Alkaliskt fosfatas

Inledning

Alkaliskafosfataser är en grupp isoenzymer, belägna på det yttre skiktet av cellmembran; de katalyserar hydrolys av organiska fosfatestrar som finns i det extracellulärt rum. Zink och magnesium är viktiga samfaktorer för detta enzym. Även om alkaliska fosfataser finns i olika kroppsvävnader och har olika fysiokemiska egenskaper, är de sanna isoenzymer eftersom de katalyserar samma reaktion. I lever är alkaliskt fosfatas cytosoliskt och närvarande i det kanalikulära membranet i hepatocyten. Alkaliskt fosfatas förekommer i minskande koncentrationer i moderkaka, ileal slemhinna, njure, ben och lever. Majoriteten av alkaliskt fosfatas i serum (mer än 80%) frigörs från lever och ben och i små mängder från tarmen. Även om alkaliska fosfataser finns i många vävnader i hela kroppen, förblir deras exakta fysiologiska funktion i stort sett okänd. [1] [2]

Alkaliskafosfataser klassificeras som vävnadsspecifika och vävnads ospecifika typer. Alkaliska fosfataser som finns i tarmen, moderkaka och germinalvävnaden är vävnadsspecifika. Detta innebär att de bara finns i vävnader där de uttrycks i fysiologiska förhållanden. De kan också bidra till den cirkulerande poolen av alkaliskt fosfatas i serum under specifika situationer när det finns ökad stimulering av deras produktion. De vävnadsspecifika alkaliska fosfataserna blankett [publikationstyp] det mesta av fraktionen som cirkulerar i serum och är därför av kliniskt intresse. En enda gen kodar den och uttrycks i lever, ben och njurar. Intestinal alkaliskt fosfatas kodas av en separat gen, som skiljer sig från genen som kodar för placenta alkaliskt fosfatas och Regan-isoenzymet (producerat i överskott i Hodgkin-lymfom). Alla vävnads-icke-specifika alkaliska fosfataser har samma aminosyrasekvens men olika kolhydrat- och lipidsidokedjor; post-translationella modifieringar ger sina unika fysikalisk-kemiska egenskaper. [3] [4]

Etiologioch Epidemiologi

alkalisktfosfatas fosfatasnivåer i Serum varierar med ålder hos normala individer. Nivåerna är höga under barndomen och pubertet på grund av bentillväxt växt och utveckling. Minskningen i nivå i åldersgruppen 15 till 50 år är något högre hos män än hos kvinnor. Dessa nivåer stiger igen i ålderdom (signifikant skillnad i könsfördelning). Orsakerna till dessa normala variationer är inte kända. Forskning har visat en positiv korrelation med kroppsvikt och rökning, och det finns en omvänd korrelation med höjd. [5] [6] [7]

Hosfriska individer härrör det cirkulerande enzymet främst från lever och ben. Hos vissa individer kommer detta enzym från tarmkanalen i minimal utsträckning. Hos individer med blodgrupperna O och B ökar serumalkaliskt fosfatasnivåer efter att ha konsumerat en fet måltid på grund av bidrag från tarmkanalen. Eftersom denna höjning kan bestå i upp till 12 timmar i serumet är rekommendationen att kontrollera serumenzymnivåerna i fasta tillstånd. [8]

Patofysiologi

Alkalisktfosfatas beter sig som något annat serumprotein. Den har en halveringstid på 7 dagar, och clearance från serum är oberoende av gallkanalens patency eller funktionell kapacitet i lever. Emellertid är nedbrytningsstället för alkaliskt fosfatas inte känt. alkaliskt fosfatas fosfatasnivåer i Serum kan förbli förhöjda i upp till 1 vecka efter att gallhindringen har upphört. Levern är källan hos de flesta patienter med förhöjda enzymnivåer. Ökad osteoblastaktivitet som ses vid störningar i skelettet eller normalt under perioder av tillväxt är nästa sannolika bidragsgivare. Tillströmningen av placenta alkaliskt fosfatas i slutet av tredje trimestern bidrar till ökningen av gravida kvinnor. [9]

Mekanismenför ökningen av alkaliskt fosfatas vid hepatobiliära störningar har varit en fråga om debatt. Forskning har övertygande visat att det beror på ökad enzymsyntes och inte på minskad hepatobiliär utsöndring av enzymet. Ökad leverenzymaktivitet är påvisbart parallell med ökningen av alkaliskt fosfatasaktivitet i serum; detta sker främst på grund av ökad översättning av mRNA för alkaliskt fosfatas (medierad av den stigande gallsyrakoncentrationen) och ökad utsöndring av alkaliskt fosfatas till serum via canalicular läckage i hepatisk sinusoid. Mekanismen som fäller ut dess frisättning i cirkulationen har inte klarlagts. Studier rapporterar att vesiklar innehållande alkaliskt fosfatas, och många sådana enzymer bundna till sinusmembranen, finns i serum hos patienter med gallgångsförträngning. Eftersom alkaliskt fosfatas nyligen syntetiseras som svar på gallvägsobstruktion, kan dess serumnivå vara normal i den tidiga fasen av akut gallvägsobstruktion även när serumaminotransferaserna redan är på topp. [9] [10]

Diagnostiskatester

Detfinns flera kliniska metoder för bestämning av alkaliskt fosfatas fosfatasnivåer i serum. De skiljer sig från substrat som används, pH hos den alkaliska bufferten och de ”normala” värden som genereras. Testerna är i princip beroende av enzymets förmåga att hydrolysera fosfatestrar. I den mest använda internationella metoden fungerar p-nitrofenolfosfat som substrat, medan en aminoalkohol används som buffert. Frisättningshastigheten för p-nitrofenolfosfat från substratet är mätbar som en markör för alkaliskt fosfatas fosfatasaktivitet och resultaten rapporteras i internationella enheter per liter (IU/L). De olika metoder verkar lika effektiva vid detektering av onormala värden i olika kliniska sjukdomar. Att använda multiplar av den övre normalgränsen är ett enkelt sätt att jämföra resultat som erhållits via olika tester. [11] [12]

Elektroforesskiljer inte på ett tillförlitligt sätt isoenzymer eftersom den elektroforetiska rörligheten hos ben- och leverisoenzymer endast är något annorlunda. Elektrofores på cellulosaacetat, med tillsats av värmeinaktivering, är ett mycket tillförlitligt test än enbart elektrofores. Polyakrylamidgelplattbaserad separation ger korrekt identifiering av lever-, ben-, tarm- och placentaisoenzymerna; detta test är dock inte allmänt tillgängligt. [13]

Provningsförfaranden

Patientermed blodgrupp O och B kan behöva fasta före testet för att undvika bidrag från det intestinala isoenzymet om det finns en oförklarlig höjning av alkaliskt fosfatas vid rutinprov. Phlebotomisten använder ett serumseparatorrör med guldtopp som innehåller en koagelaktivator och serumgelseparator för att samla blod för analys.

Störandefaktorer

Detfinns många potentiella analytiska felkällor. Faktorer som koncentrationer av fosfat, magnesium, citrat, typ och koncentration av buffertunderhåll av rätt temperatur kan sinnesrörelse resultatet.

Resultat, Rapportering, Kritiska resultat

Näralkaliskt fosfatas är det enda leverbiokemiska testet som presenteras som förhöjt (i. e. , när serumaminotransferaserna ligger inom normala gränser) eller när alkaliskt fosfatas är oproportionerligt förhöjt jämfört med andra biokemiska levertester, bör utvärderingen av patienten inriktas på att identifiera orsaken till och källan till den isolerade eller oproportionerliga höjningen av alkaliskt fosfatas. Hos asymptomatiska patienter med isolerad höjning av alkaliskt fosfatas i serum är det viktigt att identifiera den primära källan till abnormitet. Alkaliska fosfataser härrörande från lever, ben, moderkaka och tarmar har olika fysikalisk-kemiska egenskaper. Det finns tre allmänna metoder som har visat sig användas särskilt för att skilja mellan isoenzymer: termostabilitetsstudier; differentiell hämning med olika små peptider, aminosyror och andra ämnen med låg molekylvikt; och immunologiska metoder. [14]

Etttillvägagångssätt använder mätningen av aktiviteten hos dessa enzymer, som ökar i överensstämmelse med leveralkaliskt fosfatas, såsom 5′-nukleotidas (5NT) och gamma-glutamyltranspeptidas (GGT). Dessa enzymer är inte förhöjda i bensjukdomar och korrelerar väl med hepatobiliära störningar. Serum GGT är mycket känsligt för gallvägssjukdom men är mindre specifikt för leversjukdomar. 5NT-nivåer kan bli förhöjda hos gravida patienter, men hos icke-gravida patienter är det relativt specifikt för leversjukdom och korrelerar starkt med serumalkaliskt fosfatas av leverursprung. Bristen på en förhöjd 5NT i närvaro av ett förhöjt alkaliskt fosfatas utesluter emellertid inte hepatobiliär sjukdom eftersom de inte stiger samtidigt vid tidig eller mild leverskada. [15]

Kliniskbetydelse

Dethuvudsakliga kliniska värdet av mätning av alkaliskt fosfatas i serum ligger i diagnos kolestatisk leversjukdom – några av de högsta höjningarna av alkaliska fosfataser som finns hos patienter med gallgångsförträngning. Vanligtvis förekommer fyra gånger den övre gränsen för normal eller högre höjning hos upp till 75% av patienter med gallgångsförträngning, antingen intrahepatisk eller extrahepatisk. Graden av höjd hjälper inte att skilja de två typerna. Liknande höjningar förekommer i gallvägsobstruktion på grund av cancer (kolangiokarcinom, adenokarcinom i bukspottkörteln eller ampullärt adenokarcinom), koledokolitiasis, gallstriktur, skleroserande kolangit eller orsaker till intrahepatisk kolestas såsom primär gallvägskolangit, läkemedelsinducerad leverskada, kronisk avstötning av leverallotransplantat, infiltrativ leversjukdom (sarkoidos, amyloidos, tuberkulos och levermetastaser), svår alkoholhepatit som orsakar steatonekros. Patienter med aids kan också ha särskilt höga nivåer, antingen på grund av kolangiopati från opportunistiska infektioner såsom cytomegalovirus, kryptosporidios eller granulomatös involvering av lever från tuberkulos. [16] [17]

Måttlighöjning (upp till fyra gånger den övre normalgränsen) av alkaliskt fosfatas i serum är ospecifik eftersom det kan förekomma i en mängd olika tillstånd som påverkar lever inklusive cirros, kronisk hepatit, viral leverinflammation, kronisk hjärtsvikt och ischemisk kolangiopati. Störningar som inte främst involverar lever, såsom intraabdominella infektioner, gallgångsförträngning av sepsis, Hodgkin-lymfom, myeloid metaplasi och osteomyelit kan också orsaka måttlig höjning av alkaliskt fosfatas i serum.

Primäreller metastaserande cancer höjer alkaliskt fosfatas fosfatasnivåer i serum genom lokal gallgångsobstruktion och ökande läckage av leverisoenzymet. Primär extrahepatisk cancer behöver inte nödvändigtvis involvera lever eller benet; sällan kan vissa tumörer producera sitt eget alkaliskt fosfatas (Hodgkin-lymfom som utsöndrar Regan-isoenzymet) eller utöva en paraneoplastisk effekt som orsakar läckage av det hepatiska isoenzymet i cirkulationen (Stauffers syndrom på grund av njurcellskarcinom). [18] [19]

Onormaltlåga nivåer kan vara användbara kliniskt eftersom de ses vid Wilsons sjukdom, särskilt när de presenteras i en fulminant blankett [publikationstyp] med hemolys. Zink är en kofaktor för alkaliskt fosfatas, som förskjuts av koppar i Wilsons sjukdom, en störning av kopparöverbelastning, vilket leder till låga nivåer. Andra orsaker till låga alkaliskt fosfatas fosfatasnivåer är zinkbrist, perniciös anemi, hypotyreos och medfödd hypofosfatasi. [20]

Enomfattande utvärdering behövs ofta inte hos de patienter som endast har en mild förhöjning av alkaliskt fosfatas i serum (mindre än 50% höjning). Sådana patienter kan observeras kliniskt med periodisk övervakning av biokemiska tester i serumlever. När alkaliskt fosfatas fosfatasnivåer är onormalt förhöjda bör ytterligare utvärdering göras för att avgöra om källan är lever- eller icke-hepatisk. En leverkälla för en förhöjd alkaliskt fosfatasnivå stöds av samtidig höjning av antingen GGT eller 5NT. Om källan är icke-hepatisk, är utvärderingen av underliggande odiagnostiserad sjukdom nästa steg. Ett förhöjt alkaliskt fosfatas i ben kan förekomma vid benmetastaser, Pagets sjukdom, osteogen sarkom, läkande frakturer, hyperparatyreos, hypertyreos och benvävsuppmjukning. Förhöjd tarmfraktion tenderar att inträffa efter en fet måltid och körs i familjer; detta kräver ingen ytterligare utvärdering. Om lever misstänks vara källan är avbildning av gallträdet nödvändigt för att skilja mellan extrahepatisk eller intrahepatisk kolestas förutom att granska läkemedelslistan. [15] [21] [22]

Enhöger övre kvadrant ultraljudsundersökning är ofta den första avbildningsstudien beställd. Om gallgången har utvidgats görs antingen endoskopisk retrograd kolangiopankreatografi (ERCP) eller magnetisk resonans kolangiopankreatografi (MRCP) beroende på den kliniska indikationen. Om gallgången inte visar utvidgning är testning av antimitokondriell antikropp i serum (AMA) det föreslagna nästa steg för att utvärdera för primär gallvägskolangit (PBC). Om serum AMA är normalt är utvärdering av orsaker till intrahepatisk kolestas, AMA-negativ PBC, sarkoidos och olika andra tidigare nämnda störningar nödvändiga. Leverbiopsi är ofta det slutliga testet som används i sådana situationer eftersom det hjälper till att identifiera etiologin för förhöjt serumalkaliskt fosfatas. [23] [24]

Förbättraresultaten från hälso-och sjukvården

Ettalkaliskt fosfatas fosfatastest kan beställas av en vårdgivare som en del av en rutinkontroll eller om patienten har symtom på bensjukdom eller leverskada. Korrekt utvärdering och klassificering, av patientens vårdteam, av eventuella onormala alkaliskt fosfatas fosfatasnivåer och relaterade fynd resulterar i bättre hälsoresultat för patienten.