Makro-AST jako příčina izolované chronicky zvýšené aktivity AST – popis dvou případů

Macro-AST as a cause of isolated chronically elevated AST activity – two case reports

Introduction:
Some enzymes, e.g., aspartate aminotransferase (AST), can form high molecular mass complexes, referred to as macro enzymes, which persist in the serum and cause increased serum activity.

Case study:
We describe two cases of isolated chronically elevated AST activity in two young asymptomatic females (20- and 21-years-old). Both patients denied alcohol consumption, use of medication, or increased muscle activity. ALT activity and other initial laboratory studies were normal. Detailed investigation did not reveal any disease of liver, muscles, heart, or thyroid gland, or the presence of celiac disease. This led us to consider the possibility of macro-AST. A polyethylene glycol precipitation assay was performed, which revealed 92% and 79% polyethylene glycol precipitable activity, confirming the presence of macro-AST in both patients.

Conclusion:
Isolated chronically elevated AST activity may be caused by the presence of macro-AST. Confirmation of macro-AST positivity may help avoid expensive and invasive investigations.

Key words:
aspartate aminotransferase – AST – macro-AST – macroenzymes

The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study.

The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE „uniform requirements“ for biomedical papers.

Submitted:
3. 12. 2015

Accepted:
26. 1. 2016

Autori: I. Hejlová ¹; J. Komrsková ²; E. Sticová ³; P. Trunečka ⁴; J. Špičák ¹; J. Franeková ²
Pôsobisko autorov: Klinika hepatogastroenterologie, Transplantcentrum, IKEM, Praha ¹; Oddělení klinické biochemie, Pracoviště laboratorních metod, Komplement, IKEM, Praha ²; Pracoviště klinické a experimentální patologie, Transplantcentrum, IKEM, Praha ³; Transplantcentrum, IKEM, Praha ⁴
Vyšlo v časopise: Gastroent Hepatol 2016; 70(2): 138-140
Kategória: Hepatologie: kazuistika
doi: https://doi.org/10.14735/amgh2016138

Súhrn

Úvod:
Některé enzymy, mezi něž patří i aspartátaminotransferáza (AST), mohou tvořit vysokomolekulární komplexy, tzv. makroenzymy, které způsobují v důsledku delšího biologického poločasu zvýšenou sérovou aktivitu.

Popis případů:
Popisujeme případy dvou mladých asymptomatických žen (20 a 21 let) s izolovanou chronicky zvýšenou aktivitou AST. Obě pacientky nepily alkohol, neužívaly léky a nebyly vystaveny zvýšené svalové námaze. Hodnoty alaninaminotransferázy a základní laboratorní vyšetření byly v normě. Podrobným vyšetřením jsme neprokázali onemocnění jater, svalů, srdce, štítné žlázy nebo celiakii, což nás vedlo k podezření na přítomnost makro-AST. Metodou precipitace séra s polyetylenglykolem 6 000 jsme u pacientek prokázali 92% a 79% polyetylenglykol precipitační aktivitu, což u obou pacientek potvrdilo přítomnost makro-AST.

Závěr:
Izolovaná elevace aktivity AST může být způsobena přítomností makro-AST. Laboratorní průkaz makro-AST může zamezit nákladnému a invazivnímu vyšetřování.

Klíčová slova:
aspartátaminotransferáza – AST – makro-AST – makroenzymy

Úvod

Hodnoty sérových aminotransferáz jsou citlivými indikátory hepatocelulárního onemocnění. Aspartátaminotransferáza (AST) se kromě jater nachází i v srdečním a kosterním svalstvu a v menší míře i v dalších tkáních (např. v erytrocytech) a je pro jaterní poškození méně specifická než alaninaminotransferáza (ALT). Zvýšení aktivity AST se může vyskytovat u vrozených nebo získaných onemocnění svalů, po vysoké fyzické námaze, při kardiálním onemocnění, celiakii nebo hemolýze [1].

Příčinou izolovaně zvýšené aktivity AST může být i výskyt makroformy AST, což je vysokomolekulární komplex AST s imunoglobuliny (typ 1 makroenzymu). Makroenzymy mají v důsledku své velikosti neefektivní renální clearance a delší biologický poločas, což způsobuje zvýšenou sérovou aktivitu příslušného enzymu. To může vyvolat diagnostické rozpaky a často vede k rozsáhlému a nákladnému vyšetřování [2,3].

K detekci makroenzymů lze použít několik metod, mezi něž patří např. metoda precipitace séra s polyetylenglykolem (PEG) 6 000 [4]. Je relativně specifická pro imunoglobuliny a imunoglobulinové komplexy. Při této metodě se sérum pacienta smísí s PEG 6 000 v poměru 1 : 1, vzorek se nechá stát alespoň 1 min při laboratorní teplotě, poté se centrifuguje a v supernatantu se stanoví aktivita enzymu AST. Stejným způsobem se stanoví aktivita AST v séru pacienta naředěného fyziologickým roztokem v poměru 1 : 1. Pokles aktivity AST po působení PEG lze vyjádřit pomocí procenta precipitační aktivity PEG (%PPA – PEG precipitable activity) dle Davidsona a Watsona [4]. Pro jednotlivé enzymy existují specifická referenční rozmezí %PPA. Za hranici průkazu makro-AST byla použita %PPA nad 53 % [4].

Popis případů

Kazuistika 1

Asymptomatická pacientka, 21 let, byla odeslána na naše pracoviště pro chronicky zvýšenou aktivitu AST. Její babička z matčiny strany měla AMA pozitivní cholestatické jaterní onemocnění a léčila se s karcinomem prsu s metastázami do jater. Pacientka studovala, nekouřila, nepila alkohol, neměla zvýšenou fyzickou aktivitu. V dětství prodělala opakované tonzilitidy, kvůli kterým jí byly v 10 letech provedeny odběry krve a byla zjištěna zvýšená aktivita AST (5 µkat/l). Hodnoty ostatních jaterních enzymů (ALT, alkalické fosfatázy (ALP), γ-glutamyl-transferázy (GGT)) a základní laboratorní vyšetření byly v normě. Po vyloučení virových hepatitid A, B a C byla pacientka pravidelně sledována, aktivita AST byla trvale zvýšena v rozmezí 3– 5 µkat/l, pacientka neměla žádné obtíže. V letech 2011– 2014 užívala hormonální antikoncepci bez vlivu na aktivitu AST, jinou medikaci nebo doplňky stravy neužívala. V letech 2012– 2014 přibrala z 60 na 97 kg, což na aktivitu AST nemělo vliv. V prosinci 2014 byla pacientka vyšetřena na našem pracovišti. Byla asymptomatická, neudávala svalovou slabost, fyzikální nález byl kromě nadváhy (BMI 29,9) v normě. Laboratorně byla přítomna zvýšená aktivita AST 4,7 µkat/l (norma 0,17–0,58 µkat/l), ostatní základní laboratorní vyšetření vč. hodnot ALT, ALP, GGT, bilirubinu a albuminu bylo v normě. Podrobné laboratorní vyšetření (autoprotilátky ANA, AMA, SMA, LKM, elektroforéza sérových bílkovin, IgG, IgA, IgM, α1-antitrypsin, ferritin, ceruloplasmin, odpady mědi do moči, kreatinkináza) bylo v normě, neprokázali jsme celiakii nebo poruchu funkce štítné žlázy. Sonografické vyšetření břicha přineslo kromě vyšší echogenity jater normální nález. EKG a echokardiografie byly s normálním nálezem. Elasticita jater hodnocená metodou Shear Wave elastografie byla 5,7 kPa, což odpovídá stupni fibrózy F0– F1. Provedli jsme necílenou biopsii jater, kde byla přítomna smíšená steatóza v 25–30 % hepatocytů s mírnou portální fibrózou, bez známek steatohepatitidy, obsah mědi v jaterní sušině byl nízký (pod 50 µg/g). Bioptický nález nevedl k objasnění zvýšené aktivity AST, což nás vedlo k podezření na přítomnost makro-AST. Metodou precipitace séra s PEG 6 000 jsme prokázali 92% PPA (norma 18–53 %), což potvrdilo přítomnost makro-AST.

Kazuistika 2

Asymptomatická pacientka, 20 let, byla odeslána na naše pracoviště pro chronicky zvýšenou aktivitu AST. Její rodinná anamnéza byla nevýznamná. Pacientka studovala, nekouřila, nepila alkohol, neměla zvýšenou fyzickou aktivitu. V 16 letech jí byl při preventivním očním vyšetření zjištěn edém papily II. hlavového nervu, bez průkazu patologie na MR a EEG. V 18 letech byla u pacientky při preventivním vyšetření zjištěna asymptomatická elevace aktivity AST 4,8 µkat/l a ALT 1,0 µkat/l. Pacientka neužívala žádnou medikaci či doplňky stravy. Při opakovaném laboratorním vyšetření trvala izolovaná elevace aktivity AST v rozmezí 2,9–5,3 µkat/l, ostatní základní laboratorní vyšetření, vč. ALT, ALP, GGT, bilirubinu a albuminu, bylo v normě. Byly vyloučeny virové hepatitidy A, B, C. Ceruloplazmin a odpady mědi do moči byly v normě. Byla zjištěna pozitivita autoprotilátek ANA (++) a hraničně SMA (+–), ostatní autoprotilátky (LKM, AMA) a elektroforéza sérových bílkovin byly v normě. Sonografické vyšetření břicha bylo v normě. V necílené biopsii jater byla přítomna jen minimální steatóza do 5 % hepatocytů a mírná portální fibróza, bez zánětlivých změn. Obsah mědi v jaterní sušině byl nízký (pod 50 µg/g). Na základě pozitivity autoprotilátek byla zvažována diagnóza autoimunní hepatitidy a byla zahájena léčba prednisonem v dávce 30 mg/den, která však na aktivitu AST neměla vliv, proto byl prednison po dvou měsících postupně vysazen. K dalšímu vyšetření byla pacientka odeslána na naše pracoviště. Pacientka byla nadále asymptomatická, neudávala svalovou slabost, fyzikální nález byl v normě. Aktivita AST byla opakovaně zvýšená v rozmezí 2,6–3,5 µkat/l, hodnoty ostatních jaterních enzymů byly v normě. Přetrvávala pozitivita ANA (++) protilátek, ostatní autoprotilátky (AMA, SMA, LKM), hodnoty IgG, IgA, IgM a elektroforéza sérových bílkovin byly v normě. Na základě hodnocení dle revidovaného originálního skórovacího systému International Autoimmune Hepatitis Group [5] jsme neprokázali diagnózu autoimunní hepatitidy, skóre před léčbou kortikoidy i po ní bylo 7 (pro pravděpodobnou či jistou diagnózu autoimunní hepatitidy je vyžadováno skóre ≥ 10 před léčbou a ≥ 12 po léčbě). Neprokázali jsme jiné metabolické onemocnění jater (normální α1-antitrypsin a ferritin), svalový původ zvýšeného AST (normální kreatinkináza a myoglobin), celiakii nebo poruchu funkce štítné žlázy. EKG a echokardiografie byly s normálním nálezem. Elasticita jater hodnocená metodou Shear Wave elastografie byla 5,2 kPa, což odpovídá stupni fibrózy F0– F1. Dle druhého čtení biopsie jater byla fibróza jen minimální a ložiskově vyjádřená, bez klinického významu, bez známek jiné jaterní choroby. Příčina zvýšené aktivity AST zůstávala nejasná, což nás vedlo k podezření na přítomnost makro-AST. Metodou precipitace séra s PEG 6 000 jsme prokázali 79% PPA, což potvrdilo přítomnost makro-AST.

Diskuze

Diferenciální diagnostika zvýšené aktivity AST je široká a zahrnuje onemocnění jater, vrozená nebo získaná svalová onemocnění, kardiální onemocnění, celiakii, hemolýzu nebo zvýšenou fyzickou aktivitu [1].

V naší práci prezentujeme případy dvou mladých asymptomatických pacientek s izolovanou chronicky zvýšenou aktivitou AST, u kterých nebylo podrobným vyšetřením prokázáno jaterní, svalové, kardiální či jiné onemocnění, které by zvýšenou aktivitu AST vysvětlovalo. Metodou precipitace séra s PEG 6 000 jsme u obou pacientek prokázali přítomnost makro-AST.

Makroenzymy jsou vysokomolekulární komplexy, které vznikají vazbou některých enzymů (např. ALP, amyláza, kreatinkináza, laktát-dehydrogenáza, AST) na imunoglobuliny (makroenzymy typu 1) nebo polymerizací enzymu či vazbou enzymu na jinou transportní bílkovinu či membránové fragmenty (makroenzymy typu 2). Makroenzymy nemohou být v důsledku své velikosti z krve odstraňovány glomerulární filtrací a přetrvávají v séru, což způsobuje jejich zvýšenou sérovou aktivitu a diagnostické rozpaky [2,3,6].

Patogeneze makro-AST není jasná, může zahrnovat individuální genetickou predispozici k tvorbě makrokomplexů nebo autoimunní mechanizmus, kdy jsou enzymy cílovými antigeny imunoglobulinů [2]. Prevalence makro-AST v obecné populaci není známa, ale je pravděpodobně velmi nízká. V souboru 7 273 hospitalizovaných pacientů bylo makro-AST prokázáno u jednoho pacienta (0,014 %), výsledek má však jen orientační hodnotu [7]. V souboru dětí s izolovanou elevací aktivity AST byla u 38,6 % prokázána přítomnost makro-AST [2], mezi dospělými s izolovanou elevací aktivity AST byla prevalence makro-AST 13,1–60 % [8,9]. Sérové koncentrace makroenzymů mohou v čase přetrvávat, kolísat nebo může dojít k jejich vymizení [2,3].

V souboru 11 dětí s izolovanou elevací aktivity AST a prokázaným makro-AST nebyl tento nález vstupně ani v průběhu dalšího sledování (průměrně 4,7 let, rozmezí 1–16 let) spojen s výskytem symptomů nebo onemocnění, což svědčí pro benigní povahu nálezu makro-AST u asymptomatických dětí nebo adolescentů [2]. I další práce popisují benigní charakter nálezu makro-AST u asymptomatických dětí nebo dospělých [10–12].

V jiném souboru 54 pacientů (30 mužů) s prokázaným makro-AST [6], průměrného věku 44,1 ± 26,5 let (rozmezí 3 dny až 84 let), mělo 35,2 % pacientů maligní onemocnění (primární nebo sekundární novotvary jater, pankreatu, kolorektální karcinom nebo lymfom), 22,2 % pacientů mělo jiné onemocnění trávicího traktu (cirhóza jater, cholelitiáza, chronická hepatitida), vyskytovala se i kardiovaskulární, endokrinní a metabolická onemocnění; 11,1 % pacientů nemělo žádné symptomy nebo komorbidity. Průměrná hodnota AST v tomto souboru byla 6,30 ± 5,46 µkat/l (rozmezí 0,85–23,51 µkat/l).

K detekci makroenzymů lze použít několik metod, např. metodu precipitace s PEG, imunoprecipitační reakci, chromatografii či elektroforézu [2–4,6,10,13]. Metoda precipitace séra s PEG 6 000, kterou jsme použili, je jednoduchá, snadno dostupná a vhodná ke screeningu všech makroenzymů [4].

Závěr

Izolovaná, chronicky zvýšená aktivita AST může být způsobena přítomností makro-AST, což má zpravidla benigní charakter. Laboratorní průkaz makro-AST může zamezit nákladnému a invazivnímu vyšetřování nebo nadbytečné léčbě.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Doručeno: 3. 12. 2015

Přijato: 26. 1. 2016

MU Dr. Mgr. Irena Hejlová

Klinika hepatogastroenterologie

Transplantcentrum, IKEM

Vídeňská 1958/ 9

140 21 Praha 4

irhe@ikem.cz

Zdroje

1. Pratt DS, Kaplan MM. Evaluation of abnormal liver-enzyme results in asymptomatic patients. N Engl J Med 2000; 342(17): 1266–1271.

2. Caropreso M, Fortunato G, Lenta S et al. Prevalence and long-term course of macro-aspartate aminotransferase in children. J Pediatr 2009; 154(5): 744–748. doi: 10.1016/j.jpeds.2008.11.010.

3. Lee M, Vajro P, Keeffe EB. Isolated aspartate aminotransferase elevation: think macro-AST. Dig Dis Sci 2011; 56(2): 311–313.

4. Davidson DF, Watson DJ. Macroenzyme detection by polyethylene glycol precipitation. Ann Clin Biochem 2003; 40 (5): 514–520.

5. Manns MP, Czaja AJ, Gorham JD et al. Diagnosis and management of autoimmune hepatitis. Hepatology 2010; 51(6): 2193–2213. doi: 10.1002/hep.23584.

6. Moriyama T, Tamura S, Nakano K et al. Laboratory and clinical features of abnormal macroenzymes found in human sera. Biochim Biophys Acta 2015; 1854(6): 658–667. doi: 10.1016/j.bbapap.2014.10.015.

7. Patteet L, Simoens M, Piqueur M et al. Laboratory detection of macro-aspartate aminotransferase: case report and evaluation of the PEG-precipitation method. Clin Biochem 2012; 45(9): 691–693. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2012.03.004.

8. Briani C, Zaninotto M, Forni M et al. Macroenzymes: too often overlooked. J Hepatol 2003; 38(1): 119.

9. Moriyama T, Nobuoka M, Makino M. Incidence and properties of aspartate aminotransferase-immunoglobulin complexes in patients with a high serum aspartate to alanine aminotransferase ratio. Clin Chim Acta 1990; 190(1–2): 47–56.

10. Smolka V, Kamarýt J, Hrabincová E et al. Makroforma enzymu aspartátaminotransferázy u zdravých dětí jako benigní příčina vysoké sérové aktivity AST. Čs Pediat 1998; 53(3): 152–155.

11. Orlando R, Carbone A, Lirussi F. Macro-aspartate aminotransferase (macro-AST). A 12-year follow-up study in a young female. Eur J Gastroenterol Hepatol 2003; 15(12): 1371–1373.

12. Yu Z, Wang Y, Feng L et al. Macro-aspartate aminotransferase: two-year follow-up of three patients in China. Dig Dis Sci 2014; 59(1): 224–226. doi: 10.1007/s10620-013-2856-x.

13. Slabík D, Freiberger T, Tomašovičová Z et al. Makrokomplex AST jako příčina nejasné elevace sérové aktivity AST. Klin Biochem Metab 2004; 12(33): 42–45.