Klinická charakteristika a hodnotenie endoskopickej diagnózy a terapie u pacientov s
Z lekárskej kliniky A Fakultnej nemocnice Univerzity Ernsta Moritza-Arndta v Greifswalde Klinická charakteristika a hodnotenie endoskopickej diagnostiky a terapie u pacientov s dedičnou pankreatitídou Zahajovacia dizertačná práca na získanie akademického titulu doktor medicíny. Predkladá Aline Brockmann z Güterslohu 2007
Dekan: profesor Dr. rer. nat. Heyo K. Kroemer 1. Reportér: Prof. Dr. med. Markus M. Lerch 2. Reportér: Prof. Dr. med. Claus-Dieter Heidecke deň sporu: 2. júna 2008
Obsah 1 Úvod 1.1 Etiológia a patogenéza dedičnej pankreatitídy 1 1.2 Klinická charakteristika pacientov s dedičnou pankreatitídou 6 1.3 Morfológia a obrazové nálezy pri dedičnej pankreatitíde 7 1.4 Diagnóza dedičnej pankreatitídy 10 1.5 ERCP pri dedičnej pankreatitíde 12 1.6 Ďalšie rizikové faktory pre dedičnú pankreatitídu 15 pri dedičnej pankreatitíde 16 1,8 Cieľ tejto štúdie 17 2 Metódy 2.1 Zber anamnestických a klinických údajov o pacientoch 18 2.2 Výber pacientov zo štúdie 21 2.2.1 Účastníci štúdie s podozrením na dedičnú pankreatitídu 21 2.2.2 Účastníci štúdie s chronickou pankreatitídou súvisiacou s alkoholom 21 2.3 Odber vzoriek 22 2.4 Molekulárna biologická Metódy 22 2.4.1 Extrakcia DNA 22 2.4.2 Polymerázová reťazová reakcia (PCR) a sekvenovanie DNA 22 2.4.3 Detekcia mutácií reštrikčným štiepením 24
Obsah 3 Výsledky 3.1 Prezentácia študijných skupín 26 3.1.1 Výpočet penetrácie mutácií v géne PRSS1 28 3.1.2 Vekové a pohlavné rozdelenie v študovaných skupinách 29 3.2 Morfologické zmeny pri dedičnej pankreatitíde 31 3.3 Endokrinná a exokrinná nedostatočnosť pankreasu 33 3.3.1 Diabetes mellitus 33 3.3.2 Exokrinná nedostatočnosť 34 3.4 Výsledky vyšetrení ERCP 35 3.4.1 Výsledky ERCP v dvoch porovnávacích skupinách 35 3.4.2 Výsledky ERCP v priebehu dedičnej pankreatitídy 36 3.5 Terapeutické intervencie 39 3.5.1 Endoskopická intervenčná liečba 39 3.5.2 Chirurgické zákroky 41 3.6 Hospitalizácie 44 3.7 Exogénne rizikové faktory 45 3.8 Komplikácie 46 3.8.1 Komplikácie relapsu pankreatitídy 46 3.8.2 Karcinóm pankreasu 47 3.9 Komplikácie ERCP 48 4 Diskusia 4.1 Charakteristiky dedičnej pankreatitídy 52 4.1.1 Prenikavosť a význam jednotlivých mutácií 52 4.1.2 Klinika dedičnej pankreatitídy 54
Obsah 4.1.2.1 Vek pri nástupe a diagnóza 54 4.1.2.2 Morfologické zmeny 54 4.1.2.3 Pankreatická insuficiencia 55 4.1.3 Problémy dlhodobých vyšetrení 56 4.2 ERCP a endoskopia v HP 58 4.2.1 Výsledky po endoskopickej liečbe 59 4.2.2 Včasná detekcia malígnych nádorov pankreasu ERCP 61 4.2.3 Komplikácie ERCP 62 4.3 Priebeh a terapia HP 65 4.3.1 Dlhodobý priebeh HP 68 4.3.2 Rizikové faktory HP 69 5 Zhrnutie práce 6 Bibliografia 7 Príloha 7.1 Zoznam obrázkov I 7.2 Zoznam tabuliek II 7.3 Čestné vyhlásenie III 7.4 CV IV 7.5 Poďakovanie V
1 Úvod 2 V nasledujúcom roku bola prvýkrát opísaná mutácia N29I v exóne 2 génu pre trypsinogén (11). To vedie k zámene báz z A na T, čo vedie k zámene aminokyselín z asparagínu (N) na izoleucín (I) v aminokyselinovej polohe 29. Dôsledkom týchto výmen aminokyselín je expresia funkčne zmeneného trypsínu, čo in vitro vedie k zvýšenej auto-aktivácii alebo pomalšej degradácii trypsínu (12). Ďalšia mutácia spojená s HP, mutácia R122C, vedie k výmene báz z C na T, načo sa arginín (R) vymení za cysteín (C) v aminokyselinovej polohe 122. Výsledkom je na jednej strane znížená auto-aktivácia a na druhej strane zvýšená stabilita trypsínu (13). Doteraz bolo identifikovaných množstvo ďalších vzácnejších mutácií v katiónovom trypsinogéne (A16V, D22G, K23R, N29T, P36R, E79K, G83E, K92N, D100H, L104P, R116C, V123M, C139F, pozri tiež databázu: www.uni- leipzig.de/pancreasmutation/db.html) (14.15). Každý z nich vykazuje nízku úroveň penetrácie a boli hlásené predovšetkým v jednotlivých prípadoch. Umiestnenie niektorých mutácií v katiónovom géne pre trypsinogén je znázornené na obrázku 1.
1 Úvod 3 D100H C139F L104P P36R K92N R116C V123M R122H/C N29I/T E79K G83E Obrázok 1: Štruktúrny diagram katiónového génu pre trypsinogén s lokalizáciou dôležitých bodových mutácií spojených s HP Presné patofyziologické pozadie, preto sú opísané bodové mutácie v katiónovom trypsinogéne. Výsledok je stále nejasný. Už v roku 1896 mal Hans Chiari podozrenie na samostrávenie pankreasu ako príčinu pankreatitídy (16). Väčšina známych bodových mutácií v katiónovom géne pre trypsinogén vedie k výmene báz v géne pre trypsinogén s následkom zmenenej expresie trypsinogénu. Trypsín hrá kľúčovú úlohu pri aktivácii pankreatických tráviacich enzýmov a môže aktivovať tak seba, ako aj všetky ostatné proteolytické proenzýmy pankreasu (17). Pankreas syntetizuje a vylučuje trypsín ako neaktívny trypsinogén. Odštiepením aktivačného peptidu v čreve pomocou enzýmu enteropeptidázy sa
1 Úvod 13 a uľahčuje porovnanie a komunikáciu medzi rôznymi lekármi: Terminológia Hlavný vývod pankreasu Abnormálne bočné vetvy Normálne Normálne Žiadne Pochybné Normálne 3 vetvy zmenené Abnormálne> 3 vetvy zmenené Abnormálne> 3 vetvy zmenené Ďalšie zmeny Jeden alebo viac znakov: Dutiny> Zväčšenie orgánu o 10 mm > 2-násobné intraduktálne výplne defektov kalcifikácie, potrubné kamene potrubie striktúry/potraty vysoký stupeň dilatácie alebo nepravidelnosti Tabuľka 2: Cambridgeská klasifikácia pankreatogramov pri chronickej pankreatitíde (54, 47) Cambridgeská klasifikácia vytvára konsenzus, ktorý je dodnes platný pre nálezy vyšetrení ERCP a popisuje závažnosť a lokalizáciu patologických zmien. Opis pankreatogramu neumožňuje vyvodiť závery o funkčnom stave orgánu a nie je špecifický ani pre diagnostiku dedičnej pankreatitídy (53, 55).
1 Úvod 14 Obrázok 4: Zobrazenie ERCP u dieťaťa s dedičnou pankreatitídou so zreteľnými nepravidelnosťami v pankreatickom vývode Indikáciami na vykonanie ERCP sú akútna pankreatitída, ktorá je obzvlášť podozrivá z obštrukčnej genézy, napr. B. obštrukcia žlčových ciest, bolestivá kolika alebo cholecystolitiáza. ERCP má tiež diferenciálny diagnostický význam pri hodnotení stenózy potrubia pankreasu, aby sa vylúčil karcinóm pankreasu. Je potrebné mať na pamäti, že ERCP je vyšetrenie náchylné na komplikácie a že pacienti musia byť predvyberaní pomocou neinvazívnych postupov. Miera komplikácií po vykonaní ERCP je okolo 1 - 3% vyšetrených pacientov. Často dochádza k bezbolestnému zvýšeniu lipázy alebo hyperamylasémie a bolestiam brucha v súvislosti so zvýšením uvedených laboratórnych parametrov. Je dôležité, že tento klinický obraz môže prerásť do zjavnej pankreatitídy. Medzi ďalšie periintervenčné komplikácie patrí infekcia pseudocýst a bakteriémia (53).
2 Metódy 23 Sekvenovanie DNA objasňuje sekvencie nukleových kyselín fragmentov DNA, a je preto dôležitou a spoľahlivou metódou na detekciu genetických zmien. Na začiatku sa k sekvencii DNA pridá špecifický sekvenčný primer, skôr ako DNA polymeráza doplní segment DNA, ktorý sa má sekvenovať, pomocou dntps. Dávka obsahuje malé množstvo dideoxyribonukleozid trifosfátov (ddntps), ktoré po začlenení do novo vytvorenej molekuly DNA vedú k ukončeniu predlžovacej reakcie. Ukončenie reťazca sa uskutočňuje bázicky špecifickým spôsobom, takže výsledné reťazce DNA vedú po separácii v elektroforéze na polyakrylamidovom géli k charakteristickému pruhu. G A C AGTA AT CA ACGC C CRC GTGTCCAC Obrázok 5: Priame sekvenovanie DNA kódujúcej oblasti v katiónovom géne pre trypsinogén (R122H v exóne 3)
2 Metódy 25 Kontrola divokého typu R122H R122C Kontrola Divoký typ R122H R122C Kontrola Afl III BstU I Obrázok 6: Porovnanie reštrikčného štiepenia s Afl III a BstU I
3 Výsledky 29 Tieto bodové mutácie v géne PRSS1 sa našli obzvlášť často u vyšetrovaných pacientov, na rozdiel od iných mutácií ako D22G, K23R alebo A16V, ktoré sa u vyšetrovaných osôb nenašli. Ďalej budú dve opísané skupiny označované ako PRSS1-pozitívni pacienti (chronická pankreatitída a potvrdená mutácia) a PRSS1-negatívni pacienti (chronická pankreatitída bez dôkazu mutácie v géne pre trypsinogén) pre lepšiu diferenciáciu. 3.1.2 Vekové a pohlavné rozdelenie v študovaných skupinách 65 ľudí, u ktorých bolo možné detegovať jednu z mutácií PRSS1, malo nasledujúce rozdelenie podľa pohlavia zoradené podľa jednotlivých mutácií (tabuľka 5a). 5b. Rodová distribúcia žena mužský R122H pozitívny 26 29 R122C pozitívny 3 5 N29I pozitívny 0 1 R116C pozitívny 1 0 PRSS1 pozitívny celkom 30 35 Tabuľka 5a: Distribúcia pohlavia pozitívnej skupiny PRSS1 HFE pozitívny 4 0 PRSS1 negatívny celkom 56 57 Tabuľka 5b: Rodové rozdelenie skupiny negatívnych na PRSS1