Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Status för B12‐ och folat‐ analyserna och vad har det med endokrinologi att göra? Johan Hultdin Klinisk kemi, laboratoriemedicin Norrlands Universitetssjukhus Umeå
[email protected] 2014‐09‐29
Anemier
Metylmalonsyra
Järnbristanemi Tarmbakterier bildar propionsyra som tas upp av kroppen
Sekundär anemi
MMA kan normaliseras av antibiotika!
Megaloblast anemi makroblastisk / megaloblastisk Beror på brist på vitamin B12 och /eller folat Perniciös anemi – B12‐brist pga autoantikroppar Hemolytisk anemi
MTHFR 677C>T (katalytisk domän)
B12
677 CC
677 CT
677 TT
52 %
40 %
8%*
B2 Folat (B9) MTHFR
B6
* Functional folate deficiency may be seen when S-Folate < 15 nmol/L. (ref < 7 nmol/L)
Metylen tetrahydrofolatreduktas
1
Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Mekanismer vid brist Folat i födan
DNA
Gammal osanning: Metylering
“Folatbrist är ovanligt i Sverige”
B12 5,10‐Metylentetrahydrofolat MTHFR DNA‐syntes DNA‐reparation Misinkorporering av uracil
Kom till genom “konsensus”
5‐Metyltetrahydrofolat
De vanliga polymorfierna i folatomsättningen var
DNA‐metylering DNA‐stabilitet Genuttryck Onkogener Tumörsupressorgener Kreatinin Proteiner Fosfolipider Myelinskidor Neurotransmittorer Spermin och spermidin
B‐/Erc‐Folat vs S‐/P‐Folat Alla äldre studier av detta använde sig av mikrobiella metoder. Nutida kliniska metoder är optimerade för att mäta 5‐methyl tetrahydrofolat, den huvudsakliga folatformen i plasma. Man ser ingen skillnad i nivåer mellan gamla och nya metoder när man analyserar S‐/P‐Folate
Gradvis utveckling folatbrist
Victor Herbert (1927–2002) Gjorde första heroiska försöket med att åstadkomma folatbrist på människa (på sig själv). Mycket citerat arbete, n= 1. Formulerade även hypotesen om metylfällan (folatfällan – methyl trap / folate trap)
Experimental nutritional folate deficiency in man Trans Assoc Am Physicians. 1962;75:307-2
inte kända bland annat.
Folat i kosten http://matkalkyl.se/naringsamnen52.php
B‐Folat, effekt av MTHFR 677C>T Radioassay
Mikrobiell
p (Wilcoxon)
Alla individer 136
143
<0,0001
CC
138
159
0,0001
CT
125
140
0,006
TT
147
130
0,026
Clin Chem 1998 44:1 186‐187
Gradvis utveckling folatbrist Trippelkokad mat som blivit folatbristig. Repetitiv provtagning inklusive benmärgar. 1. Minskning av S‐Folat inom 1‐3 veckor, kan ibland ses efter 2 månader. Negativ folatbalans. 2. Biokemiska och morfologiska tecken på brist på vävnadsfolat. Milda/måttliga megaloblastiska förändringar kommer i benmärgen. Stora, klumpiga stavkärniga granulocyter ses innan påverkan ses på erytroida prekursorer.
2
Equalis användarmöte Endokrinologi
Gradvis utveckling folatbrist 3. Inom några veckor från benmärgsförändringarna kommer förändringar i perifera blodet. Sker innan det syns i perifera blodet. Ses vid brist på både folat och B12‐brist. Hypersegmenterade granulocyter ses innan MCV stiger (inte säkert förhöjt).
Johan Hultdin, 2014-09-29
Gradvis utveckling folatbrist
4. Makrocytos utan anemi uppkommer. Ofta hypersegmenterade neutrofila. Variable bild, ibland minimala förändringar.
5. Makrocytär anemi. Patienten ofta asymtomatisk.
Anisocytos hos en del patienter men inte hos alla. Variabel bild innan MCV stiger mer påtagligt.
Gradvis utveckling folatbrist
Megaloblastanemi Relativt vanlig!
6. Svår anemi Laktatdehydrogenas ökat vid hematokrit <30 %. Kraftig ökning vid hematokrit <20 %. Vanligare vid B12‐brist än vid folatbrist. Megaloblastisk benmärg. MCV slutar eventuellt stiga och kan börja sjunka. Anemisymptom uppkommer: Svaghet, trötthet, koncentrationssvårigheter, huvudvärk, hjärtklappning, andnöd, irritabilitet . Angina pectoris försämras.
Megaloblastanemi
Megaloblastanemi med reducerad DNA syntes som ger obalanserad cellulär tillväxt med intakt RNA‐syntes men begränsad celldelning. Oftast orsakad av brist på B‐vitaminerna B12 och folat (B9). Ca 15% av svenskar över 70 år har B12‐brist men inte lika vanligt med megaloblastanemi. Ca 15% över 70 år har folatbrist, oftast i kombination.
Megaloblastanemi
Perniciös anemi mer ovanligt, autoimmun. Berömd men inte så vanligt orsak till megaloblastanemi. 9‐17 nya fall / 100 000 varje år, prevalens 0,13 – 0,20 % Vanligare hos kvinnor, sent i livet. Ofta atrofisk gastrit, brist på intrinsic factor. Ärftlig! Auto‐antikroppar mot intrinsic factor vanligt.
3
Equalis användarmöte Endokrinologi
Megaloblastanemi
Megaloblastanemi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Megaloblastanemi
Alzheimer disease Homocysteine is a strong, independent risk factor for Alzheimer disease. No prevention studies available. Seshadri S et al. N Engl J Med 2002 Feb 14;346(7):476-83
Neurological effects Folate deficiency is associated with dementia and depression. Effects are seen on mood and social and cognitive function. Important for the nervous system in all ages. Might influence aging of the brain in elderly. Reynolds EH. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2002; 72: 567-571 Reynolds EH. BMJ 2002; 324: 1512-1515
Fertility S‐Folate 4.9 nmol/L had an increased risk for spontaneous abortions. OR 1.47 (1.01 – 2.14) George et al. JAMA 2002 vol 288, 1867-1873
B12‐deficiency increases the risk for early and very early recurrent abortions (miscarriages). Eur J Obstet Gynecol Repr Biol 2002 vol 104, 156‐159
Testis biopsy from a patient with aspermia caused by B12 deficiency due to infestation with fish tapeworm (diphyllobotrium latum).
Reduced fertility in female dental assistants exposed to high levels of laughing gas (lustgas).
Testis biopsy from the same patient demonstrating recovery of sperm production after treatment.
NEJM 1992 vol 327, 993‐997
www.rondellen.net
4
Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Laboratoriefynd Hur ska man analysera då?
Hematologiska förändringar ofta sent. Inte alla får hematologiska förändringar. Pepsinogen och gastrin i serum – indikerar nedsatt funktion i magsäcken. Antikroppar mot intrinsic factor eller endomysieantikroppar (glutenintolerans), transglutaminasantikroppar – indikerar autoimmun komponent. Tunntarmsbiopsi – indikerar B12‐malabsorption. Ovanstående tester diagnosticerar inte brist men ger information om genes / predisposition. Schillingtestet bör vara nedlagt.
Faktorer som ökar homocystein Ärftliga faktorer
Förändring av homocystein under 9 år hos samma individ, allt analyserat vid samma tillfälle.
MTHFR polymorfier vanligt Cystation‐beta‐syntetas ovanligt
Anses öka med åldern? ? ?
Lägre hos kvinnor före menopaus Så liten skillnad att olika referensintervall inte ska användas. Skillnaden nog mindre än metodimprecisionen.
Faktorer som ökar homocystein
Faktorer som ökar homocystein
• Rökning
• Rökning
• Kaffe, alla sorter, även bryggkaffe (även koffein ökar)
• Kaffe, alla sorter, även bryggkaffe (även koffein ökar)
• Nedsatt njurfunktion
• Nedsatt njurfunktion
• Nedsatt leverfunktion
• Nedsatt leverfunktion
• Hög etanolkonsumtion
• Hög etanolkonsumtion
• Brist på B12 och folat, till viss del B6
• Brist på B12 och folat, till viss del B6
• Antiepileptiska läkemedel – är nästan alltid antifolater på något sätt.
• Antiepileptiska läkemedel – är nästan alltid antifolater på något sätt.
•Folat‐antagonister ‐ metotrexat, trimetoprim
•Folat‐antagonister ‐ metotrexat, trimetoprim
5
Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Homocystein / B12
Folat / B12
7
1,2 1
6
0,8
5
0,6
4
0,4 3
0,2
Folatbrist lika vanligt som B12‐brist. Folatbrist ger ffa påverkan på kognitiv funktion, demens, stämningsläge, till skillnad från B12‐brist.
m
e
0
e
1
g
Hälsocentraler i Jämtland 2009
e
e
e
k
g
m
t
n
g
e
e
2
0
Hälsocentraler i Jämtland 2009 Idag är det dyrare att ta homocystein än att ta både B12/folat på många håll. Man kan behöva justera prisbilden.
Algoritmförslag Lägg ev till metylmalonsyra
Blir det bättre av att mäta den nya markören holotranskobalamin = B12 bundet till transkobalamin II ?
Schedvin G et al, Clin Chem Lab Med 2005;43(10):1065–1068
B12 uptake and transport
Liver
Nomenklatur
Proportion i blodet
Transportprotein
Transcobalamin
10‐30 % av B12 i blodet
Transcobalamin II
Haptocorrins
70‐90% av B12 i blodet
R‐binderare R‐protein Transcobalamin I Transcobalamin III Cobalophilin
6
Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Risk för lågt MMSE – minimentaltest <22 (max 30)
Transkobalamin II kan kvantiteras med metoden Holo-TC® B12-index Baseras på
Holo-TC B12 MMA Hcy
Wellness score = log10(holoTCt/n) + log10(B12t/n) − log10(MMAt/n) − log10(Hcyt/n)
OR (95%CI) Lågt B12-index
5.60 (2.61-12.01)
Högt homocystein
4.85 (2.24-10.53)
Lågt Holo-TC
4.36 (1.97-9.69)
Högt MMA
3.41 (1.63-7.10)
Lågt B12
2.16 (1.08-4.30)
N = 839
Ex: MMAt/n = MMAtestperson/MMAnormal.
Clin Chem 2011 57 10 1436-1443 - Lildballe et al Clin Chem 2011 57 10 1436-1443 - Lildballe et al
Kungsholmenprojektet - demens
Cobasorb-test 3 x 9 µg B12 p.o. Mäter intrinsic factor medierat Upptag. Oral behandling ofta 1000 µg/d Passiv diffusion Ca 1% dvs 10 µg Motsvarar dags‐ Behovet.
Clin Chim Acta 2007 Feb;376(1-2):150-4, Hvas et al European Journal of Neurology 2009, 16: 808–813
Cobasorb-test Abs Non Incon
= absorbers = nonabsorbers = inconsistent result
Blir det bättre av att mäta den nya markören holotranskobalamin = B12 bundet till transkobalamin II ? Slutsats: Sannolikt i vissa fall men kanske inte som startutredning.
Scand J Clin Lab Invest. 2011 Sep;71(5):432-8, Hvas et al
7
Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Vad är epigenetik? Studerar medfödda förändringar i fenotypen eller I uttrycket av gener som inte orsakas av DNA‐sekvensen. Kvarstår under celldelningarna, kan vara kvar i multipla generationer.
MRC-HPA Centre for Environment and Health
Imperial College London
Epigenetiska förändringar
Epigenetiska förändringar
DNA Metylering
DNA‐metylering
Histone Modifiering (ex. Acetylering. metylering)
C‐5 position av cytosin in CpG dinucleotider (öar ‐ Islands). Metylgrupperna kommer från folat.
miRNA – binder till RNA och inhiberar
Reglererar gen‐expression
Epigenetisk reglering
Imprinting från föräldrar
•Celldifferentiering •X‐kromosom‐inaktivering •Imprinting –Epigenetiska markeringar av lokus med föräldraursprung –Resulterar I monoallel genexpression
Paternal Imprinting
H19*
H19
IGF2
IGF2*
Maternal Imprinting
8
Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Dietär folatbrist kan ge hypometylering i humana lymfocyter
DNA Reparation Carcinogen Metabolism
Hormonreglering DNA Metylering
Differentiatiering
Cell cykel Apoptos
Epigenetik och miljö
1- 3H-Methyl Acceptance (%)
DNA metylering påverkar cancerprocesser 100
Jacob et al J. Nutr. 128:1204, 1998
50
0 6
Day of Depletion
69
Epigenetik och steroidhormoner Ofta cytokromsystem inblandade‐DNA‐metylering
Epigenetiska förängringar kan ärvas, även till manga generationer. Pre-natal och tidig post-natala påverkan kan påverkar utvecklingen. –Nutrition –Xenobiotiska kemikialier –Beteendefaktorer –Reproduktiva faktorer, hormonpåverkan .
CYP9A1 Omvandling androgener till östrogener i luteinceller störs, förhindrar luteinisering av folliklarna.
Påverkar regleringen vid endometrie – och ovarialcancer, bröstcancer mm. CYP27B1 D‐vitamin – sista steget i omvandlingen till aktivt D‐vitamin är beroende av CYP27B1. PTH demetylerar genen vilket ger aktivering av syntesen.
Epigenetik och peptidhormoner Gennivå Natrium‐jodid upptag I thyroidea (SLC5A5) Somatostatin Vasopressin Secretin Insulin Leptin
Epigenetik och endokrina disruptorer Verkar ofta genom metylering Fytoestrogener
Soyaböna
hypometylering/demetylering
Bisfenol A
Plast/mat
estrogen effekt, hypometylering I prostataceller.
Vinclocin
Fungicid
Antiandrogen – manlig infertilitet transgeneraionell
Tungmetall – kadmium
estrogen effekt – hypermetylering prostataceller, hypermetylering i embryonala lungfibroblastceller
Dioxiner
Estrogen/antiestrogen
Receptorer Oxytocin FSH TSH
9
Equalis användarmöte Endokrinologi
Johan Hultdin, 2014-09-29
Diet och epigenetic, svält i Holland vintern 1944‐1945 Dutch Famine Birth Cohort Study‐prospective studier av de barn som föddes hos mammor som utsatts för svält. Barnen visade sig ha ökad risk för diabetes, övervikt och kardiovaskulär sjukdom. Barnen var mindre än de som föddes av mammor som inte utsatts för svält. Detta sågs även hos barnbarnen till de mammor som utsatts för svälten. –Indikerar transgenerationell nedärvning av epigenetiska förändringar.
Difference in DNA methylation of CpG dinucleotides in siblings discordant for periconceptional exposure to famine.
Epigenetik och miljö Kohorter från Överkalix, norra Sverige 1890, 1905 och 1930. Uppföljning av släktingar. Om det fanns lite mat för farfadern under barnaåren var risken för kardiovaskulär mortalitet lägre hos barnbarnet. Om farfadern hade överskott av mat ökade diabetesdödligheten hos barnbarnet.
Eur J Human Genet 2002 10 682‐688
Enkolsmetabolism (metylgrupper)
•60 individuals prenatally exposed to famine compared with matched, unexposed siblings •Investigated several genes involved in metabolism •Positive difference indicates higher methylation level among exposed individuals
Tobi E W et al. Hum. Mol. Genet. 2009;18:4046-4053
Enkolsmetabolismen är involverad I DNA-syntes och metylering nyckelmekanism för epigenetik Enkolsmetabolismen är starkt relaterat till kostintaget, ex folat. Studier av associationen mellan enkolemetabolism och epigenetik kopplat till kostfaktorer.
Konklusioner •
B12‐brist förekommer vid låga, normala och höga nivåer av B12 i blod
•
Folatbrist förekommer vid låga nivåer och vid nivåer i nedre referensintervallet.
•
Brist på B12 och folat avslöjas av homocystein.
•
Metylmalonsyra avslöjar endast B12‐brist.
•
Holotranskobalamin kan ge information I vissa fall. Hur många har analysen idag?
Vitamin B12
Folat
10
