ifølge opsummerede data fra forskellige forfattere i overensstemmelse med stadierne ifølge Dukes-klassifikationen var en stigning i koncentrationen typisk for antigenet: i trin A - 7,8 ng / ml, B - 30,3 ng / ml, C - 58,1 ng / ml, ml, D - 134,3 ng / ml. Samtidig steg frekvensen af ​​CEA-detektion (ved markørgrænsen på 5 ng / ml) hos de grupper af patienter med de angivne trin og svarede til 3, 25, 45 og 65%, og ved tærskelmarkørværdien> 2,5 ng / ml blev det fundet endnu oftere med ovennævnte Dukes-stadier og svarede til 28, 45, 75 og 84%. I betragtning af det faktum, at tumormarkøren i trin A og B kun blev forøget hos 3-28% af patienterne, er brugen ved tidlig diagnosticering af CRC problematisk. Meget differentierede tumorer producerer CEA mere aktivt.

Ifølge mange forfattere har markøren en prognostisk værdi, hvilket skyldes, at et højt indledende niveau af CEA i blodserum (mere end 25 ng / ml) indikerer en høj risiko for at udvikle et tidligt tilbagefald af CRC efter kirurgisk fjernelse af tumoren.

Et eksempel på brugen af ​​CEA er bestemmelsen af ​​den radikale karakter af kirurgisk indgreb i CRC. Efter en radikal kirurgisk fjernelse af svulsten ved enden af ​​den 6. uge bliver koncentrationen af ​​antigen som regel under normal. Hvis markørniveauet ikke falder efter fjernelsen af ​​den primære tumor,

at tro at patienten har metastaser. Det anbefales at bestemme CEA hos patienter i den postoperative periode efter 3 måneder i 2 år. Regelmæssig overvågning af CRC patienter med inkludering af CEA forbedrer 5-års overlevelsesrate. Adjuverende kemoterapi (5-fluorouracil og levamisol) hos patienter med CRC kan forårsage en forbigående forøgelse af niveauet af CEA i blodserumet. Det anbefales ikke rutinemæssigt at bestemme CEA ved overvågning af responsen på terapi, men der er ingen alternative test til evaluering af responsen på behandling hos patienter med CRC.

I de fleste patienter med RTK (79,1%) sammenlignet med kontrolgruppen (10%) blev IgM og IgG-antistoffer mod CEA detekteret, hvilket også tillader anvendelse af denne indikator som en diagnostisk markør og en uafhængig prognostisk faktor. På samme tid er detektionen af ​​antistoffer mod CEA i serum hos CRC-patienter forbundet med en bedre prognose og en signifikant stigning i 2-års overlevelsesrate.

Analyse af niveauet af CEA i tyktarmsklerne før endoskopisk rutineundersøgelse har vist, at denne enkle test kan være nyttig i praktisk medicin til at identificere grupper af patienter med stor risiko for CRC.

Anvendelsen af ​​CEA til diagnostiske formål er begrænset af dens lave specificitet som følge af en stigning i serumantigenkoncentration i ikke-neoplastiske sygdomme såvel som virkningen af ​​visse eksogene og endogene faktorer på syntesen af ​​denne markør. Ved undersøgelse af patienter med tyktarm tumorer anvendes CA-19-9 som en markør for andet valg (se nedenfor). Dette er af særlig betydning i tilfælde af REA-negative neoplasmer.

I betragtning af den lave følsomhed og specificitet anbefales det heller ikke at anvende definitionen af ​​CEA ved CRC-screening. I tilfælde af en 5 gange stigning i CEA i serum og tilstedeværelsen af ​​kliniske klager hos en patient, bør CRC foreslås.

En sammenlignende analyse af tre tumormarkører (CA-19-9, CEA og a-fetoprotein) i serum hos patienter med RTK i forskellige stadier af tumorprocessen, hos patienter med kronisk ulcerativ colitis og hos raske mennesker afslørede en signifikant forskel mellem patienter med lokaliseret RTK og kronisk ulcerativ colitis i form af CA-19-9 og CEA, såvel som mellem lokaliseret og generaliseret RTK for de ovennævnte to

tumor markører. Værdierne af tumormarkører i kronisk ulcerativ colitis oversteg ikke de i normale. I en lokaliseret proces overstiger niveauet af CA-19-9 ikke mere end 1000 enheder / ml, CEA-20 ng / ml. A-fetoproteinparametrene hos CRC-patienter ligger inden for det normale område og øges som regel først, når tumorprocessen generaliseres, hvilket ikke tillader anvendelse af denne markør ved diagnosen af ​​sygdommen. Ved anvendelse af komplekse CA-19-9 + REA er diagnostisk følsomhed 91% og overstiger det betydeligt, når der kun anvendes en tumormarkør. Tiltrædelse til instrumentelle metoder til diagnosticering af data om definitionen af ​​tumormarkører (CA-19-9 og CEA) øger frekvensen af ​​påvisning af lokaliseret CRC med 14% og under generalisering af processen - med 9%.

Til tumorer præget af en ubalance mellem proliferationsprocesserne og apoptosen. Endothelin-1, et polypeptid med 21 aminosyrerester, har vasokonstrictor og mitogen aktivitet og er også involveret i mekanismerne til regulering af apoptose. Eksperimentet viste, at endothelin-1 er en overlevelsesfaktor og er i stand til at beskytte PTK-celler fra FasL-induceret apoptose.

Detektionsfrekvensen og niveauet af opløseligt Fas-antigen (sFas) - en hæmmer af apoptose - i serum hos patienter med RTK er højere end hos praktisk sunde mennesker. Der var en tendens til en stigning i serum sFas indholdet hos patienter med RTK med metastaser i de regionale lymfeknuder og leveren, hvilket gør det muligt at diskutere Fas / FasL-systemets rolle som et muligt mål for antitumorbehandling hos patienter med CRC.

Det blev påvist, at høj aktivitet af caspase-3 korrelerer med en høj risiko for tilbagefald af RTK, især i tilfælde af dets sideløbende lokalisering. En korrelation af caspase-3-aktivitet med CD57 + tumorfiltreringsceller blev også detekteret.

En vigtig rolle i mekanismerne for apoptosisregulering i PTK spilles af bcl-2, som normalt udtrykkes af celler, der foretager bunden af ​​kolonens krypter. Ekspression af bcl-2 i B-trin RTK Dukes har vist sig at være forbundet med bedre overlevelse af patienter, og derfor bør patienter med tumorer, der ikke udtrykker bcl-2, anbefales at udføre adjuverende terapi.

Ekspression af immunoreaktiv p53 i den primære tumor i CRC er en markør for en høj risiko for sygdomsgenoptagelse efter kirurgisk fjernelse af sygdommen og oftere efter det første år med observation. På samme tid blev øget ekspression af p53 detekteret i 47 og CEA i 34,4% af tumorer. Det vurderes, at når man vurderer CRC-prognosen, er det nødvendigt at definere begge markører.

Det er kendt, at genetisk skade skelner mellem primære carcinomer i den proksimale og distale kolon. Således afslører multivariativ analyse af p53-ekspression i primær CRC oftere ekspression af p53 i distalt (58,5%) end proksimal (41,7%) RTK. Samtidig er den tilbagefaldsfrie periode mindre i p53 + tumorer (henholdsvis 75 og 38%, p = 0,006). En høj risiko for tilbagevenden af ​​CRC blev noteret blandt p53 + tumorer med deres distale lokalisering. Derfor kan vurderingen af ​​p53-ekspression i CRC tjene som en markør for tidlig tilbagevenden af ​​sygdommen og er forbundet med lokalisering af tumoren i organet.

Det har vist sig, at manglende kemoterapi i CRC er forbundet med multidrugresistensen af ​​disse tumorer. Ekspression af forskellige CD44-isoformer har vist sig at være forbundet med aggressiv tumoradfærd og rejser spørgsmålet om, om signalet fra denne receptor modulerer tumorens følsomhed af tumoren. Det har også vist sig, at CD44 inducerer aktivering af LYN- og Akt src-familierne af tyrosinkinaser. Evnen til at undertrykke apoptose kan spille en afgørende rolle i udviklingen af ​​tyktarm tumorer, som er forbundet med udtrykket af CD44.

Plasminogenaktivatorer og inhibitorer

I de senere år har undersøgelsen af ​​metalloproteinaser af den ekstracellulære matrix, som er nært beslægtet med invasioner og metastaser af tumorer, tiltrukket forskernes opmærksomhed. Med udviklingen af ​​metastaser bør der være en kæde af sekventielle hændelser, der fører til frigivelse af tumorceller fra deres oprindelige miljø og dannelsen af ​​tumorknuder i fjerne organer og væv. Det antages, at for at sikre processerne for invasion og metastase er en kompleks proteolytisk kæde, herunder forskellige proteaser, nødvendig. Det antages, at plasmin, som reducerer niveauet af ekstracellulære matrixglycoproteiner og aktiverer nogle prometalloproteaser, spiller en afgørende rolle i processerne for invasion og metastase, mens

serinprotease er i en flertrinsproteasekæde en nøgleposition - urokinase-type plasminogenaktivator (uPA), da den katalyserer dannelsen af ​​plasmin fra dets precursorplasminogen. IRA-receptoren (Pc-uPA) spiller også en vigtig rolle, da uPA binder til receptoren, øges dets evne til at aktivere plasminogen. På den anden side kan inhibitorer af uPA-PAI-1 og PAI-2 være til stede i PTK-vævene. Det blev vist, at uPA og PAI-1 niveauer i CRC er højere end i homologe normale væv og godartede tumorer.

Spørgsmålet om, hvorvidt uPA i humant RTK er afledt af kræftcellerne selv eller elementerne i det omgivende stroma (fibroblaster, makrofager, leukocytter) er forblevet ubesvaret i lang tid. Til sidst har Harvey et al. det var muligt at bevise, at aktivatoren stammer fra kræftcellerne selv og ikke lånes fra stromaelementerne, og antigenet registreres mest intensivt i de apikale og basale regioner af PTK-celler.

Den mest repræsentative undersøgelse af komponenterne i plasminogenaktiveringssystemet i CRC-prøver blev udført af Fujii et al. De analyserede også ekspressionen af ​​uPA- og PAI-1-generne ved anvendelse af PCR-metoden. UPA-ekspression blev påvist i 58,8% af tumorer. Hos patienter med positiv uPA og negative resultater for PAI-1 var den 5-årige overlevelsesprognose signifikant værre. Multivariativ analyse viste, at resultaterne af den samtidige bestemmelse af uPA og PAI-1 i CRC er uafhængige prognostiske indikatorer.

Overlevelse af patienter efter operationen korrelerede ikke med uPA-indholdet i tumorstromaen, men et mønster blev bemærket relateret til dets niveau i tumorepitelet, dvs. at bestemme niveauet af uPA kan vel være en test til diagnosticering af RTK uden metastase såvel som risikoen for tidlig tilbagefald efter operationen. Det er muligt, at proteaser kan målrettes af lægemidler, der forhindrer CRC's invasion og metastase.

Levermetastaser er en vigtig faktor, der begrænser prognosen hos patienter med RTK. Der er en sammenhæng mellem iRA og levermetastaser. Transduktion af tPA-genet i PTK-celler kan være nyttigt med hensyn til modvirkning af levermetastaser.

Den mindst studerede i klinisk forstand anses komponenten af ​​plasminogenaktiveringssystemet at være Rc-uPA, hvilket er et membranbundet tri-domæne glycopeptid. dette

receptoren kan også eksistere i en opløselig form (rRc-uPA) i ekstrakter fra en tumor, såvel som i blodplasmaet hos både raske mennesker og kræftpatienter. Opløseligt Rc-uPA i plasma er et praktisk taget uændret molekyle, men hverken den nøjagtige mekanisme for dens frigivelse fra celleoverfladen eller dens biologiske funktion er blevet undersøgt fuldt ud. Forhøjede niveauer af rRs-uPA i plasma blev påvist hos patienter med RTK, og koncentrationen af ​​rRs-uPA er forbundet med sygdommens prognose. Det er muligt, at Pc-uPA kan yde et væsentligt bidrag til forbedringen af ​​angiogenese omkring tumoren såvel som til den mikrovaskulære metastase.

Således er den forøgede ekspression af Rc-uPA, som karakteriserer tumorens invasive evne in vitro i i det mindste nogle subpopulationer af RTK-celler, delvis et resultat af den konstante aktivering af signalkaskaden afhængig af mitogenaktiverede proteinkinaser.

Vækstfaktorreceptorer

Et af de vigtige reguleringssystemer til mitogen signaltransduktion er familien af ​​tyrosinkinase-receptorer - produkter fra c-erbB-gruppen onkogener, som omfatter fire transmembranreceptorer med lignende struktur - epidermal vækstfaktorreceptoren (EPRF eller ErbB1) samt ErbB2 (HER2 / neu), ErbB3 (HER3) og ErbB4 (HER4). Ud over strukturen adskiller disse receptorer sig i relativ specificitet og affinitet for forskellige fælles ligander. Efter aktivering som et resultat af ligandbinding og dimerisering aktiveres den interne receptortyrosinkinase og erhverver evnen til at phosphorylere både selve receptoren og andre cellulære proteiner involveret i transmissionen af ​​det mitogene signal.

Forskellige vækstfaktorer er involveret i autokrin og parakrin regulering af proliferationen af ​​CRC-celler. I de senere år er den kliniske betydning af vækstfaktorreceptorer og deres ligander blevet undersøgt aktivt i CRC, primært RESR, den insulinlignende vækstfaktorreceptor type 1 (RIGR-1), den vaskulære endotelvækstfaktorreceptor (R-VEGF).

REFR er et c-erbB1 onkogenprodukt, som er en transmembrant tyrosinkinase, den mest undersøgte kliniske termer af denne gruppe i tumorer med forskellige lokaliseringer, men ikke tilstrækkeligt studeret i CRC.

Receptorer fra ErbB-familien kan danne både homo- og heterodimerer, og i mange tilfælde er heterostrukturer med deltagelse af den anden repræsentant for denne familie, HER2 / neu, som ikke har sin egen ligand, de mest aktive. Således er HER2 / neu et nøgleelement i transmissionen af ​​mitogene signaler af EGF-lignende vækstfaktorer, og dets blokering kan signifikant bremse eller standse væksten af ​​tumorer, som er afhængige af sådanne stimuli. Det menes, at øget ekspression af HER2 / neu i tumorer, herunder CRC, kan tjene som en markør for følsomhed og et mål for mere effektiv bioterapi af disse tumorer. Kliniske studier pågår, og foreløbige undersøgelser af udtrykket HER2 / neu i prognosen for gastrointestinale tumortumler er præsenteret i litteraturen.

RIFR-1 og RIFR-2 er potentielle mitogener og stærke stimulatorer af tumorcellevækst. De vækstfremmende virkninger af begge typer FGID'er er medieret, hovedsageligt af FGED-1. Der er ikke en eneste mening om den kliniske værdi af RIFR-1 i CRC hidtil.

De fleste undersøgelser har vist et omvendt forhold mellem opdagelsen af ​​steroidhormonreceptorer (endokrine reguleringsformer) og EGFR (auto- og parakrine type regulering) hos tumorer.

Blokerende af et hvilket som helst af stadierne af mitogen signaloverførslen af ​​vækstfaktorer kan i princippet føre til dysregulering af tumorcelleproliferation og potentiel inhibering af tumorvækst. Forsøget har allerede undersøgt et tilstrækkeligt stort antal lægemidler, som påvirker ovennævnte processer: specifikke og ikke-specifikke blokkere af binding af EGFR til ligander, inhibitorer af tyrosinkinase og andre kinaser, blokkere af binding af SH2-domænerne af effektorproteiner med en aktiveret receptor, forbindelser, som undertrykker rasgenaktivering, herunder farnesyleringsinhibitorer. De fleste af dem er i klinisk studie, selv om nogle især Herceptin allerede har bestået kliniske forsøg og har vist sig at være ret effektive i visse typer tumorer.

Det er kendt, at RTK'er er målvæv af steroidhormoner, og i 25-60% tilfælde beholder den funktionelle evne af den primære forbindelse af virkningsmekanismen af ​​en eller flere steroider, nemlig østrogenreceptorer (RE; 40,9%), androgener (RA: 15,5% ), progesteron (RP; 32,6%) og glucocorticoider (WG; 59,1%).

Imidlertid kan kun forekomsten af ​​ER og RP i en tumor anvendes som et kriterium for en gunstig prognose for 10-årige overlevelse af CRC-patienter. Samtidig opdages re-EG'er hos RTK hos kvinder (60,5%) end hos mænd (39,5%), med et lokaliseret stadium af sygdommen (63,1%) og en tumor i højre del af tyktarmen (59,4%).

Tumormarkører af angiogenese

Forskere har i de senere år vist stor interesse for undersøgelsen af ​​angiogene faktorer i en tumor og især for VEGF. Der er voksende tegn på, at metastaser i forskellige stadier af tumorprocessen afhænger af graden af ​​vaskularisering af tumoren.

Ved hæmatogen metastase skal tumorcellerne klæbe til endotelcellerne, passere ind i beholderens lumen, overleve i det cirkulerende blod, stoppe i et bestemt organ eller væv og danne en koloni der. Høje angiogene primære tumorer, herunder CRC, med en høj intratumoral vaskulær tæthed, vil sandsynligvis producere en angiogen klon i et fjernt organ, som under gunstige betingelser er i stand til at danne metastase. De fleste forskere mener, at en høj grad af tumorvaskularisering er en statistisk signifikant markør for tilstedeværelsen af ​​metastaser i regionale lymfeknuder. I 77% af tidligere undersøgelser blev der fundet en signifikant association mellem tumorangiogenese og udvikling af fjerne metastaser. Og selv om der er betydelige forskelle i de undersøgte grupper af patienter og de metoder, der anvendes til at vurdere angiogenese, har de fleste forskere vist et omvendt forhold mellem vaskulærisering af tumoren og overlevelse hos patienter med CRC. Desuden er utilstrækkelig vaskularisering og som følge heraf øget hypoxi ekspressionen af ​​gener forbundet med resistens (Pg-glycoprotein, hydrofolatreduktase) til kemoterapi og repræsenterer en vigtig ineffektivitet af neoadjuvant stråling og kemoterapi.

I de fleste patienter (73,4%) med regionale metastaser i lymfeknuderne var den tilbagefaldsfrie periode signifikant højere i fravær af VEGF-ekspression og et lavt SPF (S-fase fraktion) indeks i tumoren. Ud over den prognostiske betydning af VEGF har blokeringen af ​​VEGF receptor-2 vist sig at inhibere væksten af ​​CRC-metastase i leveren.

I øjeblikket har mere end 200 forbindelser angiogen aktivitet, og alle kan opdeles i to grupper i henhold til den inhiberende effekt. Den første gruppe indbefatter forbindelser, der påvirker overførslen af ​​angiogene signaler af endotelceller (antagonister af endothelvækstfaktorer, inhibitorer af angiogenfaktorproduktion, migration af endotelceller) og de andre forbindelser, som påvirker proliferationen af ​​endotelceller. Sådanne antiangiogene lægemidler som marimastat, batimastat-matrixmetalloproteinaseinhibitorer, SU 6661 er mest lovende.

Det skal bemærkes, at vores viden om de biologiske processer, der er involveret i dannelsen af ​​nye mikrovogne i tumoren, i de seneste år er steget markant. Og selv om prognostiske og terapeutiske principper stadig er dannet, er der allerede indført fremskridt med at forstå de patofysiologiske mekanismer for neoangiogenese i tumorer i klinisk praksis.

Niveauet af thymidylatsyntetase i tumoren betragtes som et af de mest effektive markører af lægemiddelresistens og CRC-prognose. Enzymet er nødvendigt til DNA-syntese og katalyserer methyleringen af ​​deoxyuridinmonophosphat til deoxythymidinmonophosphat som en cofaktor for 5,10-methylentetrahydrofolat (5,10-CH2FH4). Det er kendt, at 5-fluorouracil (5-FU), et af de mest anvendte antimetabolitter til behandling af gastrointestinale tumorer, når de indgives til en patient, danner 5-fluor-2'-deoxyuridin-5'-monophosphatformer, som kovalent binder til timidylatesyntase og således blokererer DNA syntese proces i tumoren. Undersøgelsen af ​​ekspressionsindikatorerne for thymidylatsyntetase hos tumorer hos patienter med CRC gjorde det muligt at betragte det som en selvstændig prognostisk faktor i denne kategori af patienter. Samtidig var overlevelsesraten på 10 år signifikant lavere blandt patienter, hvis tumorekspression af enzymet blev påvist.

Baseret på retrospektiv multivariat analyse og en høj grad af pålidelighed af resultaterne pr. Definition i udtrykket af thymidylatsyntase i tumorer kan denne markør anvendes i klinikken som en uafhængig forudsigelsesfaktor for lokal tilbagevenden, fjerne metastaser, en tilbagefaldsfrit periode og total overlevelse hos patienter med RTK.

Den bedste prognose var for patienter med TRK med lav ekspression af thymidylatsyntetase i den primære tumor. Samtidig viste forskerne overbevisende, at ingen andre prognostiske faktorer, herunder alder, køn, graden af ​​differentiering af tumoren, p53-ekspression, kan betragtes som uafhængige markører for prognose, især gentagelse af denne sygdom.

Ekspressionsniveauet af thymidylatsyntetase i tilfælde af generaliseret eller tilbagevendende CRC kan være en markør for tumorens følsomhed over for 5-FU. Oftere blev de højeste ekspressionsniveauer af enzymet fundet i abdominal metastaser af CRC (82%) sammenlignet med metastaser af en tumor i leveren (47%). Det antages, at dette bør tages i betragtning ved forudsigelse af følsomheden af ​​formidlede former for en tumor til 5-FU og individuel ændring af kemoterapibeholdningen hos patienter.

Det har også vist sig, at ekspressionen af ​​thymidylatsyntetase og thymidinphosphorylase i tumorer af ubehandlede CRC-patienter ikke kun har en prognostisk værdi i valget af 5-FU-kemoterapi sammen med sådanne proliferationsmarkører som p53 og Ki-67, men også korrelerer med indikatorer for sygdomsfri og overordnet overlevelse. Samtidig blev aktiviteten af ​​disse to enzymer undersøgt ved en biokemisk metode i friskfrosne tumorprøver, og deres ekspression blev sammenlignet ved anvendelse af en immunohistokemisk metode i paraffinsektioner sammen med p53 og Ki-67. En signifikant korrelation blev også fundet mellem indekset for den enzymatiske aktivitet af thymidinphosphorylase og bindingsaktiviteten af ​​5-fluor-2'-deoxysyridin-5'-monophosphat (5-FU-metabolitten). Det blev kendt, at aktiviteten af ​​thymidylatsyntetase og thymidinphosphorylase er nært beslægtede med fremgangsmåderne angiogenese og proliferation i CRC. Samtidig korrelerede VEGF-ekspression med tymidinphosphorylaseaktivitet og Ki-67-indeks i tumoren såvel som varigheden af ​​en tilbagefaldsfrit periode.

Når man studerer dihydropyrimidin dehydrogenase, blev det første enzym, der metaboliserer 5-FU til 5-fluorodihydrouracil, fundet, at ekspressionsindekset for dette enzym i en tumor kan anvendes som en markør til vurdering af følsomheden af ​​CRC til 5-FU.

Høj aktivitet af den inducerede nitrogenoxidsyntetase kan tjene som en markør for en mere aggressiv strøm af CRC.

Det foreslås at anvende en meget følsom og specifik metode til bestemmelse af telomeraseaktivitet i epithelial

CRC-celler, der cirkulerer i blodet. Enzymaktivitet blev påvist i 72% af tumorer i trin C og D (klassifikation Dukes) CRC. Det antages, at denne markør i denne minimalt invasive metode kan anvendes i tidlig diagnose, prognose og overvågning af patienter med TCR.

Forøget ekspression af CDC25B phosphatase i CRC-celler i 43% af tilfældene viste sig at indikere en dårlig prognose af sygdommen. Derfor har disse patienter brug for adjuvansbehandling. Det antages, at CDC25B kan tjene som en selvstændig prognostisk markør og endog kontrolfaktorer som metastaser i regionale lymfeknuder, diameteren af ​​den primære tumor, graden af ​​differentiering og dybden af ​​invasionen. Endvidere indikerer ekspressionsniveauet af CDC25B stærkt en mulig tidlig tilbagevenden af ​​CRC-trin B og C ifølge Dukes.

For nylig er der opstået undersøgelser, der tyder på muligheden for at anvende enzymet til syntese af prostaglandiner og eicosanoider - cyclooxygenase-2 (COX-2), også kendt som prostaglandin-endoperoxidsyntetase - som en markør for tidlig diagnose og prognose af CRC. Eksperimentelle og kliniske data indikerer den vigtige rolle COX-2 i patogenesen af ​​CRC. Fraværet af COX-2 i epitelet af den normale slimhinde og proteinekspression i 40% af polypper og 80-90% af maligne kolontumorer er vist, hvilket bekræfter COX-2's deltagelse i neoplastiske processer og i CRC-progression. En positiv korrelation blev etableret mellem ekspressionen af ​​COX-2 og tumorens størrelse, i overensstemmelse med Dukes-klassifikationen. Øget ekspression af COX-2 i RTC er blevet grundlaget for forsøg på at anvende dets inhibitorer, især ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler, som profylaktiske midler, der forhindrer udviklingen af ​​CRC og maligniteten af ​​colonpolypper. I dyreforsøg har COX-2-inhibitorer vist sig at udøve en beskyttende virkning i kolorektal carcinogenese. Derudover forhindrede disse stoffer dannelsen af ​​nye polypper og bidrog til regressionen af ​​eksisterende i tyktarmen. På den anden side antyder data fra nogle eksperimentelle undersøgelser, at antitumor-effekten af ​​ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler også skyldes det faktum, at de inducerer apoptose i PTK-celler og hæmmer angiogenese i eksperimentelle tumorer.

Andre markører CRC

Kort sagt vil vi fokusere på nogle tumormarkører, hvis anvendelse virker lovende for CRC.

Ekspressionsniveauet af MUC1 i tumorer kan anvendes som en markør til vurdering af CRC's progression og prognose.

Cyklinafhængig inhibitor af kinase P27 (KIP1) kan anvendes som en markør til detektion af tidlige stadier af CRC. Det kan dog ikke bruges som en markør for den tidlige udvikling af disse tumorer.

Også for nylig er det blevet foreslået at anvende en ny markør, TA90-IC, som er til stede i serum i form af cirkulerende immunkomplekser, når man estimerer forekomsten af ​​RTK. Grundlaget for undersøgelsen var, at ifølge mange forfattere var niveauet af CEA øget hos kun 70% af patienterne i sygdommens fælles stadie. Fjernmetastaser blev afsløret hos 86% af de undersøgte patienter, selv om mange af disse patienter klinisk havde en lokaliseret tumor uden tegn på generalisering af tumorprocessen. Analyse af niveauet af de ovennævnte markører viste, at koncentrationen af ​​TA90-IC blev forøget i 82,9% og CEA - kun hos 70,2% af patienterne. Kombinationen af ​​begge markører tillod os at fastslå forekomsten af ​​tumorprocessen i 93,5% af tilfældene. Forskerne mener, at dette arbejde skal fortsættes og at bevise TA90-IC's rolle i screening og overvågning af CRC's fremskridt.

Det skal bemærkes, at det mest hensigtsmæssige ud fra et klinisk synspunkt kan være samtidig bestemmelse af kun et lille antal komplementære indikatorer, som kan karakterisere den CRC's proliferative aktivitet, dets metastatiske potentiale, følsomhed over for forskellige typer central og lokal regulering. Arbejdet med forskere på dette område er at vælge den optimale kvantitative og kvalitative kombination af molekylære markører i diagnostik, overvågning og prognose af CRC.

4.4.3. CANCER sygdomme i bugspytkirtel, mave, spiserør og lever

I Vesteuropa opdages bugspytkirtlen i ca. 10 tilfælde pr. 100.000. Ca. 90% af alle tumorer.

pancreasygdomme er adenocarcinomer af kanalerne, og kun 5% er neuroendokrine neoplasmer og akinarcarcinom.

Den mest anvendte markør i diagnosen kræft i bugspytkirtlen er CA 19-9. Specificiteten af ​​dets bestemmelse varierer fra 76 til 99% og følsomhed - fra 69 til 93%. Den øgede koncentration af CA 19-9 i serum er imidlertid ikke specifik kun for pankreas adenocarcinomer. Et højt niveau af CA 19-9 blev fundet i andre sygdomme i mave-tarmkanalen (akut og kronisk pankreatitis, levercirrhose, inflammation i galdekanalerne).

Det har vist sig, at kun 55% af patienterne med kræft i bugspytkirtlen med en tumordiameter på mindre end 3 cm har et øget niveau på CA 19-9 (> 37 U / ml). Derfor er anvendelsen af ​​CA 19-9 markøren i diagnosen kræft i bugspytkirtlen, især dens tidlige former, begrænset, da niveauet stiger selv med de ovennævnte godartede processer i leveren og bugspytkirtlen. Det anbefales at bestemme indikatorerne CA 19-9 for at estimere prognosen for kræft i bugspytkirtlen, men ikke til rutinemæssig praksis.

I perspektivundersøgelser studeres også en række andre markører for kræft i bugspytkirtlen: CA50, CA242, CA195, DU-PAN 2 muciner, CAM 17.1 / WGA. På nuværende tidspunkt bør CA 19-9 betragtes som "guldstandarden" ved diagnosen kræft i bugspytkirtlen.

Mavekræft er en af ​​de mest almindelige former for tumor i verden. I Vesteuropa er frekvensen faldet i det sidste årti, mens i Asien er dødeligheden steget og er ca. 100 pr. 100.000. I USA er 6 patienter pr. 100.000 dør af mavekræft.

Tre markører studeres i tilstrækkelig detaljer for mavetarmscancer: CEA, CA 19-9, og CA 72-4, men CA 72-4 betragtes som den mest følsomme og specifikke. CEA og CA 19-9 har samme specificitet, selv om CA 19-9 kan være mere følsom end CEA, dog kan ingen af ​​de ovennævnte markører anvendes til screening og tidlig diagnosticering af mavekræft.

Forekomsten af ​​esophageal cancer varierer betydeligt. For eksempel, i Centralasien, dets forekomst er 50-100 tilfælde pr 100.000, mens der i Evrope og USA -. 2-3 tilfælde pr 100 tusind i 90% af kræft i spiserøret præsenteret pladecellekræft, og mindre end 10% - adenocarcinom.

Sammenlignet med andre gastrointestinale tumorer er biokemiske markører af esophageal cancer ikke blevet undersøgt nok. Imidlertid antages det, at de bedste markører i diagnosen af ​​pladeepitel i spiserøret bør overvejes SCC og cytokeratiner (CYFRA 21-1, TPA, TPS), mens præference i diagnosticering af esophageal adenocarcinom giver CA19-9. Imidlertid fik tumormarkører i diagnosen tumorer i spiserøret lidt opmærksomhed på grund af deres ikke-specificitet.

Et andet navn på denne sygdom er "malignt hepatom". En sådan diagnose er lavet i vestlige Evrope med en frekvens på 5-10 pr 100 tusind, og i Syd Evrope -. 5 tilfælde mindst 100 tusind oftest leverkræft påvises i Kina, hvor anbefalede screening befolkning i endemiske områder af denne type svulst for at identificere neoplasmer..

Hovedmarkøren i diagnosen hepatocellulær carcinom er a-fetoprotein, som ved screening afslører tumorer af ringe størrelse, hvilket bidrager til en stigning i postoperativ overlevelse i denne kategori af patienter. Det skal imidlertid bemærkes, at a-FP's rolle i screening for hepatocellulær adenocarcinom ikke er blevet bestemt ved prospektive randomiserede undersøgelser. I lyset af den meget sjældne påvisning af disse tumorer i Vesteuropa antages det, at screening af hepatocellulær carcinom ikke er påkrævet. Men siden 1986 g. Bedrift anbefales hver 6. måned og bestemmelse af liver ultrasonografi gang hver 3. måned koncentrationen af ​​α-AF patienter positive for hepatitis B-overfladeantigen, samt kronisk aktiv hepatitis eller cirrose. Det menes også, at patienter med vedvarende infektion, især patienter med viral hepatitis C, også bør betragtes som truet for hepatocellulært adenocarcinom. Det er bevist, at risikoen for at udvikle denne tumor i viral hepatitis C og levercirrhose er 100 gange højere end for ikke-inficerede mennesker.

Et af de vigtige problemer med anvendelsen af ​​a-FP i differentialdiagnosen af ​​hepatocellulær adenocarcinom er hepatitis og levercirrhose, hvor niveauet af tumormarkøren også øges. Derfor hjælper adskillelsen af ​​fucosyleret a-OP fra normal α-OP ved binding til lectiner i differentialdiagnosen af ​​de ovennævnte sygdomme. Identifikation af disse α-OP-fraktioner hjælper med differentialdiagnosen af ​​hepatocellulær carcinom. Derudover kan niveauet af α-FP med godartede sygdomme forøges midlertidigt, mens det med hepatocellulært carcinom er konstant forhøjet i blodserum. Bestemmelsen af ​​a-OP flere gange i løbet af en periode på 2-3 uger gør det muligt at udelukke dets falske positive værdier. Desuden nylig, en ny markør i diagnosen af ​​hepatocellulært adenokarcinomer - des-gamma-ballon prothrombin (DCP), også kendt som PIVKA II (protein induceret af vitamin K fravær). Kombinationen af ​​denne markør med a-FP gør det muligt at identificere hepatocellulær carcinom i 86% og en ensom tumor i 78,3%, og i disse tilfælde vil en af ​​disse markører være positiv.

4.4.4. IKKE-FORMATIONER AF DET KVINDELIGE REPRODUCTIVE SYSTEM

Genitala neoplasmer hos kvinder tegner sig for 15% af alle tumorer, og de fordeles efter deres henfaldshastighed i følgende rækkefølge: kræft i livmoderen, æggestokkene og livmoderhalsen. Men i strukturen af ​​dødelighed rangerer æggestokkræft først, efterfulgt af livmoderhalskræft og livmoderhalskræft. For eksempel registreres 20 tusind nye tilfælde af kræft i æggestokkene og 12.000 dødsfald fra denne tumor årligt i USA. Etiologien af ​​sygdommen er ukendt, men anovulering, brugen af ​​visse præventionsmidler, samt familieles følsomhed betragtes som risikofaktorer.

Mere end 90% af æggestokkene er epitheliale, dvs. stammer fra det coelomiske epithelium. Epiteliale æggestokkum tumorer klassificeres baseret på celletype: serøs, slimhinderig, endometrioid, klar celle, blandet epithelialt, udifferentieret, pladeformet. Ovariecancer udvikler oftest fra serøse celler.

Den bedste markør for epithelial ovariecancer er mucin - CA 125. Under menstruation kan markørniveauet hos kvinder øges til 100 kU / l og højere. CA 125-niveauet stiger hos næsten 80% af patienterne med epithelial ovarie tumorer, dog viser kun halvdelen af ​​patienterne med stadium I ovariecancer ifølge den internationale (FIGO) -klassificering af denne sygdom høje hastigheder af tumormarkør. Utilstrækkelig følsomhed ved tidlig diagnose samt påvisning af forhøjede CA 125-værdier i forskellige godartede tumorer og andre adenocarcinomer, tillader ikke at anvende denne indikator som en markør til tidlig påvisning af ovariecancer. Sammen med niveauet af andre markører (α-OP, hCG, hCGb), kan CA 125-niveauet øges med tumorer fra bakterieceller.

Prognosen for kræft i æggestokkene afhænger hovedsageligt af sygdomsstadiet. Screening af CA 125 er ufølsom, og kun 50% af patienterne med fase I af sygdommen har en forhøjet niveau af markør, hvorfor denne markør ikke anbefales til at detektere sporadiske tilfælde af sygdommen. Bestemmelsen af ​​CA 125 i kombination med manuel rektovaginal undersøgelse af bækkenorganerne og transvaginal ultralydografi kan imidlertid være vigtig ved tidlig påvisning af ovariecancer.

Multicenter prospektiv undersøgelse med postmenopausale kvinder med tumorer af bækken og sammenligne transvaginal ultralydsscanning, manuel undersøgelse bækken og bestemmelse CA 125 (tærskelværdi CA 125 35 kU / l) viste, at diagnosen bekræftes ved disse fremgangsmåder i 77, 76 og 74%, henholdsvis. Derudover blev det vist ved hjælp af regressionsanalyse, at sammenlignet med ultralydografi er CA 125 mere følsom, men diagnosticeringsværdien er ringere end den af ​​en manuel undersøgelse. Tumorer opdages ikke med en kombination af de negative resultater af de tre metoder. Bestemmelse af niveauet af CA 125 før kirurgi kan give lægen en mulig mængde kirurgiske fordele.

Det er kendt, at de traditionelle prognostiske faktorer hos patienter med ovariecancer er sygdomsstadiet, graden af ​​differentiering og den histologiske type af tumoren, størrelsen af ​​den resterende tumor efter palliativ cytoreduktiv kirurgi. Samtidig har multicenterundersøgelser vist, at niveauet af CA 125 i serum af patienter efter 1., 2. og 3. kurser af kemoterapi er en af ​​de vigtigste prognostiske faktorer i tidlige

ham et tilbagefald af sygdommen. En forlænget CA halveringstid på 125 eller mindre end en 7 gange reduktion i tumormarkørniveauer i de første måneder efter behandling indikerer et dårligt resultat. Yderligere undersøgelser har vist, at CA-koncentrationen 125> 70 kU / l inden den tredje behandling af kemoterapi er den vigtigste faktor ved forudsigelsen af ​​sygdommens udvikling i de næste 12 måneder.

CA 125, når man overvåger patienter med kræft i æggestokkene, gør det muligt at registrere tidlig recidiv. Der er dog ingen data i litteraturen, der tyder på, at en tidsmæssig påvisning af sygdomstilfælde kan forbedre overlevelsesraten. En stigning i CA 125 indikerer restsygdom i 94,8% af tilfældene, men næsten halvdelen af ​​patienterne med normale markørværdier havde også en sygdom (tumornoder) ifølge "second-look" -laparotomi. CA 125 niveauer øges i serum hos 25% af patienterne, som kun har mikroskopiske tegn på sygdommen, og hos 79% af patienterne, hvis diameter på en tilbagevendende tumor er over 1 cm under laparotomi.

Brystkræft

Brystkræft er en af ​​hovedårsagerne til døden for kvinder i Vesteuropæiske lande, og under en kvindes liv er risikoen for denne tumor 12,2%, og risikoen for at dø af den er 3,6%. Der er mange faktorer, der er forbundet med risikoen for brystkræft: genetiske og familiefaktorer, hormonelle (tidlige menarche, sen menopause, sen første graviditet) faktorer, kost, godartede brystsygdomme (hovedsageligt forbundet med atypisk hyperplasi).

I øjeblikket er en række tumormarkører kendt for brystkræft: MIS-1 (CA 15-3), CEA, oncoproteiner, cytokeratiner. De mest anvendte er CEA og CA 15-3. Der er også andre medlemmer af MIS-1-genfamilien: MSA, CA 519, BR27-29, BRMA. De har alle den samme følsomhed og specificitet, såvel som SA 15-3. Derfor tilføjer brugen af ​​adskillige markører ikke umiddelbart de oplysninger, der er opnået ved hjælp af CA 15-3. En række markører, såsom cytokeratiner (TPA, TPS, CYFRA 21-1) og opløselige oncoproteiner (c-erbB-2), undersøges for øjeblikket intensivt og undergår klinisk evaluering.

Sensibiliteten hos tumormarkører hos patienter med tidlig brystkræft er meget lav (15-35%), så deres anvendelse i diagnosen

ofte svært. Selvfølgelig udelukker de resulterende lave markørværdier ikke tilstedeværelsen af ​​primære og metastatiske foci. På den anden side indikerer høje niveauer af markøren hos brystkræftpatienter næsten fuldstændigt forekomsten af ​​tumorgeneralisering og individuelle metastaser.

Høje niveauer af CEA, CA 15-3 og andre markører af familien MIS-1 er tydeligt forbundet med brystcancerstadiet, tumorens størrelse og involvering af regionale lymfeknuder i tumorprocessen. Men det er endnu ikke klart, om disse markører er uafhængige prognostiske faktorer. Desuden er det ikke kendt, om brugen af ​​en sådan tumormarkør som indikator for tidlig tilbagevenden af ​​sygdommen vil føre til en stigning i patientens tilbagefaldsfrit og overordnede overlevelse.

I tilfælde af radikal behandling af brystkræft kan serielle bestemmelser af CEA og CA 15-3 også vises i den tidlige diagnose af tilbagefald. Disse tumormarkører inden 2-18 måneder (gennemsnitlig 5,2 måneder) findes i 40-60% af patienter med tilbagevendende brystcancer før resultaterne af en positiv reaktion klinikoinstrumentalnyh og radiologiske metoder (bryst radiografi, ultrasonografi af leveren, skeletal scanning). Dynamisk bestemmelse af CEA og CA 15-3 niveauerne anses for at være en temmelig følsom test ved tidlig diagnosticering af knogler og levermetastaser og reducerer desuden hyppigheden af ​​patienter med både isotopisk scanning og radioisotop diagnosticeringsprocedurer.

Væv markører i brystkræft

I modsætning til de klassiske tumormarkører, der bestemmes i serum, skrives cellulære eller vævsmarkører direkte i tumorvævet. De fleste af dem karakteriserer visse biologiske egenskaber hos en tumor, specifikationerne for dets adfærd og regulering, for eksempel hormonel følsomhed eller tendens til invasion og metastase. For nogle molekylære markører er der endnu ikke etableret en specifik biologisk funktion. Den væsentligste betydning af sådanne markører ligger i, at de karakteriserer de biologiske egenskaber ved hver specifik tumor og hjælper med forudsigelse og individualisering af lægemiddelbehandling af sygdommen.

I fanebladet. 4.10 viser biologisk signifikante indikatorer, der er aktive eller potentielle vævsmarkører af brystkræft.

Tabel 4.10. Hovedgrupperne af væv / cellulære prognostiske markører for brystkræft

I det generelle tilfælde kan definitionen af ​​en molekylær markør i brystkræft have tre praktiske resultater: 1) identifikation blandt patienter med tidlige stadier af kræftrisikogrupper, der kræver yderligere behandling, såvel som dem, der ikke er underlagt adjuverende terapi; 2) bestemmelse af følsomhed over for visse typer terapi og individualisering af ordningerne med adjuverende behandling af patienter med en fælles proces 3) udvikling af nye lægemidler.

Steroidhormonreceptorer, primært østrogenreceptorer (ER), var blandt de første indikatorer, der var medtaget i behandling af brystkræftindikatorer relateret til kategorien af ​​cellulære markører. Noget senere blev der ud over dem også identificeret progesteronreceptor (RP) receptorer.

Tilstedeværelsen af ​​ER i den primære brysttumor angiver dens potentielle følsomhed over for terapeutiske foranstaltninger, der tager sigte på at fjerne østrogenkilden fra kroppen eller modvirke deres virkninger (ovariektomi, brugen af ​​antiøstrogener).

RP er interessant som en molekylær markør for brystkræft, ikke kun fordi det er det første element i cellens respons på progestiner, der bestemmer følsomheden for de tilsvarende stoffer, men også fordi dets syntese i brystcancerceller induceres af østrogener. Tilstedeværelsen af ​​RP kan således indikere den funktionelle aktivitet af ER.

I øjeblikket bruger forskellige klinikker og laboratorier tre forholdsvis ensartede metoder til bestemmelse af receptorstatus for brystkræft: radioligand - vurdering af receptorbindingsevne i cytosol af tumorer; enzymimmunoassay - bestemmelse af koncentrationen af ​​immunoreaktivt receptorprotein i de samme cytosoler; immunhistokemisk - specifik farvning af tumorsektioner ved anvendelse af antistoffer mod receptorproteiner. Fordelen ved de to første metoder er kvantitativ, hvilket gør det muligt at objektivere kriterierne for vurdering af receptorstatus. Radioligandmetoden gør det også muligt at evaluere receptorens funktionelle aktivitet ved et af de første stadier af dets interaktion med hormonet, hvilket gør forudsigelsen af ​​hormonfølsomhed mere pålidelig end ved bestemmelse af immunoreaktive proteiner.

På den anden side, selvom den immunhistokemiske metode er semikvantativ, har den en vigtig fortjeneste, nemlig at når farvningssektioner du klart kan

at bestemme tilhørende receptorer til tumorceller. Ved anvendelse af biokemiske metoder er denne mulighed fraværende. Derudover giver denne metode dig mulighed for at arbejde med arkivmateriale - paraffinblokke og endda færdige glas, hvilket gør det til den eneste mulige løsning, når behovet for forskning på steroidhormonreceptorer opstod eller blev realiseret lang tid efter operationen.

Det er kendt, at den hormonafhængige variant af brystkræft, når begge eller mindst en af ​​steroidhormonreceptorerne er typet, er kendetegnet ved et gunstigt kursus, og den postoperative periode i disse patienter er bedre end i tilfælde af receptor-negative tumorer. Ikke desto mindre anvendes resultaterne af bestemmelse af steroidhormonreceptorer hovedsageligt i udvælgelsen af ​​patienter, der er følsomme for endokrin terapi, i praktisk klinisk arbejde.

Vækstfaktorreceptorer. I denne gruppe hører selv vækstfaktorer - proteiner og små polypeptider produceret faktisk tumorceller og andre komponenter i tumorvæv (fibroblaster, tumorinfiltrerende makrofager og lymfocytter, endotelceller) og stimulere væksten af ​​producentceller (autokrin mekanisme) eller tilstødende celler (parakrin mekanisme).

Den autokrine og parakrine regulering af proliferation af forskellige vækstfaktorer brystcancerceller involveret: peptider gruppe EGF (α-transformerende vækstfaktor, amphiregulin, etc.) Samspillet med en fælles receptor, insulin-lignende vækstfaktorer (IGF), somatostatin, osv Receptorerne ifølge disse vækstfaktorer har været. fundet i tumorer hos patienter med brystkræft. Tilstedeværelsen i EGFR's mammakirteltumor, især i fravær af steroidhormonreceptorer, indikerer en ugunstig prognose af sygdommen selv i tidlige stadier og modstand mod endokrin terapi. Der er tegn på, at tilstedeværelsen af ​​IGF-receptorer og somatostatinreceptorer indikerer en mere gunstig prognose for brystkræft.

På grund af tvetydigheden af ​​de resultater, der er opnået af forskellige forfattere, er ingen af ​​indikatorerne, der karakteriserer brystkræftes følsomhed over for auto- og parakrine regulatorer, endnu gået ind i den rutinemæssige kliniske praksis, såsom undersøgelsen af ​​niveauet af steroidhormonreceptorer. Det kan imidlertid forventes, at interessen for undersøgelsen af ​​EGFR i brystkræft i den nærmeste fremtid vil stige igen, fordi der allerede i klinisk stadium

forsøg, lægemidler, der specifikt virker på EGFR, monoklonale antistoffer mod receptoren og inhibitorerne af den interne tyrosinkinase EGFR, der gennemfører den første fase af den mitogene signaloverførsel, er blevet frigivet.

Det skal bemærkes, at "guldstandarden" i undersøgelsen af ​​røntgendiffraktion hidtil anses for at være radioligandbestemmelse i membranfraktionen af ​​væv ved anvendelse af 125 I-mærket EGF og den efterfølgende separation af hydroxylapatit.

Der er gjort visse fremskridt med praktiske anvendelser af markører associeret med EGFR-afhængig regulering af væksten af ​​brystcancer efter indtræden af ​​lægemidlet Herceptin, som er et humaniseret antistof til HER2 / neu - en af ​​ErbB-receptorfamilien, som den tilhører og EGFR.

Familien af ​​tyrosinkinasereceptorer - produkterne af onkogener gruppe cerbB, som omfatter fire ens i struktur transmembranreceptor - EGFR (ErbB-1), ErbB-2 (HER2 / neu), ErbB-3 (HER3) og ErbB-4 (HER4 ) er et af de vigtigste reguleringssystemer for mitogen signaloverførsel.

Ud over strukturen adskiller ErbB-familien af ​​receptorer sig i relativ specificitet og affinitet for forskellige fælles ligander. Hovedtræk ved alle receptortyrosinkinaser er transmembranlokalisering og behovet for at interagere med den tilsvarende ligand (aktiveringsfaktor) til realisering af kinaseaktivitet og efterfølgende biologiske effekter. Efter aktivering som et resultat af ligandbinding og dimerisering aktiveres den interne receptortyrosinkinase og erhverver evnen til at phosphorylere både selve receptoren og andre cellulære proteiner involveret i transmissionen af ​​det mitogene signal. Receptorer af ErbB-familien kan danne både homo- og heterodimerer, og i mange tilfælde er heterostrukturer med deltagelse af HER2 / neu-receptoren, som ikke har sin egen ligand, de mest aktive.

Således er HER2 / neu en unik repræsentant for den overvejede familie af transmembrantyrosinkinaser, eftersom det uden at have sin egen ligand og ikke interagerer med nogen af ​​de kendte vækstfaktorer, som aktiverer beslægtede receptorer, er det alligevel et nøgleelement i transmissionen af ​​mitogene signaler af alle EGF- lignende peptider og er nødvendig for hele systemets succesfulde funktion.

Hvad angår den prognostiske værdi af overekspression eller amplifikation af c-erbB-2 genet, er der på trods af det gigantiske materiale (mere end 12.000 patienter med brystkræft nu blevet undersøgt i forskellige laboratorier verden over), er der ingen konsensus om den forudsigelige værdi af HER2 / neu. Nogle forfattere har bemærket sin negative effekt på brystkræftpatienternes tilbagefaldsfrit overlevelse uden metastaser i lymfeknuderne. Andre forskere finder ikke et pålideligt forhold mellem disse indikatorer. Udgivne data viser, at tumorer med et amplificeret HER2 / neu-gen ikke reagerer godt på hormonbehandling, men er følsomme over for efterfølgende kemoterapi. I øjeblikket vurderes det også, at patienter med HER2 / neu-positive tumorer bør anbefales mere intensiv kemoterapi regime end patienter med tumorer, der ikke har øget ekspression af denne onkogen.

Plasminogen aktiveringssystem. Evnen til at metastasere og invasion er en af ​​de grundlæggende egenskaber ved maligne tumorer, hvis vigtigste mekanisme er ødelæggelsen af ​​den omgivende basalmembran og ekstracellulær matrix ved tumorassocierede proteaser. Disse proteaser er også involveret i neoangiogenese, der bidrager til proliferationen af ​​nye blodkar i tumoren.

Den proteolytiske kaskade af plasminaktivering i tumorvæv indtager et centralt sted. Det antages, at plasmin, som er i stand til at reducere niveauet af ekstracellulære matrixglycoproteiner og aktivere nogle prometale proteaser, såsom type-IV-kollagenase, spiller en afgørende rolle både i tumorens lokale spredning og i dannelsen af ​​metastaser i fjerne organer og væv. I en multistep-kæde af proteaser, der fører til ødelæggelsen af ​​den ekstracellulære matrix, indtager urokinase-type plasminogenaktivatoren (uPA) en nøgleposition. UPA-receptoren placeret på celleoverfladen spiller også en vigtig rolle, da uPA's evne til at aktivere plasminogen øges, når det binder sig til det. Generelt er plasmindannelsesprocessen en cyklisk amplifikation reguleret af en feedbackmekanisme.

Foruden uPA er en vævstypeaktivator (tPA) også involveret i plasminogenaktivering, men dets rolle i udviklingen af ​​tumorer synes at være modsat og reducerer til ødelæggelsen af ​​tumorceller.

celler og beskyttelse af omgivende væv. IRA- og tPA-aktivitet inhiberes af to proteininhibitorer, der tilhører serpinfamilien, PAI-1 og PAI-2. På baggrund af eksperimentelle og kliniske data spiller to inhibitorer af plasminogenaktivatorer også en anden rolle under tumorvækst: PAI-1 beskytter tumorceller mod selvdestruktion, og PAI-2 hæmmer proteolytiske processer i den ekstracellulære matrix.

De forskellige komponenter i plasminogenaktiveringssystemet i brystvæv kan lokaliseres både på tumorcellerne selv og på stroma fibroblasterne, lymfocytterne og makrofagerne og endotelceller infiltrerende tumoren. I denne forbindelse kan vi antage, at aktiveringsprocessen af ​​plasminogen primært er parakrin.

Niveauet og forholdet mellem ekspression af komponenterne i plasminogenaktiveringssystemet i tumorvæv kan tjene som en indikator for metastatisk og invasiv tumoraktivitet som et resultat af hvilken en biologisk signifikant prognostisk faktor for maligne tumorer eller en indikator for risikoen for malignitet i godartede neoplasmer. Desuden kan undertrykkelsen af ​​aktiveringen af ​​plasminogen ved urokinase typen på forskellige niveauer blive en af ​​tilgangene til udviklingen af ​​nye typer antimetastatisk terapi, for hvilken klinisk anvendelse er nødvendig for at identificere grupper af patienter potentielt følsomme over for sådan behandling. Udviklingen af ​​sådanne lægemidler udføres allerede ret aktivt i forsøgslaboratorier og farmaceutiske virksomheder, hvilket gør undersøgelsen af ​​deres målproteiner i humane tumorer særligt relevant.

Den mest hensigtsmæssige metode til vurdering af ekspressionsniveauet af komponenterne i plasminogenaktiveringssystemet anses for øjeblikket for at være det kvantitative enzymimmunoassay til bestemmelse af deres koncentration i cytosoler af væv. Desværre er der endnu ikke fastlagt ensartede tærskler, selvom der allerede udføres international samarbejdsforskning i denne retning.

Vascular endothelial growth factor. I de seneste år er der blevet lagt stor vægt på problemet med neoangiogenese - dannelsen af ​​nye blodkar - i maligne tumorer. I modsætning til vaskulogenese er angiogenese processen med at forgrene nye kapillære processer fra eksisterende blodkar. Den kendsgerning, at en tumor ikke kan udvikle sig og vokse uden dannelsen af

den har et omfattende netværk af kapillærer, der giver cellerne ilt og næringsstoffer. Undersøgelsen af ​​de molekylære mekanismer ved angiogenese gjorde det muligt at flytte fra en mikroskopisk vurdering af blodkarternes tæthed i tumorvæv til undersøgelsen af ​​specifikke molekyler involveret i reguleringen af ​​dannelsen og væksten af ​​nye blodkar. Den vigtigste positive regulator for angiogenese er utvivlsomt VEGF, også kaldet vaskulær permeabilitetsfaktor. Den unikke karakter af denne faktor ligger i, at den i modsætning til alle andre vækstfaktorer er mitogen kun i forhold til endotelceller. Bevist at VEGF spiller en nøglerolle i neoangiogenese i brystkræft.

Resultaterne af en række retrospektive kliniske undersøgelser, der blev offentliggjort for nylig, viser, at ekspression af VEGF i brystkræft synes at være afgørende for sygdommens prognose og påvirker også tumorernes følsomhed overfor hormonal og medicinsk behandling. Ero højt niveau indikerer en dårlig prognose for både tidlig og almindelig brystkræft. Derudover bliver nye lægemidler med antiangiogene egenskaber aktivt udviklet og undersøgt, og evalueringen af ​​aktiviteten af ​​VEGF-afhængig angiogenese kan danne grundlag for deres målrettede anvendelse.

Livmoderhalskræft

Næsten over hele verden er livmoderhalskræft efter brystkræft den næststørste dødsårsag mod tumorsygdomme. De vigtigste risikofaktorer for denne sygdom er socioøkonomiske, tidlige ægteskaber, et stort antal seksuelle partnere samt infektioner forårsaget af humant papillomavirus (type 16, 18, 31 og 45). Indikatorer for 5 års overlevelse for denne sygdom er ca. 70%. Men hvis en neoplasme opdages i et tidligt stadium, øges den 5-årige overlevelsesrate til 90%. Det skal bemærkes, at 90% af livmoderhalske tumorer er pladecellecarcinom; af andre histologiske typer er det adenocarcinom og pladecellecarcinom. Sarcomer eller neuroendokrin kræft findes meget sjældent.

Ved diagnosticering af pladecellecarcinom i livmoderhalsen anvendes som et tumormarkør SCCA-antigen - et protein (molekylvægt 48 kD) med en stærk homologi af familien af ​​proteasehæmmere, de såkaldte serpiner. Sensitiviteten af ​​fremgangsmåden ved sygdoms fase I er mindre end 30% og i trin IV - 90%. dog

SCCA-ekspression kan også øges i andre pladecelletumorer (lungekræft, hoved- og halstumorer, esophageal og vaginale kræftformer), godartede hudtumorer (psoriasis, eksem), lunger (sarkoidose), lever og nyrer. Denne tumormarkør anvendes ikke i screening.

Til screening for livmoderhalskræft er Papanicolau-programmet, instrumentelle og morfologiske diagnostiske metoder, der diagnosticerer præinvasive tumorer, såsom in situ carcinom (CIS) og intraepitelial neoplasi i livmoderhalsen (CIN), blevet foreslået over hele verden. Udviklingen af ​​disse processer inden for 10-15 år kan gå forud for livmoderhalskræft. I diagnosen af ​​tidlige stadier anvendes ikke SCCA, da tumormarkørens niveau afhænger af volumenet af den primære tumor, scenen og inddragelsen af ​​lymfeknuderne i tumorprocessen. Forhøjede niveauer af SSCA før behandling kan være en uafhængig faktor ved vurdering af metastatisk læsion af regionale lymfeknuder.

Høje værdier af markøren før behandling indikerer en dårlig prognose hos patienter med cervix skævtcellercarcinom. Nogle undersøgelser har vist, at SCCA kan anvendes som en selvstændig prognostisk faktor i livmoderhalskræft. I cervikal adenocarcinomer er CA 125 mere anvendelig som en prognostisk faktor, men ikke SCCA.

SCCA-markøren er fast besluttet på at detektere tidlig recidiv af cervikal squamouscellecarcinom såvel som overvågning forud for neoadjuvant terapi og før gentagen tumorbehandling. I disse tilfælde er korrelationen 80%, hvilket er af væsentlig klinisk betydning ved udvælgelsen af ​​patienter til efterfølgende strålebehandling eller kirurgisk behandling.

Endometriecancer tegner sig for 50% af alle ondartede tumorer i urogenitalkanalen hos kvinder, og i 80% af tilfældene er det fundet under undersøgelsen af ​​livmoderen. Overlevelse i fase I er 80% ved IV - 10%. I 60-80% af tilfældene har tumorer adenocarcinomstruktur.

Oftest øger kræft i endometrium tumormarkøren CA 125: i sygdomsfasen op til 22%, og i fase III-IV - op til 80% er markørens niveau over 35 kU / l. Der er ingen tumormarkør til screening for tidlig påvisning af endometriecancer. Morfologisk forskning betragtes som en traditionel metode.

diagnosticering af endometriecancer og vævsprøver opnået efter curettage af livmoderhindehinden.

Ved overvågning af endometrialcancer betragtes CA 125 som den bedste markør. I 60% af patienterne med tidlig tumorreaktion viste sig en stigning i serum at være CA 125.

4.4.5. LUNG CANCER

I økonomisk udviklede lande er den mandlige population af ondartede neoplasmer af lungekræft 21% i strukturen af ​​total dødelighed. Lungekræft er en prototype af en tumor induceret af kemiske kræftfremkaldende stoffer. Der blev fundet et nært forhold mellem udviklingen af ​​lungekræft og cigaretrøgning, men ikke alle rygere udvikler kræft, men kun 5-10%, hvilket angiver den vigtige rolle af den genetiske prædisponering hos disse patienter. I næsten 50% af tilfældene kan kirurgisk behandling anbefales under den første diagnose, men kun i 70% af dem er tumoren resekterbar.

De vigtigste histologiske typer af lungekræft er: pladecelle (PRL), adenocarcinom, storcellet carcinom og lymcekræft (MRL). Det skal bemærkes, at maksimalgrænseværdien adskiller sig fra andre histologiske typer af lungetyper ved hjælp af dets kliniske forløb. Derfor er alle maligne lungtumorer opdelt i SCLC og ikke-småcellet lungekræft (NSCLC), som er en del af en heterogen gruppe af tumorer.

I lungekræft studeres følgende markører mest: neuronspecifik enolase (HCE), CEA, 19 cytokeratinfragment (CYFRA 21-1), pladecancerantigen (SCC), CA 125, vævspolypeptidantigen (TPA).

Den neuronspecifikke enolase blev først fundet i hjernens neuroner og det perifere nervesystem. HSE er et isoenzym af det cytoplasmatiske glycolytiske enzym enolase (2-phospho-D-glycerathydrolase, EC 4.2.1.11) og består af to næsten identiske y-type polypeptidkæder, hvor molekylvægten af ​​hver er 39.000 D. I hjernen sammen med isoform - en dimer fra a-type underenheder og et hybrid isoenzym αγ, som har en lignende affinitet for substratet - 2-phosphoglycerinsyre. Enolase indeholdende denne y-underenhed (a-y og y-y) blev kaldt HCE. Isoformer kan syntetiseres af gliale hjerneceller såvel som ved de fleste somatiske celler.

væv. Enzymet i sig syntetiseres i centrale og perifere neuroner og maligne tumorer af neuroektodermal oprindelse (SCR, neuroblastomer, intestinale carcinoider).

Det er vist, at den øvre grænse for HSE hos raske mennesker er 12,5 ng / ml. I betragtning af, at koncentrationer på op til 20 ng / ml

og mere kan forekomme i godartede lungesygdomme, til klinisk diagnostik foretrækkes et højere niveau af tærskelmarkørværdien (> 25 ng / ml). En stigning i aktiviteten af ​​HCE i serum blev påvist i 40-70% af den primære

patienter med IRL og hos 83-98% af patienterne med en fælles fase af sygdommen.

Ifølge data fra Memorial Sloan Kettering Cancer Center (USA) er hyppigheden af ​​HCE-aktivitetsforøgelser i serum hos patienter med SCR afhængig af forekomsten af ​​tumorprocessen: I fase I-II er følsomheden af ​​testen 39% i fase III-IV - 87%. Det skal bemærkes, at mange authors i analysen af ​​diagnostisk betydning identificerer relativt høj specificitet i forhold til andre markører. Aktiviteten i emfysem steg således kun i usædvanlige tilfælde, i modsætning til hvilken koncentrationen af ​​CEA blev forøget i 7-36% af observationerne. Forskningsresultaterne indikerer, at HCE er ret anvendelig som en valgfri tumormarkør, både i differentialdiagnose og i overvågning af effektiviteten af ​​behandlingen for MRL.

Samtidig blev der fundet en stigning i HCE-aktiviteten i serum hos patienter med tuberkulose (27,3%) såvel som hos patienter inficeret med HIV-viruset sammenlignet med uinficerede. Patienter med alveolære infiltrater eller interstitiale foci i lungerne havde også signifikant forhøjede HCE-niveauer i serum. Det antages, at en stigning i serum HSE hos patienter med godartede lungesygdomme er forbundet med lokal hypoxi. De præsenterede resultater bør overvejes, når man analyserer HCE hos lungecancerpatienter og i obstruktiv lungeproces.

Det skal bemærkes, at i betragtning af den signifikante heterogenitet af lungekræft, især småcellevarianten, er det muligt at bemærke den signifikante diagnostiske og prognostiske betydning af HCE i sammenligning med andre tumormarkører.

Kræft-embryonalt antigen, repræsenteret af et glycoprotein med en molekylvægt på ca. 180 kD, tilhører også gruppen

oncofetal antigener, syntetiseres og udskilles af embryonets og fostrets tarmceller samt nogle maligne tumorer (bryst, mave, lungekræft). For første gang blev CEA fundet hos patienter med tyktarmskræft. I øjeblikket er CEA-lignende forbindelser også blevet detekteret på cellemembraner i ikke-embryonale og ikke-cancerholdige væv. Der er al mulig grund til at tro, at leveren er CEAs vigtigste metaboliske sted. Niveauet af CEA i blodserumet øges hos 40-80% af patienterne med ondartede neoplasmer af endodermal oprindelse, hos 20-30% med andre former for kræft og hos 10-20% med godartede tumorer. Den højeste følsomhed af CEA og de højeste koncentrationer af markøren blev fundet i adenocarcinom og storcellet lungekræft.

Serum squamous carcinom antigen er et protein med en molekylvægt på 48 kDa, hvilket svarer til serpiner (proteasehæmmere). Markøren bruges til diagnosticering af pladecellecarcinom i forskellige organer (kræft i livmoderhalsen, spiserøret, lungerne, hoved- og halstumorerne). Over 70% af patienterne med PRL har forhøjede niveauer. Imidlertid øges kun i 26,1% af niveauet af tumormarkøren i serum med adenocarcinom i lungen og detekteres ikke med SCR. Hos 87,8% af patienterne med tidlig recidiv af PRL er der konstateret et højt niveau af SCC. Identifikation af SCC-udtryk i en immunhistokemisk undersøgelse af lungtumorer er af stor praktisk betydning.

Vævspolypeptidantigen er en polydisperse blanding af cytokeratinerne 8, 18 og 19 (molekylvægt fra 20 til 45 kD), der kan polymerisere i opløsning til dannelse af oligomerer. TPA aktivitet afhænger af aminosyresekvensen og positionen af ​​argininrest. Det findes normalt i høje koncentrationer i placenta og føtalvæv. TPA er lokaliseret på plasmamembranen og endoplasmatisk retikulum af tumorceller, produceres ved prolifererende celler og frigives spontant i miljøet. TPA findes i næsten alle maligne tumorer.

Fragment af cytokeratin 19. Betydningen af ​​cytokeratin til differentieringen af ​​fysiologisk og patologisk væv har længe været kendt i histopatologi. Cytokeratiner er uopløselige cellulære proteiner, mere end 20 af dem er nu godt karakteriseret ved monoklonale antistoffer. I modsætning hertil

fra hele molekylet er fragmenter af cytokeratin opløselige i serum. I testen for tumormarkør CYFRA 21-1 anvendes to typer monoklonale antistoffer (Ks 19.1 og BM 19.21) til at detektere et fragment af cytokeratin 19 med en molekylvægt på 30 kD. Den øvre grænse for normal hos raske mennesker er 2,3 ng / ml. CYFRA 21-1 testen har god specificitet for godartede lungesygdomme, tærskelniveauet er 3,3 ng / ml. Markøren har en høj følsomhed ved diagnosen NSCLC.

Ingen sammenslutning af CYFRA 21-1 med rygning. Det blev vist at niveauet CYFRA 21-1 er det samme i serum hos patienter med ikke-maligne lungesygdomme, SCLC og i kontrolgruppen. Samtidig blev signifikant højere niveauer af CYFRA 21-1 observeret hos patienter med NSCLC, adenocarcinom og PRL. De fremlagte data bekræftede CYFRA 21-1's høje følsomhed og specificitet i differentialdiagnosen mellem maligne og ikke-maligne lungesygdomme såvel som mellem MRL og NSCLC. Patienter med metastaser i lymfeknuder N2 og N3 har det højeste niveau af CYFRA 21-1 i serum (5,6 ng / ml) (svingningsgrænser 3,2-11,5 ng / ml) i sammenligning med patienter med N0 og N1 (3,9-10 ng / ml) (Mann-Whitney U-test; p = 0,0373).

I alle typer lungekræft har CYFRA 21-1 den højeste følsomhed (57,7%) sammenlignet med CEA (45,3%) og SCC (22,6%). Selvom kombinationen af ​​CYFRA 21-1 og CEA til diagnosen NSCLC, øges følsomheden og nøjagtigheden til henholdsvis 75,4 og 78,1%, men specificiteten falder til 86,5%.

Japanske forskere (University of Tsukuba) foreslår at anvende bestemmelsen af ​​niveauet af CYFRA 21-1 i pleurvæsken ud over den cytologiske undersøgelse for at forbedre diagnosen og differentiel diagnose af lungekræft. Dette skyldes det faktum, at en signifikant stigning i markøren blev påvist i pleurvæsken hos lungekræftpatienter (84,5 ng / ml i gennemsnit) sammenlignet med patienter med godartede tumorer (13,9 ng / ml). Desuden er niveauet af CYFRA 21-1 i pleuralvæsken hos patienter med PRL væsentligt anderledes end i lungebetændelse, mens CEA ikke afslører sådanne forskelle.

Ved bestemmelse af CYFRA 21-1 skal man være opmærksom på den mulige stigning i niveauet op til 10 ng / ml i tilfælde af progressive godartede leversygdomme og især i tilfælde af nyresvigt. Forurening af prøven med spytelementer kan også

føre til en betydelig stigning i CYFRA 21-1 værdien. I dette tilfælde påvirker resultatet ikke køn, alder, rygning og graviditet. Undersøgelser af alle typer faste tumorer har vist, at CYFRA 21-1 er en effektiv markør for NSCLC og PRL.

Til sidst skal vi overveje nogle træk ved brugen i klinikken for markører af ondartet vækst på eksemplet af lungekræft.

Først og fremmest bør du ikke bruge alle ovenstående markører til screening for asymptomatisk lungekræft eller hos patienter med stor risiko for at udvikle denne type tumor. Primærdiagnose og primær behandling af patienter med lungekræft er baseret på kliniske og instrumentelle undersøgelsesmetoder (kliniske, endoskopiske, røntgen-, intraoperative fund).

Endvidere bør NSE-markøren betragtes som ekstremt vigtig i den immunhistokemiske diagnose af en tumorvariant. Ofte hjælper kun bestemmelsen af ​​HCE i serum at bekræfte diagnosen af ​​SCLC.

En serum-SCC-koncentration på> 2 mg / l indikerer en 95% chance for at detektere NSCLC og 80% squamouscellelungekræft.

Ved CA 125 niveauer over 100 U / ml og CEA over 10 mg / l bør adenocarcinom eller storcellet lungekræft foreslås.

Endelig viser, at selv om serumkoncentrationen CYFRA 21-1, TPA, HCE, CEA ofte viser tilstedeværelsen af ​​en tumor, observeres det ikke

et stærkt forhold mellem produktionen af ​​tumormarkører og den histologiske variant af en lungetumor. I de fleste tilfælde angiver et højt niveau i dette tilfælde forekomsten af ​​tumorprocessen, og prognosen bør derfor være skuffende. Imidlertid tillader de lave og gennemsnitlige værdier af disse markører aldrig fuldstændigt at eliminere enhver variant af tumoren eller sygdommens progression.

På trods af alle ovennævnte begrænsninger kan tumormarkører i den primære diagnose af lungekræft være vigtige i de følgende situationer.

For det første bør tumorassocierede antigener, der udtrykkes under den indledende diagnose, anvendes til overvågning i en given patient. CYFRA 21-1, REA og CA 125 er yderst signifikante prognostiske faktorer i NSCLC og HCE i MRL.

For det andet er et fald i niveauet af tumormarkører i den postoperative periode (

2-3 dage for CEA, 1 dag for NSE, et par timer

for CYFRA 21-1) giver lægen nyttige informationer om den udførte radikale operation og effektiviteten af ​​behandlingen og derfor om en god prognose. På den anden side indikerer et langsomt fald i niveauet af markøren i serum operationens ikke-dicalitet og antyder tilstedeværelsen af ​​resterende foki af tumoren.

For det tredje kan en gradvis stigning i tumormarkøren være det første tegn på et sygdoms tilbagefald. En sådan forøgelse kan detekteres 12 måneder før kliniske tegn på tilbagefald. For lungekræft kan HCE tjene som kriterium for differentialdiagnosen af ​​forskellige histologiske typer af en tumor, især i tilfælde hvor det ikke er muligt at udføre biopsi og bekræfte typen af ​​tumor med morfologiske data.

4.5. MOLECULAR GENETIC DIAGNOSTICS

Hovedopgaven for moderne molekylærgenetisk diagnostik (MHD, DNA diagnostik) er påvisning af arvelige anomalier til senere anvendelse ved diagnose, prognose og valg af behandlingsstrategi for mange sygdomme. Samtidig betragtes MHD meget bredere end blot at analysere sekvensen af ​​humant genomisk DNA, da næsten altid yderligere information om den arvelige sygdom også kan opnås ved at analysere selve selve kromosomernes tilstand og RNA og proteiner og metabolitter.

Ligesom andre metoder til klinisk biokemi anvendes genetisk test til differentialdiagnose af sygdomme. I en række sygdomme, for eksempel i arvelige former for kræft eller "metabolismefejl", bliver påvisning af mutationer et diagnostisk kriterium, som er så vigtigt som de kliniske symptomer. Naturligvis er den største fordel ved DNA-diagnostik evnen til at bestemme modtagelighed for en bestemt sygdom ved presymptomatisk stadium. I nogle tilfælde gør det det muligt at forhindre udviklingen af ​​sygdommen selv ved kirurgisk indgreb, lægemiddelbehandling eller ændring af patientens livsstil. Desuden kan prænatal DNA-test detektere arv af patologiske gener og bestemme følgelig indikationerne for kunstig afbrydelse af graviditeten.

Det er nødvendigt at bemærke en sådan lovende retning af MHD som farmakogenetik. Nøjagtig skrivning af patientens genotype muliggør evaluering af gener direkte relateret til absorption, metabolisme og lægemiddelvirkning, dvs. der er en reel mulighed for at identificere patienter, der er særligt følsomme for et bestemt lægemiddel, og for at undgå komplikationer som følge af intolerance over for dette lægemiddel under behandlingen. I nogle tilfælde giver genotyper også dig mulighed for at vælge det mest passende stof. Allerede er det sikkert at sige, at når farmakogenetik udvikler sig, vil lægemiddelterapi i stigende grad være afhængig af analysen af ​​patientens genotype.

Anvendelsen af ​​MHD i klinisk praksis giver således rigelige muligheder, ikke blot til diagnosticering og vurdering af den genetiske risiko for sygdomme, men også for udvælgelsen af ​​individuel lægemiddelbehandling. Det forventes, at den aktive udvikling af menneskelig molekylær genetik vil sætte DNA-diagnostik på niveau med sådanne uundværlige redskaber i arsenalen hos en biokemistlæge, som for eksempel metoder til bestemmelse af enzymernes aktivitet i blodet.

4.5.1. Typer GENETISK REBUILDNING

I befolkningen er der normalt flere varianter (alleler) af hvert gen. Hvis hyppigheden af ​​sådanne varianter er ret høj og ikke kan forklares ved den utilsigtede forekomst af identiske mutationer i forskellige familier, så taler vi om en polymorfi af et givet locus.

Mere sjældne varianter af gener kaldes mutationer. Hvad er grænsen mellem polymorfisme og mutationer? Det antages, at polymorfisme omfatter varianter af gener, der findes i den heterozygote form mere, og mutationer mindre end i 1% af befolkningen. I praksis kaldes mutanter dog ofte alleler, der prædisponerer for en bestemt patologi, selvom deres frekvens i befolkningen er over 1%. Nedenfor er de typer af mutationer, som kan føre til patologiske forandringer.

• Missens mutationer eller nukleotid substitution er den mest almindelige type mutation. Substitution af nucleotider i nogle codonpositioner fører ikke til udskiftning af den kodede aminosyre; Sådanne mutationer kaldes tavse eller synonyme. Når den kodede aminosyre ændres som et resultat af en missense-mutation, ændrer proteins funktion ofte. Bevarelsen af ​​proteinets funktion observeres, hvis

aminosyren afledt fra mutantkodon tilhører samme strukturelle klasse som den normale aminosyre. Enkeltnukleotidsubstitutioner har størst effekt på protein, hvilket resulterer i dannelsen af ​​et stopkodon (nonsensmutationer). Trunkeret mRNA og protein er ofte inaktive og hurtigt nedbrydes.

• Sletninger og indsætninger. Sådanne mutationer varierer i længde fra en til millioner af nukleotider og kaldes følgelig mikro- og makrodeletioner (insertioner). Forståeligt påvirker makromutationer meget store kromosomsegmenter (fra 10 millioner basepar), dvs. Det bliver muligt at opdage dem ved hjælp af cytogenetisk analyse. Mikromutationer påvirker en lille mængde nukleotider, og metoder til analyse af DNA-nukleotidsekvensen anvendes til at finde dem. Små indsætninger og sletninger må ikke påvirke funktionen af ​​det kodede protein. Fatal konsekvenser observeres sædvanligvis, når antallet af insertion / deletion nukleotider ikke er et multiple af tre. Når dette sker, syntetiseres læserammeforskydningen og en meningsløs aminosyresekvens. Ofte er det meget hurtigt afbrudt af dannelsen af ​​et nyt stopkodon. Et klassisk eksempel på effekten af ​​et rammeskifte på virkningerne af en sletning er to beslægtede sygdomme - Duchenne og Becker muskeldysteri. Begge er forårsaget af mutationer i dystrofingenet, og 2/3 af disse mutationer er i begge deletionssygdomme. Beckers muskeldystrofi er meget mildere end Duchenne, men denne forskel er ikke relateret til størrelsen af ​​sletningerne. Årsagen til forskellene er, at i de fleste opdagede tilfælde af Duchenne myodystrofi fører sletninger til et skift i læsestativet, og dystrofin ophører med at danne sig fuldstændigt, mens Becker's myodystrofi bevarer en smule aktivitet.

• I nogle tilfælde påvirker mutationer ikke-kodende regioner af DNA, som er involveret i transkriptionsinitiering af et givet gen eller splejsning af mRNA. Sådanne ændringer kan også føre til forstyrrelse af strukturen, stabiliteten eller normal regulering af udtrykket af dette protein.

• Ustabile eller dynamiske mutationer udvikles sædvanligvis i områder, der indeholder flere kopier af trinukleotid-gentagelser. Som et resultat af DNA replikationsfejl eller ulige krydsning kan antallet af sådanne gentagelser øges eller formindske, hvilket resulterer i, at sådanne mutationer blev kaldt dynamiske. Hvis nummeret

gentagelser overstiger en bestemt tærskelværdi, er funktionen af ​​en given eller nærliggende gener forstyrret. Mekanismerne til at slukke gener under akkumuleringen af ​​trinukleotid-gentagelser er ikke helt klare. Især i et skrøbeligt X-kromosomsyndrom fører en stigning i antallet af CGG-gentagelser i FRAXA-locuset over 200 til methylering og inaktivering af dette gen. Stigningen i antallet af trinukleotidrepetationer er også underlagt Huntingtons sygdom (over 35 CAG gentagelser i Huntington-genet) og myotonisk dystrofi (over 50 gentagelser i den 3'-ikke-translaterede region af DMPK-genet kodende for proteinkinasen). Et karakteristisk træk ved disse sygdomme er, at sværhedsgraden af ​​sygdommen i en familie kan stige i flere generationer på grund af udvidelsen af ​​nukleotid-gentagelser.

I almindelighed fører udseendet af mutationer til en ændring i proteinets funktion eller ekspression. Denne ændring manifesterer sig som en stigning og reduktion, ofte op til et fuldstændigt tab, funktion eller udtryk for proteinet. I tilfælde af en funktionel forøgelse er det også muligt for protein at erhverve nye funktioner.

Bevægelser med tabsfunktioner

Et fald i den funktionelle aktivitet af et protein i et væv kan være resultatet af en ændring i både proteinets struktur og transkriptionsaktiviteten af ​​et givet gen. For eksempel vil et fald i ekspressionsniveauet af LDL-receptoren på grund af en mutation i promotorregionen føre til nøjagtig den samme hypercholesterolemi, som ville blive observeret, hvis normale mængder af en funktionelt defekt receptor blev syntetiseret, som ikke kunne binde eller internalisere lipoproteiner.

Ændringer i proteinstruktur forårsaget af aminosyresubstitutioner eller forstyrrelse af mRNA-behandling som følge af mutationer i splejsningssteder fører til udseendet af unormalt mRNA og proteiner, som er underkastet accelereret nedbrydning, hvilket resulterer i et fald i den totale mængde aktivt protein. For eksempel koder de tre mest almindelige defekte thiopurinmethyltransferase gen alleler kodende hurtigt nedbrydende proteiner, hvilket resulterer i et kraftigt fald i enzymaktivitet, der ledsages af en øget følsomhed hos patienter til thiopuriner. I andre tilfælde, som med a-thalassæmi, kan en deletion af hele genet observeres, hvilket fører til et fuldstændigt fravær af produktet.

Mekanismerne for tab af den faktiske funktionelle aktivitet af proteinet kan være meget forskellige. Som et resultat kan mutationer

udskiftning af aminosyrer, der spiller en nøglerolle i strukturen eller katalytisk aktivitet. Som følge af mutationer kan normal behandling eller proteintransport blive forstyrret. For eksempel påvirker den hyppigste mutation, der forårsager cystisk fibrose, en deletion af phenylalanin i position 506 i CFTR-genet, ikke syntesen eller funktionen af ​​dette protein, men forstyrrer dets intracellulære transport, hvilket resulterer i, at den ikke inkorporeres i plasmamembranen og derfor mister sin evne til at fungere som en klorkanal.

Som regel fører mutationer med funktionstab til sygdomme med en recessiv arvod. Dette skyldes det faktum, at for den fulde funktion af den metaboliske vej er normalt nok af mængden af ​​aktivt protein, som er produceret af en normal allel. Og de fleste af disse sygdomme.

Mindre almindelige er tilfælde, hvor mængden af ​​syntetiseret protein bliver utilstrækkelig. I dette tilfælde begynder sygdommen at forekomme, selv om der er en mutant allel, og arv bliver dominerende. Lidt er kendt for sådanne sygdomme, en af ​​dem er familiær hypercholesterolemi forårsaget af en defekt i LDL-receptorgenet. Denne sygdom er også kendetegnet ved effekten af ​​en gendosis, hvilket manifesteres i den kendsgerning, at familiær hypercholesterolemi er langt mere alvorlig i homozygoter sammenlignet med heterozygoter.

Den dominerende arvstype manifesteres, når mutantproteinet ikke kun mister sin aktivitet, men forstyrrer også produktets funktion af den normale allel i heterozygoter. Denne situation var medtaget i litteraturen kaldet den dominerende-negative effekt. Denne virkning findes i tilfælde af multimere proteiner, som især indbefatter collagener eller dimeriske transkriptionsfaktorer.

MUTATIONER MED OPFØLGENDE FUNKTIONER

Blandt den brede vifte af mutationsforstærkende funktion er de mest interessante ud fra et synspunkt om klinisk biokemi de tilfælde, hvor proteinet erhverver en ny funktion. Den nyopkøbte funktion kan forekomme ved niveauer som enzymets vekselvirkning med et nyt substrat, irreversibel aktivering af det signal-transmitterende protein eller ionkanalen, forstyrrelse af den normale proces med inaktivering af enzymet, unormal oligomerisering af proteinet eller syntese af kimært protein.

Missensmutationen af ​​Al366-Grå i GNAS1 genet kodende for a-underenheden af ​​det heterotrimeriske GTP-bindende protein Gs. Dette protein parrer 7-domæne transmembranhormonreceptorer med adenylatcyklase. Mutation fører til en dobbelt ændring i proteinegenskaber. For det første accelereres frigivelsen af ​​BNP, og følgelig forøges fraktionen af ​​det GTP-bundne (aktive) aσ-protein, hvilket fører til en konstitutiv aktivering af adenylatcyklase. For det andet bliver proteinet termolabilt ved 37 ° C. I denne forbindelse falder Gs aktivitet i alle organer undtagen testikel, hvilket fører til udviklingen af ​​arvelig osteodystrofi Albright. Og i testikelen, hvor temperaturen er lavere, aktiveres Gs protein irreversibelt, hvilket fører til testoxicose.

Den mest almindelige årsag til erhvervelse af funktion er øget ekspression af genet eller en krænkelse af stedet eller tidspunktet for dets udtryk, hvilket er mest karakteristisk for malignt transformerede celler.

For mutationer med erhvervelsen af ​​en funktion er den dominerende arvstype som regel karakteristisk. I de sjældne tilfælde, hvor mutationer med erhvervelse af funktion er i en homozygot tilstand, observeres meget alvorlige former for sygdommen, ofte med prænatal dødelighed. Et eksempel er homozygot achondroplasi, den mest almindelige årsag til dværgisme, som skyldes mutationer i FGFR3-genet, som koder for en receptor for fibroblastvækstfaktor. Deletioner af stedet for kromosomet, på hvilket FGFR3 er placeret i andre sygdomme, fører ikke til skelettabnormiteter, som er karakteristiske for achondroplasi, hvilket antyder forbedring eller erhvervelse af funktion i denne sygdom. Achondroplasi findes altid i heterozygot form, da homozygositet for dette træk er dødelig.

PRINCIPPER FOR SØGNING AF MUTATIONER

Den generelle tilgang til søgningen efter mutationer i human genomisk DNA er baseret på en række principper.

Anvendelsen af ​​en eller anden metode i DNA-diagnostik afhænger af tilgængeligheden af ​​information om den mulige type mutation hos en given patient. I tilfælde, hvor typen af ​​mutation er ukendt, anvendes screeningsmetoder til at detektere eventuelle forskelle i nukleotidsekvensen af ​​de mutante og normale gener. Hvis mutationen er kendt, er den for eksempel allerede blevet identificeret i slægtninge, og andre enklere bliver brugt til undersøgelsen.

og på samme tid mere effektive metoder, der kan kaldes metoder til påvisning af kendte mutationer.

Endvidere er det uafhængigt af direktiviteten (screening eller detektion) af den valgte metode nødvendigt at tage hensyn til, at en gruppe af metoder er baseret på nukleotidparternes specificitet i dannelsen af ​​en dobbeltstreng DNA og den anden ved genkendelse af DNA-sekvensen med enzymer.

For den første gruppe af metoder anvendes fragmenter af sekvensen af ​​genet, der er undersøgt, svarende til vildtypen, dvs. den mest almindelige i populationen, som referencesekvensen. Dette kan enten være en kort oligonucleotidprimer (ca. 20 nucleotider) eller et længere DNA-fragment anvendt til hybridisering. I tilfælde af at patientens DNA indeholder en mutation i det område, der er dækket af prøven, er fuldstændig hybridisering mellem mutantallelen og prøven umulig. Dette fører enten til fraværet af polymerasekædereaktionsproduktet (PCR) eller til dannelsen af ​​et utilstrækkeligt DNA-duplex indeholdende uparrede nukleotidregioner, som detekteres ved forskellige kemiske eller enzymatiske metoder.

Et klassisk eksempel på en metode baseret på genkendelse af DNA-sekvenser med enzymer er anvendelsen af ​​restriktionsenzymer, enzymer, som spalter DNA i regioner, der indeholder strengt individuelle sekvenser på 4-8 nukleotider i længden. Udseendet af afvigelser i nukleotidsekvensen som et resultat af en mutation kan enten føre til tab af et allerede eksisterende spaltningssted for et hvilket som helst restriktionsenzym eller omvendt til dets udseende. I samme gruppe af metoder anvendes DNA-polymeraseenzymer. Disse enzymer syntetiserer en komplementær kæde i nøjagtig overensstemmelse med sekvensen af ​​en enkeltstrenget matrix. Ved anvendelse af mærkede nukleotidblokke er det muligt at bestemme i hvilken sekvens nukleotiderne er placeret i en given matrix. Dette princip er baseret på den enzymatiske sekventering (bestemmelse af nukleotidsekvensen) ifølge Sanger-metoden, såvel som i dens forenklede versioner, designet til bestemmelse af nukleotidsekvensen af ​​korte sektioner af DNA (minisekventering).

I det overvældende flertal af tilfælde amplificeres det undersøgte fragment af patientens genom før PCR analysen af ​​mutationer. Målet med PCR er som regel simpel multiplikation.

Antallet af kopier af dette fragment, hvilket letter teknisk efterfølgende DNA-analyse (figur 4.3). I de fleste PCR-varianter i heterozygoter forstærkes både normale og mutante alleler med samme effektivitet, og deres diskrimination udføres i efterfølgende faser. Der er også en allel-specifik

Fig. 4.3. Polymerase Chain Reaction Scheme

PCR, hvori primere anvendes, som er homologe med den normale eller mutante allel, hvilket gør det muligt at bestemme tilstedeværelsen af ​​en mutation allerede i PCR-stadiet ved tilstedeværelse eller fravær af et amplifikationsprodukt.

En anden universel metode, der almindeligvis anvendes til at diagnosticere mutationer, er DNA-sekventering. Sekventering bruges både til at søge efter ukendte mutationer og for at bekræfte overtrædelser opdaget ved andre metoder. Eksisterende metoder tillader sekventering af PCR-produkter direkte, omgåelse af kloningen af ​​PCR-fragmentet i bakterier. Fordelen ved sekventering er alsidighed og meget informativ. Hovedbegrænsningen af ​​denne metode er den høje pris, som ikke tillader at bruge den som den vigtigste, når man søger efter mutationer.

Antallet af eksisterende metoder til analyse af mutationer er ekstremt stort, og deres beskrivelse uden overdrivelse vil kræve en separat bog. Nedenfor beskrives kun de metoder, der er bedre tilpasset til anvendelse i klinisk praksis, dvs. opfylder følgende krav: tilstrækkelig følsomhed til at identificere mutationer, god reproducerbarhed, lave omkostninger og muligheden for automatisering.

METODER FOR MUTATIONAL SCREENING

Metoder til mutational screening anvendes i tilfælde, hvor mutationen er ukendt, og det kliniske billede af den arvelige sygdom antyder i hvilke særlige gener en omlægning kunne forekomme. For eksempel indikerer tilstedeværelsen af ​​hypercholesterolemi IIa-type i kombination med sen-xanthomer forekomsten af ​​familiær hypercholesterolemi og antyder, at mutationen skal søges i de gener, der er forbundet med indfangning af LDL-celler, primært i LDL-receptorgenet. Da mutationer i dette gen med familiær hypercholesterolemi er meget forskellige og kan påvirke hele længden af ​​genet, er det nødvendigt at analysere store dele af DNA. Sekvensering af et sådant langt genfragment er for dyrt, derfor anvendes enklere metoder.

ANALYSE AF MACRO-RESTORING DNA BLOTTING

At søge efter makroskopisk DNA ved hjælp af Southern blotting. Ved denne metode fragmenteres genomisk DNA oprindeligt ved anvendelse af restriktionsenzym, hvorefter den resulterende

DNA-fragmenter separeres ved gelelektroforese, denatureres og overføres til en nitrocellulosemembran. DNA'et på printet opnået fra gelen (blot) inkuberes med et mærket fragment af genet undersøgt, hvilket hybridiserer med de genomiske DNA-fragmenter, der indeholder genet. I nærvær af makroskopisk DNA, der påvirker dette gen, vil sæt eller størrelse af de fragmenter, som den mærkede prøve hybridiserer, afvige fra normen.

Fig. 4.4. Heteroduplex analyse

HETERODUPLEX ANALYSE Søgningen efter mikrodeletioner / insertioner med en størrelse på mindre end 25 basepar samt enkelt nukleotidsubstitutioner er vanskeligere. Til deres analyse anvendes specielle varianter af elektroforetiske metoder ofte. En af de enkleste er heteroduplex analyse (figur 4.4). Ved denne metode opvarmes en prøve indeholdende en blanding af det normale (reference) og det amplificerede DNA-fragment under undersøgelse for at denaturere DNA'et og derefter afkøles med genoprettelsen af ​​den dobbeltstrengede DNA-struktur. Da tilstedeværelsen af ​​små forskelle i nukleotidsekvensen ikke forhindrer hybridisering, består en del af de resulterende duplekser af reference- og testet DNA. I områderne af reference- og test-DNA, som er forskellige i nukleotidsammensætningen, er normal parring af nukleotider umulig, og den såkaldte mismatch er dannet. Dobbeltstrenget DNA, som har en mismatch i sin struktur, migrerer forskelligt på elektroforese, end et fuldt komplementært dupleks, hvilket gør det muligt at detektere unormalt migrerende fragmenter efter farvning af DNA.

ANALYSE AF POLYMORFISM AF KONFORMATION AF SINGLE GRANN DNA

En anden populær elektroforetisk metode til mutationsscreening er polymorfisme med enkeltstrengskonformation polymorfisme (SSCP). Metodeprincippet er baseret på det faktum, at hvis den denaturerede ved opvarmning af DNA'et afkøles skarpt, vil ikke dobbeltstrengede duplekser hovedsagelig blive dannet, men korte dobbeltstrengede regioner inden for hvert enkeltstrenget DNA-fragment (figur 4.5). Normalt dannes flere forholdsvis stabile varianter, som på grund af forskellige rumlige konformationer migrerer på forskellige måder ved elektroforese. Områder med intrachain-komplementaritet er sædvanligvis korte, og enhver forandring som følge af endog en-nukleotid-substitution fører normalt til forsvinden af ​​denne form for intrachain duplex. Som følge heraf ændres fordelingen og intensiteten af ​​enkeltstrengede DNA-bånd på elektroforegrammet. Denne metode siger ikke noget om arten af ​​forskelle i nukleotidsekvensen, så de unormale prøver skal sekventeres.

Fig. 4.5. Analyse af polymorfisme af enkeltstrenget DNA-konformation

ELECTROPHORESIS OF DNA ARCHITECTURE Β DENATURANT GRADIENT Mere elektrisk reproducerbar og informativ end SSCP er DNA elektroforetisk analyse i en denaturant gradient (Figur 4.6). Enhver nukleotidsubstitution vil naturligvis føre til en ændring i styrken af ​​DNA-duplekset, og den vil denaturere til enkeltkæder ved en unormal temperatur eller koncentration af detatureringsmiddelet i sammenligning med den normale sekvens. Ved denne fremgangsmåde udføres elektroforese i polyacrylamidgeler indeholdende en højere koncentration af denatureringsmiddel i den nedre del end i den øvre del. Under elektroforese denatureres normale og mutante DNA-fragmenter i forskellige dele af gelen. Da mobiliteten af ​​de resulterende enkeltkæder er meget lavere,

Fig. 4.6. Elektroforese i en denaturant gradient

end dobbeltstrenget DNA (på grund af konformationsegenskaberne ved enkeltstrenget DNA) reducerer det denaturerede fragment kraftigt migrationen, mens den dobbeltstrengede fortsætter med at bevæge sig. B Som følge heraf migrerer normale og mutante DNA-fragmenter på forskellige afstande i gelen. Nogle gange som en denaturant bruger ikke et kemisk stof, men en temperaturgradient.

DENATURERENDE BRÆNDSTOF-EFFEKTIV VÆSKE

KROMATOGRAFI Forskelle i styrken af ​​normale og mutante duplekser kan også detekteres ved brug af denaturerende højtryksvæskekromatografi. Ved denne fremgangsmåde udsættes et DNA-fragment, der svarer til de ovenfor beskrevne elektroforetiske metoder, til en gradient af denatureringsmidler, men DNA-analyse udføres ved en chromatografisk metode ved anvendelse af spektrofotometrisk detektion. Denne metode er meget følsom og nem at automatisere, og derfor bliver den i stigende grad brugt til klinisk DNA-diagnostik.

KEMISK DETEKTION AF UNPACKET NUCLEOTID Den anden gruppe af metoder er baseret på påvisning af mutationer under anvendelse af enzymer eller kemisk behandling, der specifikt ødelægger områder med ikke-komplementær parring.

Det analyserede DNA-fragment denatureres, blandes med en kontrolprøve indeholdende normalt DNA og afkøles til dannelse af duplekser, hvoraf nogle, hvis patienten har mutationer, vil indeholde områder af oparrede baser. Behandling af DNA heteroduplex med hydroxylamin eller osmiumtetroxid fører til modifikation af uparrede nukleotider indeholdende cytosin og thymidin. Efterfølgende behandling med piperidin fører til spaltning af DNA'et i nukleotidet. Som følge heraf bevares størrelsen af ​​DNA i normale prøver, og de mutante indeholder et sæt fragmenter svarende til mutationer, som påvirker nukleotiderne C eller T. Denne metode anvendes ikke i vid udstrækning, sandsynligvis på grund af den anvendte reagensers høj toksicitet.

BESKYTTELSE MOD RNKAZY I en anden metode bestemmes tilstedeværelsen af ​​uparrede nucleotider under anvendelse af enzymet RNase. Denne metode anvender en mærket RNA-probe, der svarer til en normal gensekvens, som hybridiserer med DNA-fragmentet under undersøgelse (figur 4.7). Som en del af DNA / RNA-duplekset er RNA resistent over for RNase, derfor kaldes denne metode beskyttelse mod RNase. I regioner, der er forskellige i nukleotidsekvensen mellem prøven og prøven, der skal analyseres, forekommer imidlertid ikke parring af nukleotider. Dannelsen af ​​RNA-fragmenter registreres ved elektroforese. Denne metode er en af ​​de mest følsomme og screeningsspecifikke mutationer, men blev ikke udbredt, tilsyneladende på grund af ulejligheden ved at arbejde med labile RNA-prober. Der findes andre metoder baseret på enzymgenkendelse af uparvede baser; Det er ikke klart, hvor meget de vil blive brugt i klinisk diagnose.

SCREENING AF DIAGNOSTISKE MUTATIONER Elektroforetiske metoder til mutational screening er ikke-absolut følsomhed, de opdager normalt kun omkring halvdelen af ​​mutationerne og polymorfierne i de analyserede fragmenter, og kun følsomheden af ​​denatureringen

elektroforese nærmer sig 100%. Kombineret med relativt lave omkostninger og muligheden for automatisering gør dette denne metode stadig mere populær.

Et andet træk ved screeningsmetoder er, at med positive resultater kræves yderligere sekventerings- eller restriktionsenzymanalyse, da screeningsmetoder ikke gør

Fig. 4.7. RNase beskyttelsesmetode

give nogen information om arten af ​​nukleotidforskelle. Ved udførelse af DNA-diagnostik er det ikke nok at detektere en afvigelse i nukleotidsekvensen hos en patient, hvilket fører til udskiftning af den kodede aminosyre. Det er nødvendigt at bekræfte, at denne aminosyresubstitution er funktionelt signifikant. Den direkte metode består i at opnå et rekombinant mutantprotein og bestemme dets aktivitet. Denne tidskrævende og dyre tilgang er hovedsagelig anvendt til forskningsformål. I praksis bliver de ofte styret af typen af ​​aminosyresubstitution. I det tilfælde, hvor normale og mutante aminosyrer tilhører forskellige strukturelle klasser, er sandsynligheden for funktionelle ændringer i proteinet højere. Sandsynligheden for dysfunktion af proteinet er endnu højere, hvis mutationen påvirker evolutionært konserverede dele af genet, dvs. de bestemmelser, hvor den samme aminosyre er til stede i flere pattedyrsarter. Tilstedeværelsen af ​​sådanne steder påvirker sædvanligvis syntesen, transporten eller funktionen af ​​proteinet, og enhver ændring i dem påvirker proteinets aktivitet. For eksempel demonstrerede sekvensanalyse af det kinesiske hamster-LDL-receptorgen, kaninen, rotten, musen og Xenopus laevis henholdsvis 81, 79, 77, 76 og 70% homologi med den humane receptor. UMD-LDLR-databasen, der er tilgængelig via internettet, indeholder et antal programmer til analyse af mutationer i LDL-receptorgenet, herunder muligheden for at analysere konservatismen af ​​hvert gensegment.

Yderligere information om mutagenes patogenicitet kan opnås ved at undersøge patientens slægtninge. I tilfælde af at den samme mutation er til stede hos patientens pårørende med tegn på denne sygdom (for eksempel forhøjet kolesterolniveau i familiel hyperkolesterolæmi), men er fraværende hos raske individer (mere end 100 donorer screenes sædvanligvis uden tegn på denne sygdom), sandsynligheden for at Denne mutation er patogen, meget høj.

Generelt er forholdet mellem informationsindholdet og omkostningerne ved disse metoder på trods af den ikke-absolutte følsomhed af mutationsscreeningsmetoder ret høj, og de anvendes i vid udstrækning i praksis. Det skal dog tages i betragtning, at deres negative forudsigelsesevne er lille. Med andre ord betyder fraværet af nogen egenskaber i DNA-prøven, når den analyseres ved screeningsmetoder, ikke, at dette DNA ikke indeholder mutationer.

METODER FOR MUTATION DETEKTION

I tilfælde, hvor de mulige varianter af genetiske omlejringer er kendt, og der ikke er meget mange af dem, kan du bruge metoder, der er hurtigere og billigere end metoderne til mutational screening. Disse metoder er baseret enten på DNA-hybridisering eller på restriktionsenzymernes evne til at genkende veldefinerede nucleotidsekvenser eller DNA-polymeraser til syntetisering af DNA, som er komplementært til matricen (minisekventering).

Fig. 4.8. Begrænsningsanalyse

BEGRÆNSNINGSANALYSE Den enkleste metode til påvisning af mutationer er restriktionsanalyse (figur 4.8). Grundlaget for denne fremgangsmåde er en meget høj specificitet af restriktionsendonukleaser med hensyn til visse nukleotidsekvenser. Hver af disse bakterielle enzymer genkender en strengt individuel sekvens af 4-8 nukleotider og skærer en dobbelt streng af DNA inde eller nær dette websted. Det er nok at erstatte et nukleotid for at krænke begrænsningen af ​​dette enzym. I de tilfælde, hvor det polymorfe nucleotid er en del af restriktionsstedet, kan den genotypes med 100% pålidelighed ved anvendelse af et restriktionsenzym. Nukleotidsubstitutioner bryder oftest de eksisterende begrænsningssteder, men skaber nogle gange nye websteder. Ulempen med fremgangsmåden er, at polymorfe nukleotider ikke altid ligger i genkendelsesstederne af en hvilken som helst restriktion. En delvis løsning er mulig i tilfælde hvor det område, hvor mutationen er placeret, indeholder i det mindste nogle af de nukleotider, der udgør restriktionsstedet. Et komplet restriktionssted kan skabes kunstigt under PCR. For at gøre dette skal du bruge primere, som ikke fuldt ud svarer til sekvensen af ​​nukleotider i området for mutation, men indeholder 1-2 ikke-komplementære nukleotider, der komplementerer restriktionsstedet, hvilket vil indbefatte det polymorfe nukleotid. Indførelsen af ​​et lille antal ikke-komplementære baser reducerer sædvanligvis effektiviteten af ​​PCR, og derfor efter amplifikation forekommer der et nyt restriktionssted i produktet, hvor det polymorfe nucleotid også er involveret. Yderligere restriktionsanalyse udføres på samme måde som i standardmetoden.

ALLELSPECIFIC PCR I nogle tilfælde kan PCR anvendes til ikke at berige det studerede fragment af genomisk DNA, men for direkte at detektere mutationen (figur 4.9). I denne udførelsesform hybridiserer en af ​​primerne med en DNA-region, inden for hvilken et polymorft nukleotid er placeret. Primernes glødningstemperatur vælges således, at primerens binding og den efterfølgende amplifikation kun finder sted med fuldstændig sammenfald af DNA- og primer-sekvenserne. Når en primer svarende til mutantsekvensen binder til et normalt DNA, dannes et unpareret nukleotid, hvilket reducerer primerbindingsstyrken til DNA. Ved en tilstrækkelig høj glødningstemperatur primer

Fig. 4.9. Allel-specifik polymerasekædereaktion

generelt ophører med at binde til den normale allel, fortsætter PCR ikke, og produktet ophobes ikke. Normalt sættes en reaktion med en primer svarende til den normale allel parallelt. Denne reaktion tjener som en positiv kontrol, der viser det normale forløb af amplifikation. Da tilstedeværelsen af ​​en fejlparring kan reducere bunden af ​​primerens styrke til DNA lidt, introduceres undertiden en anden mismatch i primer-sekvensen for yderligere at destabilisere duplexet og reducere produktudbyttet i nærvær af et uparget nukleotid i den polymorfe region.

PCR Β REAL forbliver

Fordelen ved den ovenfor beskrevne allel-specifikke PCR-fremgangsmåde er reduktionen i antallet af trin i analyseproceduren, da det ikke kræver behandling af produktet med restraser eller anvendelsen af ​​komplekse elektroforetiske metoder.

Endnu mere er fremgangsmåden accelereret ved hjælp af realtids-PCR (RT-PCR). I denne metode overvåges produktdannelsen ikke ved elektroforese, som i standard PCR-metoden, men direkte under PCR til akkumulering af dobbeltstrenget DNA i reaktionsmediet. Akkumuleringen af ​​DNA bestemmes efter hver polymerisationscyklus ved at forøge fluorescensen af ​​SYBR Green-farvestof eller dets analoger, hvis fluorescens stiger dramatisk, når det interagerer med dobbeltstrenget DNA, men er ikke afhængig af tilstedeværelsen af ​​nukleotider eller primere. Instrumenter til RT-PCR er en kombination af en PCR-forstærker og fluorimeter. Efter amplifikationen er færdig, kan specificiteten af ​​det opnåede produkt bestemmes ved at måle smeltepunktet, som overvåges for at reducere fluorescensen af ​​SYBR Green.

TESTING AF TAQMAN Der findes andre måder at registrere et PCR-produkt direkte i reaktionsblandingen uden elektroforese. Fremgangsmåden, der er patenteret af Hofmann LaRoche, er baseret på påvisningen af ​​amplificeret DNA ved anvendelse af en oligonukleotidprobe, der hybridiserer med den centrale del af den amplificerede sekvens. I enderne af oligonukleotidprøver, kaldet TaqMan, er nukleotider mærket med to forskellige fluorescerende farvestoffer, hvoraf den ene slukker fluorescens af den anden. Som et resultat af slukning er niveauet af fluorescens af det andet farvestof lille. Taq-polymerase, som fuldender en ny streng fra en af ​​primerne, splitter TaqMan-prøven, som binder til midten af ​​det amplificerede DNA-område på grund af dets exonukleaseaktivitet, hvilket resulterer i, at de fluorescensmærkede nukleotider frigives i opløsningen, og blusningsvirkningen forsvinder, da den kun observeres i tilfælde, hvor fluorforer er placeret tæt på hinanden. Som følge heraf forøges fluorescensen af ​​farvestoffet jo mere, desto mere oligonucleotidprøver blev ødelagt af DNA-polymerase under amplifikation, dvs. jo mere produkt er dannet. Denne metode bruges også til at analysere mutationer. Til dette benyttes to TaqMan-prøver, mærket med forskellige par fluoroforer og forskellige i nukleotidsekvensen i den polymorfe region, hvoraf den ene svarer til den vilde type og den anden til den mutante. DNA-polymeraseprøve nedbrydning

Fig. 4.10. TaqMan prober. P - reporterfarvestof, T - quencher fluorescens

udføres ved en temperatur, hvor kun fuldstændigt komplementære komplekser mellem det analyserede fragment og prøver opbevares. Ved at øge fluorescensen af ​​de farvestoffer, der udgør den normale eller mutante prøve, er det muligt at bestemme hvilke varianter der er til stede i prøven, der analyseres. Denne metode giver dig mulighed for pålideligt at skelne mellem hetero- og homozygote bærere af mutationer.

MOLECULAR BAKENS En anden metode til mutationsdetektion, baseret på effekten af ​​quenching fluorescens, implementeres i molekylære beacons-metoden (figur 4.11). Et oligonukleotid kaldes en bøje, hvis 3'- og 5'-ender er mærket med to farvestoffer, hvoraf den ene virker som en quencher. I modsætning til TaqMan-prøverne er bøjerne længere og indeholder nær enderne af de korte komplementære dele af hinanden, som ved almindelig temperatur anneales hinanden for at danne en hårnålestruktur. I dette tilfælde er farvestofferne placeret ved enderne af oligonukleotid-tilgangen hinanden og fluorescensen af ​​et farvestof slukket af en anden. I midten af ​​bøjen svarer nukleotidsekvensen til DNA-regionen under undersøgelse. Efter denaturering ved opvarmning, hvilket fører til smeltning af hårnålssektionen, afkøles blandingen af ​​DNA med bøjer, hvilket gør det muligt at danne en duplex af bøjningen med det analyserede DNA. Efter yderligere afkøling omformes tappene i de frie bøjer, og fluorescensen falder. I modsætning hertil, i beacons bundet til det analyserede DNA,

Fig. 4.11. Molecular beacons metode. P - reporterfarvestof, T - quencher fluorescens

farvestofferne forbliver fjernt fra hinanden og deres fluorescens forbliver høje. Hybridisering af test-DNA'et med spande indeholdende en normal eller mutant nukleotidsekvens i den centrale del tillader bestemmelse af genotypen af ​​test-DNA'et.

HYBRIDISATION MED ALL-SPECIFIKKE

Denne fremgangsmåde er baseret på hybridiseringen af ​​test-DNA'et med oligonukleotider homologe til mutationsstedet og den omgivende sekvens. Denne metode findes i to former. Ibland immobiliseres et PCR-produkt på et fast grundlag, og mærkede oligonukleotider tilsættes i opløsning. Vaskbetingelserne vælges på en sådan måde, at duplekser, der indeholder uparerede baser, destrueres. Som et resultat forbliver kun oligonukleotider, der er 100% komplementære til det analyserede DNA, på matricen. Ved at tilføje oligonukleotider svarende i sekvens til den normale eller mutante variant, er det muligt at bestemme hvilket nukleotid der er til stede i det analyserede DNA. I den anden variant af denne metode immobiliseres oligonukleotider på matrixen, med hvilken den mærkede PCR-produkt hybridiserer.

Fordelen ved hybridiseringsmetoden med oligonukleotider er muligheden for dens miniaturisering, når et bredt sæt oligonukleotider immobiliseres på en mikrochip, som tillader dig samtidig at detektere mange mutationer. Hovedproblemet med denne metode er behovet for stramt valg af betingelserne for hybridisering og vask af ufuldstændigt komplementært DNA. Det er ikke klart, hvor bredt denne metode vil blive brugt i praktisk DNA-diagnostik.

ALL-SPECIFIC LIGASE REACTION En effektiv metode til påvisning af single-nukleotidsubstitutioner og korte omlejringer er ligasereaktionen (figur 4.12). Det analyserede DNA hybridiserer med to oligonukleotider, hvoraf ender ender med et nukleotid, komplementært til det polymorfe sted og det andet direkte tilstødende det. Efter afslutningen af ​​hybridisering krydser enzym-DNA-ligasen tværbindings oligonukleotider med dannelsen af ​​et længere fragment, hvilket er meget forskelligt fra de oprindelige oligonukleotider i mobilitet

Fig. 4.12. Allel-specifik ligase-reaktion

med elektroforese. Hvis oligonucleotiderne ikke er fuldstændigt komplementære til DNA-fragmentet, og efter hybridisering dannes et uparget nukleotid i den polymorfe region, tværbinder ligasen ikke sådanne oligonukleotider, og et langt fragment er ikke dannet. Ved at gennemføre en ligase-reaktion med en fælles og en af ​​to allel-specifikke prøver kan man således genotype en DNA-prøve for et givet nukleotid.

Ved denne metode hybridiseres PCR-produktet med en oligonukleotidbinding på b'-siden af ​​polymorfisitetsstedet (figur 4.13). Efter hybridisering sættes en DNA-polymerase og en af ​​fire modificerede nukleotider til reaktionsblandingen. I denne reaktion anvendes fluorescensmærkede dideoxynukleotider, som et resultat af hvilken DNA-polymerase kun kan udfylde et nukleotid komplementært til det, der er placeret i den analyserede position. Derfor vil reaktionen kun finde sted i røret, hvor nukleotidet tilsættes, komplementært til det analyserede. I nogle tilfælde er alle fire nucleotider til stede i reaktionsblandingen, men mærket med forskellige farvestoffer. Fluorescensanalyse ved fire bølgelængder giver dig mulighed for at bestemme hvilket nukleotid der aktiveres, og det analyserede nukleotid er følgelig komplementært til det. Da denne metode anvender det samme princip som i enzymatisk DNA-sekventering, kaldes det ofte mini-sekventering.

Der er andre metoder til bestemmelse af mutationer baseret på aktiviteten af ​​DNA-polymerase. I en af ​​dem, der kaldes pyrosequencing, registreres hvert trin af DNA-polymerasekædeforlængelsen ved dannelsen af ​​pyrophosphat, som overvåges under anvendelse af konjugerede enzymatiske reaktioner, hvilket resulterer i et udbrud af kemiluminescens som reaktion på dannelsen af ​​pyrophosphat (Figur 4.14). Denne metode gør det muligt at sekventere kun meget korte sektioner af DNA, så dets primære brug er at analysere mutationer. Nukleotidet, der skal analyseres, identificeres ved tilsætningen af ​​hvilke af de fire nukleotider (konventionelle nukleotider anvendes i denne metode) resulterede i et udbrud af kemiluminescens.

Fig. 4.13. Minisekventeringen

Fig. 4.14. Princippet om DNA-sekventering

MUTATION DETECTION Β DIAGNOSTICS Når det anvendes korrekt, bestemmer detekteringsmetoder tilstedeværelsen eller fraværet af mutationer med meget høj følsomhed og specificitet, hvilket gør det muligt at anvende de oplysninger, der opnås ved disse metoder, til at tage meget vigtige beslutninger, såsom behovet for abort under prænatal diagnose.

Der er to metoder til prænatal diagnose. Amniocentese består i udvælgelsen af ​​ca. 10 ml fostervæske gennem mavemuren (figur 4.15). Optimal sigt

Fig. 4.15. fostervandsprøve

udføre - den 16. uge af graviditeten. Fosterceller isoleres fra væsken ved centrifugering og analyseres enten umiddelbart ved PCR eller anbringes i kultur. Celler i kultur opdeles, og efter nogle tid er de nok til at udføre kromosomanalyse og senere - biokemiske. Den anden metode, chorionisk villusbiopsi, er mulig i de tidligere stadier af graviditeten, i uge 10-12 (figur 4.16). Denne procedure består af en transabdominal eller transcervisk biopsi af chorioniske villi. Chorionceller kan dyrkes eller analyseres straks, hvis der er tilstrækkeligt materiale til DNA-analyse. Hvis der opdages kromosomale abnormiteter eller mutationer, kan svangerskabet afbrydes af forældrene.

Gennemførelse af prænatal diagnose af mutationer giver mening, når der er en pålidelig metode til at detektere den mutation, der er til stede i en given familie. I nogle tilfælde kan det bestemmes

Fig. 4.16. Chorionisk biopsi

om fosteret arvede en arvelig sygdom, uden at kende den nøjagtige placering af mutationen, men stole på analysen af ​​den genetiske forbindelse af sygdommen i familien. Dette er imidlertid ikke altid muligt, fordi DNA-prøver fra flere syge slægtninge og et stort antal sunde familiemedlemmer er nødvendige for analysen af ​​forbindelsen.

4.5.2. FUNKTIONER AF DNA DIAGNOSTISK ANVENDELSE

Den maksimale diagnostiske værdi af genetisk test observeres i tilfælde hvor der er en høj sammenhæng mellem tilstedeværelsen af ​​en genetisk defekt og sandsynligheden for at udvikle en patologi, det vil sige for sygdomme med høj penetration.

Sådanne sygdomme oplever konstant pres af naturlig udvælgelse, som følge heraf deres hyppighed i den almene befolkning er sædvanligvis lille. I den forbindelse er de fleste af de anvendte genetiske tests forbundet med diagnosen af ​​sjældne sygdomsformer. Selv de mest almindelige former for humane monogene sygdomme, beskrevet nedenfor, er klinisk manifesteret ikke oftere end hos en person ud af flere hundrede.

Almindelige menneskelige sygdomme som hypertension, diabetes, hjerte-kar-sygdomme, selvom de er afhængige af genetiske faktorer, har lav penetrering, kompleks, variabel og dårligt studeret genetisk struktur, og derfor på trods af det åbenlyse behov for at søge efter en genetisk disponering for almindelige sygdomme, forskning i praksis er meget begrænset.

EFFEKTIVITETSFAKTORER Forholdet mellem informativiteten af ​​resultaterne af DNA-diagnostik og omkostningerne ved dens gennemførelse bestemmes i høj grad af sygdommens genetiske kompleksitet. Eksempler omfatter hæmokromatose, hvor to mutationer forårsager næsten alle kliniske tilfælde blandt den hvide population og familiær hypercholesterolemi, som kan skyldes mere end 800 mutationer i LDL-receptorgenet, hvoraf ingen er mere almindelige end hos 1% af patienterne med familiær hyperkolesterolemi. De fleste arvelige sygdomme er mellemliggende i denne rækkevidde og nærmer sig familiær hypercholesterolemi, når omkostningerne ved DNA-diagnostik kan begrænse implementeringen.

Under visse omstændigheder kan kompleksiteten af ​​diagnosen og dermed dets omkostninger reduceres. Dette er muligt i populationer, hvor den genetiske struktur af en sygdom er enklere end i andre populationer. Denne effekt er mest udtalt i befolkninger med den såkaldte grundlægger effekt. Denne genetiske betegnelse betyder, at en betydelig del af befolkningen arvede en vis mutation fra en af ​​dens grundlæggende forfædre. På grund af denne rent tilfældige begivenhed i denne population er de fleste tilfælde af denne sygdom forårsaget af denne mutation. Et typisk eksempel relateret til genetisk test er befolkningen af ​​Afrikanere, folk i det sydlige Afrika af nordeuropæisk oprindelse. Moderne Afrikanere er efterkommere af et lille antal familier fra Holland, der migrerede til Afrika i 17-17-årene. Blandt Afrikanere er familiær hypercholesterolemi, der fører til den tidlige udvikling af kranspulsårene, flere gange mere almindelig end i den europæiske eller amerikanske befolkning. Hertil kommer, at langt størstedelen (> 95%) af tilfælde af familiær hypercholesterolæmi i den sydafrikanske hvide befolkning skyldes tilstedeværelsen af ​​en af ​​kun tre mutationer i LDL-receptoren. En sådan genetisk homogenitet kontrasterer skarpt med den genetiske struktur af familiær hypercholesterolemi i andre lande, hvor hundreder af mutationer beskrives, hvoraf ingen er mere almindelige end hos 1-2% af patienterne. Tilsyneladende havde flere indvandrerfamilier (mindst tre) mutationer, nu kaldet afrikanerskimi, som blev hovedårsagen til familiær hypercholesterolemi hos deres efterkommere. Ud fra praktisk medicinsk synspunkt er molekylærgenetisk afprøvning af hvide mennesker i Sydafrika for tilstedeværelsen af ​​familiær hypercholesterolemi en forholdsvis effektiv og forholdsvis billig tilgang, der muliggør presymptomatisk diagnose af denne sygdom. I modsætning til i Sydafrika kræver andre lande et meget dyrere arsenal af molekylære metoder til at foretage en sådan diagnose.

For andre arvelige sygdomme er der også en forskel i hyppigheden af ​​mutationer mellem populationer. For eksempel missense mutation cis282

Dæk i HFE-genet, der fører til udvikling af hæmokromatose, er ret almindeligt hos europæiske befolkninger, hvor hyppigheden af ​​dets luftfartsselskaber er op til 10-15%. I modsætning hertil i afrikanske, asiatiske og australske aboriginale populationer

Denne mutation er meget sjælden. Cis mutation er meningen282-Dæk stammer fra Europa for omkring 2000 år siden.

Ud over grundlæggervirkningen er den anden biologiske mekanisme, der forenkler søgningen efter mutationer selv i en genetisk åben population, tilstedeværelsen af ​​varme mutationspunkter i generne. Det er bevist, at sandsynligheden for forekomsten af ​​mutationer adskiller sig i områder af genomet med forskelligt indhold af GC-nukleotider. Også kendt er sekvensen, hvori DNA-polymerase a er stoppet; i sådanne regioner findes sporadiske deletioner ofte i en række gener. På grund af disse faktorer fordeles mutationer ikke jævnt langs genets længde, men er koncentreret i visse områder, hvilket forenkler deres søgning.

For effektiv DNA-diagnostik er der således brug for information om de hyppigste mutationer, der fører til udviklingen af ​​denne sygdom i den population, som patienten tilhører.

FAKTORER AF DIAGNOSTISK VÆRDI

I en række arvelige metaboliske lidelser kan sygdommens tilstedeværelse mistænkes under biokemisk analyse. For eksempel har patienter med familiær hypercholesterolemi normalt forhøjet niveau af LDL-kolesterol, og i hæmokromatose øges transferrinmætning med jern. Biokemiske parametre er udsat for variabilitet i hvert individ. Som følge heraf anbefales individer, for eksempel med forhøjede niveauer af LDL-kolesterol, at gentage testene med et interval på 3 måneder for at sikre, at den detekterede metaboliske afvigelse er pålidelig. I nogle tilfælde er biokemiske indikatorer i den såkaldte gråzone, hvilket yderligere komplicerer diagnosen. Det er her DNA-diagnostik kan hjælpe. Tilstedeværelsen af ​​mutation viser den gennemsnitlige disposition i hele livet for at skifte denne biokemiske parameter til den patologiske side, så at sige, patologisk beredskab. I modsætning til den biokemiske fænotype er genotypen ikke underlagt individuelle og populationsvariationer, der er karakteristiske for biokemiske parametre. Således tillader DNA-diagnostik at bekræfte den biokemiske diagnose ved en uafhængig metode, samt at udelukke tilstedeværelsen af ​​andre årsager til denne biokemiske lidelse. Det er klart, at den maksimale informativitet af DNA-diagnosen af ​​arvelige metaboliske sygdomme opnås, når den kombineres med klassiske biokemiske metoder.

Når man diskuterer DNA-diagnostikmetodernes specificitet og følsomhed, skal man først bestemme, hvad der står på spil - bestemmelsen af ​​en specifik mutation eller søgen efter en ukendt genetisk lidelse hos en patient. I tilfælde af en specifik mutation, for hvilken pålidelige påvisningsmetoder er blevet udviklet, er detektionens følsomhed og specificitet tæt på 100%. For at bestemme diagnosticeringsværdien af ​​den samlede molekylære genetiske test er det nødvendigt at tage hensyn til følsomheden af ​​detektion af mutationer i kombination med deres penetrering.

Den positive diagnostiske værdi af testen bestemmes i høj grad af penetrationen af ​​mutationerne. For eksempel antyder detektion af trisomi på kromosom 21 eller mutationer, der er specifikke for Duchenne muskeldystrofi eller Huntingtons sygdom, at disse personer med en sandsynlighed tæt på 100% har eller vil udvikle yderligere det tilsvarende kliniske syndrom. En sådan høj positiv diagnostisk værdi er imidlertid ikke typisk for alle genetiske tests. Med lav penetrationsmutationer, for eksempel i bærere af hæmokromatosemutationer, overskrider sandsynligheden for at udvikle kliniske manifestationer ikke nogle få procent. I sådanne tilfælde viser detekteringen af ​​en defekt kun en forudsætning for udviklingen af ​​denne sygdom, hvilket stærkt afhænger af tilstedeværelsen af ​​yderligere arvelige faktorer og miljøfaktorer.

Den enklere og mere undersøgte den genetiske struktur af denne sygdom, jo ​​lettere er det at opdage mutationen og jo højere følsomheden af ​​testen. Desværre er langt størstedelen af ​​genetiske sygdomme forårsaget af en bred vifte af mutationer, der ofte ligger i forskellige gener. I kombination med de begrænsede muligheder i moderne molekylære metoder reduceres det følsomheden af ​​molekylærgenetisk testning. For eksempel kan i øjeblikket, selv i de bedste molekylære genetiske laboratorier, der arbejder med patienter med familiel hyperkolesterolemi, mutationer kun påvises hos halvdelen af ​​patienterne med en verificeret klinisk diagnose. Et andet eksempel er Duchenne myodystrofi. I dette tilfælde kan deletionssygdommen i dystrophingenet kun påvises i 70% af tilfældene, og resten af ​​patienterne har brug for yderligere histologisk analyse af muskelbiopsien. I tilfælde hvor testen ikke er i stand til at detektere alle de genetiske ændringer, der fører til sygdommen, er den negative prædiktive effekt lav.

I visse situationer kan den negative prædiktive effekt af DNA-test være meget høj. Vi taler om prænatal og presymptomatisk diagnostik i tilfælde, hvor patogene mutationer, som er til stede hos forældre, er kendt. I en sådan situation tillader den høje nøjagtighed af molekylære metoder med tilstrækkelig pålidelighed ikke bare tilstedeværelsen, men også fraværet af forældresmutationer hos fosteret eller barnet.

Sammenfattende kan vi sige, at de fleste molekylære genetiske tests har signifikant positiv prediktiv effekt, hvilket gør det tilrådeligt at anvende dem i klinikken, især i tilfælde af høj penetration og patogenicitet af mutationer. I modsætning hertil er den negative prædiktive effekt af de fleste molekylære tests lille, undtagen når det er kendt hvilke mutationer der var i forældrene.

4.5.3. EKSEMPLER FOR ANVENDELSE AF DNA-DIAGNOSTIK I KLINIK

Som det er velkendt, beskriver klassisk medicinsk genetik monogent høj penetrerende og klinisk alvorlige sygdomme. Hyppigheden af ​​sådanne sygdomme overstiger normalt ikke 1 pr. 5000 population. Omkring tusind monogene arvelige sygdomme kan detekteres ved hjælp af DNA-analyse. Listen over tests og laboratorier, der udfører dem, opdateres løbende på internettet (http://www.geneclinics.org). De fleste DNA-diagnostik anvendes nu i genetisk rådgivning og prænatal diagnose for at forhindre fødslen af ​​børn med patologi.

Men udover de klassiske monogene tilfælde opstår ofte arvelige sygdomme i klinikken, som er præget af relativt lav penetrering og relativt mildt kursus. Traditionelt blev de tilskrevet monogene, men de akkumulerede data indikerer for nylig mere oligogene karakter af disse sygdomme.

Følgende er en detaljeret diskussion af flere almindelige humane oligogene sygdomme, såsom hæmokromatose, arvelig trombofili, familiær hypercholesterolemi, cystisk fibrose og hypertrofisk kardiomyopati. Heterozygote bærere af mutationer, der fører til disse sygdomme, forekommer hos befolkningen med en frekvens på 1 ud af 500 til 1 ud af 20 personer. På grund af den høje befolkningsfrekvens af sygdommen i denne gruppe er en signifikant

samlet bidrag til human patologi, sandsynligvis overstiger bidraget fra sjældne arvelige sygdomme. For alle disse sygdomme giver DNA-testning presymptomatisk diagnose og for hæmokromatose, trombofili og hypercholesterolemi og efterfølgende profylakse, både farmakologisk og ved at ændre livsstil.

Dette er en af ​​de mest almindelige genetiske stofskiftesygdomme kaldet medfødte metaboliske fejl. Hemokromatose (GC) forekommer hos 1 ud af 200-300 mennesker i Nordeuropa.

Den klassiske triade - diabetes, cirrhose og hudpigmentering ("bronze diabetes") - blev beskrevet så tidligt som 1865, og i 1935 blev den familiemæssige karakter af denne sygdom bevist. Grundlaget for de kliniske manifestationer af GC er en biokemisk defekt - overdreven ophobning af jern i parenkymale celler i leveren, bugspytkirtlen, hjertet og den forreste hypofyse. For at forhindre udvikling af kliniske manifestationer kan du bruge en meget enkel og samtidig effektiv måde - forebyggende flebotomi. Den mellemliggende GC-fænotype er forhøjede niveauer af jern i plasma og lever, hvilket vurderes ved forskellige biokemiske test, såsom transferrinmætning med jern, ferritinkoncentration og jernindhold i leveren.

De kliniske manifestationer af GC er meget forskellige. Et af de hyppigste manifestationer er kronisk leverparenkymskader. Et karakteristisk træk er en generel eller lokal forbedring af hudpigmentering. 30-60% af patienter med avanceret sygdom har diabetes. I de tidlige stadier af GC manifesterer uspecifikke symptomer som letargi, hepatomegali, artropati, kardiomyopati, diabetes, hudhyperpigmentering eller hypogonadisme sig. Kliniske manifestationer afhænger af genetiske og eksterne faktorer, såsom jernindholdet i kosten, bloddonation og fysiologisk blodtab hos kvinder under menstruation.

I 1996 blev et gen identificeret, som var ansvarlig for den mest almindelige form for GC, som blev kaldt HFE. Dette gen koder for et transmembranprotein bestående af et kort cytoplasmatisk domæne, en transmembranregion og tre ekstracellulære domæner, der interagerer med p2-mikroglobulin på celleoverfladen. HFE-proteinet binder på overfladen af ​​enterocyten til transferrinreceptoren og nedsætter affiniteten for transferrinbærende

jern. I fravær af funktionelt aktiv HFE øges binding og efterfølgende endocytose af transferrin, hvilket fører til akkumulering af jern inde i cellen, hvor den opbevares som et kompleks med ferritin. Blandt patienter med keltisk oprindelse med klinisk alvorlig GC er omkring 90% homozygote for Cis-mutationen282-Dæk i HFE genet, og de fleste af de resterende har en kombination af Cys282-Tyr og anden mutation - GiSoS-Asp. Som et resultat af mutation Cis282-En tyr forstyrrer dannelsen af ​​en disulfidbinding i et af de ekstracellulære domæner af HFE-proteinet, dets konformation forstyrres, og proteinet forbliver efter syntese i det endoplasmatiske retikulum. Som et resultat ophører proteinet med at udtrykkes på celleoverfladen, hvilket fører til en forbedret fangst af jern, som er utilstrækkelig for organismens behov. I de fleste kaukasoidpopulationer er hyppigheden af ​​heterozygote bærere af Cis allelen282-Området er omkring 10%, og for baskere og irske folk af keltisk oprindelse kan frekvensen af ​​denne polymorfisme nå 30%. I modsætning til europæere findes denne mutation næsten aldrig i Mongoloider og Negroider. Cis mutation er meningen282-Dæk er opstået omkring 2.000 år siden i den keltiske befolkning og spredt i hele Europa på grund af befolkningens migration, dvs. årsagen til den høje frekvens af denne mutation er grundlæggervirkningen.

Der er andre sygdomme med et klinisk billede, der minder om en klassisk familie GC (også klassificeret som type 1 GC), men med en anden oprindelse. Juvenile GC (type 2) såvel som type 1 GC arves på en autosomal recessiv måde og er forårsaget af mutationer i et ukendt gen. Type 3 GC er også en recessiv sygdom og er forbundet med en mutation i transferrinreceptoren. GC'er af 4. og 5. typer arves dominerende og er forårsaget af mutationer i gener af ferroportin, transporterer jern i tarmen og ferritin, henholdsvis. Alle disse former er meget sjældne, og i dag spiller deres definition ikke en praktisk rolle.

Dækket i HFE-genet karakteriseres af en høj penetrering med hensyn til den mellemliggende fænotype, det vil sige det biokemiske tegn på et overskud af jern i kroppen. 95% af mænd over 40 år, der er homozygote for denne mutation, har overskydende jern, og der er kliniske tegn og symptomer. Premenopausale kvinder har en lavere risiko som følge af blodtab under

menstruation. Den fænotypiske virkning af GiS-mutationenoS-Asp er mindre udtalt. Fibrose eller cirrose af leveren detekteres ved at analysere en biopsi hos 4-25% af homozygote bærere af Cis allelen282

Optagelsesområde Derudover er Cis allelen282-Tir forudser udviklingen af ​​hepatocellulært carcinom. Hos mænd med GC og cirrhosis er den relative risiko for at udvikle hepatocellulær carcinom 200 gange højere.

TESTING FOR MEDIER

Tilstedeværelsen af ​​ovennævnte symptomer er en indikation for genetisk test på GC. Imidlertid foretages diagnosen under det udvidede kliniske billede, når det er for sent at udføre forebyggelsen af ​​den primære defekt. I den henseende fortaler mange forskere behovet for at screene befolkningen for tilstedeværelsen af ​​GC. Denne sygdom opfylder mange af kravene til sygdomme, der gennemgår screening, dvs. forekommer ret ofte, har en latent fase forud for kliniske manifestationer, er let diagnosticeret ved biokemiske og genetiske metoder og kan forebygges ved hjælp af effektiv og billig behandling.

Imidlertid betragtes massescreening for tidligt for tidligt på grund af tvetydigheder, der hovedsageligt er relateret til GC penetrance. Det er absolut passende prøver af slægtninge til patienter med GC, der skal måle niveauet af mætning af transferrin jern, ferritin indhold og biokemiske markører for leverdysfunktion, samt at bestemme tilstedeværelsen af ​​mutationer i HFE genet i position 282 og 63.

Fra et teknisk synspunkt er det ikke vanskeligt at påvise disse mutationer. Begrænsningsanalyse eller forskellige former for allel-specifik amplifikation eller hybridisering anvendes almindeligt.

4.5.3.2. Arvelig trombofili

Trombofili - en tendens til at udvikle trombose forbundet med medfødte og erhvervede blodkoagulationsforstyrrelser og fibrinolyse. Thrombophilia forekommer oftest som venøs trombose og tromboembolisme, som forekommer med en frekvens på ca. 1 pr. 1000 indbygger om året.

Der er familiære former for thrombophili, der beskrives som langt tilbage som 1950'erne. De første identificerede årsager til arvelig trombofili (NTF) var antithrombin III-mangel,

protein C og dets proteinkofaktor S. Senere blev der identificeret to nye NTF-former - en mutation af faktor V-koagulation, som forårsager resistens af faktor V til aktiveret protein C og en mutation i prothrombin-genet G20210A, hvilket forøger niveauet af prothrombin i plasma. Derudover er moderat hyperhomocysteinæmi, der ofte er forbundet med en udbredt polymorfisme i MTHFR-genet, også en risikofaktor for venøs trombose.

THROMBOEMBOLIC COMPLICATION Sværhedsgraden af ​​kliniske manifestationer af NTF varierer meget. Ofte går de i en meget mild form, og deres tilstedeværelse kan kun bestemmes af laboratoriemetoder. Imidlertid udvikler bærere af mutationer dyb venetrombose af de nedre ekstremiteter, pulmonal tromboembolisme, overfladisk thrombophlebitis samt venetromboser af anden lokalisering. Disse arvelige defekter er normalt ikke forbundet med risikoen for arteriel okklusion. NTF'er prædisponerer for udvikling af trombose i en ung alder: op til 40% af patienterne under 45 år med uprovokeret dyb venetrombose har en af ​​formerne af NTF. Hos ældre patienter eller i nærværelse af provokerende faktorer observerede NTF i 30% tilfælde af trombose. Hos patienter med en kombination af arvelige defekter øges risikoen for tromboemboliske komplikationer yderligere.

Arvelig mangel på antithrombin III og proteiner C og S forekommer i alt mindre end 1% af befolkningen, men hos patienter med venøs tromboembolisme (VTE) findes den i næsten 10% af tilfældene. Risikoen for VTE hos sådanne patienter er 5-8 gange højere end i den generelle befolkning. Årsagerne til manglen på disse naturlige antikoagulanter kan være et fald i deres syntese eller (oftere) et fald i proteinets funktionelle aktivitet, samtidig med at et normalt niveau opretholdes. Defekter af proteinsyntese eller funktion er forårsaget af hundredvis af forskellige mutationer i disse gener.

Arvelig modstand mod aktiveret protein C er den mest almindelige årsag til NTF. I mere end 95% af tilfældene er resistens forårsaget af en missense-mutation i faktor V-genet, kaldet Leyden-en, hvor position 506 arginin erstattes af glutamin. Denne aminosyrerest forårsager normalt proteolytisk spaltning af faktor V ved aktiveret protein C. Protein C er et naturligt antikoagulerende middel, som aktiveres af thrombintrombomodulin

kompleks på endotelceller og ødelægger faktorer Ven og viiien, hvilket fører til at stoppe dannelsen af ​​trombose. Denne proces accelereres signifikant i nærvær af protein S, som virker som en proteinkofaktor C. Hvis der er en aminosyresubstitution i faktor Va Arg506-Gln aktiveret protein C kan ikke bryde det ned, hvilket fører til bevarelse af aktiviteten af ​​faktor Va og øget trombusdannelse (figur 4.17).

Leidenmutationen forekommer næsten udelukkende blandt kaukasiere, hvor omkring 5% af befolkningen er bærere. På grund af den høje frekvens af denne genetiske form i den generelle befolkning, bør den dog henvises til polymorfisme

Fig. 4.17. Modstandsdygtighed over for aktiveret protein C, forårsaget af Leiden-mutationen.

i litteraturen blev navnet på mutationen rettet til det. Blandt patienter med VTE er frekvensen af ​​denne mutation højere og er ca. 20%. Risikoen for VTE hos bærere af Leiden-mutationen afhænger af gendosen: i heterozygoter øges den 2-7 gange og i homozygoter - 40-80 gange. Den samlede sandsynlighed for at udvikle tromboembolisme i løbet af bærere af denne mutation er 30%.

G20210A-polymorfe allelen i den 3'-utranslaterede region af protrombin-genet i den generelle population forekommer med en frekvens på 2%, men blandt patienter med VTE øges andelen af ​​polymorfe bærere til 7%. Således øger tilstedeværelsen af ​​G20210A-polymorfien i protrombin-genet risikoen for VTE ca. 3 gange. Den patologiske virkning af denne polymorfisme er at øge protrombins aktivitet i plasmaet. Prothrombinniveauet i AA homozygoter er 1,5 gange højere end for homozygoter i den normale GG allel, hvilket bidrager til trombose. Tilsyneladende refererer G → A-mutationen til typen af ​​mutationer med erhvervelsen af ​​en funktion, da det øger effektiviteten ved behandling af 3'-enden af ​​mRNA, hvilket fører til akkumulering af mRNA og en forøgelse af syntesen af ​​prothrombinproteinet.

En anden prædisponerende faktor for trombose er et forøget niveau af homocystein, en aminosyre dannet under metionins metabolisme. En moderat stigning i homocystein øger risikoen for arteriel og venøs trombose. Årsagen til forhøjelsen kan enten være en abnorm diæt (mangel på pyridoxin, cobalamin, folat) eller genetiske faktorer, såsom Al polymorfisme.677

Akslen i methylenetetrahydrofolatreduktasegenet, et enzym, der spiller en vigtig rolle ved bestemmelse af plasma homocystein-niveauer. Aktiviteten af ​​denne variant af enzymet er kun ca. 1/3 af normal. Ca. 10% af kaukasiere er heterozygote bærere af denne polymorfisme. Frekvensen af ​​VTE i isolerede bærere af denne polymorfisme er ikke forskellig fra normal, men en række data viser, at C677T-polymorfismen bidrager til manifestationen af ​​andre NTF'er.

BEREMENALITET OG OBSTETRISK PATOLOGI Under graviditeten øges niveauet af K-afhængige koagulationsfaktorer, indholdet af protein S falder, og fibrinolyse hæmmes. Disse ændringer fysiologisk egnede, som har til formål at reducere blodtab under fødslen, men de også føre til en øget risiko for VTE under graviditet (2,5 gange) og især i perioden efter fødslen (20 gange).

I nærvær af NTF denne sandsynlighed er endnu højere og kan nå op til 100 gange i homozygoter for Leiden mutation af faktor V. De fleste (60%) af kvinder med VTE udviklet under graviditet detekteres Leiden mutation.

Foruden venøs tromboembolisme bidrager NTF'er til udviklingen af ​​obstetrisk patologi. Overtrædelse fuld matochnoplatsentarnoy cirkulation, skyldes trombose kan føre til forskellige komplikationer ved graviditet såsom abort, dødfødsel, placenta abruption, præeklampsi og intrauterin væksthæmning. Talrige undersøgelser har vist en øget forekomst af NTF hos patienter med disse komplikationer. Der er også tegn på, at tilstedeværelsen af ​​en mutation ikke kun i moderen, men også i fosteret, kan yderligere øge risikoen for trombose og placentainfarkt, hvilket fører til tab af fosteret. Den relative risiko for graviditetskomplikationer i heterozygote bærere af Leiden-mutationen eller polymorfien af ​​protrombin-genet G20210A ifølge forskellige undersøgelser er steget med gennemsnitligt 2-3 gange.

Accept af orale præventionsmidler bidrager også til udviklingen af ​​VTE. Denne effekt forstørres hos kvinder med NTF. Risikoen for at udvikle VTE hos bærere af Leiden-mutationen, der tager orale præventionsmidler, ifølge forskellige estimater stiger med 20-65 gange. I nærværelse af prothrombin G20210A er risikoen for VTE noget svagere, men overstiger også signifikant den normale værdi. På baggrund af disse observationer anbefales det ikke at anvende orale præventionsmidler til kvinder med mangel på naturlige antikoagulanter, homozygoter til Leyden-mutationen og i nærvær af kombinerede defekter.

Hormonbehandling efter overgangsalderen er en anden iatrogen tilstand med en 2-4 gange stigning i risikoen for VTE. I nærværelse af en Leiden-mutation kan den relative risiko øges med 15 gange, og hyppigheden af ​​gentagen trombose øges også. I den forbindelse anbefales det, at bærere af NTF, der har haft episoder af VTE, anbefales ikke at anvende hormonudskiftningsterapi.

INDIKATIONER FOR GENETISK ANALYSE Analyse af Leiden-mutationen og protrombinpolymorfien G20210A samt bestemmelsen af ​​manglen på antithrombin og proteiner C og S er en effektiv metode til identifikation af individer med øget risiko for trombotiske tilstande. Påvisning af disse mutationer tillader bærere at udføre profylaktisk antikoagulant terapi.

På grund af den lave absolutte frekvens af VTE er massescreening af befolkningen for tilstedeværelsen af ​​NTF ikke berettiget. Det anses for mere hensigtsmæssigt at undersøge følgende grupper af patienter for tilstedeværelsen af ​​NTF:

• personer med VTE, uanset alder og alder af manifestationer

• kvinder med en eller flere spontane aborter i et sent stadium eller med to eller flere miskarrierer;

• gravide kvinder med intrauterin væksthæmning eller placentaabruption

• slægtninge til patientens første grad af slægtskab med NTF i historien;

• Kvinder med en familiehistorie af NTF, før de bruger orale præventionsmidler, hormonbehandling eller graviditet.

DIAGNOSTISKE TESTER Højt prioriterede test for tilstedeværelsen af ​​NTF omfatter følgende:

• bestemmelse af antithrombinaktivitet (amidolytisk metode)

• bestemmelse af protein C-aktivitet (koagulometrisk eller amidolytisk metode)

• bestemmelse af protein S koncentration (total og fri antigen fraktioner);

• koagulometrisk bestemmelse af resistens over for aktiveret protein C;

• bestemmelse af Leiden-mutationen af ​​faktor V;

• bestemmelse af protrombinpolymorfisme G20210A;

• bestemmelse af plasma homocystein niveauer

Som det fremgår af ovenstående liste, bestemmes manglen på antithrombin og proteiner C og S ved hjælp af funktionelle metoder. Dette skyldes, at disse fejl skyldes et stort antal mutationer, og at identificere dem kræver stor indsats og omkostninger, mens funktionelle analyser er enkle og pålidelige.

Analyse af Leiden-mutationen og protrombinpolymorfien er enkel og godt komplementerer de funktionelle tests. Tilsyneladende, C677T polymorfi i genet analyse metilentetragid-rofolatreduktazy har ingen separat diagnostisk værdi og bør anvendes i kombination med biokemisk bestemmelse af homocystein-koncentration i plasma. Anvendelsen af ​​dette sæt tests muliggør detektion af en arvelig defekt af koagulationsfaktorer eller en stigning i homocystein hos ca. 40% af patienterne med VTE.

Den mest pålidelige metode til identifikation af Leiden-mutation og protrombin G20210A er restriktionsanalyse, men allel-specifik PCR og hybridisering anvendes også i vid udstrækning.

4.5.3.3. Familiel hyperkolesterolemi

Familiel hyperkolesterolemi (FHC) er tilsyneladende den mest almindelige autosomale dominerende menneskelige sygdom. FHC frekvens i de fleste populationer af 1 til 500. I populationer med grundlæggervirkning heterozygote former er langt mere almindeligt: ​​1 til 70 i de afrikaanerne i Sydafrika og en i 200 canadiere af fransk oprindelse. Af samme årsag er frekvensen af ​​FHD'er i finerne, druen og libaneserne øget.

Ikke alle tilfælde af FHC diagnosticeres klinisk. F.eks. I Rusland udførte mindre end 1% af patienterne med FHCS en klinisk diagnose, og den mest effektive diagnose (over 40% af de identificerede bærere) udføres på Island på grund af den lille befolkningsstørrelse med en markant grundvirkning og en lille forskellighed.

De vigtigste diagnostiske egenskaber ved SGHS er forhøjet blodcholesterol, tilstedeværelsen af ​​senexanthomer hos en patient eller førstegangs slægtninge og det dominerende arvsmønster af forhøjet kolesterol eller iskæmisk hjertesygdom.

Klinisk manifesteres SGHS af en øget risiko for atherosclerose og dens komplikationer. De mekanismer, der forbinder stigningen i kolesterol med udviklingen af ​​kranspulsårersygdom, forstås ikke fuldt ud. Det antages, at et højt niveau af kolesterolrig LDL bidrager til deres indtrængning i karvæggen, hvor de oxiderer og udløser en kæde af cellulære reaktioner, der fører til lipidakkumulering og lokal reorganisering af karvæggen, hvilket resulterer i en atherosklerotisk plaque. I tilfælde af FHC øges risikoen for død fra myokardieinfarkt i en ung alder - op til 40 år - 100 gange. I ikke-behandlede mænd med FHD i en alder af 60 år er sandsynligheden for CHD ca. 75%. Ifølge nogle estimater lever kun halvdelen af ​​mændene med SGHS til 60 år. Den gennemsnitlige alder for IHD er 40-45 år for mænd, det er 10 år ældre for kvinder. Koronararteriesygdom hos patienter med FHD udvikler således 10-20 år tidligere end populationsgennemsnittet.

Statiner og andre lipidsænkende lægemidler anvendes effektivt til at reducere plasma lipoproteinniveauer i SHHS.

De mest alvorlige patienter (som regel disse er homozygote tilfælde) behandles ved at fjerne overskydende LDL ved plasmaudveksling. Nogle gange anvendes en levertransplantation.

BIOCHEMICAL OG GENETIC MECHANISMS

Når SGHS kolesterol øges på grund af stigningen i plasma LDL. Denne metaboliske lidelse er forbundet med et fald i clearance af LDL i leveren som et resultat af et fald i ekspressionen eller aktiviteten af ​​cellulære receptorer, der medierer optagelsen af ​​LDL-partikler (LDL-receptorer). Aktiviteten af ​​LDL-receptoren i FHCS falder på alle celler, der udtrykker denne receptor, men de funktionelle konsekvenser er hovedsageligt forbundet med en defekt i receptoren i leveren, da en overtrædelse af omdannelsen af ​​cholesterol til galdesyrer fører til et fald i udskillelsen gennem tarmene. Lignende biokemiske abnormiteter observeres med en mutationsændring i apoB-100-proteinet, som er en ligand for LDL-receptoren. Som et resultat af denne mutation genkendes LDL-partikler ikke længere af LDL-receptoren og akkumuleres i plasmaet.

LDL-receptorgenet indeholder 18 exoner, der koder for de seks funktionelle domæner af dette protein: et signalpeptid, et ligandbindende domæne, et domæne, der er homologt med forløberen af ​​den epidermale vækstfaktor, O-glycosyleringsstedet, transmembran- og cytoplasmatiske domæner. Alle kendte mutationer i LDLR-genet opsamles i UMD-LDLR-databasen, som er tilgængelig via internettet. Antallet af indlæg i det oversteg 800 og fortsætter med at vokse. Ifølge UMD-LDLR-databasen tegner single nucleotid substitutioner 90% af alle mutationer i LDLR genet, de fleste er missense og nonsensmutationer. De resterende 10% er hovedsagelig makrotransformationer forårsaget af ulige rekombination med mere end 30 kopier af Alu-sekvenserne, der er til stede i dette gen. Mindre end 10 mutationer blev fundet i promotoren.

Selvom SGHS er en monogen sygdom, varierer fænotypisk ekspression, nemlig sværhedsgraden af ​​IHD, meget selv blandt patienter, der bærer de samme mutationer. Nogle patienter lever for at være 80 år eller ældre, mens andre dør af et hjerteanfald på 20 år. Faktorer der påvirker kliniske manifestationer kan være eksterne, metaboliske og genetiske.

Af miljømæssige faktorer spiller rygning og kostvaner en særlig rolle. Rygning er en af ​​de stærkeste forudsigere af dødelighed fra koronar hjertesygdom hos patienter med FHD. Diætens rolle i udvikling

FHCS blev påvist ved at sammenligne patienter med kinesisk oprindelse, der bor i Canada med bærere af samme mutationer, men lever i Kina.

Canadisk kinesisk har LDL-kolesterol 70% højere end i Kina. Derudover havde 6 af de 16 heterozygoter, der lever i Canada, xanthomer, og 4 havde CHD. Ingen af ​​de 18 undersøgte i Kina havde en xanthom eller iskæmisk hjertesygdom. Tilsyneladende er sådanne forskelle i kliniske manifestationer forbundet med forskellige forbrug af umættede fedtstoffer. Dette eksempel illustrerer levende den modificerende virkning af eksterne faktorer, såsom diæt, på fænotypen af ​​heterozygote SHKS.

Forløbet af sygdommen afhænger stærkt af den type mutation, der forårsager hyperlipidæmi. Den alvorligste hypercholesterolemi udvikler sig i nærvær af nullmutationer, hvilket fører til en fuldstændig fravær af den aktive receptor, mens mutationer med bevarelse af partialsyntese eller LDL-receptoraktivitet normalt forårsager mildere sygdom.

Der er en række biokemiske parametre, som ændrer udviklingen af ​​koronararteriesygdom hos patienter med SHHS. Disse metaboliske faktorer er: HDL-kolesterol, C-reaktivt protein og fibrinogen. Nogle af disse faktorer, såsom HDL-cholesterol og lipoprotein Lp (a), har et udtalt genetisk grundlag. Andre beviste eller mistænkte genetiske faktorer omfatter mutationer i lipoproteinlipasegenet - apolipoprotein E isoformer, primere cholesterolesterproteinvarianter, paraoxonase-polymorfisme (lipidperoxidenzympolymorfisme), en særlig methylentetrahydrofolatreduktase-genotype (forbundet med et forøget homocysteinniveau). system, såvel som mikrosomalt triglyceridbærende protein, der påvirker sekretionen af ​​VLDL.

Således er genetisk mutationer af LDL-receptoren den vigtigste faktor, der bestemmer udviklingen af ​​FHC. Bidrag fra andre gener er ubestridelige, men på grund af det forholdsvis små antal patienter med identificerede LDL-receptormutationer kræves der yderligere undersøgelser af modifikationsgener. Ideelt vil bestemmelsen af ​​patientens genotype ved disse yderligere gener gøre det muligt at bestemme graden af ​​risiko for koronararteriesygdom og andre komplikationer i bærere af en bestemt mutation i LDL-receptoren eller apoB-100-genet.

Det individuelle niveau af kolesterol er genstand for naturlige ændringer, så der kan ikke drages nogen konklusion på basis af en måling af kolesterol

om tilgængeligheden af ​​SGHS. Hertil kommer, at niveauet af kolesterol afhænger af alder, køn og varierer i forskellige populationer. Kolesterolniveauet i FHCS overskrider ofte gennemsnitsniveauet i den generelle befolkning, og det er derfor umuligt at foretage en diagnose, der kun er baseret på resultaterne af måling af plasmakolesterol i nogle tilfælde.

På nuværende tidspunkt er detektion af mutationer i LDL-receptoren eller apoB-100-genet et fælles kriterium ved diagnosen FHC. En mutation ved det 3500. nukleotid i apoB-100 genet (familiefejl af apoB) er den mest almindelige årsag til FHC i de fleste populationer. I Europa og de lande, hvor mennesker fra Europa lever (Australien, USA, Canada og New Zealand), er denne mutation forårsaget af 3-5% af patienterne med FHCS. I lande med en kompleks genetisk struktur af sygdommen kan mutationer findes hos 30-50% af patienterne med en klinisk diagnose af SGHS. Dette skyldes både utilstrækkelig følsomhed for screeningsmetoder og den forkerte diagnose, der er fastlagt ud fra kolesterolniveau og kliniske manifestationer. Der er også mulighed for eksistensen af ​​yderligere gener, ud over LDLR og APOB, mutationer, der ledsages af et lignende klinisk billede.

I en række populationer forenkles DNA-diagnostik af SGHS signifikant på grund af tilstedeværelsen af ​​et begrænset antal mutante alleler.

I de fleste genetisk åbne populationer, som Rusland tilhører, findes der imidlertid ingen enkelt mutation i LDL-receptorgenet oftere end hos 1% af patienterne med FHC, og normalt meget sjældnere. I denne henseende spiller screeningsmetoder for mutationssøgning, såsom bestemmelse af enkelstrenget DNA-konformationspolymorfi, efterfulgt af bekræftelse ved sekventering, en stor rolle i DNA-diagnostik af FHCS.

4.5.3.4. Cystisk fibrose

Cystisk fibrose (CF) er en af ​​de mest almindelige og samtidig alvorlige autosomale recessive sygdomme hos mennesker. Blandt europæerne er bærefrekvensen omkring

1 til 50, og kliniske former forekommer afhængigt af regionen med en frekvens på 1 til 2-3 tusinde mennesker.

CF fik sit navn fra arten af ​​mikroskopiske ændringer observeret i bugspytkirtlen hos sådanne patienter. Sygdommen påvirker også lungerne, leveren, tyndtarmen og hannens reproduktive system. Hovedrollen i patogenesen afspilles ved overdreven udskillelse af slim ved epitelet af disse organer, hvilket fører til obstruktion af bronchi eller udskillelseskanalerne i leveren og bugspytkirtlen. På trods af den betydelige forbedring af symptomatisk behandling lever patienter med CF normalt ikke længere end 20-30 år. Hovedårsagen til døden er skade på lungerne forårsaget af en blokering af bronchi, hvilket skaber et gunstigt miljø for sekundære infektioner. Kroniske infektioner og en inflammatorisk reaktion fører til fibrose af lungevævet, som i kombination med en hindring i luftvejene kan forårsage respirationssvigt. Hos 65% af patienterne forhindrer blokering af bugspytkirtelkanaler udskillelsen af ​​fordøjelsesenzymer i tarmen, hvilket fører til fordøjelsesforstyrrelser. Tilsvarende observerede en 5% af patienterne en brud på udskillelsen af ​​galde i leveren. Ud over disse manifestationer udvikler 10% af nyfødte tarmobstruktion, der kræver kirurgisk indgreb. Hertil kommer, at 95% af mænd med CF har infertilitet. Et karakteristisk træk ved CF, som er almindeligt anvendt til dets diagnose, er den øgede saltholdighed af sved i forbindelse med svækket C1-reabsorption

epitel liner kanalerne af svedkirtler.

KF er forårsaget af mutationer i proteinet kodet af CFTR genet (cystisk fibrose transmembran konduktansregulator). Dette gen består af 27 exoner og koder for et protein med en molekylvægt på 168 kDa, som indeholder to transmembrane domæner, to intracellulære nukleotidbindende domæner og et regulatorisk domæne. Dette protein er en kanal for C1 - ioner. Denne kanal aktiveres af cAMP-afhængig proteinkinase, som phosphorylerer det regulatoriske domæne. Exit C1 - fra cellen starter en reaktionskæde, der fører til lukning af Na + kanaler og forbedrer produktionen af ​​slimhinden.

Den mest almindelige årsag til CF er en deletion af tre nukleotider i det 508. codon, hvilket fører til tab af phenylalanin. Hyppigheden af ​​denne mutation hos patienter med CF varierer fra 50% i Centraleuropa til næsten 90% i nord. Som et resultat af denne mutation forstyrres den normale behandling af proteinet og efter syntese transporteres den ikke ind i plasmamembranen, men bevares i det endoplasmatiske retikulum og nedbrydes. Der er dog et stort antal

andre mutationer der beskadiger dette protein deres antal nærmer sig 1000. Disse mere sjældne mutationer kan have en anden virkning på chloridkanalen, for eksempel delvis eller fuldstændigt reducere proteinsyntese, forstyrre sin intracellulære transport eller reducere kanalens funktionelle aktivitet. Nogle af disse mutationer forårsager kun et delvis fald i kanalens syntese eller aktivitet, hvilket kan føre til forskellige funktionelle manifestationer. I de tilfælde, hvor mindre end 3% af aktiviteten bevares, udvikles svær CF, ledsaget af en læsion i bugspytkirtlen. Hvis du sparer 3-8% af aktiviteten, påvirker lungerne, og bugspytkirtlen er normal. Hvis aktiviteten af ​​C1-kanalen er 8-12%, observeres milde former, såsom azoospermi hos mænd. Et sådant simpelt forhold er imidlertid ikke altid observeret. Forudsigelsen af ​​sygdommens forløb er kun mulig, hvis der er homozygositet for phenylalanin-508-deletionen eller den samtidige tilstedeværelse af denne deletion og G551D-mutationen. I nærvær af disse mutationer fortsætter sygdommen i en klassisk alvorlig form med en læsion af bugspytkirtlen. I de fleste andre tilfælde er forholdet mellem typen af ​​mutation og manifestationen af ​​sygdommen vanskelig at forudsige. Der er voksende tegn på, at CF er en oligogen sygdom, og dens fænotypiske manifestationer afhænger ikke kun af mutationens art, men også på det sæt af modificerende gener, der er til stede i patienten.

CF kan næsten altid diagnosticeres i prænatal fase ved hjælp af DNA-analyse fra chorionisk villi, enten ved direkte bestemmelse af mutationer eller ved anvendelse af koblingsanalyse ved anvendelse af polymorfe intrageniske markører i tilfælde, hvor mutationer hos et sygt barn er ukendte. Spørgsmålet om screening af befolkningen for tilstedeværelsen af ​​CF er i øjeblikket overvejet. Den akkumulerede information om CF's genetiske struktur tillod os at vælge 30 mutationer fra næsten 1000 kendte, der dog forklarer 90% af CF-tilfælde i forskellige regioner i Europa og USA. Teknisk set er DNA-diagnostik af CF'er ret veludviklet, og der produceres en række kommercielle sæt til implementering.

4.5.3.5. Hypertrofisk kardiomyopati

Hypertrofisk kardiomyopati (HCM) er en af ​​de mest almindelige menneskelige sygdomme med en udpræget genetisk prædisponering. Det forekommer med en frekvens på 1 i 500, hvilket er signifikant højere end hyppigheden af ​​en anden familieform for kardiomyopati - dilateret (1 ud af 2500). HCM er arvet

på autosomal dominant type og er karakteriseret ved penetrering op til 75%. Klinisk manifesterer sygdommen sig i form af venstre og / eller højre ventrikulær hypertrofi og en stigning i atrielstørrelse. Hypertrofi er som regel asymmetrisk og påvirker interventrikulær septum. Histologisk, hypertrofi og uregelmæssig opstilling af cardiomyocytter samt interstitial fibrose observeres i hjertets muskel. Sygdommen fører til arytmier og pludselig død samt hjerteinsufficiens.

Årsagen til sygdommen på molekylær niveau er en dysfunktion af proteinerne, der udgør sarkomeren, så hcmp kaldes undertiden sarkomerer sygdom. Hypertrofi er en kompenserende myokardial respons på et fald i kontraktilitet. I øjeblikket er der blevet identificeret 11 gener, mutationer, der fører til hcmp (tabel 4.11).

Mutationer af sarkomere proteiner har en anden effekt på kardiomyocyternes kontraktile funktion. Som et resultat danner missensmutationer ofte stabile, men inaktive proteiner, som indsættes i sarkomeren og forstyrrer dens funktion, dvs. har en dominerende negativ effekt. I modsætning hertil er mutationer

Tabel 4.11. Mutationer, der fører til hypertrofisk kardiomyopati

med et skift i rammen resulterer de i dannelsen af ​​inaktive forkortede proteiner, som er genstand for accelereret nedbrydning. I begge tilfælde falder den kontraktile aktivitet og udvikler en kompenserende hypertrofisk reaktion.

Typen af ​​mutation kan påvirke sygdommens sværhedsgrad. For eksempel er en høj risiko for pludselig hjertedød forbundet med mutationer i MYH7-genet Arg4 ounce-Gln, Arg45Z-Cis og arg72z-Gly. I modsætning hertil er Gly-mutationen25b-Glu, Val606-Met og Lei908- Aksel er ikke forbundet med en øget risiko for arytmier. Mutationer i MYBPC3-genet er normalt forbundet med mild hypertrofi hos unge patienter, sygdommens forsinkede begyndelse og en relativt gunstig prognose. Således bekræfter kendskabet til typen af ​​mutation ikke kun diagnosen hcmp, men hjælper i nogle tilfælde med at bestemme prognosen.

På grund af den betydelige genetiske heterogenitet frembyder molekylær diagnose af hcmp en vis kompleksitet. På grund af mangfoldigheden af ​​mutationer anvendes screeningsmetoder som analysen af ​​polymorfisme af enkeltstrenget DNA-konformation, elektroforese i en denatureringsgradient og også denaturerende HPLC hovedsagelig til at søge efter denne sygdom. Søgningen efter mutationer udføres hovedsageligt i β-myosin tungkædegenet såvel som i generne af hjerte-troponin T og hjerte-myosinbindende protein C.