STANOVENÍ HORMONŮ Alice Hoffmannová HORMONY  Látky specificky reagujicí na metabolické děje v organismu  Většinou tvořeny v endokrinních žlázách  Krví přenášejí informace do buněk cílových orgánů (s receptory x bez receptorů)  V krvi často vázána na specifické transportní bílkoviny  Biologicky účinné jen formy volné ROZDĚLENÍ HORMONŮ DLE CHEMICKÉHO SLOŽENÍ  Bílkovinné a peptidové  Hormony pankreatu, hypotalamu, hypofýzy, příštítné žlázy  Steroidní  Hormony pohlavních žláz a kůry nadledvin  Odvozené od aminokyseliny tyrosinu  Hormony štítné žlázy a dřeně nadledvin  Odvozené od mastných kyselin  prostaglandiny METODY STANOVENÍ  Chromatografické metody (HPLC, GC, LC/MS/MS, IDGC/MS, ID-LC/MS/MS, IDHPLC/MS) – metody referenční. Často vyžadují úpravu vzorku (derivatizace, extrakce).  Imunoanalytické metody  S luminometrickou detekcí (LIA, ILMA, CMIA, ECLIA)  S fluorimetrickou detekcí (MEIA, FPIA)  S fotometrickou detekcí (ELISA, EMIT)  S detekcí radioaktivity (RIA, IRMA)  Multiplexové metody HORMONY HYPOFÝZY A HYPOTHALAMU  TYREOTROPIN (TSH)  Speciální preanalytické požadavky: pokud je to možné odběr ráno, nalačno, separaci séra nebo plazmy provést do 4h po odběru  Referenční hodnoty: 0,2-4,5 mU/l  ADRENOKORTIKOTROPIN (ACTH)  Speciální preanalytické požadavky: transport v ledové lázni  Referenční hodnoty: do 46 ng/l (pg/ml)  odhalování příčiny nadměrné produkce kortizolu (Cushingův syndrom),nebo nedostatečné sekrece (Addisonova nemoc)  stimulační a inhibiční testy syntézy ACTH (např.dexametazonový test) Uložení hypofýzy a hypothalamu HORMONY HYPOFÝZY A HYPOTHALAMU  FOLIKULOSTIMULAČNÍ HORMON (FSH)  Referenční hodnoty pro ženy: Folikulární fáze 2,5 – 10,2 U/l Ovulační fáze 3,4 – 33,4 U/l Luteální fáze 1,5 – 9,1 U/l Postmenopauza 23 – 116,3 U/l  Referenční hodnoty pro muže: 1,4 – 18,1 U/l  LUTEINIZAČNÍ HORMON (LH)  Referenční hodnoty pro ženy: Folikulární fáze 1,9 – 12,5 U/l Ovulační fáze 8,7 – 76,3 U/l Luteální fáze 0,5 – 16,9 U/l Postmenopauza 15,9 – 54 U/l  Referenční hodnoty pro muže: 1,5 – 9,3 U/l Graf vývoje hodnot FSH a LH během menstruačního cyklu ženy HORMONY HYPOFÝZY A HYPOTHALAMU  PROLAKTIN (PRL)  Speciální preanalytické požadavky: doporučuje se odběr 3h po probuzení (optimálně mezi 8 a 10h)  Referenční hodnoty: ženy: 59-619 mU/l, postmenopauza 38-430 mU/l, muži: 44-375 mU/l  základní diagnostická metoda pro diagnostiku adenomu hypofýzy (prolaktinom)  RŮSTOVÝ HORMON (SOMATOTROPIN, STH NEBO GH)  Referenční hodnoty: 0,16-13,00 mU/l HORMONY ŠTÍTNÉ ŽLÁZY A PŘÍŠTÍTNÝCH TĚLÍSEK  TYROXIN (CELKOVÝ A VOLNÝ, T4 A FT4)  Speciální preanalytické požadavky: separaci séra nebo plazmy provést do 6h po odběru  Referenční hodnoty: 60-150 nmol/l (T4) a 9,1-23,8 pmol/l (FT4)  TRIJODTYRONIN (CELKOVÝ A VOLNÝ, T3 A FT3)  Speciální preanalytické požadavky: separaci séra nebo plazmy provést do 6h po odběru  Referenční hodnoty: 1,21-2,29 nmol/l (T3) a 2,2-5,3 pmol/l(FT3)  KALCITONIN  Referenční hodnoty: Muži 8,31 – 14,3 pg/ml Ženy 5,17 – 9,82 pg/ml  PARATHORMON  Speciální preanalytické požadavky: transportovat při teplotě tajícího ledu, centrifugovat co nejdříve v chlazené centrifuze a oddělit sérum nebo plazmu  Referenční hodnoty: 1,5-7,6 pmol/l  stanovení slouží pro laboratorní diagnostiku primární hyperparatyreózy DALŠÍ ANALYTY SOUVISEJÍCÍ S METABOLISMEM ŠTÍTNÉ ŽLÁZY  TYREOGLOBULIN (THG)  Referenční hodnoty: do 55 ug/l  glykoprotein obsahující jod, prekursor tyroxinu a trijodtyroninu, tvořený dvěma podjednotkami  PROTILÁTKY PROTI TYREOGLOBULINU  Referenční hodnoty: do 150 kU/l (U/ml)  PROTILÁTKY PROTI TYREOIDÁLNÍ PEROXIDÁZE (ANTI-TPO, TPOAB)  Referenční hodnoty: do 50 kU/l (U/ml)  mohou se zúčastnit na poškození tyreocytů  PROTILÁTKY PROTI RECEPTORŮM TSH (TRAK)  Referenční hodnoty: negativní < 1 U/l (Brahms) < 1,5 U/l (Roche) „šedá zóna“ 1 – 1,5 U/l 1,5 – 1, 75 pozitivní > 1,5 U/l > 1,75 U/l Umístění štítné žlázy HORMONY KŮRY NADLEDVIN  KORTIZOL  Speciální preanalytické požadavky: kolísáni koncentrace kortizolu během dne - nejčastěji se odběr provádí ráno mezi 7-9h a večer mezi 16-20h  Referenční hodnoty: sérum – ráno 101 – 536 nmol/l, večer 79 -478 nmol/l, moč: 12 - 486 nmol/24h  většina kortizolu v krvi je vázána na transkortin, dále na SHBG a albumin  10 % je ve volné formě  DEHYDROEPIANDROSTERON SULFÁT (DHEAS)  Speciální preanalytické požadavky: oddělit elementy do 30 min po odběru  Referenční hodnoty: jsou závislé na použité metodě, věku, pohlaví  vzniká téměř výlučně v nadledvinách, u mužů částečně i ve varlatech, u žen v ovariích.  zvýšené koncentrace u hyperplazie a tumorů nadledvin HORMONY DŘENĚ NADLEDVIN  ADRENALIN, NORADRENALIN (KATECHOLAMINY)  pro stanovení v plazmě nebo moči se používá HPLC s elektrochemickou detekcí po vyextrahování z bílkovinné matrice  Speciální preanalytické požadavky: Sběr v chladu, za přítomnosti konzervač. činidla (příjem OKB)  3 dny dieta bez ovoce (citrusy,banány,ananas), ořechů, čaje, kávy, kakaa, alkoholu, vanilky, těles. šetření, ev. bez medikace  Referenční meze v moči: Adrenalin 9,4 – 123 nmol/24h Noradrenalin 71,4 – 504 nmol/24h  stanovují se také O-methyl metabolity nazývané metanefriny.  Katecholaminy a metanefriny se stanovují především pro diagnostiku nádoru chromafinních buněk feochromocytomu HORMONY PANKREATU  INZULIN  Referenční hodnoty: 6-27 mU/l  ruší exogenní inzulin a protilátky proti inzulinu  GLUKAGON  polypeptid složený z 29 aminokyselin, stimuluje glykogenolýzu a glukoneogenézu, zvyšuje glykémii  C-PEPTID  Referenční hodnoty: 0,78-1,89 µg/l  C-peptid není hormon, je to jednoduchý peptid vzniklý rozštěpením proinzulinu  ukazatel endogenní syntézy inzulinu POHLAVNÍ HORMONY  ANDROGENY (TESTOSTERON)  ESTROGENY (ESTRADIOL, ESTRON, ESTRIOL)  GESTAGENY (PROGESTERON)  Sekrece pohlavních hormonů řízena hypofyzárními gonadotropiny; luteinizačním hormonem (LH) a hormonem stimulujícím folikuly (FSH)  Hlavním transportním proteinem pohlavních hormonů je sexuální hormony vázající globulin (SHBG) POHLAVNÍ HORMONY  TESTOSTERON  Referenční hodnoty: ženy 0,2-2,9 nmol/l, muži 9,9-27,8 nmol/l  v krvi vázaný na bílkoviny, část je volná  změny koncentrace vazebných bílkovin mohou ovlivnit výslednou koncentraci, v praxi se používá index volných androgenů (FAI), vypočítaný jako poměr testosteronu celkového a SHBG  ESTRADIOL (17-Β-ESTRADIOL)  hlavní ženský steroidní pohlavní hormon  Referenční hodnoty pro muže: <121 pmol/l  Referenční hodnoty pro ženy: Folikulární fáze 40 – 606 pmol/l Ovulační fáze 536 – 1930 pmol/l Luteální fáze 121 – 718 pmol/l Postmenopauza < 136 pmol/l  sledování indukce ovulace a ovariální hyperstimulace, anomálií menstruačního cyklu POHLAVNÍ HORMONY  PROGESTERON (PRG)  Referenční hodnoty pro ženy: Folikulární fáze 0,5 – 4,4 nmol/l Ovulační fáze 14,1 – 89,1 nmol/l Luteální fáze 10,6 – 81,3 nmol/l Postmenopauza < 2,3 nmol/l  Referenční hodnoty pro muže: 0,9 – 3,9 nmol/l  u žen tvořen žlutým tělískem ovarií , v menší míře kůrou nadledvin  většina progesteronu je v krvi vázána na bílkoviny (albumin, aj.)  prudký nárůst koncentrace při ovulaci  v šestém týdnu hlavním místem tvorby stává placenta  PLACENTÁRNÍ HORMONY  Lidský choriový gonadotropin (lidský choriogonadotropin, hCG)  Referenční hodnoty: do 5 U/l  k potvrzení gravidity a k jejímu sledování, zvýšené hodnoty jsou u nádorů vaječníků, varlat, aj.  stanovení je také součástí screeningu vrozených vývojových vad  stanovení celkový β-hCG (intaktní hormon + volná podjednotka beta), intaktní hCG(pouze intaktní hormon), volná β-podjednotka KLINICKÁ BIOCHEMIE ANEMICKÝCH STAVŮ DĚLENÍ PŘÍZNAKŮ ANÉMIE  Příznaky vznikající v důsledku poklesu transportu kyslíku do tkání ( únava, dušnost, angina pectoris, orgánové poruchy)  Příznaky vyplývající ze snížení plazmatického objemu (bledost, hypotenze)  Příznaky vyplývající ze zvýšeného srdečního objemu (tachykardie, srdeční šelest)  Dle morfologických kritérií se anémie dělí na základě objemu erytrocytu, množství hemoglobinu v erytrocytu a počtu retikulocytů ANÉMIE SIDEROPENICKÉ  Souvisejí se železem  z nadměrné ztráty železa – časté  nedostatečný příjem – vzácné  spíše inhibice vstřebávání způsobena např. fosfáty, oxaláty  malabsorpce při celiakii, Crohnově chorobě  v těhotenství – zvýšené nároky na přívod Fe  klinicky – únava, slabost, hučení v uších, dušnost ANÉMIE SIDEROPENICKÉ  TŘI STÁDIA  Prelatentní  Latentní  Manifestní  Již v období prelatentního nedostatku železa se uplatňují kompenzační mechanizmy organismu  Zvýšená resorpce železa z GIT, snížení jeho výdeje a útlum tvorby zásobního proteinu Fe – feritinu  Zvýšena resorpce diagnostické dávky 59Fe z 25% na 75% a snížen výdej Fe močí po jednorázovém podání desferioxaminu  Terapie - léčba příčiny sideropenie, substituce Fe Vazebná kapacita železa (TIBC) a Transferin - jsou u sideropenické anémie většinou výrazně zvýšené (odlišení od anémie chronických chorob, kde je jejich hladina normální či snížená). ANÉMIE MEGALOBLASTOVÁ  Označují se takto dle morfologického vzhledu erytrocytů  Nejčastější příčinou nedostatku vitamínu B12 je porucha vstřebávání  Vnitřní faktor – glykopeptid nutný při vstřebávání B12 v ileu  Způsobená buď nedostatkem vnitřního faktoru nebo výrazným omezením resorpční plochy ve střevě  Perniciózní anémie – nejčastější, postihuje vyšší věkové kategorie, genetické vlivy, autoimunitní onemocnění (protilátky proti buňkám žaludeční sliznice) Vznik perniciózní anémie ANÉMIE MEGALOBLASTOVÁ  Vzniká i po resekci žaludku – většinou kombinace nedostatku vitamínu B12 a kyseliny listové ( ta se vstřebává v duodenu a horním jejunu)  Vitamín B12 tvoří prostetickou skupinu enzymu homocysteinmethyltransferázy, která demethyluje tetrahydrofolát a přenáší methylovou skupinu z homocysteinu na methionin  Tetrahydrofolát je následně opět methylován a je donorem methylové skupiny pro tvorbu thyminu  Důsledkem nedostatku vit. B12 a kyseliny listové je tedy porucha syntézy thyminových bází a tvorby DNA  Prodlužuje se S-fáze buněčného cyklu, při níž se zdvojnásobuje množství DNA, výsledkem je velký objem buňky s nezralým jádrem – megaloblast Morfologický nález kostní dřeně u pacienta s perniciózní anémií ANÉMIE PŘI CHRONICKÉM ONEMOCNĚNÍ  Chronické infekce (tuberkulóza, AIDS), zánětlivá onemocnění, nádory  Aktivace imunitního systému vedoucí k omezení nabídky železa invadujícím patogenům či nádorovým buňkám, pro něž Fe představuje zásadní růstový faktor  Stimulace tvorby feritinu spolu s blokádou uvolňování železa ze zásobárny Produkce hepcidinu játry vede k zablokování feroportinu uvolňování železa ANÉMIE HEMOLYTICKÉ  Charakteristická je zkrácená doba přežití erytrocytů v periferní krvi  Často ani maximálně stupňovaná krvetvorba není schopna nahradit zvýšený rozpad krvinek  Hemolytické anémie:  Dědičná sférocytóza (porucha skeletu erytrocytární membrány – deficit spektrinu)  Anémie z poruchy enzymatické výbavy erytrocytu – př. deficit pyruvát kinázy  Anémie z poruchy tvorby hemoglobinu - beta-thalasemie  Autoimunitní hemolytické anémie – porucha kooperace mezi pomocnými a supresorovými lymfocyty T a B Nátěr periferní krve u pacienta s dědičnou sférocytózou BIOCHEMIE ANÉMIÍ – VITAMÍN B12  Molekula B12 obsahuje jako centrální atom kobalt, který je umístěn uprostřed porfyritového jádra  Vitamín je nezbytný pro tvorbu nukleových kyselin, tedy pro dělení buněk  Deficit je nejčastěji způsoben poruchou absorpce při chronické atrofické gastritidě, kdy žaludeční sliznice netvoří mukoprotein nezbytný pro vstřebávání vitaminu B12, tzv. vnitřní faktor  Ověření se provádí Schillingovým testem, kdy se sleduje absorpce vitamínu B12 po podání vnitřního faktoru Zdroje vitamínu B12 STANOVENÍ VITAMÍNU B12 (SÉRUM, PLAZMA)  Imunochemické metody  Elektrochemiluminiscence - Roche – Elecsys – Vit. B 12 ze vzorku soutěží s vit. B 12 značeným biotinem o vazebná místa na vnitřním faktoru značeným rutheniovým komplexem  Chemiluminiscence – Siemens – CentaurVitamín B12 ze vzorku soutěží s vitamínem B12 značeným akridinium esterem o limitovanou koncentraci vnitřního faktoru kovalentně vázaného na paramagnetické částice. Po separaci proběhne chemiluminiscenční reakce s peroxidem vodíku a NaOH.  Referenční rozmezí: 150 – 650 pmol/l V současnosti se vitamín B12 stanovuje kompetitivním testem využívajícím vysoce čistého vnitřního faktoru specifického pro vit. B 12 po uvolnění z endogenních vazebných proteinů. Chemická struktura vitamínu B12 BIOCHEMIE ANÉMIÍ – VITAMÍN B9 (KYSELINA LISTOVÁ, FOLÁT)  Tetrahydroderivát kyseliny listové je koenzymem metabolismu jednouhlíkatých zbytků  Uplatňuje se při řadě reakcí včetně tvorby nukleových kyselin  Nedostatek se projevuje podobně jako deficit vitaminu B12, tj. megaloblastovou anémií  Nedostatek velmi častý - je jednou z nejčastějších příčin mírné hyperhomocysteinémie (vliv na sklerotické a trombotické onemocnění periferních cév), u těhotných může zvyšovat frekvenci defektu neurální trubice plodu  Nedostatek může způsobit dieta bez čerstvého ovoce a zeleniny, objevuje se u alkoholiků, drogově závislých, nebo starších osob Zdroje vitamínu B9 STANOVENÍ VITAMÍNU B9 (SÉRUM)  Imunochemické metody:  např. elektrochemiluminiscence Roche – Elecsys  Chemiluminiscence – Siemens – Centaur, folát ze vzorku soutěží s folátem značeným akridinium esterem o limitovaný počet molekul folát vázajícího proteinu značeného biotinem. Tento protein se váže k avidinu na paramagnetických částicích. Po separaci probíhá chemiluminiscenční reakce s peroxidem vodíku a NaOH  Referenční rozmezí: 10 – 50 nmol/l Kompetitivní princip po uvolnění folátu z endogenních folát vázajících proteinů Chemický vzorek kyseliny listové BIOCHEMIE ANÉMIÍ - FERRITIN  Zásobní vysokomolekulární bílkovina obsahující železo  Nachází se v játrech, slezině, kostní dřeni a střevní sliznici  Koncentrace ferritinu v séru odráží tkáňové zásoby železa – její hladina klesá dříve než roste koncentrace transferinu  Zvýšení syntézy ferritinu je indukováno nedostatkem železa v organismu  Buňky některých nádorů, především akutní myeloblastická leukémie nebo mnohočetný myelom, produkují feritin koncentrace ferritinu jako tumormarker  Může být zvýšen rovněž u chronických zánětů a onemocnění jater Struktura ferritinu, bez přítomnosti Fe apoferritin, H-podjednotka oxiduje Fe2+ na Fe3+ STANOVENÍ FERRITINU (SÉRUM, PLAZMA)  Imunochemické metody:  např. elektrochemiluminiscence - Roche – Elecsys  Chemiluminiscence – Siemens – Immulite Stanovení založeno na reakci jednoho epitopu ferritinu s myší protilátkou navázanou na polystyrénové kuličce a druhého epitopu s polyklonální protilátkou konjugovanou s alkalickou fosfatázou. Po promytí se přidá fosforečný ester adamantyl dioxetanu - ten s ALP hydrolyzuje na nestabilní meziprodukt. Meziprodukt se rozpadá za produkce luminiscence  Referenční rozmezí:  Muži: 30 – 400 µg/l  Ženy: 13 – 150 µg/l Sendvičový princip Analyzátor Immulite 2000 XPi STANOVENÍ FERRITINU (SÉRUM, PLAZMA)  Fluorescenční imunoanalýza  BRAHMS – Kryptor Dvě různé protilátky tvoří komplex s feritinem. Jedna značena donorem energie - kryptát europia, druhá akceptorem energie – modifikovaný protein XL 665. Po ozáření komplexu dusíkovým laserem donor emituje dlouhotrvající signál v ms, zatímco nenavázaný akceptor generuje signál v ns. Dochází rovněž k spektrálnímu posunu. Velikost signálu je úměrná koncentraci stanovovaného analytu. Analyzátor Kryptor compact plus BIOCHEMIE ANÉMIÍ – TRANSFERIN (Trf)  Transportní protein pro železo v séru  Při anémii zvýšené hodnoty  Při nedostatku železa velmi citlivý indikátor saturace transferinu  Využívá se i při monitorování léčby anémie  Stanovení transferinu (sérum, plazma):  Imunoturbidimetricky  Imunonefelometricky  Např. Roche Diagnostics - Protilátky proti transferinu reagují se stanovovaným transferinem za vzniku komplexu antigen-protilátka. Reakce se provádí v přítomnosti NaCl a PEG. Aglutinát se stanoví turbidimetricky.  Referenční meze: 2 – 3,6 g/l Struktura transferinu BIOCHEMIE ANÉMIÍ – SOLUBILNÍ TRANSFERINOVÉ RECEPTORY - sTFR  Transferinový receptor je integrální membránový protein  Každá ze dvou podjednotek může vázat molekulu transferinu nesoucí železo  Účinkem proteolýzy vzniká rozpustná forma transferinového receptoru  sTFR je v plasmě přítomen v komplexu s transferinem  Koncentrace sTFR je úměrná koncentraci receptoru na membránách  Při deficitu Fe se koncentrace sTFR v séru zvyšuje  Na rozdíl od koncentrace ferritinu není koncentrace sTFR ovlivněna reakcí akutní fáze, nebo maligními nádory  Uplatňuje se v diferenciální diagnostice – rozlišení mezi chronickým onemocněním a anémií z nedostatku Fe Vznik sTFR STANOVENÍ sTFR (SÉRUM, PLAZMA)  Imunoturbidimetricky  Např. Roche Diagnostics Částicemi usnadněné imunoturbidimetrické stanovení: Lidský rozpustný transferinový receptor aglutinuje s latexovými částicemi, potaženými s protilátkou proti rozpustnému transferinovému receptoru. Precipitát se stanoví turbidimetricky  Referenční meze: 2 – mg/l ZDROJE OBRÁZKŮ  https://www.internimedicina.cz/pdfs/int/2018/05/11.pdf  https://www.denik.cz/veda-a-technika/umele-cervene-krvinky.html  https://lekar.sk/clanok/anemia  https://www.fit-day.cz/blog-a-recepty/mene-znamy-ale-zivotne-dulezity-vitamin- b12/  https://happybaby.cz/tehotenstvi/fit-v-tehotenstvi/kyselina-listova-b9/  https://www.researchgate.net/figure/The-chemical-structure-of-vitamin- B12_fig1_351055936  https://www.naureus.cz/blog/detail/jaka-je-funkce-hormonu-a-jak-je-udrzet-v- rovnovaze  https://www.facebook.com/brainmarketcezet/photos/a.2032349100356709/2708563 999401879/?type=3  https://www.labnetinternational.com/blog-tags/laboratory-trends  https://www.rehabilitace.info/zdravotni/hypofyza-podvesek-mozkovy-funkce-a- nemoci-poruchy-nadory/  https://www.invitra.com/en/ovulation-induction-in-ivf/levels-hormonal-cycle- menstrual/  https://www.siemens-healthineers.com/en-us/immunoassay/systems/immulite-2000- xpi-immunoassay-system  https://shop.roche-diagnostics.ch/laboratoire/12148331122  http://e-chembook.eu/vitaminy ZDROJE OBRÁZKŮ  https://www.lekarnickekapky.cz/nemoci-onemocneni/porucha-stitne-zlazy-a- nadvaha.html  https://www.sigmaaldrich.com/CZ/en/product/cerillian/d065  https://is.muni.cz/th/qu9ah/DPvita-final.pdf  https://postudium.cz/mod/book/view.php?id=6925&chapterid=2510  https://is.vszdrav.cz/el/vsz/leto2021/PAOPG11211/um/osetrovatelstvi_v_gynekologii_- _mudr_ondrej_vosta/4._Fyziologie_zeny__hormonalni_rizeni__menstruacni_cyklus.pdf? lang=en  https://www.biomol.com/search?sSearch=17beta-Estradiol  https://preferredmedsupply.com/product/hcg-rapid-pregnancy-test-strip-urine/  https://www.zdravizone.cz/co-obsahuje-zelezo-potraviny/  https://www.drmama.cz/tehotenstvi/92-tehotenska-anemie-a-jak-ji-lecit  https://www.axon-med.cz/2021/04/megaloblastova-anemie.html  https://www.axon-med.cz/2021/04/anemie-chronickych-chorob.html  https://www.researchgate.net/figure/Ferritin-structure-and-function-Ferritin-is-a- major-intracellular-iron-storage-protein_fig1_256083480  https://www.brahms.de/images/kryptor-analyzers/brahms-kryptor-compact-plus- 686.jpg