Fosfataza alcalina – izoenzime

Informaţii generale

Fosfataza alcalină (ALP) este o enzimă ce face parte din clasa hidrolazelor (ortofosfomonoesterfosfohidrolaza). Serul uman conţine un amestec variabil de izoenzime ale fosfatazei alcaline (ALP) provenite în principal din ficat, intestin, rinichi şi os, la care se adaugă în timpul sarcinii o formă tranzitorie, formă placentară. Anumite tumori maligne pot, de asemenea, produce o izoenzimă ALP⁷.

Deşi se poate face o evaluare rezonabilă în privinţa originii hepatice sau non-hepatice a creşterii fosfatazei alcaline, utilizând doar date clinice, există şi metode biochimice ce pot face diferenţierea între izoenzime^1;3.

Cea mai frecventă cauză de creştere a nivelului seric de ALP total este determinată de creşterea valorii plasmatice a izoenzimei hepatice. Aceasta creşte în sânge la începutul bolilor hepatice înainte ca celelalte teste funcţionale să fie modificate. Hepatita acută, ciroza, steatoza, afecţiunile hepatice induse de medicamente sau alte toxice, obstrucţia fluxului biliar determinată de carcinomul de cap de pancreas, strictura canalelor biliare, ciroza biliară primară şi carcinomul metastatic hepatic determină creşterea concentraţiei plasmatice a izoenzimei hepatice a ALP⁴. Sunt descrise mai multe izoforme hepatice⁵.

Fosfataza alcalină de origine osoasă – ostaza – este o glicoproteină tetramerică care se găseşte pe suprafaţa osteoblastului şi intervine în calcificarea matricei osoase, fiind cunoscută ca un indicator sensibil şi fidel al metabolismului osos. Are un timp de înjumătăţire lung, nu este afectată de clearance-ul renal şi nu prezintă variaţii diurne⁵.

Un nivel ridicat al izoenzimei osoase este întâlnit în perioada de creştere osoasă, în cursul procesului de vindecare a fracturilor, cât şi în afecţiuni ale sistemului osos caracterizate prin hiperactivitate osteoblastică şi remodelare osoasă cum ar fi boala Paget, rahitism, osteomalacie, acromegalie, osteosarcom, sarcom Ewing, metastaze osoase (în special asociate cu carcinom prostatic şi mamar)^4;5;6.

Împreună cu ceilalţi markeri de formare sau resorbţie osoasă, ostaza poate fi utilizată în monitorizarea tratamentului antiresorbtiv la femeile cu osteoporoză aflate în perioada post-menopauză⁶.

Fosfataza alcalină intestinală este produsă la nivelul enterocitelor, este eliberată în sânge în cantităţi mari, în special de persoanele cu grup sanguin B(III) sau O(I), dar este rapid metabolizată de ficat. În condiţii patologice, cum ar fi: perforaţia intestinului, afecţiuni ulcerative ale tractului gastrointestinal (stomac, intestin subţire şi gros), infarctul acut de intestin şi bolile hepatice (ciroză, ca urmare a scăderii metabolizării) concentraţia serică a izoenzimei intestinale creşte⁴.

Forma placentară a ALP devine detectabilă în ser începând cu săptămâna a 16-a de sarcină. Ocazional tumorile (în special tumorile urologice sau gonadale) pot produce o fosfatază alcalină identică sau similară cu forma placentară (izoenzimele Regan si Nagao) ce determină o creştere a ALP total în absenţa metastazelor^1;5.

Forma cu masă moleculară mare este fie un complex multienzimatic membranar, fie un complex format din izoenzima hepatică şi lipoproteina X („fast liver” ALP). Această formă apare în afecţiunile colestatice sau metastatice hepatice, chiar şi atunci când valorile plasmatice ale ALP sunt normale.

Forma Kasahara a ALP este un heterodimer format din forma placentară şi intestinală a enzimei, care se întâlneşte în carcinoamele hepatocelulare sau renale⁵.

Recomandări pentru determinarea izoenzimelor fosfatazei alcaline

• Diagnosticul şi monitorizarea tratamentului bolilor hepatice, osoase, intestinale şi paratiroidiene;
• Determinarea sursei activităţii crescute a fosfatazei alcaline (ALP) în ser;
• Diagnosticul diferenţial al afecţiunilor hepatice şi osoase^1;4;6.

Pregătire pacient – à jeun (pe nemâncate)³.

Specimen recoltat – sânge venos³.

Recipient de recoltare – vacutainer fără anticoagulant cu/fără gel separator³.

Prelucrare necesară după recoltare – se separă serul prin centrifugare³.

Volum probă – minim 0.5 mL ser³.

Cauze  de respingere a probei – specimen intens hemolizat, lipemic sau contaminat bacterian³.

Stabilitate probă – serul separat este stabil 7 zile la temperatura camerei; 7 zile la 4-8°C; 2 luni la -20°C³.

Metodă – electroforeza urmată de analiza activităţii enzimatice în fracţiunile separate; sunt separate următoarele fracţiuni: fosfataza alcalină de origine osoasă, fosfataza alcalină de origine hepatică 1, fosfataza alcalină de origine hepatică 2, fosfataza alcalină de origine intestinală (la 60% din persoanele normale izoenzima intestinală este nedecelabilă); fosfataza alcalină placentară (numai dacă este cazul, în mod normal nu apare banda corespunzătoare acestei izoenzime)³.

Valori de referinţă – sunt dependente de vârstă şi sex (vor fi precizate pe fiecare buletin final de rezultate)³.

Interpretarea rezultatelor

Valori crescute ale izoenzimelor hepatice:

• formele acute, necomplicate de hepatită virală se asociază cu creşteri uşoare sau moderate (de 2 ori normalul) ale nivelului de ALP, în timp ce formele colestatice determină concentraţii plasmatice de 3-5 ori mai ridicate faţă de valorile de referinţă;
• creşteri uşoare/moderate se înregistrează şi în hepatita virală cronică, steatoză, ciroză, în bolile hepatice de cauză infiltrativă (sarcoidoză, tuberculoză, amiloidoză, abcese) sau în colangita bacteriană¹;
• în ingestia cronică de alcool fosfataza alcalină poate avea valoare normală sau crescută, sunt însă constant crescute GGT, AST şi eventual bilirubina⁵;
• obstrucţia mecanică a căilor biliare extrahepatice sau colestaza intrahepatică determină creşteri marcate ale izoenzimei hepatice (de 3-10 ori mai mari faţă de intervalul de referinţă), care persistă cateva zile şi se corectează în aproximativ 10 zile de la intervenţia chirurgicală. Formele complicate cu colangita septică se pot prezenta fără creşteri ale ALP;
• valori extreme se întâlnesc, de asemenea, în obstrucţia extrahepatică a ductelor biliare determinată de tumori (cancerul de cap de pancreas);
• ciroza biliară primitivă este o boală inflamatorie, ce apare cu frecvenţă mai mare la femeile cu vârste între 40 şi 60 ani şi se caracterizează prin creşteri (de 5-20 ori) ale nivelului seric de ALP înaintea apariţiei manifestărilor clinice;
• afectarea hepatică indusă de medicamente (inclusiv contraceptivele orale) sau alte toxice determină creşteri moderate ale ALP (de 3-5 ori);
• în mononucleoza infecţioasă şi în infecţia cu citomegalovirus pot apărea creşteri de până la 5 ori normalul^4;5.

Deoarece electroforetic sunt separate 2 izoforme hepatice, condiţiile asociate cu valori crescute ale acestora sunt următoarele:

Valori crescute ale izoenzimei de origine osoasă: 

• În mod normal nivelul seric al izoenzimei osoase este ridicat la copiii în creştere.
• Boala Paget se caracterizează prin creşteri semnificative ale fosfatazei alcaline serice, astfel că pot fi întâlnite valori de peste 10-25 ori limita superioară a intervalului de referinţă. Există totuşi bolnavi cu forme mai puţin agresive de boală Paget, care au concentraţii de ALP total la limita superioară a intervalului de referinţă şi la care ostaza reprezintă un indicator mai sensibil al activităţii metabolice osoase³. De asemenea fosfataza alcalină de origine osoasă scade în cursul tratamentului antiresorbtiv din boala Paget având astfel utilitate în monitorizarea eficienţei terapiei⁵.
• Creşteri moderate pot fi observate în osteomalacie, în timp ce în rahitism concentraţia de ALP osoasă poate depăşi de 2-4 ori valoarea normală.
• În hiperparatiroidismul primar ALP total înregistrează valori normale sau uşor crescute; există însă o creştere mult mai marcată a ostazei care reflectă mai bine modificările sistemului osos.
• Acromegalia determină modificări ale izoenzimei osoase, prin stimularea concentraţiei de IGF-1, care activează osteoblastele şi implicit formarea de os.
• Valori crescute ale ostazei sunt întâlnite şi în tumorile osoase osteoblastice.
• Tratamentele prelungite cu antiepileptice (fenitoină, fenobarbital, primidona, carbamazepină) pot determina în timp osteomalacie şi concentraţii ridicate de fosfatază alcalină de origine osoasă, chiar dacă uneori nivelul total de ALP este normal. Anticonvulsivantele inhibă secreţia de calcitonină, ceea ce duce la o creştere a resorbţiei osoase şi modificări ale nivelului de ALP.
• Timp de 3-4 luni după un transplant renal ALP de origine osoasă poate înregistra valori ridicate din cauza administrării de substanţe imunosupresoare, cum ar fi corticosteroizii sau ciclosporina A.
• La pacienţii cu neoplasm de prostată valorile crescute ale ostazei sunt sugestive pentru dezvoltarea metastazelor osoase.
• Concentraţiile de ostază pot fi monitorizate în dinamică în cursul tratamentului antiresorbtiv din osteoporoză. Mai multe studii au arătat faptul că un tratament este eficient dacă se obţine o scădere a nivelului ostazei cu cel puţin 25% faţă de nivelul bazal, în decurs de 3-6 luni de la iniţierea terapiei. Prin monitorizarea tratamentului se pot identifica pacienţii non-responderi la tratament; pe de altă parte demonstrarea precoce a răspunsului biochimic al osului poate îmbunătăţi şi stimula complianţa pacientului la terapie⁵.
• Tratamentul cu hormon de creştere al copiilor cu nanism implică costuri ridicate, de aceea este nevoie de un marker predictiv, uşor de determinat şi care să ofere precoce informaţii asupra răspunsului la tratament. Studii efectuate în acest domeniu au dus la concluzia că ALP de origine osoasă este un indicator important în monitorizarea terapiei cu preparate de hormon de creştere. Astfel, se consideră că tratamentul este eficient dacă se obţine o creştere semnificativă a ostazei faţă de nivelul dinaintea tratamentului⁵.

Valori crescute ale fosfatazei alcaline placentare sau asemănătoare celei placentare („placental-like”):

• există două forme ale izoenzimelor placentare: forma majoră P1 (90%) şi forma minoră P2 (10%);
• apar în săptămânile 16-20 ale unei sarcini normale, crescând până la nivelul maxim (de 2 ori normalul) la debutul travaliului⁵;
• creşteri ale acestei izoenzime de întâlnesc la fumători şi în unele afecţiuni maligne, cum ar fi seminomul testicular, carcinomul ovarian, de pancreas, gastric, precum şi în sarcoame⁸.

Valori crescute ale izoenzimei intestinale: în diverse afecţiuni ulcerative ale tractului gastrointestinal, malabsorbţie severă, infarct intestinal⁵.

Bibliografie