La chimica del fegato: le Transaminasi ed i test chimico-clinici. Liver chemistry: Transaminases and chemical-clinical tests
La chimica del fegato: le Transaminasi ed i test chimico-clinici che indicano una lesione delle cellule epatiche / Liver chemistry: Transaminases and chemical-clinical tests indicating a liver cell lesion
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
LE FUNZIONE METABOLICHE DEL FEGATO
Le funzioni del fegato sono espletate dalle cellule del fegato, gli epatociti.
Il fegato produce e secerne la bile (una soluzione acquosa isotonica costituita principalmente da acqua (95%), elettroliti, lipidi (acidi biliari, colesterolo e fosfolipidi), proteine e pigmenti (bilirubina) con pH leggermente basico) usata per emulsionare i grassi in modo da facilitare il loro assorbimento nei villi intestinali. Attraverso la bile viene eliminata anche la bilirubina, il prodotto di degradazione dell’emoglobina contenuta nei globuli rossi, che determina il tipico colore marrone delle feci. Una parte della bile viene riversata direttamente nel duodeno mentre un’altra parte viene accumulata nella cistifellea. Essa è prodotta dagli epatociti attraverso i dotti biliari che penetrano nel fegato. Durante questo processo, le cellule epiteliali aggiungono una soluzione acquosa, ricca in bicarbonati che diluisce e aumenta l’alcalinità del liquido.
La bile quindi fluisce nel dotto epatico comune e da qui raggiunge lo sbocco del dotto cistico proveniente dalla cistifellea, dando origine al coledoco. Verso la fine del suo percorso, il coledoco confluisce nel dotto pancreatico maggiore e infine sbocca, attraverso la parte sinistra del duodeno, nella papilla di Vater. La velocità con cui la bile fluisce nell’intestino è regolata dalle fibre contrattili che costituiscono lo sfintere di Oddi. Questo anello muscolare, contratto durante il digiuno e rilassato durante la fase intestinale della digestione, impedisce il reflusso del contenuto enterico nei dotti biliari e in condizioni di digiuno oppone resistenza al passaggio della bile che, non potendosi riversare nel duodeno, percorre il dotto cistico fino a riversarsi nella cistifellea.
Il fegato produce e secerne la bile (una soluzione acquosa isotonica costituita principalmente da acqua (95%), elettroliti, lipidi (acidi biliari, colesterolo e fosfolipidi), proteine e pigmenti (bilirubina) con pH leggermente basico) usata per emulsionare i grassi in modo da facilitare il loro assorbimento nei villi intestinali. Attraverso la bile viene eliminata anche la bilirubina, il prodotto di degradazione dell’emoglobina contenuta nei globuli rossi, che determina il tipico colore marrone delle feci. Una parte della bile viene riversata direttamente nel duodeno mentre un’altra parte viene accumulata nella cistifellea. Essa è prodotta dagli epatociti attraverso i dotti biliari che penetrano nel fegato. Durante questo processo, le cellule epiteliali aggiungono una soluzione acquosa, ricca in bicarbonati che diluisce e aumenta l’alcalinità del liquido.
La bile quindi fluisce nel dotto epatico comune e da qui raggiunge lo sbocco del dotto cistico proveniente dalla cistifellea, dando origine al coledoco. Verso la fine del suo percorso, il coledoco confluisce nel dotto pancreatico maggiore e infine sbocca, attraverso la parte sinistra del duodeno, nella papilla di Vater. La velocità con cui la bile fluisce nell’intestino è regolata dalle fibre contrattili che costituiscono lo sfintere di Oddi. Questo anello muscolare, contratto durante il digiuno e rilassato durante la fase intestinale della digestione, impedisce il reflusso del contenuto enterico nei dotti biliari e in condizioni di digiuno oppone resistenza al passaggio della bile che, non potendosi riversare nel duodeno, percorre il dotto cistico fino a riversarsi nella cistifellea.
All’interno di questa piccola vescica, la bile viene accumulata e progressivamente concentrata fino al 10%. Tale riassorbimento coinvolge l’acqua, ed elettroliti come il cloruro di sodio e i bicarbonati, mentre sali biliari, pigmenti e lipidi non vengono riassorbiti e si concentrano sempre più.
Anche il colesterolo viene rilasciato con la bile e disciolto per la presenza dei sali biliari e dei fosfolipidi (lecitine) che, incorporandolo in micelle, ne impediscono la cristallizzazione [( essendo insolubile nella bile, tende a precipitare in microcristalli (calcoli)]. Quando il cibo è rilasciato dallo stomaco nel duodeno sotto forma di chimo, la colecisti rilascia la bile concentrata per completare la digestione.
Il fegato umano è in grado di secernere quasi un litro di bile al giorno (in base al peso corporeo). Il 95% dei sali secreti nella bile vengono riassorbiti nell’intestino ileo terminale e riutilizzati. Il sangue dall’ileo fluisce direttamente nella vena porta del fegato e li riporta nei dotti biliari per essere riusati, anche due o tre volte per pasto
Il fegato svolge anche numerose funzioni fondamentali per quanto riguarda il metabolismo sia dei glucidi e dei lipidi che delle proteine
Anche il colesterolo viene rilasciato con la bile e disciolto per la presenza dei sali biliari e dei fosfolipidi (lecitine) che, incorporandolo in micelle, ne impediscono la cristallizzazione [( essendo insolubile nella bile, tende a precipitare in microcristalli (calcoli)]. Quando il cibo è rilasciato dallo stomaco nel duodeno sotto forma di chimo, la colecisti rilascia la bile concentrata per completare la digestione.
Il fegato umano è in grado di secernere quasi un litro di bile al giorno (in base al peso corporeo). Il 95% dei sali secreti nella bile vengono riassorbiti nell’intestino ileo terminale e riutilizzati. Il sangue dall’ileo fluisce direttamente nella vena porta del fegato e li riporta nei dotti biliari per essere riusati, anche due o tre volte per pasto
Il fegato svolge anche numerose funzioni fondamentali per quanto riguarda il metabolismo sia dei glucidi e dei lipidi che delle proteine
Metabolismo glucidico
Nel fegato avviene in misura rilevante la sintesi del glicogeno o glicogenosintesi a partire dalglucosio del sangue e dall’acido lattico. L’acido lattico proviene però in gran parte dal metabolismo muscolare. Il glicogeno sintetizzato si si ritrova accumulato nel fegato in grande quantità ( 5% in peso) sotto forma di granuli inclusi negli epatociti e costituisce dopo quella contenuta nel muscolo scheletrico la riserva glucidica più importante di materiale energetico dell’organismo umano.
Nel fegato avviene anche il processo della glicogenolisi che conduce alla scissione del glicogeno con liberazione di glucosio che passa nel sangue. I due processi cioè di sintesi e di scissione del glicogeno sono in equilibrio e regolati in maniera tale che possano mantenere il più possibile la normale glicemia e quindi l’apporto di glucosio a tutti i tessuti. In questo, consiste la funzione glucostatica del fegato.
Nel fegato avviene anche la trasformazione degli aminoacidi glucogenetici (sono quegli aminoacidi che possiedono una catena carboniosa che può essere degradata , in tutto o in parte, a piruvato o in intermedi del Ciclo di Krebs come α-chetoglutarato , succinil-CoA, ossalacetato. Tali scheletri carboniosi aminoacidici forniscono il carburante glucogenetico. Della serie dei 20 aminoacidi solo la leucina e la lisina sono esclusivamente chetogenetici in quanto danno origine ai corpi chetonici perché degradati ad acetil-CoA e ad acetoacetil-CoA mentre isoleucina, fenilalanina, il triptofano e la tirosina sono sia cheto genetici che glucogenetici. Gli altri 14 aminoacidi vengono classificati come esclusivamente glucogenetici) in glucosio: la gluconeogenesi. Questo processo avviene normalmente in maniera limitata ma si esalta notevolmente quando i depositi glucidici si impoveriscono come ad esempio nel digiuno prolungato oppure quando la loro utilizzazione risulta compromessa (stato diabetico)
Metabolismo lipidico
Nel fegato avviene la demolizione ossidativa o β-ossidazione degli acidi grassi e quindi la loro utilizzazione come sostanze fortemente energetiche. Avviene anche la sintesi dei trigliceridi e la loro fosforilazione con formazione dei fosfolipidi, processo indispensabile per la mobilizzazione e il trasporto dei lipidi. Nel fegato si verifica anche la sintesi del colesterolo a partire dall’acetil–CoA.
Metabolismo proteico
Il fegato è l’unico organo in cui avviene la deaminazione degli aminoacidi con formazione dell’urea. Tale processo che costituisce una tappa essenziale nel catabolismo delle proteine, si attua nel ciclo di Krebs e da esso provengono da una parte i chetoacidi utilizzati nel metabolismo glucidico e dall’altra parte l’urea, scoria metabolica che viene eliminata con le urine.
processi biochimici e biosintetici che hanno luogo nel fegato
Nel fegato avviene inoltre la sintesi di quasi tutte le proteine plasmatiche tra cui la più importante quantitativamente è rappresentata dall’albumina. Anche il fibrinogeno o Fattore I e altri fattori della coagulazione del sangue vengono sintetizzato dagli epatociti. Tra questi la protrombina o Fattore II nonché i fattori V, VII, IX, X e XI, e poi la proteina C, la proteina S, l’epcidina e l’antitrombina. Infine vengono prodotte anche alcune proteine che fungono da vettori nel sangue di composti o elementi particolari ad esempio la transferrina che provvede al trasporto del ferro.
Nel feto fino al terzo mese, il fegato è la sede principale della produzione di globuli rossi; viene poi rimpiazzato dal midollo osseo alla 32ª settimana di gestazione.
Attualmente non esiste un organo artificiale capace di emulare tutte le funzioni del fegato.
Nel feto fino al terzo mese, il fegato è la sede principale della produzione di globuli rossi; viene poi rimpiazzato dal midollo osseo alla 32ª settimana di gestazione.
Attualmente non esiste un organo artificiale capace di emulare tutte le funzioni del fegato.
LA FUNZIONE PROTETTIVA DEL FEGATO
Il fegato data la sua posizione tra il circolo portale e il circolo venoso sistemico, provvede a demolire numerosi composti in gran parte assorbiti dall’intestino che potrebbero svolgere un’azione tossica sui tessuti qualora passassero non modificati nel circolo sanguigno. Tra questi composti potenzialmente tossici sono da annoverare le sostanze aromatiche derivate dall’acido benzoico, dal fenolo, dall’acido fenilacetico, dallo scatolo (sostanza chimica corrispondente al β-metilindolo) e dall’indolo.
Tutti questi derivati aromatici potenzialmente tossici vengono inativati nel fegato per coniugazione con solfato con trasformazione dello scatolo, dell’indolo e dei fenoli in solfo-eteri oppure per coniugazione con l’aminoacido glicina con cui l’acido benzoico forma l’acido ippurico e il fenilacetico l’acido fenaceturico. Anche numerose sostanze di origine ormonale vengono rese inattive nel fegato come gli ormoni steroidei delle ghiandole surrenaliche e delle gonadi per coniugazione con acido glicuronico come glicuronati per poi venire eliminati con le urine.
Le altre funzioni del fegato
Oltre alla funzione escretoria del fegato nei riguardi di alcuni prodotti del catabolismo come i pigmenti biliari dall’emoglobina deve essere anche ricordata la funzione del fegato come organo di deposito e di elaborazione di alcune vitamine come la vitamina A che si trova accumulata nelle inclusioni lipidiche degli epatociti. La vitamina A può essere assorbita dall’intestino come tale o come provitamina (β-carotene) che viene scissa negli epatociti stessi in Vitamina A. Anche la Vitamina B12 o cobalamina assorbita dall’intestino per mezzo del fattore intrinseco, si accumula in grande quantità negli epatociti da cui passa nel circolo e raggiunge gli organi emopoietici.
A causa delle molteplici funzioni che il fegato svolge ( ruolo cruciale nel metabolismo glucidico, lipidico e proteico e ruolo detossificante ) e la complessità dei danni anatomo – funzionali presenti nelle diverse patologie epatiche , risulta chiaro che non può esistere un singolo esame di laboratorio che sia da solo in grado di mettere in evidenza tutte le possibili alterazioni di quest’organo.
In genere, nella pratica quotidiana, vengono utilizzati più test di laboratorio chimico – clinici configurati in modo da rilevare i diversi aspetti della patologia epatica , quali ad esempio la sua natura e la sua gravità, il tipo di danno e la compromissione della funzionalità del fegato.
Questi test denominati di 1° livello o di screening, comprendono una serie di esami del sangue che servono a valutare :
a) le attività enzimatiche , seriche di possibile origine epatocitaria come GOT o AST, GPT o ALT dette anche transaminasi , ALP (fosfatasi alcalina) , g-GT (gamma-glutamil transferasi);
b) la bilirubina totale e frazionata nel sangue;
b) la bilirubina totale e frazionata nel sangue;
c) le proteine plasmatiche (stimate come quantità totale, albumina, globuline);
d) alcuni fattori della coagulazione ( tempo di protrombina o PT , tempo di tromboplastina parziale attivata o aPTT, fibrinogeno ).
a) indicare eventuali danni epatici in seguito ad infiammazione e necrosi;Quindi, fondamentalmente le finalità di queste indagini servono ai seguenti scopi:
b) indicare la presenza di colestasi e vanno pertanto sotto il nome di indicatori di danno epatocellulare;
c) misurare le capacità sintetiche da parte del fegato (costituiscono delle vere prove di funzionalità epatiche);
d) individuare la causa della malattia;
e) valutare la risposta al trattamento.
Pertanto, una volta differenziati i principali quadri clinici del fegato (ostruzione del tratto biliare, danno acuto epatocellulare, malattia epatica cronica) occorrerà poi eseguire dei test specialistici di 2° livello, quali:
a) i marcatori specifici dell’epatite virale (HAV, HBV, HCV, HDV);
b) il dosaggio dell’α-1 fetoproteina o AFP ( il cui valore si eleva nel caso di un sospetto carcinoma epatocellulare);
c) la determinazione della sideremia, ferritina e capacità ferro-legante, cupremia e cupruria, ceruloplasminemia rispettivamente nei casi di sospette malattie da accumulo come emocromatosi (malattia metabolica genetica dovuta all’accumulo di notevoli quantità di ferro in diversi organi e tessuti quali fegato, pancreas, cute, cuore, e alcune ghiandole endocrine) e morbo di Wilson (disordine genetico trasmesso in modo autosomico recessivo che determina l’accumulo di rame nei tessuti) e di marcatori specifici dell’autoimmunità nel corso di malattie autoimmuni (cirrosi biliare primitiva ,colangite sclerosante primitiva, epatite autoimmune) come la rilevazione di anticorpi del tipo AMA (anti-mitocondri), ANA (anti-nucleo), ASMA (anti-muscolo liscio), p-ANCA (anticorpi citoplasmatici antineutrofili perinucleari), LKM-1 (anti-citocromo P450 2D6), SLA/LP (anti-antigene solubile epatico), LC-1 (anticorpi anti – citosol epatico tipo 1).
Numerosissimi sono gli esami di laboratorio utilizzati per porre diagnosi di malattia del fegato e per specificarne l’origine.
Tra i test che indicano una lesione o necrosi (morte) delle cellule epatiche, un approfondimento particolare meritano senz’altro le tansaminasi.
Transaminasi
Le transaminasi (o aminotransferasi) sono una sotto-sottoclasse di enzimi appartenenti alla classe delle transferasi che catalizzano il cosiddetto processo di transaminazione, cioè quel processo reversibile per cui un aminoacido (R−NH2−COOH) trasferisce, senza liberazione di ammoniaca, il proprio gruppo aminico ad un α-chetoacido (R−CO−COOH) con conseguente formazione del chetoacido e dell’aminoacido corrispondenti rispettivamente all’aminoacido e al chetoacido primitivi (aminotransferasi).
Le più note aminotransferasi sono rappresentate rispettivamente dalla:
Le più note aminotransferasi sono rappresentate rispettivamente dalla:
a) glutammato-ossalacetato transaminasi, GOT, detta anche aspartato aminotransferasi AST;
b) glutammato-piruvato transaminasi, GPT, detta anche alanina aminotransferasi ALT.
Dal rapporto GOT/GPT nel siero, è possibile ricavare informazioni sulla gravità del danno cellulare. In molti casi di malattie epatiche causate da virus, il rapporto GPT o ALT/GOT o AST è > a 1, mentre nelle forme di origine alcolica o tossica l’aumento sierico della GOT o AST è maggiore della GPT o ALT (rapporto GPT/GOT < a 1).GOT o AST e GPT o ALT sono enzimi di interesse diagnostico (epatite, cirrosi, infarto miocardio), perché si ritrovano in quantità elevata nel siero a seguito di un danno cellulare epatico o muscolare. Inoltre, poiché la GOT o AST è un enzima mitocondriale mentre la GPT o ALT fa parte del citosol, un danno cellulare lieve libererà attività GPT o ALT mentre un danno cellulare grave (con rottura anche dei mitocondri) libererà anche attività GOT o AST.
Anche cause extraepatiche possono alterare il valore delle transaminasi nel sangue specialmente con un esercizio fisico intenso e in presenza di lesioni muscolari così come alcuni farmaci (antibiotici, anti-infiammatori) e preparati erboristici. In generale, la specificità delle transaminasi è proporzionale all’entità dell’aumento. Se questo supera di dieci volte il limite superiore di riferimento si può escludere la presenza di patologie muscolari di origine infiammatoria o degenerativa ( aumento quasi esclusivamente della GOT) e ci si orienta verso un più probabile danno epatocellulare. L’attività transaminasica sierica viene determinata con metodi spettrofotometrici e colorimetrici. I primi misurano la diminuzione di estinzione cui va incontro il sistema di reazione per la deidrogenazione del difosfopiridinnucleotide ridotto (cozimasi ridotta o codeidrasi I ) che si verifica per permettere la riduzione, in presenza di deidrogenasi malica o di deidogenasi lattica, dell’acido ossalacetico (ossalacetato) o rispettivamente dell’ acido piruvico (piruvato) , formatosi in seguito a transaminazione. in acido malico o malato (nel 1° caso) o in acido lattico o lattato (nel 2° ).
I metodi colorimetrici, meno esatti ma più pratici, invece determinano la quantità di acido piruvico formatasi previa trasformazione del chetoacido nel corrispondente fenilidrazone. Come unità transaminasica è stata adottata quella spettrofotometrica proposta da F. Wroblewski e I. S. La Due, che corrisponde ad una diminuzione di estinzione di 0,001 per 1 cm3 di siero al minuto e alla lunghezza d’onda di mμ 340. Per quanto riguarda i valori normali delle transaminasi, essi vengono indicati nei referti di laboratorio e variano a seconda della metodica analitica adottata. Da notare che negli adulti gli intervalli di riferimento della GOT e della GPT variano con il sesso e impiegando metodi standardizzati, i limiti superiori di riferimento risultano rispettivamente 31 U/l (sesso femminile) e 35 U/l (sesso maschile) per GOT o AST e 34 U/l (sesso femminile) e 45 U/l (sesso maschile) per GPT o ALT. Nei bambini fino ai 16 anni l’attività della GOT è lievemente più alta di quella della GPT ed è per questo che dovrebbero essere richiesti limiti di riferimento separati da quelli degli adulti.
ENGLISH
Liver functions are performed by liver cells, hepatocytes.
The liver produces and secures bile (an isotonic aqueous solution consisting mainly of water (95%), electrolytes, lipids (bile acids, cholesterol and phospholipids), proteins and pigments (bilirubin) with a slightly basic pH) used to emulsify fat In order to facilitate their absorption into the intestinal tract. Bilirubin, the degradation product of hemoglobin contained in red blood cells, is also eliminated by bile, which determines the typical brown color of the stools. A part of the bile is poured directly into the duodenum while another part is accumulated in the gallbladder. It is produced by hepatocytes through the bile ducts that penetrate into the liver. During this process, the epithelial cells add an aqueous solution rich in bicarbonates that dilutes and increases the alkalinity of the liquid.
The bile then flows into the common liver duct and hence reaches the outlet of the cystic duct from the gallbladder, resulting in coledoco. Toward the end of his path, coledocus flows into the major pancreatic duct and finally, through the left part of the duodenum, into the papal Vater. The rate at which bile flows through the intestine is controlled by the contractile fibers that make up the Oddi sphincter. This muscle ring, contracted during fasting and relaxed during the intestinal digestion phase, prevents reflux of enteric content in the bile ducts and in fasting conditions, resisting the passage of the bile that, without being able to pour into the duodenum, runs the cystic duct up To pour into the gallbladder.
Within this small bladder, bile is accumulated and progressively concentrated up to 10%. This reabsorption involves water, and electrolytes such as sodium chloride and bicarbonates, while bile salts, pigments and lipids are not reabsorbed and are increasingly concentrated.
Cholesterol is also released with bile and dissolved by the presence of bile salts and phospholipids (lecithins) which, by incorporating it into micelles, prevent crystallization (being insoluble in bile, tend to fall into microcrystals.) When The food is released from the stomach in the duodenum in the form of chimo, the gallbladder releases concentrated bile to complete the digestion.
The human liver is able to secrete almost one gallon of bile per day (based on body weight). 95% of bile salts in the bile are reabsorbed into the terminal ipoetheus and reused. The blood from the lymph drain directly into the liver vein and brings them back into the bile ducts to be reused, even two or three times per meal
The liver also performs a number of fundamental functions regarding the metabolism of both glucids and lipids and proteins
Glucid metabolism
Glycogenic glycogen synthesis or glycogen synthesis from the blood glucose and lactic acid occurs in the liver. Lactic acid, however, largely comes from muscle metabolism. The synthesized glycogen is found in the liver in large quantities (5% by weight) in the form of granules included in the hepatocytes and constitutes after that contained in the skeletal muscle the most important energy reserve of the human organism.
The liver also has the glycogenolysis process that leads to the cleavage of glycogen with release of glucose that passes into the bloodstream. The two processes of glycogen synthesis and cleavage are balanced and regulated so that they can maintain as normal blood glucose as possible and therefore glucose input to all tissues. In this, it consists of the glucostatic function of the liver.
Also in the liver is the transformation of glucogenetic amino acids (they are those amino acids that possess a carbonaceous chain that can be degraded, wholly or partially, pyruvate or intermediates of the Krebs cycle as α-ketoglutarate, succinyl-CoA, oxalacetate. Of the 20 amino acid sequences only leucine and lysine are exclusively ketogenic because they give rise to ketone bodies because they are degraded to acetyl-CoA and acetoacetyl-CoA while isoleucine, phenylalanine, tryptophan and tyrosine Are both genetic and glucogenic. The other 14 amino acids are classified as exclusively glucogenetics) in glucose: gluconeogenesis. This process usually occurs in a limited way, but it is greatly exacerbated when the glucose deposits deplete as, for example, in prolonged fasting or when their use is compromised (diabetic condition).
Lipid metabolism
In the liver, oxidative degradation or β-oxidation of fatty acids occurs and therefore their use as highly potent substances. There is also the synthesis of triglycerides and their phosphorylation by formation of phospholipids, an indispensable process for the mobilization and transport of lipids. Cholesterol synthesis also occurs in the liver from acetyl-CoA.
Protein metabolism
The liver is the only organ in which the deacidation of amino acids with urea formation takes place. This process, which is an essential stage in protein catabolism, is carried out in the Krebs cycle and from it comes the chevacids used in glucid metabolism and, on the other hand, the urea, metabolism that is eliminated with urine.
Biochemical and biosynthetic processes that take place in the liver
In the liver is also synthesized almost all plasma proteins including the most important quantitatively represented by albumin. Fibrinogen or Factor I and other blood clotting factors are also synthesized by hepatocytes. Prothrombin or Factor II as well as factors V, VII, IX, X and XI, and then protein C, protein S, epcidin and antithrombin. Finally, some proteins are also produced that act as carriers in the blood of compounds or particular elements, for example the transferrin carrying the iron transport.
In the fetus until the third month, the liver is the main venue for red blood cell production; Is then replaced by bone marrow at the 32nd week of gestation.
There is currently no artificial organ able to emulate all the functions of the liver.
THE PROTECTIVE FUNCTION OF THE FISH
The liver, due to its position between the portal circle and the systemic venous circulation, decodes many compounds absorbed by the intestine, which could perform toxic action on the tissues if they pass unmodified in the bloodstream. Among these potentially toxic compounds are the aromatic substances derived from benzoic acid, phenol, phenylacetic acid, box (chemical substance corresponding to β-methylindole) and indole.
All of these potentially toxic aromatic derivatives are inatised in the conjugate liver by transformation of the box, indole and phenols into solphates or by conjugation with the glycine amino acid with which the benzoic acid forms the hippuric acid and the Phenylacetic acid is phenacetric acid. Many hormone-derived substances are also inactive in the liver such as steroid hormones in adrenal glands and gonads for glycuronate conjugation such as glycuronates and then eliminated with urine.
The other functions of the liver
In addition to the excretory function of the liver in relation to certain catabolism products such as biliary pigments from hemoglobin, the function of the liver as a storage and processing organ for certain vitamins such as vitamin A accumulated in the lipid inclusions of hepatocytes. Vitamin A can be absorbed by the intestine as such or as provitamin (β-carotene) that is disrupted in the same hepatocytes in Vitamin A. Even Vitamin B12 or cobalamin absorbed by the intestine by intrinsic factor accumulates in large quantities In the hepatocytes from which it passes into the circulatory system and reaches the hepopoiesis organs.
Due to the multiple functions that the liver plays (crucial role in glucidic, lipidic and protein metabolism and detoxifying role) and the complexity of anatomic-functional damage occurring in the various liver pathologies, it is clear that there can not be a single laboratory test Alone capable of highlighting all the possible alterations of this organ.
Generally, in daily practice, more chemical-clinical laboratory tests are used to detect the various aspects of liver disease, such as its nature and its severity, the type of damage and impaired liver function .
These 1st level or screening tests include a series of blood tests to evaluate:
(A) the enzymatic, serum potential of possible hepatocellular origin such as GOT or AST, GPT or ALT, also known as transaminase, ALP (alkaline phosphatase), g-GT (gamma-glutamyl transferase);
(B) total bilirubin fractionated in blood;
C) Plasma proteins (estimated as total quantity, albumin, globulin);
D) some coagulation factors (prothrombin time or PT, partial thromboplastin time activated or aPTT, fibrinogen).
(A) Indicate any liver damage as a result of inflammation and necrosis; therefore, the purpose of these investigations is basically the following:
B) indicate the presence of cholestasis and should therefore be referred to as hepatocellular damage indicators;
C) measuring the liver's ability to synthesize (they are real evidence of liver function);
D) identify the cause of the disease;
E) evaluate the response to the treatment.
Therefore, once the major clinical liver encephalopathy (obstruction of the biliary tract, hepatocellular hematocellular disease, chronic liver disease) has been differentiated, 2nd level specialist tests will be required, such as:
(A) specific hepatitis markers (HAV, HBV, HCV, HDV);
B) dosage of α-1 fetoprotein or AFP (whose value rises in the case of suspected hepatocellular carcinoma);
C) the determination of sideremia, ferritin and ferro-binder capacity, cupram and cupruria, ceruloplasminemia respectively in cases of suspected accumulation diseases such as hemochromatosis (genetic metabolic disease due to accumulation of significant amounts of iron in various organs and tissues such as liver, Pancreas, skin, heart, and some endocrine glands) and Wilson's disease (recessive autosomal disorder that determines the accumulation of copper in tissues) and autoimmune markers in autoimmune diseases (primitive biliary cirrhosis, (Anti-mitochondria), ANA (anti-nucleus), ASMA (anti-muscle smooth), p-ANCA (perinuclear anti-peripheral cytoplasmic antibodies), LKM-1 ( Anti-cytochrome P450 2D6), SLA / LP (anti-lymphatic antigen), LC-1 (anti-cytosolic liver type 1 antibody).
Numerous are the laboratory tests used to diagnose liver disease and to specify their origin.
Among the tests that indicate a lesion or necrosis (death) of liver cells, a particular deepening deserve the tansaminasi.
transaminases
Transaminases (or aminotransferases) are a sub-subclass of enzymes belonging to the class of transferases that catalyze the so-called transamination process, that is, the reversible process for which an amino acid (R-NH2-COOH) transfers, without releasing ammonia, its own Amino group to an α-chetoacid (R-CO-COOH) resulting in the formation of the ketoacid and amino acid corresponding respectively to the amino acid and the primitive ketoacid (aminotransferase) respectively.
The most famous aminotransferases are represented by:
A) glutamate-oxalacetate transaminase, GOT, also called aspartate aminotransferase AST;
B) glutamate pyruvate transaminase, GPT, also called alanine aminotransferase ALT.
From the GOT / GPT ratio in serum, it is possible to obtain information on the severity of cell damage. In many cases of liver disease caused by viruses, the GPT or ALT / GOT or AST ratio is> 1, whereas in serum or toxic forms the serum increase of GOT or AST is greater than GPT or ALT (GPT / GOT <1) .GOT or AST and GPT or ALT are enzymes of diagnostic interest (hepatitis, cirrhosis, myocardial infarction) because they are found in high amounts in serum following a liver or muscle cell damage. In addition, since GOT or AST is a mitochondrial enzyme while GPT or ALT is part of the cytosol, a mild cellular damage will release GPT or ALT activity while a serious cell damage (including mitochondrial rupture) will also release GOT or AST activity.
Also, extra-epic causes may alter the value of transaminases in the blood, especially with intense physical activity and muscle injuries as well as some drugs (antibiotics, anti-inflammatory agents) and herbal preparations. In general, the specificity of transaminases is proportional to the extent of the increase. If this exceeds ten times the upper limit of reference, the presence of inflammatory or degenerative musculoskeletal disorders (almost exclusively on the GOT) may be excluded and it is likely to lead to a more likely hepatocellular damage. Seramic transaminase activity is determined by spectrophotometric and colorimetric methods. The former measure the reduction of extinction to which the reaction system for the dehydrogenation of the reduced diphosphopyridinucleotide (reduced coxemazole or codeidrase I) occurs to allow reduction of oxalacetic acid in the presence of malic dehydrogenase or lactic acid dehydrogenase ( Oxalacetate) or, respectively, pyruvic acid (pyruvate), formed as a result of transamination. In malic or sick acid (in the 1st case) or lactic acid or lactate (in the 2nd).
Colorimetric methods, less exact but more practical, determine the amount of pyruvic acid formed after converting the cheoacid to the corresponding phenylhydrazone. As a transaminase unit, the spectrophotometric proposed by F. Wroblewski and IS La Due was adopted, which corresponds to a decrease in extinction of 0.001 for 1 cm3 of serum per minute and wavelength of mμ 340. As for normal values Of transaminases, they are indicated in laboratory reports and vary according to the analytical method adopted. It should be noted that in adults the reference intervals of GOT and GPT vary with sex and using standardized methods, the upper reference limits are respectively 31 U / l (female) and 35 U / l (male) for GOT or AST and 34 U / l (female) and 45 U / l (male) for GPT or ALT. In children up to 16 years old, GOT activity is slightly higher than that of GPT and that is why separate reference limits should be required from adults.
In the liver, oxidative degradation or β-oxidation of fatty acids occurs and therefore their use as highly potent substances. There is also the synthesis of triglycerides and their phosphorylation by formation of phospholipids, an indispensable process for the mobilization and transport of lipids. Cholesterol synthesis also occurs in the liver from acetyl-CoA.
Protein metabolism
The liver is the only organ in which the deacidation of amino acids with urea formation takes place. This process, which is an essential stage in protein catabolism, is carried out in the Krebs cycle and from it comes the chevacids used in glucid metabolism and, on the other hand, the urea, metabolism that is eliminated with urine.
Biochemical and biosynthetic processes that take place in the liver
In the liver is also synthesized almost all plasma proteins including the most important quantitatively represented by albumin. Fibrinogen or Factor I and other blood clotting factors are also synthesized by hepatocytes. Prothrombin or Factor II as well as factors V, VII, IX, X and XI, and then protein C, protein S, epcidin and antithrombin. Finally, some proteins are also produced that act as carriers in the blood of compounds or particular elements, for example the transferrin carrying the iron transport.
In the fetus until the third month, the liver is the main venue for red blood cell production; Is then replaced by bone marrow at the 32nd week of gestation.
There is currently no artificial organ able to emulate all the functions of the liver.
THE PROTECTIVE FUNCTION OF THE FISH
The liver, due to its position between the portal circle and the systemic venous circulation, decodes many compounds absorbed by the intestine, which could perform toxic action on the tissues if they pass unmodified in the bloodstream. Among these potentially toxic compounds are the aromatic substances derived from benzoic acid, phenol, phenylacetic acid, box (chemical substance corresponding to β-methylindole) and indole.
All of these potentially toxic aromatic derivatives are inatised in the conjugate liver by transformation of the box, indole and phenols into solphates or by conjugation with the glycine amino acid with which the benzoic acid forms the hippuric acid and the Phenylacetic acid is phenacetric acid. Many hormone-derived substances are also inactive in the liver such as steroid hormones in adrenal glands and gonads for glycuronate conjugation such as glycuronates and then eliminated with urine.
The other functions of the liver
In addition to the excretory function of the liver in relation to certain catabolism products such as biliary pigments from hemoglobin, the function of the liver as a storage and processing organ for certain vitamins such as vitamin A accumulated in the lipid inclusions of hepatocytes. Vitamin A can be absorbed by the intestine as such or as provitamin (β-carotene) that is disrupted in the same hepatocytes in Vitamin A. Even Vitamin B12 or cobalamin absorbed by the intestine by intrinsic factor accumulates in large quantities In the hepatocytes from which it passes into the circulatory system and reaches the hepopoiesis organs.
Due to the multiple functions that the liver plays (crucial role in glucidic, lipidic and protein metabolism and detoxifying role) and the complexity of anatomic-functional damage occurring in the various liver pathologies, it is clear that there can not be a single laboratory test Alone capable of highlighting all the possible alterations of this organ.
Generally, in daily practice, more chemical-clinical laboratory tests are used to detect the various aspects of liver disease, such as its nature and its severity, the type of damage and impaired liver function .
These 1st level or screening tests include a series of blood tests to evaluate:
(A) the enzymatic, serum potential of possible hepatocellular origin such as GOT or AST, GPT or ALT, also known as transaminase, ALP (alkaline phosphatase), g-GT (gamma-glutamyl transferase);
(B) total bilirubin fractionated in blood;
C) Plasma proteins (estimated as total quantity, albumin, globulin);
D) some coagulation factors (prothrombin time or PT, partial thromboplastin time activated or aPTT, fibrinogen).
(A) Indicate any liver damage as a result of inflammation and necrosis; therefore, the purpose of these investigations is basically the following:
B) indicate the presence of cholestasis and should therefore be referred to as hepatocellular damage indicators;
C) measuring the liver's ability to synthesize (they are real evidence of liver function);
D) identify the cause of the disease;
E) evaluate the response to the treatment.
Therefore, once the major clinical liver encephalopathy (obstruction of the biliary tract, hepatocellular hematocellular disease, chronic liver disease) has been differentiated, 2nd level specialist tests will be required, such as:
(A) specific hepatitis markers (HAV, HBV, HCV, HDV);
B) dosage of α-1 fetoprotein or AFP (whose value rises in the case of suspected hepatocellular carcinoma);
C) the determination of sideremia, ferritin and ferro-binder capacity, cupram and cupruria, ceruloplasminemia respectively in cases of suspected accumulation diseases such as hemochromatosis (genetic metabolic disease due to accumulation of significant amounts of iron in various organs and tissues such as liver, Pancreas, skin, heart, and some endocrine glands) and Wilson's disease (recessive autosomal disorder that determines the accumulation of copper in tissues) and autoimmune markers in autoimmune diseases (primitive biliary cirrhosis, (Anti-mitochondria), ANA (anti-nucleus), ASMA (anti-muscle smooth), p-ANCA (perinuclear anti-peripheral cytoplasmic antibodies), LKM-1 ( Anti-cytochrome P450 2D6), SLA / LP (anti-lymphatic antigen), LC-1 (anti-cytosolic liver type 1 antibody).
Numerous are the laboratory tests used to diagnose liver disease and to specify their origin.
Among the tests that indicate a lesion or necrosis (death) of liver cells, a particular deepening deserve the tansaminasi.
transaminases
Transaminases (or aminotransferases) are a sub-subclass of enzymes belonging to the class of transferases that catalyze the so-called transamination process, that is, the reversible process for which an amino acid (R-NH2-COOH) transfers, without releasing ammonia, its own Amino group to an α-chetoacid (R-CO-COOH) resulting in the formation of the ketoacid and amino acid corresponding respectively to the amino acid and the primitive ketoacid (aminotransferase) respectively.
The most famous aminotransferases are represented by:
A) glutamate-oxalacetate transaminase, GOT, also called aspartate aminotransferase AST;
B) glutamate pyruvate transaminase, GPT, also called alanine aminotransferase ALT.
From the GOT / GPT ratio in serum, it is possible to obtain information on the severity of cell damage. In many cases of liver disease caused by viruses, the GPT or ALT / GOT or AST ratio is> 1, whereas in serum or toxic forms the serum increase of GOT or AST is greater than GPT or ALT (GPT / GOT <1) .GOT or AST and GPT or ALT are enzymes of diagnostic interest (hepatitis, cirrhosis, myocardial infarction) because they are found in high amounts in serum following a liver or muscle cell damage. In addition, since GOT or AST is a mitochondrial enzyme while GPT or ALT is part of the cytosol, a mild cellular damage will release GPT or ALT activity while a serious cell damage (including mitochondrial rupture) will also release GOT or AST activity.
Also, extra-epic causes may alter the value of transaminases in the blood, especially with intense physical activity and muscle injuries as well as some drugs (antibiotics, anti-inflammatory agents) and herbal preparations. In general, the specificity of transaminases is proportional to the extent of the increase. If this exceeds ten times the upper limit of reference, the presence of inflammatory or degenerative musculoskeletal disorders (almost exclusively on the GOT) may be excluded and it is likely to lead to a more likely hepatocellular damage. Seramic transaminase activity is determined by spectrophotometric and colorimetric methods. The former measure the reduction of extinction to which the reaction system for the dehydrogenation of the reduced diphosphopyridinucleotide (reduced coxemazole or codeidrase I) occurs to allow reduction of oxalacetic acid in the presence of malic dehydrogenase or lactic acid dehydrogenase ( Oxalacetate) or, respectively, pyruvic acid (pyruvate), formed as a result of transamination. In malic or sick acid (in the 1st case) or lactic acid or lactate (in the 2nd).
Colorimetric methods, less exact but more practical, determine the amount of pyruvic acid formed after converting the cheoacid to the corresponding phenylhydrazone. As a transaminase unit, the spectrophotometric proposed by F. Wroblewski and IS La Due was adopted, which corresponds to a decrease in extinction of 0.001 for 1 cm3 of serum per minute and wavelength of mμ 340. As for normal values Of transaminases, they are indicated in laboratory reports and vary according to the analytical method adopted. It should be noted that in adults the reference intervals of GOT and GPT vary with sex and using standardized methods, the upper reference limits are respectively 31 U / l (female) and 35 U / l (male) for GOT or AST and 34 U / l (female) and 45 U / l (male) for GPT or ALT. In children up to 16 years old, GOT activity is slightly higher than that of GPT and that is why separate reference limits should be required from adults.
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