Jakie funkcje pełni wątroba?
Wątroba pełni wiele ważnych funkcji w organizmie człowieka. Można je pogrupować na funkcje: metaboliczną, detoksykacyjną, wydzielniczą oraz magazynującą. Zachodzi w niej ponad 500 procesów metabolicznych, obejmujących między innymi przemianę węglowodanów, tłuszczów i białek.
Białka enzymatyczne odgrywają istotną rolę w diagnostyce chorób wątroby. Enzymy wątrobowe można podzielić na trzy grupy: wskaźnikowe, inaczej indykatorowe, wydalnicze, czyli ekskrecyjne, oraz wydzielnicze, czyli sekrecyjne.
Dlaczego wątroba jest ważna w metabolizmie białek?
Wątroba jest narządem pełniącym główną rolę w biosyntezie i modyfikacji wielu białek niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Jednym z nich jest transferyna, czyli glikoproteina charakteryzująca się długim okresem półtrwania, wynoszącym od 8 do 10 dni.
Dzięki temu możliwe jest monitorowanie jej stężenia w surowicy w różnych stanach chorobowych.
Transferyna jako główne białko transportujące żelazo
Transferyna jest głównym białkiem transportującym żelazo w osoczu. Jedna cząsteczka transferyny może jednocześnie przenosić dwa atomy żelaza utlenionego, Fe³⁺.
W warunkach zdrowia jedynie około 1/3 transferyny jest wykorzystywana do transportu żelaza, natomiast pozostałe 2/3 stanowią tzw. utajoną zdolność wiązania żelaza, czyli UIBC, ang. unsaturated iron binding capacity.
Glikozylacja i sjalilacja transferyny
Transferyna przechodzi do krążenia po uprzedniej modyfikacji wątrobowej, czyli glikozylacji i sjalilacji. Modyfikacja ta polega na przyłączaniu reszt węglowodanowych do łańcucha polipeptydowego białka.
Glikozylacja jest procesem wieloetapowym, zależnym zarówno od prawidłowej aktywności wielu enzymów, jak i od sprawnego działania organelli komórkowych, takich jak aparat Golgiego czy siateczka endoplazmatyczna.
Izoformy transferyny u osób zdrowych
Transferyna nie jest cząsteczką homogenną, ponieważ stanowi zbiór izoform o różnym stopniu usjalowania. W stanie zdrowia występuje pięć podstawowych izoform transferyny, jednak ze względu na budowę części cukrowej, tzw. antenowej, może ich być nawet dziewięć. Zjawisko to określa się jako mikroheterogenność.
U osób zdrowych odsetek poszczególnych glikoform jest względnie stały, z przewagą frakcji tetrasjalotransferyny, która stanowi około 64-80%.
Zaburzenia sjalilacji transferyny w chorobach wątroby
W stanach chorobowych może dochodzić do przesunięcia profilu izoform transferyny na korzyść form ubogo- lub bogatousjalowanych. Możemy więc mieć do czynienia z hipo- lub hipersjalilacją tej glikoproteiny.
Izoformy transferyny ze zmniejszoną liczbą reszt kwasu sjalowego w N-glikanach, czyli asjalo-, monosjalo- i disjalotransferynę, określa się jako transferynę ubogowęglowodanową, CDT.
CDT jako marker przewlekłego nadużywania alkoholu
Udowodniono przydatność diagnostyczną oznaczania CDT jako wskaźnika przewlekłego nadużywania alkoholu. Jej stężenie wzrasta po regularnym spożywaniu 60-80 g alkoholu etylowego na dobę przez około tydzień.
Wydaje się, że przesunięć w profilu izoform transferyny należy spodziewać się szczególnie w chorobach wątroby, ponieważ dysfunkcja tego narządu może mieć bezpośredni wpływ na biosyntezę i modyfikację białek.
Transferyna w marskości alkoholowej wątroby
Równoczesne, znamienne zmniejszenie całkowitego stężenia transferyny oraz zwiększenie izoform trisjalo-, z tendencją do wzrostu frakcji disjalotransferyny w marskości alkoholowej, może wskazywać na zaburzenie glikozylacji, czyli sjalilacji białek w wątrobie, przy współistniejącej reakcji ostrej fazy.
Transferyna jest ujemnym białkiem ostrej fazy, dlatego jej stężenie w surowicy obniża się w stanach zapalnych.
Innym wyjaśnieniem obniżenia stężenia transferyny może być zmniejszona produkcja tego białka przez chorą, marską wątrobę uszkodzoną przez alkohol.
Stężenie transferyny a rodzaj choroby wątroby
Biorąc pod uwagę rodzaj schorzenia wątroby, stężenie transferyny jest najniższe właśnie w marskości alkoholowej, a następnie stopniowo wzrasta kolejno w marskości niealkoholowej oraz toksycznym zapaleniu wątroby, osiągając poziom spotykany u osób zdrowych.
Wynika z tego, że wielkość spadku stężenia transferyny w chorobach wątroby zależy od rodzaju schorzenia oraz jego przyczyny. Najniższe stężenie obserwuje się w przypadku uszkodzenia komórki wątrobowej przez alkohol, czyli w marskości alkoholowej, następnie przy uszkodzeniu przez wirusy HCV i HBV, będące przyczynami marskości niealkoholowej, oraz przy uszkodzeniu mieszanym, związanym między innymi z alkoholem, lekami, HCV, HBV i innymi czynnikami w toksycznym zapaleniu wątroby.
Marskość niealkoholowa i toksyczne zapalenie wątroby
W profilu izoform transferyny w marskości niealkoholowej dochodzi do zwiększenia frakcji trisjalotransferyny. Przy prawidłowym stężeniu transferyny może to świadczyć o pewnym zaburzeniu procesu glikozylacji, czyli sjalilacji tej glikoproteiny.
Podobnie w przypadku toksycznego zapalenia wątroby w obrazie frakcji transferyny obserwuje się zwiększenie izoformy disjalotransferyny. Przy prawidłowym poziomie transferyny może to również wskazywać na upośledzenie glikozylacji, czyli sjalilacji.
Różnicowanie chorób wątroby na podstawie izoform transferyny
Porównując profile izoform transferyny w badanych chorobach, można różnicować marskość alkoholową od toksycznego zapalenia wątroby na podstawie różnic w stężeniach frakcji trisjalo- oraz tetrasjalotransferyny.
Frakcja trisjalotransferyny jest wyższa w marskości alkoholowej niż w toksycznym zapaleniu wątroby, natomiast frakcja tetrasjalotransferyny jest niższa w marskości alkoholowej w stosunku do toksycznego zapalenia wątroby.
Marskość niealkoholową można natomiast różnicować z toksycznym zapaleniem wątroby na podstawie różnicy w stężeniu frakcji disjalotransferyny, która jest wyższa w toksycznym zapaleniu wątroby niż w marskości niealkoholowej.
Disjalotransferyna a diagnostyka nadużywania alkoholu
Niektórzy autorzy sądzą, że frakcja disjalotransferyny jest czulszym testem niż transferyna ubogowęglowodanowa CDT, GGT oraz AST w rozpoznawaniu picia uciążliwego. Właśnie w skład CDT wchodzi między innymi disjalotransferyna.
Frakcja ta może również wykazywać lepszą korelację z ostatnim spożyciem alkoholu.
Profil transferyny a zaawansowanie marskości wątroby
Mając na uwadze stopień zaawansowania marskości wątroby, profil izoform transferyny ulega znacznym przesunięciom u chorych w klasie C, czyli u pacjentów z najcięższym uszkodzeniem narządu.
Dotyczy to trzech z czterech izoform: trisjalo-, tetrasjalo- i pentasjalotransferyny. Można wnioskować, że w miarę pogarszania się funkcji wątroby zwiększa się udział izoform ubogosjalowanych, a zmniejsza odsetek frakcji dominującej, czyli tetrasjalotransferyny.
Znaczenie oznaczania izoform transferyny w diagnostyce
Podsumowując, w przebiegu chorób wątroby obserwuje się zmiany w profilu izoform transferyny, ze wzrostem odsetka form ubogosjalowanych. W przypadku marskości wątroby zmiany dotyczą przede wszystkim postaci bardziej usjalowanych, natomiast w zapaleniu wątroby form mniej usjalowanych.
Pochodzenie marskości wątroby nie wpływa istotnie na obraz izoform transferyny, ale profil ten zależy od stopnia zaawansowania choroby.
Oznaczanie izoform transferyny może być użyteczne w diagnostyce różnicowej chorób wątroby, na przykład trisjalo- i tetrasjalotransferyny w różnicowaniu marskości alkoholowej z toksycznym zapaleniem wątroby oraz disjalotransferyny w różnicowaniu marskości niealkoholowej z toksycznym zapaleniem wątroby.
Piśmiennictwo
- Dembińska-Kieć A., Naskalski J.W.: Diagnostyka laboratoryjna. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2013, 173-221, 751-768.
- Sharpe P.C.: Biochemical detection and monitoring of alcohol abuse and abstinence. Ann. Clin. Biochem., 2001, 38, 652-664.
- Sillanaukee P., Olsson U.: Improved diagnostic classification of alcohol abusers by combining carbohydrate-deficient transferrin and gamma-glutamyl transferase. Clin. Chem., 2001, 47, 681-685.
- Konturek J.: Fizjologia człowieka. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2014, 377-388.
- Chrostek L., Cylwik B.: Zaburzenia glikozylacji białek w chorobach wątroby. Pol. Merk. Lek., 2011, 181, 60-64.
Edyta Ejsmont
Diagnosta laboratoryjny
