biochemia 16

BIOCHÉMIA ORGÁNOV A FUNKCIÍ

Poznámky k biochémii pečene

25. POZNÁMKY K BIOCHÉMII PEČENE
25.1 Úvodné poznámky

  • Pečeň má rozhodujúce postavenie v metabolizme organizmu, a to z týchto dôvodov:

    • Pre svoje anatomické vzťahy.
    • Pre početné biochemické funkcie.

  • Do pečene sa dostáva venózna krv z čreva, čo znamená, že do nej vstupujú aj produkty trávenia, lieky a mnohé xenobiotiká.

  • Tieto látky prechádzajú pečeňou a následne sa dostávajú do systémovej cirkulácie.

  • Hepatocyty sú zodpovedné za obrovský rozsah syntetických a katabolických funkcií:

    • Metabolizmus tukov, cukrov, bielkovín a aminokyselín, vitamínov, kovov.
    • Detoxikácia.

  • Pečeň vykonáva

    • Exkretorickú funkciu, pri ktorej odpadové produkty opúšťajú organizmus žlčovodmi do čriev a stolice.

  • Pečeň má veľkú kapacitnú rezervu, čo znamená, že jej poškodenie sa môže klinicky neprejavovať.

  • Pacient s ťažkým poškodením pečene má jasné klinické príznaky:

    • Žltačka.
    • Petechie a príznaky krvácania.
    • Ascit a ezofageálne varixy.
25.2 Poznámky k biochemickým princípom

  • Mikroskopická štruktúra pečene uľahčuje výmenu metabolitov medzi hepatocytom a plazmou.

  • Pečeň sa skladá z mnohých lobulov (lalôčikov) so šesťhrannou štruktúrou.

    • Krvné sínusoidy z portálnej vény ústia do lobulov a po kontakte s hepatocytmi do centrálnych lobulárnych vén.

  • Sínusoidy sú vystlané endotelovými bunkami a majú bazálnu membránu.

    • Z druhej strany membrány sa nachádzajú hepatocyty.
    • Takéto usporiadanie umožňuje efektívnu výmenu metabolitov.

  • Kupferove bunky - Fagocyty nachádzajúce sa medzi endoteliálnou výstelkou.

  • Syntéza hému prebieha:

    • V mitochondrii, kde sa syntetizuje kyselina deltaaminolevulová z glycínu a sukcinylkoenzýmu A.
    • Pokračuje v cytoplazme, kde sa syntetizujú porfobilinogén, uroporfyrinogén a koproporfirinogén.
    • Nakoniec opäť v mitochondrii, kde dochádza k syntéze hému cez protoporfyrinogén.

  • Metabolizmus bilirubínu:

    • Bilirubín je katabolit hému.
    • Hém sa oxiduje na biliverdín.
    • Biliverdín je redukovaný a linearizovaný na bilirubín v erytrocytoch.
    • Bilirubín viazaný na albumín sa transportuje do pečene, kde sa konjuguje s kyselinou glukurónovou.
    • Konjugovaný bilirubín môže byť vylúčený do stolice alebo obličkami.

  • Žlčové kyseliny:

    • Hrajú kľúčovú úlohu v metabolizme tukov, majú detergentný účinok, emulgujú tuky a stabilizujú žlčové lipidy.
    • Syntetizujú sa v hepatocytoch z cholesterolu ako primárne žlčové kyseliny.
    • Konjugujú sa s kyselinou glukurónovou, taurínom a glycínom.
    • Po dehydroxylácii baktériami sa premieňajú na sekundárne žlčové kyseliny - chenodeoxycholovú alebo litocholovú.
    • Môžu sa vylučovať alebo reabsorbovať (enterohepatálny obeh).
    • Enterohepatálny obeh žlčových kyselín je cieľom pôsobenia niektorých hypolipidemických liekov.

  • Katabolizmus aminokyselín vedie k tvorbe amoniaku:

    • Amoniak je toxický, obzvlášť pre centrálny nervový systém.
    • Väčšina amoniaku sa detoxikuje amidizáciou glutamátu na glutamín.
    • Zdroje glutamátu sú sval alebo enterocyty.
    • Zvyšok dusíka vstupuje do portálnej vény ako amoniak alebo alanín a využíva sa na syntézu močoviny v pečeni.

  • Močovinový cyklus je hlavná cesta na odstránenie odpadového dusíka z aminokyselín.

    • Tato metabolická cesta je opísaná inde.
    • Pri zníženom klirense amoniaku môže amoniak spôsobiť hepatálnu encefalopatiu.

  • Syntéza bielkovín:

    • Väčšina proteínov sa syntetizuje v pečeni, vrátane:
    • Albumínu.
    • Koagulačných faktorov (II, VII, IX, X).
    • Alfa- a betaglobulínov.
    • Nedostatky niektorých špeciálnych proteínov môžu spôsobovať vážne klinické poruchy:
    • Nedostatok alfa-1-antitrypsínu - prejavuje sa hepatopatiou u detí a pneumopatiou u dospelých.
    • Nedostatok ceruloplazmínu (proteín obsahujúci med) - prejavuje sa Wilsonovou chorobou.

  • Transferín a feritín sa syntetizujú v pečeni a sú zodpovedné za transport a skladovanie železa.

    • Alfafetoproteín a albumín preukazujú sekvenčnú homológiu.
    • Obrat hepatálnych proteínov je regulovaný metabolickými cestami.
    • Bunky cicavcov obsahujú proteolytické systémy:
    • Plazmatické proteíny sú endocytované a hydrolyzované v lyzozómoch buniek.
    • Intracelulárne proteíny sú degradované v proteozómoch.
    • Ubikvitin je malý proteín dôležitý pri odstraňovaní lyzátov z bunky.
    • Nízka substrátová špecificita hepatálnych enzýmov umožňuje široký rozsah metabolizácie liekov a xenobiotík, pričom väčšina liekov sa metabolizuje v pečeni.
    • Metabolizmus prebieha v dvoch fázach:
    1. Prvá fáza: Zvyšuje polaritu lieku oxidáciou alebo hydroxyláciou pomocou cytochrómu P 450.
    2. Druhá fáza: Prichádza ku konjugácii substrátu s kyselinou glukurónovou alebo sírovou.
25.3 Poznámky ku klinickému kontextu

  • V klinickom laboratóriu sa využíva panel vyšetrení pre hodnotenie funkcie pečene, nazývaný aj „funkčné pečeňové testy“.

    • Ak sa za tieto testy považujú:
    • Bilirubín.
    • Aminotransferázy.
    • Alkalická fosfatáza.
    • Gamaglutamyl peptidáza.

  • Hepatocelulárne hepatopatie môžu byť výsledkom:

    • Zápalových hepatitíd (A, B, C).
    • Toxických účinkov alkoholu alebo acetaminofénu (paracetamolu).
    • Môžu byť akútne alebo chronické (trvajúce viac ako šesť mesiacov).

  • Cirhóza je výsledkom chronickej hepatitídy.

  • Cholestatické hepatopatie sú spôsobené biliárnou obštrukciou (napr. kameňom alebo nádorom).

  • Žltačka je typickým príznakom hepatopatie a možno ju rozdeliť na:

    • Prehepatálnu - zvýšenie nekonjugovaného bilirubínu a absence konjugovaného bilirubínu v krvi a moči.
    • Hepatálnu - zvýšenie konjugovaného bilirubínu a enzýmov.
    • Posthepatálnu - zvýšenie konjugovaného bilirubínu a alkalickej fosfatázy (ALP).

  • Gilbertov syndróm - mierna nekonjugovaná hyperbilirubinémiu spôsobená nedostatkom glukuronyl transferázy.

  • Vrodené príčiny žltačky:

    • Ťažká nekonjugovaná hyperbilirubinémiu spôsobená chýbaním bilirubín transferázy.

  • Pozorujeme poruchy sekrécie konjugovaného bilirubínu, ktoré majú mierny priebeh.

  • Syndrómy ako Crigler-Najjarov, Dubin-Johnsonov a Rotorov syndróm sú relevantné pri diferenciálnej diagnóze.

  • V rámci diferenciálnej diagnostiky treba brať do úvahy:

    • Porfýrie - rôzne klinické a laboratórne príznaky rozlišujú štyri formy.
    • Hepatálne zlyhanie a komatózne stavy.
    • Alkoholtoxické poškodenie pečene.
    • Žltačku novorodencov.
    • Obštrukcie spôsobené konkrementami alebo nádorom.
25.4 Zapamätajte si
  • Pečeň je ústredný orgán ľudského metabolizmu, ktorý zásadne zasahuje do metabolizmu cukrov, tukov a bielkovín.
  • Špeciálnou funkciou pečene je metabolizmus hému a detoxikácia cudzorodých látok pomocou systému cytochrómu P 450 a pečeňových konjugačných enzýmov.
  • V pečeni sa syntetizuje väčšina plazmatických bielkovín.
  • Vyšetrenie funkcie pečene je dostupné pomocou panelu vyšetrení, ktoré sa nazývajú aj hepatálne funkčné testy (bilirubín, ALT, AST, ALP, GGT).
  • Protrombínový čas možno využiť ako marker syntetickej aktivity pečene.
25.5 Uvedomte si
  • Príklady klinických problémov:
    • Porfýrie.
    • Hepatálne zlyhanie.
    • Alkoholtoxická hepatopatia.
    • Žltačka novorodencov.
    • Obštrukčná hepatopatia.
  • Tento materiál ukazuje význam biochemických poznatkov o pečeni pre klinickú problematiku.
25.6 Najdôležitejšie vzorce a schémy
  • Metabolizmus bilirubínu:
    1. Erytrocyty - Deštrukcia v slezine.
    2. Nekonjugovaný bilirubín → konjugácia v pečeni.
    3. Konjugovaný bilirubín → vylučovanie:
    • Do moču (urobilin).
    • Do stolice.
  • Vzorec bilirubínu:
    • CH<em>2CH CH</em>2COOH COOH CH<em>2 CH</em>2CHCH<em>2CH \ CH</em>2COOH \ COOH \ CH<em>2 \ CH</em>2CH