Vybrané kapitoly z biochemie: kost, endotel, tuková tkáň František Duška

1.Kazuistika 2.Mechanismus odbourávání a novotvorby kosti 3.Regulace metabolismu kalcia a fosfátů 4.Biochemické markery kostního metabolismu

Funkce kostí Mechanická ▫opora pro svaly ▫chrání kostní dřeň Zásobárna kalcia (cca 1kg) a fosfátů ▫zásadním způsobem ovlivňuje jejich mtb Pufr 3. linie ▫u dlouhodobé MAC (ren. onem…) uvolňují fosfát a bikarbonát ▫podílejí se na udržení vnitřního prostředí i za cenu vlastního poškození

Kazuistika č. 1 NO: žena, 59 let, při chůzi se jí smekla noha z obrubníku, náhle prudká píchavá bolest v pravém třísle, nemohla se postavit OA: nikdy se s ničím neléčila, léky trvale nebere, občas Ibalgin na bolesti v zádech (v posledních 3 letech se zhoršují). Menopauza ve 44 letech bez HRT RA: nevýznamná PA: úřednice

Kazuistika č. 1 Objektivně: TK 150/90, TF 100/min, DF 20/min, v polosedu na vozíku: PDK zkrácena, v zevní rotaci, pohyby v kyčli nemožné pro bolest. Palpační bolestivost v třísle a nad velkým trochanterem. Zbytek fyzikálního nálezu bez patologie.

Kazuistika č. 1 Dg: Kominutivní intertrochanterická fraktura pravé kyčle vzniklá při minimálním traumatu, v terenu osteoporosy Po operačním řešení (CCEP) přeložena 3. pooperační den k řešení

Složení kosti: Buňky: ▫syntezující novou kost: osteoblasty, osteocyty ▫odbourávající kost: osteoklasty Mezibuněčná matrix: ▫organická: kolagen typu I + nekolagenní proteiny (např. osteokalcin) ▫anorganická: hydroxyapatit: Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 Pojmy: lamelární/trabekulární kost

Kost a metabolismus Ca 2+

Faktory ovlivňující mtb. kosti PTH: zvyšuje resorpci i syntézu: výsledek = zvýšené uvolňování Ca2+ kalcitonin: inhibuje osteoklasty, snižuje resorpci kosti: výsledek = zvýšené ukládání Ca2+ do kosti estrogeny: dtto IGF-1: zodp. za růst kostí kalcitriol: zajišťuje dostupnost Ca2+ pro kost glukokortikoidy: snižují novotvorbu kosti

Laboratorní ukazatele kostního metabolismu S-Ca 2+ ▫celkové 2,25-2,75 mM ▫ionizované: 50%, tj. cca 1.3 mM S-fosfát ▫cca 1mM

Laboratorní ukazatele kostního metabolismu Markery novotvorby kostiMarkery odbourávání kosti S-ALP kostní izoenzym U-terminální propeptidy kolagenu typu I S-osteokalcin S-ACP kostní izoenzym (tartát rezistentní) U-karboxyterminální telopeptid kolagenu U-hydroxyprolin U-deoxypyridinolin odpady Ca2+ močí/24 hod

Kolagen I NH2 COOH karboxyterminální propeptid prokolagenu (PICP) ŠTĚPENÍ PŘI SYNTÉZE KOLAGENU STĚPENÍ PŘI DEGTADACI KOLAGENU karboxyterminální telopeptid kolagenu

Častá onemocnění kostí Osteoporosa = „nespr. řídnutí kostí“, úbytek anorganické i organické kostní hmoty  fraktury ▫primární = nezn. příčinu ▫sekundární= léčitelná příčina: hyperparathyreosa.. Osteomalacie (v dosp.)/rachitida (v dětství) = úbytek převážně anorganické kostní hmoty  měknutí kostí, deformity ▫typická příčina: nedostatek vit. D

Kazuistika č. 1 Lab. hodnotainterpretace S-Ca2+ =2.2 mMsnížená S-P =1,12 mMnormální S-ALP = 24 IU (norma IU)zvýšená (st.p. frakuře) S-ACP = 31 ug/ml (norma=7-28)zvýšená S-PTH274 ng/l ( ng/l)normální Denzitometrie: snížená denzita kostí na úr SD Elfo plazm. bílkovin: normální nález

Kazuistika č. 1 Závěr: primární osteoporóza II. typu, „fast- looser“ Terapie: vit D 600IU/den, Ca-effercescenc 1g/den, palmidronát (bisfosfonát= inhibitor osteoklastů)

Závěr: metabolismus kosti Jaké jsou funkce kosti? Co tvoří organickou a anorganickou součást kostní hmoty? Lze toho využít v diagnostice? Jaké hormony ovlivňují plazmatickou hladinu Ca2+? Patologie kterých laboratorních hodnot může upozornit na onemocnění kosti?

1.Funkce endothelu 2.Kazuistika

Endothel epitel vystýlající cév buněk (1 kg!!!) metabolicky aktivních Podíl na regulaci tonu hladké svaloviny, činí vnitřní povrch cév nesmáčivý Přehled funkcí: ▫antikoagulační (nesmáčivý) ▫bariérová (zonulae adherentes) ▫regulace tonu cév  mikrocirkulace  makrocirkulace ▫metabolická: HRHL, LPL

Aktivace endothelu nespecifická reakce (mechanicky, fyzikálně infekčním agens, zánětem) endotel se stane: ▫prokoagulační (zachování integrity krevního řečiště) ▫prozánětlivý (odpověď na infekci) ▫propustnější (diapedeza leukocytů) vymkne-li se aktivace endotelu kontrole, může být životohrožující

Kazuistika č letý muž se známou alergií na burské oříšky nedopatřením požil nugát. Po cca 2 min pozoroval brnění a otok rtů a jazyka. RZP volána pro narůstající dušnost. Při přijetí: ▫při vědomí, agitovaný, dušný, sat 99% na O2 masce, bilat. pískoty pod klíčky, TK 90/40, TF 135/min, Quinckeho edém rtů a kolem očí, kopřivka na trupu i končetinách

Kazuistika č. 2 Dg: anafylaktická reakce na burské oříky

Kazuistika č. 2 Alergická reakce vede ke generalizované aktivaci endotelu: Vyšší permeabilita způsobí 1.otok kůže a sliznic  kopřivka, Quinckeho edém 2.otok dýchacích cest  bronchiokonstrikce, dušnost 3.únik tekutiny z cév  hypovolémie Vasodilatace  hypotenze, šok

Kazuistika č. 2 Terapie: ▫již ve voze RZP zajištěn žilní vstup, podán hydrocortison a adrenalin frakcionovaně, volumexpanze R1/1 ▫při převozu stabilní

Kazuistika č. 2 Terapie: ▫v nemocnici observace na JIP, kontinuální monitorace vit. funkcí, při sebemenším zhoršení intubace ▫kortikoidy, antihistaminika (blok. H1 receptorů)

Kazuistika č. 2 Průběh: ▫po příjmu promptní zlepšení ▫ za 60 min bez podpory oběhu TK 140/80, TF 78/min, bilat. čisté, sklípkové dýchání, opakovaně odkašlal sklovité sputum, trvá urtika ▫druhý den ráno (10h po příjmu): zcela bez potíží, propuštěn do péče ambulant. alergologa

Endotel - závěr Jaké jsou funkce endothelu? Jak funguje endothelem zprostředkovaná vasodilatace? Co je to aktivace endothelu?

1.Skladovací funkce tuku: lipolýza a lipogeneze 2.Endokrinní a regulační funkce tukové tkáně 3.Kazuistika

Tuková tkáň: funkce I Skladování TAG (postprandiálně) ▫lipoproteinová lipasa (endotheliální)  aktivována inzulínem  skladuje lipidy přijaté potravou a syntezované v játrech ▫de novo lipogeneze: z glukózy Lipolýza = uvolnění NEFA + glycerolu (lačnění) ▫Hormon-senzitivní lipasa (IC)  inhibice inzulínem  aktivace: sympatikus, GH, (glukagon)

Tuková tkáň: funkce II. Endokrinní funkce: ▫leptin = signál o stavu tukových zásob  anorexigenní působení  167 AK, ob gen ▫adiponectin ▫TNF-alfa ▫rezistin

Hnědá tuková tkáň četné malé tukové inkluze, mnoho mitochondrií bohatá adrenergní inervace thermogenin = UCP-1 – odpřahovací protein ▫tvorba tepla místo ATP dříve: hibernující savci, u člověka pouze novorozenci

Kazuistika č. 3. Literární: Farooqi et al., N Engl J Med, 1999 Dívka 8,5 r. pakistánského původu, rodiče = bratranec+sestřenice NO: morbidní obezita, hyperfagie ▫ nyní 94,4 kg (nad 99,9 percentilem), 140 cm OA: ▫ normální porodní hmotnost, přibírá od 4 měsíců věku ▫v 6 letech pokus o liposukci ke zlepšení pohyblivosti

Kazuistika č. 3 Vyšetřením zjištěna neměřitelná hladina leptinu jako důsledek frameshift mutace v jeho genu započata terapie rekombinantním leptinem 1x denně s.c. po dobu 12 měsíců

Kazuistika č. 3

Po 12 měsících terapie: ▫redukce hmotnosti o 17 kg, z čehož 16,1 kg tvořil tuk a 0,9 kg beztuková tělesná hmota ▫zlepšení mobility