KLINICKÁ BIOCHEMIE Endokrinní systém Reprodukční medicína RNDr. Petra Bořilová Linhartová, Ph.D. plinhart@med.muni.cz 2018 Obsah přednášky • Endokrinní systém o regulace a mechanizmus účinku hormonů, žlázy s vnitřní sekrecí o fyziologie a endokrinopatie ➢ štítná žláza ➢ reprodukční endokrinologie o biochemická stanovení o kazuistiky • Reprodukční medicína o těhotenství o prenatální diagnostika o neonatální diagnostika o vrozené poruchy a vybrané dědičné choroby Endokrinní systém • řecky: endon – uvnitř, krinein – vylučovat • vznik hormonů, žlázy z vnitřní sekrecí • koordinace funkce buněk v rámci tkáně • udržení homeostázy, regulace MTB, růstu a reprodukce jedince, odezva organizmu na stres na nociceptivní podnět (poranění, infekce atd.) • pomalejší regulace dlouhodobého charakteru • odpověď na endokrinní stimul během minut až hodin • kooperace s nervovou soustavou Endokrinní systém • hormon = chemický messenger transportovaný v tělních tekutinách • pleiotropismus = 1 hormon více účinků v různých tkáních, více hormonů se účastní na modulaci jedné fce • endokrinní, parakrinní a autokrinní působení • lokální a generalizované účinky Endokrinní systém Typy hormonů dle způsobu účinku • regulační – ovlivňují jiné endokrinní žlázy (liberiny hypotalamu, tropní hormony předního laloku hypofýzy) • s přímým účinkem na tkáně (inzulín, thyroxin) • působící lokálně (endotelin) • katabolické (kortizol, thyroxin, parathormon, thyreokalcitonin, glukagon) • anabolické (androgeny, estrogeny, gestageny, inzulín, STH) Endokrinní systém Typy hormonů dle chemické struktury • hydrofilní - AA a jejich deriváty, peptidy a proteiny • hydrofóbní - steroidy a thyreoidní hormony AA a aminy Peptidy a proteiny Steroidy adrenalin ACTH, TSH, ADH glukokortikoidy (kortizol) noradrenalin kalcitonin, EPO, ANG mineralkortikoidy (aldosteron) dopamin FSH, STH, LH, PTH estrogeny thyreiodní hormony inzulín, glukagon progesteron gastrin, sekretin testosteron oxytocin, prolaktin kalcitriol Endokrinní systém Hydrofilní hormony • obvykle syntetizovány jako velké prekurzory, skladovány intracelulárně • krátký poločas života (s, min) Endokrinní systém Hydrofilní hormony • peptidové hormony - kódované specifickými geny • syntéza katecholaminů – z Tyr (Kde?) dřeň nadledvin Endokrinní systém Hydrofilní hormony • ukončení neurotransmise je podmíněno reuptakem katecholaminů a jejich následnou intracelulární inaktivací, kterou katalyzují: o katechol-o-methyltransferáza (COMT) o monoaminooxidáza (MAO) Pozn. inhibitory MAO se používají pro léčbu deprese či Parkinsonovy choroby Endokrinní systém Hydrofóbní hormony • thyroidní hormony • steroidní hormony (z cholesterolu procesem steroidogeneze) – zánět, stres, MTB kostí, kardiovaskulární fce, reprodukce, chování, nálada, emoce CHL aldosteron vit. D3 kortizol testosteron kys. cholová Molekuly odvozené od cholesterolu Endokrinní systém digitoxin (ouabain) Endokrinní systém Hydrofóbní hormony • z b. se uvolňují bezprostředně po dokončení syntézy • nejsou ukládány do zásoby, ale v případě potřeby se zvyšuje jejich syntéza Stimulace syntézy steroidů Steroid Signál ↑syntézu progesteron, testosteron LH estradiol FSH kortizol, dehydroepiandosteron ACTH aldosteron ANGII/III kalcitriol PTH Endokrinní systém Stimulace syntézy steroidů Endokrinní systém Stimulace syntézy steroidů • receptor aktivovaný hormonem aktivuje adenylátcyklázu nebo přímo Ca kanál • Ca kanál může být stimulován nepřímo přes PI cyklus • ↑ cAMP → aktivace proteinkinázy → ↑ hydrolýza esterů a CHL (cholesterolesterhydroláza)…↑ transport CHL do mt • ↑ c Ca2+ a fosforylace proteinů → aktivace cholesteroldesmolázy → štěpení postranního řetězce CHL → pregnenolon • syntetizovaný hormon → do extracel. prostoru a krví putuje do cílové tkáně (orgánu) Endokrinní systém Stimulace syntézy steroidů Endokrinní systém Přenos informace • signální kaskáda Formy transdukce signálu • receptory na membráně, v cytoplazmě, v jádře • interakce ligand – receptor (obvykle integrální protein membrány), uvnitř buňky se tvoří druhý posel (cAMP, cGMP, DAG, Ca2+, IP3), ireverzibilní • fosforylace – kinázy, zasaženými místy na enzymech jsou Ser, Thr a Tyr, terminace přenosu informace – proteinfosfatázy, reverzibilní Endokrinní systém Povrchové receptory • aktivace enzymů a biochemických pochodů = akutní účinky → změna konformace (aktivní vs. neaktivní) – otevření kanálu • kovalentní modifikace nebo degradace receptoru na membráně (down-regulation) Intracelulární receptory • ovlivnění genové exprese = pozdní účinky→ trofické (buněčný růst a buněčné dělení), genomové (syntéza nových proteinů - př. receptor) (up-regulation) Endokrinní systém Hydrofóbní hormony • v krvi jsou transportovány z velké části navázané na plazmatické bílkoviny (albumin, transkortin (CBG), SHBG, ABP, TBG), malá část steroidních hormonů je v plazmě ve volné formě • dlouhý poločas života (hod) Endokrinní systém Interakce steroidních a thyroidních hormonů s receptory • aktivace promotorů cílových genů (TF) a spuštění transkripce - pomalý nástup účinku, ale dlouhodobý charakter • transkripce genů kódujících polymerázy – větší nabídka enzymů pro transkripci •intracelulární receptory mají několik fčních domén 1. aktivační doména – aktivuje cílové geny 2. DNA-vazebná doména – k ní se váže receptor k DNA (struktura Zn prstu) 3. doména pro dimerizaci receptoru – receptor je aktivní pouze ve formě dimeru 4. doména pro vazbu hormonu Endokrinní systém Regulace • 3 úrovně kontroly Endokrinní systém Vedení signálu Jednoduchá endokrinní dráha Jednoduchá neurohormonální dráha Jednoduchá neuroendokrinní dráha Endokrinní systém Regulace • běžně na základě ZV = odpověď buňky na signál (hormon) zpětně ovlivňuje zdroj signálu (endokrinní žlázu) a) endokrinní žláza b) hormon c) metabolické změny vyvolané hormonem d) receptor pro hladinu hormonu nebo složení krve e) spojení mezi receptorem a žlázou Základní účinky hormonů při regulaci jsou • konfigurační změny enzymů (alosterické mechanismy) • útlum nebo stimulace enzymu • změna množství substrátu Endokrinní systém Regulace • hladiny hormonů cirkulujících v krvi jsou důsledně kontrolovány třemi homeostatickými mechanizmy: o Když jeden hormon stimuluje produkci druhého, druhý potlačuje produkci prvního. Př. FSH stimuluje uvolňování estrogenů z vaječníku folikul → vysoká úroveň estrogenu naopak potlačuje další produkci FSH. o Protichůdné dvojice hormonů. Př.: ↑ c inzulínu dojde ↓ hladiny glu, glukagon stimuluje játra k odbourávání glykogenu. o Hormonální sekrece jednoho hormonu se ↑ (↓) působením druhého hormonu, jehož c se ↓ (↑). Př.: stoupající c Ca2+ v krvi potlačuje produkci PTH, nízká c Ca2+ ho stimuluje. Endokrinní systém Negativní zpětná vazba • ZVNJ – např. c inzulínu v krvi se ↑při vzestupu c glu – při zvyšování glykémie (alimentární (hyper)glykémie, po sladkém jídle). Pokles glykémie naopak tlumí vylučování inzulínu buňkami LO • ZVNS - např. hormony ŠŽ a hypofyzární thyreotropin - původní signál odpovědí ztlumen Endokrinní systém Pozitivní zpětná vazba • např. působení oxytocinu při porodu - dojde k odpovědi zesilující původní signál • nástup kontrakcí při porodu (Fergusonův reflex = neuroendokrinní reflex), při kojení stahy svalstva kolem mléčné žlázy, chování • oxytocin způsobuje nervový impuls, který stimuluje hypothalamus produkce dalšího oxytocinu, což vede ke zvýšení tlaku na děložním čípku • placenta – produkce PG (stimulace i oxytocinem) a ↓ progesteron/estrogeny → kontrakce Endokrinopatie Endokrinní porucha • Centrální úroveň (hypotalamická / hypofyzární) • Periferní úroveň (dysfunkce periferní žlázy) • Receptorová / postreceptorová úroveň (necitlivost cílové tkáně na působení hormonu) Projevy endokrinopatií • Lokální – výsledek lokálního poškození nebo expanze (nádor, zánět…) • Systémové – výsledek hormonální tvorby pro danou endokrinopatii o Hypofunkce o Hyperfunkce Endokrinopatie Mechanismus vzniku 1. Primární - deficit hormonu • destrukční proces postihující žlázu nebo porucha syntézy o hereditární - genetický defekt o získaný - infekce, infarkt, komprese tumorem, autoimunita (většinou hypersenzitivita II. typu) 2. Sekundární - nadbytek hormonu • autotopická sekrece – tumor (adenom), imunopatologická (hypersenzitivita V. typu - stimulace antireceptorovými Ig) • ektopická sekrece = jinde - tumor • exogenní (iatrogenní) – terapeutická nutnost 3. Terciární - rezistence k hormonu • abnormální hormon • protilátky proti hormonu nebo Endokrinopatie Příklad hyperfční poruchy (kůra nadledvin) Adrenogenitální syndrom • vrozený (AR) defekt enzymů MTB glukokortikoidů (v 95 % případů deficit 21-hydroxylázy) • kompenzatorní ↑ ACTH stimuluje produkci androgenů (DHEA a androstendionu), které jsou v periferii konvertovány na testosteron (virilizace u dívek a nadměrná maskulinizace a infertilita u chlapců) Endokrinopatie Adrenogenitální syndrom Štítná žláza Fce • ↑ metabolické aktivity tkání –↑ aktivity Na+/K+ ATPázy, ↑ spotřeby O2 a ↑ produkce tepla • pozitivní vliv na růst a vyzrávání tkání • ↑ lipolýzy a resorpce glycidů z GIT • ↑ exprese adrenergních receptorů např. na myokardu • v prenatálním vývoji důležitá při vývoji skeletu (STH), nervového systému Štítná žláza • thyroxin (T4) – hlavní, fce: MTB, růst a vývoj • trijodothyronin (T3) – 10x biologicky aktivnější • vazba na nukleární receptory → ↑ exprese řady MTB enzymů Syntéza thyroidních hormonů • z Tyr vázaném v thyreoglobulinu ŠŽ • počáteční krok je transpost jodu do folikulárních b. ŠŽ – jodidová pumpa (c jodu vně b. je 25x < uvnitř b.) Štítná žláza Syntéza thyroidních hormonů Štítná žláza Kontrola syntézy a sekrece • thyreotropin (TSH) (KDE?) adenohypofýza • ↑ aktivity jodidové pumpy • stimulace endocytózy jodovaného thyreoglobulinu a následnou sekreci prooteolýzou uvolněného T3 a T4 • produkce TSH je stimulována TRH (KDE?) hypothalamus a regulováná NZV thyroidními hormony Transport thyroidních hormonů krví • 99,9 % T4 je vázáno na plazmatické bílkoviny • T4 je převážně transportován TBG s afinitou pro T4 10x > pro T3 • další transportní proteiny: thyroxin vázající prealbumin, albumin • v periferiích je částečně T4 dejodován na T3 Štítná žláza - endokrinopatie Thyreopatie • onemocnění ŠŽ tvoří kolem 90 % všech endokrinopatií • postihuje 5 – 7 % české populace, ženy jsou postiženy 4 – 6krát častěji než muži • hlavní příčiny tyreopatií: o nedostatek jódu a přítomnost strumigenů v potravě (látky narušující vstřebávání a organifikaci jódu), infekční nemoci, tumor, ozáření krku, traumata, genetická predispozice, vrozené poruchy receptorů a enzymů … Eufunkční struma • zvětšení ŠŽ Hypofce Kretenismus • v dětství (i plod i utero) – deficit jódu, v dospělosti myxedém Štítná žláza - endokrinopatie Hypofce Hyperfce Bazální MTB obrat ↓ ↑ Senzitivita na katecholaminy ↓ ↑ Znaky rysy myxedému, hluboký hlas, útlum růstu (v dětství) exoftalmus, pomalé mrkání c CHL ↑ ↓ chování mentální retardace, bradypsychismus, somnolence neklid, iritabilita, úzkost, hyperkineza, neschopnost odpočívat KVS ↓ srdeční výdej bradykardie ↑ srdeční výdej tachykardie a palpitace GIT obstipace, ↓ chuť k jídlu diarhea další lomivá a suchá kůže, intolerance chladu, ↓ pocení tenká a lesklá kůže, intolerance tepla, ↑ pocení Štítná žláza - endokrinopatie Hypofce Hashimotova tyreoitida • autoimunní • defekt fce supresorových T lymf, Th lymf pak stimulují B lymf k tvorbě protilátek (Tg Ab, TPO Ab, TSH-R (block) Ab) proti antigenům ŠŽ • lymf uvolňují cytokiny, rozvoj zánětu a destrukce ŠŽ Štítná žláza - endokrinopatie Kazuistika • autoimunní hypothyreóza • atlet - biologický pas • substituce - L-thyroxin Štítná žláza - endokrinopatie Hyperfce Hypertyreóza (tyreotoxikóza) – např. Graves-Basedowova nemoc • autoimunitnní • tvorba abnormálního stimulátoru (TSHR(stim)Ab), který se váže na TSH receptory a aktivuje adenylácyklázu, což vyvolává hypersekreci tyreoidních hormonů • u mladších žen (5:1) Štítná žláza • thyreokalcitonin - ↓ c Ca2+ a PO4- v krvi jejich ukládáním do kostí (proti PTH) • kalcitriol (játra, ledviny- vliv PTH) – aktivní forma vit. D, ↑ tvorbu Ca vázajícího proteinu = zvýšení plazmatické hladiny Ca vázaného ze střeva, ↑ reabsorbce PO4- v ledvinách (proti PTH) - kvalita kostí a imunitní systém • VDR – v mnoha tkáních, vit. D ovlivňuje transkripci stovek genů • další fce vit. D - preventivní a terapeutické v souvislosti s nádorovými a autoimunitními chorobami (T1DM), T2DM, KVS a infekční choroby, neuropsychiatrické poruchy, HT a preeklampsie Příštítná tělíska Fce • čtyři tělíska v „rozích“ štítné žlázy • regulace hladiny ionizovaného Ca - reaguje na nízké hladiny PTH • ovlivňuje b. o ledvin –↑ reabsorpce profiltrovaného Ca2+, ↓ reabsorpce PO4-, ↑ tvorby vitaminu D3 o kostí – uvolnění mobilizovaného Ca2+, aktivace osteoklastů o střev – ↑ absorpce Ca2+ Příštítná tělíska parathormon (PTH) • ↑ c Ca2+ v krvi (z kostní tkáně), stimuluje tvorbu kalcitriolu • ↑ vyplavování HPO4 2- Příštítná tělíska Poruchy fce • primární poruchy – poruchy vlastní žlázy • sekundární poruchy – způsobené změnami koncentrace vápenatých iontů v důsledku jiných chorob • poruchy reaktivity tkání pseudohypoparatyreoidismus 1. Hypofce Hypoparatyreóza • způsobuje hyperfosfatémii a hypokalcémii (s tím je spojena tetanie), psychické poruchy • primární – chirurgické odstranění, autoimunitní poškození • sekundární – např. zvýšený příjem nebo zvýšená produkce vit. D Příštítná tělíska Poruchy fce 2. Hyperfce Hyperparatyreóza • primární - příčinou je hyperplazie nebo adenom, hyperkalciurie, úbytek kostní hmoty • sekundární – příčinou je porucha , kt. snižuje koncentraci ionizovaného Ca v plazmě a tk. moku, hypovitaminóza vit. D, chronické selhání ledvin (nedostatečné vylučování fosfátů) osteodystrofie, hyperfosfatémie Biochemie Ca2+ ↓Ca2+ • Hypoparatyreóza (↓PTH, ↑HPO42-) • Vitamin D3 deficience (↑PTH, ↓HPO4 2-) • Pankreatitida • Chronické selhání ledvin (↑PTH, ↑ HPO4 2-) • Malnutrice (↑PTH, ↓Mg2+) ↑Ca2+ • Primární hyperparatyreóza (↑ PTH, ↓ HPO4 2-) • Vit. D3 intoxikace (↓PTH, ↑ HPO4 2-) • Insuficience kůry nadledvin (kortizol inhibuje resorpci Ca2+ ve střevě) • Malignity (ca prsu, bronchogenní ca, myelom) - (PTHrP, IL-6 nebo jiný cytokin) • Imobilizace • Sarkoidóza (tvorba 1,25-OH-D3 vit. v makrofázích) Biochemie - endokrinopatie Vyšetřovací metody Bazální koncentrace • Bazální plazmatické hladiny • Diurnální dynamika hormonů • Další cykly • Koncentrace v moči • Hormonální metabolity – močové a plazmatické • Nepřímé hodnocení – měření MTB odpovědi (inzulín … glykémie apod.) Funkční testy • stimulační • inhibiční Zobrazovací metody (SONO, CT, MRI atd.) a další (endoskopie atd.) Biochemie - endokrinopatie Bazální plazmatické hladiny • jednorázové stanovení Analyt Hormon, onemocnění Na+, K+ aldosteron, kortizol, ADH, natriuretické peptidy, inzulín Ca2+ PTH, vit. D, (kalcitonin) FGP (glykémie) inzulín, glukagon, kortikoidy, STH, katecholaminy CHL hypotyreóza, Cushigův sy Biochemie - endokrinopatie Plazmatické hladiny a diurnální variabilita • jednorázový odběr je u většiny hormonů dostatečně validní • hormony s diurnální variabilitou (kortizol, STH) – opakované měření v průběhu 24 h období (intervaly 4 - 6 h) Kortizol • fyziologický cirkadiální rytmus s typickým nočním poklesem o více než 50 % max. hodnot Biochemie - endokrinopatie Další hormonální cykly • menstruaní cyklus – cyklické změny LH, FSH, estrogenů a progesteronu • odběry načasovány dle fází cyklu Biochemie - endokrinopatie Koncentrace v moči • osmolarita/diuréza o vodní diuréza – diabetes insipidus centralis/renalis, psychogenní polydipsie o osmotická diuréza – glykosurie (komp DM), kalciurie (hyperPTH, kostní metastázy, sarkoidóza), natriurie (Addison sy) • 24 h sběr moči • alternativní metoda stanovení hormonů s výraznou cirkadiální dynamikou (aldosteron) nebo pulzní sekrecí (katecholaminy) Biochemie - endokrinopatie Hormonální metabolity – plazmatické a močové • př. C peptid o vedlejší produkt při syntéze inzulínu o dlouhý poločas a není degradován z portální krve játry → vyšší plazmatické c → snazší stanovení o c C peptidu reflektuje endogenní produkci inzulínu (Diagnostické využití?) rozlišení T1DM a T2DM Biochemie - endokrinopatie Funkční testy • bazální c hormonů často nedostačují pro diagnózu hypo/hyperfce • principy o NZV – využívá stimulaci/inhibici o přímá stimulace/inhibice Stimulační testy (suspektní hypofce) • posouzení fční rezervy žlázy Inhibiční testy (suspektní hyperfce) • posouzení senzitivity žlázy k fyziol. inhibičním podnětů Odběr krve v 0. min Inzulín i.v. 0,1 IU/kg Stimulace kontraregulačních hormonů (STH, ACTH, kortizol) Odběr krve v intervalech hypoglykémie FGP < 2,2 mmol/l c STH, kortizolu Biochemie - endokrinopatie Stimulační testy Inzulínový hypoglykemický test • STH > 10 ng/ml • P-kortizol > 18 μg/dl •KI: DM, věk < 4 roky, !!! 10 % zdravých osob má FP (Diagnostické využití?) Poruchy sekrece STH akromegálie Biochemie - endokrinopatie Stimulační testy Test s levodopou Argininový infuzní test • dochází k ↑produkci STH • bezpečnější než IHT Clonidinový test Metyraponový (metapironový) test • blokace syntézy kortizolu, kortikosteronu a aldosteronu metopironem • NZV dochází k ↑produkci ACTH • diagnostika Cushingova sy GnRH test CRH test Biochemie - endokrinopatie Stimulační testy TRH test • bazální c TSH mezi 0,1 - 0,3 mIU/L popř. 3,5 - 10 mIU/L → TRH test • i.v., p.n., p.o. aplikace TRH evokuje odpověď TSH a PRL • KI: gravidita Odpověď TSH c T3 a T4 ŠŽ c < 2 mIU/l •OK •↑ •↓ •začínající thyroidální autonomie, raná forma G-B ch, terapie hormony ŠŽ •potvrzení klinicky manifestované hypertyreózy nebo dostatečné dávkování hormonů při substituci •sekundární hypotyreózu 2 – 25 mIU/l = OK •OK •vyloučení funkční poruchy 25 mIU/l •OK •↓ •latentní hypotyreóza, porucha využití jódu, extrémní alimentární nedostatek jódu, začínající stádium chronické tyreoitidy •manifestní hypotyreóza • Biochemie - endokrinopatie Inhibiční testy Glukózový test Test s dopaminergními látkami Dexamethazonový test • Cushingův sy - ↑ c GK (diagnostika po vysazení léč. preparátů a HA – 6 týdnů před) • princip: syntetický kortikoid – NZV na produkci ACTH a následnou produkci GK • overnight nebo 2 dny a podávání DEX • sbíraná moč a stanovení U-kreatininu •↓ c plazmatického kortizolu pod 50 % jeho bazální hodnoty hypofyzární etiologie ACTH nadprodukce s přibližně 80% spolehlivostí • Falešně pozitivní – alkoholizmus, deprese, stres, gravidita … • Falešně negativní – při hypothyreóze a chron. selhání ledvin Biochemie - endokrinopatie Testy na autoprotilátky • autoimunitní thyreotitidy - 4-8x častěji u žen, orgánově specifické protilátky • buněčná imunita je v patogenezi rozhodující, diagnostika využívá markery humorální imunity (jejich patogenetická role je min., asi chrání před působením cytotox Tlym obsazením cílových antigenů) Thyreopatie • auto-Ab proti TSH-R – váží se na různé epitopy: → růst strumy → stimulace - G-B ch → inhibice – hypothyreózní idiopat. myxedém • Ab antimikrosomální proti thyreoidní peroxidáze (TPO) – chron. lymf. thyreoiditida, Hashimotova thyreoiditida • auto-Ab proti Tg - nejsou patogenetické • auto-Ab proti T3 – u 40% autoimunních thyreoiditid Biochemie - endokrinopatie Thyreopatie - rizikové skupiny a vyšetření • těhotné ženy - TSH, FT4 a anti-TPO na začátku gravidity (c jódu v krvi) • pacientky s poruchou fertility – TSH a anti-TPO • ženy nad 50 let - TSH 1x za 4 roky • pacienti s jinými autoimunitními onemocněními (T1DM, celiakie atd.) - TSH 1x ročně, stanovení anti-TPO, anti –Tg se doporučuje při negativním nálezu 1x za 2-3 roky • pacienti s manifestní ICHS, tachyarytmiemi - TSH 1x ročně. • pacienti s léky či léčbou indukující tyreopatie (amiodaron, lithium, interferony gama i další, radioterapie v oblasti krku a hrudníku) - při léčbě každých 6 měsíců vyšetření TSH Biochemie - endokrinopatie Hyperthyreóza – schéma vyšetření http://www.cskb.cz/res/file/doporuceni/thyreo/stitna-zlaza.pdf Biochemie - endokrinopatie Hypothyreóza – schéma vyšetření http://www.cskb.cz/res/file/doporuceni/thyreo/stitna-zlaza.pdf Kazuistika žena • Trombofilie – dolní končetiny • RA: 0, bratr zemřel ve 30 letech z neznámé příčiny • Ve 30 letech – výskyt uzlů ve štítné žláze s hyperplastickými koloidními uzlinami, léčba: thyroidectomie • V 31 letech – dysmotilita jícnu, dysfágie, achalázie (manometrie jícnu) • Achalázie je jeden ze symptomů Allgrovova (Triple A) syndromu (adrenocorticotropic hormone insensitivity, achalasia, and alacrima) • Mutace v AAAS genu byly asociovány s Allgrovovým syndrome. Kazuistika žena • Trombofilie – dolní končetiny • RA: 0, bratr zemřel ve 30 letech z neznámé příčiny • Ve 30 letech – výskyt uzlů ve štítné žláze s hyperplastickými koloidními uzlinami, léčba: thyroidectomie • V 31 letech – dysmotilita jícnu, dysfágie, achalázie (manometrie jícnu) • V 38 letech – podezření na akromegálii (obličej, končetiny 5 cm ze 7 let), silné bolesti hlavy, změna hlasu • Lab: • GH 48 mU/L, norma 0-24 mU/L; • IGF 1 725 µg/L, norma 109-284 µg/L • MRI – hypofyzární makroadenom 14 x 10 x 9 mm Kazuistika Akromegálie • Vzácná 3-5 lidí z 1 mil. • hypersekrece růstového hormonu (GH) • Abnormální růst akrálních částí těla i vnitřních orgánů. • Multisystémové komplikace díky GH a insulin-like growth factor-1 (IGF- 1) - bolest, diabetes mellitus, hypertenze, srdeční selhání, respirační selhání, onemocnění GITu. • Příčina: často z hypofyzárního adenomu, nebo vzácně hyperplázie hypofýzy. • V 95 % případů jde o sporadickou příčinu • Až u 50 % případů s nástupem v dětství bylo identifikováno genetické pozadí (mutace v genech AIP nebo GPR101). Reprodukční endokrinologie Pohlavní hormony • vývoj a fce reproduktivních orgánů a sexuální charakteristiky • neurony hypotalamu produkují peptid gonadoliberin (GnRH) → portální krví transportován do adenohypofýzy, kde na gonadotropních buňkách aktivuje vlastní receptory (GnRHR) a stimuluje tvorbu gonadotropinů: FSH a LT • GnRH, FSH a LH produkovány v pulsech, jejichž síla a frekvence je u mužů konstantní, u žen se frekvence pulsů cyklicky mění Reprodukční endokrinologie Pohlavní hormony • FSH - vývoj folikulů, časná spermatogeneze • LH - induktor ovulace, luteinizace zralých folikulů a v gonádách stimulace produkce: • pohlavních steroidů (zejména estrogenů: estradiolu a progesteronu) • androgenů (zejména testosteronu) a • nesteroidních hormonů (inhibinů, aktivinů, folistatinu) Reprodukční endokrinologie Pohlavní hormony FSH • u žen - stimulace vývoje folikulu a jeho růst (příprava na ovulaci) a podpora produkce estrogenů v ovariu • u mužů - vazba na Sertoliho b. – podpora syntézy androgeny vázajícího proteinu = ABP (přenos testosteronu a estradiolu z Leydig. b. do lumen semenotvorných kanálků – místo spermatogeneze) LH • u žen - napomáhá finálnímu vývoji folikulu a podmiňuje ovulaci, ovlivňuje produkci progesteronu v ováriích • u mužů - působí na Leydigovy buňky - ovlivnění produkce testosteronu Reprodukční endokrinologie Transport steroidních hormonů v krvi Testosteron a estradiol • vazba na SHBG (globulin vázající pohlavní hormony) • afinita SHBG k testosteronu 5x vyšší než k estradiolu • před pubertou je c SHBG stejná u mužů i žen, v pubertě u mužů klesá více než u žen → zajištění dostatku volných biologických hormonů Progesteron • vazba na transkortin Reprodukční endokrinologie Pohlavní žlázy muže Testes • Sertoliho b. o dihydrotestosteron - většinou konverzí z testosteronu mimo testes o 17beta-etradiol - inhibice syntézy testosteronu o inhibin - inhibice FSH o anti-Müllerský hormon – c AMH v seminální tekutině koreluje s koncentrací spermií, sexuální diferenciace lidského plodu, i v ovariích • Leydigovy b. Testosteron • od puberty (androsteron – od narození), i v ovariích •↑ bazální MTB, produkci ery a svalové hmoty Reprodukční endokrinologie GnRH FSH Sertoliho b inhibin ABP LH Leydigovy b testosteron Pohlavní žlázy muže - regulace Endokrinopatie - muži •↓c androgenů – výskyt s civilizační onemocnění (obezita, inzulinová rezistence, dyslipidemie, HT, metabolický sy, DM nebo KVS choroby • příznakem DM nebo KVS choroby je erektilní dysfunkce (časný projev poškození endotelu … fyzické cvičení!!!) • hypotyreóza - ↓ apetenci a oslabuje ejakulační reflex • hypertyreóza - ↑ pravděpodobnost předčasné ejakulace a zhoršuje erektilní funkci • gynekomastie - prolaktin • hypogonadismus – př. Klinefelterův syndrom – XXY • poruchy sexuální diferenciace – pravý hermafroditismus Reprodukční endokrinologie Endokrinopatie - muži Diagnostika • AMH v séru - marker spermatogenní odpovědi při dlouhodobé léčbě gonadotropiny u mužského hypogonadotropního hypogonadizmu • AMH a inhibin B v séru - nedetekovatelné u pacientů s anorchií • u centrálního hypogonadizmu jsou testikulární markery nízké - léčba FSH vyvolává ↑AMH, léčba ↑hCG vzestup testosteronu (při postižení jen Leydigových b → AMH a inhibin B v normě) Reprodukční endokrinologie Reprodukční endokrinologie Pohlavní žlázy ženy Ovaria • granulosové b. folikulu o estrogeny – 17beta-estradiol, estriol – distribuce podkožního tuku, růst kostní tkáně, vazodilatace, proliferační fáze menstruačního cyklu o AMH - hladina souvisí s počtem vajíček o inhibin - inhibice FSH • b. theca interna o androgeny (jinak v kůře nadledvinek) – aromatizace v periferii (u postmenopauzálních žen – estron) • žluté tělísko (u Graafova folikulu) o gestageny - progesteron – po ovulaci, příprava a udržení těhotenství, sekreční fáze menstruačního cyklu Reprodukční endokrinologie Pohlavní žlázy ženy Placenta (v těhotenství) • estradiol, progesteron – udržení těhotenství, rozvoj mléčné žlázy • chorionický gonadotropin (hCG) – řídí MTB a vývoj placenty (trofoblast) • chorionický somatotropin (hCS) – fce jako STH a prolaktin – proteoanabolické úč. • placentální laktogen (hPL)- má galaktogenní a luteotropní funkci, podporuje růst plodu - lipolýzy Reprodukční endokrinologie • 25 – 35 dní (28) • folikulární fáze: FSH, LH, estradiol – proliferace děložního myometria, vaginálního epitelu a mlékovodů, aktivace receptorů pro progesteron • ovulace: LH • luteální fáze (14): progesteron - vývoj acinů mléčné žlázy, přechod do sekreční fáze (děloha) • menstruace – po zániku žlutého tělíska ischemická fáze • po implantaci - místo LH působí hCG placenty Menstruační cyklus Cykly https://www.youtube.com/watch?v=NHWNFwJnyp8&list=PLFVeF9430LAcbLr3MgDHV7XXktzurcBIc Reprodukční endokrinologie GnRH FSH b. zona granulosa inhibin estrogeny LH b. theca foliculi androgeny Pohlavní žlázy ženy – regulace: folikulární fáze Reprodukční endokrinologie GnRH FSH b. zona granulosa progesteron estrogeny LH b. theca foliculi androgeny Pohlavní žlázy ženy – regulace: před ovulací Reprodukční endokrinopatie Poruchy menstruačního cyklu • dysfunkce některé z části hypotalamo-hypofyzo-ovariální osy • anatomický defekt, poruchy sexuální diferenciace, jiná endokrinní onemocnění či multifaktoriální příčiny (syndrom polycystických ovarií) Anovulace • dochází k tvorbě folikulů, ale nedochází k uvolnění vajíčka z ovaria • příčiny o nedokonalá funkce hypofýzy, ve které neprobíhá odpovídající tvorba gonadotropinů o zvýšená hladina prolaktinu o porucha fce ŠŽ Reprodukční endokrinopatie Poruchy menstruačního cyklu Amenorea (nepřítomnost krvácení) • poruchy délky a intenzity krvácení (včetně dysfunkčního krvácení) Diagnostika poruch menstruačního cyklu • zjištění anamnézy, celkové a gynekologické vyšetření, případně ultrasonografické vyšetření dělohy a hormonální cytologie, a hormonální vyšetření z krve (tzv. hormonální profil) • vzorek krve pro hormonální vyšetření se odebírá ve specifický den menstruačního cyklu, při amenoree možno odebrat kdykoli • při hormonální léčbě se odběr provádí 7. den po vysazení léků Reprodukční endokrinopatie Diagnostika poruch menstruačního cyklu • nejjednodušší je stanovení TSH, prolaktinu a FSH (v normě = anatomický defekt → ↑ c testosteronu v séru = syndrom androgenní necitlivosti), potom doplnit další vyšetření hormonů TSH ↑ nebo ↓ Thyroidální poruchy Endokrinní vyšetření Prolaktin ↑ Hyperprolak tinémie/ prolaktinom hypothyr MRI FSH ↓ Chronická anovulace (PCOS, hypotalam. amenorea) FSH ↑ Gonadální dysgeneze →Ovariální selhání Menopauza Reprodukční endokrinopatie Diagnostika poruch menstruačního cyklu Hypotalamická amenorea • Fyz Kdy? (před pubertou) • Pat Kdy? (rapidní ↓ hmotnosti, stres, ↑ fyz. zátěž) Hypoandrogenémie • snížení až ztráta libida, redukce svalové hmoty a tělesného ochlupení, změna poměru tukové a netukové tkáně a distribuce tuku • únava a snížení pocitu pohody (well-being), ↑riziko osteopenie a osteoporózy • ovarektomie, ovariální selhání, poléková: kortikoidy, estrogeny Diagnostika • index volných androgenů (FAI) = poměr testosteronu k SHBG x100 • výpočet biologicky dostupného testosteronu (BAT) s pomocí c albuminu, testosteronu a SHBG a jejich asociačních konstant Reprodukční endokrinopatie Hyperandrogenémie • maskulinizace, virilizace • ovariální nebo adrenální nadprodukce androgenů - vrozené, změny regulace produkční žlázy, nádory, změny metabolizace androgenů nebo zvýšené aktivace receptorových mechanizmů • příznak metabolického sy • v 82 % PCOS Diagnostika • c testosteronu a DHEA • v diferenciální diagnóze jsou nejdůležitější kongenitální adrenální hyperplasie (CAH) a PCOS • CAH - adrenální enzymopatie s váznoucím posledním krokem biosyntézy glukokortikoidů, neonatální screening Reprodukční endokrinopatie PCOS • 5 - 15 % žen v reprodukčním věku • příčinou poruchy je nerovnováha v produkci mužských a ženských pohlavních hormonů (↓ FSH … a ↑ LH → ↑ mužských pohl. hormonů) • 2 ze 3 kritérií: menstruační dysfunkce, hyperandrogenémie a polycystická ovaria • → hyperandrogenémie, poruchy fertility, ↑ inzulinová rezistence Endokrinní systém Substituční hormonální terapie (HRT) • pouze steroidní hormony a deriváty AA pro p.o. terapii • klimakterický sy, estrogen deficitní sy • KI: neléčený karcinom prsu, endometria, hluboká žilní trombóza, těžké poškození jater • u mužů – proč a KI? Hormonální antikoncepce • trend snižování estrogenů v p.o. HA, jinak gestageny nebo kombi • p.o., topické vaginální aplikace formou vaginálního kroužku nebo transdermální systém v podobě náplasťového preparátu, nitroděložní atd. Reprodukční medicína • neplodnost muže a ženy • oplodnění • in vitro fertilizace • těhotenství • prenatální diagnostika • neonatální diagnostika • vrozené poruchy a vybrané dědičné choroby Reprodukční medicína Infertilita • neschopnost otěhotnět po jednom roce pravidelného nechráněného styku (u žen nad 32 let - již po půl roce) • jedna příčina nebo kombinace faktorů • u 10% párů není možno jednoznačně určit příčinu neplodnosti Neplodnost muž žena oba Reprodukční medicína Infertilita ženy • ovariální faktor hormonální poruchy - nemohou ve vaječnících dozrávat folikuly a nedochází k ovulaci, se zvyšujícím věkem (po 35. roku) přirozeně klesá počet vajíček • tubulární faktor - jedná se o příčinu sterility způsobenou uzávěrem vejcovodů (nejčastěji u žen po prodělaných gynekologických zánětech nebo s endometriózou) nebo nepřítomností vejcovodů • endometrióza - přítomnost ložisek děložní sliznice mimo její obvyklou lokalizaci (neprůchodnost vejcovodů, srůsty, poruchy IS) • imunologický faktor - přítomné imunologické protilátky negativně ovlivňují pohyb spermií, oplodnění a vývoj časného embrya • genetické poruchy - poruchy v chromozomální výbavě Reprodukční medicína Infertilita ženy Diagnostika • UZ, hysteroskopie, laparoskopie, RTG • c FSH, LH, AMH (info o množství vajíček), PRL, TSH fT4, protilátky proti spermiím, vajíčkům a embryím, antifosfolipidové protilátky, vyšetření buněčné imunity (NK buňky), genetické vyšetření Léčba Reprodukční medicína Infertilita muže • nízký počet spermií (oligospermie) - méně než 15 miliónů spermií na jeden mililitr spermatu • nedostatečná pohyblivost spermií (astenospermie) - spermie nejsou schopny dostat se k vajíčku a oplodnit ho • špatný tvar (morfologie) - spermie nemohou proniknout obalem vajíčka • nepřítomnost spermií v ejakulátu (azoospermie) - příčinou je chybějící produkce spermií nebo poruchy jejích transportu • problémy s pohlavním stykem - může jít o potíže s ejakulací nebo impotenci • genetické poruchy - poruchy ve chromozomální výbavě, cystická fibróza… • neplodnost u mužů po zánětech, operaci, úrazech, onkologické terapii… Reprodukční medicína Infertilita muže Diagnostika • spermiogram, kultivace spermatu, vyšetření integrity akrozomu spermií, DNA fragmentace spermií • andrologické a hormonální vyšetření, imunologické a genetické vyšetření Léčba Reprodukční medicína Oplození • oplození je splynutí dvou gamet s haploidními jádry v zygotu, kde obě haploidní jádra splývají v jádro diploidní • je to náhodný jev, kterékoliv vajíčko může být se stejnou pravděpodobností oplozeno kteroukoliv spermií (aktivně putují dělohou až do vejcovodu) • vajíčko je schopné oplození asi v průběhu 20 - 48 hodin po ovulaci (prasknutí Grafova folikulu, uvolnění vajíčka, které je v břišní dutině zachyceno fimbriemi vejcovodu a dále vejcovodem putuje) • uvolněné vajíčko je oocyt II. řádu Reprodukční medicína Oplození • spermie, které se dostanou v ejakulátu do vagíny v ní mají extrémně nepříznivé prostředí (pH = 4) • do dělohy se dostává již jen 1/3 spermií, ty se díky vlastním pohybům bičíku dostávají do vejcovodu • spermie mají v ženském pohlavním ústrojí životnost asi jen 1-2 dny • největším pravděpodobnost oplození vajíčka je tedy mezi 12.-16. dnem 28-denního menstruačního cyklu Reprodukční medicína Oplození • 2 haploidní gamety → 1 diploidní zygota • vajíčka a spermie mnohobuněčných živočichů jsou nadány schopností vzájemného splynutí zpravidla jen v rámci téhož druhu a jsou chráněny před možností fúze s gametami jiných druhů (speciální vrstva vně od plazmatické membrány - zona pellucida) Reprodukční medicína Oplození • dva jedinci 1 druhu • dva jedinci 2 příbuzných druhů (osel a kůň, pes a vlk,..) → mezi druhovými jedinci (kvůli rozlišnosti svých chromozómových sad) jsou často neplodní • Institut Maxe Plancka pro evoluční antropologii v Lipsku – molekulární genetika • všichni dnešní lidé asi 2,5 % neandertálské DNA (výjimkou jsou původní subsaharští Afričané a jejich potomci) Reprodukční medicína Oplození • u spermií je tato specifita podmíněna jejich kapacitací - dochází ke změnám v lipidové a glykoproteinové výbavě plazmatické membrány spermie, ke zvýšení MTB a pohyblivosti → spermie proniká • po proniknutí spermie do vajíčka je potřebné enzymatické narušení corony radiaty pomocí hyaluronidázy, dále zony pellucidy, které se uskutečňuje hydrolytickými enzymy (proteázy) uvolněnými z akrosomálního váčku v akrální části hlavičky spermie • dojde k fúzi plazmatické membrány hlavičky spermie a vajíčka • jádro spermie proniká do vajíčka → zygota Reprodukční medicína Oplození • vajíčko je chráněno proti polyspermii (vniknutí většího počtu spermií) 1. primární blok • rychlá depolarizace plazmatické membrány vajíčka po fúzi s první spermií 2. sekundární blok • polyspermie - kortikální reakce • zvýší se koncentrace Ca2+ → aktivace exocytóza kortikálních granul do zony pellucidy, kde dochází k modifikaci ZP3 a částečné degradaci ZP2 → celková molekulární přestavba zony pellucidy v oplozovací membránu pro další spermie nepropustná - fúze membrán → vnik hlavičky s jádrem do vajíčka → zygota Reprodukční medicína Oplození Reprodukční medicína In vitro fertilizace 1. fáze – stimulace ovarií a vyvolání ovulace • hormonální preparáty (ovariální hyperstimulační syndrom)→ ↑ tvorba a zrání vajíček v ovariích 2. fáze – odběr oocytů • po ukončení stimulace - odběr co nejvyššího počet vajíček (UZ, odsání obsahu), podávání progesteronu do pochvy (příprava na zavedení oplozeného vajíčka) 3. fáze – inseminace a inkubace oocytů • 2 h před odebráním vajíček je odebráno sperma (selekce nejsilnější a nejaktivnější spermie), inkubace vajíček a spermií při teplotě 37ºC…následující den se zjišťuje, zda-li jsou vajíčka oplodněna (do dělohy zhruba za 72 h) 4. fáze – transfer embrya • embrya přenesena do dělohy (obvykle 2 – 3) https://www.youtube.com/watch?v=r0VUbcPP3ac Reprodukční medicína Těhotenství • oplozený oocyt se začne ihned rýhovat (dělit) → vejcovodem do dělohy (za 4-6 dnů ve stadiu moruly) • morula → blastocysta (týden po oplození niduje): o uvnitř embryoblast → vlastní zárodek, uvnitř embrya vzniká tzv. zárodečný terčík, z něhož se vyvíjejí 3 zárodečné listy, které v procesu organogeneze dávají vzniknout jednotlivým orgánům, na konci 2. měsíce jsou vytvořeny základy všech orgánů a zárodek se mění v plod → vnitřní zárodečný obal - amnion - postupně se zvětšuje, uzavírá kolem zárodku amnionovou dutinu vyplněnou plodovou vodou chránící zárodek před otřesy o vně trofoblast → základ zárodečného obalu - chorin, který později svými klky vrůstá do děložní sliznice a tvoří placentu Reprodukční medicína Těhotenství – MTB změny • ↑c CHL a TAG (až o 250 %) • na začátku gravidity – estrogeny a progesteron stimulují hyperplazii β b. LO → anabolický stav se sklony k ???glykémii • ve druhé polovině - stav inzulinorezistence (nalačno glykémie nízka , po jídle déle zvýšená) MTB plodu • netvoří progesteron (důležitý prekurzor kortikoidů) – z placenty • E z glu, AMK, laktát, MK, ketolátek • v posledních týdnech před porodem (podkožní tuk, glykogen) Reprodukční medicína Těhotenství - ukončení • porod začíná první dobou porodní, ve které se otvírají porodní cesty pro průchod plodu (je provázena pravidelnými děložními stahy). V druhé době porodní prochází plod porodními cestami a je vypuzen z těla matky. V třetí době porodní je následně vypuzena placenta a plodové obaly. • Šestinedělí je období 6 týdnů po porodu, kyd se organismus ženy vrací do původního stavu. • Potrat (abortus) je vypuzení plodu a placenty z dělohy do 28. týdne těhotenství. Samovolná potrat může být způsoben špatným vývojem plodu, hormonálními poruchami atd. Potrat umělý (interrupce) neboli umělé přerušení těhotenství je vyvolán vnějším zásahem lékaře do 12. týdne těhotenství. Prenatální diagnostika • zahrnuje vyšetřovací postupy směřující k vyhledávání statisticky významné odchylky ve struktuře nebo funkci, která přesahuje hranice fenotypové variability • umožňuje v závažných případech ukončení gravidity, u dalších je možno v předstihu plánovat optimální perinatální péči Rizikové faktory: • věk matky v době porodu je vyšší jak 35 let nebo součet věku rodičů nad 70 let • pozitivní biochemický screening z krve matky • ultrazvukový nález, který zvyšuje riziko přítomnosti chromozomální aberace (nahromadění tekutiny v podkoží, nepřítomnost nosní kůstky, srdeční vada plodu aj.) • přítomnost chromozomální aberace v rodině Prenatální diagnostika - anamnéza (rodinná, osobní, gyn), vyšetření palpační a elektronické metody, Biochemická diagnostika 1. trimestr • těhotenský test – c hCG - krev (RIA), moč • krev - KO, KS, Rh faktor, protilátky proti ery, protilátky HbsAg, HIV, syfilis, TSH • moč – bílkovina, cukr, ketony (orientačně papírkem) • S. agalactiae – kultivace u pochvy (před porodem) 2. trimestr – biochemický screening závažných chromozomálních vad a defektů neurální trubice (triple test), OGTT 3. trimestr – určení zralosti plic plodu (surfaktant faktor) a detekce ohrožení života plodu (estradiol) Prenatální diagnostika Rh faktor • systém Rh, objevený Wienerem na základě pokusu s krví opice druhu Maccacus Rhesus. • Rh pozitivní (Rh+) a Rh negativní (Rh-) • význam zde mají zejména antigeny C, D, E / c, d, e • Rh pozitivní - u jedince je přítomen antigen D • Rh negativní - u jedince bez přítomnosti D (značeno d) • protilátky proti Rh pozitivní skupině (anti-D protilátky) se u Rh negativného jedince nevyskytují přirozeně (narozdíl od AB0 systému), ale objeví se až v případě imunizace jedince Rh+ krví (např. při nevhodné transfuzi nebo při inkompatibilním těhotenství) • v ČR jsou přibližně čtyři pětiny obyvatelstva Rh+ Prenatální diagnostika Prenatální diagnostika Rh faktor - inkompatibilní gravidita • první těhotenství (i přerušené) - během porodu se Rh+ krvinky dítěte dostanou do Rh- krve matky → vytvoří protilátky • při dalším těhotenství, je-li dítě opět Rh+, pronikají matčiny protilátky do krevního oběhu plodu→ hemolýza (chudokrevnost, těžká novorozenecká žloutenka, poškození některých vnitřních orgánů včetně mozku) → krevní transfúze • do 72 hodin od narození dítěte nitrosvalová injekce lidského Ig anti-RhO. Tím jsou odstraněny díky Ig z krevního oběhu matky ty ery, které obsahují Rh+ faktor plodu, tak je odrušen podnět tvorby mateřských protilátek proti Rh faktoru dítěte Rh+Rh- Rh+ Prenatální diagnostika Ovulační test – KTERÝ HORMON SE STANOVUJE? (LH) Těhotenský test • test využívá monoklonální protilátky specifické k hCG v jednokrokovém imunochromagrafickém testu k přesné detekci hCG v hladinách blízkých nebo vyšších než je 25 IU/ml Prenatální diagnostika • testovací proužek obsahuje: 1) podušku obsahující myší monoklonální anti-hCG protilátky konjugované ke koloidnímu zlatu 2) nitroceluozovou membránu obsahující testovací a kontrolní linii • Linie T je potažena anti-hCG protilátkami – vazba hCG ze vzorku na konjugát protilátka-zlato ještě v polštářku a poté putuje podél proužku - hCG se váže k vazebné protilátce nanesené v linii T a způsobí objevení karmínově červené linie • Linie C je potažena kozími anti-myšími protilátkami, které by se měly vázat na konjugát protilátka-zlato a vytvořit karmínově červenou linii bez ohledu na přítomnost hCG Prenatální diagnostika Těhotenský test • vzorek musí být odebrán do čisté nádoby a uchováván max. 8 hodin při teplotě 15-30°C nebo 3 dny při teplotě 2-8°C • test při pokojové teplotě - na 10 s – horizontální poloha vyhodnocení do 2-3 minut (5), neodečítat po 10 minutách! Prenatální diagnostika triple test • 16. týden • věk, hmotnost těhotné a přesná délka gestace, velikost plodu dle sonografie • výpočet individuálního rizika Down sy a NTD • falešně pozitivní (záchyt jen 65 %) • při pozitivitě – amnio nebo kordocentéza (Down sy), UZ (NTD) • skutečné postižení • Alfafetoprotein • Nekonjugovaný estradiol • Choriový gonadotropin Prenatální diagnostika • ↓ c hCG = ↑ pravděpodobnost spontánního potratu a doprovázejí 99 % mimoděložních těhotenství • ↑ c hCG = vícečetné těhotenství, placentární a testikulární nádory + stanovením c AFP a uE3 (↓)→ včasná diagnóza Downova sy Prenatální diagnostika oGGT • gestační DM • rizikové faktory (alespoň 2): věk nad 30 let, obezita, předchozí porod plodu nad 4 kg, porod mrtvého plodu, opakované potraty, pozitivní glykosurie, HT, preeklampsie či gestační DM v předchozím těhotenství, pozitivní rodinná anamnéza • mezi 24.- 28. týdnem těhotenství (nemusí se provádět u těhotných s nízkým rizikem – věk pod 25 let, BMI pod 25 kg/m2, negativní rodinná anamnéza, negativní gynekologická anamnéza) • vyšetření glykémie na lačno a následně provedením standardního oGTT po zátěži 75 g glu, pokud samotná glykémie na lačno v žilní plazmě není vyšší než 5,5 mmol/l • po 2 h ≤ 7,7 mmol/l Prenatální diagnostika Klinická genetika Vyšetření karyotypu plodu • invazivní metody - amniocentéza, biopsie choriových klků, kordocentéza • cytogenetické vyšetření - karyotypizace • FISH – fluoresceční hybridizace in situ o vazba denaturované sDNA se specifickou sondou Prenatální diagnostika Vyšetření karyotypu plodu • AmnioPCR – genetické vyšetření plodu o porovnání DNA markerů matky i plodu → stanovení počtu jednotlivých chromozomů u plodu o výsledek je následně potvrzen klasickým cytogenetickým vyšetřením o k dispozici je v současné době vyšetření 21. chromozomu - amnioPCR, nebo sada vyšetřující chromozomy 13, 18, 21, X a Y - tzv. multiamnioPCR Prenatální diagnostika Stanovení pohlaví plodu • volné fetální DNA kolující v krvi matky • neinvazivní s přesností ~98 % • od 10. týdne těhotenství • DNA plodu z venózní krve matky • z klinického hlediska je určení pohlaví plodu důležité v případě rizika nějaké genetické choroby vázané na určité pohlaví (např.? hemofilie) Prenatální diagnostika Preimplantační diagnostika • metodu časné prenatální diagnostiky, která je vázána na techniky umělého oplodnění, za účelem minimalizace chyby genetického vyšetření je třeba k oplozování vajíček použít metody intracytoplazmatické injekce spermie • buňky pro genetické vyšetření jsou odebírány z embrya nejčastěji ve stadiu 8 buněk nebo blastocysty Neonatální diagnostika Novorozenec – zvláštnosti MTB • tlustě střevo bez bakterií → nevznikají urobilinoidy • nadprodukce bilirubinu → novorozenecká žloutenka • nezralé detox systémy v játrech → nekonjugovaná hyperbilirubinémie a vyšší citlivost k exogenním škodlivinám • imunizace z mateřského mléka - IgA Neonatální diagnostika Novorozenecký screening • aktivní celoplošné vyhledávání choroby v populaci všech novorozenců v jejím preklinickém stadiu • princip analýzy tzv. suché kapky krve na filtračním papírku odebrané standardním způsobem Kritéria • incidence 1: 50 – 100 000 • včasná diagnóza umožňuje takovou léčbu, která zásadně pozitivně ovlivní průběh nemoci Stanovení • metabolitů, substrátů, enzymů, DNA, RNA, protilátky… Neonatální diagnostika Odběr • odběr kapilární krve provést mezi 48-72 hod. po narození • filtrační papírek Krevní terčíky (o průměru 1-6 mm) • kleště • jednoduché razičky • automatické razičky Velikost terčíků: obvykle Neonatální diagnostika Fluoroimunoanalytická metoda DELFIA • reakce protilátka a Ag v mikrotitrační destičce, Eu = chelát o kongenitální hypotyreóza - ↑ TSH o kongenitální adrenální hyperplázie - ↑ 17OH-progesteron o cystická fibróza Neonatální diagnostika Tandemová hmotnostní spektrometrie MS/MS o fenylketonurie a další poruchy metabolismu AMK o DPM mastných kyselin o některé organické acidurie Neonatální diagnostika V ČR – 13 onemocnění • kongenitální hypotyreóza • kongenitální adrenální hyperplazie • cystická fibróza • dědičné poruchy látkové výměny AA o fenylalaninu (fenylketonurie - PKU a hyperfenylalaninemie - HPA) o větvených aminokyselin (leucinóza, nemoc javorového sirupu - MSUD) o glutarová acidurie typ I (GA I) o izovalerová acidurie (IVA) • dědičné poruchy látkové výměny MK o deficit acyl-CoA dehydrogenázy MK se středně dlouhým řetězcem (deficit MCAD) o deficit 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenázy MK s dlouhým řetězcem (deficit LCHAD) o deficit acyl-CoA dehydrogenázy MK s velmi dlouhým řetězcem (deficit VLCAD) o deficit karnitinpalmitoyltransferázy I (deficit CPT I) o deficit karnitinpalmitoyltransferázy II (deficit CPT II) o deficit karnitinacylkarnitintranslokázy (deficit CACT) http://www.novorozeneckyscreening.cz/ Neonatální diagnostika Cystická fibróza • v zakavkazské populaci s incidencí 1: 3000 živě narozených dětí a frekvencí přenašečů 1:25 • onemocnění multiorgánové, zasahuje různé orgány, plíce, pankreas, trávící trakt, reprodukční orgány • více než 30 mutací, které způsobují toto onemocnění • porucha v transportu iontů chlóru, sodíku a vody přes apikální membránu specializovaných epiteliálních buněk, který je regulován chloridovým kanálem (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Protein = CFTR) Neonatální diagnostika Cystická fibróza Neonatální diagnostika Cystická fibróza - diagnostika • měření imunoreaktivního trypsinogenu • diagnóza CF je potvrzena či vyloučena stanovením c chloridů v potu, tzv. potním testem • genetické vyšetření - deleční mutací genu produkujícího protein CFTR (chloridový ABC transportér na buň. membráně) → nefunkční protein • delece 3 bp v pozici 1652 až 1655 v exonu 10 (delece phe v kodonu 508) ancestral mutant DNA -TAG-AAA-CCA- -TAA-CCAmRNA -AUC-UUU-GGU- -AUU-GGUAA -ile-phe-gly- -ile-gly- Neonatální diagnostika Poruchy MTB AA • obecný patogenetický mechanizmus: akumulace toxického substrátu o chronická toxicita: např. Phe o akutní toxicita: větvené oxokyseliny či isovalerát • cíle léčby: snížený přívod příslušné aminokyseliny v potravě + suplementace ostatních AA preparátem Neonatální diagnostika Poruchy β oxidace • základní patogenetický mechanizmus: o nedostatečná tvorba ketolátek při hladovění o akumulace toxických acylCoA • klinické projevy: o obecně - hypoglykémie při hladovění o u některých nemocí - myopatie (zvláště při delší námaze) – kardiomyopatie • léčba: prevence hypoglykémie při katabolických stavech Neonatální diagnostika Fenylketonurie a hyperfenylalaninémie • nedostatečná přeměna Phe na Tyr → porucha syntézy neurotransmiterů 1) deficit fenylalaninhydroxylázy 2) porucha MTB koenzymu tetrahydrobiopterinu • asi 1:10 000 • u neléčených epilepsie, ekzém, nízké IQ • postižené děti - světlé vlasy, modré oči, bledá pokožka, typický je zápach moči po myšině Terapie • dietní – omezení příjmu Phe (vynechání přirozených bílkovin, náhrada směsmi esenciálních AMK bez Phe) • celoživotní, do 15 let přísná, stejně tak u žen v prekoncepčním období a v těhotenství Neonatální diagnostika Fenylketonurie a hyperfenylalaninémie Diagnostika • pozitivní screening → potvrzena kvantitativním stanovením Phe a Tyr v plazmě, vyšetření pterinů v moči a test s tetrahydrobiopterinem Neonatální diagnostika Izovalerová acidurie • vylučování karboxylových kyselin v moči • neschopností organismu zpracovávat leu díky deficitu isovaleryl-CoA dehydrogenázy • projev – metabolická ketoacidóza → zápach zpocených nohou u pacientů, dehydratace, neprospívání… • léčba – prevence katabolických stavů, supl. gly a karnitin, dieta Diagnostika • prenatální - analýzou isovalerylglycinu v amniové tekutině a/nebo enzymatickou analýzou v choriových klcích • neonatální - C5 karnitin (isovalerylkarnitin nebo 2methylbutyrylkarnitin) → analýza acylkarnitinů v plazmě potvrzuje zvýšený C5 a analýza organických kyselin v moči prokáže isovalerylglycin při IVA a 2metylbutyrylglycin ve většině případů 2-MBG