Diagnosis biokimia penyakit hati. Informasi singkat tentang struktur hati.

Hati adalah organ yang tidak berpasangan dengan berat 1300-1800 g. Lebih dari 60% sel hati adalah sel parenkim - hepatosit, 25% adalah sel sistem reticulohistiocytic (CSG), sel endothelial atau Kupffer, sisanya duktal, jaringan ikat, dan sel lainnya.

Unit struktural dan fungsional hati adalah asinus hati atau lobulus hati, yang dibentuk terutama dari hepatosit (Gambar 1). Di tengah lobulus hati adalah vena hepatika, dari mana hati berseri, terutama terdiri dari satu baris hepatosit, memancar keluar. Vena hepatika terletak di tengah lobulus, dan di pinggiran adalah bidang portal dengan cabang-cabang arteri hepatik, vena porta dan kapiler empedu terkecil. Antara balok kapiler melebar - sinus hati. Hepatosit yang membentuk balok, dengan satu sisi, disebut kutub pembuluh darah, menghadapi sinus, dan invaginasi membran sisi yang bertetangga, disebut kutub empedu (empedu), membentuk kapiler empedu primer (Gbr. 2). Ciri khas canaliculi empedu adalah isolasi lengkapnya dari kapiler darah. Melalui membran endositosis kutub pembuluh darah dan eksositosis berbagai molekul, dan empedu - pelepasan zat dari sel. Vena porta dan arteri hepatika memasuki hati, dan vena hepatika dan saluran empedu keluar.

Acini dibagi menjadi 3 zona fungsional: di 1 zona ada sel yang berdekatan dengan saluran portal, mereka lebih baik diberi oksigen dan nutrisi. Sel-sel dari zona ke-3, yang terletak di sekitar vena hepatik, lebih sedikit disuplai dengan oksigen dan substrat dan lebih sensitif terhadap iskemia. Ini adalah sel-sel zona ini yang terlibat dalam metabolisme obat dan merupakan target untuk obat hepatotoksik.

Ketika melakukan studi laboratorium untuk diagnosis yang benar, penting untuk mengetahui distribusi enzim di dalam sel. Berikut ini adalah data tentang enzim yang paling umum digunakan untuk diagnosis.

Sitoplasma mengandung alanine aminotransferase (ALT), bagian dari aspartate aminotransferase (AST), laktat dehidrogenase (LDH), bagian dari gammaglutamyltranspeptidase (GGT) dan enzim lainnya.

Dalam mitokondria (MX) sebagian besar AST (sekitar 70%), glutamat dehidrogenase (GLDG), alkohol dehidrogenase dan banyak lainnya terkonsentrasi.

Retikulum endoplasma kasar mengandung cholinesterase (CE), dll.

Di retikulum endoplasma halus adalah glukosa-6-fosfatase, UDP-glukuronyltransferase, hem-terikat mengandung sitokrom P-450, dan lain-lain.

Lisosom mengandung asam hidrolase (asam fosfatase, ribonuklease, dll.), yang diaktifkan dengan menurunkan pH sel.

Mikrovili tiang bilier mengandung enzim yang bergantung pada membran, seperti alkaline phosphatase (alkaline phosphatase), 5-nucleotidase, bagian dari GGT, leucine aminopeptidase (LAP).

Pengetahuan tentang arsitektonik hati dan distribusi enzim di dalam sel menjelaskan peningkatan yang tidak merata dalam aktivitas enzim dalam berbagai proses patologis. Dengan demikian, dengan lesi dominan bagian tengah lobulus (hepatitis alkoholik akut, stasis vena akut, dll.), Aktivitas dehidrogenase glutamat mitokondria meningkat - kekurangan oksigen dan kerusakan MX, dan dengan kekalahan saluran portal (hepatitis virus akut, hepatitis aktif kronis - CAG), meningkat aktivitas transaminase sitoplasma.

Diagnosis biokimia penyakit

Informasi Kontak
Barang dan jasa
Memperbaiki

Biokimia klinis, bersama dengan fisiologi patologis dan normal, adalah salah satu dari tiga paus ilmu kedokteran dasar. Tanpa mengetahui dasar-dasar disiplin ini, seorang dokter tidak berbeda dengan anak sekolah yang hanya memiliki gambaran penyakit berdasarkan gejala dan tanda.

Sementara itu, indikator klinis dan biokimia yang memantau perubahan sel pada tingkat molekul dan reaksi kimia, memungkinkan andal menentukan penyebab keadaan patologis tubuh secara keseluruhan. Hal ini tergantung pada tingkat pelatihan klinisi seberapa kompeten dia akan mendekati pemilihan analisis biokimia yang diperlukan untuk pemeriksaan komprehensif pasien, dan juga akan dapat mengevaluasi informasi diagnostik, nilai dan keandalannya.

Dalam kedokteran, studi biokimia laboratorium banyak digunakan untuk:

- membuat diagnosis yang akurat,

- deteksi penyakit pada tahap praklinis,

- menilai efektivitas pengobatan yang ditentukan,

- memantau kondisi pasien

- prediksi kemungkinan komplikasi dan hasil penyakit.

Tes biokimia yang direkomendasikan

Metode penelitian standar telah dikembangkan untuk sistem utama tubuh, yang harus dilakukan tanpa gagal dengan kompleks gejala yang sesuai:

Patologi sistem kardiovaskular.

Angina pectoris (koagulogram, kolesterol dengan fraksi, aminotransferase, trigliserida, fraksi lipoprotein, indeks aterogenik, laktat dehidrogenase dengan isoenzim, kreatin kinase dengan isoenzim);

Hipertensi (kolesterol dengan fraksi, cholinesterase, urea, asam urat, kreatinin, trigliserida, indeks aterogenik, tingkat elektrolit K dan Na);

Aterosklerosis (kolesterol dengan fraksi, fraksi lipoprotein, trigliserida, indeks aterogenik);

Infark miokard (protein stres, kreatin kinase dengan isoenzim, aminotransferase, urea, kolinesterase, koagulogram, asam urat, laktat dehidrogenase dengan isoenzim);

Hipotensi (17ОКС, kandungan hidrokortison dalam urin).

Patologi sistem jaringan ikat.

Rematik (protein total dengan fraksi protein, glikoprotein, tes sedimen, protein stres, heksosa glikoprotein, fibrinogen, asam sialic);

Rheumatoid arthritis (protein yang umum dengan fraksi protein, glikoprotein, asam sialic);

Gout (protein total dengan fraksi protein, kreatinin, asam urin, protein stres, glikoprotein);

Scleroderma (protein total dengan fraksi protein, fibrinogen, protein stres, hidroksiprolin).

Patologi sistem empedu dan pencernaan.

Penyakit batu empedu (bilirubin dengan fraksi, alkaline phosphatase, Y-glutamyl transpeptidase);

Gastritis atrofi (pepsinogen, gastrin);

Pankreatitis kronis (glukosa, toleransi glukosa, protein total dengan fraksi protein, amilase dengan isoenzim, lipase dalam urin dan dalam darah);

Nekrosis pankreas (amilase);

Perubahan degeneratif distrofik di hati, bentuk lemak (urea, glutamat dehydrogenase, alanine aminotransferase, cholinesterase, aspartate aminotransferase);

Sirosis hati (urea, kolesterol, aspartat aminotransferase, kreatinin, alanin aminotransferase, fraksi protein, β lipoprotein, sampel sedimen);

Hepatitis kronis (penelitian yang sama seperti pada sirosis, ditambah dehidrogenase laktat dengan isoenzim, protein total, alkali fosfatase);

Hepatitis adalah akut (penelitian yang sama seperti dalam bentuk kronis, dengan pengecualian alkaline phosphatase dan urea).

Patologi sistem pernapasan.

Abses paru, bronkitis akut, asma bronkial (protein total dengan fraksi, protein stres);

Bronkiektasis (sama, ditambah fibrinogen);

Pneumonia kronis (protein total dengan fraksi, protein stres, dehidrogenase laktat dengan isoenzim);

Pneumonia akut (sama seperti kronis, ditambah glikoprotein, sampel sedimen, asam sialic)

Tuberkulosis (total protein dengan fraksi, protein stres, asam sialat, glikoprotein, sampel sedimen).

Patologi sistem kemih.

Gagal ginjal, akut dan kronis (total protein dengan fraksi, kreatinin, protein urin, urea, kandungan elektrolit Na, Cl, K, Ca);

Penyakit ginjal (sama seperti jika kekurangan, ditambah asam urat dan elektrolit P, dengan pengecualian Cl);

Sindrom nefrotik (sama dengan insufisiensi, ditambah Mg elektrolit dengan pengecualian Cl);

Amiloidosis ginjal (sama seperti pada insufisiensi, ditambah elektrolit Mg dengan pengecualian Cl, dan Y - glutamyl transpeptidase);

Pielonefritis kronis (protein umum dengan fraksi, protein stres, alkaline phosphatase, cholinesterase, protein urin, Y-glutamyl transpeptidase);

Glomerulonefritis (total protein dengan fraksi, protein stres, urea, Y-glutamyl transpeptidase, kreatinin, laktat dehidrogenase dengan isoenzim, cholinesterase).

Patologi sistem endokrin.

Diabetes mellitus (glukosa dalam urin dan dalam darah, insulin, aseton, kolesterol, beta-lipoprotein, dengan kemungkinan bentuk tersembunyi - tes sensitivitas terhadap glukosa);

Diabetes non-gula (glukosa, vasopresin, tes toleransi glukosa);

Hipoparatiroidisme (alkali fosfatase, kandungan elektrolit K dan P dalam darah dan urin);

Hipotiroidisme (tiroksin, triiodotironin, trigliserida, beta-lipoprotein, kolesterol, urea);

Tiroiditis purulen (tiroksin, triiodotironin, protein stres, protein total dengan fraksi);

Tiroiditis autoimun (tiroksin, triiodotironin, penyerapan yodium131 oleh kelenjar tiroid, yodium yang terikat protein);

Gondok adalah endemik (sama seperti tiroiditis autoimun, ditambah kolesterol dan urea dalam urin);

Gondok difus, toksik (tiroksin, triiodothyronine, TSH, protein-terikat yodium, glukosa, urea, kolesterol).

Jika dokter menganggap perlu, sebagai tambahan untuk tes laboratorium tambahan tambahan ditunjuk. (Awasi pengobatannya)

Decoding analisis biokimia darah

Apa yang ditunjukkan oleh tes darah biokimia?

Darah adalah salah satu biomaterial tubuh. Ini hadir di semua organ dan jaringan. Komposisinya termasuk zat yang terbentuk selama kerja semua organ. Tes darah untuk biokimia menentukan keberadaan dan tingkat komponennya.

Membandingkan data diagnostik dan nilai normal, adalah mungkin untuk menentukan keadaan fungsional organ, untuk menentukan sifat patologi yang terjadi di dalamnya. Pada beberapa penyakit, biokimia darah adalah satu-satunya cara untuk mengkonfirmasi diagnosis secara objektif.

Selain yang utama (glukosa, hemoglobin, kreatinin, kolesterol, dan lainnya), analisis biokimiawi juga mengungkapkan indikator spesifik (elektrolit, serum, faktor reumatoid, dan lain-lain) yang diperlukan untuk diagnosis penyakit endokrinologis dan genetik. Metode ini juga berlaku di pediatri, kedokteran olahraga untuk menilai keadaan fungsional tubuh anak-anak, atlet.

Apa indikasi untuk analisis biokimia darah?

Seringkali, biokimia diresepkan pasien rawat inap atau rawat jalan. Tes darah dilakukan untuk mendiagnosis atau memantau efektivitas perawatan. Dokter secara individual menentukan daftar indikator, level yang harus ditetapkan pada pasien. Ini dapat sebagai salah satu indikator (misalnya, glukosa pada diabetes mellitus) atau beberapa (misalnya, tes fungsi hati - protein total, bilirubin, indeks protrombin, ALT, AST - dalam hepatitis).

Indikasi untuk penelitian ini adalah penyakit:

sistem hepatobilier;
ginjal;
sistem endokrin;
hati;
sistem muskuloskeletal;
sistem peredaran darah;
saluran pencernaan.

Dalam kombinasi dengan metode diagnostik instrumental, biokimia darah membantu dalam membuat diagnosis yang benar dalam patologi organ internal apa pun.

Bagaimana cara mengambil tes darah untuk biokimia?

Analisis biokimia memeriksa darah vena. Ambil biomaterial dari vena perifer (ulnaris atau radial). Dengan akses terbatas ke lengan (fraktur, luka bakar, dll.), Darah diambil dari vena lain (di tangan, kaki, kaki).

Sebelum lulus analisis, pasien harus mempersiapkan:

8 jam sebelum donor darah, seseorang tidak bisa makan, minum minuman yang mengandung gula;
selama 2 hari Anda harus menahan diri dari alkohol dan makanan berlemak;
menjelang studi hindari stres fisik dan emosional.

Analisis diberikan sebelum pengobatan, sebelum prosedur diagnostik dan terapeutik (pemeriksaan X-ray, fisioterapi, dll.).

Tempat tusukan kulit diobati dengan antiseptik - 96% etil alkohol atau larutan hidrogen peroksida. Darah dalam volume 5-10 ml dikumpulkan dalam tabung kering steril, yang dikirim ke ruang kerja.

Norma analisis biokimia darah (tabel)

Norma pada orang dewasa

Pada anak di bawah 14 tahun

Total bilirubin (tbil)

hingga 250 µmol / l (bayi baru lahir)

Bilirubin langsung (idbil)

Alkaline phosphatase (alp)

Lipoproteins VP (hdl)

Hingga 6 g / l (selama kehamilan)

Asam urat (asam urat)

Protein C-reaktif (crp)

Antistreptolysin O (juga sedap)

Bagaimana cara menguraikan analisis biokimia?

Menguraikan analisis biokimia darah adalah perbandingan hasil yang diperoleh dengan norma-norma indikator. Formulir analisis berisi daftar lengkap zat yang ditentukan oleh laboratorium biokimia dan nilai rujukannya. Kadang-kadang cukup untuk menegakkan diagnosis definitif berdasarkan penyimpangan dari norma satu atau beberapa parameter. Tetapi lebih sering untuk mengonfirmasi itu, Anda perlu hasil penelitian tambahan. Selanjutnya akan dipertimbangkan, yang berarti penyimpangan dari norma-norma indikator utama biokimia darah, yang merupakan penyakit khasnya.

Total protein

Total protein adalah kumpulan protein dalam plasma darah. Levelnya membantu mengidentifikasi penyakit pada organ dalam dan darah. Indikator naik dalam kondisi:

dehidrasi tubuh (muntah, diare, terbakar, dll.);
infeksi akut dan kronis;
penyakit onkologis.

Tingkat total protein berkurang dengan:

kekurangan protein selama puasa;
penyakit hati;
perdarahan akut dan kronis;
tirotoksikosis.

Bilirubin

Bilirubin adalah pigmen empedu yang terbentuk karena rusaknya sel darah merah. Metabolisme terjadi karena fungsi hati yang normal. Tingkatnya bervariasi dengan penyakit hati, saluran empedu, anemia. Bilirubin adalah fraksi bebas dan terikat. Peningkatan indikator pertama terjadi ketika:

virus akut, toksik, hepatitis obat;
kerusakan bakteri pada hati (leptospirosis, brucellosis, dll.);
tumor hati, sirosis bilier primer;
anemia hemolitik.

Meningkatnya kandungan bilirubin terikat adalah tipikal untuk penyakit yang mengganggu aliran empedu:

penyakit batu empedu;
tumor pankreas;
penyakit radang saluran empedu, dll.

Enzim

Aktivitas enzim mencirikan keadaan organ internal. Peningkatan kinerja dengan kekalahan sel organik. Peningkatan tingkat aminotransferase ALAT, ALAT terjadi ketika:

hepatitis akut dan kronis;
nekrosis hati;
infark miokard;
cedera dan penyakit otot rangka;
kolestasis;
hipoksia jaringan yang parah.

Peningkatan kadar laktat dehidrogenase (LDH) khas untuk:

infark miokard, ginjal;
miokarditis;
hemolisis luas;
emboli paru;
hepatitis akut.

Kadar creatine phosphokinase (CPK) yang tinggi dapat terjadi ketika:

infark miokard;
nekrosis otot rangka;
epilepsi;
miositis dan distrofi otot.

Urea termasuk dalam kelompok substrat - senyawa dengan berat molekul rendah yang disintesis oleh hati. Tingkat zat dalam darah tergantung pada kemampuan filtrasi ginjal dan fungsi sintetis hati. Alasan peningkatan:

penyakit ginjal (glomerulonefritis, amiloidosis, pielonefritis, pengobatan dengan obat-obatan nefrotoksik);
gagal jantung;
kehilangan darah masif;
terbakar;
pelanggaran aliran keluar urin;
makan protein berlebih.

Alasan untuk mengurangi tingkat urea:

puasa dan vegetarisme yang ketat;
keracunan dengan racun;
kehamilan;
pelanggaran fungsi sintetis hati.

Asam urat

Asam urat adalah produk akhir dari metabolisme protein tertentu. Bagian utamanya diekskresikan oleh ginjal, sisanya - dengan tinja. Peningkatan kadar asam urat dalam darah menunjukkan kondisi berikut:

gagal ginjal;
leukemia;
limfoma;
puasa yang berkepanjangan;
penyalahgunaan alkohol;
overdosis dengan salisilat dan diuretik.

Berapa tes darah biokimia?

Biaya tes darah biokimia tergantung pada jumlah parameter yang ditentukan. Harga masing-masing berkisar antara 130-300 rubel. Metode tes darah biokimia yang paling mahal adalah immunoelectrophoresis, yang biayanya di beberapa klinik mencapai 1000 rubel.

Biokimia dan pathobiochemistry dari hati. Diagnosis biokimia penyakit hati

Diagnosis biokimia penyakit hati.

DIAGNOSTIK BIOKIMIA PENYAKIT HATI.

Informasi singkat tentang struktur hati.

Sitoplasma mengandung alanine aminotransferase (ALT), bagian dari aspartate aminotransferase (AST), laktat dehidrogenase (LDH), bagian dari gammaglutamyltranspeptidase (GGT) dan enzim lainnya.

Dalam mitokondria (MX) sebagian besar AST (sekitar 70%), glutamat dehidrogenase (GLDG), alkohol dehidrogenase dan banyak lainnya terkonsentrasi.

Retikulum endoplasma kasar mengandung cholinesterase (CE), dll.

Di retikulum endoplasma halus adalah glukosa-6-fosfatase, UDP-glukuronyltransferase, hem-terikat mengandung sitokrom P-450, dan lain-lain.

Lisosom mengandung asam hidrolase (asam fosfatase, ribonuklease, dll.), yang diaktifkan dengan menurunkan pH sel.

Mikrovili tiang bilier mengandung enzim yang bergantung pada membran, seperti alkaline phosphatase (alkaline phosphatase), 5-nucleotidase, bagian dari GGT, leucine aminopeptidase (LAP).

Hati disebut laboratorium metabolisme pusat, karena itu sama efektifnya mengubah zat yang berasal dari usus dan produk metabolisme yang terbentuk di berbagai organ dan jaringan sebagai akibat dari aktivitas vital mereka. Saat ini, lebih dari 500 fungsi metabolisme diketahui. Secara singkat pertimbangkan yang utama.

1. Sintetis. Hati mensintesis protein, enzim, faktor koagulasi, kolesterol, fosfolipid, dll. Pembentukan utama tubuh keton terjadi di hati.

2. Detoksifikasi untuk endogen (amonia, bilirubin, dll.). dan eksogen (obat-obatan, dll.) zat. Detoksifikasi obat meliputi 2 fase: 1 - modifikasi obat dalam reaksi redoks menggunakan sitokrom P 450, dan konjugasi obat dengan zat yang larut dalam air dengan menambahkan glukuronat, asam sulfat, glutathione, dll. Dalam kasus penyakit hati, reaksi fase pertama berkurang atau tidak ada.

3. Sekretori - sekresi empedu. Peralatan sekresi empedu termasuk empedu canaliculi, microvilli, lisosom yang berdekatan dengan mereka, dan kompleks Golgi. Mekanisme sekresi empedu termasuk pelepasan kolesterol, asam empedu, pigmen, fosfolipid dalam bentuk kompleks makromolekul spesifik - misel empedu. Asam empedu primer yang terbentuk di hati masuk ke usus, di mana asam empedu diubah menjadi asam empedu sekunder melalui aksi flora usus. Yang terakhir diserap di usus dan masuk kembali ke hati (sirkulasi enterohepatik). Hati mengkonjugasikannya dengan glisin dan taurin, mengubahnya menjadi senyawa amfifilik dengan kemampuan tinggi untuk mengemulsi senyawa hidrofobik. zat. Setiap proses yang menyebabkan pelanggaran rasio komponen dalam empedu (hormonal, inflamasi, dll), mengarah pada pelanggaran sekresi empedu - kolestasis.

4. Ekskresi - ekskresi dengan empedu dari berbagai zat, termasuk padatan.

Hati mengambil bagian dalam semua jenis metabolisme.

1. Pertukaran protein. Hati mensintesis protein berikut:

albumin 100%, fibrinogen

₁-globulin 90%, faktor pembekuan darah

₂-globulin 75% (termasuk yang tergantung vitamin K)

-globulin 50%, pseudocholinesterase (CE)

Albumin termasuk dalam protein darah paling ringan, OMM 65-70 kD, dan disintesis secara eksklusif oleh hati. Albumin mempertahankan tekanan onkotik, penurunan kontennya menyebabkan edema. Jika penurunan konsentrasi albumin tidak berhubungan dengan malnutrisi, pelanggaran penyerapan usus atau hilangnya protein dalam jumlah besar, itu disebabkan oleh penurunan fungsi hati yang nyata. Albumin memainkan peran penting dalam pengangkutan zat-zat yang kurang larut dalam air (hidrofob). Zat-zat tersebut termasuk bilirubin, kolesterol, asam lemak, sejumlah hormon dan obat-obatan. Pelanggaran fungsi transportasi albumin menyebabkan banyak perubahan patologis.

Hati mempertahankan tingkat asam amino, termasuk. siklik (tirosin, triptofan, fenilalanin,), menetralkan amonia, mengubahnya menjadi urea. Sintesis urea adalah salah satu fungsi hati yang paling stabil.

2. Pertukaran lipid. Sintesis kolesterol dilakukan 90% oleh hati dan usus. Sebagian besar kolesterol dalam hati diubah menjadi asam empedu, hormon steroid, vitamin D₂. Hati mengubah asam lemak rantai pendek yang beracun ke otak (4-8 atom karbon - kaproat, asam isovalerat, dll.) Menjadi asam lemak rantai panjang (16-18 atom karbon).

3. Pertukaran karbohidrat. Hati mempertahankan tingkat glikemia yang stabil melalui glikogenesis, glikogenolisis, glukoneogenesis. Hati memproduksi insulinase - enzim yang memecah insulin, mendukung tingkat asam laktat dan piruvat.

4. Metabolisme pigmen melibatkan konversi dalam hepatosit melalui konjugasi dengan asam glukuronat dari bilirubin tidak langsung yang beracun dan larut dalam lemak menjadi zat langsung yang tidak beracun dan larut dalam air. Pelepasan bilurubing glukuronida dapat terjadi baik dengan sekresi langsung ke kapiler empedu, atau dengan memasukkan ke dalam misel empedu.

5. Metabolisme porphyrin melibatkan sintesis heme yang terdiri dari kompleks protoporphyrin dengan zat besi. Heme diperlukan untuk sintesis enzim hati yang mengandung heme (sitokrom, dll.). Kelainan bawaan sintesis heme di hati menyebabkan penyakit - porfiria hati.

6. Pertukaran hormon. Pada penyakit hati, peningkatan kadar hormon diamati, terkait dengan pelanggaran sekresi mereka dengan empedu atau distorsi metabolisme hormon normal (kerusakan yang tidak memadai). Tingkat adrenalin dan noradrenalin (mediator sistem saraf simpatis), aldosteron mineralokortikoid, hormon seks, terutama estrogen, hormon jaringan serotonin, dan histamin meningkat.

7. Pertukaran elemen jejak. Hati mensintesis protein untuk transportasi (transferrin) dan deposisi (ferritin) zat besi, juga merupakan depot utama zat besi. Hati memainkan peran penting dalam metabolisme tembaga: hati mensintesis ceruloplasmin, glikoprotein yang mengikat hingga 90% tembaga darah, dan juga menyerap tembaga yang terikat dengan albumin dari plasma darah dan mengeluarkan kelebihan tembaga melalui lisosom dengan empedu ke dalam usus. Hati mengambil bagian dalam pertukaran elemen jejak dan elektrolit lainnya.

Sindrom utama pada penyakit hati.
Pada berbagai penyakit hati, beberapa jenis metabolisme atau fungsi organ tertentu terganggu. Beberapa penyakit disertai dengan kerusakan utama pada sel-sel hati. lain - pelanggaran utama dari aliran empedu, dll, sehingga diagnosis penyakit hati sering dilakukan sindromik. Berikut ini menjelaskan sindrom utama (Tabel 7).

1. Sindrom sitolitik (sitolisis) terjadi sebagai akibat dari gangguan struktur sel hati, peningkatan permeabilitas membran, sebagai akibatnya, karena peningkatan proses peroksidasi lipid (LPO) dan pelepasan enzim ke dalam darah. Pada sindrom sitolitik, komponen sitoplasma dan mitokondria enzim memasuki aliran darah, tetapi isoenzim sitoplasma menentukan tingkat aktivitas utama. Sitolisis terutama menyertai penyakit hati akut dan meningkat dengan eksaserbasi penyakit kronis. Mekanisme utama sitolisis berikut dibedakan:

1) sitolisis toksik (virus, alkohol, obat-obatan);

2) sitolisis imun, termasuk. autoimun;

4) hipoksia ("syok hati", dll.);

5) sitolisis tumor;

6) sitolisis terkait dengan defisiensi nutrisi dan ketidakcukupan makanan.

Sitolisis tidak identik dengan nekrosis sel: selama sitolisis, sel tetap hidup dan mampu berbagai jenis metabolisme, termasuk sintesis enzim, oleh karena itu, selama sitolisis, aktivitas enzim dapat meningkat puluhan atau ratusan kali dan tetap meningkat untuk waktu yang lama. Nekrosis menyiratkan kematian sel, sehingga peningkatan aktivitas enzim bisa signifikan, tetapi berumur pendek.

Penanda utama yang tersedia dari sitolisis pada hepatitis akut adalah alanin (ALT) dan aspamin (AST) transaminase, gamma-glutamyl transpeptidase (GGT), laktat dehidrogenase (LDH).

Peningkatan ALT dan AST diamati pada 88-97% pasien tergantung pada jenis hepatitis, lebih dari setengahnya, ada peningkatan (10-100 kali) yang signifikan. Aktivitas maksimum adalah karakteristik untuk minggu ke-2-3 penyakit, dan kembali normal pada 5-6 minggu. Melebihi normalisasi aktivitas adalah faktor yang tidak menguntungkan. Aktivitas ALT> AST, yang berhubungan dengan distribusi AST antara sitoplasma dan mitokondria. Peningkatan AST yang dominan terkait dengan kerusakan mitokondria dan diamati dengan kerusakan hati yang lebih parah, terutama alkohol. Aktivitas transaminase meningkat secara moderat (2-5 kali) pada penyakit hati kronis, biasanya pada fase akut, dan tumor hati. Untuk sirosis hati, peningkatan aktivitas tranaminase, biasanya, bukanlah karakteristik.

Gamma-glutamyl transpeptidase (GGT, GGTP, -GT) terkandung dalam sitoplasma (isoform berat molekul rendah) dan dikaitkan dengan membran kutub bilier (isoform berat molekul tinggi). Peningkatan aktivitasnya dapat dikaitkan dengan sitolisis, kolestasis, alkohol atau keracunan obat, pertumbuhan tumor, oleh karena itu peningkatan aktivitas GGT tidak spesifik untuk penyakit tertentu, tetapi pada tingkat tertentu universal atau skrining untuk penyakit hati, meskipun melibatkan pencarian tambahan untuk penyebab penyakit.

Laktat dehidrogenase (LDH) meningkat dengan banyak penyakit. Nilai diagnostik dari aktivitas total kecil dan terbatas pada definisi untuk mengecualikan proses tumor dan hemolitik, serta untuk diagnosis diferensial sindrom Gilbert (normal) dan hemolisis kronis (meningkat). Untuk diagnosis penyakit hati penilaian yang lebih signifikan dari isoenzim LDH hati - LDH₅.

Peningkatan aktivitas satu atau semua enzim menunjukkan penyakit hati akut, eksaserbasi penyakit kronis, atau proses tumor, tetapi tidak menunjukkan sifat penyakit dan tidak memungkinkan untuk diagnosis.
2. Sindrom kolestasis (kolestasis) ditandai dengan pelanggaran sekresi empedu. Beberapa penulis mengidentifikasi bentuk kolestasis anicterik yang jarang terjadi yang terkait dengan perubahan rasio normal komponen empedu (perubahan hormon, gangguan sirkulasi enterohepatik kolesterol). Kolestasis intahepatik berhubungan dengan gangguan sekresi empedu oleh hepatosit atau pembentukan empedu di saluran empedu dan kolestasis ekstrahepatik karena obstruksi saluran empedu dengan batu, tumor, atau pemberian obat yang menyebabkan kolestasis dibedakan. Dengan kolestasis, zat yang diekskresikan dalam empedu pada orang sehat masuk dan menumpuk dalam plasma darah, dan aktivitas yang disebut indikator enzim kolestasis meningkat. Bentuk ikterik khas kolestasis ditandai oleh pruritus dan ikterus.

Kolestasis meningkatkan kandungan asam empedu; bilirubin dengan peningkatan terkonjugasi yang dominan, bagian dari empedu (cholebilirubin); kolesterol dan -lipoprotein; aktivitas enzim alkaline phosphatase, GGT, 5-nucleotidase.

Alkaline phosphatase (alkaline phosphatase) menunjukkan aktivitasnya pada pH 9-10, terkandung dalam hati, usus, jaringan tulang, tetapi organ ekskretoris utama adalah hati. Dalam hepatosit, alkali fosfatase dikaitkan dengan membran kutub bilier dan mikrovili epitel saluran empedu. Penyebab hiperfermentemia adalah tertundanya eliminasi enzim dalam empedu dan induksi sintesis enzim, tergantung pada blok sirkulasi enterohepatik. Peningkatan aktivitas pada penyakit hati paling sering menunjukkan kolestasis, di mana aktivitas enzim meningkat 4-10 hari hingga 3 kali atau lebih, serta tumor hati. Dengan meningkatnya aktivitas alkaline phosphatase harus menjadi diagnosis banding dengan penyakit tulang.

5-nukleotidase termasuk dalam kelompok alkali fosfatase, bervariasi secara paralel dengan mereka, tetapi peningkatan aktivitasnya dikaitkan secara eksklusif dengan kolestasis. Namun, kurangnya kit komersial yang tersedia tidak memungkinkan untuk menggunakan indikator ini secara penuh.

GGT Ini juga merupakan enzim yang terikat membran, dan dengan kolestasis naik karena aktivasi sintesis. Studi tentang GGT dengan kolestasis dianggap wajib.

Gangguan ekskresi empedu menyebabkan gangguan emulsifikasi lemak dan penurunan penyerapan zat yang larut dalam lemak di usus, termasuk vitamin K. Mengurangi jumlah vitamin K dalam tubuh menyebabkan penurunan sintesis faktor koagulasi darah yang tergantung vitamin K dan penurunan indeks protrombin. (PTI). Dengan pemberian vitamin K intramuskular dengan kolestasis PI dalam sehari meningkat sebesar 30%.

3. Sindrom hepatodepresif termasuk disfungsi hati, tidak disertai dengan ensefalopati. Sindrom ini terjadi pada banyak penyakit hati, tetapi paling jelas pada proses kronis. Untuk menunjukkan sindrom, tes stres dan penentuan konsentrasi atau aktivitas berbagai komponen serum atau plasma digunakan.

Tes stres sensitif, tetapi jarang digunakan. Ini termasuk:

a) tes pada fungsi ekskresi hati - bromsulfalein, indocyanova, dll;

b) tes untuk fungsi detoksifikasi hati - antipyrine, kafein, Sampel cepat.

Penelitian telah menunjukkan bahwa fungsi sintetis adalah yang paling tidak stabil untuk penyakit hati, dan sintesis zat-zat tersebut, yang terbentuk terutama di hati, menurun pertama-tama. Berikut ini adalah indikator hepatodekresi yang tersedia dan informatif:

1. Albumin hampir sepenuhnya disintesis oleh hati. Penurunan konsentrasi diamati pada setengah dari pasien dengan akut dan 80-90% pasien dengan CAH dan sirosis hati. Hipoalbuminemia berkembang secara bertahap, hasilnya mungkin berupa penurunan tekanan darah dan edema onkotik, serta penurunan pengikatan senyawa hidrofobik dan amfifilik yang bersifat endogen dan eksogen (bilirubin, asam lemak bebas, obat, dll.), Yang dapat menyebabkan fenomena keracunan. Penentuan paralel albumin dan protein total secara informatif. Sebagai aturan, kandungan protein total tetap normal atau meningkat karena imunoglobulin (Ig) dengan latar belakang penurunan konsentrasi albumin. Pengurangan albumin menjadi 30 g / l atau kurang mengindikasikan proses kronis.

2 -1-Antitrypsin - glikoprotein merupakan 80-90% fraksi ₁-globulin, protein fase akut, disintesis di hati, merupakan indikator sensitif peradangan sel parenkim. Signifikansi diagnostik yang luar biasa terkait dengan defisiensi protein bawaan, yang menyebabkan kerusakan parah pada hati dan organ lain pada anak-anak.

3. Cholinesterase (pseudo-cholinesterase, butyrylcholinesterase - HE, BChE) serum, disintesis oleh hati, mengacu pada₂-globulin. Salah satu fungsinya adalah pemisahan relaksan otot yang berasal dari succinyl dicholine (listenon, ditilin). Kurangnya enzim atau penampilan bentuk atipikal mempersulit pemecahan obat, yang mempersulit proses pemulihan dari anestesi. Untuk mencegah komplikasi pasca operasi, dianjurkan untuk menentukan aktivitas enzim dan jumlah yang dibukain, yaitu. tingkat penghambatan enzim dibucaine. Dalam proses kronis, terutama sirosis hati, aktivitas enzim menurun, dan tingkat reduksi memiliki nilai prognostik. Alasan lain untuk penurunan aktivitas adalah keracunan organofosfat.

4. Fibrinogen, Faktor koagulasi I, protein fase akut, mengacu pada ₂-globulin. Tingkat fibrinogen menurun secara alami dengan penyakit hati kronis dan akut yang parah.

5. PTI berkurang karena gangguan sintesis faktor koagulasi yang tergantung vitamin K (II, VII, IX, X). Tidak seperti kolestasis, tingkat IPT tidak dinormalisasi dengan pemberian vitamin K intramuskular. IPT adalah penanda keparahan disfungsi hati akut.

6. Kolesterol penurunan darah pada pasien dengan hepatitis kronis dan sirosis hati, lebih sering dengan varian subakut saja. Di hati berlemak, kadar kolesterol bisa meningkat.

Untuk penyakit hati kronis pada tahap kompensasi, peningkatan aktivitas enzim tidak seperti biasanya. Namun, peningkatan moderat (dengan faktor 1,5-3) dalam aktivitas transaminase dengan tingkat AST yang lebih tinggi menunjukkan kerusakan pada struktur subseluler, khususnya, MX.

4. Sindrom inflamasi mesenkim disebabkan oleh kerusakan mesenkim dan stroma hati, pada dasarnya merupakan respons imun terhadap stimulasi antigenik yang berasal dari usus. Sindrom ini menyertai penyakit hati akut dan kronis. Penanda sindrom adalah -globulin, imunoglobulin, uji timol, antibodi terhadap elemen seluler, dll.

Definisi -globulin mengacu pada tes wajib untuk hati. Munculnya glob-globulin, yang pada dasarnya adalah imunoglobulin, adalah karakteristik dari sebagian besar penyakit hati, tetapi paling jelas pada CAG dan sirosis hati. Baru-baru ini telah ditunjukkan bahwa β-globulin dapat diproduksi oleh sel Kupffer dan sel plasma infiltrat hati inflamasi. Dengan sirosis hati pada latar belakang konsentrasi albumin rendah, karena pelanggaran fungsi sintetis hati, peningkatan signifikan α-globulin diamati, sedangkan konsentrasi total protein dapat tetap normal atau meningkat.

Immunoglobulin (Ig) adalah protein yang termasuk dalam fraksi glob-globulin dan memiliki sifat-sifat antibodi. Ada 5 kelas utama Ig: IgA, IgM, IgG, IgD, IgE, tetapi tiga yang pertama digunakan untuk diagnosis. Pada penyakit hati kronis, kandungan semua kelas Ig meningkat, tetapi pertumbuhan IgM paling jelas. Dengan kerusakan hati alkoholik, peningkatan IgA diamati.

Tes timol - metode penelitian non-spesifik, tetapi terjangkau, yang hasilnya tergantung pada kandungan IgM, IgG dan lipoprotein dalam serum. Tes ini positif pada 70-80% pasien dengan hepatitis virus akut dalam 5 hari pertama periode icteric, pada 70-80% pasien dengan CAH, dan pada 60% dengan sirosis hati. Sampel normal dalam penyakit kuning obstruktif pada 95% pasien.

Antibodi terhadap antigen jaringan dan seluler (nuklir, otot polos, mitokondria) memungkinkan untuk mengidentifikasi komponen autoimun pada penyakit hati.

Metode penelitian tambahan termasuk definisi haptoglobin, orozomukoida, ₂-macroglobulin, ₂-microglobulin, hydroxyproline, asam uronat.
Tabel 1.

Diagnosis biokimia penyakit

Diagnostik biokimia Diagnostik biokimia (kimia klinis (biokimia), patokimia) - arah diagnostik laboratorium klinis, yang tujuannya adalah untuk memantau kondisi pasien dan mendiagnosis penyakit dengan mengidentifikasi komponen kimia dalam biomaterial (darah, urin, dalam beberapa kasus tinja, cairan pleura atau cairan serebrospinal).

Plasma darah adalah cairan organisme yang memiliki komposisi kimia yang kompleks, termasuk sejumlah besar ion anorganik, enzim, hormon, protein, lipid dan karbohidrat, serta gas terlarut - karbon dioksida dan oksigen. Konsentrasi semua komponen darah pada orang yang sehat berada dalam batas-batas tertentu, yang mencerminkan keadaan fungsional normal dari organisme secara keseluruhan dan masing-masing selnya secara terpisah. Dalam kasus berbagai penyakit, ada pelanggaran fungsi organ dan sistem, yang menyebabkan ketidakseimbangan dan konsentrasi satu atau lebih komponen darah. Analisis kimia darah dalam proses diagnosis didasarkan pada prinsip ini. Daftar kondisi patologis di mana analisis biokimia darah dan urin diperlukan cukup luas dan mencakup penyakit kardiovaskular, endokrin, pernapasan, ekskresi, dan sistem lainnya. Penyakit akibat malnutrisi juga didiagnosis menggunakan tes darah biokimia. Defisiensi makanan dapat dideteksi menggunakan metode diagnostik laboratorium.

Zat khusus juga dapat dilepaskan ke aliran darah oleh beberapa jenis sel tumor. Peran laboratorium biokimia dalam memantau dan mendiagnosis kanker terbatas pada pengukuran kadar "penanda tumor" dalam darah.

Keamanan dan efektivitas terapi obat tergantung pada pengukuran konsentrasi zat obat dalam darah. Dan ini hanya satu aspek dari peran besar diagnostik biokimia dalam memantau terapi pasien.

Saat ini, sebagian besar tes darah dan urin dilakukan dengan menggunakan sistem diagnostik otomatis berteknologi tinggi modern, dengan analisis biokimia yang memungkinkan Anda melakukan hingga 1000 tes dalam 1 jam, hingga 20 atau lebih pada setiap sampel. Dan hasil diagnosa dari sebagian besar tes didapat dalam 12-24 jam. Sebagian besar laboratorium melakukan daftar tes khusus sepanjang waktu, karena dengan diagnosa mendesak, hasil tes harus siap dalam waktu 1 jam.

TAT (atau kecepatan diagnostik laboratorium) adalah waktu sejak pengujian ditetapkan hingga saat hasil pengujian diterima atau dari saat material dibawa ke waktu hasil pengujian diterima. TAT harus sesuai dengan kecepatan perkembangan proses patologis, serta kemungkinan koreksi farmakologis atau lainnya.

Beberapa pasien dari departemen, unit perawatan intensif dan unit perawatan intensif sering membutuhkan pemantauan konstan terhadap parameter darah tertentu. Dalam kondisi ini, daftar tes tertentu dapat dilakukan oleh perawat departemen ini menggunakan peralatan yang diperlukan yang terletak di departemen.

BAB 4 DIAGNOSTIK BIOKIMIA PROSES-PROSES PATOLOGI DAN PENYAKIT HEREDITARY

4.1. PATOLOGI KARDIOVASKULER

Di bidang patologi kardiovaskular, biokimia klinis telah mencapai keberhasilan terbesar dalam diagnosis infark miokard. Metode enzimologi klinis dan imunokimia memungkinkan untuk mendiagnosis infark miokard pada jam-jam pertama kejadiannya, untuk mengidentifikasi kondisi klinis angina yang tidak stabil, untuk membuat diagnosis diferensial dari angina berat (iskemia) dan kematian miosit (anoksia), untuk mengevaluasi efektivitas terapi trombolitik dan fenomena reperfusi.

Sesuai dengan rekomendasi WHO, diagnosis infark miokard didasarkan pada gambaran klinis khas dari serangan nyeri di dada; Perubahan EKG; peningkatan aktivitas darah dari enzim kardiospecific (marker).

Pada saat yang sama, dengan infark miokard berulang, kardiosklerosis dan fibrilasi atrium, serta dengan adanya alat pacu jantung (pacemaker) pada pasien, jauh lebih sulit untuk mendiagnosis infark miokard menurut data EKG. Selain itu, lebih dari 25% pasien yang infark miokardnya dikonfirmasi saat otopsi tidak mengalami perubahan EKG. Menurut sebuah studi prospektif yang dilakukan di Amerika Serikat, diagnosis infark miokard tanpa studi penanda kardiospesifik kematian miosit hanya dapat dilakukan pada 25% kasus.

Di antara pasien yang dikirim ke unit perawatan intensif dengan nyeri jantung, hanya 10-15% yang mengalami infark miokard. Kebutuhan untuk mendiagnosis infark miokard pada tahap awal ditentukan oleh fakta bahwa terapi trombolitik dalam 2-6 jam pertama mengurangi angka kematian dini rata-rata 30%, dan terapi dimulai dalam 7-12 jam - hanya sebesar 13%. Terapi trombolitik setelah 13-24 jam tidak mengurangi angka kematian.

Diagnosis dini infark miokard memungkinkan Anda untuk menerapkan dan angioplasti transluminal, dan efektivitas pengobatan konservatif lebih tinggi, jika dimulai sesegera mungkin.

Juga diperlukan untuk melakukan diagnosis diferensial infark miokard dengan angina tidak stabil, ketika pengobatan dini dapat mencegah infark miokard.

Dalam beberapa tahun terakhir, gudang penanda biokimiawi kematian miosit telah dilengkapi dengan tes baru yang sangat spesifik yang memungkinkan Anda untuk mendiagnosis infark miokard pada jam-jam pertama kejadiannya. Ini adalah tes yang dapat diterapkan pada tahap pertama perawatan medis, serta penentuan isoenzim kardiospecific dan penanda protein untuk kematian miosit yang digunakan dalam unit perawatan intensif lembaga medis. Pada saat yang sama, keberhasilan teknologi industri dan pelepasan sistem diagnostik berdasarkan pada prinsip "kimia kering", memungkinkan untuk menentukan penanda spesifik kematian miosit pada tahap pertama perawatan medis. Namun, bahkan di bawah kondisi ini, kesalahan diagnostik dimungkinkan jika patofisiologi infark miokard dan mekanisme penerimaan ke darah penanda protein spesifik organ dan nonspesifik dari kematian miosit tidak jelas dipahami.

Lokalisasi dalam sel memiliki dampak yang signifikan terhadap laju pelepasan penanda dari miosit yang rusak. Enzim sitosol dilepaskan lebih cepat daripada yang terstruktur pada membran intraseluler. Berbeda dengan penanda sitosolik, pelepasan alat kontraktil intraseluler diperlukan untuk mencapai ruang interstitial protein terkait struktur, yang memperlambat proses munculnya penanda di darah; yang terakhir dilepaskan enzim mitokondria.

Dalam studi penanda jantung infark miokard, perlu untuk memperhitungkan sejumlah ketentuan, yang disebut sebagai prinsip-prinsip diagnosis infark miokard. Ini termasuk: 1) interval waktu; 2) studi penanda kerusakan miokard dalam dinamika; 3) spesifisitas organ diagnosis laboratorium infark miokard; 4) sifat kompleks diagnosis; 5) konsep "zona abu-abu".

Tanda praktis yang signifikan dari kematian miosit adalah konsentrasi katalitik dalam darah KK, LDH, AST, glikogen fosforilase (GF), peningkatan kadar darah mioglobin, rantai miosin, troponin Ti I. Untuk kerusakan hanya kardiomiosit (tetapi bukan otot miosit otot) yang spesifik konsentrasi darah isoenzim KK-MB dan LDH₁, penentuan imunokimia CK-MB dan GF-BB, serta rasio isoform dari isoenzim dan troponin CK-MB.

Dalam diagnosis infark miokard, penting untuk mempertimbangkan waktu yang berlalu sejak timbulnya angina. Ini disebabkan oleh fakta bahwa periode yang agak lama berlalu dari saat kematian miosit hingga munculnya penanda dalam darah. Aliran keluar dari sel-sel molekul protein besar (CC dan LDH) hanya dapat terjadi jika integritas membran plasma miosit terganggu akibat kematiannya selama anoksia. Molekul yang lebih kecil dari penanda protein (mioglobin, troponin) dapat kadaluwarsa dalam jumlah kecil dari sel dan dalam kondisi hipoksia yang berkepanjangan dengan perubahan nyata pada membran miosit, sebelum kerusakan sel. Dalam 4 jam pertama setelah oklusi arteri koroner di zona iskemia maksimum, sekitar 60% dari miosit nekrotikan; nekrosis dari 40% sisanya terjadi dalam 20 jam berikutnya.

Melampaui membran miosit, molekul protein memasuki cairan ekstraseluler dan mengalir dari jantung hanya melalui saluran limfatik. Ini menentukan periode waktu yang agak lama (3-6 jam) dari saat kematian miosit hingga munculnya penanda kardiospesifik dalam darah. Pertama-tama, kandungan mioglobin, GF-BB dan troponin meningkat dalam darah, kemudian - KK dan isoenzim kardiospesifik KK-MB, AST; kemudian secara signifikan meningkatkan aktivitas LDH dan isoenzim LDH spesifik jantung₁ (Gbr. 4.1). Sensitivitas klinis dari penanda kardiospesifik sangat tergantung pada waktu yang telah berlalu sejak kematian miosit. Jadi, untuk KK-MB, ketika mendeteksi darah dalam 3-4 jam pertama setelah serangan angina, sensitivitas klinis (akurasi diagnostik) hanya 25-45% dan meningkat menjadi 98% dalam kisaran 8-32 jam.

Fig. 4.1. Dinamika aktivitas enzim dalam infark miokard. 1 - MW-2 / MW-1; 2 - MM-3 / MM-1; 3 - KK-MB; 4 - total KK; 5 - LDH₁/ LDG₂

CK memberikan hasil negatif palsu pada 32% kasus, AST - 49%, mioglobin - 15%. Aktivitas LDH adalah penanda kematian miosit yang dapat diandalkan setelah 12 jam sejak serangan angina, tetapi tetap meningkat selama 10-12 hari. Data tentang aktivitas penanda kardiospesifik dalam hal kurang dari 4-6 jam setelah serangan angina pektoris dapat menyebabkan kesalahan diagnostik, ketika bahkan dengan penanda infark miokard yang luas dari kematian miosit tidak begitu informatif. Selain itu, tingkat peningkatan isi penanda jantung dalam darah sangat tergantung pada durasi iskemia dan waktu rekanalisasi arteri koroner trombosis dan reperfusi miokard setelah serangan jantung.

Ciri kedua dari pelepasan penanda kematian kardiomiosit ke dalam darah adalah dinamika karakteristik peningkatan dan penurunan konsentrasi mereka (konsentrasi katalitik). Ini ditentukan oleh kontraksi konstan miokardium, yang pertama-tama mengarah pada eliminasi cepat protein dari area nekrotik miokardium, dan kemudian ke pencucian lengkap protein marker ke dalam aliran darah. Hanya pada infark miokard, kadar penanda kematian kardiomiosit dalam darah meningkat dalam kisaran 8-24 jam.Dalam kasus infark miokard tanpa komplikasi, terdapat penghilangan serupa penanda protein dari tempat tidur vaskular. Pada saat yang sama, isi dari masing-masing penanda “menulis” kurva dinamis dengan parameter waktu yang berbeda. Untuk sebagian besar penanda, area kurva memberikan gambaran tentang besarnya infark miokard, yang mencerminkan jumlah jaringan miokard nekrotik. Aktivitas dalam darah CC dan CC-MB meningkat sudah dengan kematian 1 g jaringan miokard.

Sebuah studi tunggal AST, KK atau LDH memiliki spesifisitas klinis yang relatif rendah - 66%, meningkatkan aktivitas enzim atau kandungan penanda protein dalam 3-4 jam meningkatkan spesifisitas organ diagnosis hingga 86%, pengukuran ketiga memungkinkan Anda untuk mendiagnosis infark miokard menggunakan bahkan tes kecil seperti definisi AST. Studi dinamis dari penanda kematian miosit memungkinkan untuk diagnosis diferensial antara infark miokard dan hiperfermentemia dengan lesi masif otot lurik. Dalam periode 8-24 jam setelah serangan stenocardia, aktivitas enzim sangat menunjukkan bahwa jika tidak ada peningkatan dinamis dalam aktivitas mereka dalam darah, maka tidak ada infark miokard.

Penanda kerusakan kardiomiosit yang benar-benar spesifik tidak ditemukan. Spesifisitas organ dalam diagnosis dengan bantuan isoenzim QA hanya didasarkan pada perbedaan rasio persentase isoenzim pada organ dan jaringan individu, dan akibatnya, dalam serum darah ketika mereka rusak.

Nilai QC-MB. Isoenzim KK-MB khusus untuk miokardium bukan karena tidak ada isoenzim seperti itu di jaringan lain, tetapi karena aktivitasnya dalam kardiomiosit adalah 15-42% dari total aktivitas QC, sedangkan kandungannya dalam jaringan otot rangka tidak melebihi 4%, dan hanya berwarna merah, serat otot berkontraksi perlahan. Dalam kondisi ini, dengan kekalahan miokardium dan otot rangka, aktivitas CC dapat ditingkatkan pada tingkat yang sama, tetapi dalam persentase, aktivitas CC-MB akan berbeda secara signifikan. Dalam infark miokard, kandungan CK-MB melebihi 6% dari total aktivitas CK atau 12 IU / l pada suhu 30 ° C.

Baik dalam patologi otot rangka dan kematian kardiomiosit dalam darah, aktivitas KK-MB meningkat, tetapi dalam kasus pertama aktivitasnya tidak akan melebihi 6% dari aktivitas KK, dan dalam kasus kedua akan meningkat menjadi 12-20%. Dianjurkan untuk mengekspresikan aktivitas QC-MB secara bersamaan dalam unit 1 liter (IU / l) dan sebagai persentase dari aktivitas QC. Penentuan aktivitas KK-MB tetap menjadi tes paling populer dalam diagnosis infark miokard. Pada infark miokard pada pasien usia lanjut, aktivitas QC hanya dapat ditingkatkan sedikit, tetapi dengan peningkatan signifikan pada aktivitas QC-MB. Pada pasien tersebut, secara diagnostik penting untuk menyelidiki aktivitas CK-MB, bahkan dengan peningkatan aktivitas CK yang tidak begitu signifikan.

Selama operasi pada jantung (cacat jantung, operasi bypass arteri koroner), aktivitas QC-MB digunakan untuk mendiagnosis infark miokard pasca operasi. Segera setelah operasi, karena hipoksia dan kerusakan miokard, aktivitas KK-MB dalam darah meningkat dan kembali normal dalam 10-12 jam. Dengan perkembangan infark miokard, aktivitas KK-MB meningkat lebih signifikan dan memiliki karakteristik dinamika infark miokard.

Nilai LDH. Aktivitas LDH₁ karakteristik miokardium sebagai jaringan dengan jenis pertukaran anaerob. Dalam kondisi hipertrofi miokard dan hipoksia kronis, sintesis LDH₁ dalam kardiomiosit mulai meningkat. Dalam infark miokard, peningkatan konsentrasi katalitik LDH dalam darah terjadi karena peningkatan

isi isoenzim LDH₁ dan LDH₂ pada rasio LDH₁/ LDG₂ lebih dari 1. LDH - enzim sitosolik; Peningkatan signifikan dalam aktivitas LDH dalam darah selama infark miokard terjadi lebih lambat dari QC dan AST, selama 1 hari bidang serangan angina; aktivitas LDH tinggi₁ bertahan selama 12-14 hari. Ini adalah penurunan aktivitas LDH dalam darah menjadi normal digunakan sebagai tes, yang menunjukkan selesainya periode resorpsi jaringan miokard nekrotikans. Jika aktivitas LDH₁, ditentukan dengan metode langsung, dengan penghambatan subunit oleh antibodi M melebihi 100 IU / l, ini merupakan tanda yang dapat diandalkan infark miokard.

Berbeda dengan subunit M dan isoenzim LDH₃ (MMNN) LDH₄ (HMMM) dan LDH₅ (MMMM) subunit isoenzim H dan LDH₁ (IUUH) sedikit banyak LDH₂ (НННМ), dapat menggunakan tidak hanya laktat dan piruvat, tetapi α-hydroxybutyrate sebagai substrat. Ini adalah dasar dari proposal untuk mengevaluasi aktivitas LDH₁ dalam darah, menggunakan α-hydroxybutyrate sebagai substrat; sedangkan isozim LDH₁ disebut sebagai α-hydroxybutyrate dehydrogenase (α-HBDG). Pada infark miokard, sebuah studi aktivitas total LDH dan α-HBDG memberikan hasil yang serupa. Jika aktivitas LDH dalam darah meningkat sebagai hasil dari proses patologis lain, aktivitas LDH akan secara signifikan lebih tinggi daripada aktivitas LDH₁ dan α-HBDG tanpa adanya karakteristik dinamika infark miokard.

Dalam infark miokard, tidak ada korelasi yang signifikan antara aktivitas KK-MB dan LDH.₁ dalam semua hal infark, yang terjadi sebagai akibat dari perbedaan yang signifikan dalam dinamika dan waktu peningkatan aktivitas isoenzim ini dalam darah.

Molekul enzim yang telah memasuki darah setelah kematian kardiomiosit adalah komponen patologis plasma darah dan karenanya harus dihilangkan. Bergantung pada ukuran molekul penanda, beberapa protein, seperti mioglobin, diekskresikan ke dalam urin atau sel fagosit dari sistem makrofag monosit. Namun, sebelum molekul CK-MB dan CK-MM difagositosis oleh makrofag, mereka menjalani aksi sekuensial dari protease dalam darah, menghasilkan pembentukan isoenzim CK-MB dan CK-MM.

Dalam miosit, isoenzim KK-MM diwakili oleh bentuk tunggal MM-3. Dalam darah, karboksipeptidase secara berurutan membelah residu asam amino akhir lisin dari masing-masing dua monomer, berturut-turut membentuk isoform MM-2 dan MM-1. Penentuan isoform KK-MM dan KK-MB dengan metode EF dan perhitungan rasio mereka

biarkan hingga 1 jam untuk menentukan waktu kematian kardiomiosit. Rasio isoform MM dan MB berubah sebelum aktivitas KK-MB meningkat.

Enzymodiagnosis infark miokard di laboratorium diagnostik klinis sangat kompleks. Pertama menentukan aktivitas AST, KK dan LDH, kemudian selidiki aktivitas KK-MB dan LDH₁. Pendekatan terintegrasi untuk diagnosa enzim disebabkan, pertama, oleh fakta bahwa ketika mempelajari aktivitas enzim tunggal, kesalahan dapat dibuat; kedua, masing-masing enzim ini berbeda dalam signifikansi diagnostik dan dinamika (waktu penampilan dalam darah dan tingkat eliminasi dari tempat tidur vaskular). Selain ketidakakuratan yang dapat dilakukan pada tahap praanalitik (pengambilan sampel darah untuk analisis) dan analitik, ada alasan obyektif yang mempengaruhi hasil penentuan aktivitas enzim. Kesulitan muncul ketika infark miokard berkembang dengan latar belakang penyakit somatik yang parah, dengan infark miokard diperumit oleh syok kardiogenik, dengan septikemia.

Meskipun spesifisitas klinis dari aktivitas QC untuk infark miokard (98%), dalam beberapa kasus, peningkatan aktivitas QC dan QC-MB tidak mungkin untuk mendeteksi bahkan dalam kondisi verifikasi diagnosis infark miokard menurut data EKG. Ini terjadi pada kasus di mana infark berkembang dengan latar belakang gagal ginjal dan akumulasi racun uremik (peptida molekuler sedang), pada pasien dengan sirosis hati dan aktivitas detoksifikasi defisiensi hepatosit, dengan septikemia dan keracunan endogen, dengan asidosis metabolik (atau pernapasan) yang nyata. Dalam kondisi ini, sejumlah besar inhibitor non-spesifik terakumulasi dalam darah sehingga aktivitas QC dan QC-MB praktis tidak dapat ditentukan. Dalam kasus seperti itu, adalah mungkin untuk menentukan aktivitas QC hanya setelah prosedur pengenceran serum tidak populer dalam biokimia klinis, ketika penurunan konsentrasi inhibitor memungkinkan aktivitas enzim muncul.

Kehadiran inhibitor KK dan KK-MB dalam darah mendorong pengembangan metode imunokimia untuk menentukan dalam darah bukan aktivitas katalitik, tetapi konten KK-MB dengan berat molekul bentuk ini. Ini secara signifikan meningkatkan sensitivitas metode dan reproduktifitas hasil. Meskipun dengan infark miokard tanpa komplikasi, aktivitas KK-MB dan kandungan protein KK-MB berkorelasi dengan baik,

adalah mungkin untuk menentukan kandungan QC-MB dalam darah beberapa jam lebih awal dari enzim aktif. Peningkatan signifikan dalam tingkat darah protein CK-MB tercatat pada setengah dari pasien setelah 3 jam, dan 6 jam setelah serangan angina pektoris, tingkat protein yang tinggi dicatat pada semua pasien dengan gambaran klinis infark miokard. Sudah 90 menit setelah trombolisis, kadar protein KK-MB dalam darah meningkat beberapa kali. Pada pasien dengan angina tidak stabil, peningkatan kandungan protein CC-MB tercatat lebih sering daripada peningkatan aktivitas isoenzim. Pada saat yang sama, terlepas dari produksi kit diagnostik oleh perusahaan yang berbeda, pertanyaan tentang standarisasi metode untuk menentukan jumlah QC-VM belum akhirnya diselesaikan.

Nilai glikogen fosforilase. Di antara penanda enzim dan isozim dalam diagnosis infark miokard, ahli biokimia klinis menentukan aktivitas GF dan isoenzimnya GF-BB. GF adalah enzim sitosolik yang mengkatalisis penghilangan glukosa dari glikogen dalam sel.

Dalam jaringan manusia, ada tiga isoenzim GF: GF-LL di hati, GF-MM dalam miosit dan GF-BB di jaringan otak. Isoenzim GF-BB dan GF-MM hadir dalam miokardium manusia, hanya GF-MM yang terdapat pada miosit otot rangka. GF-BB adalah tes paling sensitif untuk diagnosis infark miokard dalam 3-4 jam pertama setelah serangan angina. Menurut sensitivitas diagnostik pada jam-jam pertama, penentuan aktivitas GF hanya dapat dibandingkan dengan penentuan massa KK-MB dalam darah. Pada sebagian besar pasien, tingkat GF-BB meningkat secara signifikan setelah 4 jam setelah serangan angina dan dengan infark miokard tanpa komplikasi kembali normal dalam 48 jam.

Nilai mioglobin. Di antara penanda protein infark miokard, definisi yang paling banyak digunakan dalam darah adalah kandungan mioglobin (MG). MG adalah kromoprotein, yang dalam sitosol semua sel otot mengangkut oksigen terutama ke mitokondria. Massa molekuler MG hanya 18 kD; sifatnya serupa pada miosit otot rangka dan kardiomiosit. MG secara konstan hadir dalam plasma darah dengan konsentrasi di bawah 80 ng / ml. Dengan infark miokard, kadar MG dalam darah naik 10-20 kali.

• Peningkatan MG dalam darah - tes paling awal untuk diagnosis infark miokard; peningkatan kadar MG dalam darah dapat ditentukan setelah 3-4 jam setelah serangan angina. Ini adalah nilai diagnostik pertama MG.

• Ciri kedua MG dalam diagnosis infark miokard adalah bahwa molekul sekecil itu dapat dengan bebas melewati penghalang filtrasi tubuh ginjal dan dengan cepat berakhir di urin. Ini menentukan sifat perubahan kandungan MG dalam darah: ia dengan cepat naik dan turun dengan cepat. Hanya ketika menentukan MG, adalah mungkin untuk mendiagnosis infark miokard berulang (Gambar 4.2), yang berkembang beberapa jam setelah episode pertama kematian kardiomiosit. Selain itu, dalam sejumlah pengamatan klinis, fluktuasi signifikan dalam tingkat MG dalam darah pada hari pertama infark miokard diamati, ketika peningkatan yang ditandai dalam beberapa jam memberikan jalan bagi penurunan yang sama-sama diucapkan. Β Dalam beberapa situasi, level MG dalam darah tetap untuk waktu yang lama terus-menerus tinggi. Ini diamati pada syok kardiogenik, ketika penurunan fungsi kontraktil menyebabkan hipotensi, penurunan tekanan hidrostatik di atas membran ginjal dan penghentiannya.

Fig. 4.2. Dinamika konsentrasi mioglobin dalam darah setelah serangan angina pektoris berulang

filtrasi glomerulus, ketika MG tidak dapat disaring ke dalam urin. Pada saat yang sama, ada korelasi positif antara kandungan MG dalam darah berkorelasi positif dengan peningkatan kadar kreatinin.

Unit kontraktil struktural utama miosit adalah sarkomer, yang dibentuk oleh serat tebal dan tipis yang tersusun rapi. Serat tipis mengandung aktin dan kompleks troponin-tropomiosin.

Nilai troponin. Kompleks pengaturan troponin pada otot lurik terdiri dari tiga polipeptida; Dalam diagnosis infark miokard, kandungan hanya troponin T (Tn T) dan troponin I (Tn I) ditentukan dalam darah. Setiap protein memiliki tiga isoform, yang sintesisnya dikodekan oleh tiga gen berbeda. Isoform miokard dari Tn T dan Tn I (jantung Tn T dan jantung Tn I) digunakan sebagai penanda spesifik kematian kardiomiosit.

Penentuan konten Tn T memungkinkan diagnosis infark pada periode awal dan akhir. Kandungan Tn T dalam darah naik setelah beberapa jam setelah serangan angina. Pada tahap awal infark miokard, sensitivitas klinis untuk menentukan konten mioglobin dan KK-MB lebih tinggi dari Tn T, tetapi sejak hari ketiga tingkat Tn mencapai dataran tinggi, yang bertahan dengan penurunan bertahap selama 5-6 hari. Tingkat Tn ternyata tinggi pada periode infark miokard tanpa komplikasi, ketika tingkat aktivitas mioglobin dan KK-MB telah kembali normal, dan hanya aktivitas LDH tinggi yang tetap dalam darah.₁. Dalam beberapa kasus, ketika menentukan Tn T, diagnosis infark miokard dapat dibuat di kemudian hari - 8-10 hari setelah nyeri angina. Sangat penting untuk menyelidiki TI pada pasien yang telah dirawat di rumah sakit 2-3 hari setelah serangan angina, ketika indikator KK dan KK-MB mungkin sudah kembali ke tingkat normal semula. Selain itu, dibandingkan dengan KK dan KK-MB, kandungan Tn T dalam darah meningkat ke tingkat yang lebih besar, yang mencirikan sensitivitas diagnostik yang lebih tinggi dari penentuan kadar Tn T darah.

Sebuah studi perbandingan Tn T dan Tn I mengungkapkan sensitivitas diagnostik yang lebih tinggi dari Tn I. Dengan demikian, tingkat Tn I dalam darah selama infark miokard bisa hampir 100 kali lebih tinggi daripada batas atas normal. Dengan infark miokard kecil, tingkat Tn I dalam darah naik ke tingkat yang lebih besar daripada aktivitas CC,

Tabel 4.1. Karakteristik komparatif dari penanda serum jantung

Persentase atau rasio QC-MB / total. QC 6 Waktu dari awal serangan menyakitkan tergantung pada metodenya

KK-MB dan LDG₁. Penentuan kedua bentuk Tn T dan Tn I lebih disukai dalam diagnosis infark miokard, yang berkembang pada periode pasca operasi dan setelah tindakan resusitasi aktif.

Tidak ada penanda ideal status kardiomiosit (Tabel 4.1). Dalam diagnosis infark miokard, ahli biokimia klinis cenderung menggunakan isoenzim paling spesifik organ dan mengidentifikasi penanda protein yang hanya mengandung sel miokard. Namun, untuk diagnosis infark miokard di laboratorium terus menentukan dan MG. Namun, dengan infark miokard yang tidak rumit, dinamika MG nonspesifik dalam darah secara praktis mengulangi CC-MB kardiospesifik, menjadi 4-6 jam di depan.Pada saat yang sama, upaya untuk menentukan konten MG dalam urin untuk diagnosis infark miokard tidak berhasil.

4.2. PENYAKIT HATI

Meskipun banyak proses biokimia yang terjadi dalam sel hati, tidak semuanya memiliki nilai diagnostik. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan kemampuan metodologis laboratorium, rendahnya tingkat pengetahuan tentang patofisiologi hati, serta perubahan searah dalam sejumlah tes biokimia.

Nilai dominan dalam diagnosis laboratorium penyakit hati adalah penentuan aktivitas enzim. Enzim yang disintesis oleh hepatosit dan sel epitel saluran empedu dapat dibagi menjadi indikator, sekretori dan ekskresi. Enzim sekresi termasuk kolesterase, aktivitasnya dalam darah pada penyakit hati berkurang karena pelanggaran sintesisnya. Dengan enzim ekskretoris termasuk alkaline phosphatase, GGT dan PAWS. Kelompok terbesar enzim yang penting secara diagnostik adalah enzim indikator, termasuk ALT, AST, LDH, dan GLDH. Di tab. 4.2 menunjukkan enzim yang ditunjukkan dan distribusi intraselulernya.

Meluas dalam diagnosis diferensial penyakit hati telah menerima metode membandingkan tingkat peningkatan aktivitas enzim dengan lokalisasi yang berbeda di hepatosit dan mencerminkan sisi yang berbeda dari aktivitas fungsional lesi sel. Rasio enzim yang paling banyak digunakan disajikan dalam tabel. 4.3.

Tabel 4.2. Enzim hati

Tabel 4.3. Rasio enzim hati

Untuk penyakit hati, gunakan koefisien De Ritis (rasio aktivitas AST / ALT). Rasio AST / ALT lebih dari 2 adalah tipikal untuk lesi yang diinduksi alkohol, dan kurang dari 1 untuk hepatitis virus dan sindrom kolestatik. Dalam sebagian besar kasus hepatitis virus, rasio AST / ALT tetap di bawah 1. Dengan virus hepatitis, aktivitas ALT meningkat sepuluh kali lipat. Pada hepatitis alkoholik akut, aktivitas AST lebih tinggi dari ALT, sedangkan aktivitas kedua enzim tidak melebihi 500-600 IU / L. Pasien dengan hepatitis toksik, mononukleosis menular, kolestasis intrahepatik, sirosis, metastasis hati, infark miokard aktivitas AST lebih tinggi daripada aktivitas ALT. Aktivitas ALT dan AST meningkat ketika mengonsumsi eritromisin, asam para-aminosalisilat, ketoasidosis diabetikum, psoriasis, juga digunakan untuk diagnosis dini hepatitis anikterik.

Dalam diagnosis diferensial patologi hati, penting untuk menyelidiki rasio aktivitas isoenzim LDH. Peningkatan aktivitas relatif isoenzim LDH₅ karakteristik lesi hepatosit. Hyperfermentemia LDH diamati pada berbagai tingkat virus akut, obat, dan hepatitis hipoksia, gagal jantung, sirosis hati, dan kolestasis ekstrahepatik, serta penurunan resistensi osmotik eritrosit dan hemolisis. Peningkatan jangka panjang dalam aktivitas isoenzim LDH₅ dan LDH₄ menunjukkan adanya metastasis hati.

Saat ini, dalam diagnosis penyakit hati, stabilitas sistem koloid masih dinilai oleh tes timol dan sublimat. Hasil patologis mencerminkan periode awal hepatitis akut, kerusakan hati toksik, eksaserbasi hepatitis kronis. Protein serum ESP darah juga menyediakan data yang tidak spesifik, tetapi memungkinkan seseorang untuk menilai sifat proses patologis. Persentase albumin, protein fase akut dan γ-globulin membantu dalam diagnosis patologi hati: albumin rendah dan kadar tinggi γ-globulin adalah karakteristik dari sirosis hati. Peningkatan kadar glob-globulin dalam darah juga ditemukan dalam infiltrasi lemak pada hati, radang saluran empedu, dan keganasan.

Kandungan albumin dalam serum memiliki nilai diagnostik dalam bentuk hepatitis akut dan kronis. Dalam semua kasus hepatitis akut, tingkat albumin dalam darah tetap normal.

Hepatitis kronis disertai dengan hipoalbuminemia dan hipergamaglobulinemia.

Hati adalah penghubung sentral dalam regulasi pembekuan darah. Hepatosit mensintesis fibrinogen, banyak aktivator dan inhibitor dari kaskade reaksi enzimatik. Hepatitis akut dan kronis mengganggu regulasi ini. Tes diagnostik untuk penyakit hati meliputi pemanjangan waktu protrombin, akumulasi dalam darah dari produk-produk penghancuran fibrinogen. Kerusakan hati akut disertai dengan peningkatan perdarahan dalam kondisi hipofibrinogenemia.

Fungsi hati yang terganggu disertai dengan perubahan metabolisme LP. Hipertrigliseridemia adalah karakteristik dari berbagai bentuk patologi hati. Hiperkolesterolemia sering terjadi ketika saluran empedu tersumbat dan penyakit kuning obstruktif. Pada hepatitis kronis, kolesterol bebas terakumulasi dalam darah sebagai akibat dari penurunan esterifikasi dalam aliran darah. Dalam kondisi kolestasis yang diucapkan, pembentukan makroskopik kolestatik membentuk LP - LP-X, yang membentuk kompleks LP dengan fragmen membran plasma, diamati.

Dalam kebanyakan kasus penyakit hati, faktor etiologi tetap berada di luar ruang lingkup diagnosis dan ahli biokimia klinis membentuk diagnosis berdasarkan prinsip-prinsip diagnosis sindrom.

Proses patologis utama yang membentuk diagnosis laboratorium penyakit adalah sindrom berikut:

• kolestasis intrahepatik dan ekstrahepatik;

• lesi beracun hepatosit;

• ketidakcukupan proses sintetik dalam hepatosit;

• memperlambat inaktivasi senyawa beracun;

Sindrom sitolisis. Dasar patofisiologis sindrom sitolisis adalah pelanggaran integritas membran plasma hepatosit dan organelnya dengan perkembangan hiperfermentemia. Hiperfermentemia berat ketika enzim sitosol memasuki aliran darah adalah karakteristik hepatitis menular, kerusakan hati obat dan toksik, keracunan, sirosis dekompensasi, dan radang perifokal parenkim pada kolangitis. Pada enzymodiagnosis sindrom cytolysis mendominasi definisi

Kegiatan ALT, AST, dan LDH. Biasanya, aktivitas ALT dan AST dalam darah tidak melebihi 24 IU / l; dalam 100 IU / L, hiperfermentemia dianggap sebagai "zona abu-abu", yang mungkin disebabkan oleh perubahan reaktif pada hepatosit. Aktivitas ALT di atas 100 IU / l mengindikasikan kerusakan pada parenkim hati. Peningkatan aktivitas ALT dalam 100-200 kali (hingga 2-6 ribu IU / l) mencerminkan kerusakan luas hepatosit dalam virus hepatitis dan keracunan dengan pelarut organik.

Sindrom kolestasis intrahepatik dan ekstrahepatik. Sindrom kolestasis intahepatik menentukan pelanggaran aliran empedu dari hati. Peningkatan volume hepatosit menyebabkan kompresi saluran empedu, mengganggu fungsi drainase. Obturasi saluran empedu yang besar adalah penyebab kolestasis ekstrahepatik; kolestasis paling jelas dengan penyakit kuning obstruktif. Di tab. 4.4 menunjukkan kombinasi tes laboratorium yang paling umum digunakan untuk diagnosis diferensial kolestasis.

Tabel 4.4. Diagnosis kolestasis

Penanda andal dari sindrom kolestasis intrahepatik adalah peningkatan aktivitas ALP, GGT, dan 5-nukleotidase dalam darah. Dalam membran epitel saluran empedu, enzim-enzim tersebut terletak berdekatan satu sama lain, oleh karena itu, dengan penghancuran membran, aktivitas mereka dalam aliran darah meningkat secara simultan dan merata.

Perubahan reaktif dalam epitel saluran empedu dan membran plasma hepatosit dievaluasi berdasarkan aktivitas alkali fosfatase. Aktivitas alkali fosfatase membantu dalam diagnosis diferensial kolestasis intrahepatik dan ekstrahepatik. Selama obstruksi ekstrahepatik (batu pada saluran empedu, neoplasma papilla Vater), aktivitas fosfor alkali meningkat 10 kali lipat atau lebih. Obstruksi intrapepatik pada lesi parenkim (hepatitis) disertai dengan

adalah peningkatan aktivitas alkali fosfatase sebanyak 2-3 kali. Nekrosis akut hepatosit mungkin tidak disertai dengan peningkatan aktivitas alkali fosfatase jika hal ini tidak menyebabkan kompresi saluran empedu (kolestasis intrahepatik). Tidak semua proses patologis di hati mengamati ketergantungan antara aktivitas alkali fosfatase dan hiperbilirubinemia. Pada tahap awal kolestasis intrahepatik, peningkatan aktivitas alkali fosfatase adalah konsekuensi dari aktivasi sintesisnya; lebih lanjut peningkatannya berhubungan dengan penghancuran canaliculi empedu di bawah aksi asam empedu.

Sindrom kolestasis intraseluler. Peningkatan ukuran hepatosit dan kompresi saluran empedu antara segmen hati menyebabkan terjadinya sindrom kolestasis intraseluler dengan peningkatan moderat dalam aktivitas alkaline phosphatase dan GGT dalam darah, dan kerusakan epitel saluran empedu. Peningkatan kadar darah asam empedu juga merupakan gejala awal kolestasis.

Gejala umum penyakit hati yang disertai dengan kolestasis adalah akumulasi bilirubin dalam darah. Tingkat keparahan hiperbilirubinemia tidak dapat diandalkan untuk diagnosis banding kolestasis intrahepatik dan ekstrahepatik. Pada saat yang sama, hiperbilirubinemia memiliki nilai prognostik. Peningkatan kadar bilirubin adalah lima kali khas untuk kolestasis intrahepatik, peningkatan konsentrasi bilirubin adalah 10 kali lebih khas dari hepatitis akut.

Sindrom kerusakan toksik pada hepatosit berkembang, misalnya, selama keracunan alkohol, ketika efek sitolisis tidak ada, tetapi alkohol melanggar fungsi mitokondria.

Pada keracunan alkohol akut, sindrom kerusakan toksik pada formasi subselular berkembang, dan integritas membran plasma dalam hepatosit tidak terganggu. Metabolit alkohol memiliki efek toksik, khususnya asetaldehida, yang terbentuk langsung di mitokondria. Pada saat yang sama, pembentukan senyawa berenergi tinggi, khususnya ATP, terganggu dalam sel, yang memiliki efek patologis pada proses detoksifikasi senyawa beracun. Pada periode akut hepatitis alkoholik, aktivitas AST dapat mendominasi dalam darah karena aktivitas AST isoenzim mitokondria yang tinggi, bukan sitoplasma.

Keterlibatan hepatosit ke dalam proses patologis mitokondria disertai dengan munculnya aktivitas GlDG dalam darah. Peningkatan aktivitas GlDG adalah tes hepatitis alkoholik dini, tetapi peningkatan 8-10 kali lipat aktivitas GlDG dengan aktivasi AST dan ALT yang moderat adalah karakteristik dari ikterus obstruktif. Untuk beracun

efek alkohol ditandai dengan peningkatan aktivitas GGT di dalam darah tanpa peningkatan aktivitas fosfor alkali yang signifikan.

Ketidakcukupan sindrom proses sintetik dimanifestasikan dalam penurunan sintesis protein transport hepatosit, protein dari sistem pembekuan darah, CE.

HE dan isoenzimnya mensintesis hepatosit. Dalam kondisi lesi parenkim, sintesis ChE dan aktivitasnya dalam darah berkurang. Lebih sering, penurunan CE darah terjadi sebagai akibat dari efek toksik (sitostatik, insektisida, fungisida, fluorida). Penurunan fisiologis dalam aktivitas CHE terjadi selama kehamilan. Kasus langka penurunan genetik yang ditentukan dalam sintesis CHE dicatat.

Pada gagal hati akut, hipoglikemia terjadi pada setiap 4 pasien. Dalam kondisi akumulasi metabolit antara dan pengembangan resistensi insulin, terjadinya hiperglikemia juga mungkin terjadi. Dengan gagal hati jangka panjang, hiperinsulinemia terjadi (mengurangi kerusakan hormon dalam hati). Dalam kondisi hipoksia dan aktivasi glikolisis anaerob, asidosis metabolik terbentuk dengan akumulasi asam laktat dalam darah (asidosis laktat). Asidosis metabolik menyebabkan pelanggaran rasio elektrolit. Kekalahan parenkim hati disertai dengan penurunan pembentukan kreatinin dan urea. Secara alami, asupan protein yang tidak memadai dan gangguan pencernaan berkontribusi terhadap hal ini. Namun, penyebab utama hipokreatininemia adalah penurunan sintesis kreatinin pada hepatosit. Pada pasien dengan hepatitis, hipokreatininemia dikaitkan dengan penurunan kadar asam urat dalam darah.

Sindrom memperlambat inaktivasi senyawa toksik disebabkan oleh penghambatan hidroksilasi mereka dalam peralatan mikrosom hepatosit, yang mengurangi tingkat inaktivasi dalam tubuh banyak obat. Dalam kondisi ini, bahkan dosis terapi obat yang rendah dapat menyebabkan efek samping yang nyata.

Hati berfungsi sebagai penghalang biologis senyawa toksik endogen dan eksogen, yang terutama berasal dari saluran pencernaan. Penilaian fungsi detoksifikasi hati lebih sering dilakukan dengan lesi kronis menggunakan tes stres dengan galaktosa, asam fenoltetrabromophthalene sulfonat, bromocyanovym hijau, senyawa berlabel. Tes beban memberi peluang untuk mendiagnosis bentuk penyakit kronis, untuk dievaluasi

efek residual dari hepatitis yang ditransfer, untuk membentuk gagasan tentang fungsi hati pada sirosis, infiltrasi lemak pada hati.

Dalam situasi parah koma hepatik dengan hepatitis virus akut atau hipertensi portal, fungsi detoksifikasi hati dievaluasi berdasarkan jumlah ammonia dalam darah. Pembentukan amonia di usus terjadi terus-menerus sebagai akibat dari aktivitas vital mikroorganisme dan deaminasi asam amino yang terbentuk dari protein makanan. Di tengah perdarahan masif dari perut atau vena esofagus, terjadi peningkatan pembentukan amonia dari albumin darah.

Sindrom inflamasi disebabkan oleh aktivasi sel-sel RES. Hal ini ditandai dengan peningkatan kadar darah protein pada fase akut, disproteinemia yang melanggar rasio protein serum pada electrophoregram, perubahan sampel sedimen (thymol), peningkatan konsentrasi imunoglobulin.

Meskipun keragaman dari gangguan ini, penggunaan teknik diagnosis sindrom sudah efektif pada tahap awal penyakit hati. Secara alami, hasil studi biokimia dalam proses diagnostik tidak unik. Pada saat yang sama, dokter menggunakan data dari anamnesis dan pemeriksaan fisik, hasil diagnostik radionuklida, computed tomography, dan biopsi hati. Pada saat yang sama, diagnosa diferensial pada tahap awal penyakit dan penilaian sifat kerusakan hepatosit hanya dapat dibuat berdasarkan tes laboratorium, terutama data biokimia klinis. Kombinasi yang digunakan dari studi laboratorium disajikan pada Tabel. 4.5.

Tabel 4.5. Diagnosis penyakit hati oleh enzim

4.3. PATOLOGI JARINGAN TULANG

Faktor utama yang mengatur metabolisme fosfat dan kalsium termasuk PTH, kalsitonin dan vitamin D. PTH dan kalsitonin mempertahankan kekonstanan kalsium dalam aliran darah dan cairan ekstraseluler, memengaruhi penyerapan kalsium di usus, reabsorpsi di ginjal, usus dan deposisi dalam jaringan tulang. PTH mengatur kalsium dalam darah, yang mempengaruhi penyerapan kalsium di usus dan tubulus ginjal, mobilisasi kalsium dari jaringan tulang. Kalsitonin memiliki efek yang kurang signifikan, mengurangi aktivitas osteoklas, meningkatkan aktivitas osteoblas, menyebabkan penurunan kalsium dalam darah.

PTH adalah polipeptida, satu-satunya rantai yang terdiri dari 84 residu asam amino. Hormon mengeluarkan kelenjar paratiroid, mungkin dalam bentuk prekursor tidak aktif, dari mana hormon aktif dibentuk dengan cara membelah fragmen polipeptida. PTH aktif memiliki waktu paruh pendek, yang menciptakan masalah untuk analisis: menggunakan metode radioimmunoassay, fragmen karboksterminal hormon terutama diukur, yang memiliki waktu paruh lebih lama, tetapi secara biologis tidak aktif.

Ketika bekerja pada ginjal, PTH menekan reabsorpsi fosfor dalam tubulus proksimal dan distal nefron, meningkatkan ekskresi dan, karenanya, menurunkan tingkat fosfor dalam darah (hipofosfatemia). Pada saat yang sama, hormon meningkatkan reabsorpsi kalsium tubular, terutama di tubulus distal nefron. Tindakan PTH dalam jaringan tulang menyebabkan mobilisasi kalsium dan fosfat, berkontribusi pada terjadinya osteoporosis dan hiperkalsemia. Umpan balik negatif hipokalsemia adalah stimulus utama untuk sekresi PTH, sedangkan hiperkalsemia menekan pembentukan hormon oleh kelenjar paratiroid. PTH juga meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor dalam usus, merangsang sintesis 1,25-dihydroxycholecalciferol.

Dalam kasus hipersekresi PTH dengan adenoma paratiroid, osteoporosis diucapkan berkembang, dengan adanya

hiperkalsemia dan hipofosfatemia dan peningkatan ekskresi kalsium dan fosfat dalam urin. Dalam kondisi ini, reabsorpsi fosfat dalam tubulus terhambat dan, akibatnya, ekskresinya meningkat, pembersihan fosfat meningkat dengan terjadinya hiperkalsemia dalam kondisi resorpsi tulang dengan perkembangan osteoporosis. Anda dapat mengkonfirmasi diagnosis dengan menentukan konsentrasi PTH dalam darah. Dalam kasus di mana hipofosfatemia disertai dengan hiperkalsemia, bahkan peningkatan kadar hormon secara moderat adalah penting secara diagnostik.

Perlu diingat bahwa dalam beberapa bentuk tumor paru-paru, ginjal, ovarium, pembentukan PTH ektopik terjadi dalam sel-sel tumor. Di antara kondisi seperti itu, perlu untuk membedakan bentuk rakhitis yang resisten terhadap vitamin D. Penyakit keturunan yang jarang terjadi terkait dengan seks ini disebut sindrom Fanconi. Yang terakhir ditandai dengan ekskresi fosfor yang tinggi dalam urin bersamaan dengan glukosuria dan aminoaciduria tanpa terjadinya asidosis dalam darah.

Pada gagal ginjal kronis, aktivasi sintesis PTH dapat terjadi sebagai mekanisme kompensasi dalam pengembangan hipokalsemia dan hiperfosfatemia. Hiperparatiroidisme sekunder juga ditemukan pada osteomalacia, yang disebabkan oleh penurunan yang signifikan dalam penyerapan kalsium di usus dengan peningkatan ekskresi.

Kondisi patologis ini berkembang paling sering sebagai komplikasi operasi pada kelenjar tiroid, ketika kelenjar paratiroid diangkat secara tidak sengaja. Dalam hal ini, tingkat kalsium dalam darah sangat rendah sehingga gejala spesifik hipokalsemia dan hiperfosfatemia (gejala Khvostek dan Trusso) berkembang, ekskresi kalsium dan fosfor dengan urin berkurang. Kondisi ini membutuhkan pemberian kalsium klorida intravena segera.

Dalam gambaran klinis pseudo-hipoparatiroidisme, perubahan kadar fosfat dan kalsium dalam darah mirip dengan hipoparatiroidisme primer, tetapi pada saat yang sama, kandungan PTH dalam darah meningkat. Negara ini

karakteristik penyakit genetik (penyakit Albright) yang terkait dengan ketidakmampuan sel tubular ginjal untuk merespons hormon.

Hormon kedua yang mengatur metabolisme fosfor dan kalsium adalah kalsitonin. Sebuah peptida rantai tunggal dengan 32 residu asam amino mengeluarkan sel parafollicular dari lobus lateral kelenjar tiroid. Hormon ini menghambat mobilisasi fosfat dan kalsium, sementara kandungannya dalam darah menurun (hipokalsemia dan hipofosfatemia). Efek hormon pada ginjal tidak dipahami dengan baik; kalsitonin disarankan untuk meningkatkan ekskresi fosfat tubular. Selain itu, hormon menghambat efek stimulasi PTH pada sintesis 1,25-dihydroxyhaloalkalciferol.

PERAN VITAMIN D

Faktor ketiga yang secara aktif mempengaruhi metabolisme kalsium dan fosfor dalam jaringan tulang adalah vitamin D. Sintesis vitamin D dalam tubuh terjadi dalam dua tahap hidroksilasi: yang pertama terjadi di hati untuk membentuk suatu zat dengan aktivitas biologis terbatas; tahap kedua terjadi di ginjal dengan pembentukan vitamin D₃, cholecalciferol dengan aktivitas biologis maksimum. Vitamin D di usus kecil₃ merangsang penyerapan fosfor dan kalsium, di bagian proksimal bagian tubular nefron mengaktifkan reabsorpsi kedua ion. Faktor-faktor yang mengaktifkan sintesis vitamin D₃ di ginjal, adalah penurunan kadar fosfor dalam darah dan efek PTH.

Dalam kondisi defisiensi vitamin D, karena penurunan kandungan prekursor yang larut dalam lemak dalam makanan, radiasi ultraviolet yang tidak mencukupi pada kulit atau malabsorpsi, hipofosfatemia ditandai dicatat dalam darah. Menanggapi peningkatan sekresi PTH, penyerapan kalsium dan fosfat di usus kecil dan mobilisasi mineral dari jaringan tulang meningkat. Selama periode waktu, ini menormalkan kandungan kalsium dalam darah, tetapi konsentrasi fosfor dapat tetap berkurang karena penghambatan reabsorpsi oleh hormon paratiroid.

Pada gagal ginjal kronis, sindrom osteodistrofi ginjal berkembang - suatu pelanggaran kompleks terhadap metabolisme jaringan tulang dan homeostasis fosfor-kalsium. Penurunan glomerulus

filtrasi menghasilkan hiperfosfatemia, hipokalsemia berkembang dengan penurunan sintesis vitamin D ginjal dan resistensi terhadap efeknya. Hyperphosphatemia dapat berkontribusi pada pengembangan hipokalsemia karena penurunan penyerapan kalsium di usus kecil, karena pembentukan apatit yang tidak larut.

PENYAKIT JARINGAN TULANG METABOLIK

Penyakit tulang metabolik yang tepat dibagi menjadi osteoporosis, osteomalacia, osteodistrofi, osteogenesis imperfecta dan osteoporosis. Penyakit tulang juga dapat berkembang dengan latar belakang patologi lain, seperti akromegali atau kalsifikasi ektopik di dinding pembuluh darah (dengan aterosklerosis dan normal dengan pembentukan "pasir serebral" pada epifisis).

Osteoporosis adalah penyakit tulang metabolik yang paling umum. Osteoporosis adalah tipikal untuk banyak penyakit, ditandai dengan hilangnya jaringan tulang secara umum, yang melebihi usia dan jenis kelamin dan menyebabkan penurunan kekuatan tulang, yang menyebabkan kerentanan terhadap patah tulang (spontan atau dengan cedera minimal). Osteoporosis harus dibedakan dari osteopenia (atrofi jaringan tulang terkait usia) dan osteomalacia (gangguan mineralisasi matriks tulang).

Faktor-faktor risiko untuk osteoporosis termasuk milik ras Kaukasoid atau Mongoloid, kecenderungan keluarga, berat badan kurang dari 58 kg, merokok dan alkoholisme, aktivitas fisik yang rendah atau berlebihan, menopause dini, terlambat menstruasi, amenore dan infertilitas, laktasi yang berkepanjangan (lebih dari 6 bulan) lebih dari tiga kehamilan dan persalinan pada usia reproduksi, serta penyalahgunaan kopi (lebih dari lima cangkir per hari), kurangnya asupan kalsium dari makanan dan nutrisi parenteral yang berkepanjangan.

Gambaran klinis dalam kebanyakan kasus berkembang secara bertahap, biasanya selama beberapa tahun. Dalam diagnostik laboratorium, penting untuk menentukan tingkat alkali fosfatase (dapat meningkat sementara setelah patah tulang), kalsium, dan fosfat (biasanya normal). Aktivitas resorpsi tulang ditentukan oleh rasio kadar kalsium urin dengan kadar kreatinin urin dan rasio kadar hidroksiprolin urin dengan kadar kreatinin urin. Pemeriksaan X-ray tulang belakang menunjukkan penurunan kepadatan tulang dengan aksentuasi

kontur kortikal. Penampilan pada radiografi dari penyimpangan tersebut hanya mungkin terjadi dengan hilangnya setidaknya 30% jaringan tulang.

Osteomalacia adalah patologi kerangka yang terjadi ketika matriks organik tulang tidak cukup termineralisasi. Pada anak-anak, itu adalah rakhitis (lihat di bawah), pada orang dewasa, gangguan metabolisme kalsium, fosfor dan vitamin D.

Rakhitis - penyakit anak usia dini, akibat kekurangan vitamin D, ditandai oleh perubahan jaringan tulang dengan perkembangan kelainan bentuk tulang. Semua proses patofisiologis disebabkan oleh hipokalsemia akibat kekurangan vitamin D dan metabolitnya. Aktivasi kompensasi kelenjar paratiroid dan hiperproduksi PTH, yang memobilisasi ekskresi kalsium dari tulang dan meningkatkan penyerapan garam kalsium dan fosfat dalam usus, terjadi. Terjadi hipofosfatemia, asidosis metabolik, dan osteogenesis.

Deforming osteodystrophy (osteitis deforming, Paget's disease) adalah penyakit herediter yang ditandai dengan deformasi tulang femoral dan tibialis, tulang belakang dan tengkorak dengan hiperostosis berat, penebalan dan kelengkungan tulang, peningkatan insiden tumor. Ini biasanya terjadi di atas usia 50 tahun. Gambaran klinis biasanya tanpa gejala, manifestasi yang paling umum adalah nyeri pada tulang atau sendi. Lebih jarang, kelainan bentuk tulang, sakit kepala, patah tulang patologis, peningkatan suhu tubuh di atas anggota tubuh yang terkena, gagal jantung dengan curah jantung yang tinggi dan berbagai gangguan neurologis akibat kompresi jaringan saraf (dengan kerusakan tengkorak, yang paling sering adalah ketulian) dicatat. Karakteristik laboratorium adalah peningkatan fosfor alkali dan osteocalcin dalam fase osteosclerotic, peningkatan tingkat hidroksiprolin dalam fase osteolitik. Kalsium dan fosfor serum biasanya normal.

Ginodistrofi ginjal, atau uremik, adalah kerusakan tulang yang umum, mirip dengan osteomalacia, rakhitis atau osteitis fibrosa; dicatat pada gagal ginjal kronis.

Osteodistrofi herediter Albright disebabkan oleh resistensi sel target terhadap aksi PTH (pseudohypoparathyroidism). Pasien dengan pseudohipoparatiroidisme resisten terhadap hormon lain yang bekerja melalui sistem adenilat siklase.

(hormon perangsang tiroid, glukagon, FSH, LH). Pada pasien ini, fenotip karakteristik diamati, dimanifestasikan oleh brachydactyly, perawakan pendek, pengerasan subkutan. Penyakit Albright sering dikombinasikan dengan diabetes mellitus, hipertensi arteri, obesitas, gangguan menstruasi (oligomenore), arteritis, poliartrosis. Juga ditandai dengan keterbelakangan mental dan kejang (karena hipokalsemia).

Osteosintesis yang tidak sempurna adalah penyakit keturunan yang menyebabkan penurunan massa tulang (karena pelanggaran osteogenesis) dan menyebabkan peningkatan kerapuhannya; sering disertai dengan perubahan warna biru pada sklera, anomali gigi (dentinogenesis tidak sempurna) dan gangguan pendengaran progresif. Ultrasonografi mengungkapkan bentuk janin yang parah sejak minggu ke-16 kehamilan. Diagnosis dimungkinkan dengan menggunakan studi DNA pada spesimen biopsi chorionic villus. Perawatan simtomatik dan ortopedi.

Osteoporosis dan osteosclerosis bersifat kolektif dan, dalam praktiknya, konsep-konsep yang identik mengkarakterisasi peningkatan relatif pada konten jaringan tulang dari tulang, yang mengarah pada penurunan volume rongga sumsum tulang dengan kerusakan hemopoiesis yang tak terelakkan.

Penyakit marmer. Beberapa bentuk turunan diketahui: penyakit Albers-Schoenberg dominan yang diwariskan dan bentuk resesif adalah bentuk ganas, jinak dan mematikan. Frekuensi segala bentuk - kira-kira 1: 20.000 osteopetrosis klinis dalam patologi ini memanifestasikan beberapa patah tulang, osteomielitis, hyperostosis tengkorak, rinitis kronis akibat penyempitan saluran hidung, hepatosplenomegali (disebabkan oleh hematopoiesis extramedullary kompensasi), kelumpuhan saraf wajah, anemia (yang disebabkan oleh penurunan volume sumsum tulang), dan laboratorium - dengan meningkatkan level alkaline phosphatase.

4.4. MARKER PERTUMBUHAN MALIGNAN

Tidak ada keraguan bahwa keberhasilan pengobatan kanker hanya dapat diharapkan ketika tumor ganas terdeteksi pada tahap awal perkembangan, namun, pertanyaan tentang deteksi tepat waktu tanda-tanda patologi semacam itu masih tetap terbuka.

Dalam beberapa tahun terakhir, kemampuan diagnostik ahli onkologi klinis telah berkembang secara signifikan sehubungan dengan penggunaan metode diagnostik instrumental modern: angiopati dan limfografi, diagnostik radionuklida, komputer

tomografi termo dan X-ray, resonansi radio-magnetik, ultrasound menggunakan efek Doppler, yang memungkinkan untuk mendapatkan gambar warna tumor dan menilai fitur sirkulasi mikro. Studi imunomorfologis dan sitologi modern memungkinkan studi spesimen biopsi tidak hanya dari tumor itu sendiri, tetapi juga dari berbagai sekresi (dahak, urin, cairan asites). Saat ini, diagnostik biokimia dan imunologi laboratorium yang kompleks didasarkan pada identifikasi penanda tumor, hormon, senyawa aktif biologis, enzim isoform, serta metabolit remodeling tulang jika terjadi lesi tulang metastasis.

Awal studi penanda tumor sangat menggembirakan. Sudah pada akhir abad ke-19, protein spesifik (imunoglobulin), yang disebut protein Bens-Jones, ditemukan dalam urin pasien dengan multiple myeloma, tetapi keberhasilan selanjutnya harus menunggu lebih dari 80 tahun. Ini terkait dengan penemuan GI. Abelev dan Yu.S. Tatarin α-fetoprotein dalam darah pasien dengan hepatoma. Studi-studi ini menandai dimulainya tahap baru dalam studi faktor-faktor yang terkait dengan pertumbuhan tumor ganas, dan pada abad kedua puluh mengarah pada penemuan serangkaian senyawa yang berbeda, yang disebut "penanda tumor". Penanda banyak digunakan oleh ahli biokimia klinis untuk mengidentifikasi tumor primer dan metastasisnya. Tanda-tanda pertumbuhan ganas termasuk zat-zat yang sifatnya berbeda. Ini termasuk lebih dari 200 senyawa: antigen, hormon, enzim, glikoprotein, lipid, protein, metabolit, konsentrasi yang berkorelasi dengan massa tumor, aktivitas proliferasi, dan dalam beberapa kasus dengan tingkat keganasan neoplasma. Ekspresi genom yang abnormal adalah salah satu mekanisme utama produksi penanda oleh sel-sel tumor, yang menentukan sintesis protein embrionik, plasenta dan ektopik, enzim, antigen, dan hormon.

Sebagai tes yang ideal untuk diagnosis dini tumor ganas, banyak penanda telah diusulkan, tetapi tidak ada solusi yang ditemukan hingga saat ini. Kesulitan karena keragaman persyaratan untuk penanda yang ideal. Penanda tumor yang ideal harus diproduksi oleh sel tumor dalam jumlah yang cukup sehingga dapat ditentukan menggunakan metode modern. Seharusnya tidak hadir pada orang sehat dan pada tumor jinak,

penanda harus dideteksi pada tahap awal proses tumor, jumlah penanda tumor harus berbanding lurus dengan volume tumor, penanda ini harus ditentukan sebelum manifestasi klinis tumor, tingkat penanda ideal harus berkorelasi dengan hasil pengobatan antitumor.

Dalam studi klinis, sejumlah penanda tumor yang cukup efektif digunakan, yang, bagaimanapun, tidak selalu sepenuhnya memenuhi semua kriteria di atas. Metode biokimia dan imunologi modern dapat mengungkapkan tumor ketika jumlah sel tumor bersyarat mencapai 10 9 -10 10, dan tingkat minimum penanda yang dikeluarkan oleh tumor adalah dari satu hingga beberapa femtomol (semua angka didasarkan pada 1 ml serum darah). Efisiensi tinggi menggunakan penanda tumor di klinik dapat dicapai dengan kombinasi tes yang berbeda. Perlu dicatat bahwa jumlah penanda yang diusulkan untuk diagnosis dan pemantauan tumor ganas terus meningkat, dan ada tahap penilaian ulang kritis dengan tujuan membentuk strategi dan penggunaan yang memadai.

4.4.1. PENAFSIRAN HASIL PENGUJIAN TUMOR MARKER

Menentukan konsentrasi penanda tumor dalam berbagai neoplasma membutuhkan pengetahuan tentang faktor-faktor, baik in vivo dan in vitro, yang memengaruhi hasil atau mengubah mereka. Ini harus sama-sama diperhitungkan tidak hanya untuk dokter laboratorium, tetapi juga untuk dokter yang secara langsung bertanggung jawab untuk proses observasi dan perawatan pasien tertentu. Berikut ini adalah faktor utama yang mempengaruhi definisi penanda tumor.

• tingkat ekspresi dan sintesis marker;

• pelepasan penanda oleh sel-sel tumor;

• obat-obatan dan obat-obatan kemoterapi;

• ekskresi dari tubuh;

• intensitas pasokan darah ke tumor;

• Posisi tubuh pasien selama sampel darah;

• metode pemeriksaan instrumental dan non-instrumental (misalnya, bronkoskopi atau biopsi);

• katabolisme penanda tumor (misalnya, keadaan fungsional hati dan ginjal);

• kebiasaan buruk (merokok, minum alkohol). In vitro:

• kondisi penyimpanan untuk sampel;

• interval waktu antara pengumpulan darah dan sentrifugasi (dengan pemisahan serum);

• tingkat hemolisis dan kekuningan;

• kontak pembuluh pengambilan sampel darah dengan kulit;

• kontaminasi sampel dengan air liur;

• pengaruh obat-obatan;

• adanya antibodi terhadap immunoglobulin murine dalam darah pasien (setelah immunoscintigraphy diagnostik dan imunoterapi);

• kesalahan metodologis dalam penentuan penanda tumor. Perlu diperhitungkan bahwa mayoritas yang beredar

penanda tumor darah tidak cocok untuk skrining pasien dengan tidak adanya gejala, karena ada sejumlah keterbatasan yang terkait dengan sensitivitas dan spesifisitas diagnostik yang sering rendah, serta nilai prediktif yang terbatas. Pada saat yang sama, ada sejumlah kasus yang dikenal ketika sulit untuk dikelola tanpa definisi penanda tumor.

Ini adalah, pertama, penilaian efektivitas terapi. Pada tahap awal, perubahan konsentrasi penanda tumor dapat menunjukkan apakah kemoterapi yang dipilih akan berhasil atau (dalam kasus peningkatan konsentrasi yang stabil) koreksi terapi diperlukan, hingga pembatalan. Tentu saja, menguji penanda tumor sama sekali tidak ada gunanya pada kasus kanker parah.

Kedua, memantau perjalanan penyakit. Penggunaan penanda tumor untuk memantau perjalanan neoplasma sering memungkinkan untuk mendeteksi metastasis dan / atau kekambuhan tumor selama 3-5 bulan atau lebih sebelum manifestasi klinis penyakit. Pada beberapa pasien, pengujian penanda tumor setelah operasi pengangkatan situs tumor primer dapat memberikan pemantauan yang lebih sensitif daripada endoskopi, ultrasonografi atau computed tomography. Tingkat kenaikan tingkat tumor

penanda biasanya memungkinkan Anda membuat kesimpulan tentang sejumlah pengamatan

0 sifat perkembangan penyakit, khususnya, tentang metastasis. Pengetahuan tentang sifat perubahan tingkat penanda tumor juga memungkinkan Anda untuk mengoptimalkan waktu pemeriksaan terperinci pasien selanjutnya. Sementara mempertahankan tingkat penanda tumor yang rendah atau normal untuk waktu yang cukup lama, pemeriksaan lanjutan, termasuk teknik invasif atau mahal, tampaknya berlebihan. Sebaliknya, jika tingkat penanda tumor meningkat, dan informasi tentang perkembangan penyakit diperlukan ketika memutuskan taktik pengobatan, studi tersebut ditunjukkan.

Ketiga, identifikasi tumor residual dan rekuren. Penurunan lemah yang tidak memadai pada tingkat penanda tumor atau tidak adanya penurunan umumnya menunjukkan pengangkatan tumor yang tidak lengkap atau adanya beberapa tumor (metastasis). Informasi semacam ini mungkin memiliki makna terapeutik dan prognostik.

Dan akhirnya, keempat, prediksi jalannya proses tumor. Ini adalah bidang modern yang sangat intensif mengembangkan aplikasi penanda tumor, khususnya, mereka yang penelitiannya terkait dengan prognosis dan, karenanya, terutama mempengaruhi pilihan terapi.

4.4.2. KANKER COLORECTAL

Di negara-negara Eropa, kanker kolorektal (CRC) sakit

1 dari 20 orang. Lebih jarang, jenis kanker ini ditemukan di Afrika dan sebagian Asia. Sekarang di Rusia, tingkat deteksi CRC meningkat secara monoton.

Saat ini, penggunaan metode molekuler dalam diagnosis CRC dianggap sebagai bidang penelitian yang sangat menjanjikan dan penting, hal ini disebabkan oleh fakta bahwa peristiwa yang terjadi pada tingkat genom harus dianggap sebagai kunci dalam kejadian dan perkembangan tumor ini. Ada sejumlah fakta andal yang menunjukkan bahwa CRC pada tahap awal pengembangan dapat dan harus diidentifikasi dengan metode molekuler. Metode diagnosis molekuler CRC juga memungkinkan Anda untuk meresepkan pengobatan yang memadai dan untuk memprediksi hasilnya dengan cukup akurat.

CRC berkembang sebagai hasil dari perubahan yang berurutan (displasia / adenoma-adenokarsinoma), yang didasarkan pada genetik

pelanggaran. Namun, mekanisme yang bertanggung jawab untuk terjadinya dan akumulasi gangguan seperti itu di sel epitel tidak sepenuhnya dipahami. Contoh dari kesulitan dalam cara mempelajari masalah ini adalah kenyataan bahwa ada perbedaan dalam frekuensi terjadinya fase jinak dan ganas penyakit, yaitu dalam urutan displasia / adenoma-adenokarsinoma. Telah terbukti bahwa adenoma kolorektal terjadi pada lebih dari separuh populasi pada dekade ke-9 kehidupan, dan CRC berkembang hanya pada 5% populasi. Akibatnya, hanya beberapa perubahan prekanker yang berubah menjadi kanker.

Jadi, seiring dengan usia tua dan penyakit radang kronis (kolitis ulserativa, penyakit Crohn atau keterlibatan usus besar dengan schistosomiasis), CRC dalam kerabat darah adalah faktor risiko yang diakui, jika bukan yang utama. Penyebab yang menyebabkan CRC dalam satu anggota keluarga dapat bervariasi dari sindrom dominan autosomal langka dengan insiden CRC yang tinggi (poliposis adenomatosa familial, sindrom CRC herediter non-polip) hingga kondisi yang kurang jelas secara genetika, seperti, misalnya, deteksi adenoma pada orang terdekat. kerabat (orang tua, saudara kandung atau anak). Diketahui bahwa CRC muncul pada usia yang lebih muda, semakin tinggi risiko statistik terjadinya di antara kerabat dekat. Sindrom herediter CRC disajikan dalam tabel. 4,6 sesuai dengan fenotipe dan mutasi pada gen masing-masing.

Perlu dicatat bahwa studi tentang mekanisme molekuler yang mendasari sindrom herediter langka berkontribusi pada pemahaman patogenesis CRC sporadis, yang diamati lebih sering pada populasi, tetapi didasarkan pada kejadian molekuler yang serupa atau serupa.

Peran kelainan genetik molekuler dalam penampilan CRC dan, khususnya, ketidakstabilan genom telah dipelajari secara relatif baru-baru ini. Pada tahun 1993, ketidakstabilan mikrosatelit (MSI) ditemukan pada anggota keluarga dengan kanker usus besar non-kolon herediter (RTC). Penemuan ini berfungsi sebagai dasar untuk hipotesis fenotip mutator kanker, yang dikemukakan oleh Loeb, di mana sel harus bertahan dari berbagai mutasi untuk menjadi kanker. Tetapi untuk ini, ia semula harus memiliki kemampuan untuk bermutasi lebih sering daripada biasanya, dan ini pada gilirannya bisa

Tabel 4.6. Sindrom herediter, CRC

Tabel 4.7. Jenis kelainan genetik dan penanda molekuler di CRC

dikaitkan dengan inaktivasi mekanisme yang bertanggung jawab untuk pelestarian normal struktur DNA.

Di hampir semua kasus RTK, baik ketidakstabilan kromosom atau ketidakstabilan MSI dicatat. Faktanya, ada hubungan terbalik antara kedua pelanggaran ini. Jadi, tumor ganas yang memiliki ketidakstabilan MSI biasanya diploid dan tidak memiliki penyimpangan kromosom. Tumor dengan ketidakstabilan kromosom ditandai oleh aneuploidi dan sering disertai dengan hilangnya atau penampilan kromosom tambahan. Begitu seringnya deteksi ketidakstabilan kromosom atau ketidakstabilan MSI dalam kasus ini tidak mengindikasikan bahwa ini adalah fenomena yang sangat umum dan tidak spesifik dalam proses timbulnya tumor ganas, tetapi ketidakstabilan genom itu terkait erat dengan tumorogenesis.

Ketidakstabilan kromosom dan ketidakstabilan MSI dapat dideteksi pada tahap awal RTK. Jadi, dengan menggunakan hibridisasi komparatif genom untuk menentukan jumlah rata-rata kesalahan selama penyalinan, kami dapat menunjukkan peningkatan bertahap mereka dengan perkembangan adenoma dengan displasia ringan menjadi adenoma dengan displasia berat dan transformasi selanjutnya menjadi kanker (Tabel 4.8).

Tabel 4.8. Ketidakstabilan kromosom dalam kasus RTK

Pasien dengan kecenderungan bawaan karena gangguan gen APC, termasuk gangguan urutan nukleotida dan ekspresi gen, mengembangkan tumor, biasanya berkembang sebagai akibat dari ketidakstabilan kromosom, yang ditandai dengan hilangnya alel dan gangguan sitogenetik. Tumor pada beberapa pasien dengan CRC sporadis terjadi dengan cara yang sama.

Sebaliknya, pada pasien dengan sindrom CRC herediter nepoliposa, mutasi pada gen yang mengoreksi kesalahan DNA menghasilkan tumor yang ditandai dengan ketidakstabilan MSI dan nukleotida yang terdeteksi sebagai urutan nukleotida yang berulang, beberapa di antaranya berada dalam kodon gen. Kehilangan alel jarang diamati. Jenis patologi molekuler ini juga diamati pada sekitar 15% kasus CRC sporadis dan sering dikaitkan dengan fitur anatomi, seperti lokasi di usus proksimal (kolon asendens); diferensiasi rendah sel tumor dengan lendir, komponen meduler atau krikoid-seluler; adanya sejumlah besar folikel limfoid dengan pusat germinal di pinggiran tumor; infiltrasi tumor limfosit.

Transkripsi gen yang tidak efisien sebagai hasil metilasi yang menyimpang dari sekuen guanin sitosin (pulau C-G) di daerah gen promotor saat ini dianggap sebagai salah satu komponen patogenesis molekuler dari subspesies CRC ketiga.

Penggunaan metode diagnostik molekuler pada pasien memiliki potensi besar baik dalam diagnosis dini dan evaluasi respon tumor terhadap terapi, dan dalam prognosis penyakit. Seperti yang ditunjukkan pada tabel. 4,9, dengan diagnosis seperti itu, Anda dapat menggunakan berbagai objek penelitian.

Pada pasien yang sudah memiliki CRC, metode molekuler dapat digunakan untuk mengidentifikasi mikrometastasis, untuk lebih akurat menilai tahap proses tumor, khususnya, untuk mendeteksi mikrometastasis di kelenjar getah bening, atau untuk mengevaluasi kemungkinan penyebaran sel tumor secara hematogen di sumsum tulang.

Selain itu, diagnostik molekuler memiliki potensi besar untuk mendeteksi karakteristik genotip dan fenotipik tumor, yang menentukan seluruh rangkaian peristiwa yang mengarah ke metastasis sel, yang disebut metastasis.

Tabel 4.9. Penggunaan metode diagnostik molekuler untuk CRC

genotipe dan fenotipe. Penanda jenis ini dapat menunjukkan kemungkinan lebih besar dari perkembangan proses tumor setelah operasi radikal.

Kelainan genetik yang terkait dengan prediksi atau respons terhadap kemoterapi untuk CRC telah diidentifikasi, termasuk hilangnya alel pada 18q, hilangnya ekspresi produk gen DCC, kelainan pada gen p53, hilangnya alel pada lengan pendek kromosom 1 dan 5, mutasi RAS. Studi tentang kemanjuran klinis menggunakan penanda molekuler telah dirumuskan secara meyakinkan, saat ini sedang dilakukan, dan termasuk sampel populasi yang representatif. Untuk digunakan secara luas dalam praktik klinis, studi penanda molekuler harus memenuhi semua persyaratan untuk tes laboratorium rutin, seperti reproduksibilitas, ketersediaan, dan kontrol kualitas yang memadai. Akhirnya, hasil studi penanda molekuler harus mudah ditafsirkan oleh dokter dan memiliki nilai terapeutik.

Kompleksitas dan multistage dari proses genetik dan biokimia yang terjadi dalam sel kanker, yang memungkinkan mereka untuk bermetastasis, membuatnya sulit untuk menafsirkan nilai dari penanda tersebut. Selain itu, faktor-faktor yang tidak berhubungan langsung dengan tumor, seperti kualitas teknik bedah, secara signifikan mempengaruhi hasil akhir. Di antara gen penanda tumor yang memprediksi respons terapeutik, perhatian difokuskan pada p53 dan gen yang diatur apoptosis yang diatur oleh p53.

Salah satu bidang studi genetika molekuler dari tumor adalah identifikasi kelainan molekuler dari perkembangan selanjutnya dari tumor metakron, kadang-kadang secara keliru dianggap sebagai pengulangan dari tumor utama. Studi tersebut termasuk studi adenoma kolorektal sebagai target untuk mengidentifikasi gen penanda karena frekuensi tinggi dalam populasi sebagai perubahan prakanker dibandingkan dengan frekuensi rendah deteksi tumor ganas. Penanda molekuler yang menunjukkan kemungkinan besar mengembangkan adenoma metakron, terutama adenoma, yang mampu berubah menjadi tumor ganas, dapat berguna untuk mengidentifikasi kelompok risiko untuk skrining kolonoskopi berikutnya.

Sebaliknya, pasien-pasien di mana adenoma metachronous tidak mungkin berkembang dapat dikeluarkan dari skrining. Strategi pengangkatan Adenoma telah menunjukkan bahwa hal ini terkait dengan penurunan frekuensi CRC dan penanda molekuler yang mengidentifikasi pasien dengan risiko yang lebih tinggi dapat berguna.

Studi tinja dan sampel darah juga memiliki potensi besar. Dengan demikian, penggunaan tes yang sangat sederhana untuk darah tersembunyi dalam feses telah mengurangi angka kematian dari CRC, tetapi spesifisitasnya tetap relatif rendah. Tes molekuler untuk deteksi dalam tinja fragmen DNA tumor lebih progresif. Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa DNA yang mengandung mutasi dapat diidentifikasi dalam tinja dan darah pasien yang memiliki tumor dengan mutasi ini. Diagnosis tumor, skrining dan pengamatan dinamis pasien dapat meningkat secara signifikan jika kesulitan teknis tertentu diatasi dan biayanya seimbang.

Saat ini, para peneliti menaruh perhatian besar untuk mempelajari prospek untuk penggunaan penanda molekuler-genetik CRC. Di bawah ini adalah karakterisasi singkat dari penanda tumor yang sekarang paling sering digunakan dalam praktik klinis.

Untuk pertama kalinya, antigen kanker-embrionik (CEA) ditemukan pada tahun 1965 oleh Gold dan Freedman dalam sebuah studi tentang jaringan pencernaan manusia dan adenokarsinoma usus besar. Kemudian CEA terdeteksi dalam serum pasien dengan CRC. Karya-karya pertama ini sangat menggembirakan. Kemudian tampaknya banyak yang menemukannya

tes yang sangat spesifik untuk diagnosis RTK. Namun, kemudian, ketika metode deteksi CEA dan akumulasi data klinis meningkat, penanda ini juga dapat diisolasi pada tumor lain (kanker pankreas, hati, paru-paru, tiroid, dan neuroblastoma), serta pada penyakit non-neoplastik (sirosis hati, kolitis ulserativa, pankreatitis, bronkitis kronis, emfisema, hepatitis virus, divertikulitis, polip, gagal ginjal). Karena itu, tidak mungkin dalam mendeteksi CEA yang benar-benar akurat untuk mengatakan bahwa pasien memiliki jenis kanker ini. Pada saat yang sama, CEA masih menjadi penanda pilihan pertama untuk CRC dan digunakan dengan efisiensi tinggi dalam memantau penyakit, tetapi perhatian utama diberikan pada parameter kuantitatif dari metode ini.

Pada 99% orang sehat, tingkat CEA kurang dari 5 ng / ml. Dengan CRC, sensitivitas tes bervariasi dari 25 hingga 80% dan tergantung pada ukuran dan derajat diferensiasi tumor, serta tingkat prosesnya. Tingkat CEA berkorelasi dengan tahap proses tumor. Jadi, menurut data yang dirangkum dari penulis yang berbeda, sesuai dengan tahapan sesuai dengan klasifikasi Dukes, peningkatan konsentrasi adalah khas untuk antigen: pada tahap A - 7,8 ng / ml, B - 30,3 ng / ml, C - 58,1 ng / ml, D - 134,3 ng / ml. Pada saat yang sama, frekuensi deteksi CEA (pada ambang penanda 5 ng / ml) dalam kelompok pasien dengan tahapan yang ditunjukkan meningkat dan sesuai dengan 3, 25, 45 dan 65%, dan pada nilai penanda ambang> 2,5 ng / ml ditemukan lebih sering dengan yang di atas. Dukes-tahap dan sesuai dengan 28, 45, 75 dan 84%. Mengingat fakta bahwa pada stadium A dan B penanda tumor meningkat hanya pada 3-28% pasien, penggunaannya dalam diagnosis dini CRC bermasalah. Tumor yang sangat berbeda menghasilkan CEA lebih aktif.

Menurut banyak penulis, penanda memiliki nilai prognostik, yang terletak pada kenyataan bahwa tingkat awal CEA yang tinggi dalam serum darah (lebih dari 25 ng / ml) menunjukkan risiko tinggi terkena kekambuhan awal CRC setelah operasi pengangkatan tumor.

Salah satu contoh penggunaan CEA adalah penentuan sifat radikal intervensi bedah di CRC. Sebagai aturan, setelah operasi pengangkatan tumor secara radikal, pada akhir minggu ke-6, konsentrasi antigen menjadi di bawah normal. Jika tingkat penanda tidak jatuh setelah pengangkatan tumor primer,

untuk berpikir bahwa pasien memiliki metastasis. Dianjurkan untuk menentukan CEA pada pasien dalam periode pasca operasi setelah 3 bulan selama 2 tahun. Pemantauan rutin pasien CRC dengan dimasukkannya CEA meningkatkan tingkat kelangsungan hidup 5 tahun. Kemoterapi ajuvan (5-fluorourasil dan levamisol) pada pasien dengan CRC dapat menyebabkan peningkatan sementara tingkat CEA dalam serum darah. Tidak dianjurkan untuk menentukan CEA secara rutin dalam memantau respons terhadap terapi, namun, tidak ada tes alternatif untuk mengevaluasi respons terhadap pengobatan pada pasien dengan CRC.

Pada sebagian besar pasien dengan RTK (79,1%), dibandingkan dengan kelompok kontrol (10%), antibodi IgM dan IgG terhadap CEA terdeteksi, yang juga memungkinkan penggunaan indikator ini sebagai penanda diagnostik dan faktor prognostik independen. Pada saat yang sama, deteksi antibodi terhadap CEA dalam serum pasien CRC dikaitkan dengan prognosis yang lebih baik dan peningkatan yang signifikan dalam tingkat kelangsungan hidup 2 tahun.

Analisis tingkat CEA dalam pencucian usus besar sebelum pemeriksaan rutin endoskopi telah menunjukkan bahwa tes sederhana ini mungkin berguna dalam pengobatan praktis untuk mengidentifikasi kelompok pasien dengan risiko CRC yang tinggi.

Penggunaan CEA untuk tujuan diagnostik dibatasi oleh spesifisitasnya yang rendah, karena peningkatan konsentrasi antigen serum pada penyakit non-neoplastik, serta pengaruh faktor eksogen dan endogen tertentu pada sintesis penanda ini. Oleh karena itu, ketika memeriksa pasien dengan tumor usus besar, CA-19-9 digunakan sebagai penanda pilihan kedua (lihat di bawah). Ini sangat penting dalam kasus neoplasma REA-negatif.

Mengingat sensitivitas dan spesifisitas yang rendah, juga tidak direkomendasikan untuk menggunakan definisi CEA dalam skrining CRC. Dalam kasus peningkatan 5 kali lipat dalam CEA dalam serum dan adanya keluhan klinis pada pasien, CRC harus disarankan.

Sebuah analisis komparatif dari tiga penanda tumor (CA-19-9, CEA dan α-fetoprotein) dalam serum pasien dengan RTK pada berbagai tahap proses tumor, pada pasien dengan kolitis ulseratif kronis dan pada orang sehat mengungkapkan perbedaan yang signifikan antara pasien dengan RTK lokal dan kronis. kolitis ulserativa dalam hal CA-19-9 dan CEA, serta antara RTK lokal dan umum untuk dua di atas

penanda tumor. Nilai-nilai penanda tumor pada kolitis ulserativa kronis tidak melebihi nilai normal. Dalam proses terlokalisasi, level CA-19-9 tidak melebihi 1000 unit / ml, CEA - 20 ng / ml. Parameter α-fetoprotein pada pasien CRC berada dalam kisaran normal dan meningkat, sebagai aturan, hanya ketika proses tumor digeneralisasi, yang tidak memungkinkan menggunakan penanda ini dalam diagnosis penyakit. Ketika menggunakan CA-19-9 + REA kompleks, sensitivitas diagnostik adalah 91% dan secara signifikan melebihi itu ketika hanya menggunakan satu penanda tumor. Aksesi ke metode instrumental diagnostik data pada definisi penanda tumor (CA-19-9 dan CEA) meningkatkan frekuensi deteksi CRC terlokalisasi sebesar 14%, dan selama generalisasi proses - sebesar 9%.

Untuk tumor ditandai dengan ketidakseimbangan antara proses proliferasi dan apoptosis. Endothelin-1, sebuah polipeptida dari 21 residu asam amino, memiliki vasokonstriktor dan aktivitas mitogenik, dan juga terlibat dalam mekanisme pengaturan apoptosis. Percobaan menunjukkan bahwa endothelin-1 adalah faktor kelangsungan hidup dan mampu secara in vitro melindungi sel-sel PTK dari apoptosis yang diinduksi FasL.

Frekuensi deteksi dan tingkat antigen Fas terlarut (sFas) - suatu penghambat apoptosis - dalam serum pasien dengan RTK lebih tinggi daripada pada orang yang secara praktis sehat. Ada kecenderungan peningkatan konten serum sFas pada pasien dengan RTK dengan metastasis di kelenjar getah bening regional dan hati, yang memungkinkan untuk membahas peran sistem Fas / FasL sebagai target yang mungkin untuk terapi antitumor pada pasien dengan CRC.

Itu menunjukkan bahwa aktivitas tinggi caspase-3 berkorelasi dengan risiko tinggi kekambuhan RTK, terutama dalam kasus lokalisasi sisi kanannya. Korelasi aktivitas caspase-3 dengan sel-sel penyaringan tumor CD57 + juga terdeteksi.

Peran penting dalam mekanisme regulasi apoptosis pada PTK dimainkan oleh bcl-2, yang biasanya diekspresikan oleh sel-sel yang melapisi bagian bawah kriptus usus besar. Ekspresi bcl-2 dalam B-stage RTK Dukes telah terbukti berhubungan dengan kelangsungan hidup pasien yang lebih baik dan, oleh karena itu, untuk pasien yang tumornya tidak mengekspresikan bcl-2, disarankan untuk melakukan terapi ajuvan.

Ekspresi p53 immunoreaktif dalam tumor primer di CRC adalah penanda risiko tinggi kekambuhan penyakit setelah operasi pengangkatan penyakit dan lebih sering setelah tahun pertama pengamatan. Pada saat yang sama, peningkatan ekspresi p53 terdeteksi pada 47, dan CEA pada 34,4% tumor. Diyakini bahwa ketika mengevaluasi perkiraan CRC, perlu untuk menetapkan kedua penanda.

Diketahui bahwa kerusakan genetik membedakan karsinoma primer dari kolon proksimal dan distal. Dengan demikian, analisis multivariat ekspresi p53 dalam CRC primer lebih sering mengungkapkan peningkatan ekspresi p53 di distal (58,5%) daripada proksimal (41,7%) RTK. Pada saat yang sama, periode bebas-relaps lebih sedikit pada tumor p53 + (75 dan 38%; masing-masing, p = 0,006). Risiko tinggi kekambuhan CRC tercatat di antara tumor p53 + dengan lokalisasi distal mereka. Oleh karena itu, penilaian ekspresi p53 dalam CRC dapat berfungsi sebagai penanda untuk kekambuhan awal penyakit dan dikaitkan dengan lokalisasi tumor di organ.

Telah terbukti bahwa kegagalan kemoterapi pada CRC dikaitkan dengan resistensi multidrug dari tumor ini. Ekspresi berbagai isoform CD44 telah terbukti berhubungan dengan perilaku tumor agresif dan menimbulkan pertanyaan apakah sinyal dari reseptor ini memodulasi sensitivitas obat dari tumor. Juga telah terbukti bahwa CD44 menginduksi aktivasi keluarga LYN dan Akt src dari tirosin kinase. Kemampuan untuk menekan apoptosis mungkin memainkan peran penting dalam perkembangan tumor usus besar, yang berhubungan dengan ekspresi CD44.

Aktivator dan inhibitor plasminogen

Dalam beberapa tahun terakhir, studi metalloproteinases dari matriks ekstraseluler, yang terkait erat dengan proses invasi dan metastasis tumor, telah menarik perhatian para peneliti. Dengan perkembangan metastasis, harus ada rantai peristiwa berurutan yang mengarah pada pelepasan sel tumor dari lingkungan asli mereka dan pembentukan nodul tumor pada organ dan jaringan yang jauh. Diasumsikan bahwa untuk memastikan proses invasi dan metastasis, diperlukan rantai proteolitik yang kompleks, termasuk berbagai protease. Dipercayai bahwa plasmin, yang mengurangi tingkat glikoprotein matriks ekstraseluler dan mengaktifkan beberapa prometalloprotease, memainkan peran penting dalam proses invasi dan metastasis, sementara

dalam rantai protease multi-tahap, protease serin adalah posisi kunci - aktivator plasminogen tipe urokinase (uPA), karena ini mengkatalisis pembentukan plasmin dari plasminogen prekursornya. Reseptor IRA (Pc-uPA) juga memainkan peran penting, karena, ketika uPA berikatan dengan reseptor, kemampuannya untuk mengaktifkan peningkatan plasminogen. Di sisi lain, inhibitor uPA - PAI-1 dan PAI-2 dapat hadir dalam jaringan PTK. Itu menunjukkan bahwa tingkat uPA dan PAI-1 di CRC lebih tinggi daripada di jaringan normal homolog dan tumor jinak.

Pertanyaan apakah uPA pada RTK manusia berasal dari sel kanker itu sendiri atau unsur stroma di sekitarnya (fibroblast, makrofag, leukosit) tetap tidak terjawab untuk waktu yang lama. Pada akhirnya, Harvey et al. adalah mungkin untuk membuktikan bahwa aktivator berasal dari sel kanker itu sendiri, dan tidak dipinjam dari elemen stroma, dan antigen paling intensif dideteksi di daerah apikal dan basal sel PTK.

Studi yang paling representatif dari komponen sistem aktivasi plasminogen dalam sampel CRC dilakukan oleh Fujii et al. Mereka juga menganalisis ekspresi gen uPA dan PAI-1 menggunakan metode PCR. Ekspresi UPA terdeteksi pada 58,8% tumor. Pada pasien dengan uPA positif dan hasil negatif untuk PAI-1, prognosis kelangsungan hidup 5 tahun secara signifikan lebih buruk. Analisis multivariat menunjukkan bahwa hasil penentuan simultan uPA dan PAI-1 di CRC adalah indikator prognostik independen.

Kelangsungan hidup pasien setelah operasi tidak berkorelasi dengan konten uPA dalam stroma tumor, namun, pola dicatat terkait dengan levelnya dalam epitel tumor, yaitu, menentukan tingkat uPA mungkin menjadi tes untuk mendiagnosis RTK tanpa metastasis, serta risiko kambuh dini. setelah operasi. Ada kemungkinan bahwa protease dapat ditargetkan oleh obat-obatan yang mencegah invasi dan metastasis CRC.

Metastasis hati adalah faktor penting yang membatasi prognosis pada pasien dengan RTK. Ada korelasi antara iRA dan metastasis hati. Transduksi gen tPA ke dalam sel PTK dapat membantu dalam hal menangkal metastasis hati.

Paling tidak dipelajari dalam arti klinis, komponen dari sistem aktivasi plasminogen dianggap sebagai Rc-uPA, yang merupakan glikopeptida tri-domain membran terikat. Ini

reseptor juga dapat ada dalam bentuk larut (rRc-uPA) dalam ekstrak dari tumor, serta dalam plasma darah dari orang sehat dan pasien kanker. Rc-uPA terlarut dalam plasma adalah molekul yang praktis tidak berubah, tetapi mekanisme pelepasan yang tepat dari permukaan sel, maupun fungsi biologisnya, belum sepenuhnya dipelajari. Peningkatan kadar rRs-uPA dalam plasma terdeteksi pada pasien dengan RTK, dan konsentrasi rRs-uPA dikaitkan dengan prognosis penyakit. Ada kemungkinan bahwa Pc-uPA dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap peningkatan angiogenesis di sekitar tumor, serta metastasis mikrovaskular.

Dengan demikian, peningkatan ekspresi Rc-uPA, yang mencirikan kemampuan invasif tumor in vitro di setidaknya beberapa subpopulasi sel RTK, sebagian merupakan hasil dari aktivasi konstan kaskade pensinyalan yang bergantung pada protein kinase yang diaktifkan-mitogen.

Reseptor faktor pertumbuhan

Salah satu sistem pengaturan penting untuk transduksi sinyal mitogenik adalah keluarga reseptor tirosin kinase - produk dari kelompok c-erbB onkogen, yang mencakup empat reseptor transmembran dengan struktur yang serupa - reseptor faktor pertumbuhan epidermal (EPRF atau ErbB1), serta ErbB2 (HER2 / neu), ErbB3 (HER3) dan ErbB4 (HER4). Selain struktur, reseptor ini berbeda dalam spesifisitas dan afinitas relatif untuk ligan umum yang berbeda. Setelah aktivasi sebagai akibat dari pengikatan ligan dan dimerisasi, reseptor internal tirosin kinase diaktifkan dan memperoleh kemampuan untuk memfosforilasi baik reseptor itu sendiri maupun protein seluler lainnya yang terlibat dalam transmisi sinyal mitogenik.

Berbagai faktor pertumbuhan terlibat dalam regulasi autokrin dan paracrine dari proliferasi sel CRC. Dalam beberapa tahun terakhir, signifikansi klinis dari reseptor faktor pertumbuhan dan ligannya telah dipelajari secara aktif di CRC, terutama RESR, reseptor faktor pertumbuhan tipe insulin (RIGR-1), reseptor faktor pertumbuhan endotel pembuluh darah (R-VEGF).

REFR adalah produk onkogen c-erbB1, yang merupakan transmembran tirosin kinase, yang paling banyak dipelajari dalam istilah klinis kelompok ini dalam tumor berbagai lokalisasi, tetapi tidak cukup dipelajari dalam CRC.

Reseptor keluarga ErbB dapat membentuk homo dan heterodimer, dan dalam banyak kasus heterostruktur dengan partisipasi perwakilan kedua keluarga ini, HER2 / neu, yang tidak memiliki ligan sendiri, adalah yang paling aktif. Dengan demikian, HER2 / neu adalah elemen kunci dalam transmisi sinyal mitogenik dari faktor pertumbuhan EGF dan pemblokirannya dapat secara signifikan memperlambat atau menghentikan pertumbuhan tumor yang tergantung pada rangsangan tersebut. Dipercayai bahwa peningkatan ekspresi HER2 / neu pada tumor, termasuk CRC, dapat berfungsi sebagai penanda sensitivitas dan target untuk bioterapi yang lebih efektif dari tumor ini. Studi klinis sedang berlangsung, dan studi pendahuluan tentang ekspresi HER2 / neu dalam prognosis tumor saluran pencernaan disajikan dalam literatur.

RIFR-1 dan RIFR-2 adalah mitogen potensial dan stimulator kuat pertumbuhan sel tumor. Efek yang mendorong pertumbuhan kedua jenis FGID dimediasi, terutama oleh FGED-1. Tidak ada pendapat tunggal tentang nilai klinis RIFR-1 di CRC sampai sekarang.

Sebagian besar penelitian telah menunjukkan hubungan terbalik antara penemuan reseptor hormon steroid (jenis regulasi endokrin) dan EGFR (jenis regulasi otomatis dan paracrine) pada tumor.

Memblokir salah satu tahap transmisi sinyal mitogenik dari faktor pertumbuhan dapat, pada prinsipnya, menyebabkan disregulasi proliferasi sel tumor dan berpotensi menghambat pertumbuhan tumor. Percobaan telah menyelidiki sejumlah besar obat yang mempengaruhi proses di atas: spesifik dan tidak spesifik dari pengikatan EGFR ke ligan, inhibitor tirosin kinase dan kinase lainnya, penghambat pengikatan domain SH2 dari protein efektor dengan reseptor teraktivasi, senyawa yang menekan aktivasi gen ras, termasuk inhibitor farnesylation. Kebanyakan dari mereka berada pada tahap studi klinis, meskipun beberapa, khususnya, Herceptin, telah lulus uji klinis dan telah menunjukkan diri mereka cukup efektif dalam beberapa jenis tumor.

Diketahui bahwa RTK adalah jaringan target hormon steroid dan dalam 25-60% kasus mempertahankan kemampuan fungsional dari tautan utama dari mekanisme kerja satu atau beberapa steroid, yaitu reseptor estrogen (RE; 40,9%), androgen (RA; 15,5% ), progesteron (RP; 32,6%) dan glukokortikoid (WG; 59,1%).

Namun, hanya keberadaan ER dan RP dalam tumor yang dapat digunakan sebagai kriteria untuk prognosis yang baik untuk kelangsungan hidup 10 tahun pasien CRC. Pada saat yang sama, re-EGs lebih sering terdeteksi pada RTK pada wanita (60,5%) dibandingkan pada pria (39,5%), dengan stadium penyakit lokal (63,1%) dan tumor di bagian kanan kolon (59,4%).

Penanda Tumor Angiogenesis

Para peneliti telah menunjukkan minat besar dalam beberapa tahun terakhir untuk mempelajari faktor-faktor angiogenik pada tumor dan khususnya terhadap VEGF. Ada bukti yang berkembang bahwa metastasis pada berbagai tahap proses tumor tergantung pada derajat vaskularisasi tumor.

Dalam metastasis hematogen, sel-sel tumor harus menempel pada sel endotel, melewati lumen pembuluh darah, bertahan hidup dalam darah yang bersirkulasi, berhenti di organ atau jaringan tertentu dan membentuk koloni di sana. Tumor primer angiogenik yang tinggi, termasuk CRC, dengan kepadatan vaskular intratumoral yang tinggi cenderung menghasilkan klon angiogenik pada organ yang jauh, yang dalam kondisi yang menguntungkan mampu membentuk metastasis. Sebagian besar peneliti percaya bahwa tingkat tinggi vaskularisasi tumor adalah penanda yang signifikan secara statistik untuk keberadaan metastasis di kelenjar getah bening regional. Dalam 77% dari studi sebelumnya, hubungan yang signifikan ditemukan antara tumor angiogenesis dan pengembangan metastasis jauh. Dan meskipun ada perbedaan signifikan dalam kelompok pasien yang diteliti dan metode yang digunakan untuk menilai angiogenesis, sebagian besar peneliti telah menunjukkan hubungan terbalik antara vaskularisasi tumor dan kelangsungan hidup pasien dengan CRC. Selain itu, vaskularisasi yang tidak memadai dan, sebagai hasilnya, hipoksia meningkatkan ekspresi gen yang terkait dengan resistensi (Pg-glikoprotein, hidrofolat reduktase) terhadap kemoterapi dan merupakan inefisiensi penting dari radiasi neoadjuvant dan kemoterapi.

Pada sebagian besar pasien (73,4%) dengan metastasis regional pada kelenjar getah bening, periode bebas kambuh secara signifikan lebih tinggi dengan tidak adanya ekspresi VEGF dan indeks SPF (fraksi S-fase) rendah pada tumor. Selain signifikansi prognostik VEGF, pemblokiran reseptor VEGF-2 telah terbukti menghambat pertumbuhan metastasis CRC di hati.

Saat ini, lebih dari 200 senyawa memiliki aktivitas angiogenik, dan semuanya dapat dibagi menjadi dua kelompok sesuai dengan efek penghambatannya. Kelompok pertama meliputi senyawa yang mempengaruhi transfer sinyal angiogenik oleh sel endotel (antagonis faktor pertumbuhan endotel, penghambat produksi faktor angiogenik, migrasi sel endotel), dan senyawa kedua yang mempengaruhi proliferasi sel endotel. Obat antiangiogenik seperti inhibitor metalloproteinase marimastat, batimastat-matrix, SU 6661 sangat menjanjikan.

Perlu dicatat bahwa dalam beberapa tahun terakhir, pengetahuan kita tentang proses biologis yang terlibat dalam pembentukan kapal mikro baru dalam tumor telah meningkat secara signifikan. Dan meskipun prinsip-prinsip prognostik dan terapi masih sedang dibentuk, kemajuan dalam memahami mekanisme patofisiologis neoangiogenesis pada tumor sudah diperkenalkan ke dalam praktik klinis.

Tingkat sintetase timidilat dalam tumor dianggap sebagai salah satu penanda resistensi obat dan prognosis CRC yang paling efektif. Enzim ini diperlukan untuk sintesis DNA dan mengkatalisasi metilasi deoxyuridine monophosphate menjadi deoxythymidine monophosphate sebagai kofaktor untuk 5,10-methylenetetrahydrofolate (5,10-CH2FH4). Diketahui bahwa 5-fluorouracil (5-FU), salah satu antimetabolit yang paling banyak digunakan dalam pengobatan tumor gastrointestinal, ketika diberikan kepada pasien, membentuk bentuk 5-fluoro-2'-deoxyuridine-5'-monophosphate yang secara kovalen berikatan dengan timidilat sintase, sehingga menghalangi Proses sintesis DNA dalam tumor. Studi tentang indikator ekspresi thymidylate synthetase pada tumor pasien dengan CRC memungkinkan untuk mempertimbangkannya sebagai faktor prognostik independen dalam kategori pasien ini. Pada saat yang sama, tingkat kelangsungan hidup 10 tahun secara signifikan lebih rendah di antara pasien di mana ekspresi tumor enzim terdeteksi.

Berdasarkan analisis multivariat retrospektif dan tingkat keandalan yang tinggi dari hasil, menurut definisi, dalam ekspresi thymidylate synthase pada tumor, penanda ini dapat digunakan di klinik sebagai faktor prediksi independen untuk kekambuhan lokal, metastasis jauh, periode bebas kambuh dan kelangsungan hidup keseluruhan pasien dengan RTK.

Prognosis terbaik adalah untuk pasien dengan TRK dengan ekspresi rendah timidilat sintetase pada tumor primer. Pada saat yang sama, para peneliti secara meyakinkan menunjukkan bahwa tidak ada faktor prognostik lain, termasuk usia, jenis kelamin, tingkat diferensiasi tumor, ekspresi p53, dapat dianggap sebagai penanda independen dari prognosis, khususnya, kekambuhan penyakit ini.

Tingkat ekspresi sintetase timidilat dalam kasus CRC yang digeneralisasi atau berulang dapat menjadi penanda sensitivitas tumor terhadap 5-FU. Lebih sering, tingkat ekspresi tertinggi enzim ditemukan di metastasis perut CRC (82%) dibandingkan dengan metastasis tumor di hati (47%). Dipercayai bahwa hal ini harus diperhitungkan ketika memprediksi sensitivitas bentuk tumor yang disebarluaskan menjadi 5-FU dan secara individual mengubah strategi kemoterapi pada pasien.

Juga telah ditunjukkan bahwa ekspresi timidilat sintetase dan timidin fosforilase dalam tumor pasien CRC yang tidak diobati tidak hanya memiliki nilai prognostik dalam pemilihan kemoterapi 5-FU bersama dengan penanda proliferasi seperti p53 dan Ki-67, tetapi juga berkorelasi dengan indikator bebas penyakit dan kelangsungan hidup secara keseluruhan. Pada saat yang sama, aktivitas kedua enzim ini dipelajari dengan metode biokimiawi dalam sampel tumor yang baru beku dan ekspresinya dibandingkan menggunakan metode imunohistokimiawi pada bagian parafin bersama dengan p53 dan Ki-67. Korelasi yang signifikan juga ditemukan antara indeks aktivitas enzimatik timidin fosforilase dan aktivitas pengikatan 5-fluoro-2'-deoxysyridine-5'-monophosphate (metabolit 5-FU). Menjadi diketahui bahwa aktivitas timidilat sintetase dan timidin fosforilase berkaitan erat dengan proses angiogenesis dan proliferasi dalam CRC. Pada saat yang sama, ekspresi VEGF secara signifikan berkorelasi dengan aktivitas timidin fosforilase dan indeks Ki-67 dalam tumor, serta durasi periode bebas kambuh.

Ketika mempelajari dihydropyrimidine dehydrogenase, enzim pertama yang memetabolisme 5-FU menjadi 5-fluorodihydrouracil, ditemukan bahwa indeks ekspresi enzim ini dalam tumor dapat digunakan sebagai penanda dalam menilai sensitivitas CRC terhadap 5-FU.

Aktivitas tinggi nitrit oksida sintetase yang diinduksi dapat berfungsi sebagai penanda aliran CRC yang lebih agresif.

Diusulkan untuk menggunakan metode yang sangat sensitif dan spesifik untuk penentuan aktivitas telomerase dalam epitel

Sel-sel CRC beredar dalam darah. Aktivitas enzim terdeteksi pada 72% tumor pada stadium C dan D (klasifikasi Dukes) CRC. Dipercaya bahwa penanda ini dalam metode invasif minimal ini dapat digunakan dalam diagnosis awal, prognosis, dan pemantauan pasien dengan TCR.

Peningkatan ekspresi CDC25B fosfatase dalam sel CRC pada 43% kasus ditemukan menunjukkan prognosis penyakit yang buruk. Karena itu, pasien-pasien ini membutuhkan terapi tambahan. Dipercayai bahwa CDC25B dapat berfungsi sebagai penanda prognostik independen dan bahkan faktor kontrol seperti metastasis di kelenjar getah bening regional, diameter tumor primer, derajat diferensiasinya, dan kedalaman invasi. Selain itu, tingkat ekspresi CDC25B sangat menunjukkan kemungkinan kambuhnya awal tahap CRC B dan C menurut Dukes.

Baru-baru ini, penelitian telah muncul yang menunjukkan kemungkinan menggunakan enzim untuk sintesis prostaglandin dan eikosanoid - siklooksigenase-2 (COX-2), juga dikenal sebagai prostaglandin endoperoksida sintetase - sebagai penanda untuk diagnosis dini dan prognosis CRC. Data eksperimental dan klinis menunjukkan peran penting COX-2 dalam patogenesis CRC. Tidak adanya COX-2 dalam epitel membran mukosa normal dan ekspresi protein pada 40% polip dan 80-90% tumor usus ganas ditunjukkan, yang mengkonfirmasi partisipasi COX-2 dalam proses neoplastik dan perkembangan CRC. Sebuah korelasi positif didirikan antara ekspresi COX-2 dan ukuran, stadium tumor sesuai dengan klasifikasi Dukes. Peningkatan ekspresi COX-2 dalam RTC telah menjadi dasar bagi upaya untuk menggunakan inhibitornya, khususnya, obat antiinflamasi nonsteroid, sebagai agen profilaksis yang mencegah perkembangan CRC dan keganasan polip usus besar. Dalam percobaan pada hewan, inhibitor COX-2 telah terbukti memberikan efek perlindungan pada karsinogenesis kolorektal. Selain itu, obat-obatan ini mencegah pembentukan polip baru dan berkontribusi pada regresi polip yang ada di usus besar. Di sisi lain, data dari beberapa studi eksperimental menunjukkan bahwa efek antitumor dari obat antiinflamasi nonsteroid juga disebabkan oleh fakta bahwa mereka menginduksi apoptosis pada sel PTK dan menghambat angiogenesis pada tumor eksperimental.

Penanda CRC lainnya

Secara singkat, kami akan fokus pada beberapa penanda tumor, yang penggunaannya tampaknya menjanjikan untuk CRC.

Tingkat ekspresi MUC1 pada tumor dapat digunakan sebagai penanda dalam menilai perkembangan dan prognosis CRC.

Inhibitor kinase P27 (KIP1) yang tergantung-siklin dapat digunakan sebagai penanda untuk mendeteksi tahap awal CRC. Namun, itu tidak dapat digunakan sebagai penanda untuk perkembangan awal dari tumor ini.

Juga baru-baru ini, telah diusulkan untuk menggunakan penanda baru, TA90-IC, yang hadir dalam serum dalam bentuk kompleks imun yang beredar, ketika memperkirakan prevalensi RTK. Dasar untuk penelitian ini adalah fakta bahwa, menurut banyak penulis, tingkat CEA meningkat hanya pada 70% pasien dalam tahap umum penyakit. Metastasis jauh terungkap dalam 86% dari pasien yang diperiksa, meskipun banyak dari pasien ini secara klinis memiliki tumor lokal tanpa tanda-tanda generalisasi dari proses tumor. Analisis tingkat penanda di atas menunjukkan bahwa konsentrasi TA90-IC meningkat pada 82,9%, dan CEA - hanya pada 70,2% pasien. Kombinasi kedua penanda memungkinkan kita untuk menentukan prevalensi proses tumor pada 93,5% kasus. Para peneliti percaya bahwa pekerjaan ini perlu dilanjutkan dan untuk membuktikan peran TA90-IC dalam penyaringan dan pemantauan perkembangan CRC.

Perlu dicatat bahwa yang paling memadai dari sudut pandang klinis mungkin adalah penentuan simultan dari hanya sejumlah kecil indikator pelengkap yang dapat mencirikan aktivitas proliferasi CRC, potensi metastasisnya, sensitivitas terhadap berbagai jenis peraturan pusat dan daerah. Tugas peneliti yang bekerja di bidang ini adalah memilih kombinasi penanda molekuler yang optimal secara kuantitatif dan kualitatif dalam diagnosis, pemantauan, dan prognosis CRC.

4.4.3. PENYAKIT KANKER Pankreas, Perut, Esofagus dan Hati

Di Eropa Barat, kanker pankreas terdeteksi pada sekitar 10 kasus per 100 ribu. Sekitar 90% dari semua tumor.

penyakit pankreas adalah adenokarsinoma pada duktus, dan hanya 5% adalah neuroendokrin neoplasma dan karsinoma asinar.

Penanda yang paling banyak digunakan dalam diagnosis kanker pankreas adalah CA 19-9. Spesifisitas penentuannya bervariasi dari 76 hingga 99%, dan sensitivitas - dari 69 hingga 93%. Namun, peningkatan konsentrasi CA 19-9 dalam serum tidak spesifik hanya untuk adenokarsinoma pankreas. Tingkat CA 19-9 yang tinggi ditemukan pada penyakit lain pada saluran pencernaan (pankreatitis akut dan kronis, sirosis hati, radang saluran empedu).

Telah ditunjukkan bahwa hanya 55% pasien dengan kanker pankreas dengan diameter tumor kurang dari 3 cm memiliki tingkat CA 19-9 yang meningkat (> 37 U / ml). Akibatnya, penggunaan penanda CA 19-9 dalam diagnosis kanker pankreas, khususnya bentuk awalnya, terbatas, karena tingkatnya meningkat bahkan dengan proses jinak yang disebutkan di atas dalam hati dan pankreas. Disarankan untuk menentukan indikator CA 19-9 untuk memperkirakan prognosis kanker pankreas, tetapi tidak untuk praktik rutin.

Dalam studi perspektif, sejumlah penanda lain untuk kanker pankreas juga dipelajari: CA50, CA242, CA195, DU-PAN 2 mucins, CAM 17.1 / WGA. Namun, saat ini, CA 19-9 harus dianggap sebagai "standar emas" dalam diagnosis kanker pankreas.

Kanker perut adalah salah satu bentuk tumor yang paling umum di dunia. Di Eropa Barat, frekuensinya telah menurun dalam dekade terakhir, sementara di Asia, angka kematian telah meningkat dan sekitar 100 per 100 ribu.Di Amerika Serikat, 6 pasien per 100 ribu meninggal karena kanker perut.

Tiga penanda dipelajari secara cukup terperinci untuk kanker lambung: CEA, CA 19-9, dan CA 72-4, tetapi CA 72-4 dianggap yang paling sensitif dan spesifik. CEA dan CA 19-9 memiliki spesifisitas yang sama, meskipun CA 19-9 mungkin lebih sensitif daripada CEA, namun, tidak ada penanda di atas yang dapat digunakan dalam skrining dan diagnosis dini kanker lambung.

Insiden kanker kerongkongan sangat bervariasi. Jadi, di Asia Tengah, insidensi mereka adalah 50-100 kasus per 100.000, sedangkan di Eropa dan Amerika Serikat - 2-3 kasus per 100 ribu. Dalam 90% dari karsinoma esofagus diwakili oleh karsinoma sel skuamosa dan dalam adenokarsinoma kurang dari 10%.

Dibandingkan dengan tumor gastrointestinal lainnya, penanda biokimiawi kanker kerongkongan belum cukup diteliti. Namun, diyakini bahwa SCC dan sitokeratin (CYFRA 21-1, TPA, TPS) harus dianggap sebagai penanda terbaik dalam diagnosis kanker esofagus dari epitel skuamosa, sedangkan CA 19-9 lebih disukai dalam diagnosis adenokarsinoma esofagus. Namun, penanda tumor dalam diagnosis tumor kerongkongan menerima sedikit perhatian karena tidak spesifik.

Nama lain untuk penyakit ini adalah "malignant hepatoma". Diagnosis semacam itu dibuat di Eropa Barat dengan frekuensi 5-10 kasus per 100 ribu, dan di Eropa Selatan kurang dari 5 kasus per 100 ribu. Kanker hati paling sering terdeteksi di Cina, di mana penyaringan populasi fokus endemik tumor ini direkomendasikan untuk mendeteksi tumor..

Penanda utama dalam diagnosis karsinoma hepatoselular adalah α-fetoprotein, yang, ketika diskrining, mengungkapkan tumor berukuran kecil, yang berkontribusi pada peningkatan kelangsungan hidup pasca operasi pada kategori pasien ini. Namun, harus dicatat bahwa peran α-FP dalam skrining untuk adenokarsinoma hepatoseluler belum ditentukan oleh studi prospektif acak. Mengingat deteksi yang sangat jarang dari tumor ini di Eropa Barat, diyakini bahwa skrining karsinoma hepatoseluler tidak diperlukan. Namun, sejak 1986, ultrasonografi hati setiap 6 bulan dan penentuan setiap 3 bulan konsentrasi α-AF pada pasien positif untuk antigen permukaan hepatitis B, serta mereka yang menderita hepatitis aktif kronis atau sirosis hati, telah direkomendasikan. Juga diyakini bahwa pasien dengan infeksi persisten, khususnya pasien dengan virus hepatitis C, juga harus dianggap terancam untuk adenokarsinoma hepatoseluler. Terbukti bahwa risiko terkena tumor ini pada virus hepatitis C dan sirosis hati adalah 100 kali lebih tinggi dibandingkan orang yang tidak terinfeksi.

Salah satu masalah penting dengan penggunaan α-FP dalam diagnosis banding adenokarsinoma hepatoseluler adalah hepatitis dan sirosis hati, di mana tingkat penanda tumor juga meningkat. Oleh karena itu, pemisahan α-OP difucosilasi dari α-OP normal dengan mengikat lektin membantu dalam diagnosis diferensial penyakit di atas. Mengidentifikasi fraksi α-OP ini membantu dalam diagnosis banding karsinoma hepatoseluler. Selain itu, dengan penyakit jinak, tingkat α-FP dapat meningkat sementara, sedangkan dengan karsinoma hepatoseluler, kadar serum darah terus meningkat. Oleh karena itu, penentuan α-OP beberapa kali selama 2-3 minggu memungkinkan seseorang untuk mengecualikan nilai false-positifnya. Selain itu, penanda baru baru-baru ini muncul dalam diagnosis adenokarsinoma hepatoseluler - des-gamma-carboy prothrombin (DCP), juga dikenal sebagai PIVKA II (protein yang diinduksi oleh kekurangan vitamin K). Kombinasi penanda ini dengan α-FP memungkinkan untuk mengidentifikasi karsinoma hepatoseluler pada 86% dan tumor soliter pada 78,3%, dan dalam kasus ini salah satu penanda ini akan positif.

4.4.4. NON-FORMASI SISTEM REPRODUKTIF PEREMPUAN WANITA

Neoplasma genital pada wanita merupakan 15% dari semua tumor, dan mereka didistribusikan sesuai dengan tingkat pembusukannya dalam urutan berikut: kanker tubuh rahim, ovarium, dan leher rahim. Namun, dalam struktur mortalitas, kanker ovarium menempati urutan pertama, diikuti oleh kanker serviks dan uterus. Misalnya, di AS, 20 ribu kasus baru kanker ovarium dan 12 ribu kematian akibat tumor ini didaftarkan setiap tahun. Etiologi penyakit ini tidak diketahui, tetapi anovulasi, penggunaan kontrasepsi tertentu, serta kerentanan keluarga dianggap sebagai faktor risiko.

Lebih dari 90% tumor ovarium bersifat epitel, mis. muncul dari epitel coelomic. Tumor ovarium epitel dikelompokkan berdasarkan jenis sel: serosa, mucinous, endometrioid, sel jernih, epitel campuran, tidak berdiferensiasi, skuamosa. Paling sering, kanker ovarium berkembang dari sel serosa.

Penanda terbaik untuk kanker ovarium epitel adalah musin - CA 125. Selama menstruasi, tingkat penanda pada wanita dapat meningkat hingga 100 kU / l dan lebih tinggi. Tingkat CA 125 meningkat pada hampir 80% pasien dengan tumor ovarium epitel, namun hanya setengah dari pasien dengan kanker ovarium stadium I menurut klasifikasi internasional (FIGO) penyakit ini menunjukkan tingkat penanda tumor yang tinggi. Kurangnya sensitivitas dalam diagnosis dini, serta deteksi nilai CA 125 yang meningkat pada berbagai tumor jinak dan adenokarsinoma lainnya, tidak memungkinkan menggunakan indikator ini sebagai penanda untuk deteksi dini kanker ovarium. Seiring dengan tingkat penanda lainnya (α-OP, hCG, hCGb), tingkat CA 125 dapat meningkat dengan tumor dari sel sel germinal.

Prognosis kanker ovarium terutama tergantung pada stadium penyakit. Penapisan CA 125 tidak peka, dan hanya 50% pasien dengan stadium I penyakit memiliki tingkat penanda yang tinggi, itulah sebabnya penanda ini tidak direkomendasikan untuk mendeteksi kasus sporadis penyakit. Namun, penentuan CA 125 dalam kombinasi dengan pemeriksaan rektovaginal manual organ pelvis dan ultrasonografi transvaginal mungkin penting dalam deteksi dini kanker ovarium.

Sebuah studi multisentrik, prospektif wanita pascamenopause dengan tumor di panggul kecil dan perbandingan ultrasonografi transvaginal, pemeriksaan manual organ panggul dan penentuan CA 125 (ambang CA 125 35 kU / l) menunjukkan bahwa diagnosis dikonfirmasi dengan metode ini pada 77, 76 dan 74% masing-masing. Selain itu, menggunakan analisis regresi, itu menunjukkan bahwa, dibandingkan dengan ultrasonografi, CA 125 lebih sensitif, tetapi nilai diagnostik lebih rendah daripada studi manual. Tumor tidak terdeteksi dengan kombinasi hasil negatif dari ketiga metode. Menentukan level CA 125 sebelum operasi dapat memberi dokter sejumlah kemungkinan manfaat bedah.

Diketahui bahwa faktor prognostik tradisional pada pasien dengan kanker ovarium adalah stadium penyakit, derajat diferensiasi dan tipe histologis tumor, ukuran sisa tumor setelah operasi sitoreduktif paliatif. Pada saat yang sama, penelitian multicenter telah menunjukkan bahwa kadar CA 125 dalam serum pasien setelah kemoterapi pertama, kedua, dan ketiga adalah salah satu faktor prognostik terpenting sejak awal.

dia kambuh penyakit. Waktu paruh CA yang diperpanjang sebesar 125 atau kurang dari pengurangan 7 kali lipat dalam tingkat penanda tumor pada bulan-bulan awal setelah pengobatan menunjukkan hasil yang buruk. Studi lebih lanjut telah menunjukkan bahwa konsentrasi CA 125> 70 kU / l sebelum kursus kemoterapi ketiga adalah faktor yang paling penting dalam memprediksi perkembangan penyakit dalam 12 bulan ke depan.

CA 125 ketika memantau pasien dengan kanker ovarium memungkinkan untuk mendeteksi kekambuhan dini. Namun, tidak ada data dalam literatur yang menunjukkan bahwa deteksi kekambuhan penyakit yang tepat waktu dapat meningkatkan tingkat kelangsungan hidup. Peningkatan CA 125 menunjukkan penyakit residual pada 94,8% kasus, namun, hampir setengah dari pasien dengan nilai penanda normal juga memiliki penyakit (tumor node) menurut “second-look” -laparotomy. Kadar CA 125 meningkat dalam serum 25% dari pasien yang hanya memiliki tanda-tanda mikroskopis penyakit dan pada 79% pasien yang diameter tumor berulangnya lebih dari 1 cm selama laparotomi.

Kanker payudara

Kanker payudara (BC) adalah salah satu penyebab utama kematian wanita di negara-negara Eropa Barat, dan selama kehidupan wanita, risiko tumor ini adalah 12,2%, dan risiko kematian akibatnya adalah 3,6%. Ada banyak faktor yang berhubungan dengan risiko kanker payudara: faktor genetik dan keluarga, faktor hormonal (menarke dini, menopause terlambat, kehamilan pertama terlambat), diet, penyakit payudara jinak (terutama yang terkait dengan hiperplasia atipikal).

Saat ini, sejumlah penanda tumor dikenal untuk kanker payudara: MIS-1 (CA 15-3), CEA, oncoprotein, cytokeratin. Yang paling banyak digunakan adalah CEA dan CA 15-3. Ada juga anggota lain dari keluarga gen MIS-1: MSA, CA 519, BR27-29, BRMA. Mereka semua memiliki sensitivitas dan spesifisitas yang sama, serta SA 15-3. Oleh karena itu, penggunaan beberapa penanda tidak segera menambah informasi yang diperoleh dengan menggunakan CA 15-3. Sejumlah penanda, seperti cytokeratin (TPA, TPS, CYFRA 21-1) dan oncoprotein terlarut (c-erbB-2), saat ini sedang dipelajari secara intensif dan sedang menjalani evaluasi klinis.

Sensitivitas penanda tumor pada pasien dengan kanker payudara dini sangat rendah (15-35%), jadi mereka digunakan dalam diagnosis

seringkali sulit. Tentu saja, nilai marker rendah yang dihasilkan tidak mengecualikan adanya fokus primer dan metastasis. Di sisi lain, tingginya tingkat penanda pada pasien kanker payudara hampir sepenuhnya menunjukkan adanya generalisasi tumor dan metastasis individu.

Tingginya kadar CEA, CA 15-3, dan penanda lain dari keluarga MIS-1 jelas terkait dengan stadium kanker payudara, ukuran tumor, dan keterlibatan kelenjar getah bening regional dalam proses tumor. Namun belum jelas apakah penanda ini merupakan faktor prognostik independen. Selain itu, tidak diketahui apakah penggunaan penanda tumor seperti itu sebagai indikator kekambuhan awal penyakit akan menyebabkan peningkatan kelangsungan hidup pasien yang bebas kambuh dan secara keseluruhan.

Dalam kasus pengobatan radikal kanker payudara, penentuan serial CEA dan CA 15-3 juga dapat ditunjukkan dalam diagnosis awal kambuh. Penanda tumor ini dalam 2-18 bulan (rata-rata 5,2 bulan) ditemukan pada 40-60% pasien dengan kanker payudara berulang sebelum respons positif sesuai dengan hasil metode klinis, instrumental, dan radiologis (rontgen dada, ultrasonografi hati, pemindaian kerangka). Penentuan dinamis level CEA dan CA 15-3 dianggap sebagai tes yang agak sensitif dalam diagnosis awal metastasis tulang dan hati dan, di samping itu, mengurangi frekuensi pasien dengan pemindaian isotop dan prosedur diagnostik radioisotop.

Penanda jaringan pada kanker payudara

Berbeda dengan penanda tumor klasik, ditentukan dalam serum, penanda seluler atau jaringan diketik langsung di jaringan tumor. Sebagian besar dari mereka mencirikan fitur biologis tertentu dari tumor, kekhasan perilaku dan pengaturannya, misalnya, sensitivitas hormon atau kecenderungan invasi dan metastasis. Untuk beberapa penanda molekuler, fungsi biologis spesifik belum ditetapkan. Signifikansi utama dari penanda tersebut terletak pada kenyataan bahwa mereka menandai fitur biologis dari setiap tumor spesifik dan membantu dengan prediksi dan individualisasi pengobatan obat penyakit.

Di tab. 4.10 menyajikan indikator signifikan secara biologis yang merupakan penanda jaringan aktif atau potensial kanker payudara.

Tabel 4.10. Kelompok utama penanda prognostik jaringan / seluler untuk kanker payudara

Dalam kasus umum, definisi penanda molekuler pada kanker payudara dapat memiliki tiga hasil praktis: 1) mengidentifikasi di antara pasien dengan tahap awal kelompok risiko kanker yang memerlukan pengobatan tambahan, serta mereka yang tidak menjalani terapi ajuvan; 2) penentuan sensitivitas terhadap jenis terapi tertentu dan individualisasi dari skema perawatan tambahan pasien dengan proses umum; 3) pengembangan obat baru.

Reseptor hormon steroid, terutama reseptor estrogen (ER), termasuk di antara indikator pertama yang termasuk dalam praktik mengobati indikator kanker payudara yang terkait dengan kategori penanda seluler. Agak kemudian, selain mereka, reseptor progesteron (RP) reseptor juga diidentifikasi.

Kehadiran ER dalam tumor payudara primer menunjukkan potensi sensitivitasnya terhadap langkah-langkah terapi yang bertujuan menghilangkan sumber estrogen dari tubuh atau untuk menangkal efeknya (ovariektomi, penggunaan antiestrogen).

RP menarik sebagai penanda molekuler kanker payudara, tidak hanya karena merupakan elemen pertama dari respons sel terhadap progestin, menentukan sensitivitas terhadap obat yang sesuai, tetapi juga karena sintesisnya dalam sel kanker payudara diinduksi oleh estrogen. Dengan demikian, kehadiran RP dapat menunjukkan aktivitas fungsional ER.

Saat ini, berbagai klinik dan laboratorium menggunakan tiga metode yang relatif setara untuk menentukan status reseptor kanker payudara: radioligand - penilaian kemampuan pengikatan reseptor dalam sitosol tumor; enzyme immunoassay - penentuan konsentrasi protein reseptor imunoreaktif dalam sitosol yang sama; imunohistokimia - pewarnaan khusus bagian tumor menggunakan antibodi untuk protein reseptor. Keuntungan dari dua metode pertama adalah kuantitatif, memungkinkan untuk objektifikasi kriteria untuk menilai status reseptor. Metode radioligand juga memungkinkan untuk mengevaluasi aktivitas fungsional reseptor pada salah satu tahap pertama interaksinya dengan hormon, yang membuat prediksi sensitivitas hormon lebih dapat diandalkan daripada dalam menentukan protein imunoreaktif.

Di sisi lain, walaupun metode imunohistokimia bersifat semi-kuantitatif, ia memiliki manfaat penting, yaitu, bahwa ketika pewarnaan bagian Anda dapat dengan jelas

untuk menentukan milik reseptor ke sel tumor. Saat menggunakan metode biokimia, kemungkinan ini tidak ada. Selain itu, metode ini memungkinkan Anda untuk bekerja dengan bahan kearsipan - blok parafin dan bahkan gelas siap pakai, yang menjadikannya satu-satunya pilihan yang mungkin ketika kebutuhan untuk penelitian tentang reseptor hormon steroid muncul atau direalisasikan lama setelah operasi.

Diketahui bahwa varian hormon yang tergantung pada kanker payudara, ketika keduanya atau paling tidak satu dari reseptor hormon steroid diketik, dikarakteristikkan oleh jalur yang menguntungkan, dan periode pasca operasi pada pasien-pasien ini lebih baik daripada pada kasus tumor reseptor-negatif. Namun demikian, dalam kerja klinis praktis, hasil penentuan reseptor hormon steroid terutama digunakan dalam pemilihan pasien yang sensitif terhadap terapi endokrin.

Reseptor faktor pertumbuhan. Kelompok ini juga mencakup faktor pertumbuhan itu sendiri - protein dan polipeptida kecil yang diproduksi oleh sel tumor itu sendiri dan komponen lain dari jaringan tumor (fibroblas, makrofag dan limfosit yang menginfiltrasi tumor, sel endotel) dan merangsang pertumbuhan sel produksi (mekanisme otokrin) atau sel tetangga (paracrine) mekanisme).

Berbagai faktor pertumbuhan terlibat dalam regulasi otokrin dan parakrin dari proliferasi sel kanker payudara: peptida dari kelompok EGF (faktor pertumbuhan transformasi-α, amphiregulin, dll.) Yang berinteraksi dengan reseptor umum, faktor pertumbuhan seperti insulin (IGF), somatostatin, dll. Reseptor untuk faktor pertumbuhan ini adalah ditemukan pada tumor pada pasien dengan kanker payudara. Kehadiran dalam tumor kelenjar susu EGFR, terutama dengan tidak adanya reseptor hormon steroid, menunjukkan prognosis penyakit yang tidak menguntungkan bahkan pada tahap awal dan resistensi terhadap terapi endokrin. Ada bukti bahwa kehadiran reseptor IGF dan reseptor somatostatin menunjukkan prognosis kanker payudara yang lebih menguntungkan.

Namun demikian, karena ambiguitas hasil yang diperoleh oleh penulis yang berbeda, tidak ada indikator yang mengkarakterisasi sensitivitas kanker payudara terhadap pengatur auto dan parakrin belum memasuki praktik klinis rutin, seperti studi tentang tingkat reseptor hormon steroid. Dapat diharapkan, bagaimanapun, bahwa dalam waktu dekat minat dalam studi EGFR pada kanker payudara akan meningkat lagi, karena fakta bahwa sudah pada tahap klinis

percobaan, obat-obatan yang secara khusus bekerja pada EGFR, antibodi monoklonal terhadap reseptor dan penghambat internal tirosin kinase EGFR, yang mengimplementasikan tahap pertama dari transmisi sinyal mitogenik, telah dirilis.

Perlu dicatat bahwa sejauh ini "standar emas" dalam studi difraksi sinar-X dianggap sebagai penentuan radioligand dalam fraksi membran jaringan menggunakan EGF berlabel 125 I dan pemisahan hidroksil-apatit selanjutnya.

Beberapa keberhasilan dalam bidang penggunaan penanda secara praktis yang terkait dengan regulasi pertumbuhan kanker payudara yang bergantung pada REFR telah dicapai setelah kemunculan obat Herceptin, yang merupakan antibodi manusiawi untuk HER2 / neu, salah satu reseptor keluarga ErbB, yang termasuk REFR.

Keluarga reseptor tirosin kinase - produk dari kelompok oncogen c-erbB, yang meliputi empat reseptor transmembran dengan struktur yang serupa, REFR (ErbB-1), ErbB-2 (HER2 / neu), ErbB-3 (HER3) dan ErbB-4 (HER4) ) adalah salah satu sistem pengaturan terpenting untuk transmisi sinyal mitogenik.

Selain struktur, keluarga reseptor ErbB berbeda dalam spesifisitas dan afinitas relatif untuk ligan umum yang berbeda. Fitur utama dari semua reseptor tirosin kinase adalah lokalisasi transmembran dan kebutuhan untuk berinteraksi dengan ligan yang sesuai (faktor pengaktif) untuk realisasi aktivitas kinase dan efek biologis selanjutnya. Setelah aktivasi sebagai akibat dari pengikatan ligan dan dimerisasi, reseptor internal tirosin kinase diaktifkan dan memperoleh kemampuan untuk memfosforilasi baik reseptor itu sendiri maupun protein seluler lainnya yang terlibat dalam transmisi sinyal mitogenik. Reseptor keluarga ErbB dapat membentuk homo dan heterodimer, dan dalam banyak kasus heterostruktur dengan partisipasi reseptor HER2 / neu, yang tidak memiliki ligan sendiri, adalah yang paling aktif.

Dengan demikian, HER2 / neu adalah perwakilan unik dari keluarga dianggap dari transmembran tirosin kinase, karena, tanpa memiliki ligan sendiri dan tidak berinteraksi dengan faktor pertumbuhan yang diketahui yang mengaktifkan reseptor terkait, itu tetap merupakan elemen kunci dalam transmisi sinyal mitogenik dari semua EGF- peptida yang serupa dan diperlukan untuk keberhasilan fungsi seluruh sistem.

Mengenai nilai prognostik dari ekspresi berlebih atau amplifikasi gen c-erbB-2, meskipun bahan raksasa (lebih dari 12.000 pasien dengan kanker payudara sekarang telah diperiksa di berbagai laboratorium di seluruh dunia), tidak ada konsensus tentang nilai prediksi HER2 / neu. Beberapa penulis telah mencatat efek buruknya pada kelangsungan hidup bebas kambuh pasien kanker payudara tanpa metastasis di kelenjar getah bening, peneliti lain tidak menemukan hubungan yang dapat diandalkan antara indikator-indikator ini. Data yang dipublikasikan menunjukkan bahwa tumor dengan gen HER2 / neu yang diamplifikasi tidak merespon dengan baik terhadap terapi hormon, tetapi sensitif terhadap kemoterapi selanjutnya. Saat ini, juga dipertimbangkan bahwa pasien dengan tumor HER2 / neu-positif harus direkomendasikan rejimen kemoterapi yang lebih intensif daripada pasien dengan tumor yang tidak memiliki peningkatan ekspresi onkogen ini.

Sistem aktivasi plasminogen. Kemampuan untuk bermetastasis dan invasi adalah salah satu sifat dasar dari tumor ganas, mekanisme yang paling penting di antaranya adalah penghancuran membran basement di sekitarnya dan matriks ekstraseluler oleh protease terkait tumor. Protease ini juga terlibat dalam neoangiogenesis, berkontribusi pada proliferasi pembuluh darah baru dalam tumor.

Kaskade proteolitik aktivasi plasmin dalam jaringan tumor menempati tempat sentral. Dipercayai bahwa plasmin, yang mampu mengurangi tingkat glikoprotein matriks ekstraseluler dan mengaktifkan beberapa protease prometal, seperti kolagenase tipe IV, memainkan peran penting baik dalam penyebaran tumor lokal maupun dalam pembentukan metastasis di organ dan jaringan yang jauh. Dalam rantai multistep dari protease yang mengarah pada penghancuran matriks ekstraseluler, aktivator plasminogen tipe urokinase (uPA) menempati posisi kunci. Reseptor uPA yang terletak di permukaan sel juga memainkan peran penting, karena kemampuan uPA untuk mengaktifkan plasminogen meningkat ketika berikatan dengannya. Secara umum, proses pembentukan plasmin adalah amplifikasi siklik yang diatur oleh mekanisme umpan balik.

Selain uPA, aktivator tipe jaringan (tPA) juga terlibat dalam aktivasi plasminogen, tetapi perannya dalam perkembangan tumor tampaknya berlawanan dan mengurangi kerusakan sel tumor.

sel dan perlindungan jaringan di sekitarnya. Aktivitas IRA dan tPA dihambat oleh dua inhibitor protein milik keluarga serpin, PAI-1 dan PAI-2. Berdasarkan data eksperimental dan klinis, selama pertumbuhan tumor, dua inhibitor aktivator plasminogen juga memainkan peran yang berbeda: PAI-1 melindungi sel tumor dari penghancuran diri, dan PAI-2 menghambat proses proteolitik dalam matriks ekstraseluler.

Berbagai komponen dari sistem aktivasi plasminogen dalam jaringan payudara dapat ditemukan baik pada sel tumor itu sendiri maupun pada stroma fibroblas, limfosit dan makrofag, dan sel endotel menginfiltrasi tumor. Dalam hal ini, kita dapat mengasumsikan bahwa proses aktivasi plasminogen terutama adalah parakrin.

Tingkat dan rasio ekspresi komponen-komponen sistem aktivasi plasminogen dalam jaringan tumor dapat berfungsi sebagai indikator aktivitas tumor metastatik dan invasif, sebagai akibatnya faktor prognostik yang secara biologis signifikan untuk tumor ganas atau indikator risiko keganasan pada neoplasma jinak. Selain itu, penekanan aktivasi plasminogen oleh jenis urokinase pada berbagai tingkatan dapat menjadi salah satu pendekatan untuk pengembangan jenis baru terapi antimetastatik, yang memerlukan penggunaan klinis untuk mengidentifikasi kelompok pasien yang berpotensi peka terhadap pengobatan tersebut. Pengembangan obat-obatan tersebut sudah cukup aktif dilakukan di laboratorium eksperimental dan perusahaan farmasi, yang membuat studi tentang protein target mereka pada tumor manusia sangat relevan.

Metode yang paling memadai untuk menilai tingkat ekspresi komponen sistem aktivasi plasminogen saat ini dianggap sebagai immunoassay enzim kuantitatif untuk menentukan konsentrasi mereka dalam sitosol jaringan. Sayangnya, ambang batas yang seragam belum ditetapkan, meskipun penelitian kerja sama internasional sudah dilakukan dalam arah ini.

Faktor pertumbuhan endotel pembuluh darah. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak perhatian telah diberikan pada masalah neoangiogenesis - pembentukan pembuluh darah baru - pada tumor ganas. Tidak seperti vasculogenesis, angiogenesis adalah proses percabangan proses kapiler baru dari pembuluh darah yang ada. Fakta bahwa tumor tidak dapat berkembang dan tumbuh tanpa pembentukan

ia memiliki jaringan kapiler yang luas yang menyediakan sel-sel dengan oksigen dan nutrisi. Studi tentang mekanisme molekuler angiogenesis memungkinkan untuk beralih dari penilaian mikroskopis dari kepadatan pembuluh darah dalam jaringan tumor ke studi molekul spesifik yang terlibat dalam regulasi pembentukan dan pertumbuhan pembuluh darah baru. Regulator positif terpenting dari angiogenesis tidak diragukan adalah VEGF, juga disebut faktor permeabilitas pembuluh darah. Keunikan dari faktor ini terletak pada fakta bahwa, tidak seperti semua faktor pertumbuhan lainnya, ia bersifat mitogenik hanya dalam kaitannya dengan sel endotel. Terbukti bahwa VEGF memainkan peran kunci dalam neoangiogenesis pada kanker payudara.

Hasil sejumlah studi klinis retrospektif yang diterbitkan baru-baru ini menunjukkan bahwa ekspresi VEGF pada kanker payudara tampaknya penting untuk prognosis penyakit, dan juga mempengaruhi sensitivitas tumor terhadap pengobatan hormonal dan obat-obatan. Tingkat tinggi Ero menunjukkan prognosis yang buruk untuk kanker payudara dini dan umum. Selain itu, obat baru dengan sifat anti-angiogenik sedang dikembangkan dan diteliti secara aktif, dan evaluasi aktivitas angiogenesis yang bergantung pada VEGF dapat menjadi dasar untuk penggunaan yang ditargetkan.

Kanker Serviks

Hampir di seluruh dunia, kanker serviks setelah kanker payudara adalah penyebab paling umum kedua kematian akibat penyakit tumor. Faktor risiko utama untuk penyakit ini adalah sosio-ekonomi, pernikahan dini, sejumlah besar pasangan seksual, serta infeksi yang disebabkan oleh human papillomavirus (HPV) (tipe 16, 18, 31 dan 45). Indikator ketahanan hidup 5 tahun untuk penyakit ini adalah sekitar 70%. Namun, jika neoplasma terdeteksi pada tahap awal, tingkat kelangsungan hidup 5 tahun meningkat menjadi 90%. Perlu dicatat bahwa 90% dari tumor serviks adalah karsinoma sel skuamosa; dari jenis histologis lainnya, adenokarsinoma dan karsinoma sel skuamosa. Sarkoma atau kanker neuroendokrin jarang ditemukan.

Dalam diagnosis karsinoma sel skuamosa serviks digunakan sebagai antigen penanda SCCA tumor - protein (berat molekul 48 kD) dengan homologi yang kuat dari keluarga inhibitor protease, yang disebut ular. Sensitivitas metode pada stadium I penyakit ini kurang dari 30%, dan pada stadium IV - 90%. Namun demikian

Ekspresi SCCA juga dapat meningkat pada tumor sel skuamosa lainnya (kanker paru-paru, tumor kepala dan leher, kanker kerongkongan dan vagina), tumor kulit jinak (psoriasis, eksim), paru-paru (sarkoidosis), hati dan ginjal. Penanda tumor ini tidak digunakan dalam skrining.

Untuk skrining kanker serviks, program Papanicolau, metode diagnostik instrumen dan morfologis yang mendiagnosis tumor preinvasive, seperti in situ carcinoma (CIS) dan neoplasia intraepitelial serviks (CIN), telah diusulkan di seluruh dunia. Perkembangan proses ini dalam 10-15 tahun dapat mendahului kanker serviks. Dalam diagnosis tahap awal, SCCA tidak digunakan, karena tingkat penanda tumor tergantung pada volume tumor primer, tahap dan keterlibatan kelenjar getah bening dalam proses tumor. Peningkatan kadar SSCA sebelum perawatan dapat menjadi faktor independen dalam menilai lesi metastasis kelenjar getah bening regional.

Nilai penanda yang tinggi sebelum pengobatan menunjukkan prognosis yang buruk pada pasien dengan karsinoma sel skuamosa serviks. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa SCCA dapat digunakan sebagai faktor prognostik independen pada kanker serviks. Pada adenokarsinoma serviks, CA 125 lebih bermanfaat sebagai faktor prognostik, tetapi bukan SCCA.

Penanda SCCA bertekad untuk mendeteksi kekambuhan awal karsinoma sel skuamosa serviks, serta memantau sebelum terapi neoadjuvan dan sebelum terapi tumor berulang. Dalam kasus ini, korelasinya adalah 80%, yang merupakan kepentingan klinis yang signifikan dalam pemilihan pasien untuk radioterapi atau perawatan bedah berikutnya.

Kanker endometrium menyumbang 50% dari semua tumor ganas saluran urogenital pada wanita, dan dalam 80% kasus ditemukan pada pemeriksaan rahim. Kelangsungan hidup pada tahap I adalah 80%, pada IV - 10%. Pada 60-80% kasus, tumor memiliki struktur adenokarsinoma.

Paling sering, kanker endometrium meningkatkan penanda tumor CA 125: pada tahap penyakit hingga 22%, dan pada stadium III-IV - hingga 80%, tingkat penanda di atas 35 kU / l. Tidak ada penanda tumor untuk skrining untuk deteksi dini kanker endometrium. Penelitian morfologis dianggap sebagai metode tradisional.

diagnostik kanker endometrium, dan sampel jaringan diperoleh setelah kuretase dari selaput lendir rahim.

Dalam pemantauan kanker endometrium, CA 125 dianggap sebagai penanda terbaik. Pada 60% pasien dengan kekambuhan tumor awal, peningkatan serum ditemukan menjadi CA 125.

4.4.5. KANKER PARU

Di negara-negara maju secara ekonomi, populasi laki-laki dari neoplasma ganas kanker paru-paru adalah 21% dalam struktur mortalitas total. Kanker paru-paru adalah prototipe dari tumor yang disebabkan oleh karsinogen kimia. Hubungan erat ditemukan antara pengembangan kanker paru-paru dan merokok, tetapi tidak semua perokok mengembangkan kanker, tetapi hanya 5-10%, yang menunjukkan peran penting kecenderungan genetik pada pasien ini. Pada hampir 50% kasus, perawatan bedah dapat direkomendasikan selama diagnosis awal, tetapi hanya 70% dari mereka yang tumornya dapat direseksi.

Jenis histologis utama kanker paru-paru adalah: sel skuamosa (PRL), adenokarsinoma, karsinoma sel besar, dan kanker paru-paru sel kecil (MRL). Perlu dicatat bahwa MRL berbeda dari tipe histologis lain dari tumor paru-paru dengan gambaran klinisnya. Oleh karena itu, semua tumor paru-paru ganas dibagi menjadi SCLC dan kanker paru bukan sel kecil (NSCLC), yang merupakan bagian dari kelompok tumor yang heterogen.

Pada kanker paru-paru, penanda berikut ini paling sering dipelajari: neuron-specific enolase (HCE), CEA, 19 fragmen sitokeratin (CYFRA 21-1), antigen kanker skuamosa (SCC), CA 125, antigen polipeptida jaringan (TPA).

Enolase spesifik neuron pertama kali ditemukan pada neuron otak dan sistem saraf tepi. HSE adalah isoenzim enzim enolase glikolitik sitoplasma (2-fosfo-D-gliserat hidrolase, EC 4.2.1.11) dan terdiri dari dua rantai polipeptida tipe-hampir identik, berat molekul masing-masing sama dengan 39.000 D. Di otak, bersama dengan isoform - dimer dari subunit tipe-α dan isoenzim hibrida αγ, yang memiliki afinitas yang sama untuk substrat - asam 2-fosfogliserat. Enolase yang mengandung γ-subunit (α-γ dan γ-γ) disebut HCE. Isoform dapat disintesis oleh sel otak glial, serta oleh sebagian besar sel somatik.

tisu. Enzim itu sendiri disintesis di neuron sentral dan perifer serta tumor ganas yang berasal dari neuroectodermal (SCR, neuroblastoma, karsinoid usus).

Terlihat bahwa batas atas HSE pada orang sehat adalah 12,5 ng / ml. Mengingat, bagaimanapun, bahwa konsentrasi hingga 20 ng / ml

dan lebih banyak dapat terjadi pada penyakit paru-paru jinak, untuk diagnostik klinis, tingkat nilai ambang batas yang lebih tinggi (> 25 ng / ml) lebih disukai. Peningkatan aktivitas HCE dalam serum terdeteksi pada 40-70% primer

pasien dengan IRL dan pada 83-98% pasien dengan stadium penyakit yang sama.

Menurut data yang diberikan oleh Memorial Sloan Kettering Cancer Center (USA), frekuensi aktivitas HCE meningkat dalam serum pasien dengan SCR tergantung pada prevalensi proses tumor: pada tahap I-II, sensitivitas tes adalah 39%, pada tahap III-IV - 87%. Perlu dicatat bahwa dalam analisis signifikansi diagnostik, banyak penulis mengidentifikasi spesifisitas yang relatif tinggi dibandingkan dengan penanda lain. Dengan demikian, aktivitas dalam emfisema hanya meningkat dalam kasus luar biasa, berbeda dengan konsentrasi CEA yang meningkat pada 7-36% pengamatan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa HCE cukup berlaku sebagai penanda tumor pilihan, baik dalam diagnosis banding dan dalam memantau efektivitas terapi untuk MRL.

Pada saat yang sama, peningkatan aktivitas HCE dalam serum pasien dengan TB (27,3%), serta pada pasien yang terinfeksi virus HIV, dibandingkan dengan yang tidak terinfeksi ditemukan. Pasien dengan infiltrat alveolar atau fokus interstitial di paru-paru juga secara signifikan meningkatkan kadar HCE dalam serum. Dipercayai bahwa peningkatan serum HSE pada pasien dengan penyakit paru jinak dikaitkan dengan hipoksia lokal. Hasil yang disajikan harus dipertimbangkan ketika menganalisis HCE pada pasien kanker paru-paru dan dalam proses paru obstruktif.

Perlu dicatat bahwa, mengingat heterogenitas signifikan dari kanker paru-paru, khususnya varian sel kecil, adalah mungkin untuk mencatat signifikansi diagnostik dan prognostik HCE dibandingkan dengan penanda tumor lainnya.

Antigen kanker-embrionik, diwakili oleh glikoprotein dengan massa molekul sekitar 180 kD, juga termasuk dalam kelompok

antigen oncofetal, disintesis dan disekresikan oleh sel-sel usus embrio dan janin, serta beberapa tumor ganas (kanker payudara, lambung, paru-paru). Untuk pertama kalinya CEA ditemukan pada pasien dengan kanker usus besar. Saat ini, senyawa seperti CEA juga telah terdeteksi pada membran sel dalam jaringan non-embrionik dan non-kanker. Ada banyak alasan untuk meyakini bahwa hati adalah tempat metabolisme utama CEA. Tingkat CEA dalam serum darah meningkat pada 40-80% pasien dengan neoplasma ganas asal endodermal, 20-30% dengan bentuk kanker lain dan 10-20% dengan tumor jinak. Sensitivitas CEA tertinggi dan konsentrasi tertinggi penanda ditemukan pada adenokarsinoma dan kanker paru-paru sel besar.

Antigen karsinoma skuamosa serum adalah protein dengan massa molekul 48 kDa, yang mirip dengan serpin (protease inhibitor). Marker digunakan dalam diagnosis karsinoma sel skuamosa di berbagai organ (kanker serviks, kerongkongan, paru-paru, tumor kepala dan leher). Lebih dari 70% pasien PRL mengalami peningkatan level. Namun, hanya 26,1% dari tingkat penanda tumor meningkat dalam serum dengan adenokarsinoma paru-paru dan tidak terdeteksi dengan SCR. Pada 87,8% pasien dengan relaps dini PRL, kadar SCC serum yang tinggi dicatat. Mengidentifikasi ekspresi SCC dalam studi imunohistokimia dari tumor paru-paru sangat penting secara praktis.

Antigen polipeptida jaringan adalah campuran polydisperse dari cytokeratins 8, 18 dan 19 (berat molekul 20 hingga 45 kD), yang dapat dipolimerisasi dalam larutan untuk membentuk oligomer. Aktivitas TPA tergantung pada urutan asam amino dan posisi residu arginin. Biasanya ditemukan dalam konsentrasi tinggi di plasenta dan jaringan janin. TPA terlokalisasi pada membran plasma dan retikulum endoplasma sel tumor, diproduksi oleh sel yang berproliferasi dan dilepaskan secara spontan ke lingkungan. TPA ditemukan di hampir semua tumor ganas.

Fragmen sitokeratin 19. Signifikansi sitokeratin untuk diferensiasi jaringan fisiologis dan patologis telah lama dikenal dalam histopatologi. Sitokeratin adalah protein seluler yang tidak larut, lebih dari 20 di antaranya sekarang ditandai dengan antibodi monoklonal. Sebaliknya

dari seluruh molekul, fragmen sitokeratin larut dalam serum. Dalam tes untuk penanda tumor CYFRA 21-1, dua jenis antibodi monoklonal (Ks 19.1 dan BM 19.21) digunakan untuk mendeteksi fragmen sitokeratin 19 dengan massa molekul 30 kD. Batas atas normal pada orang sehat adalah 2,3 ng / ml. Tes CYFRA 21-1 memiliki spesifisitas yang baik untuk penyakit paru jinak, tingkat ambangnya adalah 3,3 ng / ml. Penanda memiliki sensitivitas tinggi dalam diagnosis NSCLC.

Tidak ada hubungan CYFRA 21-1 dengan merokok. Itu menunjukkan bahwa tingkat CYFRA 21-1 adalah sama dalam serum pasien dengan penyakit paru-paru non-ganas, SCLC dan pada kelompok kontrol. Pada saat yang sama, tingkat CYFRA 21-1 yang secara signifikan lebih tinggi diamati pada pasien dengan NSCLC, adenokarsinoma, dan PRL. Data yang disajikan mengkonfirmasi sensitivitas tinggi dan spesifisitas CYFRA 21-1 dalam diagnosis banding antara penyakit paru-paru ganas dan non-ganas, serta antara MRL dan NSCLC. Pasien dengan metastasis pada kelenjar getah bening N2 dan N3 memiliki tingkat tertinggi CYFRA 21-1 dalam serum (5,6 ng / ml) (batas fluktuasi 3,2-11,5 ng / ml) dibandingkan dengan pasien dengan N0 dan N1 (3,9-10 ng / ml) (Uji-U Mann-Whitney; p = 0,0373).

Pada semua jenis kanker paru-paru, CYFRA 21-1 memiliki sensitivitas tertinggi (57,7%) dibandingkan dengan CEA (45,3%) dan SCC (22,6%). Meskipun kombinasi CYFRA 21-1 dan CEA untuk diagnosis NSCLC, sensitivitas dan akurasi masing-masing meningkat menjadi 75,4 dan 78,1%, tetapi spesifisitasnya menurun hingga 86,5%.

Peneliti Jepang (Universitas Tsukuba) mengusulkan untuk menggunakan penentuan tingkat CYFRA 21-1 dalam cairan pleura selain pemeriksaan sitologi untuk meningkatkan diagnosis dan diagnosis banding kanker paru-paru. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa peningkatan yang signifikan pada penanda terdeteksi dalam cairan pleura pada pasien kanker paru (rata-rata 84,5 ng / ml) dibandingkan dengan pasien dengan tumor jinak (13,9 ng / ml). Selain itu, tingkat CYFRA 21-1 dalam cairan pleural pasien dengan PRL berbeda secara signifikan dari pada pneumonia, sementara CEA tidak mengungkapkan perbedaan tersebut.

Ketika menentukan CYFRA 21-1, seseorang harus mewaspadai kemungkinan peningkatan level hingga 10 ng / ml dalam kasus penyakit hati jinak progresif dan terutama dalam kasus gagal ginjal. Kontaminasi sampel dengan elemen saliva juga dapat terjadi

menyebabkan peningkatan signifikan dalam nilai CYFRA 21-1. Dalam hal ini, hasilnya tidak mempengaruhi jenis kelamin, usia, merokok dan kehamilan. Studi dari semua jenis tumor padat telah menunjukkan bahwa CYFRA 21-1 adalah penanda yang efektif untuk NSCLC dan PRL.

Sebagai kesimpulan, mari kita perhatikan beberapa fitur penggunaan di klinik penanda pertumbuhan ganas pada contoh kanker paru-paru.

Pertama-tama, Anda tidak boleh menggunakan semua penanda di atas untuk menskrining kanker paru tanpa gejala atau pada pasien berisiko tinggi terkena tumor jenis ini. Diagnosis primer dan perawatan primer pasien dengan kanker paru didasarkan pada metode klinis dan instrumental pemeriksaan (klinis, endoskopi, x-ray, temuan intraoperatif).

Selanjutnya, penanda NSE harus dianggap sangat penting dalam diagnosis imunohistokimia varian tumor. Seringkali, hanya penentuan HCE dalam serum yang membantu untuk mengkonfirmasi diagnosis SCLC.

Konsentrasi SCC serum> 2 mg / l menunjukkan kemungkinan 95% mendeteksi NSCLC dan 80% kanker paru-paru sel skuamosa.

Pada kadar CA 125 di atas 100 U / ml dan CEA di atas 10 mg / l, adenokarsinoma atau kanker paru-paru sel besar harus disarankan.

Akhirnya, meskipun sering konsentrasi serum CYFRA 21-1, TPA, HCE, CEA menunjukkan adanya tumor, tidak diamati

hubungan yang kuat antara produksi penanda tumor dan varian histologis tumor paru-paru. Dalam kebanyakan kasus, tingkat tinggi dalam kasus ini menunjukkan prevalensi proses tumor, dan, oleh karena itu, prognosisnya harus mengecewakan. Namun, nilai-nilai rendah dan rata-rata dari penanda-penanda ini tidak pernah memungkinkan untuk sepenuhnya menghilangkan varian tumor atau perkembangan penyakit.

Terlepas dari semua keterbatasan di atas, penanda tumor dalam diagnosis utama kanker paru-paru dapat menjadi penting dalam situasi berikut.

Pertama, antigen terkait tumor yang diekspresikan selama diagnosis awal harus digunakan dalam pemantauan pada pasien tertentu. CYFRA 21-1, REA dan CA 125 adalah faktor prognostik yang sangat signifikan di NSCLC, dan HCE di MRL.

Kedua, penurunan tingkat penanda tumor pada periode pasca operasi (

2-3 hari untuk CEA, 1 hari untuk NSE, beberapa jam

untuk CYFRA 21-1) memberikan dokter informasi yang berguna tentang sifat radikal dari operasi yang dilakukan dan efektivitas terapi, dan oleh karena itu, tentang prognosis yang baik. Di sisi lain, penurunan yang lambat dalam tingkat penanda dalam serum darah menunjukkan non-dicality dari operasi yang dilakukan dan menunjukkan adanya fokus residual dari tumor.

Ketiga, peningkatan bertahap pada penanda tumor mungkin merupakan tanda pertama kekambuhan penyakit. Peningkatan seperti itu dapat dideteksi 12 bulan sebelum tanda-tanda klinis kekambuhan. Untuk kanker paru-paru, HCE dapat berfungsi sebagai kriteria untuk diagnosis diferensial dari berbagai jenis histologis tumor, terutama dalam kasus-kasus di mana tidak mungkin untuk melakukan biopsi dan mengkonfirmasi jenis tumor dengan data morfologis.

4.5. DIAGNOSTIK GENETIK MOLEKULER

Tugas utama diagnosa genetik molekuler modern (MHD, diagnosa DNA) adalah pendeteksian anomali herediter untuk penggunaan selanjutnya dalam diagnosis, membuat perkiraan dan memilih strategi perawatan untuk banyak penyakit. Pada saat yang sama, MHD dianggap jauh lebih luas daripada hanya menganalisis urutan DNA genom manusia, karena hampir selalu informasi tambahan tentang penyakit keturunan juga dapat diperoleh dengan menganalisis keadaan kromosom itu sendiri, dan RNA, dan protein, dan metabolit.

Seperti metode biokimia klinis lainnya, pengujian genetik digunakan untuk diagnosis banding penyakit. Dalam sejumlah penyakit, misalnya, dalam bentuk kanker bawaan atau "kesalahan metabolisme," deteksi mutasi menjadi kriteria diagnostik yang sama pentingnya dengan gejala klinis. Namun, tentu saja, keuntungan utama dari diagnosa DNA adalah kemampuan untuk menentukan kerentanan terhadap penyakit tertentu pada tahap presimptomatik. Dalam beberapa kasus, ini memungkinkan untuk mencegah perkembangan penyakit itu sendiri dengan intervensi bedah, terapi obat atau mengubah gaya hidup pasien. Selain itu, tes DNA prenatal dapat mendeteksi warisan gen patologis dan, dengan demikian, menentukan indikasi untuk gangguan buatan kehamilan.

Penting untuk mencatat arah MHD yang menjanjikan seperti farmakogenetika. Pengetikan genotipe pasien secara akurat memungkinkan evaluasi gen yang berkaitan langsung dengan penyerapan, metabolisme, dan aksi obat, yaitu, ada peluang nyata untuk mengidentifikasi pasien yang sangat sensitif terhadap obat tertentu, dan untuk menghindari komplikasi akibat intoleransi terhadap obat ini selama perawatan. Dalam beberapa kasus, genotipe juga memungkinkan Anda memilih obat yang paling tepat. Sudah aman untuk mengatakan bahwa seiring berkembangnya farmakogenetik, terapi obat akan semakin bergantung pada analisis genotipe pasien.

Dengan demikian, penggunaan MHD dalam praktek klinis menawarkan banyak peluang tidak hanya untuk mendiagnosis dan menilai risiko genetik penyakit, tetapi juga untuk pemilihan terapi obat individu. Diharapkan bahwa pengembangan aktif genetika molekuler manusia akan menempatkan diagnostik DNA setara dengan alat yang sangat diperlukan dalam gudang seorang dokter ahli biokimia, seperti, misalnya, metode untuk menentukan aktivitas enzim dalam darah.

4.5.1. JENIS PEMBANGUNAN GENETIK

Dalam populasi biasanya ada beberapa varian (alel) dari masing-masing gen. Jika frekuensi varian semacam itu agak tinggi dan tidak dapat dijelaskan oleh kebetulan terjadinya mutasi identik dalam keluarga yang berbeda, maka kita berbicara tentang polimorfisme dari lokus yang diberikan.

Varian gen yang lebih jarang disebut sebagai mutasi. Apa batas antara polimorfisme dan mutasi? Diperkirakan polimorfisme mencakup varian gen yang ditemukan dalam bentuk heterozigot lebih banyak, dan mutasi kurang dari 1% populasi. Namun, dalam praktiknya, mutan sering disebut alel yang menjadi predisposisi patologi tertentu, walaupun frekuensinya dalam populasi di atas 1%. Di bawah ini adalah jenis-jenis mutasi yang dapat menyebabkan perubahan patologis.

• Mutasi missense, atau substitusi nukleotida, adalah tipe mutasi yang paling umum. Substitusi nukleotida dalam beberapa posisi kodon tidak mengarah pada penggantian asam amino yang disandikan; mutasi semacam itu disebut sunyi atau sinonim. Ketika asam amino yang disandikan berubah sebagai hasil dari mutasi missense, fungsi protein sering berubah. Pelestarian fungsi protein diamati jika

asam amino yang berasal dari kodon mutan milik kelas struktural yang sama dengan asam amino normal. Substitusi nukleotida tunggal memiliki efek terbesar pada protein, menghasilkan pembentukan kodon berhenti (mutasi tidak masuk akal). MRNA dan protein terpotong sering tidak aktif dan cepat terdegradasi.

• Penghapusan dan penyisipan. Mutasi seperti itu bervariasi panjangnya dari satu hingga jutaan nukleotida dan, karenanya, disebut penghapusan mikro dan makro (penyisipan). Dapat dimengerti, makromutasi mempengaruhi segmen kromosom yang sangat besar (dari 10 juta pasangan basa), yaitu menjadi mungkin untuk mendeteksi mereka menggunakan analisis sitogenetik. Micromutasi mempengaruhi sejumlah kecil nukleotida, dan metode untuk menganalisis urutan nukleotida DNA digunakan untuk menemukannya. Insersi dan penghapusan kecil mungkin tidak mempengaruhi fungsi protein yang dikodekan. Konsekuensi fatal biasanya diamati ketika jumlah nukleotida penyisipan / penghapusan bukan kelipatan dari tiga. Ketika ini terjadi, kerangka bacaan bergeser dan urutan asam amino yang tidak berarti disintesis. Paling sering, itu sangat cepat terganggu oleh pembentukan kodon stop baru. Contoh klasik dari efek pergeseran bingkai pada efek penghapusan adalah dua penyakit terkait - Duchenne dan Becker distrofi otot. Keduanya disebabkan oleh mutasi pada gen dystrophin, dan 2/3 dari mutasi ini pada kedua penyakit penghapusan. Distrofi otot Becker jauh lebih ringan daripada Duchenne, tetapi perbedaan ini tidak terkait dengan ukuran penghapusan. Alasan perbedaannya adalah bahwa dalam sebagian besar kasus miodistrofi Duchenne yang terdeteksi, penghapusan menyebabkan pergeseran dalam kerangka bacaan, dan sebagai hasilnya, distrofin berhenti membentuk sepenuhnya, sedangkan dengan miodistrofi Becker, distrofi mutan mempertahankan beberapa aktivitas.

• Dalam beberapa kasus, mutasi mempengaruhi daerah non-coding DNA yang terlibat dalam inisiasi transkripsi gen tertentu atau penyambungan mRNA. Perubahan seperti itu juga dapat menyebabkan gangguan pada struktur, stabilitas atau regulasi normal dari ekspresi protein ini.

• Mutasi tidak stabil, atau dinamis, biasanya berkembang di daerah yang mengandung banyak salinan pengulangan trinukleotida. Sebagai akibat dari kesalahan replikasi DNA atau cross-over yang tidak setara, jumlah pengulangan seperti itu dapat meningkat atau menurun, akibatnya mutasi semacam itu disebut dinamis. Jika angkanya

pengulangan melebihi nilai ambang tertentu, fungsi gen yang diberikan atau terdekat terganggu. Mekanisme untuk mematikan gen selama akumulasi pengulangan trinukleotida tidak sepenuhnya jelas. Secara khusus, pada sindrom kromosom X yang rapuh, peningkatan jumlah pengulangan CGG di lokus FRAXA di atas 200 mengarah pada metilasi dan inaktivasi gen ini. Peningkatan jumlah pengulangan trinukleotida juga mendasari penyakit Huntington (lebih dari 35 pengulangan CAG pada gen Huntington) dan distrofi miotonik (lebih dari 50 pengulangan di wilayah 3-tak diterjemahkan dari gen DMPK yang mengkode protein kinase). Ciri khas dari penyakit ini adalah bahwa dalam satu keluarga tingkat keparahan penyakit dapat meningkat dalam beberapa generasi karena perluasan pengulangan nukleotida.

Secara umum, penampilan mutasi mengarah ke perubahan fungsi atau ekspresi protein. Perubahan ini memanifestasikan dirinya sebagai peningkatan dan penurunan, seringkali hingga kehilangan total, fungsi atau ekspresi protein. Dalam kasus peningkatan fungsional, protein juga dimungkinkan untuk mendapatkan fungsi baru.

GERAKAN DENGAN FUNGSI KERUGIAN

Penurunan aktivitas fungsional protein dalam suatu jaringan dapat menjadi hasil dari perubahan struktur protein dan aktivitas transkripsi dari gen yang diberikan. Sebagai contoh, penurunan tingkat ekspresi reseptor LDL karena mutasi di daerah promotor akan mengarah ke hiperkolesterolemia yang sama persis yang akan diamati jika jumlah normal dari reseptor yang berfungsi fungsional disintesis yang tidak dapat mengikat atau menginternalisasi lipoprotein.

Perubahan dalam struktur protein yang disebabkan oleh penggantian asam amino atau gangguan pemrosesan mRNA sebagai akibat dari mutasi pada situs penyambungan menyebabkan munculnya mRNA dan protein abnormal yang mengalami degradasi dipercepat, yang mengakibatkan penurunan jumlah total protein aktif. Sebagai contoh, tiga alel gen thiopurine metil transferase cacat yang paling umum mengkode protein yang terdegradasi cepat, menghasilkan penurunan tajam dalam aktivitas enzim, yang disertai dengan peningkatan sensitivitas pasien terhadap tiopurin. Dalam kasus lain, seperti dengan thalassemia, penghapusan seluruh gen dapat diamati, yang menyebabkan tidak adanya produk sama sekali.

Mekanisme hilangnya aktivitas fungsional aktual dari protein bisa sangat beragam. Hasilnya, mutasi bisa

penggantian asam amino yang berperan penting dalam struktur atau aktivitas katalitik. Sebagai hasil mutasi, pemrosesan normal atau transportasi protein dapat terganggu. Sebagai contoh, mutasi yang paling sering menyebabkan cystic fibrosis, penghapusan fenilalanin pada posisi 506 dari gen CFTR, tidak mempengaruhi sintesis atau aktivitas fungsional protein ini, tetapi mengganggu transportasi intraselulernya, sebagai akibatnya tidak dimasukkan ke dalam membran plasma dan karena itu kehilangan kemampuannya untuk berfungsi sebagai saluran klorin.

Sebagai aturan, mutasi dengan kehilangan fungsi menyebabkan penyakit dengan cara pewarisan resesif. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa untuk berfungsinya penuh jalur metabolisme biasanya cukup dari jumlah protein aktif, yang dihasilkan oleh satu alel normal. Dan sebagian besar penyakit ini.

Yang kurang umum adalah kasus-kasus di mana jumlah protein yang disintesis menjadi tidak mencukupi. Dalam hal ini, penyakit akan mulai muncul bahkan jika ada satu alel mutan, dan pewarisan menjadi dominan. Sedikit yang diketahui tentang penyakit tersebut, salah satunya adalah hiperkolesterolemia familial yang disebabkan oleh cacat pada gen reseptor LDL. Penyakit ini juga ditandai oleh efek dosis gen, yang dimanifestasikan dalam fakta bahwa hiperkolesterolemia familial jauh lebih parah pada homozigot dibandingkan dengan heterozigot.

Jenis pewarisan dominan dimanifestasikan ketika protein mutan tidak hanya kehilangan aktivitasnya, tetapi juga mengganggu fungsi produk dari alel normal dalam heterozigot. Situasi ini termasuk dalam literatur yang disebut efek dominan-negatif. Efek ini ditemukan dalam kasus protein multimerik, yang, khususnya, termasuk kolagen atau faktor transkripsi dimer.

MUTASI DENGAN FUNGSI YANG MENYELESAIKAN

Di antara berbagai fungsi peningkatan mutasi, yang paling menarik dari sudut pandang biokimia klinis adalah kasus-kasus ketika protein memperoleh fungsi baru. Fungsi yang baru diperoleh dapat terjadi pada tingkat seperti interaksi enzim dengan substrat baru, aktivasi irreversible dari protein yang mentransmisikan sinyal atau saluran ion, gangguan proses normal inaktivasi enzim, oligomerisasi protein yang abnormal atau sintesis protein chimeric.

Misensmutation dari Ala adalah contoh yang baik dari perolehan suatu fungsi.₃₆₆-Abu-abu pada gen GNAS1 yang mengkode subunit α dari protein pengikat GTP heterotrimerik. Protein ini pasangan 7-domain reseptor hormon transmembran dengan adenilat siklase. Mutasi menyebabkan perubahan ganda pada sifat protein. Pertama, pelepasan PDB dipercepat dan, karenanya, fraksi protein ασ yang terikat GTP (aktif) meningkat, yang mengarah pada aktivasi konstitutif dari adenilat siklase. Kedua, protein menjadi termolabil pada 37 ° C. Dalam hal ini, di semua organ, kecuali testis, aktivitas G menurun, yang mengarah pada pengembangan osteodistrofi herediter Albright. Dan di testis, di mana suhunya lebih rendah, protein Gs diaktifkan secara permanen, yang mengarah ke testoksikosis.

Alasan paling umum untuk perolehan fungsi adalah peningkatan ekspresi gen atau pelanggaran tempat atau waktu ekspresi, yang merupakan karakteristik sel-sel yang berubah secara ganas.

Untuk mutasi dengan perolehan suatu fungsi, sebagai suatu peraturan, tipe pewarisan dominan adalah karakteristik. Dalam kasus-kasus langka di mana mutasi dengan perolehan fungsi berada dalam keadaan homozigot, bentuk penyakit yang sangat parah diamati, seringkali dengan kematian prenatal. Contohnya adalah achondroplasia homozigot, penyebab paling umum dari kerdil, yang disebabkan oleh mutasi pada gen FGFR3, yang mengkode reseptor untuk faktor pertumbuhan fibroblast. Penghapusan situs kromosom di mana FGFR3 terletak di penyakit lain tidak mengarah pada kelainan kerangka yang merupakan karakteristik dari achondroplasia, yang menunjukkan peningkatan atau perolehan fungsi pada penyakit ini. Achondroplasia selalu ditemukan dalam bentuk heterozigot, karena homozigositas untuk sifat ini mematikan.

PRINSIP PENCARIAN UNTUK MUTASI

Pendekatan umum untuk mencari mutasi pada DNA genom manusia didasarkan pada sejumlah prinsip.

Penggunaan satu metode atau lainnya dalam diagnostik DNA tergantung pada ketersediaan informasi tentang jenis mutasi yang mungkin pada pasien tertentu. Dalam kasus di mana jenis mutasi tidak diketahui, metode penyaringan digunakan untuk mendeteksi perbedaan dalam urutan nukleotida dari gen mutan dan normal. Jika mutasi diketahui, misalnya, telah diidentifikasi dalam kerabat, yang lain, lebih sederhana digunakan untuk pemeriksaan.

dan pada saat yang sama metode yang lebih efektif yang dapat disebut metode deteksi mutasi yang diketahui.

Lebih lanjut, terlepas dari directivity (penyaringan atau deteksi) dari metode yang dipilih, perlu untuk mempertimbangkan bahwa satu kelompok metode didasarkan pada spesifisitas pasangan nukleotida dalam pembentukan untai ganda DNA, dan yang lainnya pada pengenalan urutan DNA oleh enzim.

Untuk kelompok metode pertama, fragmen dari urutan gen yang diteliti, sesuai dengan jenis liar, yaitu yang paling umum dalam populasi, digunakan sebagai urutan referensi. Ini bisa berupa primer oligonukleotida pendek (sekitar 20 nukleotida), atau fragmen DNA yang lebih panjang yang digunakan untuk hibridisasi. Jika DNA pasien mengandung mutasi di wilayah yang dicakup oleh sampel, hibridisasi penuh antara alel mutan dan sampel tidak mungkin. Hal ini menyebabkan tidak adanya produk dari reaksi rantai polimerase (PCR), atau pembentukan dupleks DNA yang tidak memadai yang mengandung daerah nukleotida yang tidak berpasangan, yang dideteksi oleh berbagai metode kimia atau metode enzimatik.

Contoh klasik dari suatu metode yang didasarkan pada pengenalan sekuens DNA oleh enzim adalah penggunaan enzim restriksi, enzim yang membelah DNA di daerah yang mengandung sekuens individu dengan panjang 4-8 nukleotida. Munculnya penyimpangan dalam urutan nukleotida sebagai akibat dari mutasi dapat menyebabkan hilangnya situs pembelahan yang sudah ada untuk setiap enzim restriksi, atau, sebaliknya, untuk penampilannya. Pada kelompok metode yang sama, enzim DNA polimerase digunakan. Enzim-enzim ini mensintesis rantai komplementer sesuai dengan urutan matriks untai tunggal. Dengan menggunakan blok berlabel nukleotida, dimungkinkan untuk menentukan urutan nukleotida yang berada dalam matriks yang diberikan. Prinsip ini mendasari sekuens enzimatik (penentuan urutan nukleotida) sesuai dengan metode Sanger, serta dalam versi yang disederhanakan, yang dirancang untuk menentukan urutan nukleotida bagian pendek DNA (sekuensing mini).

Dalam sebagian besar kasus, sebelum analisis mutasi yang tepat, fragmen genom pasien yang diteliti diperkuat oleh PCR. Tujuan PCR biasanya adalah perkalian sederhana.

jumlah salinan fragmen ini, yang memfasilitasi analisis DNA selanjutnya secara teknis (Gbr. 4.3). Pada sebagian besar varian PCR dalam heterozigot, alel normal dan mutan diperkuat dengan efisiensi yang sama, dan diskriminasi mereka dilakukan pada tahap berikutnya. Ada juga alel-spesifik

Fig. 4.3. Skema Reaksi Rantai Polimerase

PCR, di mana primer digunakan yang homolog dengan alel normal atau mutan, yang memungkinkan keberadaan mutasi sudah ditentukan pada tahap PCR dengan ada atau tidak adanya produk amplifikasi.

Metode universal lain yang biasa digunakan untuk mendiagnosis mutasi adalah pengurutan DNA. Sequencing digunakan untuk mencari mutasi yang tidak diketahui dan untuk mengkonfirmasi pelanggaran yang terdeteksi oleh metode lain. Metode yang ada memungkinkan pengurutan produk PCR secara langsung, melewati kloning fragmen PCR pada bakteri. Keuntungan dari pengurutan adalah fleksibilitas dan sangat informatif. Keterbatasan utama dari metode ini adalah biaya tinggi, yang tidak memungkinkan menggunakannya sebagai yang utama saat mencari mutasi.

Jumlah metode yang ada untuk menganalisis mutasi sangat besar, dan deskripsinya tanpa berlebihan akan membutuhkan buku terpisah. Di bawah ini adalah deskripsi dari hanya metode-metode yang lebih baik diadaptasi untuk digunakan dalam praktek klinis, yaitu memenuhi persyaratan berikut: sensitivitas yang cukup untuk mengidentifikasi mutasi, kemampuan reproduksi yang baik, biaya rendah dan kemungkinan otomatisasi.

METODE PEMROGRAMAN MUTASI

Metode skrining mutasi digunakan dalam kasus-kasus di mana sifat mutasi tidak diketahui, dan gambaran klinis dari penyakit keturunan menunjukkan di mana gen tertentu penataan ulang dapat terjadi. Misalnya, keberadaan tipe hiperkolesterolemia IIa dalam kombinasi dengan tendon xantoma menunjukkan adanya hiperkolesterolemia familial dan menunjukkan bahwa mutasi harus dicari pada gen yang terkait dengan penangkapan sel LDL, terutama pada gen reseptor LDL. Karena mutasi pada gen ini dengan hiperkolesterolemia familial sangat beragam dan dapat memengaruhi keseluruhan panjang gen, maka perlu untuk menganalisis sebagian besar DNA. Sekuensing fragmen gen yang begitu panjang terlalu mahal, oleh karena itu metode yang lebih sederhana digunakan.

ANALISIS PEMOTONGAN DNA BLOTTING

Untuk mencari DNA makroskopik menggunakan Southern blotting. Dalam metode ini, DNA genomik awalnya difragmentasi menggunakan enzim restriksi, setelah itu dihasilkan

Fragmen DNA dipisahkan oleh elektroforesis gel, didenaturasi dan dipindahkan ke membran nitroselulosa. DNA pada cetakan yang diperoleh dari gel (blot) diinkubasi dengan fragmen berlabel dari gen yang diteliti, yang berhibridisasi dengan fragmen DNA genomik yang mengandung gen tersebut. Di hadapan DNA makroskopis yang mempengaruhi gen ini, himpunan atau ukuran fragmen-fragmen dengan mana sampel berlabel dihibridisasi akan berbeda dari norma.

Fig. 4.4. Analisis heterodupleks

ANALISA HETERODUPLEX Pencarian mikrodelesi / insersi dengan ukuran kurang dari 25 pasangan basa serta substitusi nukleotida tunggal lebih sulit. Untuk analisis mereka, varian khusus dari metode elektroforesis sering digunakan. Salah satu yang paling sederhana adalah analisis heterodupleks (Gambar 4.4). Dalam metode ini, sampel yang mengandung campuran normal (referensi) dan fragmen DNA yang diperkuat yang sedang diselidiki dipanaskan untuk mendenaturasi DNA, dan kemudian didinginkan dengan pemulihan struktur DNA beruntai ganda. Karena adanya perbedaan kecil dalam urutan nukleotida tidak mencegah hibridisasi, bagian dari dupleks yang dihasilkan terdiri dari referensi dan DNA yang diuji. Di bidang referensi dan tes DNA, berbeda dalam komposisi nukleotida, pasangan nukleotida normal tidak mungkin dan apa yang disebut ketidakcocokan terbentuk. DNA beruntai ganda, yang memiliki ketidaksesuaian dalam strukturnya, pada migrasi elektroforesis berbeda dari dupleks komplementer penuh, yang memungkinkan untuk mendeteksi fragmen migrasi abnormal setelah pewarnaan DNA.

ANALISIS POLIMORFISME KONFORMASI DNA TUNGGAL-TUNGGAL

Metode elektroforesis populer lainnya dari penyaringan mutasi adalah polimorfisme konformasi untai tunggal (SSCP). Prinsip metode ini didasarkan pada fakta bahwa jika didenaturasi dengan memanaskan DNA didinginkan secara tajam, tidak akan terbentuk dupleks beruntai ganda, tetapi daerah beruntai ganda pendek di dalam setiap fragmen DNA beruntai tunggal (Gbr. 4.5). Biasanya, beberapa varian yang relatif stabil terbentuk, yang, karena konformasi spasial yang berbeda, bermigrasi dengan cara berbeda pada elektroforesis. Area komplementaritas intrachain biasanya pendek, dan setiap perubahan sebagai hasil dari substitusi nukleotida tunggal biasanya mengarah pada hilangnya bentuk duplex intrachain ini. Akibatnya, distribusi dan intensitas pita DNA beruntai tunggal berubah pada electrophoregram. Metode ini tidak mengatakan apa-apa tentang sifat perbedaan dalam urutan nukleotida, sehingga sampel abnormal harus diurutkan.

Fig. 4.5. Analisis polimorfisme konformasi DNA untai tunggal

ELECTROPHORESIS ARSITEKTUR DNA GR GRADIEN DENATURANT Lebih dapat direproduksi secara listrik dan informatif daripada SSCP adalah analisis elektroforetik DNA dalam gradien denaturant (Gbr. 4.6). Jelas, setiap substitusi nukleotida akan menyebabkan perubahan dalam kekuatan dupleks DNA, dan itu akan berubah bentuk menjadi rantai tunggal pada suhu atau konsentrasi yang tidak normal dari bahan denaturasi dibandingkan dengan urutan normal. Dalam metode ini, elektroforesis dilakukan dalam gel poliakrilamida yang mengandung konsentrasi denaturant yang lebih tinggi di bagian bawah daripada di bagian atas. Selama elektroforesis, fragmen DNA normal dan mutan didenaturasi di berbagai bagian gel. Karena mobilitas rantai tunggal yang dihasilkan jauh lebih rendah,

Fig. 4.6. Elektroforesis dalam gradien denaturant

dari double-stranded DNA (karena karakteristik konformasi dari DNA single-stranded), fragmen terdenaturasi secara tajam memperlambat migrasi, sedangkan double-stranded terus bergerak. Β Akibatnya, fragmen DNA normal dan mutan bermigrasi pada jarak yang berbeda dalam gel. Kadang-kadang sebagai denaturant tidak menggunakan zat kimia, tetapi gradien suhu.

CAIRAN EFISIENSI BAHAN BAKAR DENATUR

CHROMATOGRAPHY Perbedaan kekuatan dupleks normal dan mutan juga dapat dideteksi menggunakan denaturasi kromatografi cair kinerja tinggi. Dalam metode ini, sebuah fragmen DNA, mirip dengan metode elektroforetik yang dijelaskan di atas, dihadapkan pada gradien agen denaturasi, tetapi analisis DNA dilakukan dengan metode kromatografi menggunakan deteksi spektrofotometri. Metode ini sangat sensitif dan mudah diotomatisasi, dan karenanya semakin banyak digunakan untuk diagnostik DNA klinis.

DETEKSI KIMIA NUKLEOTIDE YANG TIDAK DIKEMASKASI Kelompok metode kedua didasarkan pada pendeteksian mutasi menggunakan enzim atau pemrosesan kimia yang secara spesifik menghancurkan area perkawinan yang tidak saling melengkapi.

Fragmen DNA yang dianalisis didenaturasi, dicampur dengan sampel kontrol yang mengandung DNA normal, dan didinginkan untuk membentuk dupleks, beberapa di antaranya, jika pasien mengalami mutasi, akan berisi area pangkalan yang tidak berpasangan. Pengobatan heteroduplex DNA dengan hidroksilamin atau osmium tetroksida mengarah pada modifikasi nukleotida yang tidak berpasangan yang mengandung sitosin dan timidin. Pengobatan selanjutnya dengan piperidin menyebabkan pembelahan DNA pada nukleotida. Akibatnya, ukuran DNA dipertahankan dalam sampel normal, dan yang mutan mengandung sekumpulan fragmen yang terkait dengan mutasi yang mempengaruhi nukleotida C atau T. Metode ini tidak banyak digunakan, mungkin karena toksisitas tinggi dari reagen yang digunakan.

PERLINDUNGAN TERHADAP RNKAZY Dalam metode lain, keberadaan nukleotida yang tidak berpasangan ditentukan dengan menggunakan enzim RNase. Metode ini menggunakan probe RNA berlabel yang sesuai dengan urutan gen normal, yang berhibridisasi dengan fragmen DNA yang sedang diteliti (Gambar 4.7). Sebagai bagian dari dupleks DNA / RNA, RNA tahan terhadap RNase, oleh karena itu metode ini disebut perlindungan terhadap RNase. Namun, di daerah yang berbeda dalam urutan nukleotida antara sampel dan sampel yang akan dianalisis, pasangan nukleotida tidak terjadi. Pembentukan fragmen RNA direkam oleh elektroforesis. Metode ini adalah salah satu mutasi yang paling sensitif dan spesifik skrining, tetapi tidak banyak digunakan, tampaknya karena ketidaknyamanan bekerja dengan probe RNA labil. Ada metode lain berdasarkan pengakuan enzim basa tidak berpasangan; tidak jelas seberapa luas mereka akan digunakan dalam diagnosis klinis.

PENYARINGAN MUTASI DIAGNOSTIK Metode elektroforesis skrining mutasi adalah sensitivitas non-absolut, mereka biasanya mendeteksi hanya sekitar setengah dari mutasi dan polimorfisme dalam fragmen yang dianalisis, dan hanya sensitivitas denaturasi

elektroforesis mendekati 100%. Dikombinasikan dengan biaya yang relatif rendah dan kemungkinan otomatisasi, ini membuat metode ini semakin populer.

Fitur lain dari metode skrining adalah bahwa, dengan hasil positif, analisis enzim sekuensing atau restriksi tambahan diperlukan, karena metode skrining tidak

Fig. 4.7. Metode perlindungan RNase

memberikan informasi tentang sifat perbedaan nukleotida. Ketika melakukan diagnosa DNA, itu tidak cukup untuk mendeteksi penyimpangan dalam urutan nukleotida pada pasien, yang mengarah pada penggantian asam amino yang dikodekan. Penting untuk memastikan bahwa substitusi asam amino ini signifikan secara fungsional. Metode langsung terdiri dalam memperoleh protein mutan rekombinan dan menentukan aktivitasnya. Pendekatan yang memakan waktu dan mahal ini terutama digunakan untuk tujuan penelitian. Dalam praktiknya, lebih sering mereka dipandu oleh jenis subtitusi asam amino. Dalam kasus ketika asam amino normal dan mutan milik kelas struktural yang berbeda, kemungkinan perubahan fungsional dalam protein lebih tinggi. Probabilitas disfungsi protein bahkan lebih tinggi jika mutasi mempengaruhi bagian gen yang dilestarikan secara evolusioner, yaitu, ketentuan di mana asam amino yang sama terdapat pada beberapa spesies mamalia. Kehadiran situs tersebut biasanya mempengaruhi sintesis, transportasi atau fungsi protein, dan setiap perubahan di dalamnya mempengaruhi aktivitas protein. Sebagai contoh, analisis sekuens gen reseptor LDL hamster Cina, kelinci, tikus, tikus, dan Xenopus laevis menunjukkan, masing-masing, 81, 79, 77, 76, dan 70% homologi pada reseptor manusia. Basis data UMD-LDLR yang dapat diakses melalui Internet berisi sejumlah program untuk menganalisis mutasi pada gen reseptor LDL, termasuk kemungkinan menganalisis konservatisme masing-masing segmen gen.

Informasi tambahan tentang patogenisitas mutasi dapat diperoleh dengan memeriksa kerabat pasien. Jika mutasi yang sama terjadi pada kerabat pasien dengan tanda-tanda penyakit ini (misalnya, peningkatan kadar kolesterol pada keluarga hiperkolesterolemia), tetapi tidak ada pada individu yang sehat (lebih dari 100 donor biasanya diskrining tanpa tanda-tanda penyakit ini), kemungkinan bahwa Mutasi ini bersifat patogen, sangat tinggi.

Secara umum, meskipun sensitivitas non-absolut dari metode penyaringan mutasi, rasio antara konten informasi dan biaya metode ini cukup tinggi, dan mereka banyak digunakan dalam praktik. Namun, harus diingat bahwa daya prediksi negatif mereka kecil. Dengan kata lain, tidak adanya fitur sampel DNA ketika dianalisis dengan metode skrining tidak berarti bahwa DNA ini tidak mengandung mutasi.

METODE DETEKSI MUTASI

Dalam kasus ketika varian yang mungkin dari penataan ulang genetika diketahui dan jumlahnya tidak banyak, Anda dapat menggunakan metode yang lebih cepat dan lebih murah daripada metode penapisan mutasi. Metode-metode ini didasarkan pada hibridisasi DNA, atau pada kemampuan enzim restriksi untuk mengenali sekuens nukleotida yang terdefinisi dengan baik atau polimerase DNA untuk mensintesis DNA yang saling melengkapi dengan matriks (sekuensing-mini).

Fig. 4.8. Analisis pembatasan

ANALISA PEMBATASAN Metode paling sederhana untuk mendeteksi mutasi adalah analisis pembatasan (Gbr. 4.8). Dasar dari metode ini adalah spesifisitas endonuklease restriksi yang sangat tinggi sehubungan dengan sekuens nukleotida tertentu. Masing-masing enzim bakteri ini mengenali sekuens individu 4-8 nukleotida dan memotong untai ganda DNA di dalam atau di dekat situs ini. Cukup dengan mengganti satu nukleotida untuk melanggar pembatasan enzim ini. Dalam kasus-kasus ketika nukleotida polimorfik merupakan bagian dari situs restriksi, ia dapat di-genotip dengan keandalan 100% menggunakan enzim restriksi. Penggantian nukleotida paling sering melanggar situs pembatasan yang ada, tetapi kadang-kadang membuat situs baru. Kerugian dari metode ini adalah bahwa nukleotida polimorfik tidak selalu terletak pada situs pengenalan dari setiap pembatasan. Solusi parsial dimungkinkan dalam kasus di mana area di mana mutasi terletak mengandung setidaknya beberapa nukleotida yang membentuk situs restriksi. Situs pembatasan lengkap dapat dibuat secara artifisial selama PCR. Untuk melakukan ini, gunakan primer yang tidak sepenuhnya sesuai dengan urutan nukleotida di bidang mutasi, tetapi mengandung 1-2 nukleotida non-komplementer yang melengkapi situs restriksi, yang akan mencakup nukleotida polimorfik. Biasanya, pengenalan sejumlah kecil basa non-komplementer sedikit mengurangi efisiensi PCR, oleh karena itu, setelah amplifikasi, situs pembatasan baru muncul dalam produk, di mana nukleotida polimorfik juga terlibat. Analisis pembatasan lebih lanjut dilakukan dengan cara yang sama seperti dalam metode standar.

ALLELSPESIFIKASI PCR Dalam beberapa kasus, PCR dapat digunakan untuk tidak memperkaya fragmen DNA genomik yang diteliti, tetapi untuk secara langsung mendeteksi mutasi (Gambar 4.9). Dalam perwujudan ini, salah satu primer hibridisasi dengan daerah DNA di mana nukleotida polimorfik berada. Suhu anil dari primer dipilih sehingga pengikatan primer dan amplifikasi berikutnya hanya terjadi dengan kebetulan lengkap dari urutan DNA dan primer. Sebagai contoh, ketika primer yang sesuai dengan urutan mutan berikatan dengan DNA normal, nukleotida yang tidak berpasangan terbentuk, yang mengurangi kekuatan primer yang berikatan dengan DNA. Pada primer suhu anil yang cukup tinggi

Fig. 4.9. Reaksi berantai polimerase alel spesifik

umumnya berhenti mengikat alel normal, PCR tidak melanjutkan dan produk tidak menumpuk. Biasanya, reaksi dengan primer yang sesuai dengan alel normal diletakkan secara paralel. Reaksi ini berfungsi sebagai kontrol positif, yang menunjukkan arah amplifikasi normal. Karena adanya satu ketidakcocokan sedikit dapat mengurangi kekuatan pengikatan primer ke DNA, kadang-kadang ketidakcocokan kedua dimasukkan ke dalam sekuens primer untuk lebih mendestabilkan dupleks dan mengurangi hasil produk dengan adanya nukleotida yang tidak berpasangan di wilayah polimorfik.

PCR Β TETAP NYATA

Keuntungan dari metode PCR spesifik-alel yang dijelaskan di atas adalah pengurangan jumlah tahap dalam prosedur analisis, karena tidak memerlukan pemrosesan produk dengan pembatasan atau penggunaan metode elektroforesis yang kompleks.

Terlebih lagi, metode ini dipercepat dengan menggunakan PCR (RT-PCR) waktu nyata. Dalam metode ini, pembentukan produk tidak dimonitor oleh elektroforesis, seperti pada metode PCR standar, tetapi langsung selama PCR untuk akumulasi DNA beruntai ganda dalam media reaksi. Akumulasi DNA ditentukan setelah setiap siklus polimerisasi dengan meningkatkan fluoresensi pewarna SYBR Green atau analognya, fluoresensi yang meningkat secara dramatis ketika berinteraksi dengan DNA beruntai ganda, tetapi tidak bergantung pada keberadaan nukleotida atau primer. Instrumen untuk RT-PCR adalah kombinasi dari amplifier PCR dan fluorimeter. Setelah amplifikasi selesai, spesifisitas produk yang diperoleh dapat ditentukan dengan mengukur titik lebur, yang dipantau untuk mengurangi fluoresensi SYBR Green.

MENGUJI TAQMAN Ada cara lain untuk mendaftarkan produk PCR langsung dalam campuran reaksi tanpa elektroforesis. Metode yang dipatenkan oleh Hofmann LaRoche, didasarkan pada deteksi DNA yang diamplifikasi menggunakan probe oligonukleotida yang berhibridisasi dengan bagian tengah dari sekuens yang diamplifikasi. Pada ujung sampel oligonukleotida, yang disebut TaqMan, adalah nukleotida berlabel dua pewarna fluoresen yang berbeda, yang salah satunya memadamkan fluoresensi yang lain. Sebagai hasil pendinginan, tingkat fluoresensi pewarna kedua kecil. Taq polimerase, yang melengkapi untai baru dari salah satu primer, membagi sampel TaqMan, yang mengikat ke tengah wilayah DNA yang diamplifikasi, karena aktivitas exonuclease, menghasilkan nukleotida berlabel berfluoresensi yang dilepaskan ke dalam larutan dan efek pendinginan menghilang, karena hanya diamati kasus ketika fluorofor terletak berdekatan satu sama lain. Akibatnya, fluoresensi pewarna meningkat semakin banyak, semakin banyak sampel oligonukleotida dihancurkan oleh DNA polimerase selama amplifikasi, yaitu semakin banyak produk terbentuk. Metode ini juga digunakan untuk menganalisis mutasi. Untuk ini, dua sampel TaqMan digunakan, diberi label dengan pasangan fluorofor yang berbeda dan berbeda dalam urutan nukleotida di wilayah polimorfik, satu di antaranya sesuai dengan jenis liar dan yang lainnya dengan yang mutan. Degradasi Sampel DNA Polymerase

Fig. 4.10. Probe TaqMan. P-reporter dye, T-quencher fluoresensi

dilakukan pada suhu di mana hanya komplek komplementer penuh antara fragmen yang dianalisis dan sampel disimpan. Dengan meningkatkan fluoresensi pewarna yang membentuk sampel normal atau mutan, dimungkinkan untuk menentukan varian mana yang ada dalam sampel yang dianalisis. Metode ini memungkinkan Anda untuk membedakan antara mutasi pembawa hetero dan homozigot.

MOLECULAR BAKENS Metode lain dari deteksi mutasi, berdasarkan efek pendinginan fluoresensi, diimplementasikan dalam metode beacon molekuler (Gbr. 4.11). Sebuah oligonukleotida disebut pelampung, ujung 3'- dan 5'-yang dilabeli dengan dua pewarna, salah satunya bertindak sebagai pemadam. Berbeda dengan sampel TaqMan, pelampung lebih panjang dan mengandung dekat ujung bagian komplementer pendek satu sama lain, yang pada suhu biasa dianil satu sama lain untuk membentuk struktur jepit rambut. Dalam hal ini, pewarna yang terletak di ujung oligonukleotida saling mendekati dan fluoresensi dari satu pewarna padam oleh pewarna lainnya. Di tengah pelampung, urutan nukleotida sesuai dengan wilayah DNA yang diteliti. Setelah denaturasi dengan pemanasan, yang mengarah ke peleburan bagian jepit rambut, campuran DNA dengan pelampung didinginkan, yang memungkinkan untuk membentuk dupleks pelampung dengan DNA yang dianalisis. Setelah didinginkan lebih lanjut, kancing dibentuk kembali dalam pelampung bebas dan fluoresensi berkurang. Sebaliknya, dalam suar terikat pada DNA yang dianalisis,

Fig. 4.11. Metode beacon molekuler. P-reporter dye, T-quencher fluoresensi

pewarna tetap saling menjauh dan fluoresensi mereka tetap tinggi. Hibridisasi DNA uji dengan ember yang berisi urutan nukleotida normal atau mutan di bagian tengah memungkinkan menentukan genotipe DNA uji.

HYBRIDIZATION WITH ALL-SPECIFIC

Metode ini didasarkan pada hibridisasi tes DNA dengan oligonukleotida homolog ke situs mutasi dan urutan sekitarnya. Metode ini ada dalam dua bentuk. Kadang-kadang produk PCR diimobilisasi dengan dasar yang kuat, dan oligonukleotida berlabel ditambahkan dalam larutan. Kondisi pencucian dipilih sedemikian rupa sehingga dupleks yang berisi pangkalan yang tidak berpasangan dihancurkan. Akibatnya, hanya oligonukleotida yang 100% komplementer terhadap DNA yang dianalisis yang tetap ada dalam matriks. Dengan menambahkan oligonukleotida sesuai urutan ke varian normal atau mutan, adalah mungkin untuk menentukan nukleotida yang hadir dalam DNA yang dianalisis. Pada varian kedua dari metode ini, oligonukleotida diimobilisasi pada matriks, yang dengannya produk PCR berlabel dihibridisasi.

Keuntungan dari metode hibridisasi dengan oligonukleotida adalah kemungkinan miniaturasinya, ketika sejumlah besar oligonukleotida diimobilisasi pada microchip, yang memungkinkan Anda mendeteksi banyak mutasi secara bersamaan. Kesulitan utama dari metode ini adalah perlunya seleksi ketat kondisi untuk hibridisasi dan pencucian DNA komplementer yang tidak lengkap. Tidak jelas seberapa luas metode ini akan digunakan dalam diagnostik DNA praktis.

REAKSI LIGASE SEMUA-KHUSUS Metode yang efektif untuk mendeteksi substitusi nukleotida tunggal dan pengaturan ulang pendek adalah reaksi ligase (Gbr. 4.12). DNA yang dianalisis hibridisasi dengan dua oligonukleotida, salah satunya berakhir dengan nukleotida, saling melengkapi dengan situs polimorfik, dan yang kedua berbatasan langsung dengannya. Setelah akhir hibridisasi, enzim DNA ligase mengikat silang oligonukleotida untuk membentuk fragmen yang lebih panjang, yang sangat berbeda dari oligonukleotida asli dalam mobilitas.

Fig. 4.12. Reaksi ligase spesifik alel

dengan elektroforesis. Jika oligonukleotida tidak sepenuhnya melengkapi fragmen DNA dan setelah hibridisasi nukleotida yang tidak berpasangan terbentuk di daerah polimorfik, ligase tidak mengikat silang oligonukleotida tersebut dan fragmen panjang tidak terbentuk. Jadi, dengan melakukan reaksi ligase dengan satu sampel umum dan satu dari dua alel spesifik, seseorang dapat melakukan genotipe sampel DNA untuk nukleotida tertentu.

Dalam metode ini, produk PCR dipibridisasi dengan pengikatan oligonukleotida pada sisi samping situs polimorfisme (Gambar 4.13). Setelah hibridisasi, DNA polimerase dan satu dari empat nukleotida termodifikasi ditambahkan ke dalam campuran reaksi. Dalam reaksi ini, dideoksinukleotida berlabel berfluoresensi digunakan, sebagai hasilnya DNA polimerase hanya dapat melengkapi satu nukleotida yang saling melengkapi dengan yang terletak pada posisi yang dianalisis. Oleh karena itu, reaksi akan terjadi hanya dalam tabung, di mana nukleotida ditambahkan, saling melengkapi dengan yang dianalisis. Dalam beberapa kasus, keempat nukleotida hadir dalam campuran reaksi, tetapi diberi label dengan pewarna yang berbeda. Analisis fluoresensi pada empat panjang gelombang memungkinkan Anda menentukan nukleotida mana yang diaktifkan dan, karenanya, nukleotida yang dianalisis adalah pelengkap untuk itu. Karena metode ini menggunakan prinsip yang sama seperti dalam sekuensing DNA enzimatik, metode ini sering disebut sekuensing mini.

Ada metode lain untuk menentukan mutasi berdasarkan aktivitas DNA polimerase. Dalam salah satu dari mereka, yang disebut pyrosequencing, setiap langkah ekstensi rantai DNA polimerase dicatat oleh pembentukan pirofosfat, yang dipantau menggunakan reaksi enzimatik terkonjugasi, yang menghasilkan pecahnya chemiluminescence sebagai respons terhadap pembentukan pirofosfat (Gambar 4.14). Metode ini memungkinkan pengurutan hanya bagian-bagian DNA yang sangat pendek, jadi penggunaan utamanya adalah untuk menganalisis mutasi. Nukleotida yang akan dianalisis diidentifikasi dengan penambahan yang mana dari empat nukleotida (nukleotida konvensional yang digunakan dalam metode ini) menghasilkan wabah kemiluminesensi.

Fig. 4.13. Mini-sequencing

Fig. 4.14. Prinsip pengurutan DNA

DETEKSI MUTASI Β DIAGNOSTIK Ketika digunakan dengan tepat, metode deteksi menentukan ada atau tidaknya mutasi dengan sensitivitas dan spesifisitas yang sangat tinggi, yang memungkinkan informasi yang diperoleh dengan metode ini digunakan untuk membuat keputusan yang sangat penting, seperti kebutuhan untuk aborsi selama diagnosis prenatal.

Ada dua metode untuk diagnosis prenatal. Amniosentesis terdiri dari pemilihan sekitar 10 ml cairan ketuban melalui dinding perut (Gbr. 4.15). Istilah optimal

Fig. 4.15. Amniosentesis

melaksanakan - minggu ke-16 kehamilan. Sel-sel janin diisolasi dari cairan dengan sentrifugasi dan segera dianalisis dengan PCR atau ditempatkan dalam kultur. Sel-sel dalam kultur membelah, dan setelah beberapa waktu mereka cukup untuk melakukan analisis kromosom, dan kemudian - biokimia. Metode kedua, biopsi vilus korionik, dimungkinkan pada tahap awal kehamilan, pada minggu ke 10-12 (Gbr. 4.16). Prosedur ini terdiri dari biopsi transabdominal atau transcervical dari vilus korionik. Sel chorion dapat diolah atau dianalisis segera jika ada cukup bahan untuk analisis DNA. Jika kelainan atau mutasi kromosom terdeteksi, kehamilan dapat terganggu oleh orang tua.

Melakukan diagnosis pralahir mutasi masuk akal ketika ada metode yang dapat diandalkan untuk mendeteksi mutasi yang hadir dalam keluarga tertentu. Dalam beberapa kasus dapat ditentukan

Fig. 4.16. Biopsi korionik

apakah janin mewarisi penyakit keturunan, tidak mengetahui lokasi mutasi yang tepat, tetapi mengandalkan analisis hubungan genetik penyakit dalam keluarga. Namun, ini tidak selalu memungkinkan, karena untuk analisis keterkaitan, sampel DNA dari beberapa kerabat yang sakit dan sejumlah besar anggota keluarga yang sehat diperlukan.

4.5.2. FITUR APLIKASI DIAGNOSTIK DNA

Nilai diagnostik maksimum dari pengujian genetik diamati dalam kasus-kasus di mana terdapat korelasi yang tinggi antara adanya cacat genetik dan kemungkinan mengembangkan patologi, yaitu, untuk penyakit dengan penetrasi tinggi.

Penyakit-penyakit semacam itu mengalami tekanan seleksi alam yang konstan, akibatnya frekuensinya dalam populasi umum biasanya kecil. Dalam hal ini, sebagian besar tes genetik yang diterapkan terkait dengan diagnosis bentuk penyakit yang langka. Bahkan bentuk paling umum dari penyakit monogenik manusia, dijelaskan di bawah, secara klinis dimanifestasikan tidak lebih sering daripada satu orang dari beberapa ratus orang.

Penyakit manusia yang umum seperti hipertensi, diabetes, penyakit kardiovaskular, meskipun tergantung pada faktor genetik, memiliki penetrasi yang rendah, kompleks, variabel dan struktur genetik yang dipelajari dengan buruk, oleh karena itu, meskipun terdapat kebutuhan yang jelas untuk mencari kecenderungan genetik terhadap penyakit umum, hasilnya seperti penelitian dalam praktiknya sangat terbatas.

FAKTOR EFISIENSI Rasio keinformatifan hasil diagnostik DNA dan biaya implementasinya sangat ditentukan oleh kompleksitas genetik penyakit. Contohnya termasuk hemochromatosis, di mana dua mutasi menyebabkan hampir semua kasus klinis di antara populasi kulit putih, dan keluarga hiperkolesterolemia, yang dapat disebabkan oleh lebih dari 800 mutasi pada gen reseptor LDL, tidak ada yang lebih umum daripada pada 1% pasien dengan hiperkolesterolemia keluarga. Sebagian besar penyakit keturunan bersifat menengah dalam kisaran ini, mendekati hiperkolesterolemia keluarga, ketika biaya diagnostik DNA dapat membatasi implementasinya.

Dalam kondisi tertentu, kompleksitas diagnosis dan, karenanya, biayanya dapat dikurangi. Ini dimungkinkan pada populasi di mana struktur genetik suatu penyakit lebih sederhana daripada populasi lain. Efek ini paling menonjol pada populasi dengan apa yang disebut efek pendiri. Istilah genetik ini berarti bahwa sebagian besar populasi mewarisi mutasi tertentu dari salah satu leluhur pendirinya. Karena peristiwa ini murni acak dalam populasi ini, sebagian besar kasus penyakit ini disebabkan oleh mutasi ini. Contoh khas yang terkait dengan pengujian genetik adalah populasi Afrikaner, orang-orang Afrika selatan yang berasal dari Eropa utara. Afrikaner modern adalah keturunan dari sejumlah kecil keluarga dari Belanda yang bermigrasi ke Afrika pada abad 17-18. Di antara orang Afrikaner, hiperkolesterolemia familial, yang mengarah pada perkembangan awal penyakit arteri koroner, beberapa kali lebih umum daripada populasi Eropa atau Amerika. Selain itu, sebagian besar (> 95%) kasus hiperkolesterolemia familial pada populasi kulit putih Afrika Selatan disebabkan oleh adanya satu dari hanya tiga mutasi pada reseptor LDL. Homogenitas genetik semacam itu sangat kontras dengan struktur genetik hiperkolesterolemia keluarga di negara-negara lain, di mana ratusan mutasi dijelaskan, tidak ada yang lebih umum daripada 1-2% pasien. Rupanya, beberapa keluarga imigran (setidaknya tiga) mengalami mutasi, yang sekarang disebut afrikanerskimi, yang menjadi penyebab utama hiperkolesterolemia keluarga pada keturunan mereka. Dari sudut pandang kedokteran praktis, pengujian genetik molekuler orang kulit putih di Afrika Selatan untuk mengetahui adanya hiperkolesterolemia familial adalah pendekatan yang cukup efektif dan relatif murah yang memungkinkan untuk diagnosis praduga penyakit ini. Tidak seperti di Afrika Selatan, negara-negara lain membutuhkan gudang metode molekuler yang jauh lebih mahal untuk membuat diagnosis seperti itu.

Untuk penyakit keturunan lainnya, ada juga perbedaan dalam frekuensi mutasi antar populasi. Sebagai contoh, mutasi missense cis₂₈₂

Ban pada gen HFE, yang mengarah ke pengembangan hemochromatosis, cukup umum pada populasi Eropa, di mana frekuensi pembawanya mencapai 10-15%. Sebaliknya, pada populasi penduduk asli Afrika, Asia, dan Australia

Mutasi ini sangat jarang. Mutasi Cis seharusnya₂₈₂-Ban berasal di Eropa sekitar 2.000 tahun yang lalu.

Selain efek pendiri, mekanisme biologis kedua yang menyederhanakan pencarian mutasi bahkan dalam populasi yang terbuka secara genetis adalah adanya titik mutasi panas dalam gen. Terbukti bahwa kemungkinan terjadinya mutasi berbeda di area genom dengan kandungan GC-nukleotida yang berbeda. Juga dikenal adalah urutan di mana DNA polimerase a dihentikan; di daerah seperti itu, penghapusan sporadis sering ditemukan di berbagai gen. Karena faktor-faktor ini, mutasi tidak terdistribusi secara merata di sepanjang gen, tetapi terkonsentrasi di area tertentu, yang menyederhanakan pencarian mereka.

Dengan demikian, untuk diagnostik DNA yang efektif, informasi diperlukan tentang mutasi yang paling sering mengarah pada perkembangan penyakit ini dalam populasi di mana pasien berada.

FAKTOR-FAKTOR NILAI DIAGNOSTIK

Pada sejumlah kelainan metabolisme keturunan, keberadaan penyakit dapat diduga selama analisis biokimia. Sebagai contoh, pasien dengan hiperkolesterolemia familial biasanya mengalami peningkatan kadar kolesterol LDL, dan pada hemokromatosis, saturasi transferin dengan zat besi meningkat. Parameter biokimia tunduk pada variabilitas pada setiap individu. Akibatnya, individu, misalnya, dengan kadar kolesterol LDL yang tinggi, disarankan untuk mengulangi tes dengan interval 3 bulan untuk memastikan bahwa deviasi metabolik yang terdeteksi dapat diandalkan. Dalam beberapa kasus, indikator biokimiawi berada dalam apa yang disebut zona abu-abu, yang semakin memperumit diagnosis. Di sinilah diagnostik DNA dapat membantu. Kehadiran mutasi menunjukkan kecenderungan rata-rata sepanjang hidup untuk menggeser parameter biokimia ini ke sisi patologis, sehingga bisa dikatakan, kesiapan patologis. Berbeda dengan fenotip biokimia, genotipe tidak tunduk pada karakteristik variasi individu dan populasi dari parameter biokimia. Dengan demikian, diagnosa DNA memungkinkan untuk mengkonfirmasi diagnosis biokimia dengan metode independen, serta untuk mengecualikan adanya penyebab lain dari gangguan biokimia ini. Jelas, keinformatifan maksimum diagnosis DNA dari kelainan metabolik herediter tercapai ketika dikombinasikan dengan metode biokimia klasik.

Ketika membahas spesifisitas dan sensitivitas metode diagnostik DNA, pertama-tama seseorang harus menentukan apa yang dipertaruhkan - penentuan mutasi spesifik atau pencarian untuk kelainan genetik yang tidak diketahui pada pasien. Dalam kasus mutasi tertentu, yang metode deteksi yang andal telah dikembangkan, sensitivitas dan spesifisitas deteksi mendekati 100%. Untuk menentukan nilai diagnostik dari total tes genetik molekuler, perlu untuk mempertimbangkan sensitivitas deteksi mutasi dalam kombinasi dengan penetrasi mereka.

Nilai diagnostik positif dari tes ini sangat ditentukan oleh penetrasi mutasi. Misalnya, deteksi trisomi pada kromosom 21, atau mutasi spesifik untuk distrofi otot Duchenne atau penyakit Huntington, menunjukkan bahwa orang-orang dengan probabilitas mendekati 100% telah atau akan mengembangkan lebih lanjut sindrom klinis yang sesuai. Namun, nilai diagnostik positif yang tinggi tersebut tidak khas untuk semua tes genetik. Dengan mutasi penetrasi yang rendah, misalnya, pada pembawa mutasi hemochromatosis, kemungkinan mengembangkan manifestasi klinis tidak melebihi beberapa persen. Dalam kasus seperti itu, deteksi cacat hanya menunjukkan kecenderungan perkembangan penyakit ini, yang sangat tergantung pada adanya faktor keturunan tambahan dan faktor lingkungan.

Semakin sederhana dan semakin mempelajari struktur genetik penyakit ini, semakin mudah untuk mendeteksi mutasi dan semakin tinggi sensitivitas tes. Sayangnya, sebagian besar penyakit genetik disebabkan oleh berbagai mutasi, seringkali terletak pada gen yang berbeda. Dalam kombinasi dengan kemampuan terbatas dari metode molekuler modern, ini mengurangi sensitivitas pengujian genetik molekuler. Sebagai contoh, saat ini, bahkan di laboratorium genetik molekuler terbaik yang bekerja dengan pasien dengan hiperkolesterolemia familial, mutasi hanya dapat dideteksi pada setengah dari pasien dengan diagnosis klinis terverifikasi. Contoh lain adalah Duchenne myodystrophy. Dalam hal ini, penyakit penghapusan pada gen distrofin dapat dideteksi hanya pada 70% kasus, dan sisanya dari pasien memerlukan analisis histologis tambahan dari biopsi otot. Dalam kasus di mana tes ini tidak dapat mendeteksi semua perubahan genetik yang mengarah pada penyakit, daya prediksi negatifnya rendah.

Dalam situasi tertentu, daya prediksi negatif dari tes DNA bisa sangat tinggi. Kita berbicara tentang diagnosa prenatal dan presimptomatik dalam kasus di mana mutasi patogen yang ada pada orang tua diketahui. Dalam situasi seperti itu, akurasi tinggi dari metode molekuler memungkinkan dengan keandalan yang cukup untuk menunjukkan tidak hanya keberadaannya, tetapi juga tidak adanya mutasi orangtua pada janin atau anak.

Ringkasnya, kita dapat mengatakan bahwa sebagian besar tes genetika molekuler memiliki kekuatan prediksi positif yang signifikan, yang membuatnya disarankan untuk menggunakannya di klinik, terutama dalam kasus penetrasi tinggi dan patogenisitas mutasi. Sebaliknya, daya prediksi negatif dari sebagian besar tes molekuler kecil, kecuali ketika diketahui mutasi yang terjadi pada orang tua.

4.5.3. CONTOH PENGGUNAAN DIAGNOSTIK DNA DI KLINIK

Seperti diketahui, genetika medis klasik menggambarkan penyakit monogenik yang memiliki penetrasi tinggi dan serius secara klinis. Frekuensi penyakit seperti itu biasanya tidak melebihi 1 per 5000 populasi. Sekitar seribu penyakit keturunan monogenik dapat dideteksi menggunakan analisis DNA. Daftar tes dan laboratorium yang melaksanakannya terus diperbarui di Internet (http://www.geneclinics.org). Sebagian besar diagnosis DNA sekarang digunakan dalam konseling genetik dan diagnosis prenatal untuk mencegah kelahiran anak-anak dengan patologi.

Namun, di samping kasus monogenik klasik, penyakit keturunan sering dijumpai di klinik, yang ditandai dengan penetrasi yang relatif rendah dan perjalanan yang relatif ringan. Secara tradisional, mereka dikaitkan dengan monogenik, namun, akumulasi data baru-baru ini menunjukkan sifat yang lebih oligogenik dari penyakit ini.

Berikut ini adalah pembahasan terperinci dari beberapa penyakit oligogenik manusia yang umum, seperti hemokromatosis, trombofilia herediter, hiperkolesterolemia familial, fibrosis kistik dan kardiomiopati hipertrofik. Pembawa mutasi heterozigot yang menyebabkan penyakit ini terjadi pada populasi dengan frekuensi 1 banding 500 menjadi 1 pada 20 orang. Karena tingginya frekuensi populasi penyakit pada kelompok ini, menjadi signifikan

kontribusi total untuk patologi manusia, mungkin melebihi kontribusi penyakit keturunan yang jarang terjadi. Untuk semua penyakit ini, tes DNA memungkinkan diagnosis asimptomatik, dan untuk hemochromatosis, trombofilia, dan hiperkolesterolemia, dan profilaksis berikutnya, baik secara farmakologis maupun dengan mengubah gaya hidup.

Ini adalah salah satu kelainan metabolisme genetik yang paling umum disebut kesalahan metabolisme bawaan. Hemochromatosis (GC) terjadi pada 1 dari 200-300 orang di Eropa Utara.

Triad klasik - diabetes, sirosis dan pigmentasi kulit ("diabetes perunggu") - dideskripsikan pada awal tahun 1865, dan pada tahun 1935 sifat kekerabatan dari penyakit ini terbukti. Dasar dari manifestasi klinis dari GC adalah defek biokimia - akumulasi zat besi yang berlebihan dalam sel parenkim hati, pankreas, jantung dan kelenjar hipofisis anterior. Untuk mencegah perkembangan manifestasi klinis, Anda dapat menggunakan cara yang sangat sederhana dan efektif sekaligus - proses mengeluarkan darah pencegahan. Fenotip GC antara adalah peningkatan kadar besi dalam plasma dan hati, yang dinilai dengan berbagai tes biokimia, seperti saturasi transferin dengan zat besi, konsentrasi feritin, dan kandungan zat besi di hati.

Manifestasi klinis dari GC sangat beragam. Salah satu manifestasi yang paling sering adalah kerusakan parenkim hati kronis. Ciri khasnya adalah peningkatan umum atau lokal pigmentasi kulit. 30-60% pasien dengan penyakit lanjut menderita diabetes. Pada tahap awal GC, gejala nonspesifik seperti lesu, hepatomegali, artropati, kardiomiopati, diabetes, hiperpigmentasi kulit, atau hipogonadisme muncul dengan sendirinya. Manifestasi klinis tergantung pada faktor genetik dan eksternal, seperti kandungan zat besi dalam makanan, donor darah, dan kehilangan darah fisiologis pada wanita selama menstruasi.

Pada tahun 1996, sebuah gen diidentifikasi yang bertanggung jawab untuk bentuk paling umum dari GC, yang disebut HFE. Gen ini mengkodekan protein transmembran yang terdiri dari domain sitoplasma pendek, daerah transmembran, dan tiga domain ekstraseluler yang berinteraksi dengan β.₂-microglobulin pada permukaan sel. Protein HFE mengikat permukaan enterosit dengan reseptor transferin dan mengurangi afinitas untuk membawa transferrin.

besi Dengan tidak adanya HFE yang aktif secara fungsional, pengikatan dan endositosis transferrin selanjutnya meningkat, yang mengarah pada penumpukan zat besi di dalam sel, di mana ia disimpan sebagai kompleks dengan ferritin. Di antara pasien asal Celtic dengan GC parah secara klinis, sekitar 90% homozigot untuk mutasi Cis₂₈₂-Tirus pada gen HFE, dan sebagian besar yang tersisa memiliki kombinasi Cys₂₈₂-Tyr dan mutasi lainnya - GiS_bz-Asp. Akibat mutasi Cis₂₈₂-Sebuah tyr mengganggu pembentukan ikatan disulfida di salah satu domain ekstraseluler protein HFE, konformasinya terganggu dan protein tetap setelah sintesis dalam retikulum endoplasma. Akibatnya, protein berhenti diekspresikan pada permukaan sel, yang mengarah pada peningkatan penangkapan zat besi, yang tidak memadai untuk kebutuhan organisme. Pada sebagian besar populasi Kaukasoid, frekuensi pembawa heterozigot dari alel Cis₂₈₂-Kisarannya sekitar 10%, dan untuk orang-orang Basque dan Irlandia yang berasal dari Celtic, frekuensi polimorfisme ini bisa mencapai 30%. Tidak seperti orang Eropa, mutasi ini hampir tidak pernah ditemukan pada Mongoloids dan Negroid. Mutasi Cis seharusnya₂₈₂-Ban berasal sekitar 2.000 tahun yang lalu pada populasi Celtic dan menyebar ke seluruh Eropa karena migrasi populasi, yaitu, pendiri menyebabkan frekuensi tinggi mutasi ini.

Ada penyakit lain dengan gambaran klinis yang menyerupai GC keluarga klasik (juga diklasifikasikan sebagai GC tipe 1), tetapi dengan asal yang berbeda. Juvenile GC (tipe 2), serta tipe 1 GC, diwarisi secara resesif autosom dan disebabkan oleh mutasi pada gen yang tidak diketahui. Tipe 3 GC juga merupakan penyakit resesif dan dikaitkan dengan mutasi pada reseptor transferin. GC dari tipe 4 dan 5 diwarisi secara dominan dan disebabkan oleh mutasi pada gen ferroportin, masing-masing mengangkut besi di usus, dan ferritin. Semua bentuk ini sangat langka, dan hari ini definisinya tidak memainkan peran praktis.

Ban pada gen HFE dicirikan oleh penetrasi tinggi sehubungan dengan fenotip menengah, yaitu, tanda biokimiawi dari kelebihan zat besi dalam tubuh. 95% pria di atas 40 tahun yang homozigot karena mutasi ini memiliki kelebihan zat besi dan ada tanda-tanda dan gejala klinis. Wanita premenopause memiliki risiko lebih rendah karena kehilangan darah selama

menstruasi. Efek fenotipik dari mutasi GiS_bz-Asp kurang jelas. Fibrosis atau sirosis hati terdeteksi dengan menganalisis biopsi pada 4-25% pembawa homozigot alel Cis₂₈₂

Jarak tembak Selain itu, alel Cis₂₈₂-Tir merupakan predisposisi terjadinya karsinoma hepatoseluler. Pada pria dengan GC dan sirosis, risiko relatif mengembangkan karsinoma hepatoseluler adalah 200 kali lebih tinggi.

PENGUJIAN UNTUK MEDIA

Kehadiran gejala di atas merupakan indikasi untuk pengujian genetik pada GC. Namun, diagnosis dibuat selama gambaran klinis yang diperluas, ketika sudah terlambat untuk melakukan pencegahan cacat primer. Dalam hal ini, banyak peneliti menganjurkan perlunya skrining populasi untuk keberadaan GC. Penyakit ini memenuhi banyak persyaratan untuk penyakit yang menjalani skrining, yaitu terjadi cukup sering, memiliki fase laten sebelum manifestasi klinis, mudah didiagnosis dengan metode biokimia dan genetik dan dapat dicegah dengan bantuan pengobatan yang efektif dan murah.

Namun, untuk saat ini skrining massal dianggap prematur karena ambiguitas, terutama terkait dengan penetrasi GC. Sangat disarankan untuk menguji kerabat pasien dengan GC, yang harus mengukur tingkat saturasi transferin dengan zat besi, kandungan ferritin dan penanda biokimiawi dari disfungsi hati, serta menentukan adanya mutasi pada gen HFE dengan posisi 282 dan 63.

Dari sudut pandang teknis, deteksi mutasi ini tidak sulit. Analisis pembatasan atau berbagai bentuk amplifikasi spesifik alel atau hibridisasi biasa digunakan.

4.5.3.2. Trombofilia herediter

Trombofilia adalah kecenderungan untuk mengembangkan trombosis yang terkait dengan gangguan pembekuan darah bawaan dan didapat dan fibrinolisis. Trombofilia paling sering dimanifestasikan dalam bentuk trombosis vena dan tromboemboli, yang terjadi dengan frekuensi sekitar 1 per 1000 populasi per tahun.

Ada bentuk familial trombofilia, yang digambarkan sejauh tahun 1950-an. Penyebab pertama yang teridentifikasi dari trombofilia herediter (NTF) adalah defisiensi antitrombin III,

protein C dan kofaktor proteinnya S. Kemudian, dua bentuk NTF diidentifikasi - mutasi koagulasi faktor V, yang menyebabkan resistensi faktor V terhadap protein C yang diaktifkan, dan mutasi pada gen protrombin G20210A, yang meningkatkan tingkat protrombin dalam plasma. Selain itu, hyperhomocysteinemia moderat, sering dikaitkan dengan polimorfisme luas pada gen MTHFR, juga merupakan faktor risiko untuk trombosis vena.

KOMPLIKASI THROMBOEMBOLIC Tingkat keparahan manifestasi klinis NTF sangat bervariasi. Seringkali mereka melanjutkan dalam bentuk yang sangat ringan dan kehadiran mereka hanya dapat ditentukan dengan metode laboratorium. Namun, dalam banyak kasus, pembawa mutasi mengembangkan trombosis vena dalam pada ekstremitas bawah, tromboemboli paru, tromboflebitis superfisial, serta trombosis vena lokalisasi lainnya. Cacat bawaan ini biasanya tidak terkait dengan risiko oklusi arteri. NTF merupakan predisposisi terjadinya trombosis pada usia muda: hingga 40% pasien berusia di bawah 45 tahun dengan trombosis vena dalam yang tidak diprovokasi memiliki salah satu bentuk NTF. Pada pasien yang lebih tua atau di hadapan faktor-faktor pemicu, NTF diamati pada 30% kasus trombosis. Pada pasien dengan kombinasi defek herediter, risiko komplikasi tromboemboli semakin meningkat.

Defisiensi herediter antithrombin III dan protein C dan S terjadi total kurang dari 1% dari populasi, tetapi pada pasien dengan tromboemboli vena (VTE) ditemukan pada hampir 10% kasus. Risiko VTE pada pasien tersebut adalah 5-8 kali lebih tinggi daripada populasi umum. Alasan defisiensi antikoagulan alami ini mungkin karena penurunan sintesisnya atau (lebih sering) penurunan aktivitas fungsional protein dengan tetap mempertahankan kadar normal. Cacat sintesis atau fungsi protein disebabkan oleh ratusan mutasi berbeda pada gen-gen ini.

Resistensi herediter terhadap protein C yang diaktifkan adalah penyebab paling umum dari NTF. Pada lebih dari 95% kasus, resistensi disebabkan oleh mutasi missense pada gen Factor V, yang disebut Leyden, di mana pada posisi 506 arginin digantikan oleh glutamin. Residu asam amino ini biasanya menyebabkan pembelahan proteolitik faktor V oleh protein teraktivasi C. Protein C adalah antikoagulan alami yang diaktivasi oleh trombin-trombomodulin

kompleks pada sel endotel dan menghancurkan faktor V_a dan viii_a, mengarah untuk menghentikan pembentukan trombus. Proses ini dipercepat secara signifikan dengan adanya protein S, yang bertindak sebagai kofaktor protein C. Jika ada substitusi asam amino dalam faktor Va Arg₅₀₆-Protein teraktivasi Gln C tidak dapat memecahnya, yang mengarah pada pelestarian aktivitas faktor Vа dan peningkatan pembentukan trombus (Gbr. 4.17).

Mutasi Leiden terjadi hampir secara eksklusif di antara orang Kaukasia, di mana sekitar 5% dari populasi adalah pembawa. Namun, karena frekuensi tinggi bentuk genetik ini pada populasi umum, maka harus dirujuk ke polimorfisme

Fig. 4.17. Resistensi terhadap protein C yang diaktifkan, yang disebabkan oleh mutasi Leiden.

dalam literatur, nama mutasi ditetapkan untuk itu. Di antara pasien dengan VTE, frekuensi mutasi ini lebih tinggi dan sekitar 20%. Risiko VTE pada pembawa mutasi Leiden tergantung pada dosis gen: dalam heterozigot, meningkat 2-7 kali, dan pada homozigot - 40-80 kali. Probabilitas total untuk mengembangkan tromboemboli selama kehidupan pembawa mutasi ini adalah 30%.

Alel polimorfik G20210A di wilayah 3-tak diterjemahkan dari gen protrombin pada populasi umum terjadi dengan frekuensi 2%, tetapi di antara pasien dengan VTE, proporsi pembawa polimorfisme meningkat menjadi 7%. Dengan demikian, keberadaan polimorfisme G20210A pada gen protrombin meningkatkan risiko VTE sekitar 3 kali. Efek patologis dari polimorfisme ini adalah untuk meningkatkan aktivitas protrombin dalam plasma. Tingkat protrombin dalam homozigot AA adalah 1,5 kali lebih tinggi daripada homozigot pada alel GG normal, yang berkontribusi terhadap trombosis. Rupanya, mutasi G → A berhubungan dengan jenis mutasi dengan perolehan suatu fungsi, karena ia meningkatkan efisiensi pemrosesan 3-akhir mRNA, yang mengarah pada akumulasi mRNA dan peningkatan sintesis protein prothrombin.

Faktor predisposisi lain untuk trombosis adalah meningkatnya kadar homosistein, asam amino yang terbentuk selama metabolisme metionin. Peningkatan moderat dalam homosistein meningkatkan risiko trombosis arteri dan vena. Alasan peningkatan ini bisa karena pola makan yang tidak normal (kekurangan piridoksin, cobalamin, folat), atau faktor genetik, seperti Al polimorfisme.₆₇₇

Poros di dalam gen methylenetetrahydrofolate reductase - enzim yang memainkan peran penting dalam menentukan tingkat homocysteine dalam plasma. Aktivitas varian enzim ini hanya sekitar 1/3 dari normal. Sekitar 10% Kaukasia adalah pembawa heterozigot polimorfisme ini. Frekuensi VTE dalam pembawa terisolasi polimorfisme ini tidak berbeda dari normal, tetapi sejumlah data menunjukkan bahwa polimorfisme C677T berkontribusi terhadap manifestasi NTF lain.

BEREMENALITAS DAN PATOLOGI OBSTETRIK Selama kehamilan, tingkat faktor koagulasi yang tergantung vitamin K meningkat, kandungan protein S menurun, dan fibrinolisis terhambat. Perubahan-perubahan ini layak secara fisiologis, karena mereka bertujuan mengurangi kehilangan darah selama persalinan, tetapi mereka juga meningkatkan kemungkinan VTE selama kehamilan (2,5 kali) dan terutama pada periode postpartum (20 kali).

Di hadapan NTF, probabilitas ini bahkan lebih tinggi dan dapat mencapai 100 kali lipat dalam homozigot untuk mutasi Leiden faktor V. Mayoritas (hingga 60%) wanita dengan VTE yang berkembang selama kehamilan memiliki mutasi Leiden.

Selain tromboemboli vena, NTF berkontribusi pada pengembangan patologi kebidanan. Pelanggaran sirkulasi plasenta uterus lengkap karena trombosis dapat menyebabkan berbagai komplikasi kehamilan, seperti keguguran, lahir mati, solusio plasenta, preeklampsia, dan retardasi pertumbuhan intrauterin. Sejumlah penelitian telah menunjukkan peningkatan insiden NTF pada pasien dengan komplikasi ini. Ada juga bukti bahwa kehadiran mutasi tidak hanya pada ibu, tetapi juga pada janin dapat lebih meningkatkan risiko trombosis dan infark plasenta, yang menyebabkan hilangnya janin. Risiko relatif komplikasi kehamilan pada pembawa heterozigot mutasi atau polimorfisme Leiden dari gen protrombin G20210A menurut berbagai penelitian telah meningkat rata-rata 2-3 kali.

Penerimaan kontrasepsi oral juga berkontribusi pada pengembangan VTE. Efek ini diperbesar pada wanita dengan NTF. Risiko pengembangan VTE pada pembawa mutasi Leiden yang menggunakan kontrasepsi oral, menurut berbagai perkiraan, meningkat 20-65 kali lipat. Di hadapan protrombin G20210A, risiko VTE sedikit lebih rendah, tetapi juga secara signifikan melebihi nilai normal. Berdasarkan pengamatan ini, disarankan untuk tidak menggunakan kontrasepsi oral untuk wanita dengan defisiensi antikoagulan alami, homozigot untuk mutasi Leyden dan di hadapan defek gabungan.

Terapi penggantian hormon setelah menopause adalah keadaan iatrogenik lain dengan peningkatan 2-4 kali lipat risiko VTE. Di hadapan mutasi Leiden, risiko relatif dapat meningkat 15 kali, dan frekuensi trombosis berulang juga meningkat. Dalam hal ini, pembawa NTF yang memiliki episode VTE, disarankan untuk tidak menggunakan terapi penggantian hormon.

INDIKASI UNTUK ANALISIS GENETIK Analisis mutasi Leiden dan polimorfisme protrombin G20210A, serta penentuan defisiensi antitrombin dan protein C dan S, merupakan metode yang efektif untuk mengidentifikasi individu dengan peningkatan risiko kondisi trombotik. Deteksi mutasi ini memungkinkan pembawa untuk melakukan terapi antikoagulan profilaksis.

Karena frekuensi absolut yang rendah dari VTE, penyaringan massal populasi untuk keberadaan NTF tidak dibenarkan. Hal ini dianggap lebih tepat untuk memeriksa kelompok pasien berikut untuk keberadaan NTF:

• orang dengan VTE, tanpa memandang usia dan tingkat keparahan manifestasinya;

• wanita dengan satu atau lebih aborsi spontan pada tahap akhir atau dengan dua atau lebih keguguran;

• wanita hamil dengan retardasi pertumbuhan intrauterin atau solusio plasenta;

• kerabat dari tingkat kekerabatan pertama pasien dengan NTF dalam sejarah;

• wanita dengan riwayat keluarga dengan NTF sebelum menggunakan kontrasepsi oral, terapi penggantian hormon, atau kehamilan.

UJI DIAGNOSTIK Tes prioritas tinggi untuk keberadaan NTF meliputi:

• penentuan aktivitas antitrombin (metode amidolitik);

• penentuan aktivitas protein C (metode koagulometrik atau amidolitik);

• penentuan konsentrasi protein S (fraksi antigen total dan bebas);

• penentuan koagulometrik resistensi terhadap protein C yang diaktifkan;

• penentuan mutasi Leiden faktor V;

• penentuan polimorfisme prothrombin G20210A;

• penentuan kadar homosistein plasma.

Seperti dapat dilihat dari daftar di atas, defisiensi antitrombin dan protein C dan S ditentukan oleh metode fungsional. Ini disebabkan oleh fakta bahwa cacat ini disebabkan oleh sejumlah besar mutasi dan untuk mengidentifikasinya membutuhkan upaya dan biaya yang besar, sementara analisis fungsional sederhana dan dapat diandalkan.

Analisis mutasi Leiden dan protrombin polimorfisme sederhana dan melengkapi uji fungsional. Rupanya, analisis polimorfisme C677T dalam gen metilen tetragide rofolatreduktase tidak memiliki nilai diagnostik yang terpisah dan harus digunakan dalam kombinasi dengan penentuan biokimiawi konsentrasi homosistein plasma. Penggunaan serangkaian tes ini memungkinkan untuk mendeteksi cacat herediter faktor koagulasi atau peningkatan homosistein pada sekitar 40% pasien dengan VTE.

Metode yang paling dapat diandalkan untuk mengidentifikasi mutasi Leiden dan protrombin G20210A adalah analisis pembatasan, tetapi PCR spesifik alel dan hibridisasi juga banyak digunakan.

4.5.3.3. Hiperkolesterolemia familial

Familial hypercholesterolemia (FHC) tampaknya merupakan penyakit manusia dominan autosomal yang paling umum. Frekuensi FHD di sebagian besar populasi adalah 1 banding 500. Pada populasi dengan efek pendiri, bentuk heterozigot jauh lebih umum: 1 dalam 70 di Afrikaner di Afrika Selatan dan 1 dalam 200 di Kanada dari Perancis. Untuk alasan yang sama, frekuensi FHD di Finlandia, Druze dan Lebanon meningkat.

Tidak semua kasus FHC didiagnosis secara klinis. Sebagai contoh, di Rusia, kurang dari 1% pasien dengan FHCS menempatkan diagnosis klinis, dan diagnosis yang paling efektif (lebih dari 40% dari operator yang diidentifikasi) dilakukan di Islandia karena ukuran populasi yang kecil dengan efek pendiri yang nyata dan variabilitas mutabilitas yang kecil.

Gambaran diagnostik utama SGHS adalah peningkatan kolesterol darah, adanya xanthomas tendon pada pasien atau kerabat tingkat pertama, dan pola dominan warisan peningkatan kolesterol atau penyakit jantung iskemik.

Secara klinis, SGHS dimanifestasikan oleh peningkatan risiko aterosklerosis dan komplikasinya. Mekanisme yang menghubungkan peningkatan kolesterol dengan perkembangan penyakit arteri koroner tidak sepenuhnya dipahami. Diasumsikan bahwa kadar LDL kaya kolesterol yang tinggi berkontribusi pada penetrasi mereka ke dalam dinding pembuluh darah, di mana mereka mengoksidasi dan memicu rantai reaksi seluler yang mengarah pada akumulasi lipid dan reorganisasi lokal dinding pembuluh darah, yang menghasilkan plak aterosklerotik. Dalam kasus FHC, risiko kematian akibat infark miokard pada usia muda - hingga 40 tahun - meningkat 100 kali lipat. Pada pria yang tidak diobati dengan FHD pada usia 60, probabilitas PJK adalah sekitar 75%. Menurut beberapa perkiraan, hanya setengah dari pria dengan SGHS yang hidup sampai usia 60 tahun. Usia rata-rata timbulnya IHD adalah 40-45 tahun untuk pria, dan untuk wanita itu 10 tahun lebih tua. Dengan demikian, penyakit arteri koroner pada pasien dengan FHD berkembang 10-20 tahun lebih awal dari rata-rata populasi.

Statin dan obat penurun lipid lainnya efektif digunakan untuk mengurangi kadar lipoprotein plasma pada SHHS.

Pasien yang paling parah (biasanya, ini adalah kasus homozigot) diobati dengan menghilangkan kelebihan LDL melalui pertukaran plasma. Kadang-kadang transplantasi hati digunakan.

MEKANISME BIOKIMIA DAN GENETIK

Ketika kolesterol SGHS meningkat karena peningkatan LDL plasma. Gangguan metabolisme ini dikaitkan dengan penurunan pembersihan LDL oleh hati sebagai akibat dari penurunan ekspresi atau aktivitas reseptor seluler yang memediasi pengambilan partikel LDL (reseptor LDL). Aktivitas reseptor LDL dalam FHCS berkurang pada semua sel yang mengekspresikan reseptor ini, namun, konsekuensi fungsional terutama terkait dengan cacat pada reseptor di hati, karena pelanggaran konversi kolesterol menjadi asam empedu menyebabkan penurunan ekskresi melalui usus. Kelainan biokimia yang serupa diamati dengan perubahan mutasional pada protein apoB-100, yang merupakan ligan untuk reseptor LDL. Sebagai hasil dari mutasi ini, partikel LDL tidak lagi dikenali oleh reseptor LDL dan terakumulasi dalam plasma.

Gen reseptor LDL mengandung 18 ekson yang menyandikan enam domain fungsional protein ini: peptida sinyal, domain pengikatan ligan, domain homolog dengan pendahulu faktor pertumbuhan epidermal, situs glikosilasi O, situs transmembran dan domain sitoplasma. Semua mutasi yang diketahui dalam gen LDLR dikumpulkan dalam basis data UMD-LDLR, yang dapat diakses melalui Internet. Jumlah entri di dalamnya melebihi 800 dan terus bertambah. Menurut basis data UMD-LDLR, substitusi nukleotida tunggal merupakan 90% dari semua mutasi pada gen LDLR, kebanyakan dari mereka adalah mutasi missense dan nonsense. Sisa 10% sebagian besar merupakan transformasi makro yang disebabkan oleh rekombinasi yang tidak sama dengan lebih dari 30 salinan sekuens Alu yang ada dalam gen ini. Kurang dari 10 mutasi ditemukan di promotor.

Meskipun SGHS adalah penyakit monogenik, ekspresi fenotipik, yaitu keparahan IHD, sangat bervariasi bahkan di antara pasien yang membawa mutasi yang sama. Beberapa pasien hidup sampai 80 tahun atau lebih, sementara yang lain meninggal karena serangan jantung pada 20 tahun. Faktor-faktor yang mempengaruhi manifestasi klinis dapat bersifat eksternal, metabolik, dan genetik.

Dari faktor lingkungan, kebiasaan merokok dan pola makan memainkan peran khusus. Merokok adalah salah satu prediktor terkuat mortalitas akibat penyakit jantung koroner pada pasien dengan FHD. Peran diet dalam perkembangan

FHCS didemonstrasikan dengan membandingkan pasien yang berasal dari Cina yang tinggal di Kanada dengan pembawa mutasi yang sama, tetapi tinggal di China.

Orang Cina Kanada memiliki kolesterol LDL 70% lebih tinggi daripada di Tiongkok. Selain itu, 6 dari 16 heterozigot yang tinggal di Kanada memiliki xanthoma, dan 4 menderita PJK. Tak satu pun dari 18 yang disurvei yang tinggal di China memiliki xanthoma atau penyakit jantung iskemik. Rupanya, perbedaan dalam manifestasi klinis terkait dengan konsumsi lemak jenuh yang berbeda. Contoh ini dengan jelas menggambarkan efek modifikasi dari faktor-faktor eksternal, seperti diet, pada fenotipe SHKS heterozigot.

Perjalanan penyakit sangat tergantung pada jenis mutasi yang menyebabkan hiperlipidemia. Hiperkolesterolemia paling parah berkembang dengan adanya mutasi nol, yang menyebabkan tidak adanya reseptor aktif sepenuhnya, sementara mutasi dengan pengawetan sintesis parsial atau aktivitas reseptor LDL biasanya menyebabkan penyakit yang lebih ringan.

Ada sejumlah parameter biokimia yang memodifikasi perkembangan penyakit arteri koroner pada pasien dengan SHHS. Faktor-faktor metabolik ini adalah: kolesterol HDL, protein C-reaktif dan fibrinogen. Beberapa faktor ini, seperti kolesterol HDL dan lipoprotein Lp (a), memiliki dasar genetik yang nyata. Faktor genetik lain yang terbukti atau dicurigai termasuk mutasi pada gen lipoprotein lipase - isoform apolipoprotein E, varian protein ester kolesterol primer, polimorfisme paraoksonase (polimorfisme enzim peroksida lipid), metilen tetrahidrofolat reduktase (terkait dengan peningkatan kadar homocystine,). sistem, serta protein pembawa trigliserida mikrosomal, mempengaruhi sekresi VLDL.

Dengan demikian, secara genetik, mutasi reseptor LDL adalah faktor utama yang menentukan perkembangan FHC. Kontribusi gen lain tidak dapat dipungkiri, bagaimanapun, karena relatif sedikit jumlah pasien dengan mutasi reseptor LDL yang teridentifikasi, studi lebih lanjut dari gen pengubah diperlukan. Idealnya, penentuan genotipe pasien oleh gen tambahan ini akan memungkinkan untuk menentukan tingkat risiko penyakit arteri koroner dan komplikasi lain pada pembawa mutasi tertentu pada reseptor LDL atau gen apoB-100.

Tingkat kolesterol individu dapat berubah secara alami, sehingga tidak ada kesimpulan yang dapat ditarik

tentang ketersediaan SGHS. Selain itu, tingkat kolesterol tergantung pada usia, jenis kelamin, dan bervariasi dalam populasi yang berbeda. Tingkat kolesterol dalam FHCS sering melebihi tingkat rata-rata pada populasi umum, oleh karena itu, tidak mungkin untuk membuat diagnosis hanya berdasarkan hasil pengukuran kolesterol plasma dalam beberapa kasus.

Saat ini, deteksi mutasi pada reseptor LDL atau gen apoB-100 adalah kriteria umum dalam diagnosis FHC. Mutasi pada 3500 nukleotida pada gen apoB-100 (kecacatan keluarga apoB) adalah penyebab paling umum FHC di sebagian besar populasi. Di Eropa dan negara-negara di mana orang-orang dari Eropa tinggal (Australia, AS, Kanada, dan Selandia Baru), mutasi ini disebabkan oleh 3-5% pasien dengan FHCS. Di negara-negara dengan struktur genetik penyakit yang kompleks, mutasi dapat ditemukan pada 30-50% pasien dengan diagnosis klinis SGHS. Hal ini disebabkan oleh sensitivitas metode skrining yang tidak memadai dan diagnosis yang salah berdasarkan tingkat kolesterol dan manifestasi klinis. Ada juga kemungkinan adanya gen tambahan, selain LDLR dan APOB, mutasi yang disertai dengan gambaran klinis yang serupa.

Dalam sejumlah populasi, diagnostik DNA SGHS secara signifikan disederhanakan karena kehadiran sejumlah alel mutan yang terbatas.

Namun, pada sebagian besar populasi yang terbuka secara genetik, yang termasuk Rusia, tidak ada mutasi tunggal pada gen reseptor LDL yang ditemukan lebih sering daripada pada 1% pasien dengan FHC, dan biasanya jauh lebih jarang. Dalam hal ini, metode skrining untuk pencarian mutasi, seperti menentukan polimorfisme konformasi DNA untai tunggal, diikuti oleh konfirmasi dengan pengurutan, memainkan peran utama dalam diagnostik DNA FHCS.

4.5.3.4. Fibrosis kistik

Cystic fibrosis (CF) adalah salah satu penyakit resesif autosom berat yang paling umum dan pada saat yang sama pada manusia. Di antara orang Eropa, frekuensi pembawa adalah sekitar

1 hingga 50, dan bentuk klinis terjadi tergantung pada wilayah dengan frekuensi 1 hingga 2-3 ribu orang.

CF menerima namanya dari sifat perubahan mikroskopis yang diamati pada pankreas pada pasien tersebut. Penyakit ini juga menyerang paru-paru, hati, usus kecil dan sistem reproduksi pria. Peran kunci dalam patogenesis dimainkan oleh sekresi lendir yang berlebihan oleh epitel organ-organ ini, yang mengarah ke obstruksi bronkus atau saluran ekskresi hati dan pankreas. Meskipun ada peningkatan yang signifikan dalam pengobatan simptomatik, pasien dengan CF biasanya tidak hidup lebih lama dari 20-30 tahun. Penyebab utama kematian adalah kerusakan pada paru-paru yang disebabkan oleh penyumbatan bronkus, yang menciptakan lingkungan yang menguntungkan untuk infeksi sekunder. Infeksi kronis dan reaksi peradangan menyebabkan fibrosis jaringan paru-paru, yang, dalam kombinasi dengan sumbatan pada saluran pernapasan, dapat menyebabkan kegagalan pernapasan. Pada 65% pasien, penyumbatan saluran pankreas mencegah sekresi enzim pencernaan ke dalam usus, yang menyebabkan gangguan pencernaan. Demikian pula, pelanggaran sekresi empedu oleh hati, diamati pada 5% pasien. Selain manifestasi ini, 10% bayi baru lahir mengalami obstruksi usus halus, yang memerlukan intervensi bedah. Selain itu, 95% pria dengan CF mengalami infertilitas. Ciri khas CF, yang banyak digunakan untuk diagnosis, adalah peningkatan salinitas keringat yang berhubungan dengan gangguan reabsorpsi C1

epitel yang melapisi saluran kelenjar keringat.

KF disebabkan oleh mutasi pada protein yang dikodekan oleh gen CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). Gen ini terdiri dari 27 ekson dan mengkode protein dengan massa molekul 168 kDa, yang mengandung dua domain transmembran, dua domain pengikatan nukleotida intraseluler, dan domain pengatur. Protein ini adalah saluran untuk ion C1. Saluran ini diaktifkan oleh protein kinase yang bergantung pada cAMP, yang memfosforilasi domain pengaturan. Keluar C1 - dari sel memulai rantai reaksi yang mengarah pada penutupan saluran Na + dan meningkatkan produksi sekresi lendir.

Penyebab CF yang paling umum adalah penghapusan tiga nukleotida dalam kodon ke-508, yang menyebabkan hilangnya fenilalanin. Frekuensi mutasi ini pada pasien dengan CF bervariasi dari 50% di Eropa Tengah hingga hampir 90% di Utara. Sebagai hasil dari mutasi ini, pemrosesan normal protein terganggu dan, setelah sintesis, itu tidak diangkut ke membran plasma, tetapi dipertahankan dalam retikulum endoplasma dan terdegradasi. Namun, ada sejumlah besar

mutasi lain yang merusak protein ini; jumlahnya mendekati 1000. Mutasi yang lebih jarang ini dapat memiliki efek berbeda pada saluran klorida, misalnya, mengurangi sebagian atau seluruhnya sintesis protein, mengganggu transportasi intraselulernya, atau mengurangi aktivitas fungsional saluran tersebut. Beberapa mutasi ini hanya menyebabkan sedikit penurunan sintesis atau aktivitas saluran, yang dapat menyebabkan berbagai manifestasi fungsional. Dalam kasus-kasus ketika kurang dari 3% aktivitas dipertahankan, CF parah berkembang, disertai dengan lesi pankreas. Jika Anda menyimpan 3-8% aktivitas mempengaruhi paru-paru, dan pankreas normal. Jika aktivitas saluran C1 adalah 8-12%, bentuk ringan diamati, seperti azoospermia pada pria. Namun, hubungan sederhana seperti itu tidak selalu diamati. Memprediksi perjalanan penyakit hanya mungkin jika ada homozigositas untuk penghapusan fenilalanin-508 atau kehadiran simultan dari penghapusan ini dan mutasi G551D. Di hadapan mutasi-mutasi ini, penyakit berlanjut dalam bentuk klasik yang parah dengan lesi pankreas. Dalam kebanyakan kasus lain, hubungan antara jenis mutasi dan manifestasi penyakit sulit diprediksi. Ada bukti yang berkembang bahwa CF adalah penyakit oligogenik dan manifestasi fenotipiknya tidak hanya bergantung pada sifat mutasi, tetapi juga pada set gen pemodifikasi yang ada pada pasien.

CF hampir selalu dapat didiagnosis pada tahap prenatal menggunakan analisis DNA dari vili korionik, baik dengan secara langsung menentukan mutasi, atau dengan menggunakan analisis keterkaitan menggunakan penanda intragenik polimorfik dalam kasus di mana mutasi pada anak yang sakit tidak diketahui. Pertanyaan skrining populasi untuk keberadaan CF saat ini sedang dipertimbangkan. Akumulasi informasi tentang struktur genetik CF memungkinkan kami untuk memilih 30 mutasi dari hampir 1.000 yang diketahui, yang, bagaimanapun, menjelaskan 90% kasus CF di berbagai wilayah Eropa dan Amerika Serikat. Secara teknis, diagnostik DNA CFs cukup berkembang dengan baik, dan sejumlah kit komersial diproduksi untuk implementasinya.

4.5.3.5. Kardiomiopati Hipertrofik

Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) adalah salah satu penyakit manusia yang paling umum dengan kecenderungan genetik yang jelas. Ini terjadi dengan frekuensi 1 banding 500, yang secara signifikan lebih tinggi daripada frekuensi bentuk kardiomiopati keluarga lainnya - melebar (1 banding 2500). HCM diwariskan

pada tipe dominan autosomal dan ditandai oleh penetrasi hingga 75%. Secara klinis, penyakit ini memanifestasikan dirinya dalam bentuk hipertrofi ventrikel kiri dan / atau kanan dan peningkatan ukuran atrium. Hipertrofi biasanya asimetris dan memengaruhi septum interventrikular. Secara histologis, hipertrofi dan susunan kardiomiosit yang tidak teratur, serta fibrosis interstitial, diamati pada otot jantung. Penyakit ini menyebabkan aritmia dan kematian mendadak, serta gagal jantung.

Penyebab penyakit pada tingkat molekuler adalah disfungsi protein yang membentuk sarkomer, sehingga hcmp kadang-kadang disebut penyakit sarkomer. Hipertrofi adalah respons miokard kompensasi untuk penurunan kontraktilitas. Saat ini, 11 gen telah diidentifikasi, mutasi yang mengarah ke hcmp (Tabel 4.11).

Mutasi protein sarkomer memiliki efek berbeda pada fungsi kontraktil kardiomiosit. Akibatnya, mutasi missense sering membentuk protein yang stabil, tetapi tidak aktif, yang dimasukkan ke dalam sarkomer dan mengganggu fungsinya, yaitu memiliki efek negatif dominan. Sebaliknya, mutasi

Tabel 4.11. Mutasi mengarah ke kardiomiopati hipertrofik

dengan pergeseran dalam bingkai, mereka menghasilkan pembentukan protein pendek tidak aktif, yang mengalami degradasi dipercepat. Dalam kedua kasus, aktivitas kontraktil menurun dan reaksi hipertrofik kompensasi berkembang.

Jenis mutasi dapat mempengaruhi tingkat keparahan penyakit. Sebagai contoh, risiko tinggi kematian jantung mendadak dikaitkan dengan mutasi pada gen MYH7 Arg_{4 oz}-Gln, Arg_45з-Cis dan arg_72з-Gly Sebaliknya, mutasi Gly_25b-Glu, Val₆₀₆-Bertemu dan Lei₉₀₈- Poros tidak dikaitkan dengan peningkatan risiko aritmia. Mutasi pada gen MYBPC3 biasanya dikaitkan dengan hipertrofi ringan pada pasien muda, timbulnya penyakit yang lebih lambat dan prognosis yang relatif baik. Dengan demikian, pengetahuan tentang jenis mutasi tidak hanya menegaskan diagnosis hcmp, tetapi dalam beberapa kasus membantu dalam menentukan prognosis.

Karena heterogenitas genetik yang signifikan, diagnosis molekul hcmp menyajikan kompleksitas tertentu. Karena keragaman mutasi, metode skrining seperti analisis polimorfisme konformasi DNA beruntai tunggal, elektroforesis dalam gradien denaturant, dan juga denaturasi HPLC terutama digunakan untuk mencari penyakit ini. Pencarian mutasi dilakukan terutama pada gen rantai berat β-myosin, serta pada gen troponin T jantung dan protein pengikat myosin jantung C.

Diagnosis biokimia penyakit hati. Informasi singkat tentang struktur hati.

Diagnosis biokimia penyakit

Decoding analisis biokimia darah

Apa yang ditunjukkan oleh tes darah biokimia?

Apa indikasi untuk analisis biokimia darah?

Bagaimana cara mengambil tes darah untuk biokimia?

Norma analisis biokimia darah (tabel)

Bagaimana cara menguraikan analisis biokimia?

Total protein

Bilirubin

Enzim

Asam urat

Berapa tes darah biokimia?

Biokimia dan pathobiochemistry dari hati. Diagnosis biokimia penyakit hati

Diagnosis biokimia penyakit

BAB 4 DIAGNOSTIK BIOKIMIA PROSES-PROSES PATOLOGI DAN PENYAKIT HEREDITARY

Baca Tentang Membersihkan Hati

Kategori Populer

Kista Hati

Kanker Hati