Hyperbilirubinémie

1. Hyperbilirubinémie Magdaléna Fořtová Ústav lékařské chemie a klinické biochemie 2.LF UK a FN Motol, Klinika nefrologie 1.LF UK a VFN

2. Metabolismus žlučových barviv • Heterocyklické sloučeniny tvořené čtyřmi pyrolovými jádry, spojena metylenovými (metinovými) můstky • Vznikají ze sloučenin obsahujících hem (hemoglobin, myoglobin, cytochromy, kataláza…)

3. Hem obsahuje: konjugovaný systém dvojných vazeb 4 atomy dusíku (N) 1 železnatý kation (Fe2+)→ vázán uprostřed tetrapyrolového skeletu koordinačně kovalentními vazbami Struktura hemuHem je metaloporfyrin(cyklický tetrapyrol) methinový můstek pyrrol

4. Struktury obsahující hem Hemoproteiny • Hemoglobin (Hb) • Myoglobin (Mb) • Cytochromy • Kataláza • Peroxidázy

5. Koordinační číslo železa v hemu = 6 6 vazeb: 4x pyrolový kruh 1x vazba na protein 1x vazba kyslíku Vlastnosti železa v hemu

6. Metabolismus žlučových barviv • Slezina: zánik erytrocytů, metabolizace hemoglobinu • Porfyrinové jádro hemu se rozštěpí mezi 1. a 2. pyrolovým kruhem, metinový můstek se oxiduje na oxid uhelnatý a odštěpí se atom železa • Vzniká 1.žlučové barvivo BILIVERDIN redukován na BILIRUBIN (žlutá až červená barva)

7. Přeměna hemu na bilirubin zelený červenooranžový

8. Metabolismus žlučových barviv • Játra: bilirubin ze sleziny transportován krví na hydrofilním nosiči (albumin z 90 %, zbylých 10% transportováno na apolipoproteinu D v HDL, fetálně i na AFP) do jater • Játra vychytávají bilirubin • Bilirubin cytosolem hepatocytů přenesen do mikrosomální oblasti, kde proběhne tvorba esterů = konjugace • Konjugace s kys.glukuronovou vznik mono a hlavně diglukuronid bilirubinu • UDP-glukuronyltransferáza (indukce např.fenobarbitalem) Konjugací dojde ke změně trojrozměrné struktury a expozici polárních skupin molekuly okolnímu prostředí

9. Vychytávání bilirubinu a transport hepatocytem • Disociace bilirubinu z albuminu • Transport bilirubinu přes membránu pomocí transportních systémů • OATP (Organic anion transport proteins) • V hepatocytu je bilirubin solubilizován vazbou na specifické IC proteiny • Protein Y (jaterní ligandin) a Z • I přes vazbu na tyto specifické proteiny se 50% bilirubinu váže na fosfolipidy buněčných membrán

10. Bilirubin • Nepřímý = nekonjugovaný (bilirubin vázaný na albumin reaguje s činidlem až po uvolnění z této vazby = nepřímo) • Přímý = konjugovaný (esterifikovaný kyselinou glukuronovou, reaguje přímo s činidlem na stanovení bilirubinu) v krvi fyziologicky jen ve stopových množstvích je rozpustný ve vodě – nemusí být vázán na albumin – resp. je na něj vázán jen slabě (při zvýšené koncentraci v plazmě volně proniká do moči) trvá-li konjugovaná hyperbilirubinémie déle mezi konjugovaným bilirubinem a albuminem se vytváří kovalentní vazba δ-bilirubin

11. δ-bilirubin • Vzniká při zvýšení konjugovaného bilirubinu v plazmě • Kovalentní vazba mezi propionylem postranního řetězce bilirubinu a volnou NH2-skupinou lysinu albuminu • Poločas 19 dní • Jeho výše je mírou předchozího trvání konjugované hyperbilirubinémie (např. obstrukce žlučovodů)

12. Přeměna bilirubinu • Konjugovaný bilirubin jaterní buňka předává do primárních žlučovodů a žlučí se dostává do tenkého střeva • V tenkém střevě: redukce na barevné urobilinogen a sterkobilinogen oxidace na urobilin a sterkobilin (hnědé zabarvení stolice) • Část těchto barviv vstřebána v tenkém střevě, portální krví se dostává zpět do jater, hepatocyty urobilinogen vychytávají a dále metabolizují ( při jejich poškození do systémového oběhu do moči)

13. Sekrece bilirubinu do žluče • Zprostředkována multispecifickým transportérem organických aniontů na kanalikulární membráně hepatocytu (cMOAT) • Mutace v tomto transportéru = Dubin-Johnsonův syndrom • Systém je závislý na ATP → citlivý na hypoxické poškození • Radixin – ukotvující protein pro cMOAT → Rotorův syndrom Transport bilirubinu žlučovým systémem • Konjugovaný bilirubin následně prochází systémem intrahepatálních a posléze extrahepatálních cest do lumen střeva • Malá část se dekonjuguje β-glukuronidázou, např. při infekcích se dekonjuguje mnohem větší část, znovu tvořený nekonjugovaný bilirubin vypadává ze žluče ve formě precipitátů → žlučové bláto • Při obstrukci vzniká přetlak a K-Bil uniká spolu s GMT a ALP do systémové cirkulace

14. Střevní metabolismus bilirubinu • Konjugovaný bilirubin se dále v tlustém střevě dekonjuguje β-glukuronidázou a následně je metabolizován střevní florou na UROBILINOIDY (UBG a SBG) • Část urobilinoidů se vstřebá a část změní na charakteristické pigmenty • V případě portální hypertenze dochází k průchodu urobilinoidů do systemové cirkulace, což je diagnostický znak u pacientů s hepatopatií • Vstřebána je i malá část bilirubinu, který se vrací do cirkulace • Zbylá část bilirubinu je metabolizována na mezobilifusciny a diazonegativní dipyrolické fragmenty bilirubinu Alternativní dráhy katabolismu bilirubinu Cytochrom P-448 Při nekonjugovaných hyperbilirubinemiích dochází i k přímé sekreci z cévního řečiště do zažívacího traktu Bilirubinoxidáza

16. Katabolismus hemu • Denní produkce bilirubinu je asi 7,5 μmol (4,4 mg) na kg tělesné hmotnosti • 75-80% bilirubinu je tvořeno z hemu při rozpadu hemoglobinu v MMS, denně 7-10g Hb • Za fyziologických okolností se vzniklý bilirubin dostává k játrům • Při intravaskulární hemolýze se Hb váže na haptoglobin a vzniklé komplexy jsou odstraňovány z cirkulace vazbou na spec. receptor CD 163 na Kupfferových buňkách. • Při masivní hemolýze se do cirkulace dostává volný hem • Hemoxygenáza (hem → biliverdin + Fe2+ + CO) • Biliverdinreduktáza (biliverdin → bilirubin)

17. Hyperbilirubinémie • Nekonjugované • Smíšené • Konjugované • Prehepatální (hemolytický) • Hepatální (při poškození jaterních buněk) • Posthepatální (obstrukční) Ikterus

18. Nekonjugované hyperbilirubinémie Příčiny: • Nadměrný vznik bilirubinu, který nestačí játra vychytat • Porucha jeho vychytávání nebo konjugace

19. Zvýšený vznik bilirubinu Hemolytické anémie • Vrozené: anémie při hemoglobinopatiích nebo sférocytóze • Získané: autoimunitní anémie, hemolytická nemoc novorozence, hemolýza po podání inkompatibilní krve vysoká koncentrace nekonjugovaného bilirubinu v krvi, negativní nález bilirubinu v moči játra vychytávají více bilirubinu ve střevě vzniká nadměrné množství urobilinogenu jeho koncentrace v portální krvi přesáhne vychytávací schopnost jater urobilinogen v moči Při větší hemolýze: zvýšení LD (H4), retikulocytóza

20. Zvýšený vznik bilirubinu • Fyziologický ikterus novorozence: zvýšený rozpad erytrocytů, nezralost jaterní tkáně (neschopnost hepatocytů vychytat zvýšené množství bilirubinu) • Primární zkratová hyperbilirubinémie: bilirubin vzniká přímo v kostní dřeni následkem defektní erytropoézy

21. Porucha vychytávání bilirubinu a jeho konjugace Urobilinogen v moči negativní • Podílí se na vzniku fyziologické žloutenky novorozenců • Přechodné familiární hyperbilirubinémie (následek vyššího titru inhibitoru konjugace bilirubinu v mateřském mléce) • Pregnandiolová hyperbilirubinémie u kojených (inhibice glukuronyltransferázy pregnandiolem v mateřském mléce)

22. Defekt UDP-glukuronyltransferázy („konjugačního enzymu“) Gilbertův syndrom: • Nekonjugovaná hyperbilirubinémie s epizodami mírné intermitentní žloutenky • Příčinou defekt tvorby enzymu, AR s inkompletní penetrací • Ikterus se zvyšuje při hladovění, není velký • Prevalence až 7 % populace • Benigní syndrom, bez jiného postižení jaterní buňky

23. Defekt UDP-glukuronyltransferázy („konjugačního enzymu“) Criglerův-Najjarův syndrom: Typ I • AR porucha tvorby enzymu • Těžká hyperbilirubinémie s poškozením CNS • Smrt do 1 roku věku Typ II • AD • U heterozygotů obdobné projevy jako Gilbertův syndrom • U homozygotů vyšší hyperbilirubinémie nevedoucí k postižení mozku

24. Smíšené hyperbilirubinémie • Poškození hepatocytů: porucha vychytávání a konjugace bilirubinu a porucha exkrece konjugovaného bilirubinu do žluči • S: zvýšení nekonjugovaného i konjugovaného bilirubinu, zvýšení aminotransferáz, laktátdehydrogenázy (M4), Fe • U: konjugovaný bilirubin, urobilinogen

25. Smíšené hyperbilirubinémie Příčiny: • Virové hepatitidy • Jiná virová či bakteriální onemocnění • Toxické poškození jater (bakteriální toxiny při sepsi, toxiny muchomůrky zelené, chlorované uhlovodíky-chloroform či tetrachlormetan) • (Alkohol, léky) • Dekompenzovaná jaterní cirhóza, akutní selhání jater, dlouhotrvající obstrukce či cholangitidy

26. Konjugované hyperbilirubinémie Při obstrukci žlučových cest Jiná příčina (bez obstrukce žlučových cest)

27. Extrahepatální obstrukce Blokáda odtoku žluči Návrat konjugovaného bilirubinu do krve Průnik glomerulem Nález v moči Při úplné obstrukci: nedostává se žádný bilirubin do střeva, nevzniká ani urobilinogen ( acholická stolice, negativní urobilinogen v moči, v séru: zvýšení ALP, GGT, LpX) Kámen, nádor (žlučových cest či hlavy pankreatu) Narůstá-li konjug.bili u novorozence atrézie žluč.cest

28. Konjugovaná hyperbilirubinémie bez obstrukce žlučových cest • Laboratorní obraz stejný jako u extrahepat.obstrukce Příčiny: • Poléková cholestáza (po estrogenech, chlorpromazinu…) • Primární biliární cirhóza • Syndromy způsobené poruchou exkrece konjugovaného bilirubinu jaterní buňkou

29. Dubinův-Johnsonův syndrom • AR • Mírná konjugovaná hyperbilirubinémie • Nález tmavého lipofuscinu podobného pigmentu v jaterních buňkách • Onemocnění v atakách, bez jiných známek poruchy jaterní funkce, normální aminotransferázy • Brómsulfoftaleinový test: druhý vzestup koncentrace barviva v krvi 45 min po podání

30. Rotorův syndrom • Podobný D-J syndromu • Bez nálezu pigmentu v hepatocytech a druhého vzestupu brómsulfoftaleinu

31. Typy ikteru

32. VIROVÉ HEPATITIDY • A-G, TTV • Často inaparentní (abortivní) průběh • Akutní a chronické (nad 6 měsíců) • Typická ikterická, častější anikterická forma • Prodromální syndrom, stádium jaterního poškození (2-8 týdnů), stádium rekonvalescence • Může vést k asymptomatickému nosičství

33. Dg • Serologie: stanovení virových Ag a PL • Molekulárně-genetické vyšetření: stanovení virové NK • Jaterní biopsie: indikována u chronických hepatitid, hodnotí grading a staging • Biochemie: zvýšení transamináz (již v prodromálním stadiu- u akutních stoupá více ALT než AST), bilirubinu

34. Dg • HAV: anti-HAV • HBV: HBsAg, HBeAg, anti-HBc, HBV DNA • HCV: anti-HCV, HCV RNA • HBV: DNA virus • Ostatní: RNA viry

35. Přenos • Fekálně orální cestou: A, E (pouze akutní) • Krví, sexuálním stykem: B, C, D, G (akutní nebo chronické) Komplikace: • fulminantní hepatitida (jaterní selhání, encefalopatie) • Jaterní cirhóza • Hepatocelulární karcinom

36. Hepatitida A • Původcem RNA virus (HAV) z rodiny Picornaviridae, který působí přímo cytolyticky • HAV: malý virus (27-30 nm), geneticky homogenní, odolný k zevnímu prostředí, výhradně lidský patogen • Přenos: oro-fekálně, transplacentární přenos není možný • HAV se vylučuje již 2 týdny před vznikem příznaků a ještě asi týden po skončení (nemocný nejvíce nakažlivý před koncem inkubace)

37. Hepatitida A Průběh: • ID: 15-30 dnů, poté nastupuje prodromální (preikterické) stadium (dyspepsie, únava, teplota, ztráta hmotnosti) a stadium symptomatické (ikterické – ikterus, tmavá moč, acholická stolice) • Průběh mírnější a kratší než u VHB, cholestatické příznaky jsou vzácné, může probíhat fulminantně • HAV nevyvolává chronické infekce ani nosičství Komplikace: fulminantní selhání jater, myokarditida, encefalopatie, kryoglobulinémie….

38. Hepatitida A Dg: • Anti-HAV PL – vyšetření specifických IgM v séru (anti-HAV IgM), zvýšení transamináz a bilirubinu, mírné zvýšení ALP • IgM přetrvávají v séru 3-6 měsíců po nákaze • IgG přetrvávají dlouhodobě • Infekce zanechává dlouhodobou až celoživotní imunitu • Průkaz viru, antigenu a RNA ve stolici: elektronová mikroskopie Prevence: očkování atenuovanou vakcínou, podání imunoglobulinu exponovaným

39. Hepatitida B • HBV = DNA virus (Hepadnaviridae), reverzní transkriptáza • Hepatocyty se rozpadají cytotoxickým působením T a NK buněk (rozpoznají Ag viru navázaný na povrch hepatocytu) • Nositelem 5 % populace • Každý 5. nosič umírá na cirhózu, každý 10. na hepatocelulární Ca • Přenos: krví a tělesnými tekutinami (sexuální přenos) • ID: do 2 týdnů

40. Hepatitida B Antigeny: • HBsAg (surface, Australský Ag): 3 podtypy, umožňuje průnik viru do hepatocytu, jeho průkaz je známkou přítomnosti viru v organismu (v jakémkoli období infekce, u hep. akutní i chronické, v replikační i integrační fázi) • HBcAg (core): protein obalující DNA viru, prokazatelný na membráně hepatocytu, kde je vystaven ve vazbě na MHC II a rozpoznáván TC a NK buňkami, je prokazatelný pouze v období replikace • HBeAg (secretory): část HBcAg, která je vylučována pouze během replikace viru (u akutní i chronické replikační hepatitidy), je známkou vysoké infekcionisity

41. Hepatitida B Protilátky: • Anti-HBs:neutralizační (vazbou na HBsAg na povrchu viru brání jeho vstupu do buňky), v séru osob, které prodělaly HBV infekci (pak bývají přítomny i anti-HBc a anti-HBe), nebo u očkovaných (isolovaná anti-HBs pozitivita) • Anti-HBc: nejspecifičtější a nejcitlivější PL u HBV infekce (přítomna při jakékoliv expozici viru) • Anti-HBe: po prodělané infekci (nikoli v období aktivní replikace, to převažuje HBeAg)

44. Hepatitida B Průběh: • Akutní infekce:v 85-90 % - HBV se dostává krví do jater, vstupuje do hepatocytů, v jejich jádrech se replikuje, do séra se uvolňuje HBsAg a HBeAg, na povrchu buňky je vázán HBcAg, který je rozpoznán imunokompetentními buňkami, které navozují lýzu postižených hepatocytů • Uvolňování virionů do oběhu a napadání dalších hepatocytů • Uvolňování enzymů (vzestup AST a ALT) • Snížení schopnosti jater vylučovat bilirubin (hyperbilirubinémie až hepatocelulární ikterus) • Při nadměrné imunitní odpovědi fulminantní hepatitida s akutním jaterním selháním

45. Hepatitida B Průběh: • Chronické stadium:v 10-15 % v závislosti na úspěšnosti imunitní odpovědi: • Replikační: stálá zánětlivá aktivita, může přejít do jaterní cirhózy až Ca (nemocný vysoce infekční, zvýšené JT) • Integrační: pokles zánětlivé aktivity (virová DNA se integruje do genomu hepatocytů), „nosičství“, infekcionisita menší, normalizace transamináz Při perinatálním přenosu infekce u dítěte (kvůli nezralému IS) vždy chronicky s rizikem vzniku Ca po 12.roce pasivní očkování po porodu, po týdnu aktivní

46. Akutní hepatitida B • Prodromální stadium: až několik týdnů, artralgie až vyrážky • Žloutenka: delší trvání než u VHA, artralgie, vyrážka • Jaterní selhání: u starších a vyčerpaných nemocných • Do chronicity: 90 % novorozeneckých, 30-40 % dětských, 5-10 % dospělých • Fulminantní forma: u 1 z 1000, většinou ženy, smrt do 10 dnů na jaterní kóma

47. Chronická hepatitida B • Následek akutní • Primárně (bez zjevné akutní fáze) • Benigní forma: perzistující hepatitida (mírné klinické obtíže, lehce zvýšené JT, není infekční) • Progredující forma: agresivní hep.( značné klinické obtíže, zhoršení jaterních funkcí, HBsAG, HBeAg, chybí PL, virus v krvi, riziko ci i Ca, infekčnost) • Replikační, integrovaná fáze

48. Hepatitida B - imunizace • Aktivní (profylaktická): podání imunogenního fragmentu HBsAg -> antiHBs • Pasivní (postexpoziční): podání anti-HBs ze séra imunizovaných dárců

49. Hepatitida C • HCV RNA virus (Flaviviridae), snadno podléhá mutacím • Šíření parenterálně, 100x méně kontagiózní než VHB Dg: • Anti-HCV: prokazatelná cca 3 týdny po infekci • Virová RNA: ukazatel aktivní infekce

50. Hepatitida C - průběh • ID do 50 dnů • Akutní infekce (asymptomatická nebo ikterická forma), v 15 % spontánní eliminace, 85-90 % přechází do chronicity • Chronická infekce • Infekce často asymptomatická (popř. neurčité dyspeptické obtíže bez ikteru), může se projevit až po letech jako jaterní Ci nebo Ca • Ikterus častěji u starých lidí • Jaterní selhání vzácně • Vývoj Ci pomalý (urychluje ho VHB a alkohol)