1
Enzymové a jiné markery využívané v diagnostice
vybraných patologických stavů
Mgr. Jana Mrázková, Ph.D.
Ústav patologické fyziologie LF MU
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
2
Biomarkery – účel stanovení v klinické praxi
̶ Potvrzení diagnózy při klinickém podezření
̶ Diferenciální diagnostika – další informace pro určení správné diagnózy
̶ Posouzení prognózy
̶ Sledování průběhu onemocnění – účinnost terapie, časový průběh
̶ Screening onemocnění – včasný záchyt
̶ Screening metabolických rizikových faktorů (krevní tlak, glukóza, cholesterol, BMI)
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU3
Laboratorní vyšetření pacienta
̶ imunologické vyšetření (imunoglobuliny, autoprotilátky, buněčná imunita)
̶ serologické vyšetření (sérologická reakce = antigen + protilátka in vitro => vyšetřuje se
buď antigen nebo protilátka)
̶ mikrobiologické vyšetření (bakterie, viry, plísně, paraziti)
̶ biochemické vyšetření (aktivity enzymů, hladiny proteinů, hormonů,
nízkomolekulárních látek, iontů, acidobazická rovnováha, …)
̶ molekulárně biologické vyšetření (geneticky podmíněné choroby, farmakogenetika,
onkologie, COVID-19)
̶ funkční testy (hodnoty analytu po stimulaci daného orgánu jsou porovnány s hodnotami
analytu před stimulací)
4
Laboratorní vyšetření pacienta
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
̶ biochemické vyšetření vzorku pacienta
̶ krev – nesrážlivá, srážlivá
̶ sérum
̶ plasma
̶ moč
̶ ranní – první moč (první proud  WC, druhý proud  analýza), druhá moč (několik hodin po
první moči, kvantitativní stanovení vztahovaná na koncentraci kreatininu v moči)
̶ náhodný vzorek čerstvé moči (akutní stavy, analýza může být nepřesná)
̶ časový sběr moči (clearance různých analytů, důležitá přesnost a správnost sběru)
̶ mozkomišní mok (likvor)
̶ stolice
5
Laboratorní vyšetření pacienta
̶ žádanka
FNUSA
RUTINA
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
6
Biomarkery
̶ měřitelný indikátor konkrétního biologického stavu nebo podmínek
̶ lokalizace – orgánová specifita
̶ lokalizace – extracelulární, intracelulární (membránově vázané, cytosolické, organelové)
̶ enzymy – stanovení aktivity (nejčastěji v séru a v moči)
̶ forma – proenzym (zymogen), izoenzym, izoforma
̶ laboratorní rozlišení izoenzymů
 na základě rozdílu jejich fyzikálně-chemických vlastností (elektroforéza, chromatografie)
 imunochemicky
 chemicky (stanovení reakčních rychlostí za různých podmínek – pH, t, c substrátu)
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
7
Biomarkery
̶ faktory ovlivňující koncentraci markerů v plasmě
̶ lokalizace markeru v buňce
̶ aktivita enzymu v buňce
̶ propustnost cytoplazmatické membrány
̶ míra poškození buněk
̶ celková masa postižených buněk
̶ rychlost eliminace markeru
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
8
Jaterní biomarkery
̶ diagnostika onemocnění hepatobiliárního systému
̶ jaterní panel  vždy se vyšetřuje více biomarkerů (nikdy ne pouze jeden)
̶ zvýšené hodnoty jaterních testů mohou být, kromě onemocnění jater, také známkou nadměrného
požívání alkoholu, kouření, rozvoje obezity nebo užívání léků s hepatotoxickým účinkem
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
9
Biochemické vyšetřování jater - panel
̶ ukazatelé poškození hepatocytů:
̶ ALT, AST, LDH
̶ ukazatelé cholestázy (městnání žluči, obstrukce žlučových cest):
̶ ALP, γ-GMT, konjugovaný/nekonjugovaný bilirubin
̶ ukazatelé syntetické činnosti jater
̶ albumin, CHE, PT (protrombinový čas)
̶ testy schopnosti konjugace a jaterního transportu organických aniontů
̶ bilirubin, urobilinogen (↑ v moči  poškození hepatocytů, ↓ v moči  kompletní obstrukce žlučových cest)
̶ testy schopnosti a kapacity jater metabolizovat endogenní a xerogenní látky:
̶ amoniak, CDT, lidokain, aminopyrin, apod.
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
10
Vyšetření poškození hepatocytů
̶ Alaninaminotransferáza (ALT):
̶ L-alanin + 2-oxoglutarát pyruvát + L-glutamát
̶ reakce je reverzibilní, uplatňuje se při syntéze, odbourávání i přeměně aminokyselin
̶ cytoplasmatický enzym
̶ přítomný ve všech buňkách (hepatocytech nejvíce)  specifický
̶ hladina v krvi se zvyšuje už při mírném poškození jaterních buněk (permeabilizace membrány)
̶ jeho hladina může být mírně zvýšená i po fyzické námaze
̶ sledování hladiny ALT pomáhá sledovat průběh onemocnění
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
11
Vyšetření poškození hepatocytů
̶ Aspartátaminotransferáza (AST):
̶ L-aspartát + 2-oxoglutarát oxalacetát + L-glutamát
̶ reakce je reverzibilní, uplatňuje se při syntéze, odbourávání i přeměně aminokyselin
̶ cytoplazmatický (30%) a mitochondriální (70%) izoenzym
̶ přítomný ve větší míře v buňkách jater, myokardu, kosterního svalu, také ledvin, pankreatu, Ery
̶ hladina cytoplazmatického enzymu v krvi se zvyšuje už při mírném poškození jaterních buněk
(permeabilizace membrány), nález mitochondiální izoenzym ukazuje na buněčnou nekrózu
̶ nález může ukazovat na poškození jater, srdce (infarkt), kosterního svalu, hemolýzu
̶ jeho hladina může být zvýšená i po dlouhotrvající fyzické námaze, po operaci, při těžkých
popáleninách
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
12
Vyšetření poškození hepatocytů
̶ ALT + AST:
̶ pro informaci o stavu poškození jaterního parenchymu se vždy
stanovují oba enzymy (ale neinformují o metabolické a exkretorické
funkci jater)
̶ většina jaterních chorob - zvýšení ALT+AST do 20-ti násobku
̶ akutní virová hepatitida, akutní toxické poškození jater, šokové stavy –
zvýšení ALT+AST více než 20x (může být až 100x, hodnoty začnou
klesat v průběhu 2. týdne a k normálu by měly klesnout za 2 – 6
měsíců)
Acute toxic / Viral hepatitis
̶ těžká akutní nekróza – hladina ALT v krvi za 48 hodin až 100x (a vydrží tak i několik dní)
̶ chronické poškození jater – hladina ALT v krvi 10x
̶ pokud je zvýšena pouze AST bez zvýšení ALT – poškození kosterních svalů
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
13
Vyšetření poškození hepatocytů
̶ ALT + AST:
̶ jedna otázka je naměřená zvýšená aktivita obou enzymů, druhá otázka je jejich vzájemný
poměr
̶ de Ritisův index  poměr AST/ALT (u patologických hodnot, jestli jde o poškození zánětlivé
nebo nekrotické)
̶ dRi < 1 (0,7 – 0,9)  dobrá prognóza
̶ dRi > 1  špatná prognóza s největší pravděpodobností nekróza
̶ dRi > 2  s největší pravděpodobností alkoholické poškození jater, postnekrotická cirhóza
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
14
Vyšetření poškození hepatocytů
̶ ALT vs. AST
̶ oba enzymy jsou zastoupeny ve většině tkání, liší se však v relativním množství
̶ myokard obsahuje více AST, kdežto játra obsahují více ALT
15
Vyšetření poškození hepatocytů
̶ Laktátdehydrogenáza (LDH):
̶ pyruvát + NADH + H+ pyruvát + L-glutamát
̶ katalyzuje reakci anaerobní glykolýzy
̶ cytoplasmatický enzym, přítomný ve všech tkáních
̶ enzym je tetramer, 2 typy podjednotek: M (muscle) a H (heart)
 kombinací těchto podjednotek vzniká 5 izoenzymů
LDH1 HHHH myokard, ledviny, ery
LDH2 HHHM (myokard)
LDH3 HHMM
LDH4 HMMM (svaly, játra)
LDH5 MMMM svaly, játra  zvýšená hladina izoenzymu ukazuje na poškození jater
̶ LDH1 a LDH2 – laktát  pyruvát (tkáně s aerobním metabolismem)
̶ LDH4 a LDH5 – pyruvát  laktát (tkáně s anaerobní glykolýzou)
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
16
Vyšetření obstrukce žlučových cest
̶ Alkalická fosfatáza (ALP):
̶ katalyzuje hydrolýzu monoesterů kyseliny fosforečné (defosforylaci)
při alkalickém pH
̶ enzym vázaný v cytoplasmatických membránách, ve všech tkáních
(hl. játra, střeva, kosti, ledviny)
̶ izoenzymy – střevní, placentární, tkáňově nespecifický (má 3 izoformy - jaterní, ledvinová, kostní)
̶ zvýšená aktivita v séru ukazuje na onemocnění jater nebo kostí
̶ v membráně kanalikulárního pólu hepatocytu a membránách buněk epitelu žlučových cest  při
obstrukci poškození membrán buněk (mechanicky, žlučové kyseliny)  enzym do krve
̶ intrahepatální a extrahepatální cholestáza (městnání žluči v játrech a žlučových cestách)
̶ jeho hladina může být zvýšená např. i u cirhózy jater, tumorů jater, tumorů kostí, revmatologické
choroby
Acute toxic / Viral hepatitis
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
17
Vyšetření obstrukce žlučových cest
̶ γ-glutamyltransferáza (γ-GMT):
̶ katalyzuje přenos γ-glutamylového zbytku z γ-glutamylpeptidů (např.
glutathionu) na jiný akceptor (voda, peptid nebo aminokyselina)
̶ enzym vázaný v cytoplasmatických membránách, přítomna ve tkáních
s absorpční nebo sekreční funkcí (játra, ledviny, pankreas, tenké střevo,
prostata)
̶ v membráně kanalikulárního pólu hepatocytu a membránách buněk epitelu žlučových cest,
mikrosomální frakce hepatocytů  při obstrukci, poškození membrán buněk (mechanicky, žlučové
kyseliny)  enzym do krve
̶ citlivý, ale nepříliš specifický marker jaterních onemocnění
̶ zvýšená (izolovaná) aktivita u alkoholiků bez známek jaterního poškození
Acute toxic / Viral hepatitis
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
18
Vyšetření syntetické činnosti jater
̶ albumin
̶ syntetizován výlučně v játrech (katabolizován ve tkáních)
̶ ↓ hladina  jaterní onemocnění (musí být vyloučeny jiné příčiny snížení např. malabsorpce,
onemocnění ledvin, …)
̶ ↓↓↓ hladina  alkoholické cirhózy
̶ u akutních jaterních poruch žádná změna (poločas 15-20 dní)  nelze ho využít
̶ ukazuje na chronické onemocnění jater
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
19
Vyšetření syntetické činnosti jater
̶ Cholinesteráza (CHE)
̶ katalyzuje hydrolytické štěpení esterů cholinu a dalších substrátů
̶ nezaměnit s acetylcholinesterázou
̶ sekreční enzym  produkován hepatocyty do krve
̶ ↓ hladina  poškození jaterního parenchymu (musí být vyloučeny nedostatek proteinů v dietě) –
chronická hepatitida, cirhóza, tumory jater
̶ nevratně inhibován organofosfáty
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
20
Vyšetření syntetické činnosti jater
̶ Hemokoagulační faktory
̶ tvořeny v játrech, produkovány hepatocyty do krve
̶ ↓ hladina (poruchy koagulace)  onemocnění jaterního parenchymu provázených poruchou
proteosyntézy, obstrukční ikterus s poruchou vstřebávání tuků a v nich rozpustných vitaminů
(vitamin K)
̶ Quickův test – protrombinový čas
̶ protrombin má krátký poločas  lze využít i k diagnostice akutních nemocí (progrese chronického
onemocnění jater do akutního selhání, akutní hepatodystrofie)
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
21
Vyšetření schopnosti konjugace a transportu
̶ Bilirubin
̶ 2 hlavní formy
nepřímý (nekonjugovaný, vázaný na albumin, nerozpustný ve vodě)
přímý bilirubin (konjugovaný s glukuronátem, rozpustný ve vodě)
̶ ↑ hladina - hyperbilirubinémie
̶ Rozlišení příčiny ikteru – konjugovaný vs. nekonjugovaný bilirubin
1) prehepatální ikterus - ↑ nekonjugovaný bilir. v plasmě (zároveň s normálním jaterním nálezem)
- nadměrná hemolýza Ery (urobilinogen v moči, bez bilirubinu)
2) hepatální (parenchymatózní) ikterus
- ↑ nekonjugovaný bilir. v plasmě  porucha konjugačního enzymu (bilirubin-UDP-glukuronyltransferáza)
 Criglerův-Najjarův syndrom, novorozenecká žloutenka (urobilinogen v moči
vůbec není)
- ↑ konjug. + ↑ nekonjug. bilir. + zvýšené ALT, AST  poškození hepatocytů (akutní, chronická hepatitida,
cirhóza) (v moči bilirubin i urobilinogen)
- ↑ konjug. + ↑ nekonjug. bilir.  porucha vylučování z hepatocytu do žlučovodu (bilirubin v moči)
3) posthepatální ikterus - ↑ konjug. bilir. + zvýšené ALP, γ-GMT  extrahepatální cholestáza kvůli
obstrukci žlučových cest (bilirubin v moči,
při úplné obstrukci chybí v moči urobilinogen)
22
Ledviny – vyšetření funkce
̶ Proteinurie
̶ ↑ koncentrace proteinů v moči
̶ rozlišení příčiny proteinurie
̶ Prerenální - ↑ proteiny v séru  intravaskulární hemolýza (hemoglobin), zhmoždění většího množství
svalů (myoglobin), mnohočetný myelom (Bence-Jonesova bílkovina)
̶ Renální glomelulární selektivní – proteiny v séru v normě  akutní, chronický zánět ledvin,
diabetická glomeluroskleróza, nefrotický syndrom (Albumin, transferrin, další bílkoviny o střední velikosti do
Mr 100 000), spíše lehčí poškození membrány glomelurů
̶ Renální glomelulární neselektivní – proteiny v séru v normě  akutní, chronický zánět ledvin,
diabetická glomeluroskleróza (Albumin, IgG, velké bílkoviny nad Mr 100 000), spíše těžší poškození
membrány glomelurů
http://fblt.cz/skripta/vii-vylucovaci-soustava-a-acidobazicka-rovnovaha/1-funkcni-morfologie-ledvin/
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
23
Ledviny – vyšetření funkce
̶ Proteinurie
̶ ↑ koncentrace proteinů v moči
̶ Renální tubulární – proteiny v séru v normě  zánět intersticia,
poškození ledvin toxickými látkami (např. některé léky)
(β2-mikroglobulin, α1-mikroglobulin, volné lehké řetězce imunoglobulinů, lysozym, nízkomolek. bílkoviny)
̶ Smíšená = neselektivní glomelulární + tubulární  zánik nefronů
̶ Postrenální – proteiny nepochází z ledvin  zánět močových cest, nádory, krvácení (největší proteiny,
neprojdou ani poškozenou membránou)
̶ Albuminurie (u diabetiků), Funkční proteinurie (přechodná – fyzická námaha, prochladnutí, těhotenství, …)
http://fblt.cz/skripta/vii-vylucovaci-soustava-a-acidobazicka-rovnovaha/1-funkcni-morfologie-ledvin/
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
24
Ledviny – vyšetření funkce
̶ Proteinurie
̶ poměr celková bílkovina/kreatinin
(nebo albumin/kreatinin)
 kvantitativní proteinurie
̶ Kreatinin
̶ nízkomolekulární látka, vzniká neenzymaticky ve svalech, množství je konstantní pro danou osobu
̶ využívá se pro vyšetřování glomelulární filtrace (kreatininová clearance), sledování průběhu
onemocnění ledvin
Albuminurie
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
25
Biomarkery onemocnění kostí
̶ Poruchy metabolismu vápníku
̶ hypokalcémie – ↓ sekrece nebo účinky parathyroidního hormonu (hypoparathyreóza)
- ↓ vitamin D (deficit nebo porucha účinku)
- ↑ hladina fosfátu v plazmě (hyperfosfatemie)  nadměrný přísun fosfátů, snížené
vylučování ledvinami (chronická ledvinová
nedostatečnost)
- ↓ vstřebávání v tenkém střevě
̶ hyperkalcémie – ↑ sekrece nebo účinky parathyroidního hormonu (hyperparathyreóza)
- ↑ vstřebávání ve střevě a/nebo ledvinách  ↑ vitamin D (intoxikace), ↓ hladina fosfátu
- ↑ vylučování z kostí (nádorová onemocnění, tyreotoxikóza, při dlouhodobém
znehybnění)
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
Genetika v zubním lékařství, Jaro/2021 – Zubní lékařství, Ústav patologické fyziologie LF MU26
Biomarkery onemocnění kostí
̶ Osteoporóza (primární)
̶ porušení rovnováhy kostního metabolismu
(kost je rychleji odstraňována než nahrazována)
 řídnutí kostí
̶ markery kostního obratu
̶ markery kostní novotvorby:
propeptidy protokolagenu typu I  syntéza kolagenu typu I (90% proteinové složky organické kostní matrix)
Osteokalcin – hlavní nekolagenní protein organické složky kostní matrix
ALP – kostní frakce (izoforma)
̶ markery kostní resorpce:
telopeptidy kolagenu typu I  příčné spojky, které propojují vlákna kolagenu během jeho maturace
kyselá fosfatáza – izoenzym 5b specifický pro osteoklasty (koreluje spíš s jejich počtem než aktivitou)
deoxypyridinolin – příčné spojky propojujíci molekuly kolagenu, v současnosti se již nestanovuje
Pikner R. et al. Klin. Biochem. Metab., 28
(49), 2020, No. 2, p. 48–63.
27
Biomarkery infarktu myokardu
̶ Troponiny
̶ troponin-tropomyosinový komplex
reguluje stah kardiomyocytu
̶ komplex globulárních proteinů:
troponin T, C, I (TnT, TnC, TnI)
̶ srdeční izoformy cTnT, cTnI mají
jedinečnou aminokyselinovou
sekvenci  vysoce specifické pro myokard  ↑ hladina v krvi znamená strukturální poškození
srdeční tkáně, vysoce citlivé stanovení  detekce i menších poškození)
̶ dlouhá doba vylučování (až 10 dnů)  záchyt infakru i v neakutní fázi, sledování průběhu
̶ pomalejší nástup než myoglobin
̶ cTnT nespecificky zvýšený u pacientů s renální insuficiencí - nevýhoda
Janota T. Cor et Vasa 2014, 56(4):e304-e310
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
Genetika v zubním lékařství, Jaro/2021 – Zubní lékařství, Ústav patologické fyziologie LF MU28
Biomarkery infarktu myokardu
̶ Myoglobin
̶ cytoplazmatický protein
̶ globulární, nízká mol. hmotnost
̶ stejný v buňkách srdce i
kosterního svalu (nespecifický,
koncentrace stoupá i při renálním
selhání, svalové poškození)
 ↑ hladina v plasmě znamená strukturální poškození srdeční tkáně
̶ vzhledem ke své velikosti se rychle vyplavuje do krve (ale rychle se odbourává)
 časná diagnostika infarktu a reinfarktu (pomocný marker)
̶ nejcitlivější marker akutního infarktu, ale nespecifický  i tak ho lze použít  pokud se jeho
koncentrace nachází v referenčním rozmezí > 2 hodiny od začátku příznaků, pak lze s jistotou akutní
infarkt myokardu vyloučit
Janota T. Cor et Vasa 2014, 56(4):e304-e310
Genetika v zubním lékařství, Jaro/2021 – Zubní lékařství, Ústav patologické fyziologie LF MU29
Biomarkery infarktu myokardu
̶ Kreatinkináza
̶ cytoplaz. a mitoch. enzym
kreatin + ATP ↔ kreatinfosfát + ADP
̶ dimer  podjednotka M (muscle)
podjednotka B (brain)
̶ 3 izoenzymy:
CK-BB (hladký sval, mozek, prostata)
CK-MM (kosterní sval, myokard)
CK-MB (myokard, také kosterní sval)
̶ nízká specifita CK-MB (↑ hladina i při onemocnění nebo poranění svalu)
̶ CK-MB mass (nestanovuje se enzymová aktivita, ale hmotnostní koncentrace) – stanovení pro
diagnostiku akutního infarktu je přijatelné pouze při nedostupnosti stanovení troponinů
̶ již jen jako pomocný marker  CK-MB mass  záchyt reinfarktů (kratší doba vylučování než troponiny)
 celková CK  hodnocení dynamiky a rozsahu poškození
Janota T. Cor et Vasa 2014, 56(4):e304-e310
jestliže se objeví mitochondriální CK  závažné postižení organismu
se špatnou prognózou (např. metastatický nádorový proces)
Genetika v zubním lékařství, Jaro/2021 – Zubní lékařství, Ústav patologické fyziologie LF MU30
Biomarkery infarktu myokardu
̶ h-FABP
̶ specifický kardiální vazebný
protein pro mastné kyseliny
̶ malý cytoplasmatický protein
podobný myoglobinu
̶ uvolňován z kardiomyocytu již po
30 minutách  měl by sloužit k
rychlému vyloučení akutního infarktu (na rozdíl od myoglobinu)
̶ potenciální časný marker myokardiální nekrózy
̶ nízká specifita (v malém množství také v kosterním svalu a ledvinách)
Janota T. Cor et Vasa 2014, 56(4):e304-e310
̶ GPBB
̶ izoenzym glykogen fosforylázy
̶ ↑ hladina v plasmě  potenciální časný biomarker myokardiální nekrózy
̶ ale nízká specifita
31
Nádorové markery
̶ Nádorové markery
̶ pomoc v diagnostice zhoubných nádorů (ale samotná diagnostika ne  negativní nález
neznamená nepřítomnost nádoru)
̶ screening zhoubných nádorů  většina markerů nevhodná (lze použít u rizikových skupin např.
vyloučení rakoviny prostaty u mužů nad 50 let)
̶ určení stádia nádoru a jeho prognózy
̶ v současné době patří k diagnostickému standardu – široká paleta použitelných markerů (často
stejné markery pro různé diagnózy)  potřeba měřit více markerů najednou
̶ opakované měření markerů  monitoring (dynamika chování markerů v různých stádiích
onemocnění) + prognóza onemocnění + účinnost léčby + může včas upozornit na recidivu
̶ sledování více markerů najednou  ↑ pravděpodobnost záchytu nádoru
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
32
Nádorové markery
̶ Nádorové markery
̶ Molekuly většinou proteinového charakteru
 celulární nádorové markery
 humorální nádorové markery
̶ Produkce nádorových markerů
 přímo nádorové buňky (s nádorem asociované antigeny)
 jiné tkáně jako odpověď na maligní proces (indukované nádorové markery)
̶ enzymy, hormony, imunoglobuliny, cytokeratiny, glykoproteiny, glykolipidy, molekuly receptorové
povahy, sacharidy
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU33
Nádorové markery
̶ Rozdělení markerů (klinicko-biochemické hledisko)
̶ Onkofetální antigeny
 látky produkované ve fetálním období plodem či placentou, po narození se tvoří jen v
souvislosti s nějakým onemocněním, zpravidla nádorovým
 charakteristické pro méně diferencované (tj. malignější) nádory
 α1-fetoprotein, lidský choriogonadotropin, karcinoembryonální antigen, placentární ALP
̶ Tkáňově a orgánově specifické antigeny
 fyziologicky ve zdravé tkáni či orgánu, mimo něj jen v minimálním množství
 zvýšené uvolňování  patologické stavy (nádorové onemocnění, zánět, trauma)
 prostatický specifický antigen, neuron specifická enolasa, protein S-100, rozpustné
fragmenty cytokeratinů, většina CA antigenů definovaných pomocí monoklonálních
protilátek, antigen karcinomů ze skvamosních buněk, thyreoglobulin, hormony a jejich
prekursory u nádorů žláz, které je fyziologicky produkují
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU34
Nádorové markery
̶ Rozdělení markerů (klinicko-biochemické hledisko)
̶ Nespecifické antigeny
 enzymy a hormony produkované nádory (u nádorů v orgánech, které je fyziologicky
neprodukují  paraneoplastický projev)
 reakce na přítomnost nádoru
 ferritin, laktátdehydrogenasa, thymidinkinasa, β2-mikroglobulin, některé reaktanty akutní
fáze, s lipidy asociovaná kyselina sialová, adrenokortikotropní hormon, parathormon,
antidiuretický hormon …
Genetika v zubním lékařství, Jaro/2021 – Zubní lékařství, Ústav patologické fyziologie LF MU35
Nádorové markery
̶ Příklady použití markerů
̶ karcioembryonální antigen (CEA) – kontrola účinnosti léčby karcinomu prsu a kolorektálního
karcinomu, určení prognózy kolorektálního karcinomu, diferenciální diagnóza tumorů vaječníků
̶ lidský choriogonadotropin (hCG) – monitoring nádorů germinativního původu
̶ cancer antigen 15-3 (CA 15-3) – monitoring karcinom prsu
̶ (volný) prostatický specifický antigen ((f)PSA) - screening, diagnóza a monitoring léčby karcinomu
prostaty, kontrola po radikální prostatektomii, monitorování hyperplázie prostaty
̶ laktátdehydrogenéza (LDH) – monitoring léčby akutní leukemie, non-hodgkinského lymfomu,
testikulárního karcinomu a Ewingova sarkomu
̶ thymidinkináza (TK) - diagnóza a monitoring hemoblastóz a lymfomů, doplňkový marker u všech
nádorových diagnóz pro určení stupně proliferace
Genetika v zubním lékařství, Jaro/2021 – Zubní lékařství, Ústav patologické fyziologie LF MU36
Nádorové markery
̶ Genetické markery
̶ TP53  gen pro protein p53  transkripční faktor, v buňkách má funkci senzoru poškozené DNA
 tumor supresorový gen
 mutace v tomto genu  ↑ riziko vzniku rakoviny
̶ BRCA1/2  tumor supresorové geny (produkty těchto genů se účastní kontroly buněčného cyklu
a oprav poškozené DNA)
 mutace v těchto genech  ↑ riziko vzniku karcinomů, hlavně prsu a vaječníků
Genetika v zubním lékařství, Jaro/2021 – Zubní lékařství, Ústav patologické fyziologie LF MU37
Nádorové markery
̶ Ideální marker …
̶ vysoká specificita – nevyskytuje se u jiných nenádorových onemocnění a u zdravých osob (falešně
pozitivní výsledky na nádory např. při zánětech)
̶ vysoká senzitivita – měřitelný na začátku onemocnění (v praxi zvýšení až u velkých generalizovaných
tumorů, citlivost se zvýší stanovením několika markerů)
̶ specifický pouze pro jeden orgán
̶ korelace mezi výší lab. hodnoty markeru a velikostí nádoru (v praxi koncentrace markeru závisí nejen na
velikosti, ale i na stupni zralosti buněk, a také a schopnosti produkovat marker a vyplavovat ho do krve)
̶ korelace mezi výší lab. hodnoty markeru a prognózou (snižuje se hodnota = zlepšuje se prognóza)
… zatím neexistuje, ale neustále probíhá proces hledání nových markerů
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU38
Biomarker těhotenství
̶ lidský choriogonadotropin (hCG)
̶ placenta produkuje po uhnízdění vajíčka v děloze
̶ cca za 7 dnů detekovatelný v krevním oběhu
̶ cca za 10 dnů detekovatelný v moči  domácí těhotenský test
̶ Falešná pozitivita – nádorová onemocnění, cysty na vaječnících, mimoděložní těhotenství, hormonálních léky
pro vyvolání ovulace, po porodu, potratu, kyretáži
̶ Falešná negativita – příliš nízká koncentrace (příliš brzké testování, zředěná moč), užívání diuretik,
antihistaminik Animace principu testu:
https://www.sumanasinc.com/webcontent/anima
tions/content/pregnancytest.html
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU39
COVID-19
̶ SARS-CoV-2
̶ antigen – Spike protein
̶ Falešná pozitivita – pokud není použitý pufr od výrobce  různé potraviny, nápoje, voda, jiný nekomplementární
pufr
̶ Falešná negativita – příliš nízká koncentrace (příliš brzké/pozdní testování), nesprávný odběr, nevhodné
testovací podmínky
Patologická fyziologie - praktikum, Jaro/2022 – Nutriční terapeut, Ústav patologické fyziologie LF MU40
COVID-19
https://www.researchamerica.org/blog/explained
-how-covid-19-serology-test-works-and-
obstacles-its-use