No title

   

  

 

   

 
 
#

 "
#
  
 
 
 
  

$ 
%
  
#

 "
 
$ 
 

   
 "
! 

 


   )%#%
 $
"
!

),

 ,
#

#,
 !



%
 %

+%
+ !
*"
$
(
"#
 #


(
 
(
"
)%
"

$
,

$

"
#

#
$
#,$
)%
 $
!
 
%
/#
/%% %
+

%#%
'# 

%#%
-/#%
,#%
+
 
$

 #%
 
 %
&%+%

"#"#
$

"#"#
#
"
$
 
 
  
/#
 
$
 
.#%
 

!
"
( 

)

 
#

+
%
"% %

$
%%
)

"#"#
,#%
'-
*)$
'/
(
 #
" #%

  ( 
+-
$
#%
 

+%,
"%
"
%
)%
)
$
%
#,


"&
/
 #"
  $
" "/%
 $
!

 

 
   


 

 
   


ALKOHOL A JÁTRA Hlavní autor: Doc. MUDr. Jiøí Ehrmann, Ph.D. Spoluautoøi: Doc. MUDr. Petr Schneiderka, CSc. Prof. MUDr. Jiøí Ehrmann, CSc. Recenzenti: Prof. MUDr. Stanislav Štípek, DrSc. MUDr. Eva Honsová

Kniha vyšla za podpory grantù VZ MŠMT 6198959216 a IGA MZ ÈR NR/7814-3. Ó Grada Publishing, a.s., 2006 Cover Photo Ó Corel Photos, 2006 Obrázky dodali autoøi. Vydala Grada Publishing, a.s. U Prùhonu 22, Praha 7 jako svou 2519. publikaci Odpovìdná redaktorka PhDr. Viola Lyèková Sazba a zlom Milan Vokál Poèet stran 168 + 16 stran barevné pøílohy 1. vydání, Praha 2006 Vytiskly Tiskárny Havlíèkùv Brod, a. s. Husova ulice 1881, Havlíèkùv Brod Názvy produktù, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami pøíslušných vlastníkù, což není zvláštním zpùsobem vyznaèeno. Postupy a pøíklady v této knize, rovnìž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vìdomím autorù. Z jejich praktického uplatnìní ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní dùsledky. Všechna práva vyhrazena. Tato kniha ani její èást nesmìjí být žádným zpùsobem reprodukovány, ukládány èi rozšiøovány bez písemného souhlasu nakladatelství.

ISBN 80-247-1048-X (tištČná verze)

ISBN 978-80-247-6329-3 © Grada Publishing, a.s. 2011

(elektronická verze ve formátu PDF)

OBSAH

Úvod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1

Vznik a výroba etylalkoholu a alkoholických nápojù . . . . . . . . . 13 (P. Schneiderka)

2

Metabolizmus a vyluèování etylalkoholu (P. Schneiderka) 2.1 Alkoholdehydrogenázová cesta . . . 2.2 MEOS . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Kataláza . . . . . . . . . . . . . . .

3

. . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . 16 . . . . . . . . . . . . . . . . 18 . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Laboratorní vyšetøení a metody detekce a stanovení etanolu v biologickém materiálu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (P. Schneiderka) 3.1 Laboratorní ukazatele konzumace alkoholu a ostatní biochemická vyšetøení pøi abúzu alkoholu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Testy prostupnosti a integrity membrán hepatocytu . . . . 3.1.2 Vyšetøení poruch metabolických funkcí jater . . . . . . . . 3.1.3 Vyšetøení zamìøená na poruchy v tvorbì a vyluèování žluèi 3.1.4 Vyšetøení exokrinních funkcí pankreatu . . . . . . . . . . 3.1.5 Ostatní biochemická vyšetøení . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Detekce a stanovení etylalkoholu . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19 19 19 23 33 40 42 43

4

Patobiochemie akutní a chronické intoxikace etanolem . . . . . . . . 45 (P. Schneiderka) 4.1 Akutní intoxikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 4.2 Chronická intoxikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5

Etanol a reaktivní radikály . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 (P. Schneiderka)

6

Etanol a metabolizmus železa, hemochromatóza, porfyrie . . . . . . 51 (P. Schneiderka, J. Ehrmann jr.) 6.1 Metabolizmus železa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 6.2 Metabolizmus porfyrinù, porfyrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7

8

9

Terminologické poznámky z pohledu histopatologa . . . . . . Morfologická detekce Fe v játrech . . . . . . . . . . . . . . . Morfologické nálezy pøi hemochromatóze . . . . . . . . . . . Morfologické nálezy pøi sekundární hemosideróze . . . . . . . 6.6.1 Morfologické nálezy pøi hemosideróze u alkoholického postižení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Morfologické nálezy pøi porphyria cutanea tarda (PCT) . . . . Morfologické nálezy pøi erytropoetické porfyrii (EP) . . . . .

Alkoholická steatóza . . . . . . . . . . . . . . . . . (J. Ehrmann, P. Schneiderka, J. Ehrmann jr.) 7.1 Charakteristické morfologické zmìny a nálezy . 7.1.1 Diferenciální diagnostika pøíèin steatózy 7.2 Klinický obraz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3 Diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3.1 Laboratorní nálezy . . . . . . . . . . . 7.3.2 Zobrazovací metody . . . . . . . . . . 7.4 Prognóza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . .

. . . .

53 53 54 54

. . 55 . . 55 . . 56

. . . . . . . . . . 57 . . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

Steatohepatitida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (J. Ehrmann, P. Schneiderka, J. Ehrmann jr.) 8.1 Charakteristické morfologické zmìny a nálezy . . . . . . 8.1.1 Diferenciální diagnóza . . . . . . . . . . . . . . 8.1.2 Morfologické prognostické znaky rizika pøechodu do cirhózy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 Klinický obraz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3 Diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.1 Laboratorní nálezy . . . . . . . . . . . . . . . . 8.3.2 Zobrazovací metody . . . . . . . . . . . . . . . 8.4 Prognóza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . .

57 59 61 61 61 62 62

. . . . . 63 . . . . . 63 . . . . . 65 . . . . . .

. . . . . .

Alkoholická cirhóza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (J. Ehrmann, P. Schneiderka, J. Ehrmann jr.) 9.1 Patogeneze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2 Epidemiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 Charakteristické morfologické zmìny a nálezy . . . . . . . . 9.3.1 Poznámky k diagnóze cirhózy pomocí jaterní biopsie 9.3.2 Histologické zmìny . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3.3 Morfologické znaky aktivity . . . . . . . . . . . . . 9.3.4 Pøíèiny a morfologický obraz . . . . . . . . . . . . . 9.3.5 Diferenciální diagnóza z pohledu morfologie . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

66 67 67 67 68 68

. . . 69 . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

69 72 73 73 74 74 75 76

9.4

9.5

9.3.6 Komplikace projevující se histologickými zmìnami jater Diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.1 Klinický obraz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.2 Laboratorní vyšetøení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.3 Zobrazovací diagnostické metody . . . . . . . . . . . . Prognóza alkoholické jaterní fibrózy a cirhózy . . . . . . . . . .

. . . . . .

76 77 77 81 85 85

10 Komplikace jaterní cirhózy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 (J. Ehrmann) 10.1 Jaterní selhání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 10.1.1 Etiologie a klasifikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 10.1.2 Klinická symptomatologie a diagnostika . . . . . . . . . . 89 10.1.3 Prognóza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 10.2 Portální hypertenze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 10.2.1 Pøíèiny a klasifikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 10.2.2 Klinický obraz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 10.2.3 Vyšetøovací metody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 10.2.4 Jícnové varixy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 10.3 Ascites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 10.3.1 Patogeneze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 10.3.2 Klinický obraz a diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . 96 10.3.3 Spontánní bakteriální peritonitida . . . . . . . . . . . . . . 97 10.4 Jaterní encefalopatie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 10.4.1 Patogeneze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 10.4.2 Klinický obraz a diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . 98 10.5 Hepatorenální syndrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 10.5.1 Patogeneze a klasifikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 10.5.2 Klinický obraz a diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . 102 10.6 Cholestáza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 10.6.1 Patogeneze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 10.6.2 Klinický obraz a diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . 104 10.7 Zieveho syndrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 10.8 Význam infekce viry hepatitidy B a C . . . . . . . . . . . . . . . 106 10.9 Hepatocelulární karcinom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 10.9.1 Diagnostika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 10.9.2 Screening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 10.10 Další komplikace jaterní cirhózy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 11 Léèba alkoholického postižení jater . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 (J. Ehrmann) 11.1 Léèba jaterní steatózy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

11.2 Léèba alkoholické hepatitidy . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.1 Kortikosteroidy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.2 Pentoxifylin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.3 Antibiotika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.4 Prebiotika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.5 Nutrièní podpora . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.6 Antioxidancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.7 Nìkteré další léèebné metody . . . . . . . . . . . 11.3 Léèba jaterní cirhózy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3.1 Propyltiouracil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3.2 Kolchicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3.3 Antioxidancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4 Léèba komplikací . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.1 Léèba jaterního selhání . . . . . . . . . . . . . . 11.4.2 Léèba cholestázy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.3 Léèba portální hypertenze . . . . . . . . . . . . . 11.4.4 Léèba krvácení z jícnových varixù . . . . . . . . 11.4.5 Léèba ascitu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.6 Léèba jaterní encefalopatie . . . . . . . . . . . . 11.4.7 Léèba hepatorenálního syndromu . . . . . . . . . 11.4.8 Léèba hepatocelulárního karcinomu . . . . . . . . 11.4.9 Léèba ostatních komplikací alkoholické hepatitidy a jaterní cirhózy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5 Nutrièní podpora u alkoholického postižení jater . . . . . (D. Vrzalová) 11.6 Transplantace jater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

112 113 114 114 114 115 115 115 116 117 117 117 118 118 118 119 120 121 123 123 124

. . . . 124 . . . . 125 . . . . 128

12 Syndrom non-alkoholické steatohepatitidy – NASH/NAFLD, poznámky k histologické diagnóze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (J. Ehrmann jr.) 12.1 Terminologické poznámky vycházející z morfologického obrazu 12.2 Poznámky k diagnóze NASH/NAFLD pomocí jaterní biopsie . . 12.3 Histologické zmìny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.4 Grading a staging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.5 Diferenciální diagnóza z pohledu morfologie . . . . . . . . . . . 12.6 Komplikace projevující se histologickými zmìnami jater . . . . .

134 134 134 135 135 136 136

13 Souhrn – základní kritéria diagnostiky alkoholického poškození jater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 (J. Ehrmann) 13.1 Anamnéza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

13.2 Fyzikální nález . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3 Laboratorní nálezy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3.1 Hematologické zmìny . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.3.2 Biochemické nálezy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4 Ukazatele abúzu alkoholu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.5 Zobrazovací metody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.6 Patologicko-anatomický obraz . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.7 Nìkteré choroby nebo klinické obrazy podporující alkoholický pùvod jaterního poškození . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.8 Shrnutí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . .

138 138 138 138 139 139 140

. 140 . 140

14 Doporuèená literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Seznam zkratek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Rejstøík . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Podìkování Podìkování patøí MUDr. et Mgr. D. Vrzalové za zpracování kapitoly Nutrièní podpora u alkoholového postižení jater.

Úvod

11

ÚVOD Minimonografie Alkohol a játra je urèena široké obci ètenáøù, zejména však studentùm lékaøských fakult a postgraduálního vzdìlávaní v oborech vnitøního lékaøství, všeobecného lékaøství, gastroenterologie, biochemie a patologie. Snahou autorù (klinik-gastroenterolog, biochemik, patolog) je pøinést komplexní mezioborový pohled na alkoholické postižení jater. Úvodní kapitoly jsou vìnovány problematice chemie alkoholu, metabolizmu alkoholu v lidském organizmu a jeho vyluèování. V dalších kapitolách jsou popsány metody stanovení alkoholu v biologickém materiálu a je rozebrána patobiochemie akutní a chronické intoxikace alkoholem vèetnì vztahu alkoholu k reaktivním radikálùm, k metabolizmu železa a porfyrinù, resp. vztahu alkoholu k hemochromatóze a porfyrii. Dále je publikace rozdìlena do kapitol zabývajících se alkoholickou steatózou, alkoholickou hepatitidou a alkoholickou cirhózou. U tìchto jednotek je detailnì podán klinický obraz vèetnì diferenciální diagnostiky, laboratorních nálezù a výsledkù zobrazovacích metod. Ve zvláštních kapitolách jsou popsány komplikace a nastínìny zpùsoby léèby tìchto stavù. V této èásti monografie je zvláštní pozornost vìnována popisu charakteristických morfologických zmìn jater pøi postižení alkoholem, zejména popisu mikroskopických (histopatologických) nálezù ve vzorcích jaterní tkánì získané z bioptických odbìrù tenkou jehlou. Diskutuje se o významu morfologických nálezù pro diagnostiku alkoholického postižení jater, vèetnì diferenciální diagnózy. Vzhledem k dùležitosti problematiky je zvláštní kapitola vìnována histologickému pohledu na syndrom non-alkoholické steatohepatitidy (NASH/NAFLD). Dílo je doplnìno souhrnem základních kritérií diagnostiky alkoholického poškození jater, barevnou pøílohou tvoøenou mikroskopickými obrazy postižení jater a seznamem doporuèené literatury.

Olomouc, únor 2006

Autoøi

Vznik a výroba etylalkoholu a alkoholických nápojù

13

1 VZNIK A VÝROBA ETYLALKOHOLU A ALKOHOLICKÝCH NÁPOJÙ Etylalkohol se pøipravuje lihovým kvašením nebo synteticky. Nejrozšíøenìjším zpùsobem je alkoholové kvašení pøírodních látek, které jsou bohaté na sacharidy: brambor, obilí, cukrové øepy, cukrové tøtiny, rùzného ovoce. Ke kvašení se používají kultivované kvasinky (napø. Saccharomyces vini nebo Saccharomyces oviformis), v pøírodì kvašení vyvolávají rùzné „divoké“ kvasinky (napø. Kloekera apiculata). Za anaerobních podmínek kvasinky pøemìòují sacharidy na pyruvát a z nìj tvoøí sledem pouhých dvou reakcí etanol a CO2. První reakci katalyzuje enzym pyruvátdekarboxyláza a vzniká pøi ní oxid uhlièitý a acetaldehyd. Pyruvátdekarboxyláza obsahuje pevnì navázaný koenzym tiamindifosfát. Tento enzym se v organizmu žádných živoèichù nevyskytuje. Ve druhé reakci katalyzované kvasinkovou alkoholdehydrogenázou se acetaldehyd redukuje na etanol za souèasné dehydrogenace koenzymu NADH+H+. Kvasinková alkoholdehydrogenáza je tetramer se 4 ionty Zn2+. Alkoholdehydrogenáza kvasinek se liší strukturou od alkoholdehydrogenázy v žaludku nebo v játrech savcù. U savcù se jedná o dimer a každý z jeho polypeptidových øetìzcù váže po jednom iontu Zn2+. V kvasicím materiálu se obvykle vyskytuje mnoho dalších mikroorganizmù, jejichž enzymové systémy se podílejí jak na tvorbì aromatických a chuových látek, tak na vzniku nežádoucích slouèenin. Nìkteré z tìchto mikroorganizmù vegetují již na povrchu dozrávajícího ovoce a dalších používaných surovin. Vedle etylalkoholu se proto v kvasných produktech objevují v rùzné koncentraci napø. další alkoholy (metylalkohol, propylalkohol a izopropylalkohol, butylalkohol, vícemocné alkoholy) a jejich estery, dále aldehydy a ketony (acetaldehyd, aceton) a organické kyseliny (vinná, jableèná, citronová, malonová, jantarová). Mezi nežádoucí souèásti, zvláštì pøi pøípravì alkoholických nápojù, patøí kyseliny octová, máselná, mléèná a další. Obsaženy jsou samozøejmì také nezkvašené sacharidy (glukóza, fruktóza) a dále polyfenoly (tøísloviny, chinony aj.), pøírodní barviva (èervené antokyany, žluté – kvercetin a kvercitrin), pektiny, rùzné minerální látky a rostlinné i kvasinkové enzymy, bílkoviny a aminokyseliny (Kuttelvašer, 2003). Pro pøípravu èistého etanolu se vykvašený materiál èistí rektifikací a koncentruje se destilací (P. Schneiderka)

14

Alkohol a játra

a pomocí prostøedkù, které odnímají vodu. Alkohol urèený k technickým úèelùm se denaturuje napø. pyridinovými slouèeninami. Alkoholické nápoje se rozdìlují na nedestilované (pivo, víno) a na destiláty (rum, whisky, koòak, brandy, vodka aj.). Podle obsahu alkoholu lze také hovoøit o nápojích nízkoalkoholických a o koncentrátech.

Metabolizmus a vyluèování etylalkoholu

15

2 METABOLIZMUS A VYLUÈOVÁNÍ ETYLALKOHOLU Etylalkohol se v lidském organizmu metabolizuje cestou alkoholdehydrogenázovou, cestou mikrozomálního systému oxidace etanolu – MEOS (cytochrom P-450IIE1) a také pomocí katalázy z peroxizomù (Li, 1977). Kvantitativnì nejvýznamnìjší je alkoholdehydrogenázová cesta a pouze nepatrný význam se pøisuzuje úèinku katalázy. Po požití se etanol rychle absorbuje do krve zèásti již v ústní dutinì, dále v žaludku a v duodenu. Maximum koncentrace etanolu v krvi po jednorázovém podání se dosahuje za 1/2 až 1 hodinu. Ve skuteènosti bývá pití alkoholických nápojù rozloženo na rùznì dlouhý èasový úsek a kombinováno s jídlem. Absorpce pak závisí nejen na množství a druhu nápoje, ale i na pøíjmu a složení potravy a objemu náplnì žaludku. Etanol snadno difunduje do všech tìlních tekutin a krví se pøenáší rychle zejména do CNS, zatímco do nepracujících kosterních svalù proniká málo (Salaspuro, 1999). Nízké koncentrace se nalézají v tuku a ve tvrdých tkáních. Distribuèní prostor etanolu pøedstavuje 60 % hmotnosti u žen a 70 % hmotnosti u mužù. Pro muže o hmotnosti 70 kg má tedy distribuèní prostor objem témìø 50 l. Obsah etanolu v alkoholických nápojích se obvykle udává v objemových procentech (tabulka 1) a pøi pøepoètu na hmotnostní koncentraci je nutno respektovat specifickou hmotnost etanolu, která èiní pøibližnì 0,7900 kg.l-1. Tab. 1 Objemové a hmotnostní koncentrace etanolu v alkoholických nápojích Pivo

5 vol. % = 5 ml/100 ml

40 g etanolu/l

Bílé víno

11 vol. % = 11 ml/100 ml

87 g etanolu/l

Èervené víno

14 vol. % = 14 ml/100 ml

111 g etanolu/l

Destilát

40 vol. % = 40 ml/100 ml

320 g etanolu/l

Vypije-li tedy 70kilový muž 100 ml 38% destilátu, tj. 30 g etanolu, vytvoøí se v jeho vnitøním prostøedí koncentrace 0,6 g/l, tj. 0,6 promile etanolu. Etanol je z tìla odstraòován z 90 % až 98 % oxidaèními procesy a souèasnì je ze 2 % až 10 % vyluèován dechem a moèí, a v zanedbatelném množství i slinami, žaludeèní šávou, žluèí a potem. Rychlost, jakou se organizmus zbavuje etanolu, není u pøíležitostných pijákù závislá na koncentraci etanolu v krvi (sleduje kinetiku nultého øádu) a pøedstavuje pøibližnì 100 mg etanolu/kg tìlesné hmotnosti za hodinu u mužù a 80 mg/kg hmotnosti za hodinu u žen (Ševela, 2002). Rychlost eliminace etanolu z tìla chronických alkoholikù je závislá na jaterních funkcích a na celko(P. Schneiderka)

16

Alkohol a játra

vém zdravotním stavu. Aktivita enzymových systémù metabolizujících etanol u nich mùže být aktivována a odbourávání tím mùže být významnì urychleno.

2.1 Alkoholdehydrogenázová cesta Klíèovými enzymy alkoholdehydrogenázové cesty odbourávání etanolu jsou dva jaterní enzymy: cytozolová alkoholdehydrogenáza a mitochondriální aldehyddehydrogenáza. Jejich koenzymy jsou nikotinamidadenindinukleotidy. Alkoholdehydrogenáza, AD [systematickým názvem alkohol:NAD+ oxidoreduktáza (EC 1.1.1.1)] je oxidoreduktáza katalyzující dehydrogenaci alkoholu na pøíslušný aldehyd: alkohol + NAD+

aldehyd + NADH + H+

Je to metaloenzym, jehož kofaktorem je zinek nebo železo. Molekula enzymu je dimerem, jenž existuje v mnohoèetných molekulových formách, kódovaných 7 geny. Jsou rozdìleny do 5 tøíd, které se liší strukturou, substrátovou specifitou, kinetickými vlastnostmi i lokalizací (pøehledy viz Zima, 1996; Salaspuro, 1999). Tak napø. tøída AD I se vyskytuje v játrech, plicích, ledvinách a gastrointestinálním traktu – GIT, tj. hlavnì v žaludeèní mukóze, v jejunu a v ileu. Kromì dehydrogenace etanolu a jiných primárních a sekundárních alkoholù se podílí na metabolizmu steroidních hormonù a katecholaminù. Tøída AD II je pøítomna v játrech a GIT, tøída AD III je ubikvitní. Alkoholdehydrogenáza pøítomná v žaludeèní sliznici je výraznì aktivnìjší u mužù než u žen. Uvádí se, že žaludeèní alkoholdehydrogenáza oxiduje u mužù až 1/5 požitého etylakoholu. Úloha žaludeèní AD klesá u chronických alkoholikù vzhledem k etanolovému poškození mukózy a u pacientù trpících gastritidou zpùsobenou Helicobacter pylori (Salaspuro, 1999). AD katalyzuje oxidaci intermediárních alkoholù v metabolizmu mevalonátu, který souvisí se syntézou cholesterolu cestou HMG-CoA. Vazba mezi metabolizmem etanolu a mevalonátu tak mùže ovlivòovat hladinu cholesterolu (Keung, 1991). Aldehyddehydrogenáza, ALD [systematickým názvem aldehyd:NAD+ oxidoreduktáza, EC 1.2.1.3 (døíve 1.1.1.70)]), je oxidoreduktáza katalyzující dehydrogenaci aldehydu na pøíslušnou karboxylovou kyselinu: aldehyd + NAD+ + H2O

kyselina + NADH + H+

Vyskytuje se v øadì izoenzymù (popsáno 9), které jsou strukturou dimery až oligomery. Molekulová hmotnost tetrameru èiní 51 000 až 55 000. V jaterním cytozolu

Metabolizmus a vyluèování etylalkoholu

17

je pøítomen hlavnì ALD1, v jaterních mitochondriích hlavnì ALD2 a ve fibroblastech pøevládá ALD3. Existuje rovnìž minoritní jaterní ALD4. Enzym není pøíliš specifický a katalyzuje pøemìnu mnoha endogenních i exogenních substrátù. Pøi poruše ALD2 (GLU487LYS) vzniká syndrom akutní alkoholové intolerance (AJEPB). Deficit ALD3A2 (døíve ALDH10) je pøíèinou Sjögrenova-Larsonova syndromu (SMAAI). Fyziologickým úkolem enzymù alkoholdehydrogenázové cesty je odbourávání etanolu produkovaného støevními bakteriemi a také etanolu pøijatého v nápojích a potravì, ale zejména metabolizmus endogenních sterolù. Jaterní ALD je také zapojena do omega-oxidace mastných kyselin. Alkoholdehydrogenáza katalyzuje oxidaci etanolu na acetaldehyd: alkoholdehydrogenáza CH3 – CH2 – OH etanol

CH3 – CHO NAD+

NADH + H+ acetaldehyd

Acetaldehyd je pak oxidován aldehyddehydrogenázou na acetát: aldehyddehydrogenáza CH3 – COOH

CH3 – CH2 – H2O acetaldehyd

NAD+

NADH+H+

acetát

V alkoholdehydrogenázové i aldehyddehydrogenázové reakci vznikají ekvimolární množství redukovaného nikotinamidadenindinukleotidového koenzymu NADH+H+. Tento koenzym soutìží na vstupu do dýchacího øetìzce s redukèními ekvivalenty z dehydrogenace jiných substrátù a tím mùže brzdit jejich zpracování. Zvýšená koncentrace NADH+H+ snižuje dále aktivitu Krebsova citrátového cyklu. Snižuje se odbourávání mastných kyselin beta-oxidací, tj. vzrùstá jejich celkový „pool“. Pøi zvýšeném pomìru NADH+H+/NAD+ se zvyšuje tvorba laktátu, což mùže vést k hyperlaktacidemii. Ta inhibuje vyluèování moèové kyseliny ledvinami. Acetyl-CoA, který vzniká z acetátu, je pøíèinou zvýšené tvorby mastných kyselin, triacylglycerolù a cholesterolu (Murray, 1998). Ménì známou mimojaterní alkoholdehydrogenázovou cestou oxidace etanolu je jeho zpracování v tlustém støevì. Podílí se na nìm AD støevní mukózy a AD støevních bakterií. Etanol je do tìchto èástí GIT pøiveden krevní cestou. Vzhledem k nízké místní aktivitì aldehyddehydrogenázy je zde acetaldehyd vzniklý v alkoholdehydrogenázové reakci jen zèásti dále oxidován na acetát. Èást acetaldehydu se portálním obìhem transportuje do jater, ale èást se hromadí ve støevì a mùže pøispívat ke gastroenterologickým komplikacím chronického alkoholizmu vèetnì tvorby polypù a nádorù tlustého støeva.

18

Alkohol a játra

Malé procento etanolu se alkoholdehydrogenázovou cestou zpracovává také v pankreatu, ledvinách, plicích, varlatech a v kostní døeni. Mimojaterní oxidace alkoholu nabývá na významu v pøípadech jaterní cirhózy (Salaspuro, 1999).

2.2 MEOS Menší podíl požitého etanolu se metabolizuje cestou mikrozomálního systému oxidace etanolu, MEOS (cytochrom P-450IIE1, Rubin, 1968). Systém je lokalizován v endoplazmatickém retikulu bunìk jater, plic, ledvin, mozku a kùže. Jeho koenzymem je nikotinamidadenindinukleotidfosfát. Produktem oxidace pomocí MEOS je rovnìž acetaldehyd: MEOS 2 CH3 – CH2 – OH + etanol acetaldehyd

1/2O

2 CH3 – CHO + H2O

2

NADP+

NADPH + H+

MEOS oxiduje také celou øadu dalších substrátù vèetnì lékù a jiných xenobiotik (acetaminofen, benzen, fenoly, ketony, pyrazolové slouèeniny, izonikotinhydrazid, tetrachlormetan aj.), které také úèinkují jako induktory systému. Inhibiènì pùsobí disulfiram. Spolu s indukcí MEOS se zmnožuje endoplazmatické retikulum, což mùže souviset s jaterní perivenulární toxicitou etanolu a dalších nox metabolizovaných touto cestou. Pøitom je zvýšena jaterní proteosyntéza s vyšší produkcí proteinù akutní fáze, apoproteinù i cytochromu P-450 (Lieber, 1988). Podíl tohoto zpùsobu zpracování etanolu (aktivita MEOS) vzrùstá pøi chronickém alkoholizmu pravdìpodobnì proto, že MEOS je indukovatelný etanolem.

2.3 Kataláza Oxidace etanolu pomocí katalázy (EC 1.11.1.6) probíhá nejpomaleji. Jestliže je napø. hodnota Km mitochondriální aldehyddehydrogenázy pro etanol 10 µmol/l, potom Km katalázy je 10 µmol/l (Montgomery, 1990). Enzym je heminového typu, tj. obsahuje porfyrinový skelet s centrálním atomem Fe3+, a je lokalizován v peroxizomech. Také katalázová reakce produkuje acetaldehyd: kataláza CH3CH2OH + H2O2

CH3CHO + 2H2O

Laboratorní vyšetøení a metody detekce a stanovení etanolu

19

3 LABORATORNÍ VYŠETØENÍ A METODY DETEKCE A STANOVENÍ ETANOLU V BIOLOGICKÉM MATERIÁLU 3.1 Laboratorní ukazatele konzumace alkoholu a ostatní biochemická vyšetøení pøi abúzu alkoholu 3.1.1 Testy prostupnosti a integrity membrán hepatocytu Aminotransferázy V oblasti testù prostupnosti a integrity membrán, které vypovídají o funkèním stavu a integritì celé jaterní buòky, se považuje stále za nejcitlivìjší a nejrychleji vypovídající stanovení aminotransferáz. Aspartátaminotransferáza (AST) Aspartátaminotransferáza (døíve GOT, L-aspartát:2-oxoglutarát aminotransferáza, EC 2.6.1.1) je enzym pøenášející aminoskupinu z aspartátu na oxoglutarát za vzniku glutamátu a oxalacetátu. AST je pøítomna v srdeèním a kosterním svalu, ledvinách, játrech, pankreatu, slezinì, plicích a erytrocytech (v poøadí podle klesající koncentrace). Z pohledu bunìèné lokalizace jde o bilokulární enzym, nebo jedna molekulová forma enzymu se nachází v mitochondriích a druhá v cytoplazmì. Oba izoenzymy prostupují za fyziologických okolností v malé míøe do krevního øeèištì (pomìr mitochondriální a cytoplazmatické AST je zde asi 1 : 8) a cirkulují v nìm s poloèasem zhruba 18 hodin. Alaninaminotransferáza (ALT) Úlohou alaninaminotransferázy (døíve GPT, L-alanin:2-oxoglutarát aminotransferáza, EC 2.6.1.2) je pøenos aminoskupiny z alaninu na oxoglutarát za vzniku glutamátu a pyruvátu. Enzym je pøítomen ve stejných tkáních jako AST, nejvíce je ho však v játrech a ledvinách. Je to unilokulární enzym, nebo se vyskytuje pouze v cytoplazmì. Z bunìk, v nichž je obsažen, se enzym uvolòuje do cirkulace, kde jeho poloèas èiní asi 48 hodin. Koenzymem AST i ALT je pyridoxal-5'-fosfát (PDP). V krvi se mùže AST i ALT vyskytovat i bez tohoto koenzymu, což se projeví sníženou celkovou aktivitou. V purifikovaných tkáòových extraktech a v referenèních sérových materiálech pak chybí PDP zcela. Z tìchto dùvodù se pøi stanovení katalytické koncentrace AST i ALT do reakèních smìsí pøidává standardní množství PDP. Sta(P. Schneiderka)

-

20

Alkohol a játra

novení obou transamináz se nejèastìji provádí kontinuální spektrofotometrií založenou na principu spøažení transaminázové reakce s dehydrogenázovou reakcí, jejímž koenzymem je nikotinamidadenindinukleotid (NAD+/NADH). Mìøí se zmìna absorbance NADH v èase pøi 340 nm. Mitochondriální AST lze stanovit imunochemickými metodami, v praxi se to však bìžnì neprovádí. Referenèní rozmezí katalytické koncentrace AST a ALT (37 oC, reakce s pøídavkem pyridoxal-5’-fosfátu, podle Masopusta, 1998): fS AST do 0,66 µkat/l, fS ALT do 0,73 µkat/l. Tab. 2 Preanalytické faktory ovlivòující stanovení aktivity AST a ALT (upraveno podle Dufoura, 2002) Faktor

AST

Cirkadiánní variace

ALT

Poznámka

45% variace; maximum odpoledne, minimum v noci

Vyskytují se jak ve zdraví, tak pøi jaterních chorobách.

10 až 30% variace

Ve zdraví i pøi jaterních chorobách.

Variace ze dne na den

5 až 10% variace

Hmotnost (BMI)

40 až 50% zvýšení 40 až 50% zvýšení pøi pøi vysokém BMI vysokém BMI

Pøímá úmìra mezi BMI a aktivitou

Fyzická zátìž 3násobné zvýšení

Zvýšení vyšší u netrénovaných

Zvýšení aktivity je pøímo úmìrné zátìži. Projevuje se více u mužù než u žen.

Skladování vzorku séra

Pøi lab. teplotì stabilní 3 dny, pøi +4 °C 3 týdny, pøi –20 °C roky.

Pøi lab. teplotì stabilní 3 dny, pøi +4 °C 3 týdny, významný pokles pøi zmražení a rozmražení.

V plné krvi jsou enzymy stálé 24 h, potom aktivita výraznì klesá.

Hemolýza

Významný vzestup Slabý vzestup

Závisí na stupni hemolýzy

Poškození svalù

Významný vzestup Slabý vzestup

Podobné zvýšení CK

Ostatní

Makroformy enzymu

Dlouhotrvající zvýšení, které postihuje jen jeden nebo druhý enzym.

Makroformy enzymu

Pøi interpretaci vyšetøení transamináz platí, že zvláštì ALT je citlivým indikátorem poruchy prostupnosti membrán hepatocytu: již pouhé omezení pøívodu živin zpùsobené stagnací krve v játrech pøi kardiální insuficienci zpùsobí vyplavení enzymu z bunìk. Pro AST zase mùže být vodítkem skuteènost, že pøi lehèích poruchách prostupnosti bunìèné membrány se nejprve uvolòuje cytoplazmatická AST, pøi nekróze a rozpadu celé buòky se uvolní i mitochondriální AST. Diagnostická senzitivita ALT se udává okolo 83 %, diagnostická specificita vùèi jedincùm s nehepatálními chorobami okolo 84 %. Naproti tomu je diagnostická specificita i senzitivita AST

Laboratorní vyšetøení a metody detekce a stanovení etanolu

21

pod 70 %. Pro úèely posouzení hloubky postižení hepatocytu a prognosticky užiteèným vodítkem zùstává i nadále pomìr AST : ALT (obì v µkat/l, tzv. de Ritisùv koeficient). Hodnoty vyšší než 0,7 až 1,0 jsou prognosticky závažnìjší a svìdèí pro rostoucí podíl bunìèných nekróz. Nejvyšší hodnoty katalytických koncentrací (tj. aktivit) AST i ALT v séru bývají popisovány u akutní virové hepatitidy. V prodromálním stadiu stoupají na dvojnásobek normy a na vrcholu onemocnìní, 1 až 2 týdny po nástupu ikteru, mohou dosahovat v prùmìru až 50násobku normy. Pak klesají a pøi nekomplikovaném prùbìhu se okolo 8. týdne normalizují. Pomalejší je normalizace u hepatitidy B a pøi cholestatickém prùbìhu onemocnìní. Chronické hepatitidy naproti tomu mívají pouze 2- až 5násobné zvýšení AST a ALT. U alkoholové jaterní choroby zøídkakdy pøekroèí hladiny transamináz v séru hodnotu 5 µkat/l. To se èásteènì vysvìtluje úbytkem pyridoxalfosfátu, který je koenzymem transamináz a jehož nedostatek je pro alkoholiky typický. AST jsou více zvýšené než ALT, takže pomìr AST : ALT je obvykle vyšší než 2. Vzestup transamináz s hodnotami asi 30násobnými proti normì bývá u toxického poškození jater, napø. chlorovanými uhlovodíky a faloidinem. Na rozdíl od toho mívají lékové a alkoholové intoxikace mnohem mírnìjší vzestup. Velmi vysoké hodnoty AST i ALT nacházíme nìkdy u infekèní mononukleózy a pøi akutním mìstnání v játrech. Obstrukèní ikterus mùže být bezprostøednì po nástupu doprovázen až 10násobnými hodnotami transamináz, zvýšení zde však bývá pøechodné a hladiny transamináz se bìhem nìkolika dnù vracejí k normì. Glutamátdehydrogenáza (GMD) Pro játra je dále relativnì specifickým enzymem glutamátdehydrogenáza (GMD, L-glutamát:NAD(P) + oxidoreduktáza, deaminující; EC 1.4.1.3). „Specificita“ je založena na faktu, že v játrech je až 10krát více GMD než v kterékoliv jiné tkáni. Je to mitochondriální enzym, který je kromì jater pøítomný i v buòkách srdeèního svalu a ledvin, v menší míøe také v mozku, kosterním svalstvu a leukocytech. Jeho fyziologickou úlohou je oxidace glutamátu, který se pøes meziprodukt a po deaminaci pøemìòuje na 2-oxoglutarát. Není pøíliš substrátovì specifický pro L-glutamát a katalyzuje pøemìnu i dalších aminokyselin. Jeho koenzymy mohou být NAD+ i NADP+. Enzym se po odumøení bunìk ocitá v extracelulárním prostoru a posléze v cirkulaci, kde fyziologické rozmezí jeho katalytické koncentrace dosahuje u mužù 0,123 a u žen 0,088 µkat/l. Pro interpretaci nálezu je nejdùležitìjší, že masivní vzestup GMD je projevem nekrotizujícího prùbìhu jaterního postižení nebo neoplazie. Pøi obstrukcích a cholestáze rostou aktivity až 10násobnì, a to pravdìpodobnì díky indukci nitrobunìèné syntézy enzymu. Diagnostická senzitivita samotného vyšetøení GMD je však pod 50 %, což je patrnì jeden z dùvodù malé po-