Vybrané kapitoly z biochemie: kost, endotel, tuková tkáň

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

2. Biochemie kosti Kazuistika Mechanismus odbourávání a novotvorby kosti Regulace metabolismu kalcia a fosfátů Biochemické markery kostního metabolismu

3. 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

4. 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

5. 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.

7. 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

9. Složení kosti: • Buňky: • syntezující novou kost: osteoblasty, osteocyty • odbourávající kost: osteoklasty • Mezibuněčná matrix: • organická: kolagen typu I + nekolagenní proteiny (např. osteokalcin) • anorganická: hydroxyapatit: Ca10(PO4)6(OH)2 • Pojmy: lamelární/trabekulární kost

11. Kost a metabolismus Ca2+

12. 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

13. Laboratorní ukazatele kostního metabolismu • S-Ca2+ • celkové 2,25-2,75 mM • ionizované: 50%, tj. cca 1.3 mM • S-fosfát • cca 1mM

14. Laboratorní ukazatele kostního metabolismu Markery novotvorby kosti Markery 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

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

16. 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

17. Kazuistika č. 1 Denzitometrie: snížená denzita kostí na úr. -2.1 SD Elfo plazm. bílkovin: normální nález

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

19. 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?

20. Endothel Funkce endothelu Kazuistika

21. Endothel • epitel vystýlající cév • 1013 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

25. 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

26. Kazuistika č. 2 • 41 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

29. Kazuistika č. 2 • Dg: anafylaktická reakce na burské oříky

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

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

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

35. 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

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

37. Tuková tkáň Skladovací funkce tuku: lipolýza a lipogeneze Endokrinní a regulační funkce tukové tkáně Kazuistika

38. 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)

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

41. Hnědá tuková tkáň • přítomná u novorozenců mezi lopatkami • hibernující savci • četné malé tukové inkluze, mnoho mitochondrií • bohatá adrenergní inervace • thermogenin = UCP-1 – odpřahovací protein • tvorba tepla místo ATP

42. 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

43. 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

44. Kazuistika č. 3

45. 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

46. Konec конец Ende Fin