Endokrinológia a laboratóriumi diagnosztikában. Kovács L. Gábor

Átírás

1 Endokrinológia a laboratóriumi diagnosztikában Kovács L. Gábor

2 Hypothalamus: GHRH, CRH, TRH, GnRH Szomatosztatin ADH Hypophysis: GH Prolactin ACTH, MSH TSH FSH & LH Oxytocin ADH Hormontermelés: klasszikus mirigyek Tobozmirigy: Melatonin Pajzsmirigy: T3, T4 Calcitonin Mellékpajzsmirigy Parathyroid h. Pancreas: Insulin Glucagon Petefészek: Ösztrogének Progeszteron Mellékvesekéreg: Cortisol Aldoszteron Androgének Mellékvese velő: Catecholaminok

3 Kevésbé hagyományos hormonok Endothelium: Endothelin NO Prosztanoidok,... Immunrendszer: Citokinek Thrombocyta: Növekedési faktorok Placenta: Mindenfajta hormon Adipocyta: Leptin Cardiocyta: ANP Vese: Erythropoietin RAS GIT: Gastrin Cholecystokinin Secretin,... Gonadok: Inhibin Activin

4 Az elmúlt 50 év endokrin Nobel díjasai 1958: F Sanger 1966: CB Huggins 1971: EW Sutherland 1977: RS Yalow, RL Guillemin, AV Schally 1984: GJF Köhler 1992: EH Fisher, EG Krebs 1994: AG Gilman, M Rodbell 1998: RF Furchgott 2003: P Agre R MacKinnon Az inzulin szerkezete Prostata rák hormonkezelése Hormonhatás mechanizmusa RIA, releasing hormonok Monoclonalis antitestek Proteinkinázok G proteinek NO vízcsatornák

5 Tracer-elv és radioimmunoassay: két Nobel-díj, ami felforgatta a világot G. Hevesy R. Yellow Nyugalmi hormonkoncentráció mérése a vérben. Nemcsak metabolit, de eredeti hormone mérése a vizeletben. Ritmusok mérése. Stimulációs próbák. Szuppressziós próbák.

6 AZ ELŐADÁS VÁZLATA 1. HORMON- RECEPTOROK 2. SZABAD HORMON KONCEPCIÓ 3. NEUROPEPTIDEK 4. POSZT-TRANSZLÁCIÓS MÓDOSULÁSOK 5. FOETALIS mrns AZ ANYAI VÉRBEN 6. A VIZSGÁLÓ- ELJÁRÁSOK FEJLŐDÉSE 7. IVF KUTATÁSOK

7 1. Szemléleti áttörés: a hormon-receptorok felfedezése Szerkezet és funkció közötti kölcsönhatás megértése. Receptorokra ható gyógyszerek felfedezése. Emlő cc. stratifikáció Graves betegség diagnosisa Prostata cc. Carcinoid (somatostatin)

8 GENOMIKUS NEM GENOMIKUS RECEPTOROK

9 Újfajta hormon-receptorok Diabetes incretin hormonok: a postpradialis insulinszekréció szabályozói glucagon-like peptid (GLP1) glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) GLP1 és DPP-4 receptorok. Kamrai hypertrophia cardiotrophin-1 (CT-1; az IL-6 család tagja) IL-6 receptor (IL-6R) Kisspeptin (metastin, KISS1): melanoma metastasis suppressor gén GPR54 receptor neuroendokrin kontroll, pubertás

10 2. Szemléleti áttörés: A szabad hormon koncepció Az intracelluláris (hatékony) hormonkoncentráció a szabad szinttel arányos, nem pedig a kötöttel. Az albuminhoz kötött tesztoszteron fél életideje 1 mp, az SHBG-hez kötve 20 mp. A szöveti mikrocirkuláció képes elősegíteni a szabad hormon felszabadulást a kötésből ( bioavailable hormone ).

11 Transzport proteinek Peptid hormonokat szállító fehérjék: CRH-BP, IGFBP-1-6, albumin (calcitonin, PTH, ACTH) Szteroid hormonokat szállító fehérjék: CBG, SHBG, D-vitamin-BG Pajzsmirigy hormonokat szállító fehérjék: TBG, albumin, transthyretin (prealbumin)

12 Rheuma faktor (Rf) Humán IgG Fc fragmense ellen képződnek (IgM) Előfordulásuk: 1. normál populációban (idősebb kor): 5-10 %, 2. autoimmun betegekben gyakrabban 3. rheumatoid arthritis: első év: %; később: 80 % Úgy viselkednek, mint a heterophil antitestek: minden faj immunglobulinjához hozzákötődnek.

13 Állati fehérje ellenes humán antitestek (HAAAs) 1. Izotípus: IgG, IgM, IgA, IgE. 2. Állati fehérjével történő expozíció igazolható, és az állatfaj azonos a tesztben alkalmazott állati immunglobulinnal (antimouse: HAMA, anti-rat: HARA, etc..) 3. Szérumkoncentráció: g/l is lehet! 4. Évekig a keringésben maradnak. 5. Előfordulásuk: 80 % is lehet.

14 A klinikus korlátlan bizalma és a laboratórium hallatlan felelőssége Total β-hcg mérés 58 technikailag hibás fölémérés heterophil antitest jelenléte miatt, amit a referencia laboratórium utólag tisztázott (Cole, 2004): Curettage (85 %) Curettage + MTX kezelés (70 %) Laparoscopia (45 %) Hysterectomia (11 %) Bilateralis salpingo-oophorectomia (6 %)

15 IGF-1 és a kötőfehérjék: BP1-6 BP 1-2 IGF-1 α-subunit α-subunit IGF-1 + BP3 BP3 IGF-1 IGF-1 + BP 4-6 IGF-1 β-subunit β-subunit IGF-1 Az összes keringő IGF-1 mennyiségének: < 5% szabad - szövetspecifikus enzimek, - ph viszonyok - farmakonok A szövetenként eltérő lehet a hatásmód és hatáserősség!

16 Az interakciót okozó antitestek kiszűrése Blokkoló ágens használata borjú v. murin immunglobulin, nem specifikus egér antitest (MAK33): interferencia elimináló fehérjék biotinizált egyszárú antitest használata A minta előkezelése: PEG, alkohol, ammónium szulfát, protein A kromatográfia, ultrafiltráció, gél diffúziós kromatográfia detergens, hőkezelése, hígítása Visszanyerés mérése Az antitest közvetlen mérése, pl. TgAb

17 3. Szemléleti áttörés: A neuropeptidek felfedezése Neurovascularis kapcsolat a hypothalamus és a hypophysis között (Harris, Szentágothai, Halász, Flerkó) Az idegrendszer részt vesz a gonadotropin szekrécióban (Sawyer) Releasing hormok (Guillemin és Schally) Idegrendszerre gyakorolt neuropeptid hatások (De Wied, Lissák, Endrőczi, Telegdy)

18 A NEURO-ENDOKRIN-IMMUN Biológiai ritmusok SZABÁLYOZÁS ZAVARAI Alvás és immunrendszer Vasopressin az agyban Gyulladásos mediátorok és a hormonelválasztás T-helper sejtek és a glucocorticoid érzékenység

19 HUMAN FAMILIALIS DIABETES INSIPIDUS: MUTÁCIÓ A PROHORMON GÉNEN TG MUTÁCIÓ (20. KROMOSZÓMA; NUKLEOTID; 116. CODON), CG CSERE NP85, AUTOSOMALIS DOMINÁNS ÖRÖKLÉSMENET, ENDOPLASMATIKUS RETICULUM, LASSÚ, KÉSLELTETETT NEURODEGENERÁCIÓ. (Bruins, Kovács et al. 2006)

20 A neuropeptidek felfedezésének gyakorlati jelentősége Az endokrin integráció elveinek megismerése. Endokrin betegségek patomechanizmusának megértése (pl. perifériás mirigyek tercier zavarai). Új terápia, pl. LHRH analógok daganatokban. Új funkcionális tesztek. Az idegrendszer működésének módosítása.

21 4. SZEMLÉLETI ÁTTÖRÉS SZIALIZÁCIÓ POSZT-TRANSZLÁCIÓS MÓDOSULÁSOK: A BIOLÓGIAI FÉL-ÉLETIDŐ SZABÁLYOZÁSA TERHESSÉG FOKOZOTT SZIALIZÁCIÓ LASSABB TBG CLEARENCE EMELKEDETT TBG

22 Magzati nem meghatározása Calbindin-D9k mrna Növekedési hormon; insulin-szerű növekedési faktor-1 Veleszületett betegségek diagnosztikája 5. Szemléleti áttörés Foetalis mrns, DNS az anyai vérben kivon RNS, DNS

23 6. A VIZSGÁLÓELJÁRÁSOK FEJLŐDÉSE Specifikusabb A cél: klinikai Szenzitívebb Szélesebb méréstartomány Rövid analízis idő Automatizálható Környezetkímélő A cél: analitikai

24 A modern immunoassay specificitása Néhány ng/l mennyiségű anyagot felismer olyan környezetben, ahol az anyagkoncentráció ng/l. Az arány pontosan olyan, mintha egyetlen embert kellene azonosítani a világ teljes népességében.

25 Biomarkerek Albumin C8 komplement C1q komplement komplement faktor B H-faktor C4 komplement C9 komplement Cöruloplazmin Prealbumin Lipoprotein Haptoglobin 10% Össz IgA Össz IgM 10% 1% BIOMARKEREK α-1-antitripszin Fibrinogén α-2-makroglobulin Transzferrin C3 komplement Össz IgG Apolipoprotein B α-1 savas Glycoprotein Apolipoprotein A-1

26 Az analitikai forradalom: tömegspektrometria Kis molekulák jövőbeli vizsgáló módszere. A kereszt-reakciók kiküszöbölve. Gyors, nem igényel minta előkezelést, nincs reagens költség. A berendezés drága, különleges felkészültséget igényel.

27 A point-of-care (POCT) és a point-of-surgery (POST) hormonmérés Sürgős: Terhességi próba LH: ovulatio ellenőrzés β-hcg Cortisol Intraoperativ: PTH Cortisol Insulin ACTH Gastrin

28 Molekuláris endokrin diagnosztika Multiple endokrin neoplasia Congenitalis adrenalis hyperplasia Tg mrna: differenciált sejtes pajzsmirigyrák Kallikrein mrna: számos daganat Oestrogen receptor polimorfizmus ENDOKRIN MICROARRAY (BIOCHIP) Kezdetleges Drága

29 Személyre szabott és designer hormonkezelés egészséges emberben? Korábban: a hormonkezelés a hormonhiány pótlására szolgált Személyre szabott (genotípus-specifikus kezelés Glucagon-like peptid-1 (II. típusú diabetes) Ghrelin (anorexia) Szövetspecifikus hormonok Kozmetikai endokrinológia: www letöltés 2008: 2.2 millió GH, 1.2 millió DEA az öregedés ellen gének modifikációja?

30 A HORMONDIAGNOSZTIKA JÖVŐJE Az endokrin kézikönyveket át kell írni: Peptid és szteroid hormonok hatásmechanizmusa közötti különbségek eltűnőben Kötőfehérjék új szerepben Új endokrin szervek, hormonok: Kisspeptin (pubertás), Thyrostimulin (pm. aktivátor) Egy gén több hormon: POMC Új molekuláris módszerek: Szelektív knock-out egyes agyterületek peptid receptoraiban Az adaptáció funkcionális genomikája Transcriptomika Proteomika Metabolomika Glikomika Lipidomika Farmakogenomika Fiziomika