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Esami biochimici

25/07/2018

Gli esami biochimici vengono effettuati sul siero o sul plasma, cioè la componente liquida del sangue che si ottiene dopo la centrifugazione, e comprendono diversi parametri che attengono alla funzionalità renale, epatica e pancreatica, ai livelli ormonali, agli elettroliti, ecc. In questo articolo descriveremo solo i parametri che fanno parte del normale “profilo biochimico” in ambito veterinario senza esaminare tutti gli altri indicatori specifici che si possono ricavare dal siero.

Per non fare confusione è bene precisare che molti dei parametri che troviamo nei profili biochimici e nell’emocromo sono anche rilevati da un altro esame: l’emogasanalisi (1). Inizialmente l’emogas era un esame, che attraverso l’analisi dei gas (ossigeno, anidride carbonica) presenti nel sangue dava indicazioni fondamentali per intervenire in presenza di ipossiemia e ipercapnia e di alcalosi o acidosi: tutte gravi condizioni patologiche che richiedono un intervento rapido e un monitoraggio continuo del paziente. Le apparecchiature per l’emogasanalisi (EGA), nate come strumenti da pronto soccorso/terapia intensiva sono tecnologicamente evolute e oggi sono in grado di rilevare un maggior numero di parametri in parziale sovrapposizione con i normali profili biochimici e l'emocromo.

Molti dei parametri rilevati dall’esame biochimico possono risultare alterati da campioni con indice lipemico/emolitico alterato.
Solo in pochi casi l’alterazione di un parametro biochimico è indicativa (patognomonica) di una specifica patologia: il più delle volte i singoli parametri devono essere interpretati in correlazione con altri, con i dati clinici dell’animale ed altri tipi di indagini (ecografia, esami urine, citologia, ecc.), ragione per cui si possono solo fornire indicazioni piuttosto generiche circa le patologie correlabile ai diversi parametri.

Parametri renali

In medicina veterinaria gli esami biochimici comunemente utilizzati per la valutazione della funzionalità renale si limitano alla misurazione della creatinina sierica, dell'urea e recentemente dell'SDMA; la diagnosi di un danno renale deve essere completata con l'esame delle urine, la misurazione delle pressione e l'ecografia. Con il termine "azotemia" ci si riferisce ad una condizione caratterizzata da un’alta concentrazione sierica di composti contenenti azoto tra cui, primariamente, urea e creatinina (alcune fonti parlano di azotemia in riferimento alla sola misurazione dell'urea). Il termine uremia o sindrome uremica indica una condizione di severa azotemia con accumulo di tossine uremiche(2). L’azotemia è una condizione normalmente associata ad un danno renale ma la sua origine può anche essere pre e post renale. A titolo indicativo si può avere una azotemia elevata a causa di diminuita perfusione renale (ipovolemia, patologie cardiache) e in questo caso si parla di cause pre-renali mentre sono cause post-renali tutte quelle che attengono all'apparato urinario (ostruzione, rottura della vescica). Le cause renali sono quelle specifiche dei reni nelle loro componenti glomerulare e tubulare.

Creatinina

La creatinina, misurata in mg/dl è il prodotto della degradazione della creatina(3) rilevato nel sangue. La creatinina viene poi filtrata dai glomeruli renali con minimo riassorbimento a livello tubulare ed escreta con le urine. L’aumento della creatininemia è normalmente associata ad una condizione di insufficienza renale cronica o acuta: la stadiazione del danno renale è dato dato da IRIS(4) ma può anche può anche indicare una causa post-renale (quale ad esempio un'ostruzione uretrale/ureterale). Il valore di creatinina è influenzato dalla massa muscolare per cui animali molto magri, anziani o cachettici possono presentare valori falsamente bassi pure in presenza di un danno renale. Il dato della creatinina va interpretato in relazione a urea, fostatemia ed elettroliti, proteinuria e peso specifico delle urine.
Da notare infine che la creatininemia si innalza solo in presenza di una riduzione di 1/3 del GFR (misurato con clearance dell'inulina) e del 75% della massa renale: è quindi un marcatore non troppo sensibile della riduzione delle capacità di filtrazione dei reni. È quindi opportuno un monitoraggio periodico degli animali a rischio.

Urea/BUN

Questo parametro misura la concentrazione di urea presente nel sangue che è il principale prodotto finale azotato del catabolismo delle proteine. Il dato può essere espresso come la concentrazione della molecola di urea (CH4N2O) o riferirsi solo alla componente costituita dall’azoto (BUN – Blood Urea Nitrogen) ottenendo valori numerici diversi (conversione: BUN x 2.14 = Urea (mg/dl)): in Europa normalmente si usa il dato “Urea” espresso in mg/dl ma è importante prestarvi attenzione quando si confrontano i dati di laboratori diversi(5).
Le proteine vengono scomposte in aminoacidi e poi subiscono un ulteriore processo di degradazione che comporta la produzione di ammoniaca (tossica) che viene infine trasformata in urea e anidride carbonica attraverso una complessa serie di reazioni che avvengono nel fegato e note come “ciclo dell’urea”. L’urea presente nel sangue viene poi filtrata dai glomeruli renali e parzialmente riassorbita (indicativamente il 50%) a livello tubulare(6).
Un aumento dei livelli di urea è normalmente associato ad un aumento delle creatininemia ed in tal caso viene associato ad una disfunzione renale o pre/post renale. Un aumento di urea e una diminuzione della creatinina può essere dovuto ad una diminuzione del GFR (su animali con ridotta massa muscolare /cachettici) oppure indicare una azotemia prerenale. Valori alti di creatinina e bassi di urea con diminuzione del GFR possono essere indicativi di un danno epatico (disfunzioni che limitano l’efficienza del ciclo dell’urea) o una dieta con basso apporto proteico. Entrambi i valori vengono inoltre influenzati dallo stato di idratazione dell’animale.
Da notare che IRIS non utilizza l’urea nella stadiazione dell’insufficienza renale(4).

SDMA

Si tratta di un marker recentemente introdotto da alcuni laboratori che misura la concentrazione della dimetilarginina simmetrica, un aminoacido metilato prodotto dalla degradazione delle proteine ed escreto per via renale, che rappresenta un indicatore precoce e indipendente dalla massa muscolare di una disfunzione renale. In umana l’SDMA si è rivelato un marcatore preciso del GFR; è preso in considerazione da IRIS per la stadiazione anche se al momento gli studi a supporto sono ancora relativamente pochi(7).

Proteine sieriche

Le proteine sieriche sono oltre un migliaio e servono agli scopi più diversi: il trasporto di sostanze, il mantenimento della pressione oncotica, la coagulazione, l’immunità umorale (anticorpi, proteine della fase acuta), la regolazione di funzioni metaboliche (insulina e altri ormoni), ecc. Nell’esame biochimico viene riportato solo il dato delle proteine totali, dell’albumina e delle globuline, cioè tutte le altre proteine al di fuori dell’albumina; un quadro più dettagliato a livello delle diverse tipologie di proteine si ha con l'elettroforesi.
Bisogna tenere presente che una disproteinemia(8) non è patognomonica (non è cioè indicativa di una specifica malattia) ma rappresenta un quadro anomalo (e in certi casi può anche essere transiente) che può essere causato da una condizione cronica come da patologie banali o molto serie.

Proteine totali

Questo dato rappresenta l’insieme delle proteine sieriche espresso in mg/dl; di per sé non ha un grosso significato clinico se non quello di indicare uno stato di disidratazione e/o infiammazione cronica quando è elevato; va letto in correlazione con il dato delle albumine e delle globuline (e/o con l’elettroforesi).

Albumina

Misurata in mg/dl è una proteina prodotta dal fegato, costituisce indicativamente la metà di tutte le proteine sieriche e svolge diversi ruoli fondamentali tra cui: il mantenimento della pressione oncotica(9) (una carenza è causa di edema), veicola diverse sostanze tra cui alcuni tipi di ormoni, la bilirubina non coniugata e molti farmaci. Un aumento dell’albumina (iperalbuminemia) può essere ricondotto all’uso prolungato di corticosteroidi a dosi immunosoppressive(10) o disidratazione (perdita di fluidi per diarrea/vomito). La diminuzione dei livelli di albumina (ipoalbuminemia) può essere dovuta a cause epatiche (ridotta sintesi), ad a uno stato infiammatorio acuto/cronico (solitamente in relazione con un aumento delle globuline e alterazione del rapporto A/G) ma anche a causa di enteropatie proteino-disperdenti o glomerulopatie (e in tal caso si riscontra anche proteinuria. L’ipoalbuminemia severa rappresenta una condizione clinica grave che può richiedere trasfusione di plasma animale o albumine umane (che possono però dare reazioni avverse) ed ha implicazioni nei protocolli anestesiologici.

Globuline

Come sopra accennato le globuline rappresentano la frazione di proteine sieriche ad esclusione dell’albumina. Il dato complessivo può indicare uno stato infiammatorio cronico o acuto, neoplasia, malattie immunomediate, sindrome nefrosica, ecc. e come tale non è molto indicativo. Le globuline possono essere meglio caratterizzate con l’elettroforesi che le distingue in alfa, beta e gammaglobuline (oltre che ovviamente albumina). Le alfa-globuline comprendono molte proteine infiammatorie di fase acuta; nel gruppo delle beta-globuline vi sono proteine infiammatorie (proteina C reattiva, fattori del complemento, ecc.) tipiche di uno stato infiammatorio cronico/acuto, alcune immunoglobuline e fibrinogeno. Le gamma-globuline che comprendono essenzialmente immunoglobuline (anticorpi) possono generalmente indicare una risposta immunitaria attiva. Una gammopatia policlonale (spettro ampio nell’elettroforesi nelle regioni beta e gamma) può essere indicativa di varie infiammazioni croniche mentre una gammopatia monoclonale può essere suggestiva di neoplasia (mieloma multiplo, leucemia linfocitica, ecc.) o patologie infettive.

Rapporto A/G

È semplicemente un parametro derivato che indica il rapporto aritmetico tra albumina e globuline che normalmente dovrebbe essere superiore a 0.5-0.6; un valore inferiore indica una generica alterazione ma non si dovrebbe di per sé considerare patognomonico di alcuna malattia (FIP compresa).

Equilibrio idro-elettrolitico (Na+, K+, Cl-)

Gli ioni sodio, potassio e cloro sono i principali elettroliti coinvolti nel mantenimento dell’equilibrio idrosalino (cioè tra liquidi intracellulari, liquidi interstiziali e sangue) e dell’equilibrio acido-base, nonché fondamentali per l’attività elettrica delle cellule e la contrattilità dei muscoli scheletrici e cardiaco. Il mantenimento di questo equilibrio coinvolge parecchi organi (in particolare reni e sistema cardiocircolatorio), sistemi di rilevazione e controllo (barocettori, osmocettori, apparato iuxtaglomerulare e diversi ormoni tra cui aldosterone, ADH, ecc.) e meccanismi cellulari di trasporto (passivo quale l’osmosi, attivo con consumo di energia quali pompa Na/K, del calcio, ecc.).
Si tratta di parametri di estrema importanza nel trattamento dei pazienti critici (vengono rilevati anche dall’emogas) quanto utili come indicatori diagnostici di diverse patologie. L’interpretazione delle alterazioni degli elettroliti è complessa e non può essere ricondotta a facili schematizzazioni.

La componente liquida dell’organismo dei mammiferi rappresenta circa il 60% del peso corporeo ed è distribuita tra ICF, cioè liquido contenuto all’interno delle cellule (~67% dei fluidi totali) ed ECF, che comprende liquido interstiziale (~26%) e intravascolare, cioè sangue e linfa (~7%). Le pareti cellulari e i capillari fungono da membrane semipermeabili, cioè consentono il passaggio del solvente (acqua) e di particelle di soluto (ioni, molecole, ecc.) di una certa dimensione da un comparto all’altro. L’equilibrio dei fluidi tra questi diversi comparti è regolata da un complesso di principi fisici tra cui la pressione idrostatica (la pressione che un liquido esercita sulle pareti del contenitore) e l’osmosi (due soluzioni a diverse concentrazioni tendono all’equilibrio spostando il solvente verso il comparto a maggior concentrazione in modo da tendere ad una pari concentrazione di soluto in entrambi i comparti), il coefficiente di filtrazione, ecc. da cui derivano precise leggi matematiche (es. equazione di Starling che mette in relazione pressione idrostatica ed oncotica). Questi processi di scambio di fluidi e delle sostanze in esso disciolte avviene a livello dei capillari, a livello polmonare e renale. In breve la pressione oncotica è quella forza che, contrastando la pressione idrostatica, tende a mantenere il sangue nei vasi; nei capillari arteriosi la differenza tra queste forze è a favore della pressione idrostatica per cui si ha fuoriuscita di fluidi e soluti verso lo spazio interstiziale mentre nei capillari venosi si ha il fenomeno opposto e conseguente riassorbimento. Esistono anche meccanismi attivi di passaggio di ioni e molecole dalla cellula verso l’esterno e viceversa con consumo di energia (pompe Na/K, pompa del calcio, ecc.).

Sodio (Na+)

Espresso solitamente in mmol/l (11) è il principale catione extracellulare e determinante per il mantenimento dell’osmolalità(12) plasmatica e del volume dei fluidi extracellulari; i reni, rispondendo agli stimoli di dell’ormone antidiuretico (ADH) e dell’aldosterone la cui secrezione è regolata da un complesso meccanismo di sensori (osmocettori, barocettori, apparato juxtaglomerulare e RAAS) cruciali nel mantenimento di tale equilibrio attraverso il riassorbimento/escrezione di sodio ed acqua. L’interpretazione del dato deve tenere conto dello stato di idratazione del paziente: ad esempio un animale che presenta vomito, diarrea o malattia renale può risultare normonatremico malgrado la presenza di altri indicatori di malattia. La condizione di ipernatremia(13) si verifica quando si ha una eccessiva perdita di acqua a scapito del sodio; la perdita di fluidi intracellulari colpisce primariamente il sistema nervoso con letargia, convulsioni e può essere fatale. A parte i casi in cui tale deficit è causato dall’impossibilità di bere dell’animale, le principali cause di ipernatremia sono da ricercare in problemi gastrointestinali (vomito, diarrea massiva), ipertermia, uremia, cause iatrogene quali somministrazione di mannitolo e fluidi ipertonici) oppure, ovviamente, in caso di diabete insipido. L’iponatremia(13) è relativamente rara nel gatto ed è generalmente causata da un eccesso di acqua piuttosto che da una diminuita presenza di sodio; le cause sono molteplici e includono CKD, diabete, ipoaldosteronismo (anche indotto da sartani/ACE inibitori che possono anche dare iperkaliemia), malattie epatiche e del tratto GI, somministrazione di diuretici, ecc.

Potassio (K+)

il potassio è il principale catione intracellulare ed è essenziale per il corretto funzionamento delle cellule, in particolare quelle muscolari, cardiache e nervose (mantenimento del potenziale di membrana(14)). Il potassio è mantenuto principalmente nei muscoli e nelle ossa e solo una piccolissima parte (intorno ai 4-5 mmol/L, circa 30 volte meno rispetto al sodio) si trova nel plasma dove la sua concentrazione è finemente regolata sia a livello renale che cellulare. L’azione del rene nel mantenimento dell’omeostasi del potassio avviene regolandone l’escrezione sotto il controllo di ormoni quali l’aldosterone e diversi altri fattori dipendenti dalla concentrazione sodio/potassio, dall’acidità, ecc. mentre a livello cellulare (traslocazione) è mediata principalmente da insulina e catecolamine(15) che regolano l’assorbimento del potassio.
L’iperkaliemia aumenta il potenziale di membrana a riposo e predispone le cellule ad una maggiore eccitabilità dei muscoli, delle fibre nervose ed in particolare del cuore che può portare ad aritmie e arresto cardiaco. L’iperkaliemia può essere principalmente causata da una ridotta escrezione renale in caso di oliguria/anuria dovuta ad ostruzione, ipoaldosteronismo (malattia di Addison, cause iatrogene), alterazioni dell’equilibrio acido base.
L’ipokaliemia ha l’effetto opposto di abbassare il potenziale di membrana a riposo causando debolezza muscolare e aritmie. Le cause di questa condizione sono diverse e tra queste si possono ricordare perdite gastrointestinali e renali e l’uso di diuretici.

Cloro (Cl-)

il cloro, in quanto principale anione extracellulare, assieme al sodio (catione), è cruciale per il mantenimento dell’osmolalità nonché dell’equilibrio acido-base.

Il sangue come tutti i fluidi è caratterizzato da un valore di pH che indica la prevalenza di ioni idrogeno H+ rispetto agli ioni idrossido (OH-). Quando in un liquido, ad esempio l’acqua, il numero di questi ioni si equivale abbiamo una soluzione neutra, quando prevalgono gli ioni idrogeno abbiamo una soluzione acida, basica o alcalina quando prevalgono gli ioni idrossido. La misura è data dal pH (espresso come il logaritmo in base 10 dell’inverso della concentrazione degli ioni idrogeno) e il range va da 0 (fortemente acida) a 14 (fortemente alcalina) dove 7 indica una soluzione neutra. Il sangue è leggermente basico e deve rimanere in un range ristretto (indicativamente 7.3 +/- 0.1: il valore preciso dipende dalle macchine e dal fatto che si tratti di sangue venoso o arterioso): qualunque scostamento da questi ristretti limiti è causa di gravi alterazioni patologiche che possono avere esito letale dette acidosi e alcalosi. Queste possono essere di origine respiratoria, metabolica o mista. Il controllo dell’equilibrio acidobase è fondamentalmente legato a tre sistemi: i sistemi tampone che consistono in una rapida azione compensatoria (secondi) dovuta alla reazione di sostanze acide e basiche nei fluidi o nelle cellule, i polmoni che rilasciano l’anidride carbonica disciolta nel sangue sotto forma di acido carbonico (minuti) e infine i reni che compensano attraverso il rilascio di sostanze acide o basiche (ore, giorni).

La concentrazione del cloro è più bassa di quella del sodio (indicativamente 110 mmol/L contro i 145 del sodio) ma bisogna tenere presente che vi è anche un altro anione, il bicarbonato (HCO3-; normalmente è un paramentro dell'emogas e non dei panel biochimici) che contribuisce al mantenimento dell’equilibrio tra cariche positive e negative (gap anionico).
La misurazione del cloro può suggerire un’alterazione dell’equilibrio acido-base o essere la conseguenza di una diminuita/aumentata quantità di acqua nell’organismo dovuta a cause diverse: il valore del cloro corretto(16), messo cioè in relazione al valore di sodio, può fornire un’indicazione più precisa delle cause dell’iper/ipocloremia.
L’ipercloremia può essere dovuta ad insufficienza renale, diabete mellito e acidosi mentre l’ipocloremia può essere normalmente legata a vomito, malattie gastrointestinali o a un danno renale.

Minerali (Ca2+, P, Mg2+)

Calcio (Ca2+)

È mantenuto quasi totalmente nelle ossa (99%), la restante parte è presente nel siero e una parte minima nelle cellule. È coinvolto principalmente nella contrazione muscolare e nella conduttività nervosa, nella coagulazione e in molti processi a livello cellulare. La forma attiva del calcio, calcio libero ionizzato (Ca2+) rappresenta circa il 50% del calcio sierico mentre la restante parte è legata a proteine, in particolare albumina e in altri composti. Normalmente viene misurato solo il calcio totale mentre il calcio libero ionizzato viene misurato a parte o tramite emogasanalisi; la distinzione è importante in quanto il calcio legato a proteine non viene utilizzato né come stimolo ormonale né come fonte compensatoria in caso di ipocalcemia. La calcemia viene regolata dall’azione di tre ormoni: PTH, calcitonina e vitamina D la cui secrezione è controllata dal livello del calcio libero ionizzato. L’ormone paratiroideo (PTH) agisce principalmente a livello renale stimolando il riassorbimento del calcio e l’escrezione di fosforo e favorendo la conversione della vitamina D nella sua forma attiva (calcitriolo o 1.25 diidrossicolecalciferolo) che a sua volta favorisce l’assorbimento intestinale del calcio (azione anche stimolata dal PTH); agisce inoltre a livello delle ossa favorendo la liberazione del calcio immobilizzato. La calcitonina (secreta dalle cellule parafollicolari della tiroide) agisce invece inibendo l’osteolisi e facilitando l’escrezione renale del calcio: si può riassumere dicendo che PTH e calcitriolo (vit. D) hanno un’azione ipercalcemizzante mentre la calcitonina è ipocalcemizzante.
Le alterazioni della calcemia possono indicare una vasta gamma di patologie che attengono funzionamento delle paratiroidi, a malassorbimento, neoplasie, danno renale, ecc. Da notare che in molti casi è necessario distinguere tra calcio totale e calcio libero ionizzato: ad esempio nell’insufficienza renale cronica il Ca2+ può essere basso mentre il calcio totale è normale anche se letto in relazione al valore dell’albumina(17).

Fosfati (P)

Il fosforo, in quanto elemento chimico instabile non si trova libero nell’organismo ma solo come fosfato sia in forma inorganica, cioè quello che viene misurato, che organica (fosfolipidi di membrana, acido nucleico, ATP, ecc.). Il fosforo, analogamente al calcio, è presente soprattutto nelle ossa (80-85%), nei muscoli, nelle cellule (è il principale anione) e solo in piccola parte nel siero (<2.2 mmol/L). Come per il calcio, gli ormoni che regolano la mobilitazione del fosforo sono gli ormoni paratiroidei e la vitamina D, in questo però nel modo inverso. Il PTH ne favorisce l’escrezione renale inibendo il riassorbimento tubulare e attivando la vitamina D che induce in modo indiretto una riduzione della ritenzione di fosfati. La principale fonte di fosforo è la dieta ed il suo assorbimento intestinale viene influenzato dalla calcitonina e della vitamina D: la prima ne riduce l’assorbimento mentre la seconda lo favorisce. infine ci sono meccanismi di traslocazione cellulare che agiscono in risposta a insulina, catecolamine e alterazioni del pH.
L’iperfosfatemia(18) può avere diverse cause (ipervitaminosi D, eccesso di fosforo nella dieta, ipertiroidismo, acromegalia, ecc.) ma la più comune è da ricercarsi nella riduzione del GFR che comporta una diminuzione dell’escrezione di fosfati e conseguente aumento dei livelli sierici. L’iperfosfatemia è quasi sempre associata all’azotemia e in quanto tale è un indicatore di insufficienza renale cronica (specie di nefrite interstiziale) soprattutto quando il danno renale è avanzato (85% di perdita di funzionalità dei nefroni). Può anche essere conseguenza di una insufficienza renale acuta dovuta a tossicosi (es. tossicosi da ingestione di gigli), pielonefriti conseguenti a calcoli uretrali/ureterali, sindrome di Conn (iperaldosteronismo primario).
L’ipofosfatemia severa (quando è lieve è solitamente asintomatica) può essere causa di importanti danni cellulari (es. anemia emolitica, anormalità coagulative, ecc.), sintomi neuromuscolari/convulsioni, debolezza, vomito, ecc. È causata da diminuito assorbimento intestinale/insufficiente apporto con la dieta, mancato assorbimento a livello tubulare (sindrome di Fanconi), diabete mellito, Cushing e/o somministrazione di corticosteroidi, ecc.

Magnesio (Mg2+)

Il magnesio, secondo catione cellulare dopo il potassio, svolge un ruolo essenziale nella sintesi dell’acido nucleico, delle proteine ed è necessario in molte reazioni enzimatiche tra cui quelle che comportano rilascio di energia attraverso ATP. È presente nell’organismo soprattutto nelle ossa (50%), muscoli scheletrici, tessuti molli e solo in minima quantità nel siero: questa piccola quantità è in parte legata all’albumina e altri composti e la restante parte (60%) è nella forma ionizzata. L’omeostasi del magnesio è determinata dall’assorbimento intestinale (ileo) e dalla filtrazione/riassorbimento renale e regolata da un complesso di ormoni (PTH, calcitonina, ADH, tiroxina, ecc.).
Iper e ipomagnesiemia sono alterazioni relativamente comuni nei gatti ospedalizzati(19) e spesso concomitanti con altre alterazioni di minerali/elettroliti. L’ipermagnesiemia si può riscontrare in pazienti oligurici/anurici o che presentano massive necrosi tissutali mentre l’ipomagnesiemia può essere causata da prolungata anoressia o perdita a livello gastrointestinale o renale.

Metabolismo energetico

Il metabolismo energetico riguarda primariamente il glucosio e i grassi in quanto fonti di energia. Poiché gli organi più direttamente coinvolti nelle funzioni metaboliche sono il fegato ed il pancreas, ma anche i tessuti muscolari, questi parametri vengono anche classificati come parametri epatici, pancreatici o muscolari.

Glucosio

Il glucosio, derivato dal metabolismo dei carboidrati e di alcuni aminoacidi attraverso la gluconeogenesi, è una fonte di energia primaria ed indispensabile per i tessuti glucosio-dipendenti: cioè il cervello, gli eritrociti, la retina, ecc. La concentrazione ematica del glucosio (glicemia) è controllata da diversi ormoni che ne favoriscono o limitano la capacità di assorbimento delle cellule (e quindi controllano la glicemia), promuovono od inibiscono la gluconeogenesi, la sintesi e l’utilizzo del glicogeno. L’insulina, secreta dalle cellule beta del pancreas in risposta all’aumento della glicemia stimola l’assorbimento cellulare del glucosio, favorisce la sintesi di glicogeno ed inibisce l’utilizzo delle scorte di glucosio (glicogenolisi) col risultato finale di diminuire la glicemia. Il glucagone, prodotto anch’esso dal pancreas (dalle cellule alfa) in risposta all’ipoglicemia agisce in senso opposto facilitando la glicogenolisi e il rilascio di glucosio da parte degli epatociti portando ad un aumento della glicemia.
Le catecolamine (epinefrina e norepinefrina) hanno anch’esse effetto, seppure transiente, sul livello di glicemia: l’epinefrina stimola la glicogenolisi e il rilascio di glucosio mentre la norepinefrina inibisce il rilascio di insulina. Considerando che il rilascio di epinefrina è (anche) stimolato dallo stress, si spiega come spesso si possano riscontrare livelli elevati di glicemia nel gatto (anche 3-400 mg/dl) solo in conseguenza dello stress da prelievo; inoltre va ricordato che un innalzamento, fisiologico, della glicemia, si osserva anche quando il prelievo viene effettuato entro alcune ore di distanza dai pasti (effetto postprandiale). Quindi, specie nel gatto, una singola misurazione della glicemia non può, da sola, essere considerata un indicatore di diabete o di altra patologia.
L’ipoglicemia è una condizione molto pericolosa che si può manifestare con convulsioni, letargia, coma (il cervello è un organo glucosio-dipendente). I gattini molto piccoli sono predisposti all’ipoglicemia a causa dell’immaturità delle vie metaboliche gluconeogeniche, della scarsa massa muscolare e grassa e della rapidità con cui utilizzano il glicogeno: possono andare incontro a questa condizione anche per un periodo di digiuno relativamente breve. Sono situazioni da trattare in emergenza anche con la somministrazione di zucchero per via orale in attesa dell’intervento medico. Da tenere presente che animali sottoposti a terapia con insulina possono andare incontro ad una condizione di ipoglicemia. Tra le cause patofisiologiche si ricordano sepsi, anche causate da “banali” infezioni batteriche, malattie epatiche, insulinomi (tumori insulino-secernenti).
Da notare infine che quando il campione non viene subito centrifugato può risultare un’apparente ipoglicemia dovuta al consumo di glucosio da parte delle cellule ematiche.

Fruttosamine

Con il termine fruttosamine si intende l’insieme delle proteine glicate circolanti, in particolare albumina. Misurando queste proteine che hanno un’emivita di 2-3 settimane si può quindi stimare la concentrazione media di glucosio su un arco temporale significativo senza incorrere negli artefatti conseguenti ad un singolo prelievo (stress, effetti post-prandiali, ecc.). In pratica il valore delle fruttosamine fornisce un indicatore affidabile di iperglicemia stabile, utile quindi per la diagnosi di diabete e monitorare i gatti sotto trattamento insulinico(20). Da notare infine che nei gatti ipertiroidei il livello di fruttosamine è significativamente inferiore rispetto a quello dei gatti sani.

Trigliceridi

Questo parametro misura il contenuto di trigliceridi nelle lipoproteine circolanti. Le lipoproteine sono macromolecole formate da un “guscio” di fosfolipidi e proteine (apolipoproteine) che racchiudono al loro interno trigliceridi e colesterolo che per via della loro insolubilità non potrebbero circolare liberi nel sangue. Si distinguono in chilomicroni, VLDL, LDL, IDL e HDL a seconda delle loro grandezza, densità e ruolo specifico. Chilomicroni, VLDL e IDL trasportano prevalentemente trigliceridi, mentre LDL e HDL prevalentemente colesterolo; i chilomicroni sono presenti in circolo solo nella fase postprandiale i quanto servono per il trasporto al fegato ed ai tessuti dei grassi assunti con la dieta.
La concentrazione plasmatica delle lipoproteine ricche di trigliceridi è controllata da una varietà di ormoni, tra cui l’insulina e altri, che agiscono attivando o inibendo le diverse lipasi che regolano il metabolismo dei lipidi.
Al netto di interferenze quali la somministrazione di corticosteroidi che possono provocare un innalzamento dei trigliceridi a digiuno agendo sull’insulina o all’effettuazione dell’esame a breve distanza dai pasti in cui un’alta concentrazione fisiologica di chilomicroni falsa il risultato, le principali cause di ipertrigliceridemia sono riconducibili a: diabete mellito, iperadrenocorticismo (sindrome di Cushing) che provoca un aumento dei corticosteroidi endogeni, pancreatite e lipidosi epatica.

Colesterolo

Il colesterolo, un lipide steroideo sintetizzato principalmente dal fegato e in piccola parte proveniente dalla dieta, è una componente fondamentale della membrana cellulare e precursore di tutti gli ormoni steroidei, della bile e della vitamina D. Tutte le lipoproteine contengono colesterolo ma in misura maggiore si trova nelle LDL, che derivano dal metabolismo intravasale delle VLDL e servono a distribuire il colesterolo ai tessuti e nelle HDL che “drenano” l’eccesso di colesterolo dalle cellule per riportarlo al fegato (trasporto inverso del colesterolo). Nel fegato, il colesterolo viene utilizzato nella sintesi degli acidi biliari e delle VLDL.
La misurazione del colesterolo è quindi in stretta relazione con la concentrazione di LDL/HDL e in misura minore con le VLDL anche se una ipercolesterolemia può essere dovuta ad un forte aumento di queste lipoproteine. I chilomicroni non influenzano la colesterolemia in quanto contengono quasi solo trigliceridi. Le principali cause patologiche dell’ipercolesterolemia possono essere la sindrome nefrosica con edema, ipoalbuminemia e proteinuria, la colestasi, le pancreatiti e le malattie metaboliche (diabete, iperadrenocorticismo). L’ipocolesterolemia è principalmente causata da malassorbimento ed enteropatie proteino-disperdenti o da scarsa produzione da parte del fegato per diverse patologie.

Parametri epatici

Il fegato è centrale in una molteplicità di funzioni tra cui il metabolismo di carboidrati, lipidi e proteine (transaminazione e conversione dell’ammoniaca in urea); la sintesi dell’albumina e delle proteine infiammatorie di fase acuta; la produzione della bile, la sintesi di proteine coinvolte nella coagulazione ed altre ancora. I parametri che vengono rilevati negli esami biochimici di routine possono essere suggestivi di una lesione epatocellulare (ALT, AST, GLDH) e/o di una colestasi (ALP, GGT, bilirubina) ma non sono sufficienti ad una diagnosi di una malattia epatica che può richiedere altri esami specifici, ecografia, citologia/biopsia epatica. Da tenere presente che alcuni di questi parametri tradizionalmente riportati come “parametri epatici” sono poco specifici di una malattia epatica.

Enzimi relativi al danno cellulare degli epatociti

ALT/GPT (alanina aminotransferasi)

È un enzima citosolico coinvolto nel metabolismo delle proteine ed in particolare è necessario alla transaminazione dell’aminoacido alanina, cioè nel trasferimento del suo gruppo amminico con formazione di piruvato e glutammato. La presenza di livelli elevati di questo enzima nel siero è indicativo di una aumentata permeabilità delle membrane cellulari (infiammazione, necrosi): quindi degli epatociti in primis ma anche delle fibre muscolari. Nel cane e nel gatto (in altre specie, quali il cavallo, i ruminanti, ecc. l’ALT è maggiormente specifica di danno muscolare) l’innalzamento dell’ALT è considerato relativamente specifico di danno epatico anche se non indicativo del tipo di danno (primario, secondario, reversibile). In presenza di un danno acuto si registrano livelli di ALT molto elevati mentre sono meno pronunciati in presenza di malattia epatica cronica; specie in presenza di alterazioni contenute può essere di aiuto la valutazione della creatinchinasi per differenziare tra danno epatico e muscolare/cardiaco. Non è ben chiaro invece il meccanismo per cui nell’ipertiroidismo questo enzima risulti spesso lievemente aumentato.
Da tenere presente che diversi farmaci quali anticonvulsivanti, cortisonici e tetracicline (es. doxiciclina(21)) come gli altri farmaci epatotossici (es. acetaminofene) possono indurre un forte innalzamento dell’ALT mentre altri (es ciclosporina, cefalosporine) possono causare un abbassamento in quanto compromettono l’attivazione della vit. B6 necessaria al processo di transaminazione.

AST/GOT (aspartato aminotransferasi)

È una transaminasi (presente a livello citosolico e mitocondriale) come l’ALT che agisce sull’aminoacido aspartato ma a differenza di questa non è organo specifica in quanto contenuta in alte concentrazioni nei muscoli. Sebbene nel gatto appaia essere più indicativo di un insulto epatico (es. incremento modesto con ALT normale nelle epatiti piogranulomatose secondarie a FIP) le alterazioni sono meno marcate che non nel danno muscolare (miopatie) che comunque vanno sempre lette in relazione al valore di creatinchinasi.

GLDH (glutammato deidrogenasi)

Le reazioni di transaminazione degli aminoacidi catalizzate da ALT/AST vedono sempre il coinvolgimento di alfa-chetoglutarato che funge da accettore del gruppo amminico con la formazione di piruvato (ALT) e ossalacetato (AST) e, in entrambi i casi, di glutammato. Il glutammato viene poi a sua volta riconvertito in alfa-chetoglutarato tramite l’enzima glutammato deidrogenasi con liberazione di ammonio che viene quindi trasformata in urea nel ciclo dell’urea. La glutammato deidrogenasi è un enzima mitocondriale delle sole cellule epatiche e il suo ingresso nel circolo sanguigno indica un danno piuttosto severo (tende a non essere alterato nelle epatopatie secondarie) anche se aspecifico.

Enzimi indicativi di colestasi

La colestasi è una condizione associata ad una compromissione del flusso della bile dal fegato al duodeno passando per la cistifellea dove viene immagazzinata. Può essere dovuta a cause strutturali ostruttive intraepatiche (es. tumori solidi, processi infiammatori, parassiti quali trematodi, amiloidosi, lipidosi epatica, ecc.) o extraepatiche (es. stenosi dei dotti biliari, calcoli, edema infiammatorio conseguente a pancreatite, ecc.) oppure a cause funzionali che attengono i meccanismi di trasporto dei sali biliari e della bilirubina dai vasi agli epatociti e da qui alle vie biliari.

ALP (fosfatasi alcalina)

Sono una classe di enzimi che catalizzano la rimozione dei gruppi fosfato in ambiente alcalino e si trovano in forme diverse in diversi tessuti tra cui fegato, ossa e intestino. La misurazione non distingue le diverse isoforme; nei soggetti giovani in accrescimento i livelli fisiologici sono notevolmente superiori rispetto agli adulti per via dell’aumento dell’isoforma ossea. Nel gatto, a differenza del cane, è un parametro specifico ma poco sensibile a causa della breve emivita e della bassa concentrazione di questo enzima negli epatociti. Gli incrementi più significativi sono principalmente riconducibili a colestasi extraepatica, lipidosi (spesso senza aumento della GGT), neoplasia.

GGT (gamma glutamil transferasi)

Si tratta di un enzima coinvolto nel trasferimento di un gruppo chimico (gruppi glutamminici) tra aminoacidi ed è importante nel metabolismo del glutadione [è un agente antiossidante che ha proprietà protettive da molecole tossiche] e nell’assorbimento cellulare degli aminoacidi. Si trova principalmente nel fegato, soprattutto nell’epitelio biliare, e viene interpretato in relazione con ALP come marker di colestasi. Nel gatto l’aumento del GGT generalmente precede quello di ALP e costituisce un indicatore sensibile di danno epatico e colestasi; nella lipidosi epatica si ha una situazione opposta in cui l’innalzamento della GGT segue quello di ALP e bilirubina.

Bilirubina (non coniugata, coniugata e totale)

La bilirubina deriva in gran parte dalla degradazione dell’emoglobina presente negli eritrociti ed in misura minore dalla mioglobina, una proteina coinvolta anch’essa nel trasporto dell’ossigeno presente nelle cellule muscolari e cardiache. La bilirubina si trova nel sangue in due forme: quella dominante è non coniugata (o indiretta) e circola legata all’albumina in quanto non solubile mentre quella coniugata (o diretta) è resa solubile dall’azione del fegato e normalmente viene escreta con la bile; la bilirubina totale è la somma delle due.

Più in dettaglio(22), i macrofagi fagocitano gli eritrociti che vanno incontro al fisiologico processo di turnover o per emolisi, quindi il gruppo eme viene trasformato in biliverdina mentre il ferro viene immagazzinato come ferritina o rilasciato in circolo legato ad una proteina per formare la transferrina; la biliverdina subisce un’ulteriore reazione che la trasforma infine in bilirubina non coniugata che viene rilasciata in circolo (non supera la filtrazione glomerulare) per poi essere captata dal fegato, coniugata con l’acido glucuronico ed escreta con la bile. Nell’intestino la bilirubina coniugata subisce altre reazioni da parte di batteri ed enzimi intestinali che la trasformano in urobilinogeno che viene in parte riassorbito mentre la maggior parte restante viene eliminata con le feci. Una parte dell’urobilinogeno che rientra nel fegato viene escreto con la bile e la restante parte viene escreta con le urine.

L’iperbilirubinemia che, quando elevata, si manifesta con ittero (sclere e mucose con una colorazione giallognola) non è necessariamente sintomo di colestasi. La principale causa di iperbilirubinemia pre-epatica è l’anemia emolitica dove si hanno valori elevati di bilirubina non coniugata a fronte di valori normali di quella coniugata. Nell’iperbilirubinemia post-epatica si hanno valori alti di bilirubina coniugata e valori normali di quella non coniugata ad indicare una riduzione del flusso di bile a livello di cistifellea/dotti biliari, quindi una colestasi post-epatica. A livello epatico può essere indicativo di un problema di assorbimento/coniugazione della bilirubina da parte degli epatociti quanto di una diminuita escrezione nel reticolo dei canalicoli biliari.
Quindi, le cause dell’iperbilirubinemia vanno ricercate sia un problema epatico (colestasi e/o danno epatico a diversa eziologia) che in una emolisi: la distinzione tra bilirubina coniugata e non coniugata può meglio indirizzare la diagnosi che non la semplice bilirubina totale.

Parametri pancreatici

Il pancreas è una grossa ghiandola situata nella cavità addominale che svolge due funzioni fondamentali: quella endocrina attraverso la produzione di ormoni per il metabolismo dei glucidi quali insulina e glucagone (ed altri) e quelle esocrina con la produzione di enzimi quali amilasi, lipasi, tripsina (ed altri) che intervengono nel processo digestivo di carboidrati e grassi.

Lipasi/amilasi e fPLI/fTLI

L’amilasi è un enzima necessario per degradare i carboidrati complessi (amidi) in composti semplici quali maltosio e glucosio e permetterne così l’assimilazione. È presente soprattutto nell’intestino; a differenza di altre specie il gatto non ha amilasi salivare.
La lipasi è un enzima, prodotto principalmente dal pancreas, necessario per idrolizzare i trigliceridi e renderli assorbibili dall’organismo.
Specie nel gatto, lipasi e soprattutto l’amilasi sieriche sono considerate poco sensibili/specifiche per la diagnosi di pancreatite e di insufficienza pancreatica, ma va ricordato che a questo scopo sono disponibili altri test maggiormente specifici. L’immunoreattività tripsino-simile (fTLI) e l'immunoreattività della lipasi pancreatica (fPLI), che rispettivamente misurano la tripsina e il suo precursore tripsinogeno (enzima prodotto solo dal pancreas) vengono considerati test più specifici nella diagnosi rispettivamente di insufficienza pancreatica e di pancreatite(23).

Parametri relativi ai muscoli/cuore

I parametri biochimici riguardo allo stato dei muscoli e, a maggior ragione del cuore, possono avere valore di marker ma la diagnosi richiede sempre altre indagini (elettromiografia, biopsia per i muscoli; ecocardiografia, elettrocardiogramma ecc. per il cuore).

LDH (lattato deidrogenasi)

È un enzima che catalizza la conversione del lattato in piruvato (ciclo di Cori nel fegato) ed essendo presente in diversi organi/tessuti (muscoli scheletrici, cuore, fegato, ecc.), è poco specifico: può essere indicativo di un problema epatico come di una miopatia. Esiste in diverse isoforme, che darebbero maggiore specificità, ma che non vengono distinte in ambito veterinario.

CK (creatinchinasi)

È un enzima che si presenta in diverse isoforme presente principalmente nei muscoli scheletrici e nel cuore oltre che nel cervello ed è essenziale per la liberazione di energia necessaria alla contrazione (catalizza la reazione che coinvolge creatina, fosfocreatina e creatinina(3). Analogamente come per altri enzimi (es. quelli epatici) la sua marcata presenza nel siero è indicativa di un danno cellulare a carico dei tessuti muscolari (trauma, infiammazioni, miositi, ecc.); per quanto riguarda i problemi cardiaci è preferibile riferirsi alla troponina. Da notare che alterazioni contenute rispetto ai valori normali sono fisiologiche.

Troponine

Sono un complesso proteico formato da tre subunità dette troponina T, troponina I e troponina C (TnT, TnI e TnC) coinvolto nei meccanismi contrattili della muscolatura cardiaca e scheletrica. Le isoforme della muscolatura cardiaca sono identificabili (in particolare la cTnI e cTnT) e quindi rappresentano un indicatore specifico di danno cardiaco primario o secondario(24). Il rilascio di queste proteine è proporzionale all’entità del danno ma non è ovviamente indicativo della causa sottostante. Tra le cause di innalzamento delle troponine si possono citare la cardiomiopatia ipertrofica e dilatativa (25), la contusione cardiaca secondaria a trauma e le malattie cardiache congenite come cause di danno miocardico primario, mentre tra le cause secondarie si ricordano anemia, neoplasie, ipertiroidismo e alcune malattie infettive.

Fonti principali:

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