הבדלים בין גרסאות בדף "מבחן יכולת ההרחקה של גלקטוזה - Galactose elimination capacity"
(יצירת דף עם התוכן " כינויים נוספים: GEC. מעבדה: כימיה בדם ובשתן. תחום...") |
|||
(13 גרסאות ביניים של אותו משתמש אינן מוצגות) | |||
שורה 1: | שורה 1: | ||
− | + | {{בדיקת מעבדה | |
− | + | |שם עברי=מבחן יכולת ההרחקה של גלקטוזה | |
− | מעבדה | + | |שם לועזי=Galactose elimination capacity |
− | תחום | + | |קיצור=GEC |
− | טווח ערכים תקין | + | |תמונה= |
− | יוצר הערך: פרופ' בן-עמי סלע | + | |כיתוב תמונה= |
− | + | |מעבדה=[[כימיה בדם]] ו[[כימיה בשתן]] | |
+ | |תחום=מערכת תפקוד כבד | ||
+ | |יחידות מדידה= | ||
+ | |טווח ערכים תקין=ערכים ממוצעים בגברים-486 מיליגרם/דקה (2.7 מילימול'/דקה); בנשים- 432 מיליגרם/דקה (2.4 מילימול'/דקה) על פי Garello וחב' ב-Dig Dis Sci משנת 1999. בילדים (גיל שנתיים) -730 מיליגרם/דקה (4.0 מילימול'/דקה); בגיל 10 שנים-605 מיליגרם/דקה (3.3 מילמול'/דקה). בגיל 16 שנה ערכי GEC משתווים לאלה של מבוגרים (על פי Lange וחב' ב-Scand J Gastroenterol משנת 2011). | ||
+ | |יוצר הערך=[[משתמש:בן עמי סלע|פרופ' בן-עמי סלע]] | ||
+ | |אחראי הערך= | ||
+ | }} | ||
== בסיס פיזיולוגי == | == בסיס פיזיולוגי == | ||
− | מבחן יכולת ההרחקה של גלקטוזה (להלן GEC), הוא מדד שמעריך את יכולת המרבית של הכבד להרחיק את הסוכר גלקטוזה, | + | מבחן יכולת ההרחקה של גלקטוזה (להלן GEC), הוא מדד שמעריך את יכולת המרבית של הכבד להרחיק את הסוכר גלקטוזה, V<sub>max</sub>, והוא מפוענח כמדד של התפקוד המטבולי של הכבד (Tygstrup ב-Scand J Clin Lab Invest משנת 1977). גלקטוז מותמר לגלקטוזה-1-פוספאט על ידי האנזים גלקטוקינאזה, אנזים הממוקם באופן כמעט בלעדי בציטוזול של תאים הפאטוציטים. בדיקתGEC מתבצעת כעירוי בודד של גלקטוזה לווריד כדי שריכוז זה יהיה גבוה דיו לוודא פעילות של גלקטוקינאזה בתנאים הקרובים לריוויון, ולאחר מכן מתבצעת מדידת הסוכר בפרקי זמן קצובים, כדי לעקוב אחר הדעיכה ברמתו בנסיוב. כאשר מתבצע תיקון ביחס לכמות גלקטוזה המופרשת לשתן בסמוך לעירוי, ניתן להעריך באופן מקורב את ה-V<sub>max</sub> ההפאטי לגבי גלקטוזה מעקומת האלימינציה של גלקטוזה מהדם. |
קבוצת המחקר של Tygstrup בדנמרק, הייתה למעשה הראשונה שהחלה להתייחס לבדיקת GEC כמדד לחומרת מחלת כבד עוד בראשית שנות ה-60. אכן, הניסיונות לחפש מדד תפקודי של הכבד התגברו בשנות ה-70, לא מעט בשל הנתונים על שיעורי תמותה גבוהים בכשל חריף של הכבד (Saunders ו-Terblanche משנת 1975), לעומת הישרדות מרשימה של לוקים באי-ספיקת כבד כאשר תרחיש זה התפוגג (Karvountzis וחב' משנת 1974). נתונים אלה הביאו את Tygstrup להמשך ניסוייו עם GEC, כאשר Ranek וחב' בקבוצת המחקר הדנית פרסמו ב-Gut משנת 1976 על המשמעות הפרוגנוסטית של GEC במטופלים עם כשל דוהר של הכבד. במדגם של 25 חולים נמצאו ערכי GEC גבוהים ב-5 מטופלים ששרדו, לעומת ערכי GEC נמוכים בכל 20 המטופלים שנפטרו. בניסוי זה נמצא ערך סף של 12.8 מיקרומול'/דקה/ק"ג משקל גוף, כאשר אלה עם ערכי GEC נמוכים יותר נפטרו, ואילו אלה עם ערכי GEC גבוהים יותר שרדו. | קבוצת המחקר של Tygstrup בדנמרק, הייתה למעשה הראשונה שהחלה להתייחס לבדיקת GEC כמדד לחומרת מחלת כבד עוד בראשית שנות ה-60. אכן, הניסיונות לחפש מדד תפקודי של הכבד התגברו בשנות ה-70, לא מעט בשל הנתונים על שיעורי תמותה גבוהים בכשל חריף של הכבד (Saunders ו-Terblanche משנת 1975), לעומת הישרדות מרשימה של לוקים באי-ספיקת כבד כאשר תרחיש זה התפוגג (Karvountzis וחב' משנת 1974). נתונים אלה הביאו את Tygstrup להמשך ניסוייו עם GEC, כאשר Ranek וחב' בקבוצת המחקר הדנית פרסמו ב-Gut משנת 1976 על המשמעות הפרוגנוסטית של GEC במטופלים עם כשל דוהר של הכבד. במדגם של 25 חולים נמצאו ערכי GEC גבוהים ב-5 מטופלים ששרדו, לעומת ערכי GEC נמוכים בכל 20 המטופלים שנפטרו. בניסוי זה נמצא ערך סף של 12.8 מיקרומול'/דקה/ק"ג משקל גוף, כאשר אלה עם ערכי GEC נמוכים יותר נפטרו, ואילו אלה עם ערכי GEC גבוהים יותר שרדו. | ||
− | + | גלקטוזה הוא סוכר הנוצר באופן טבעי, ש-90% ממנו עוברים מטבוליזם בכבד, בעיקר במסלול ציטוזולי באופן בלתי תלוי במערכת ציטוכרום P450 או CYP. לכן יש פחות שוני באופי בו עובר סוכר זה מטבוליזם, כתוצאה מהשפעת תרופות, או כתוצאה מפולימורפיזם גנטי (Becker ב-Gut משנת 1998). בכבד, גלקטוזה עובר קטליזה על ידי galactokinase על ידי אפימריזציה, שממיר סוכר זה ל-glucose-1-phosphate. ריאקציה זו מהווה את השלב קובע הקצב (rate limiting step) של המטבוליזם של גלקטוזה בהפאטוציטים (Craik ו-Elliott ב-Biochem J משנת 1980). | |
העובדה שלגלקטוזה יש מה שמוגדר כ-high extraction ratio, הופכת את המטבוליזם של סוכר זה לתלוי בזרימת הדם בכבד כמו גם במסת הכבד הפונקציונאלית. המושג extraction ratio הוא מדד של הפיזיולוגיה של הכליות, שנועד לחשב את קצב זרימת הפלזמה בכליות, על מנת להעריך את תפקוד הכליות. מדד זה מחשב את כמות חומר מסוים הנכנס לכליות, המופרש לאחר מכן בשתן. ניתן לבטא extraction ratio בנוסחה הבאה: | העובדה שלגלקטוזה יש מה שמוגדר כ-high extraction ratio, הופכת את המטבוליזם של סוכר זה לתלוי בזרימת הדם בכבד כמו גם במסת הכבד הפונקציונאלית. המושג extraction ratio הוא מדד של הפיזיולוגיה של הכליות, שנועד לחשב את קצב זרימת הפלזמה בכליות, על מנת להעריך את תפקוד הכליות. מדד זה מחשב את כמות חומר מסוים הנכנס לכליות, המופרש לאחר מכן בשתן. ניתן לבטא extraction ratio בנוסחה הבאה: | ||
− | + | <center>Extraxtion ratio: (Pa – Pv)/ Pa</center> | |
− | + | בה Pa הוא ריכוז גלקטוזה בעורק הכליה, ואילו Pv הוא ריכוז החומר הנבדק בווריד הכליה. לדוגמה, PHA או p-amino hippuric acid מופרש כמעט במלואו בשתן, וכמעט לא ניתן למצאו בהחזר הוורידי, כלומר ה-extraction ratio של PAH שווה בערך ל-1.0. זו גם הסיבה מדוע PAH משמש להערכה של renal plasma flow. בדומה, hepatic Extraction Ratio, מודד את הפינוי של חומר (בדרך כלל תרופה) על ידי הכבד. מדד זה מוגדר כמקטע של תרופה המתפנה מהדם על יד הכבד, והיא תלויה ב-3 גורמים: קצב זרימת הדם בכבד, קליטת התרופה על ידי הפאטוציטים ומידת הפעילות המטבולית-אנזימטית. דוגמאות של תרופות עם extraction ratio גבוה, כוללות propranolol, אופייאטים ו-lignocaine. | |
כדי לשקף את הפעילות האנזימטית בכבד, המסלול המטבולי צריך להיות רווי על ידי מתן מינונים גבוהים של גלקטוזה (Henderson וחב' ב-Gastroenterology משנת 1982). אכן, בריכוזי גלקטוזה גבוהים, סוכר זה נוהג על פי קינטיקת Michaelis-Menten (ע"פ Hu וחב' ב- J Phrmaceut Sci משנת 1995). מבחן GEC הוצע למדידת תפקוד הכבד באדם (Lindskov ב-Acta Med Scand משנת 1982). אך אחת הסיבות שבדיקה זו לא הפכה מקובלת יותר ובשימוש רב יותר בשגרה ההפאטולוגית נעוצה בעובדה שבדיקה זו מחייבת נטילת מספר רב של דגימות דם בפרקי זמן קצרים כדי לעקוב אחר הקינטיקה של ירידת ריכוזי גלקטוזה בדם והפינוי של סוכר זה על ידי הכבד. | כדי לשקף את הפעילות האנזימטית בכבד, המסלול המטבולי צריך להיות רווי על ידי מתן מינונים גבוהים של גלקטוזה (Henderson וחב' ב-Gastroenterology משנת 1982). אכן, בריכוזי גלקטוזה גבוהים, סוכר זה נוהג על פי קינטיקת Michaelis-Menten (ע"פ Hu וחב' ב- J Phrmaceut Sci משנת 1995). מבחן GEC הוצע למדידת תפקוד הכבד באדם (Lindskov ב-Acta Med Scand משנת 1982). אך אחת הסיבות שבדיקה זו לא הפכה מקובלת יותר ובשימוש רב יותר בשגרה ההפאטולוגית נעוצה בעובדה שבדיקה זו מחייבת נטילת מספר רב של דגימות דם בפרקי זמן קצרים כדי לעקוב אחר הקינטיקה של ירידת ריכוזי גלקטוזה בדם והפינוי של סוכר זה על ידי הכבד. | ||
+ | |||
על מנת להתגבר על הסרבול הטכני בצורך ליטול 7-8 דגימות דם תוך פרק זמן קצר, פרסמו Bergstrom וחב' ב-Scand J Clin Lab Invest בשנת 1993, שיטה פשוטה יותר בחישוב GEC המצריכה נטילת 1-2 דגימות דם בלבד. שיטה זו נוסתה על 103 חולים עם צמקת הכבד תוך שימוש בנוסחה : | על מנת להתגבר על הסרבול הטכני בצורך ליטול 7-8 דגימות דם תוך פרק זמן קצר, פרסמו Bergstrom וחב' ב-Scand J Clin Lab Invest בשנת 1993, שיטה פשוטה יותר בחישוב GEC המצריכה נטילת 1-2 דגימות דם בלבד. שיטה זו נוסתה על 103 חולים עם צמקת הכבד תוך שימוש בנוסחה : | ||
− | GEC=[7.422-concentration of blood galactose60 min]/4.575 | + | |
+ | <center>GEC=[7.422-concentration of blood galactose60 min]/4.575</center> | ||
+ | |||
בניסוי בחולדות שטופלו בפחמן טטרה-כלורידי (CCl4) הגורם לנזק טוקסי לכבד, נמצא מדידת GEC עשויה לשמש מדד כמותי ראוי להערכת תפקוד הכבד בעקבות נזק מושרה זה. Vilstrup וחב' דווחו בשנת 1978 ב-Eur J Clin Invest על חולדות שהוזרקו עם מינון לא-קטלני של CCl4 ומדדה בהן רמת GEC. כאשר אותן חולדות הוזרקו בהמשך עם תוספת של CCl4 שהתבררה בהמשך כקטלנית, ערכי GEC פחתו עד לערכים של 40% מערכי GEC שנמדדו בחולדות ששרדו. | בניסוי בחולדות שטופלו בפחמן טטרה-כלורידי (CCl4) הגורם לנזק טוקסי לכבד, נמצא מדידת GEC עשויה לשמש מדד כמותי ראוי להערכת תפקוד הכבד בעקבות נזק מושרה זה. Vilstrup וחב' דווחו בשנת 1978 ב-Eur J Clin Invest על חולדות שהוזרקו עם מינון לא-קטלני של CCl4 ומדדה בהן רמת GEC. כאשר אותן חולדות הוזרקו בהמשך עם תוספת של CCl4 שהתבררה בהמשך כקטלנית, ערכי GEC פחתו עד לערכים של 40% מערכי GEC שנמדדו בחולדות ששרדו. | ||
− | |||
− | |||
− | |||
+ | בשנת 2008 פרסמו Sørensen וחב' ב-Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol שיטה למדידה in vivo של GEC מאזורים מוגדרים בכבד של חזירים על ידי הדמיה של PET ושימוש באנלוג של גלקטוזה הידוע כ-FDGal או | ||
+ | <center>fluoro-2-deoxy D-galactose{{כ}}[<sup>18</sup>F]{{כ}}-2</center> | ||
+ | השיטה מבוססת על קינטיקת Michaelis-Menten בריוויון של GEC. הנוסחה שנעשה בה שימוש היא: | ||
+ | <center>v = Vmax . c/(Km + c)</center> | ||
+ | כאשר v מבטא את קצב האלימינציה של גלקטוזה, ו-=Km הוא הריכוז במילימול' לליטר בו v=1/2Vmax. כאשר ריכוז גלקטוזה בדם, c, גדול מ-1.0 מילימול'/ליטר הרי ש-v מקורב ל- Vmax ביותר מ-90% (על פי Keiding וחב' ב-Textbook of Hepatology משנת 2007). ה-Km הממוצע של גלקטוזה בחזיריםin vivo הוא 0.25 מילימול' לליטר (Keiding וחב' ב-Scand J Clin Lab Invest משנת 1982), והמטבוליזם של גלקטוזה בכבד יכול להיות מוערך בתנאים הקרובים לריוויון כ-c הגדול מ-3 מילימול' לליטר. במקרה כזה ה-Vmax המקורב יכול להיות מחושב מנתוניPET תוך שימוש בנוסחה: | ||
+ | <center>Vmax=6.92KFDGal</center> | ||
בה KFDGal מבטא את הפינוי המטבולי נטו של FDGal המחושב מנתוני PET. הערך 6.92 בנוסחה, הוא הערך ההופכי (reciprocal) של הקבוע הכולל של FDGal, המתקן בעבור הזיקה השונה של האנזים גלקטוקינאזה למצעים כמו גלקטוזה או FDGal. | בה KFDGal מבטא את הפינוי המטבולי נטו של FDGal המחושב מנתוני PET. הערך 6.92 בנוסחה, הוא הערך ההופכי (reciprocal) של הקבוע הכולל של FDGal, המתקן בעבור הזיקה השונה של האנזים גלקטוקינאזה למצעים כמו גלקטוזה או FDGal. | ||
− | |||
− | |||
==היבטים קליניים של מדידת GEC== | ==היבטים קליניים של מדידת GEC== | ||
שורה 35: | שורה 45: | ||
מבחן GEC, מאפשר הערכה פרוגנוסטית מדויקת של נבדקים עם אי ספיקה חריפה של הכבד (Schmidt וחב' ב-Clin Gastroenterol Hepatol משנת 2004), של נבדקים עם מחלת כבד כרונית (Merkel וחב' ב-Hepatology משנת 2004, ו-Jespen וחב' ב-BMC Gastroenterol משנת 2009), וכן של נבדקים שעברו כריתה חלקית של הכבד (Redaelli וחב' ב-Ann Surg משנת 2002). אף מעניין מכך, שנמצא כי מדידות כמותיות של תפקוד כבד כגון GEC, יכולות לנבא באופן הרבה יותר אמין את התפקוד השארי של כבד שחלקו נכרת, מאשר מדידות של נפחי הכבד (Zoedler וחב' ב-HBP Surg משנת 1995, וכן Nadalin וחב' ב-Liver Transplant משנת 2004, כמו גם Jochum וחב' ב-Liver Transplant משנת 2006). | מבחן GEC, מאפשר הערכה פרוגנוסטית מדויקת של נבדקים עם אי ספיקה חריפה של הכבד (Schmidt וחב' ב-Clin Gastroenterol Hepatol משנת 2004), של נבדקים עם מחלת כבד כרונית (Merkel וחב' ב-Hepatology משנת 2004, ו-Jespen וחב' ב-BMC Gastroenterol משנת 2009), וכן של נבדקים שעברו כריתה חלקית של הכבד (Redaelli וחב' ב-Ann Surg משנת 2002). אף מעניין מכך, שנמצא כי מדידות כמותיות של תפקוד כבד כגון GEC, יכולות לנבא באופן הרבה יותר אמין את התפקוד השארי של כבד שחלקו נכרת, מאשר מדידות של נפחי הכבד (Zoedler וחב' ב-HBP Surg משנת 1995, וכן Nadalin וחב' ב-Liver Transplant משנת 2004, כמו גם Jochum וחב' ב-Liver Transplant משנת 2006). | ||
− | תוצאות | + | תוצאות מבדק GEC עלולות להיות מושפעות באופן קל על ידי פעילות מטבולית חוץ-כבדית, שקשה להתחשב בה לצורך חישוב מדויק יותר של GEC (Keiding ב-Gastroenterology משנת 1988, ו-Winkler וחב ב-Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol משנת 1993). בנוסף, מבחן GEC נותן הערכת של תפקוד מטבולי של הכבד כולו, אך אינו מספק מידע על הבדלים אפשריים בתפקוד זה באזורי כבד שונים אשר במקרים מסוימים יכולים להיות בעלי ענין, לדוגמה, בהערכה קלינית של מטופלים עם צמקת הכבד או במטופלים שעוברים טיפולים של מחלות כבד ממוקמות, כמו הקרנות סטראו-טקטיות של הגוף. |
מספר בדיקות, חודרניות ושאינן חודרניות, משמשות להערכת תפקוד הכבד, לנטר פגיעה בכבד או לאבחן מחלת כבד. הפרמטרים המקובלים של נזק טוקסי לכבד הם: א) מדדים לנזק לתאי הכבד כגון אלנין אמינו-טרנספראזה (ALT), אספרטאט אמינו-טרנספראזה (AST); ב) מדדים של נזק הפאטו-ביליארי כמו פוספטאזה בסיסית (ALP) וסך-בילירובין; ג) מדדים ליכולת הסינטתית של הכבד כגון סך-חלבון בדם, אלבומין, טריגליצרידים, כולסטרול, גלוקוזה, שתנן (urea), זמן פרותרומבין (PT), ו-activated parial thromboplastin time (ע"פ Boone וחב' ב-Veter Clin Pathol משנת 2005, וכן Provost וחב' ב-Comparative Clin Pathol משנת 2003, ו-O'Brian וחב' ב-Lab Animals משנת 2002). מספר גישות של מדידת פינוי תרופות שמשו אף הן להערכה של תפקוד הכבד באדם (Baker וחב' ב-Seminars Liver Dis משנת 1983, ו-Renner וחב' ב-Hepatology משנת 1984 תוך שימוש בקפאין). | מספר בדיקות, חודרניות ושאינן חודרניות, משמשות להערכת תפקוד הכבד, לנטר פגיעה בכבד או לאבחן מחלת כבד. הפרמטרים המקובלים של נזק טוקסי לכבד הם: א) מדדים לנזק לתאי הכבד כגון אלנין אמינו-טרנספראזה (ALT), אספרטאט אמינו-טרנספראזה (AST); ב) מדדים של נזק הפאטו-ביליארי כמו פוספטאזה בסיסית (ALP) וסך-בילירובין; ג) מדדים ליכולת הסינטתית של הכבד כגון סך-חלבון בדם, אלבומין, טריגליצרידים, כולסטרול, גלוקוזה, שתנן (urea), זמן פרותרומבין (PT), ו-activated parial thromboplastin time (ע"פ Boone וחב' ב-Veter Clin Pathol משנת 2005, וכן Provost וחב' ב-Comparative Clin Pathol משנת 2003, ו-O'Brian וחב' ב-Lab Animals משנת 2002). מספר גישות של מדידת פינוי תרופות שמשו אף הן להערכה של תפקוד הכבד באדם (Baker וחב' ב-Seminars Liver Dis משנת 1983, ו-Renner וחב' ב-Hepatology משנת 1984 תוך שימוש בקפאין). | ||
שורה 43: | שורה 53: | ||
מספר מחקרים תומכים בעיקרון שהיכולת המטבולית של הכבד המשתקפת במבחן GEC, כרוכה בתמותה של חולי צמקת הכבד (Tygstrup ב-J Gastroenterol Hepatol משנת 1990, ו-Molino ב-Res Clin Lab משנת 1991). מספר מחקרים מצביעים על בדיקת GEC בחולי צמקת הכבד כמוסיפה מידע פרוגנוסטי מעבר למה שניתן להשיג בדיקות סטנדרטיות של כימיה בדם (Schmidt וחב' ב-Clin Gastroenterol Hepatol משנת 2004, כמו גם Salerno וחב' ב- J Hepatol משנת 1996, ו- Merkel וחב' ב-Dig Dis Sci משנת 1991), אם כי מסקנה זו לא הייתה מוצקה בכל הניסויים (Albers וחב' ב-Scand J Gastroenterol משנת 1989, וכן Zoli וחב' ב-Am J Gastroenterol משנת 1991, ו-Addario וחב' ב-Eur J Gastroenterol Hepatol משנת 2006). | מספר מחקרים תומכים בעיקרון שהיכולת המטבולית של הכבד המשתקפת במבחן GEC, כרוכה בתמותה של חולי צמקת הכבד (Tygstrup ב-J Gastroenterol Hepatol משנת 1990, ו-Molino ב-Res Clin Lab משנת 1991). מספר מחקרים מצביעים על בדיקת GEC בחולי צמקת הכבד כמוסיפה מידע פרוגנוסטי מעבר למה שניתן להשיג בדיקות סטנדרטיות של כימיה בדם (Schmidt וחב' ב-Clin Gastroenterol Hepatol משנת 2004, כמו גם Salerno וחב' ב- J Hepatol משנת 1996, ו- Merkel וחב' ב-Dig Dis Sci משנת 1991), אם כי מסקנה זו לא הייתה מוצקה בכל הניסויים (Albers וחב' ב-Scand J Gastroenterol משנת 1989, וכן Zoli וחב' ב-Am J Gastroenterol משנת 1991, ו-Addario וחב' ב-Eur J Gastroenterol Hepatol משנת 2006). | ||
− | אלא שהמחקרים המצוטטים כללו רק חולי צמקת נבחרים, הכילו מדגמי חולים קטנים יחסית (שכללו 35-194 משתתפים), והיו בעלי תקופות מעקב קצרות יחסית. כמו כן לא הושם בניסויים הללו דגש על גיל הנבדקים ועל המגדר, שהרי ידוע שערכי GEC יורדים עם הגיל, ושהם גבוהים יותר בגברים מאשר בנשים (Marchesini וחב' ב-Hepatology משנת 1988, ו-Schnegg ו-Lauterburg ב-J Hepatol משנת 1986). כמו כן, מחקרים אלה לא שמו דגש על תחלואות נלוות (comorbidities) של משתתפיהם. לעומת אלה, המחקר העדכני של Jespen וחב' כלל מספר גדול של 781 חולים, ומשך המעקב נמשך עד 13 שנה. | + | אלא שהמחקרים המצוטטים כללו רק חולי צמקת נבחרים, הכילו מדגמי חולים קטנים יחסית (שכללו 35-194 משתתפים), והיו בעלי תקופות מעקב קצרות יחסית. כמו כן לא הושם בניסויים הללו דגש על גיל הנבדקים ועל המגדר, שהרי ידוע שערכי GEC יורדים עם הגיל, ושהם גבוהים יותר בגברים מאשר בנשים (Marchesini וחב' ב-Hepatology משנת 1988, ו-Schnegg ו-Lauterburg ב-J Hepatol משנת 1986). כמו כן, מחקרים אלה לא שמו דגש על תחלואות נלוות (comorbidities) של משתתפיהם. לעומת אלה, המחקר העדכני של Jespen וחב' כלל מספר גדול של 781 חולים, ומשך המעקב נמשך עד 13 שנה. |
==השימושיות של בדיקת הרחקת גלקטוזה להערכת תפקוד הכבד במצבי צמקת הכבד (cirrhosis)== | ==השימושיות של בדיקת הרחקת גלקטוזה להערכת תפקוד הכבד במצבי צמקת הכבד (cirrhosis)== | ||
− | המחקר של Garello וחב' משנת 1999 ב-Dig Dis Sci, היה מורכב מ-2 חלקים: חלק אחד שלו נועד לבחון כיצד משקפת מדידת GEC את חומרת המצב של כבד צירוטי, ואילו חלקו השני נועד לבחון את המשמעות הפרוגנוסטית של ממצאי GEC בחולים עם צמקת הכבד. סך הכול נכללו בחלקו הראשון של מחקר זה 128 חולים שדרגת מחלתם הוערכה על פי מדרג Child-Pugh, ואילו בחלקו השני של המחקר | + | המחקר של Garello וחב' משנת 1999 ב-Dig Dis Sci, היה מורכב מ-2 חלקים: חלק אחד שלו נועד לבחון כיצד משקפת מדידת GEC את חומרת המצב של כבד צירוטי, ואילו חלקו השני נועד לבחון את המשמעות הפרוגנוסטית של ממצאי GEC בחולים עם צמקת הכבד. סך הכול נכללו בחלקו הראשון של מחקר זה 128 חולים שדרגת מחלתם הוערכה על פי מדרג Child-Pugh, ואילו בחלקו השני של המחקר התבצע מעקב שנמשך בממוצע שנתיים, אחר 47 ממשתתפי המחקר. מחקר זה לא מצא יתרון למדידה התפקודית של GEC בהשוואה לשלוש בדיקות ביוכימיות מקובלות של תפקודי כבד (אלבומין, פסאודו-כולינאסטראזה, זמן פרותרומבין), כאשר בדיקות אלה הושוו ל-3 הפאזות של חומרת המחלה לפי מדרג Child-Pugh. אמנם, בשלב המחקר הראשון שנועד לבחון כיצד משקפת בדיקת GEC את חומרת המחלה, לא נמצא לבדיקה זו יתרון על שלושת המדדים הביוכימיים -המטולוגיים האחרים שנבחנו, בהערכת חומרת המחלה. בשלב המחקר השני להערכת הפרוגנוזה ומהלך המחלה, נמצא שמדרג Child-Pugh, היה המדויק ביותר לטווחי הזמן הבינוניים והארוכים לצורך תכנון אפשרי של השתלת כבד. |
במחקר השתתפו נשים וגברים בגיל הממוצע של 49 שנים, עם אטיולוגיות שונות של מחלת כבד: הפאטיטיס נגיפי מסוג B, C ו-D, אלכוהוליזם, מחלה אוטואימונית, המטוכרומטוזיס, ו-PBC או צירוזיס מרתית ראשונית. מתוכם 37 דורגו בבסיס המחקר כ-Child-Pugh שלב A שהוא השלב הקל יותר, 52 דורגו כ-Child-Pugh שלב B המתקדם יותר, ו-39 חולים בדרגת החומרה הגבוהה ביותר (Child-Pugh שלב C). במהלך המחקר נפטרו 20 ממשתתפיו (המהווים 15.6% מאלה שהחלו אותו), ו-32 מהמשתתפים נזקקו להשתלת כבד (25%). | במחקר השתתפו נשים וגברים בגיל הממוצע של 49 שנים, עם אטיולוגיות שונות של מחלת כבד: הפאטיטיס נגיפי מסוג B, C ו-D, אלכוהוליזם, מחלה אוטואימונית, המטוכרומטוזיס, ו-PBC או צירוזיס מרתית ראשונית. מתוכם 37 דורגו בבסיס המחקר כ-Child-Pugh שלב A שהוא השלב הקל יותר, 52 דורגו כ-Child-Pugh שלב B המתקדם יותר, ו-39 חולים בדרגת החומרה הגבוהה ביותר (Child-Pugh שלב C). במהלך המחקר נפטרו 20 ממשתתפיו (המהווים 15.6% מאלה שהחלו אותו), ו-32 מהמשתתפים נזקקו להשתלת כבד (25%). | ||
תוצאות מחקר זה מסוכמות בטבלאות למטה המשוות בין ממצאי בדיקת GEC למדידות רמת אלבומין, PT ו-pseudocholinesterase, תוך התייחסות לשלושת דרגות המחלה על פי מדרג Child-Pugh. | תוצאות מחקר זה מסוכמות בטבלאות למטה המשוות בין ממצאי בדיקת GEC למדידות רמת אלבומין, PT ו-pseudocholinesterase, תוך התייחסות לשלושת דרגות המחלה על פי מדרג Child-Pugh. | ||
− | + | ||
+ | [[קובץ:Galactose-tab-1.png|מרכז|500 פיקסלים]] | ||
+ | |||
פרמטרים ביוכימיים (אלבומין, זמן פרותרומבין ופסאודו-כולנאסטראזה) כמו גם GEC , בנבדקים נורמאליים ובחולים על פי שלושת הקריטריונים של Child-Pugh score מ-class A (הקל ביותר) ל-class C (החמור ביותר). | פרמטרים ביוכימיים (אלבומין, זמן פרותרומבין ופסאודו-כולנאסטראזה) כמו גם GEC , בנבדקים נורמאליים ובחולים על פי שלושת הקריטריונים של Child-Pugh score מ-class A (הקל ביותר) ל-class C (החמור ביותר). | ||
− | + | ||
+ | [[קובץ:Galactose-tab-2.png|מרכז|500 פיקסלים]] | ||
+ | |||
שינויים ב-GEC במהלך מעקב של שנתיים, ב-47 חולים שהוגדרו בתחילת המעקב לחומרת מחלתם. | שינויים ב-GEC במהלך מעקב של שנתיים, ב-47 חולים שהוגדרו בתחילת המעקב לחומרת מחלתם. | ||
− | + | [[קובץ:Galactose-tab-3.png|מרכז|500 פיקסלים]] | |
+ | |||
+ | שיעור ההישרדות למשך 2 שנות מעקב, על בסיס CPS או Child-Pugh Score, פסאודו-כוליאסטראזה (pCHE), זמן פרותרוצבין (PT), אלבומין (ALB) ו-GEC. | ||
− | גם Markel וחב' פרסמו ב-Dig Dis Sci משנת 1991 תוצאות מחקר אליו גויסו 78 מטופלים מאובחנים על צמקת הכבד, שכולם היו במעקב פרוספקטיבי של עד 20 חודש בממוצע. בכניסה למחקר נמדד אצלם ערך GEC. כתום תקופת המחקר התברר ש-27 מבין המשתתפים בו נפטרו. אנליזה חד-משתנית בשיטת Kaplan-Meier הראתה שמדידת GEC הייתה מדד פרוגנוסטי פחות מובהק כמנבא להישרדות (0.025p<), בהשוואה לממצאים קליניים כגון אנצפלופתיה או מיימת (ascites) עם 001p<0., או בהשוואה למדדים ביוכימיים מקובלים כגון רמת בילירובין בנסיוב (0.005p<), רמת אלבומין (0.001p<), וטובה במקצת ממדד זמן פרותרומבין (0.05p<). | + | גם Markel וחב' פרסמו ב-Dig Dis Sci משנת 1991 תוצאות מחקר אליו גויסו 78 מטופלים מאובחנים על צמקת הכבד, שכולם היו במעקב פרוספקטיבי של עד 20 חודש בממוצע. בכניסה למחקר נמדד אצלם ערך GEC. כתום תקופת המחקר התברר ש-27 מבין המשתתפים בו נפטרו. אנליזה חד-משתנית בשיטת Kaplan-Meier הראתה שמדידת GEC הייתה מדד פרוגנוסטי פחות מובהק כמנבא להישרדות (0.025p<), בהשוואה לממצאים קליניים כגון אנצפלופתיה או מיימת (ascites) עם 001p<0., או בהשוואה למדדים ביוכימיים מקובלים כגון רמת בילירובין בנסיוב (0.005p<), רמת אלבומין (0.001p<), וטובה במקצת ממדד זמן פרותרומבין (0.05p<). כדי לבחון את השאלה האם בדיקת GEC עשויה לתרום לשיפור ההערכה הפרוגנוסטית של הישרדות הנבדק, כאשר נתוניו כבר נכללים במדרג Child-Pugh, בוצעה אנליזת multiple regression על פי הדגם של Cox. נמצא שיפור קל בהערכה הפרוגנוסטית בהתייחסות משולבת של מדרג Child-Pugh וממצאי GEC. |
במחקר זה של Markel וחב' נמצא לאחר מעקב של 3 שנים הבדל משמעותי בין הישרדותם של חולי צמקת הכבד בהם ערכיGEC גבוהים מ-315 מיליגרם/דקה, לבין אלה עם GEC הנמוך מ-200 מיליגרם/דקה, כפי שמודגם בתמונה למטה: | במחקר זה של Markel וחב' נמצא לאחר מעקב של 3 שנים הבדל משמעותי בין הישרדותם של חולי צמקת הכבד בהם ערכיGEC גבוהים מ-315 מיליגרם/דקה, לבין אלה עם GEC הנמוך מ-200 מיליגרם/דקה, כפי שמודגם בתמונה למטה: | ||
− | + | [[קובץ:Galactose-tab-4.png|מרכז|500 פיקסלים]] | |
אחד המחקרים הגדולים מבחינת מספר המשתתפים בו והן מבחינת משך המעקב אחריהם בהקשר של הקשר בין ממצאי מדידת GEC ותמותה בקרב חולי צמקת הכבד, דווח על ידי Jespen וחב' ב-BMC Gastroenterology בשנת 2009. במחקר זה נכללו 781 חולים שאובחנו זה-עתה עם צמקת הכבד בין השנים 1992-2005. מתוך משתתפי המחקר, 65% היו גברים, והגיל הממוצע של המתקבלים למחקר היה 52 שנה. מתוך 781 משתתפי מחקר נפטרו במהלך שנות מחקר 454 חולים (58% מהמדגם). בקרב 75% מבין המשתתפים עם ערכי GEC נמוכים מ-1.75 מילימול'/דקה, GEC היה מנבא חזק לתמותה בפרקי זמן של חודש, שנה ו-5 שנים ממועד מדידת GEC. | אחד המחקרים הגדולים מבחינת מספר המשתתפים בו והן מבחינת משך המעקב אחריהם בהקשר של הקשר בין ממצאי מדידת GEC ותמותה בקרב חולי צמקת הכבד, דווח על ידי Jespen וחב' ב-BMC Gastroenterology בשנת 2009. במחקר זה נכללו 781 חולים שאובחנו זה-עתה עם צמקת הכבד בין השנים 1992-2005. מתוך משתתפי המחקר, 65% היו גברים, והגיל הממוצע של המתקבלים למחקר היה 52 שנה. מתוך 781 משתתפי מחקר נפטרו במהלך שנות מחקר 454 חולים (58% מהמדגם). בקרב 75% מבין המשתתפים עם ערכי GEC נמוכים מ-1.75 מילימול'/דקה, GEC היה מנבא חזק לתמותה בפרקי זמן של חודש, שנה ו-5 שנים ממועד מדידת GEC. | ||
− | + | [[קובץ:Galactose-tab-5.jpg|מרכז|500 פיקסלים]] | |
+ | |||
תמותה מכל-סיבה לאחר 30 יום, שנה אחת או 5 שנות מעקב לאחר מדידת GEC בקרב 781 חולי צמקת. | תמותה מכל-סיבה לאחר 30 יום, שנה אחת או 5 שנות מעקב לאחר מדידת GEC בקרב 781 חולי צמקת. | ||
− | מסתבר שהקשר בין GEC לתמותה היה זהה בקרב אלה עם צמקת כבד על רקע אלכוהולי או על רקע שאינו אלכוהולי. בין 25% של משתתפי המחקר עם ערכי GEC בתחום הנורמאלי שמעל 1.75 מילימול'/דקה, GEC היה כרוך רק באופן חלש עם תמותה. | + | מסתבר שהקשר בין GEC לתמותה היה זהה בקרב אלה עם צמקת כבד על רקע אלכוהולי או על רקע שאינו אלכוהולי. בין 25% של משתתפי המחקר עם ערכי GEC בתחום הנורמאלי שמעל 1.75 מילימול'/דקה, GEC היה כרוך רק באופן חלש עם תמותה. |
− | + | [[קובץ:Galactose-tab-6.jpg|מרכז|500 פיקסלים]] | |
− | |||
==רמת GEC בילדים בגיל הרך גבוהה משמעותית מזו של מבוגרים== | ==רמת GEC בילדים בגיל הרך גבוהה משמעותית מזו של מבוגרים== | ||
− | Lange וחב' פרסמו בשנת 2011 ב-Scand J Gastroenterol מחקר בו מדדו ערכיGEC בילדים בריאים ובילידים עם מחלת כבד כרונית בגילאים השונים. בתמונה למטה מסומנים ילדים בריאים | + | Lange וחב' פרסמו בשנת 2011 ב-Scand J Gastroenterol מחקר בו מדדו ערכיGEC בילדים בריאים ובילידים עם מחלת כבד כרונית בגילאים השונים. בתמונה למטה מסומנים ילדים בריאים כעיגולים שחורים, ואילו ילדים עם מחלת כבד מסומנים כמשולשים. |
+ | |||
+ | [[קובץ:Galactose-tab-7.jpg|מרכז|500 פיקסלים]] | ||
− | + | == הוראות לביצוע הבדיקה == | |
− | == הוראות לביצוע הבדיקה = | ||
לאחר לילה בצום נעשה עירוי ורידי למשך 5 דקות של מנת 500 מיליגרם גלקטוזה לק"ג משקל גוף, בתמיסה מימית בריכוז של 30%, בנבדקים נמצאים במצב שכיבה. דגימות פלזמה נלקחו אחת ל-10 דקות, החל מהדקה ה-20 לאחר העירוי ועד לדקה ה-70 אחריו. בפרק זמן זה האלימינציה של גלקטוז הנמצא בריווי פוחתת בדם באופן לינארי. ההרחקה של גלקטוז לשתן נמדדת בשתן למשך 70 דקות מתחילת העירוי של גלקטוזה לווריד. דגימות הפלזמה והשתן עוברות במהירות האפשרית תהליך של דה-פרוטאיניזציה וריכוזי גלקטוזה בדם ובשתן נקבעו בשיטה ספקטרופוטומטרית-אנזימטית על פי השיטה של Tygstrup ו-Winkler ב-Acta Physiologica Scandinavica משנת 1954. | לאחר לילה בצום נעשה עירוי ורידי למשך 5 דקות של מנת 500 מיליגרם גלקטוזה לק"ג משקל גוף, בתמיסה מימית בריכוז של 30%, בנבדקים נמצאים במצב שכיבה. דגימות פלזמה נלקחו אחת ל-10 דקות, החל מהדקה ה-20 לאחר העירוי ועד לדקה ה-70 אחריו. בפרק זמן זה האלימינציה של גלקטוז הנמצא בריווי פוחתת בדם באופן לינארי. ההרחקה של גלקטוז לשתן נמדדת בשתן למשך 70 דקות מתחילת העירוי של גלקטוזה לווריד. דגימות הפלזמה והשתן עוברות במהירות האפשרית תהליך של דה-פרוטאיניזציה וריכוזי גלקטוזה בדם ובשתן נקבעו בשיטה ספקטרופוטומטרית-אנזימטית על פי השיטה של Tygstrup ו-Winkler ב-Acta Physiologica Scandinavica משנת 1954. | ||
− | בשיטה שפורסמה בשנת 1990 על ידי Nagel וחב' ב-Journal of Hepatology מדידת האלימינציה של גלקטוזה מתבצעת באופן הבא: לאחר עירוי ורידי של גלקטוזה בריכוזים זהים לאלה שבשיטת Tygstrup, נלקחו דגימות דם של 2 מ"ל כל אחת, לתוך תמיסת סודיום פלואוריד/אשלגן אוקסלאט בזמן 0 לפני תחילת עירוי גלקטוזה, ולאחר העירוי בפרקי זמן של 15, 20, 25, 30, 35 ו-40 דקות, בעוד ששתן נאסף משך 4 שעות. דגימות הדם והשתן הוקפאו בטמפרטורה של מינוס 20 מעלות | + | בשיטה שפורסמה בשנת 1990 על ידי Nagel וחב' ב-Journal of Hepatology מדידת האלימינציה של גלקטוזה מתבצעת באופן הבא: לאחר עירוי ורידי של גלקטוזה בריכוזים זהים לאלה שבשיטת Tygstrup, נלקחו דגימות דם של 2 מ"ל כל אחת, לתוך תמיסת סודיום פלואוריד/אשלגן אוקסלאט בזמן 0 לפני תחילת עירוי גלקטוזה, ולאחר העירוי בפרקי זמן של 15, 20, 25, 30, 35 ו-40 דקות, בעוד ששתן נאסף משך 4 שעות. דגימות הדם והשתן הוקפאו בטמפרטורה של מינוס 20 מעלות צלזיוס, והדגימות נמדדו לאחר מכן לתכולת גלקטוזה תוך שימוש בשיטה האנזימטית של galactose dehydrogenase/NAD+ בצמידות לספקטרופוטומטריה. קביעת GEC נעשתה על בסיס הנוסחה: GEC= (C0-Ct)/t - U, כאשר Co מייצג את ריכוז גלקטוזה בפלזמה בזמן אפס בערכים של מיליגרם/דציליטר; Ct מייצג את ריכוז גלקטוזה בפלזמה בנקודת זמן t ; הערך Vd מייצג את ה-distribution volume בערכים של מנת העירוי (dose) מחולקת ב-C0; ואילו U מייצג את קצב האלימינציה של גלקטוזה לשתן (בערכים של מיליגרם לדקה). |
+ | |||
+ | ==ראו גם== | ||
+ | * [[מדריך בדיקות מעבדה|חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה]] | ||
+ | |||
+ | * [[תפקודי כבד ודרכי מרה|בדיקות מעבדה - תפקודי כבד ודרכי מרה]] | ||
+ | |||
+ | |||
+ | {{ייחוס|[[משתמש:בן עמי סלע|פרופ' בן-עמי סלע]]}} | ||
+ | |||
+ | |||
+ | [[קטגוריה: בדיקות מעבדה - תפקודי כבד ודרכי מרה]] | ||
+ | [[קטגוריה:בדיקות מעבדה: כימיה בדם]] | ||
+ | [[קטגוריה:בדיקות מעבדה: כימיה בשתן]] |
גרסה אחרונה מ־15:29, 31 ביולי 2017
מדריך בדיקות מעבדה | |
מבחן יכולת ההרחקה של גלקטוזה | |
---|---|
Galactose elimination capacity | |
שמות אחרים | GEC |
מעבדה | כימיה בדם וכימיה בשתן |
תחום | מערכת תפקוד כבד |
טווח ערכים תקין | ערכים ממוצעים בגברים-486 מיליגרם/דקה (2.7 מילימול'/דקה); בנשים- 432 מיליגרם/דקה (2.4 מילימול'/דקה) על פי Garello וחב' ב-Dig Dis Sci משנת 1999. בילדים (גיל שנתיים) -730 מיליגרם/דקה (4.0 מילימול'/דקה); בגיל 10 שנים-605 מיליגרם/דקה (3.3 מילמול'/דקה). בגיל 16 שנה ערכי GEC משתווים לאלה של מבוגרים (על פי Lange וחב' ב-Scand J Gastroenterol משנת 2011). |
יוצר הערך | פרופ' בן-עמי סלע |
בסיס פיזיולוגי
מבחן יכולת ההרחקה של גלקטוזה (להלן GEC), הוא מדד שמעריך את יכולת המרבית של הכבד להרחיק את הסוכר גלקטוזה, Vmax, והוא מפוענח כמדד של התפקוד המטבולי של הכבד (Tygstrup ב-Scand J Clin Lab Invest משנת 1977). גלקטוז מותמר לגלקטוזה-1-פוספאט על ידי האנזים גלקטוקינאזה, אנזים הממוקם באופן כמעט בלעדי בציטוזול של תאים הפאטוציטים. בדיקתGEC מתבצעת כעירוי בודד של גלקטוזה לווריד כדי שריכוז זה יהיה גבוה דיו לוודא פעילות של גלקטוקינאזה בתנאים הקרובים לריוויון, ולאחר מכן מתבצעת מדידת הסוכר בפרקי זמן קצובים, כדי לעקוב אחר הדעיכה ברמתו בנסיוב. כאשר מתבצע תיקון ביחס לכמות גלקטוזה המופרשת לשתן בסמוך לעירוי, ניתן להעריך באופן מקורב את ה-Vmax ההפאטי לגבי גלקטוזה מעקומת האלימינציה של גלקטוזה מהדם.
קבוצת המחקר של Tygstrup בדנמרק, הייתה למעשה הראשונה שהחלה להתייחס לבדיקת GEC כמדד לחומרת מחלת כבד עוד בראשית שנות ה-60. אכן, הניסיונות לחפש מדד תפקודי של הכבד התגברו בשנות ה-70, לא מעט בשל הנתונים על שיעורי תמותה גבוהים בכשל חריף של הכבד (Saunders ו-Terblanche משנת 1975), לעומת הישרדות מרשימה של לוקים באי-ספיקת כבד כאשר תרחיש זה התפוגג (Karvountzis וחב' משנת 1974). נתונים אלה הביאו את Tygstrup להמשך ניסוייו עם GEC, כאשר Ranek וחב' בקבוצת המחקר הדנית פרסמו ב-Gut משנת 1976 על המשמעות הפרוגנוסטית של GEC במטופלים עם כשל דוהר של הכבד. במדגם של 25 חולים נמצאו ערכי GEC גבוהים ב-5 מטופלים ששרדו, לעומת ערכי GEC נמוכים בכל 20 המטופלים שנפטרו. בניסוי זה נמצא ערך סף של 12.8 מיקרומול'/דקה/ק"ג משקל גוף, כאשר אלה עם ערכי GEC נמוכים יותר נפטרו, ואילו אלה עם ערכי GEC גבוהים יותר שרדו.
גלקטוזה הוא סוכר הנוצר באופן טבעי, ש-90% ממנו עוברים מטבוליזם בכבד, בעיקר במסלול ציטוזולי באופן בלתי תלוי במערכת ציטוכרום P450 או CYP. לכן יש פחות שוני באופי בו עובר סוכר זה מטבוליזם, כתוצאה מהשפעת תרופות, או כתוצאה מפולימורפיזם גנטי (Becker ב-Gut משנת 1998). בכבד, גלקטוזה עובר קטליזה על ידי galactokinase על ידי אפימריזציה, שממיר סוכר זה ל-glucose-1-phosphate. ריאקציה זו מהווה את השלב קובע הקצב (rate limiting step) של המטבוליזם של גלקטוזה בהפאטוציטים (Craik ו-Elliott ב-Biochem J משנת 1980).
העובדה שלגלקטוזה יש מה שמוגדר כ-high extraction ratio, הופכת את המטבוליזם של סוכר זה לתלוי בזרימת הדם בכבד כמו גם במסת הכבד הפונקציונאלית. המושג extraction ratio הוא מדד של הפיזיולוגיה של הכליות, שנועד לחשב את קצב זרימת הפלזמה בכליות, על מנת להעריך את תפקוד הכליות. מדד זה מחשב את כמות חומר מסוים הנכנס לכליות, המופרש לאחר מכן בשתן. ניתן לבטא extraction ratio בנוסחה הבאה:
בה Pa הוא ריכוז גלקטוזה בעורק הכליה, ואילו Pv הוא ריכוז החומר הנבדק בווריד הכליה. לדוגמה, PHA או p-amino hippuric acid מופרש כמעט במלואו בשתן, וכמעט לא ניתן למצאו בהחזר הוורידי, כלומר ה-extraction ratio של PAH שווה בערך ל-1.0. זו גם הסיבה מדוע PAH משמש להערכה של renal plasma flow. בדומה, hepatic Extraction Ratio, מודד את הפינוי של חומר (בדרך כלל תרופה) על ידי הכבד. מדד זה מוגדר כמקטע של תרופה המתפנה מהדם על יד הכבד, והיא תלויה ב-3 גורמים: קצב זרימת הדם בכבד, קליטת התרופה על ידי הפאטוציטים ומידת הפעילות המטבולית-אנזימטית. דוגמאות של תרופות עם extraction ratio גבוה, כוללות propranolol, אופייאטים ו-lignocaine. כדי לשקף את הפעילות האנזימטית בכבד, המסלול המטבולי צריך להיות רווי על ידי מתן מינונים גבוהים של גלקטוזה (Henderson וחב' ב-Gastroenterology משנת 1982). אכן, בריכוזי גלקטוזה גבוהים, סוכר זה נוהג על פי קינטיקת Michaelis-Menten (ע"פ Hu וחב' ב- J Phrmaceut Sci משנת 1995). מבחן GEC הוצע למדידת תפקוד הכבד באדם (Lindskov ב-Acta Med Scand משנת 1982). אך אחת הסיבות שבדיקה זו לא הפכה מקובלת יותר ובשימוש רב יותר בשגרה ההפאטולוגית נעוצה בעובדה שבדיקה זו מחייבת נטילת מספר רב של דגימות דם בפרקי זמן קצרים כדי לעקוב אחר הקינטיקה של ירידת ריכוזי גלקטוזה בדם והפינוי של סוכר זה על ידי הכבד.
על מנת להתגבר על הסרבול הטכני בצורך ליטול 7-8 דגימות דם תוך פרק זמן קצר, פרסמו Bergstrom וחב' ב-Scand J Clin Lab Invest בשנת 1993, שיטה פשוטה יותר בחישוב GEC המצריכה נטילת 1-2 דגימות דם בלבד. שיטה זו נוסתה על 103 חולים עם צמקת הכבד תוך שימוש בנוסחה :
בניסוי בחולדות שטופלו בפחמן טטרה-כלורידי (CCl4) הגורם לנזק טוקסי לכבד, נמצא מדידת GEC עשויה לשמש מדד כמותי ראוי להערכת תפקוד הכבד בעקבות נזק מושרה זה. Vilstrup וחב' דווחו בשנת 1978 ב-Eur J Clin Invest על חולדות שהוזרקו עם מינון לא-קטלני של CCl4 ומדדה בהן רמת GEC. כאשר אותן חולדות הוזרקו בהמשך עם תוספת של CCl4 שהתבררה בהמשך כקטלנית, ערכי GEC פחתו עד לערכים של 40% מערכי GEC שנמדדו בחולדות ששרדו.
בשנת 2008 פרסמו Sørensen וחב' ב-Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol שיטה למדידה in vivo של GEC מאזורים מוגדרים בכבד של חזירים על ידי הדמיה של PET ושימוש באנלוג של גלקטוזה הידוע כ-FDGal או
השיטה מבוססת על קינטיקת Michaelis-Menten בריוויון של GEC. הנוסחה שנעשה בה שימוש היא:
כאשר v מבטא את קצב האלימינציה של גלקטוזה, ו-=Km הוא הריכוז במילימול' לליטר בו v=1/2Vmax. כאשר ריכוז גלקטוזה בדם, c, גדול מ-1.0 מילימול'/ליטר הרי ש-v מקורב ל- Vmax ביותר מ-90% (על פי Keiding וחב' ב-Textbook of Hepatology משנת 2007). ה-Km הממוצע של גלקטוזה בחזיריםin vivo הוא 0.25 מילימול' לליטר (Keiding וחב' ב-Scand J Clin Lab Invest משנת 1982), והמטבוליזם של גלקטוזה בכבד יכול להיות מוערך בתנאים הקרובים לריוויון כ-c הגדול מ-3 מילימול' לליטר. במקרה כזה ה-Vmax המקורב יכול להיות מחושב מנתוניPET תוך שימוש בנוסחה:
בה KFDGal מבטא את הפינוי המטבולי נטו של FDGal המחושב מנתוני PET. הערך 6.92 בנוסחה, הוא הערך ההופכי (reciprocal) של הקבוע הכולל של FDGal, המתקן בעבור הזיקה השונה של האנזים גלקטוקינאזה למצעים כמו גלקטוזה או FDGal.
היבטים קליניים של מדידת GEC
מבחן GEC, מאפשר הערכה פרוגנוסטית מדויקת של נבדקים עם אי ספיקה חריפה של הכבד (Schmidt וחב' ב-Clin Gastroenterol Hepatol משנת 2004), של נבדקים עם מחלת כבד כרונית (Merkel וחב' ב-Hepatology משנת 2004, ו-Jespen וחב' ב-BMC Gastroenterol משנת 2009), וכן של נבדקים שעברו כריתה חלקית של הכבד (Redaelli וחב' ב-Ann Surg משנת 2002). אף מעניין מכך, שנמצא כי מדידות כמותיות של תפקוד כבד כגון GEC, יכולות לנבא באופן הרבה יותר אמין את התפקוד השארי של כבד שחלקו נכרת, מאשר מדידות של נפחי הכבד (Zoedler וחב' ב-HBP Surg משנת 1995, וכן Nadalin וחב' ב-Liver Transplant משנת 2004, כמו גם Jochum וחב' ב-Liver Transplant משנת 2006).
תוצאות מבדק GEC עלולות להיות מושפעות באופן קל על ידי פעילות מטבולית חוץ-כבדית, שקשה להתחשב בה לצורך חישוב מדויק יותר של GEC (Keiding ב-Gastroenterology משנת 1988, ו-Winkler וחב ב-Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol משנת 1993). בנוסף, מבחן GEC נותן הערכת של תפקוד מטבולי של הכבד כולו, אך אינו מספק מידע על הבדלים אפשריים בתפקוד זה באזורי כבד שונים אשר במקרים מסוימים יכולים להיות בעלי ענין, לדוגמה, בהערכה קלינית של מטופלים עם צמקת הכבד או במטופלים שעוברים טיפולים של מחלות כבד ממוקמות, כמו הקרנות סטראו-טקטיות של הגוף.
מספר בדיקות, חודרניות ושאינן חודרניות, משמשות להערכת תפקוד הכבד, לנטר פגיעה בכבד או לאבחן מחלת כבד. הפרמטרים המקובלים של נזק טוקסי לכבד הם: א) מדדים לנזק לתאי הכבד כגון אלנין אמינו-טרנספראזה (ALT), אספרטאט אמינו-טרנספראזה (AST); ב) מדדים של נזק הפאטו-ביליארי כמו פוספטאזה בסיסית (ALP) וסך-בילירובין; ג) מדדים ליכולת הסינטתית של הכבד כגון סך-חלבון בדם, אלבומין, טריגליצרידים, כולסטרול, גלוקוזה, שתנן (urea), זמן פרותרומבין (PT), ו-activated parial thromboplastin time (ע"פ Boone וחב' ב-Veter Clin Pathol משנת 2005, וכן Provost וחב' ב-Comparative Clin Pathol משנת 2003, ו-O'Brian וחב' ב-Lab Animals משנת 2002). מספר גישות של מדידת פינוי תרופות שמשו אף הן להערכה של תפקוד הכבד באדם (Baker וחב' ב-Seminars Liver Dis משנת 1983, ו-Renner וחב' ב-Hepatology משנת 1984 תוך שימוש בקפאין).
צמקת הכבד היא מחלה כרונית עם שיעור תמותה גבוה, הכרוכה באובדן מתקדם של תפקוד הכבד, אם כי מעט ידוע על הקשר בין הפרוגנוזה של החולה לבין תפקוד הכבד (Sorensen וחב' ב-J Clin Epidemiol משנת 2003). קלינאים משתמשים לעתים קרובות במדרגים (scores) המבוססים על בדיקות דם ביוכימיות סטנדרטיות, הנכללות במדרגים כמו Child-Pugh או MELD, כמנבאים פרוגנוסטיים. יחד עם זאת, מדרגים אלה משקפים תסמינים וסיבוכים של מחלת הכבד, אך אינם משקפים את תפקוד הכבד בתור שכזה (Christensen ב-J Hepatol משנת 2004).
מספר מחקרים תומכים בעיקרון שהיכולת המטבולית של הכבד המשתקפת במבחן GEC, כרוכה בתמותה של חולי צמקת הכבד (Tygstrup ב-J Gastroenterol Hepatol משנת 1990, ו-Molino ב-Res Clin Lab משנת 1991). מספר מחקרים מצביעים על בדיקת GEC בחולי צמקת הכבד כמוסיפה מידע פרוגנוסטי מעבר למה שניתן להשיג בדיקות סטנדרטיות של כימיה בדם (Schmidt וחב' ב-Clin Gastroenterol Hepatol משנת 2004, כמו גם Salerno וחב' ב- J Hepatol משנת 1996, ו- Merkel וחב' ב-Dig Dis Sci משנת 1991), אם כי מסקנה זו לא הייתה מוצקה בכל הניסויים (Albers וחב' ב-Scand J Gastroenterol משנת 1989, וכן Zoli וחב' ב-Am J Gastroenterol משנת 1991, ו-Addario וחב' ב-Eur J Gastroenterol Hepatol משנת 2006).
אלא שהמחקרים המצוטטים כללו רק חולי צמקת נבחרים, הכילו מדגמי חולים קטנים יחסית (שכללו 35-194 משתתפים), והיו בעלי תקופות מעקב קצרות יחסית. כמו כן לא הושם בניסויים הללו דגש על גיל הנבדקים ועל המגדר, שהרי ידוע שערכי GEC יורדים עם הגיל, ושהם גבוהים יותר בגברים מאשר בנשים (Marchesini וחב' ב-Hepatology משנת 1988, ו-Schnegg ו-Lauterburg ב-J Hepatol משנת 1986). כמו כן, מחקרים אלה לא שמו דגש על תחלואות נלוות (comorbidities) של משתתפיהם. לעומת אלה, המחקר העדכני של Jespen וחב' כלל מספר גדול של 781 חולים, ומשך המעקב נמשך עד 13 שנה.
השימושיות של בדיקת הרחקת גלקטוזה להערכת תפקוד הכבד במצבי צמקת הכבד (cirrhosis)
המחקר של Garello וחב' משנת 1999 ב-Dig Dis Sci, היה מורכב מ-2 חלקים: חלק אחד שלו נועד לבחון כיצד משקפת מדידת GEC את חומרת המצב של כבד צירוטי, ואילו חלקו השני נועד לבחון את המשמעות הפרוגנוסטית של ממצאי GEC בחולים עם צמקת הכבד. סך הכול נכללו בחלקו הראשון של מחקר זה 128 חולים שדרגת מחלתם הוערכה על פי מדרג Child-Pugh, ואילו בחלקו השני של המחקר התבצע מעקב שנמשך בממוצע שנתיים, אחר 47 ממשתתפי המחקר. מחקר זה לא מצא יתרון למדידה התפקודית של GEC בהשוואה לשלוש בדיקות ביוכימיות מקובלות של תפקודי כבד (אלבומין, פסאודו-כולינאסטראזה, זמן פרותרומבין), כאשר בדיקות אלה הושוו ל-3 הפאזות של חומרת המחלה לפי מדרג Child-Pugh. אמנם, בשלב המחקר הראשון שנועד לבחון כיצד משקפת בדיקת GEC את חומרת המחלה, לא נמצא לבדיקה זו יתרון על שלושת המדדים הביוכימיים -המטולוגיים האחרים שנבחנו, בהערכת חומרת המחלה. בשלב המחקר השני להערכת הפרוגנוזה ומהלך המחלה, נמצא שמדרג Child-Pugh, היה המדויק ביותר לטווחי הזמן הבינוניים והארוכים לצורך תכנון אפשרי של השתלת כבד.
במחקר השתתפו נשים וגברים בגיל הממוצע של 49 שנים, עם אטיולוגיות שונות של מחלת כבד: הפאטיטיס נגיפי מסוג B, C ו-D, אלכוהוליזם, מחלה אוטואימונית, המטוכרומטוזיס, ו-PBC או צירוזיס מרתית ראשונית. מתוכם 37 דורגו בבסיס המחקר כ-Child-Pugh שלב A שהוא השלב הקל יותר, 52 דורגו כ-Child-Pugh שלב B המתקדם יותר, ו-39 חולים בדרגת החומרה הגבוהה ביותר (Child-Pugh שלב C). במהלך המחקר נפטרו 20 ממשתתפיו (המהווים 15.6% מאלה שהחלו אותו), ו-32 מהמשתתפים נזקקו להשתלת כבד (25%).
תוצאות מחקר זה מסוכמות בטבלאות למטה המשוות בין ממצאי בדיקת GEC למדידות רמת אלבומין, PT ו-pseudocholinesterase, תוך התייחסות לשלושת דרגות המחלה על פי מדרג Child-Pugh.
פרמטרים ביוכימיים (אלבומין, זמן פרותרומבין ופסאודו-כולנאסטראזה) כמו גם GEC , בנבדקים נורמאליים ובחולים על פי שלושת הקריטריונים של Child-Pugh score מ-class A (הקל ביותר) ל-class C (החמור ביותר).
שינויים ב-GEC במהלך מעקב של שנתיים, ב-47 חולים שהוגדרו בתחילת המעקב לחומרת מחלתם.
שיעור ההישרדות למשך 2 שנות מעקב, על בסיס CPS או Child-Pugh Score, פסאודו-כוליאסטראזה (pCHE), זמן פרותרוצבין (PT), אלבומין (ALB) ו-GEC.
גם Markel וחב' פרסמו ב-Dig Dis Sci משנת 1991 תוצאות מחקר אליו גויסו 78 מטופלים מאובחנים על צמקת הכבד, שכולם היו במעקב פרוספקטיבי של עד 20 חודש בממוצע. בכניסה למחקר נמדד אצלם ערך GEC. כתום תקופת המחקר התברר ש-27 מבין המשתתפים בו נפטרו. אנליזה חד-משתנית בשיטת Kaplan-Meier הראתה שמדידת GEC הייתה מדד פרוגנוסטי פחות מובהק כמנבא להישרדות (0.025p<), בהשוואה לממצאים קליניים כגון אנצפלופתיה או מיימת (ascites) עם 001p<0., או בהשוואה למדדים ביוכימיים מקובלים כגון רמת בילירובין בנסיוב (0.005p<), רמת אלבומין (0.001p<), וטובה במקצת ממדד זמן פרותרומבין (0.05p<). כדי לבחון את השאלה האם בדיקת GEC עשויה לתרום לשיפור ההערכה הפרוגנוסטית של הישרדות הנבדק, כאשר נתוניו כבר נכללים במדרג Child-Pugh, בוצעה אנליזת multiple regression על פי הדגם של Cox. נמצא שיפור קל בהערכה הפרוגנוסטית בהתייחסות משולבת של מדרג Child-Pugh וממצאי GEC.
במחקר זה של Markel וחב' נמצא לאחר מעקב של 3 שנים הבדל משמעותי בין הישרדותם של חולי צמקת הכבד בהם ערכיGEC גבוהים מ-315 מיליגרם/דקה, לבין אלה עם GEC הנמוך מ-200 מיליגרם/דקה, כפי שמודגם בתמונה למטה:
אחד המחקרים הגדולים מבחינת מספר המשתתפים בו והן מבחינת משך המעקב אחריהם בהקשר של הקשר בין ממצאי מדידת GEC ותמותה בקרב חולי צמקת הכבד, דווח על ידי Jespen וחב' ב-BMC Gastroenterology בשנת 2009. במחקר זה נכללו 781 חולים שאובחנו זה-עתה עם צמקת הכבד בין השנים 1992-2005. מתוך משתתפי המחקר, 65% היו גברים, והגיל הממוצע של המתקבלים למחקר היה 52 שנה. מתוך 781 משתתפי מחקר נפטרו במהלך שנות מחקר 454 חולים (58% מהמדגם). בקרב 75% מבין המשתתפים עם ערכי GEC נמוכים מ-1.75 מילימול'/דקה, GEC היה מנבא חזק לתמותה בפרקי זמן של חודש, שנה ו-5 שנים ממועד מדידת GEC.
תמותה מכל-סיבה לאחר 30 יום, שנה אחת או 5 שנות מעקב לאחר מדידת GEC בקרב 781 חולי צמקת.
מסתבר שהקשר בין GEC לתמותה היה זהה בקרב אלה עם צמקת כבד על רקע אלכוהולי או על רקע שאינו אלכוהולי. בין 25% של משתתפי המחקר עם ערכי GEC בתחום הנורמאלי שמעל 1.75 מילימול'/דקה, GEC היה כרוך רק באופן חלש עם תמותה.
רמת GEC בילדים בגיל הרך גבוהה משמעותית מזו של מבוגרים
Lange וחב' פרסמו בשנת 2011 ב-Scand J Gastroenterol מחקר בו מדדו ערכיGEC בילדים בריאים ובילידים עם מחלת כבד כרונית בגילאים השונים. בתמונה למטה מסומנים ילדים בריאים כעיגולים שחורים, ואילו ילדים עם מחלת כבד מסומנים כמשולשים.
הוראות לביצוע הבדיקה
לאחר לילה בצום נעשה עירוי ורידי למשך 5 דקות של מנת 500 מיליגרם גלקטוזה לק"ג משקל גוף, בתמיסה מימית בריכוז של 30%, בנבדקים נמצאים במצב שכיבה. דגימות פלזמה נלקחו אחת ל-10 דקות, החל מהדקה ה-20 לאחר העירוי ועד לדקה ה-70 אחריו. בפרק זמן זה האלימינציה של גלקטוז הנמצא בריווי פוחתת בדם באופן לינארי. ההרחקה של גלקטוז לשתן נמדדת בשתן למשך 70 דקות מתחילת העירוי של גלקטוזה לווריד. דגימות הפלזמה והשתן עוברות במהירות האפשרית תהליך של דה-פרוטאיניזציה וריכוזי גלקטוזה בדם ובשתן נקבעו בשיטה ספקטרופוטומטרית-אנזימטית על פי השיטה של Tygstrup ו-Winkler ב-Acta Physiologica Scandinavica משנת 1954.
בשיטה שפורסמה בשנת 1990 על ידי Nagel וחב' ב-Journal of Hepatology מדידת האלימינציה של גלקטוזה מתבצעת באופן הבא: לאחר עירוי ורידי של גלקטוזה בריכוזים זהים לאלה שבשיטת Tygstrup, נלקחו דגימות דם של 2 מ"ל כל אחת, לתוך תמיסת סודיום פלואוריד/אשלגן אוקסלאט בזמן 0 לפני תחילת עירוי גלקטוזה, ולאחר העירוי בפרקי זמן של 15, 20, 25, 30, 35 ו-40 דקות, בעוד ששתן נאסף משך 4 שעות. דגימות הדם והשתן הוקפאו בטמפרטורה של מינוס 20 מעלות צלזיוס, והדגימות נמדדו לאחר מכן לתכולת גלקטוזה תוך שימוש בשיטה האנזימטית של galactose dehydrogenase/NAD+ בצמידות לספקטרופוטומטריה. קביעת GEC נעשתה על בסיס הנוסחה: GEC= (C0-Ct)/t - U, כאשר Co מייצג את ריכוז גלקטוזה בפלזמה בזמן אפס בערכים של מיליגרם/דציליטר; Ct מייצג את ריכוז גלקטוזה בפלזמה בנקודת זמן t ; הערך Vd מייצג את ה-distribution volume בערכים של מנת העירוי (dose) מחולקת ב-C0; ואילו U מייצג את קצב האלימינציה של גלקטוזה לשתן (בערכים של מיליגרם לדקה).
ראו גם