Az emésztőrendszer laborvizsgálata 2007.12.04.

Az emésztőrendszer laborvizsgálata 2007.12.04.

Az emésztőrendszer betegségei Leggyakoribb betegségek (fertőzések) 2. leggyakoribb halálok: tumorok (vastagbél, gyomor, nyelőcső, hasnyálmirigy) korai diagnózis

Az orvoshoz gasztroenterológiai, illetve egyéb panasszal fordulók aránya 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% gasztroenterológiai panasz 75 25 Total (N=501) egyéb panasz 68 32 Budapest (N=152) Megítélése szerint az önhöz forduló betegek hány százaléka jelentkezik gasztroenterológiai bántalom miatt? Papp János :SE I.Bel MGT 45. Nagygyűlése Balatonaliga 2003. június 3.

Halálozási statisztika http://www.webbeteg.hu/cikkek/egeszseges/4139/halaloki-statisztika-magyarorszagon

Az emésztőrendszer betegségei Labor diagnosztika (újdonságok) Modern spektroszkopiás vizsgálóeljárások: Kilégzési tesztek (egyre több indikáció non invasív) tömegspektroszkópia/laser spektroszkópia NIRA Helicobacter pylori (1983)

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

Izotópdiagnosztika alkalmazása Biomarkerek: kóros folyamatok során keletkező termékek eltávolítása a kilégzett levegővel Funkcionális tesztek: jelölt enzimszubsztrát hasítása a szervezetben -> további oxidáció -> termék (jelölt CO 2 ) detektálása a kilégzett levegőben

Izotóp diagnosztika Biomarkerek : Pauling 1971: légnemű organikus anyagok (volatile organic compounds: VOCs) a kilégzett levegőben (ma > 1000 ismert) Funkcionális tesztek: Természetes szén izotópok: 12 C: standard izotóp: természetben leggyakoribb (98,9%), nem radioaktív 13 C: ritka (1,1%), nem radioaktív 14 C: ritka (<10 12 ), radioaktív Pauling, L.; et al: PNAS 1971, 68, 2374-8 Mürtz, M. Opt. Photon. News 2005, 16, 30 35. Wang C: Sensors 2009, 9, 8230

VOCs: rák-diagnosztikában

Potenciális biomarkerek Ca. 35 biomarker (kilégzési tesztekhez): ammónia, (NH 3 ), széndioxid (CO 2 ), nitrogén monoxid (NO) Biomarker Acetaldehid (CH 3 CHO) Alkánok Formaldehid Aceton Szén szulfid (OCS), kéntartalmú anyagok, Pentane (C 5 H 12 ) Hidrogén (H 2 ), Metán (CH 4 ) Betegség Alkoholizmus, májbetegség, tüdőrák Tüdőrák Emlőrák Cukorbetegség Májbetegség Vastagbél fermentáció, újszülöttkori emésztés, bél-irritáció Wang C: Sensors 2009, 9, 8230

Funkcionális tesztek : 13 C egyszerű, biztonságos, nem invazív Mérés: Nuclear magnetic resonance (NMR) spektroszkóp: 13 C mag: spin rádió-hullámhosszú energiával átbillenthető (rezonancia). ( 12 C: 0 spin -> 0 rezonancia izotóp arány: gáz-kromatográf-tömegspektrográf (GC-MS) (tömeg/töltés arány) 12 C 1 tömeg egység 13 C NMR spektroszkóp MS

13 C - LASER absorbciós spektroszkópia Nem invazív, real-time. POCT. Olcsóbb MS egyszerű alternatívája (biomarker, funkc. teszt) Detektálható gázok: Acetaldehid (CH 3 COH) Aceton (OC(CH 3 ) 2 ) Ammonia (NH 3 ) CO 2 ( 13 CO 2 / 12 CO 2 ) CO Etán Etilén Formaldehid Metán NO Kis kézi műszerek (kilégzett levegő aceton analizátor)

13 C - LASER absorbciós spektroszkópia Wang C: Sensors 2009, 9, 8230

14 C Mérés: Beta számláló. Szervezetben 0,1 µci 14 C. carbon kormeghatározás (csak élő szövet nyeli el) felezési idő: 5,7 * 10 3 év Biológiai féléletidő: 40 nap.

13 CO 2 / 12 CO 2 A szén két természetes stabil izotópja: 12 C és 13 C aránya állandó Betegség jelölt molekula Gyomor ürülés acetát Májfunkció aminósavak H. pylori urea Laktóz intolerancia laktóz Felszívódási zavar szacharóz Zsír felszívódás zsír (triolein) Korábban tömegspektroszkóp (nagyon drága) Ma lézer spektroszkóp: CO 2 : 4,3 µm-es hullámhosszú LASERnél jól mérhető http://www.iso-analytical.co.uk/gastrointestinal.html Sasaki Y, J Nucl Med 1994; 5 : A108

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

A nyelőcső betegségei: motilitási zavarok: Gastro-oesophageális reflux (GERD: gastro-esophageal reflux disease)

A nyelőcső betegségei: motilitási zavarok: GERD Lower Esophageal Sphincter (LES) Fundus Body Pylorus Antrum

A nyelőcső betegségei: motilitási zavarok: GERD Lower Esophageal Sphincter (LES) Fundus -gyengesége v. -spontán elernyedése Reflux Body Pylorus Antrum

Gastro-oesophageális reflux (GERD: gastro-esophageal reflux disease) 8 4 0 tonometria + ph felfújható ballon katéter nyelőcső felfújható ballon gyomor His szög felfújható ballon Alsó sphincter átmeneti SPONTÁN elernyedése

13 CO 2 / 12 CO 2 Betegség jelölt molekula Gyomor ürülés acetát Májfunkció aminósavak H. pylori urea Laktóz intolerancia laktóz Felszívódási zavar szacharóz Zsír felszívódás zsír (triolein)

Gyomor ürülés A 13 C a duodenumban szívódik fel. Na-Acetát: folyékony táplálék Octanoát: szilárd táplálék GERD gyomor motilitásra ható gyógyszerek (prokinetikumok) hatásának vizsgálatára 13 C jelölt Na-Acetát kutyában DOB: ( 13 C/ 12 C) over baseline values S. Schmitz: Kleintierpraxis, 2007

13 CO 2 / 12 CO 2 Betegség jelölt molekula Gyomor ürülés acetát Májfunkció aminósavak H. pylori urea Laktóz intolerancia laktóz Felszívódási zavar szacharóz Zsír felszívódás zsír (triolein)

Májfunkció - cirrózis Enzimfunkciók Cytosol Fenil-alanin (Phe)(aromás aminósav (AS) bontás: máj) 13 C-Phe -> Tirozin (Tyr) + 13 CO 2 Mitokondrium metionin (Met) 13 C-Met (esszenciális AS: csak máj mitokondriumokban bomlik) Mikroszóma metacetin (MBT), koffein (CBT) 13 C-metacetin -> Cytochrome P450 IA2 -> acetaminophen + 13 CO 2 13 C-methyl-koffein demtilálás: P450 IA2. Cyt P450 Erythromycin (EBT) 14 C-N-methyl-Ery -> Cytochrome P450 CYP1A4 -> N-desmethyl-Ery + 14 CO 2 Prognózis Progresszió követése Kezelés hatékonyságának követése http://www.stableisotopeanalysis.com/breath_tests.php Festi D: World J Gastroenterol 2005

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

1983., Lancet 2005. Nobel-díj

H. pylori és a peptikus fekély gyakorisága NSAID NSAID ZES Egyéb H. pylori ZES Egyéb H.pylori Gyomorfekély Nyombélfekély

HP epitheliális adhézió

Globális H. pylori prevalencia Ország % Mexikó, Közép- és Dél-Amrika 70-90 Afrika 70-90 Ázsia 50-80 Kelet Europa 70 Nyugat Europa 30-50 USA, Kanada 30 Ausztrália 20 Forrás: WHO guidline: helicobacter pylori in developing countries. http://www.worldgastroenterology.org/assets/downloads/en/pdf/guidelines/11_helicobacter_pylori_developing_countries_en.pdf (2006)

A H. pylori gyakorisága csökkenő tendencia (USA) gyerek fiatal felnőtt

Mit hallok, hogy önnek nincs gyomorfekélye?

Helicobacter pylori alcain sárga-toluidine kék festés 400x-H. pylori Fekély (nem gyógyszer indukálta) Atrophiás gastritis MALT* lymphoma Gyomorrák Warthin-Starry ezüst impregnáció *MALT: mukoza asszociált limfoid tumor

Ureáz aktivitás Az ureáz enzim katalizálta reakció: Urea + H2O <=> CO2 + 2 NH3

Gyomorsav szekréció (H. pylori kolonizáció) HCl Parietális sejt NH 4 + -> Ph Gasztrin Szomatosztatin

Helicobacter pylori nyálkahártya gyulladás Vakuolizáló (Vac-A) toxin

H. Pylori központi szerep a fekélybetegségben beteg Interakció HP Nyálkahártya atrófia (atrófiás gastritis) gyomorfekély gyomorrák Hyperacidás Reflux (GERD) Nyombélfekély

Helicobacter pylori meghatározás Antrum biopsziából ureáz teszt: ph indikátor (pl. phenolphtalein) NH 2 -CO-NH 2 +H 2 O+H + 2 NH 4+ + HCO 3 - Mikroszkópia Tenyésztés (sok napos inkubáció) Nem invazív módon Szerológia (H. pylori IgG ELISA) Széklet (H. pylori Ag ELISA) Urea kilégzési teszt ( 14,13 C-urea) UBT Rauws EAJ, Gut 1989;30:798-803.

13 CO 2 / 12 CO 2 Betegség jelölt molekula Gyomor ürülés acetát Májfunkció aminósavak H. pylori urea Laktóz intolerancia laktóz Felszívódási zavar szacharóz Zsír felszívódás zsír (triolein)

Urea Breath Test: UBT 14 C: 1987 13 C: 1987 Elterjedés: olcsó készülékek Magyarországon: Izotóp Intézet Kft Helizo Bell GD et al.: 14 C UBT; Lancet 1987 Graham D Y et al.: 13 C UBT; Lancet 1987

Veszélytelen a radioaktív dózis? A teszt dózisa 1µCi (37 kbq)) A sugárzás dózisa egyenlő: egy napi átlagos háttérsugárzással vagy, néhány órás repülőúton kapott sugárdózissal vagy, néhány pohár narancslével. 1µ Curie = néhány óra repülőn Mentesség az Amerikai Egyesült Államokban 1997. engedély, 1µCi 14 C karbamidot tartalmazó kapszulát "in vivo diagnosztikai használatra, engedély nélkül. Page 42 11-04-21

A Heliprobe rendszer egy Heliprobe kilégzési kártyából egy HeliCap kapszulából és a Heliprobe készülékből áll Page 43 11-04-21

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

13 CO 2 / 12 CO 2 Betegség jelölt molekula Gyomor ürülés acetát Májfunkció aminósavak H. pylori urea Laktóz intolerancia laktóz Felszívódási zavar szacharóz Zsír felszívódás zsír (triolein)

Laktóz intolerancia

Laktóz intolerancia Ok: Veleszületett csökkent enzim termelés (Europa, É-Am: 10-15%, amerikai indiánok: 80%) Szerzett (legérzékenyebb disacharidáz): alkohol fogyasztás, idős kor, vékonybél betegségek: fertőzés, coeliakia, sprue) H 2 CO 2 colon puffadás bakteriális laktáz Laktát rövid C-láncú zsírsavak savas ph laktóz visszamaradt cukor ozmotikus hatása széklet víztartalma perisztaltika görcsös hasfájás/vizes hasmenés

Laktóz tolerancia teszt Vizsgálat: H 2 v. 13 CO 2 kilégzési teszt Laktóz tolerancia teszt (vérglukóz meghatározás) - LTT LTT alkohollal (vér v. vizelet galaktóz meghatározás) Széklet ph

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

Felszívódási zavarok okai Szelektív: Laktóz intolerancia Részleges: abétalipoproteinémia Teljes: cöliakia Nyálkahártya sérülés miatt Fertőzés Trauma Ischemia besugárzás (Auto)immun folyamatok: IBD cöliakia gyógyszerek: antibiotikum Kemoterápia Rövid bél szindróma Bakteriális colonizáció Paraziták (Giardia, bélférgek)

D-xilóz (fa-cukor) teszt C 5 H 10 O 5 Monoszacharid Felszívódása passzív, enzimet nem igényel Vénás vérből vagy gyűjtött vizeletből határozható meg A proximális vékonybél (duodenum, jejunum) monoszacharidfelszívó-képességét vizsgálja A disztális vékonybélben (ileum) a felszívódást nem vizsgálja (Crohn-betegség) Pozitivitás esetén vékonybél-biopsziát kell venni Brien, F.S. et al. : Gastroenterology 20: 287-293, 1952. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003606.htm

13 CO 2 / 12 CO 2 Betegség jelölt molekula Gyomor ürülés acetát Májfunkció aminósavak H. pylori urea Laktóz intolerancia laktóz Felszívódási zavar szacharóz Zsír felszívódás zsír (triolein)

Felszívódás vizsgálata - kilégzési teszt Szacharóz (SBT: sucrose breath test 13 C) 13 C-glucose 13 C-fructose 13 CO 2

Felszívódási zavar bakteriális colonizáció miatt 13 C-xylose kilégzési teszt: Colonizáció okozta felszívódási zavar esetén csökkent felszívódás Glukóz-hidrogén kilégzési teszt ~ laktóz/h 2 (H 2 : bakteriális cukor bontás)

Hidrogén (H 2 ) és/vagy metán (CH 4 ) kilégzési tesztek anaerob colon baktériumok kimutatása: Vékonybél bakteriális kolonizáció Laktóz intolerancia Fruktóz intolerancia Kimutatás: elektrokémiai detektor (GMI Measurement Instruments Ltd., Renfrew,UK) Gáz kromatográf (QuinTron, Milwaukee, WI, USA), Kézi készülék (Gastrolyzer breath hydrogen monitor; Bedfont Scientific, Rochester, UK),

Nem használt eljárások Schilling teszt: cobalt radioizotóp gyártás leállt. -> nincs jelölt B 12 vitamin B 12 vitamin hiány kezelése olcsó lett: exjuvantibus diagnózis.

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

Exokrin hasnyálmirigy enzimek fehérje a. endopeptidázok (tripszinogen, kimotripszinogen, proelasztáz) b. exopeptidázok (prokarboxipeptidáz A, B, proaminopeptidáz) szénhidrát alfa-amilázok zsír lipázok és észterázok nukleinsav ribonukleázok, dezoxiribonukleázok

Pancreatitis Akut v. krónikus Tünetek Képalkotók Enzimdiagnosztika (U/l) (csak akut fellángolás esetén) α-amiláz (szérum, vizelet) lipáz (szérum) Követés: glukózháztartás, exokrin funkció, ciszta, pszeudociszta (UH, CT) Okok: Alkohol Epekő Vírus gyógyszer

Epekő

Hasnyálmirigyfunkció vizsgálata Közvetlen funkcionális tesztek szekretin-cörulein pankreolauril PABA Enzimek jelenléte a székletben elasztáz kimotripszin Zsírszéklet (steatorrhoea) Funkcionális teszt: a hasnyálmirigy rezerv funkciójának megállapítására

A hasnyálmirigyfunkció közvetlen vizsgálata Szekretin-cörulein* teszt: exokrin pancreas stimuláció (iv.) duodenumszondán gyűjtött bélnedv összetételének vizsgálata Pontos (magas sensitivitás és specificitás: gold standard) de complex, időigényes és kellemetlen. Pankreolauril teszt: fluoreszcein-dilaureát hasítása során a fluoreszcein felszabadul vizelettel ürülő fluoreszcein meghatározás Cörulein: polipeptid hormon = kolecisztokinin/pankreozimin (CCK-PZ)

Elasztáz, chimotripszin A többi hasnyálmirigy enzimmel azonos mennyiségben szekretálódik A vékony- és vastagbélben nem bomlik Teszt: EIA (enzyme-immunoassay)

Hasnyálmirigyfunkció vizsgálata Közvetlen funkcionális tesztek szekretin-cörulein (gold standard) pankreolauril PABA Enzimek elasztáz kimotripszin Zsírszéklet (steatorrhoea) Enyhe esetekben alacsony sensitivitás Funkcionális teszt: a hasnyálmirigy rezerv funkciójának megállapítására Ventrucci M: Gut 1998

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír vér Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

Steatorrhoea Definíció: széklet >7 g/nap zsír normál: 3 g/nap (baktérium és sejtszétesés) gyakran kíséri fehérje (bűzös széklet) széklet mennyisége Okok: 1. ph 2. epe 3. hasnyálmirigy 4. felszívódási zavarok 1. Coliakia, IBD 2. Rövid bél 3. Abétalipoproteinémia 4. Bakt. colonizáció 1 23

13 CO 2 / 12 CO 2 Betegség jelölt molekula Gyomor ürülés acetát Májfunkció aminósavak H. pylori urea Laktóz intolerancia laktóz Felszívódási zavar szacharóz Zsír felszívódás zsír (triolein)

Triolein breath test (TBT) 13 C v 14 C jelölt triolein : pankreatikus lipáz hasítja Cholesteryl-octanoate : pankreatikus észteráz hasítja Ventrucci M: Gut 1998

Széklet zsír kimuatatása 72 órás mintagyűjtés (2 kárminfesték PO. közt) Semi quantitativ: mikroszkóp + sudan festés -> zsírcseppek / látótér Giardia lamblia

Széklet zsír kimuatatása Quantitativ: Gravimetria (Sober): szerves oldószeres extrahálás után mérhető tömeg csökkenés = kioldott zsír Savas steatokrit: 0.5 g higított székletet hematokrit csőben perklórsavval centrifugálva a szárazanyag tartalom és a zsír elválik: százalékos arány meghatározható a hematokrithez hasonlóan NIRA

NIRA Infravörös-közeli spektrometriás analízis (near infrared spectrometric analysis/ NIRA) λ: 0,75-1,5 µm

NIRA Infravörös-közeli spektrometriás analízis (near infrared spectrometric analysis/ NIRA) a székletminta felszínéről visszaverődő infravörös fény (λ: 700-2500 nm) szóródása (különböző hullámhosszokon mért visszaverődés) függ a széklet összetételétől. A különböző hullámhosszokon mért visszaverődést számítógép értékeli. A zsírtartalom mellett meghatározható a széklet szénhidrát-, nitrogén- es víz-tartalma is. A drága készülék miatt nálunk még nem vonult be a klinikai gyakorlatba. Benini L:. Gut. 1989 (10):1344-7

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír Vér tumor markerek Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

vastagbél carcinoma GI vérzés: kivizsgálandó. Cc 1. tünete lehet

vastagbél carcinoma Világszerte > 600 000 halál évente WHO (2009) 40 férfi és 30 nő / 1000 ember

Gyomor carcinoma Világszerte > 800 000 halál évente Tüdőrák után 2. leggyakoribb

Malignus eredetű gastrointestinális vérzés Évi halálozási statisztika (USA) teljes lakosság /100 000 lakos /100 000 Vastagbél 30 900 (10) 34 Gyomor 11 000 (3) 13 Nyelőcső 13 000 (3) 8* *(csak férfi) > 50 év felett szűrés! USA lakossága: 308,745,538 (2010 U.S. Census)

Occult vérzés kimutatása székletből Szűrővizsgálatként a colon cc. mortalitását szignifikánsan csökkenti Metodika Haemoccult teszt - hem Immunológiai metodikák globin (HemoQuant, Fecal Immunchemical Test /FIT/) Indikáció: Vastagbél cc, polip Gyulladásos bélbetegség

Haemoccult A guajakfa gyantája (Weber teszt) Guajakonsav H 2 O 2 jelenlétében oxidálódik, miközben orthotoluidin (OT) is oxidálódik (oxot). Az oxidációt fehér (OT) kék (oxot) színreakció kíséri. A hem (pszeudoperoxidázként) katalizálja a folyamatot Wagner teszt: benzidin. Guajak: legnagyobb szenzitivitás + egyszerű

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír Vér tumor markerek Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

További specifikus széklet vizsgáló immunológiai módszerek (ELISA) tumoros bélbetegségekben: Albumin Humán albumin Pyruvat-kináz M2 (M2-PK)

M2-PK PK: Pyruvat-kináz : M2: Dimer forma: kisebb foszfoenolpiruvát (PEP) affinitás. tumor anyagcsere markere Dimer formára specifikus antitest (EDTAplasma)

PreGen-Plus : Széklet DNS vizsgálat Malignus betegségek genitikai hátterének ismeretében A gyomor-bélfal elhalt epithel-sejtjei leválását követően megjelennek a székletben Gyomorrák: Adeno-karcinoma szekvencia: 21 pontmutáció (APC, K-ras, p53 gén) és BAT-26 (microsatellita instabilitás) gén vizsgálata PCR-el További kivizsgálás: pozitivitás esetén endoszkópia

Colektómia minták: polyp - carcinoma (forrás: wikipedia)

Multiplex papilláris adenoma (Familiáris colon polypózis) Colon polpózis: -Ismeretlen patomechanizmus -H. pylori eradikáció gyógyíthatja Kezelés nélkül Colon cc rizikó ~ 100 % 40 éves korig! Ok: APC mutáció

Colon cc. kialakulása metaplázia -> diszplázia -> carcinoma -> metasztázis Gyomorrák kialakulása: hasonló szekvencia, mutációk sorrendje lehet eltérő Missmatch, Repair gén-inaktiváció kromoszóma: 5q DNS 12q 18q 17p változás: M+D Hipometiláció M D M+D gén: APC K-Ras DCC p53 Normális Epithel Diszpláziás mirigy korai adenoma Intermed. adenoma késői adenoma Carcinoma Metasztázis DNS metilációs változás További genetikai változások CGAP: Carcinoma Gén Anatómia Project M:mutáció D:deléció Yamashita K: Surg Today, 2011

Colon cc. kialakulása metaplázia -> diszplázia -> carcinoma -> metasztázis Gyomorrák kialakulása: hasonló szekvencia, mutációk sorrendje lehet eltérő Missmatch, Repair gén-inaktiváció kromoszóma: 5q DNS 12q 18q 17p változás: M+D Hipometiláció M D M+D gén: APC K-Ras DCC p53 Normális Epithel Diszpláziás mirigy korai adenoma Intermed. adenoma késői adenoma Carcinoma Metasztázis DNS metilációs változás További genetikai változások CGAP: Carcinoma Gén Anatómia Project M:mutáció D:deléció Yamashita K: Surg Today, 2011

Colon cc. Kialakulása: APC Veleszületett és szerzett mutációk a WNT jelátviteli útban WNT szerep: embriogenezis, cc. WNT ['wint']: Wg (wingless) + Int Wg: drosophila recesszív mutáció Emlőtumor-vírus integrációs helyek közelében talált gén A 2 gén homolog AS szekvenciájú fehérjét kódol Fodde R: Nat Rev Cancer 1, 55-67. 2001

Colon cc. kialakulása APC szerepe Veleszületett és szerzett mutációk a WNT jelátviteli útban WNT szerep: embriogenezis, cc. WNT receptor Jelátvitel β-catenin APC: adenomatosus poliposis coli Tumor szupresszor gén WNT ['wint']: Wg (wingless) + Int Wg: drosophila recesszív mutáció Emlőtumor-vírus integrációs helyek közelében talált gén A 2 gén homolog AS szekvenciájú fehérjét kódol Sejt proliferáció WNT szignál hiányában B-cat. APC kötés után degradálódik WNT szignál esetén az APC-B-cat. complex nem jön létre

Colon cc. kialakulása Missmatch, Repair gén-inaktiváció kromoszóma: 5q DNS 12q 18q 17p változás: M+D Hipometiláció M D M+D gén: APC K-Ras DCC p53 Normális Epithel Diszpláziás mirigy korai adenoma Intermed. adenoma késői adenoma Carcinoma Metasztázis DNS metilációs változás További genetikai változások M:mutáció D:deléció

Colon cc. kialakulása K-Ras szerepe Epidermal growth factor Kirsten-RAS

Colon cc. kialakulása K-Ras szerepe Permanens aktiváció: Jelátvitel receptor-ligand kötés nélkül

Colon cc. kialakulása Missmatch, Repair gén-inaktiváció kromoszóma: 5q DNS 12q 18q 17p változás: M+D Hipometiláció M D M+D gén: APC K-Ras DCC p53 Normális Epithel Diszpláziás mirigy korai adenoma Intermed. adenoma késői adenoma Carcinoma Metasztázis DNS metilációs változás További genetikai változások M:mutáció D:deléció Yamashita K: Surg Today, 2011

Colon cc. :DCC szerepe DCC: Deleted in colorectal cancer 2004 by American Society of Clinical Oncology Mehlen P, Fearon E R JCO 2004;22:3420-8

Colon cc. kialakulása Missmatch, Repair gén-inaktiváció kromoszóma: 5q DNS 12q 18q 17p változás: M+D Hipometiláció M D M+D gén: APC K-Ras DCC p53 Normális Epithel Diszpláziás mirigy korai adenoma Intermed. adenoma késői adenoma Carcinoma Metasztázis DNS metilációs változás További genetikai változások M:mutáció D:deléció Yamashita K: Surg Today, 2011

Colon cc. p53

Előadás tematika Funkcionális vizsgálatok: kilégzési izotóp tesztek GERD H. pylori, laktóz intolerancia, felszívódási tesztek, hasnyálmirigy működés Széklet vizsgálata zsír Vér tumor markerek Vér vizsgálata tumor markerek Gastroenterológiai tumor diagnosztika

Tumor markerek Embrionális géntermékek (AFP, CEA) Tumor specifikus fehérjék, szénhidrátok (CA-19-9) Neuroendokrin tumorok : neurotranszmitter termelés -> carcinoid szindrómák (köv. ea.)

Post-transzkripcionális génexpresszió szabályozás

Biologiai információ áramlása: lineáris Gén -> messenger -> fehérje Központi dogma RNS: DNS fehérje közötti transzlációért felelős Crick FH (1958) On protein synthesis Symp Soc Exp Biol 12:138-63

A genetikai anyag működéséről alkotott elképzelésünk központi dogma Francis Crick DNS RNS fehérje Reverse transcriptase David Baltimore DNS RNs prion Stanley Prusiner Protein 1953 1958 1970 1982 1962 1975 1997

A genetikai anyag működéséről alkotott elképzelésünk antisense RNS: génexpresszió gáltás növényekben Ecker and Davis 1986 Co-suppresszió növényekben Richard Jorgensen 1990 RNSi in eukariotában (C. elegans) RNAi felfedezése: Gén csendesítés dsrns 1998 Andrew Z. Fire and Craig C. Mello 2006

A genetikai anyag működéséről alkotott elképzelésünk RNSi emlős sejtekben Thomas Tuschl 2001 humán genom project 1989-2003 Max-Planck Göttingen, Germany Automata DNS szequenáló Humán genom projekt

Biologiai információ áramlása: körkörös Epigenetika 1) Nem kódoló RNSek ncrna 2) metiláció Szabályozza a génexpressziót 3) Kromatin hisztonok köré rendeződése (kondenzációja) Fehérje expresszió módosítása 4) Prionok önmegújulása

Tumor diagnózis Mutációk (APC) Epigenetikai mintázat (metiláció, acetiláció) mirns mintázat

Pancreas rák diagnosztika alkalikus phosphatase (ALP) bilirubin, ASAT (GOT) lactat dehidrogenase (LDH) tumor marker (szenzitivitás): CA 19-9 (80%-ban), carcinoembrionalis antigén (CEA) (48%-ban). CT mir-21, mir-210, mir-155, and mir-196a