Laboratory diagnosis of liver diseases

Summary

The assessment of abnormal liver chemistries is an everyday challenge in the clinical practice. Hepatocellular injury is defined as disproportionate elevation of aminotransferases compared with ALP levels, while in cholestasis the elevation of ALP is a characteristic feature. The elevation of conjugated bilirubin may result from hepato-cellular injury or from cholestasis. Recent studies have shown that the true healthy normal ALT level ranges from 29 to 33 IU/l for males, 19 to 25 IU/l in females. The elevation of aminotransferases requires testing for viral hepatitis, alcohol- and drug abuse, autoimmune hepatitis, non-alcoholic fatty liver disease, Wilson-disease, hemochromatosis, alfa-1 antitrypsin deficiency. The causes of ALP ele­vation can be biliary obstruction, primary biliary cholangitis and primary sclerosing cholangitis. Liver biopsy may be necessary when serologic and biochemical tests and imaging fail to establish a diagnosis. The fibrosis stage which determines the prognosis can be assessed by liver biopsy, as well as by non-invasive fibrosis markers and elastographies.

A klinikai gyakorlatban mindennapos feladat a kóros májpróbák értékelése. Hepatocelluláris károsodásra utal, ha a transzaminázok emelkedése aránytalan az ALP-hez képest, cholestasis esetén a magas ALP dominál. Emelkedett konjugált bilirubinszint májsejtkárosodásra vagy cholestasisra, epeúti obstrukcióra utal. Számos tanulmány szerint a valóban egészséges szérum GPT-szint férfiakban 29-33 IU/l, nőkben 19-25 IU/l. Kóros GPT-értékek esetén vizsgálandó a májkárosodás etiológiája, ami vírus, alkohol, nem alkoholos zsírmáj, autoimmun hepatitis, hemochromatosis, Wilson-kór, alfa-1-antitriszin-hiány, vagy gyógyszertoxicitás lehet. ALP-emelkedés esetén a cholestasis oka, leginkább epeúti elzáródás, primer biliáris cholangitis, primer szklerotizáló cholangitis jön szóba. Májbiopszia akkor szükséges, ha a szerológiai és biokémiai tesztek és képalkotó eljárások nem adnak diagnózist. A betegség prognózisát jelző fib­rosis megítélésére a májbiopszián kívül a nem invazív fibrosis markerek és elasztográfiák is alkalmasak.

Bevezetés

A májbetegségek diagnosztikája során a laboratóriumi próbák indikálásához és értékeléséhez a kiindulópontot a kórelőzmény és a fizikális vizsgálat szolgáltatja. Ez kell, hogy megelőzzön minden egyéb diagnosztikai tevékenységet. A diagnosztika további eszközei a képalkotó eljárások és a májbiopszia. Ezek révén juthatunk a korrekt kórisméhez, amelynek alapján megtervezhető az egyénre szabott, oki terápia.
A májbetegségek laboratóriumi diagnosztikájával kapcsolatban megkülönböztetjük a májsejtkárosodásra utaló nekrózis- és exkréciós enzimeket, valamint a máj funkcióit (bilirubin, albumin, protrombin) jelző biokémiai paramétereket, összefoglaló néven májpróbákat (1–4).
Az igazi funkciós próbák bizonyos szubsztrátok májbeli felvételét, metabolizmusát és kiválasztását vizsgálják, ilyen pl. indocianin zöld clearance, a galaktóz-elimináció vagy a sulfadimidin kinetika vizsgálata.

A hepatocelluláris károsodás mutatói (nekrózis-enzimek)

Az alanin-aminotranszferáz (ALT) (glutaminsav-piroszőlősav-transzamináz/GPT): viszonylag májspecifikus enzim, a periportalis (1. zóna) hepatocytákból szabadul fel májkárosodáskor, steatosisban, vírus- vagy autoimmun hepatitisben, epeúti gyulladásokban, coeliakiában, Wilson-kórban. Obesitásban a testsúlycsökkenéssel párhuzamosan csökken a GPT-érték. Krónikus cholestasisban alig emelkedett, de akut epeúti obstrukcióban 1000 IU/l-ig emelkedhet, majd gyorsan normalizálódhat. Gyógyszeres májkárosodásban rossz prognózist jelent a tartós bilirubin- és transzamináz-emelkedés. Ugyanakkor a normális GPT-érték nem zárja ki a májbetegséget (3, 4). A GPT kóros lehet hepatocelluláris károsodás nélkül is pl. myopathiákban.
Az utolsó másfél évtizedben került a figyelem előterébe, hogy a laboratóriumokban „normális” tartománynak megadott 40-60 IU/l GPT nem tükrözi az „egészséges” értékeket, mert azoknál magasabb. Az ok a tünetmentes referenciapopulációban gyakran előforduló obesitás és steatosis, ami a magasabb GPT-értékekhez vezet. Ezért az igazi normális GPT meghatározásához javasolják kizárni a zsírmáj kockázati tényezőivel bíró egyéneket, s így a normális értékek alacsonyabbak és különböznek nemenként is (3).
Először Prati és munkatársai 6835 vírus-negatív (BMI 24,9 kg/m²) véradó vizsgálata kapcsán közölték, hogy a GPT normális határértéke férfiakban 30 IU/l, illetve nőkben 19 IU/l (5). Később Lee és munkatársai Koreából 1105 normális májbiopsziájú potenciális donor esetén férfiakban 33 IU/l, nőkben 25 IU/l normális felső határértékeket állapítottak meg (6). A National Health and Nutrition Examination Study kizárta a referenciapopulációból a vírushepatitises, alkoholos, diabéteszes >25 kg/m² BMI-s eseteket, s az így megállapított „maximum correct classification” szerint a GPT felső határa féfiakban 29 IU/l, nőkben 22 IU/l volt (7).
Ma a valódi egészséges (kockázatmentes) populációban normál GPT-tartományként férfiakban 29-33 IU/l, nőkben 19-25 IU/l értékekben javasolják elfogadni. A fenti határértékeket meghaladó GPT esetén fokozott a májeredetű mortalitás (3, 8, 9).
Az aszpartát-aminotranszferáz, AST (glutaminsav-oxál­ecet­sav-transzamináz/GOT): kevésbé májspecifikus: a centrális (3. zóna) májsejtjeiből, de a harántcsíkolt- és a szívizomzatból, veséből, agyból is származhat. A GOT emelkedése GPT-emelkedés nélkül: szív- vagy vázizom eredetre utal, ekkor a CK is kóros (4). Főleg iszkémia, sokk, Budd–Chiari-szindróma, rhabdomyolisis, toxikus ártalom (paracetamol) okozta fulmináns hepatitis esetén fordulhatnak elő magas (10 000 IU) GOT-értékek. Alkohol hatására, myopathiában, pajzsmirigybetegségekben, megerőltető fizikai terhelésre, hemolízisben is lehet emelkedett a GOT-aktivitás. A fibrosis progressziójával a GPT-hez viszonyítva emelkedik a GOT, nő a de Ritis (GOT/GPT) hányados (10, 11). Alkoholos májbetegségben >2,0, fulmináns hepatitisben >1,5, cirrózisban >1,0, vírushepati­tisben <1,0 a de Ritis-hányados. Tünetmentes GOT-emelkedést az enzim-clearance defektusa miatt is leírtak (3) (1. táblázat, 1. ábra). A laktát-dehidrogenáz (LDH) is a sejtnekrózist jelzi, pl. daganatos betegségekben, iszkémiában, hemolízisben, anaemia perniciosában.

A cholestasis markerei (exkréciós enzimek)

Az alkalikus foszfatáz (ALP) a hepatocyták canalicularis membránjában, csontban, placentában, bélben, vesében található. Különösen magas cholestasis, primer biliaris cholangitis (PBC), primer szklerotizáló cholangitis, tumor, epeúti striktúra, illetve obstrukció esetén. Az egyidejű GGT-emelkedés megerősíti a máj eredetet. Fiatalokban a gyors csontnövéssel, 50–60 év feletti nőkben szintén csont-turnoverrel kapcsolatban is emelkedett lehet. Graviditásban a placentából származó ALP okozhat magas értéket (2, 3). Zsíros étel fogyasztása után a „0” és „B” vércsoportú egyénekben emelkedhet az enzimszint, ami az intesztinális ALP-ből származik (12). Alacsony ALP-érték jellemző Wilson-kórra (2. táblázat, 2. ábra).

A gamma-glutamil-transzferáz (GGT) máj, vese, bél, prosztata és pancreas eredetű is lehet. A cholestasisra kevésbé specifikus, mint az ALP, de emelkedése ALP mellett támogatja a cholestasist. GGT-emelkedés jellemző alkoholos májbetegségben, nem alkoholos zsírmájban (NAFLD), gyógyszeres májkárosodásban, hemochromatosisban. Alko­holizmusban jellemző extrém magas GGT-érték az absztinenciával jelentősen csökkenhet. A GGT-emelkedés NAFLD-ben a kardiovaszkuláris mortalitás prediktora (4). A „májfunkció” mutatói Bilirubin A nem konjugált (indirekt) bilirubinemelkedés hemolízisre utal (normális GPT, ALP, magas retikulocitaszám, szérum vas, kálium, LDH-emelkedés, alacsony haptoglobin-szinttel). Az indirekt hyperbilirubinaemiával járó Gilbert-szindróma a populáció 5%-ában észlelhető. Az uridin-5-difoszfát-glukuronil-transzferáz ezimdefektus súlyos formája az újszülöttben jelentkező Crigler–Najjar-kór (13). A konjugált (direkt) bilirubin emelkedése cholestasis, epeúti obstrukció, hepatocelluláris károsodás (alkohol, gyógyszer, vírus, autoimmun) jele. Cirrózisban a tartós mély icterus és protrombinszint-csökkenés rossz prognózisra utal. Ártalmatlan herediter funkcionális direkt hyperbilirubinaemia a Dubin–Johnson-szindróma (MDR kanalikuláris enzimdefektus) és a Rotor-szindróma (defektív bilirubinraktározás a májsejtben) (2, 3, 13). Albumin 35 g/l alatti szérum albuminszint több mint 3 héten át súlyos májkárosodásra (cirrózisra) utal (3). Alacsony albuminszint előfordul még protein-malnutrició, proteinvesztő enteropathia, nephrosis szindróma és krónikus fertőzés esetén is (2). Protrombin-idő A máj szintézis funkciójának érzékenyebb jelzője, mint az albumin (3). Mivel K-vitamin-függő, ezért K-vitamin-hiányban, cholestasisban, zsír-malabszorpcióban, pancreas- és vékonybélbetegségekben, warfarin szedés, heparin bolus, DIC vagy hypotermia esetében is alacsony a protrombin-aktivitás. Parenterális K-vitaminra nem javuló >5 sec. protrombin-idő megnyúlás rossz prognózist jelent (2).

A pszeudokolinészteráz (CE)

Ún. szintézis-enzim: alacsony az értéke cirrózisban és előrehaladott parenchymakárosodásra utal, párhuzamosan a protrombin-idővel és az albuminszinttel.

Egyéb vérkémiai paramérerek

– A szérum globulinok a májban zajló gyulladást jelezhetik, a magas IgA alkoholos májbetegségben, az IgG-emelkedés autoimmun hepatitisben, magas IgM PBC-ben észlelhető.
– Az alfa-fötoprotein (AFP) emelkedése nemcsak hepatocelluláris karcinómában (HCC), de egyéb daganatokban is, és a cirrózisban zajló regenerációs folyamatokban is előfordul. Az AFP-érték azonban HCC-ben normális is lehet, szűrővizsgálatra nem alkalmas. Magas AFP-szint (200-400 ng/ml) azonban HCC-re utal.
– A plazma ammónia hepatikus encephalopathiában és az aminosav-anyagcsere (ureaciklus) örökletes zavaraiban lehet emelkedett.
– A szérum vas, a ferritin és a transzferrin szaturáció magas értékei a haemochromatosis, míg a magas 24 órás gyűjtött vizelet réz és az alacsony cöruloplazmin szint a Wilson-kór jellemzői.
– A koleszterin magas szérumszintje cholestasis, PBC gyanúját keltheti.

A májfibrosis diagnosztikája

A fibrosis stádium ismerete fontos a diagnosztikában és a prognózis előrejelzésében. Napjainkban a májbiopszia helyett előtérbe kerültek egymást kiegészítő vérkémiai mutatókon alapuló „biológiai”(szérum biomarkerek) és a „fizikai” megközelítésen (a májtömöttség mérésén) alapuló nem invazív módszerek (14–17) (3. ábra).

A fibrosis szérum biomarkerei közül az ún. direkt mutatók az extracelluláris mátrix lerakódását és eltávolítását tükrözik pl. hialuronsav, a laminin, prokollagén-III. peptid és IV. típusú kollagén, mátrix metalloproteáz-3 (MMP-3), metalloproteáz-1 szöveti inhibitora (TIMP-1). Az indirekt markerek rutin próbák, pl. protrombin, trombocitaszám, AST/ALT arány, a parenchymafunkciót vagy a nekrózis súlyosságát tükrözik, de közvetve utalnak a stádiumra is (14–17). Az alacsony (<100–140 000 G/l) trombocitaszám és a splenomegalia együtt cirrózist valószínűsít. A fibrosis diagnosztikában a direkt és indirekt markerek kombinációjával képzett indexek is alkalmazhatók. A legegyszerűbb GOT/trombocita hányados index (APRI score): amely a GOT/GOT normálértéke ×100 és a trombocita (G/l) érték hányadosa. Szignifikáns fibrosist (F≥2) jelent a 0,5-1,5 és cirrózist a >1,5 APRI-érték (18). A WHO az APRI score-t krónikus HCV-infekcióban elsővonalú fibrosis szűrőnek tartja, olyan területeken, ahol az elasztográfia (TE) nem elérhető (19). Fibrosis-4 (FIB-4) score (életkor, GOT/trombocita hányados és GPT alapján) online kalkulátorral kiszámítható (20), míg az Enhanced Liver Fibrosis score (ELF) az életkor, hialuronsav, MMP-3- és a TIMP-1-szint alapján határozható meg (21). NAFLD fibrosis score életkor, hyperglykaemia, BMI, trombocitaszám, albumin és GOT/GPT hányados alapján online kalkulátorral számolható (22). A szérum biomarkerek előnye, hogy hozzáférhetők, jól reprodukálhatók. Hátrányuk a májspecificitás hiánya, számos komorbid állapot befolyásolja az értékeket.

A májtömöttség (liver stiffness, LS) mérése a vibráció kontrollált tranziens elasztográfia (TE) ma általánosan elfogadott eljárás (15, 16, 23, 24). A FibroScan készülék a máj­szövetben alacsony frekvenciájú elasztikus hullámokat kelt, és a lökéshullám terjedési sebességét méri. A májtömöttség értékét kilopascalban kapjuk. A 7,1 kPa és 9,5 kPa közötti LS jelzi a szignifikáns (F≥2) fibrosist, 14,8 kPa felett a cirrózist (14). A TE az esetek 16-20%-ában nem értékelhető, eredményt befolyásolja a gyulladás, a cholestasis, a máj infiltratív folyamatai, a májpangás és az étkezés is (15, 16). Emellett hagyományos ultrahangkészülékhez integrálható acoustic radiation force impulse (ARFI) technika, supresonic shear imaging (SSI), mágneses rezonancia (MR) elasztográfia is alkalmas májfibrosis stádiummeghatározásra (25, 26).

Laboratóriumi próbák egyes speciális májbetegségekben

Vírushepatitisek

A májbetegség vírusetiológiájára utalhatnak a különböző virális antigének és antitestek, direkt bizonyítékot szolgáltatnak vírus nukleinsavak.
– Hepatitis A-vírus (HAV): az anti-HAV IgM akut, az anti-HAV-IgG lezajlott fertőzést, vagy sikeres HAV-vakcinációt igazol (27).
– Hepatitis B-vírus (HBV): HBsAg pozitív egyének esetén HBV DNS, HBeAg, HBe-antitest, esetleg HBV-genotípus meghatározás szükséges (28). A HBsAg a HBV-fertőzés szűrésre alkalmas markere, az anti-HBs lezajlott infekcióra, vagy a korábbi vakcinációra utal. Az anti-HBc-IgM akut, vagy aktív krónikus HBV-fertőzést, az anti-HBs + anti-HBc együtt korábbi infekciót jelez. A vírus jelenlétét a PCR-rel kimutatható HBV DNS bizonyítja.
– Hepatitis Delta ágens (HDV): HBV-vel együtt fordul elő, az anti-HDV, illetve a HDV RNS kimutatása igazolja a fertőzést (28).
– Hepatitis C-vírus (HCV): Az anti-HCV-IgM akut C-hepatitisben észlelhető, anti-HCV-IgG lezajlott vagy krónikus HCV-infekciót igazol. A fertőzés szűrésére az anti-HCV 92-97%-os érzékenységű, a kockázati csoportokban csak 5%-ban álpozitív. Anti-HCV pozitivitás esetén HCV RNS és HCV-genotípus meghatározása szükséges. A HCV RNS a kórokozó jelenlétére utal. Az anti-HCV az expozíció után 6-8 héttel, a HCV RNS 2 héten belül lesz pozitív. Az akut HCV-infekció 80%-ban nem jár sárgasággal (3, 4, 19).
– Hepatitis E-vírus (HEV): Immunszupprimált egyénekben krónikus HEV-fertőzés alakulhat ki. A HEV-infekció igazolása anti-HEV ellenanyag, HEV RNS kimutatásán alapul (29).

Nem alkoholos zsírmáj (NAFLD)

A NAFLD metabolikus szindróma komponenseivel társul (diabétesz, dyslipidaemia, obesitas, hipertónia). Kóros GPT vagy GOT esetén gondolni kell rá, a GPT>GOT (de <300 IU/l). A steatosist az ultrahang csak 25-30% feletti elzsírosodás esetén mutatja, a mágneses rezonancia spektroszkópia már 5% felett. A nem alkoholos steatohepatitis (NASH) nekro-inflammációval, fibrosissal jár, gyakrabban kíséri kóros GPT, de a diagnózist csak a májbiopszia bizonyíthatja. A fibrosis stádiumának fontos prognosztikai szerepe van, ebben hasznosak a fibrosis markerek és elasztográfiák (3, 4, 30) (4. ábra).

Alkoholos májbetegség A máj UH és hisztológiai képe hasonló, mint NAFLD esetén, de a GOT/GPT arány 2:1. A fibrosis progesszióval tovább nő a GOT-érték. A kóros GGT támogathatja az alkoholos eredetet, de önmagában nem bizonyít, a magas MCV, triglicerid és IgA-szint is gyanút keltő (31). Autoimmun hepatitis (AIH) Női dominancia, társuló immunbetegségek, transzamináz-emelkedés, autoantitestek (antinukleáris antitest, ANA; simaizom ellenes antitest, SMA; máj-vese mikroszóma ellenes antitest, LKM; és szolubilis májantigén elleni antitest, SLA;), magas IgG-szint, limfo-plazmasejtes interface hepatitis, genetikai predispozíció, cirrózisba történtő progresszió és az immunszuppresszióra bekövetkező remisszió jellemzi. Autoantitest mintázat alapján 3 kórforma különböztethető meg. – Az AIH 1. típus: („Lupoid hepatitis”) bármilyen életkorban, 70%-ban nőkben fordul elő, ANA, LE-sejt, SMA-pozitivitás jellemzi. – A 2. típus: gyermekekben gyakori, ANA-negatív, LKM-pozitivitás, IgA-hiány, vitiligó, diabétesz, gyors cirrózis progresszió, – a 3. típust: ANA és SMA-negativitás, SLA-pozitivitás, súlyos lefolyás jellemzi (32, 33) (5. ábra, 3. táblázat). Genetikai/anyagcsere-betegségek Hemochromatosis Örökletes vasraktározási betegség ahol a HFE-génben a C282Y-mutáció (1:250) bizonyítja a genetikai hátteret. Diagnózisban a magas szérum vas, transzferrin szaturáció, (>45%) és ferritin jelentős. A C282/H63D kettős (compound) heterozigóta állapot ritkán okoz manifeszt májbetegséget (3, 4).

Wilson-kór

Ritka (1:30 000) réztárolási betegség. ATP7B-gén több mint 300 mutációja lehetséges, alacsony szérum coeruloplasmin, penicillamin-terhelés mellett a kiindulási érték tízszeresét meghaladó, fokozott vizelet rézürítés jellemzi (34).

Alfa-1-antitripszin-hiány

(1:2500) alfa-1-antitripszin-hiány mellett, genotipizálással a PiZZ-mutáció (súlyos), a PiMz heterozigótaforma lehetséges (35).

Cholestasisos májbetegségek

– PBC (primer biliaris cholangitis): ALP-emelkedés, magas koleszterinszint, anti-mitokondriális antitest (AMA), emelkedett IgM-szint, antinukleáris antitest (ANA, Sp100, gp120) pozitivitás jellemzi (36).
– PSC (primer szklerotizáló cholangitis) (6. ábra): ALP-emelkedés, anti-neutrofil citoplazma antitest (ANCA), antineutrofil nukleáris antitest (ANNA) pozitivitással. Epeutak vizualizálására MRCP javasolt, kolonoszkópia fontos colitis ulcerosa diagnosztika és colorectalis rák fokozott kockázata miatt szükséges (37, 38).
– Cholestasis egyéb okait a 2. táblázat sorolja fel.

Gyógyszeres májkárosodások

Idioszinkrázián (metabolikus eltérésen vagy immun-allergián), vagy direkt (intrinszik) toxicitáson alapuló gyógyszer-okozta májkárosodásokra gondolni kell minden tisztázatlan kóros májpróba esetén. (Példák: halothan, INH, methotrexat, aszpirin, IFN, alfa-metildopa, nitrofurantoin, amiodaron, tamoxifen, infliximab, tetrán, valproat, ösztrogének, anabolikus szteroidok, hydralazin, carbamazepin, szulfonamidok, amoxicillin-klavulánsav, papaverin). A statinok szedésével kapcsolatos GPT-emelkedés reverzibilis lehet, és nem jelent májkárosodást, ha az enzimérték a normális 3-szorosát nem haladja meg. A paracetamol túladagolás súlyos fulmináns májelégtelenséggel és >10 000 IU/l GPT-értékkel járhat. A Hymann–Zimmerman-törvény („Hy-s rule”) szerint gyógyszeres májkárosodásban a kóros GPT + elhúzódó icterus mindig rossz prognózist, >10% mortalitáskockázatot jelent (2–4, 39).

Következtetések

1. Kóros májpróba esetén a részletes kivizsgálást megelőzően, meg kell ismételni az adott vizsgálatot és gondosan elemezni kell a kórelőzményt.
Májbetegség gyanújakor az alapvető laboratóriumi próbák a vérkép, a bilirubin, a transzaminázok, az ALP, a GGT, az albumin és a protrombin meghatározása és a hasi ultrahang jelentik. A normális GPT-tartomány felső határának tekinthető férfiakban a 29–33 IU/l, nőkben a 19–25 IU/l határérték(5, 40)
2. A legfontosabb etiológiai tényezők kóros GPT esetén: vírushepatitisek, alkohol, NAFLD, autoimmun hepatitis, Wilson-kór, hemochromastosis, alfa-1-antitripszin-hiány és gyógyszer-okozta májkárosodások. A >10 000 IU/l (>15 × norm) transzamináz-érték esetén gyakran paracetamol intoxikáció, illetve iszkémiás hepatitis van a háttérben.
3. Az ALP-emelkedés máj eredetét a kóros GGT-érték támogathatja, de önmagában az izolált GGT-emelkedés normális májpróbák esetén nem feltétlenül jelent májbetegséget.
4. A májbetegség súlyosságára a szérum bilirubin, albumin, protrombin és az említett extrém magas transzamináz utalhat.
5. Májbiopszia akkor szükséges, ha a szerológiai és biokémiai próbák nem vezetnek diagnózishoz. A fibrosis stádium meghatározására a biopszián kívül a nem invazív eljárások (fibrosis markerek és elasztográfiák) is alkalmasak.
6. A súlyos akut hepatitis elhúzódó mély icterussal, kóros protrombinnal és hepatikus encephalopathiával intézeti felvételt indokol (2–4).