Alkoholisairauksien tutkiminen laboratoriokokein

Transkriptio

1 Katsaus Johanna Hietala, Heidi Koivisto, Katri Puukka ja Onni Niemelä Alkoholisairauksien tutkiminen laboratoriokokein Alkoholin suurkulutus on yksi suurimmista kansanterveytemme uhkista. Siksi tarvitaan objektiivisia menetelmiä suurkulutuksen varhaisvaiheen toteamiseen. Seerumin gammaglutamyylitransferaasin, desialotransferriinin ja punasolujen keskitilavuuden määritykset ovat tavallisimmat laboratoriomenetelmät. Gammaglutamyylitransferaasin pitoisuus voi kuitenkin suurentua aikaisempia arvioita pienemmillä kulutusmäärillä ja myös ylipainon seurauksena. Monien alkoholille herkkien laboratoriotutkimusten viitearvoja olisi tarpeen määrittää uudelleen. Desialotransferriinin määritys on spesifinen alkoholin suurkulutuksen laboratoriokoe, joka yhdistettynä matemaattisesti gammaglutamyylitransferaasin määritystulokseen parantaa diagnostiikan tarkkuutta. Alkoholispesifisten immuunivasteiden, pro- ja anti-inflammatoristen sytokiinien ja sidekudoksen synteesiä ja hajoamista mittaavien määritysten käytöllä voitaneen tulevaisuudessa parantaa alkoholimaksasairauden ennusteen arviointia. A lkoholin suurkulutus ja siitä aiheutuvat terveyshaitat ovat suomalaisen yhteiskunnan nopeasti kasvava ongelma ja terveydenhuollon taakka (Stakes 2006). Henkilöitä, joiden alkoholinkulutus on niin suurta, että siitä aiheutuu lääketieteellistä haittaa, arvioidaan Suomessa olevan jo yli Samalla keskimääräinen vuosikulutuksemme 100-prosenttisena alkoholina on kasvanut noin 11 litraan eli ylittää pullollisen Koskenkorvaa viikossa joka ikistä asukasta kohti. WHO:n määrittämä vaarallisen kulutuksen raja on kahdeksan litraa. Tästä on odotettavissa yhä lisääntyvää alkoholiin liittyvää sairastamista ja jopa keskimääräisen eliniän lyhenemistä, kuten on jo nähty käyvän venäläisessä miesväestössä kulutuksen suurennuttua yli 15 litraan vuodessa (Shkolnikov ym. 2001). Alkoholista johtuvien kuolemien määrä Suomessa on tätä nykyä vuosittain miltei 3 000, ja tästä noin kuolemantapauksen lisäyksen on arvioitu olevan seurausta äskettäisestä Duodecim 2008;124: alkoholiveron alennuksen jälkeisestä kulutuksen nopeasta kasvusta. Alkoholikuolemat ohittivat jo sydänkuolemien määrän työikäisten miesten yleisimpänä kuolinsyynä (Stakes 2006). Esimerkiksi maksakirroosikuolleisuus, jossa yhteys alkoholin käytön määrän ja sairauden kehittymisen välillä on kiistaton, on lyhyessä ajassa lähes kaksinkertaistunut. Monien erilaisten alkoholihaittojen takia terveydenhuollon päivystyspisteet kuormittuvat yhä pahemmin, ja on arvioitu, että nykyään jopa yli 40 % kaikista hoitoon hakeutumisista johtuu alkoholin liiallisesta käytöstä. Pitkälle edenneiden alkoholiongelmien hoitotulokset ovat olleet keskimäärin huonot. Alkoholisairauksiin voidaan puuttua parhaiten ehkäisyllä ja varhaisvaiheen interventiolla. Tähän tarvitaan aktiivista kysymistä alkoholinkäyttötottumuksista, huolellista kliinistä tutkimusta ja laboratoriokokeita, jotka palvelevat alkoholin suurkulutuksen seulontaa sekä alkoholin haitallisen käytön, alkoholiriippuvuuden ja erilaisten 879

2 alkoholisairauksien diagnostiikkaa ja seurantaa (Neumann ja Spies 2003, Miller ja Anton 2004, Niemelä 2007). Vaikka laboratoriotutkimukset näihin tarkoituksiin ovat edelleen puutteellisia, kliinisessä työssä alkoholin suurkulutus paljastuu edelleen monesti sattumalöydöksenä jonkin laboratorioarvon perusteella (Anttila ja Niemelä 2005). Laboratoriokokeet tarjoavat kliinikolle objektiivista näyttöä, jonka perusteella mahdollinen alkoholiongelma on mahdollista ottaa luontevasti puheeksi. Seuraamalla testien tuloksia voidaan lisätä potilaan motivaatiota vähentää alkoholinkulutusta sekä selvittää alkoholin eri kohdekudoksille aiheuttamien haittojen laajuutta. Biokemiallisten muutosten mittaamisella saadaan myös tärkeää tietoa alkoholisairauksien primaarisista mekanismeista. Kliinisessä työssä tähän mennessä eniten käytetyt alkoholin suurkulutusta osoittavat mittauskohteet ovat olleet veren alkoholi, seerumin gammaglutamyylitransferaasi (GT), verenkuvan osana tulostuva punasolujen keskitilavuus (MCV) ja seerumin desialotransferriini (CDT). Laboratoriokokeita ja niiden merkitystä yleisesti alkoholisairauksien seurannassa on käsitelty perusteellisesti aikaisemmissa kirjoituksissa (Conigrave ym. 2002, Neuman ja Spies 2003, Miller ja Anton 2004, Anttila ja Niemelä 2005, Niemelä 2007). Gammaglutamyylitransferaasi GT on elimistön vierasainemetaboliassa tärkeä entsyymi, joka kuuluu Suomessa totunnaisesti maksan perustutkimuksiin. Sitä on jo vuosikymmenien ajan käytetty myös alkoholin suurkulutuksen osoituskeinona. Viimeaikaisissa isoilla aineistoilla tehdyissä tutkimuksissa on todettu, että GT:n aktiivisuus verenkierrossa voi kasvaa jo aikaisempia arvioita pienemmillä alkoholimäärillä eli jo käytettäessä noin kolme alkoholiannosta vuorokaudessa (Hietala ym. 2005, Puukka ym. 2006a). GT:n aktiivisuus saattaa kasvaa myös mm. ylipainon, diabeteksen, lääkkeiden käytön tai korkean iän vuoksi (Daeppen ym. 1998, Conigrave ym. 2002, Lawlor ym. 2005, Puukka ym. 2006a, b). Terveyttä heikentävä lihominen on viime vuosina yleistynyt epidemian tavoin. Lihavuuden ja alkoholin vaikutukset seerumin GT:n aktiivisuuteen näyttävät myös vahvistavan toisiaan (kuva 1). Näin ollen elimistön metabolisen rasitustilan, oksidatiivisen stressin ja maksavaurioriskin taustalla saattaa olla alkoholin ja ylipainon yhteisvaikutus (Albano 2006, Puukka ym. 2006a, Niemelä 2007). Äskettäin on esitetty, että GT-entsyymi voisikin toimia hyvin oksidatiivisen stressin asteen mittarina (Lee ym. 2004). GT osallistuu elimistössä glutationin pilkkomiseen kysteiiniksi, mikä säätelee solujen hapetus-pelkistystilaa, ja GT:n aktiivisuuden lisääntyminen voi heijastaa elimistön suojamekanismien aktivoitumista oksidatiivisen stressin yhteydessä. Toisaalta esimerkiksi kahvinjuonnin on todettu korreloivan käänteisesti seerumin GT:n aktiivisuuteen ja mahdollisesti suojaavan alkoholikirroosilta (Klatsky ym. 2006). On todennäköistä, että GT:n määrityksen kliininen käyttökelpoisuus alkoholin suurkulutuksen osoittamisessa paranisi, jos alkoholin kohtuukäytön, ylipainon ja iän vaikutuksia voitaisiin tarkemmin kontrolloida määritettäessä entsyymin viitearvoja. GT:n viitealueen yläraja on noussut nopeasti viimeisten 20 vuoden aikana. Kun vielä vuonna 1990 yläraja oli miehillä 50 U/l ja naisilla 40 U/l, olivat vastaavat arvot vuodesta 1992 alkaen jo 80 U/l ja 50 U/l. Vuonna 2004 valmistuneen pohjoismaisen viitearvoprojektin perusteella on nyt suositeltu viitealueen ylärajaksi yli 40-vuotiaille miehille jopa 115 U/l ja naisille 75 U/l (Stromme ym. 2004). Nämä rajat on jo otettu käyttöön suurimmassa osassa Suomen terveydenhuollon laboratorioista, vaikka taustalla on mitä ilmeisimmin väestön alkoholinkulutuksen lisääntyminen ja maksan tilan heikkeneminen alkoholinkäytön ja ylipainon seurauksena. Punasolujen keskitilavuus Perusverenkuvan osana tulostuvaa MCV:tä on myös käytetty paljon alkoholin suurkulutuksen osoittamiseen. Väestötutkimuksissa on todettu, että MCV on suurentunut keskimäärin 4 %:lla aikuisväestöä ja näistä tapauksista 65 % joh 880 J. Hietala ym.

3 GT (U/l) Raittiit Kohtuukäyttäjät 54± ±22 36±21 31±24 32±22 33±23 28±25 29±13 25±17 25±16 26±25 22±19 23±19 19±12 20±12 17±7 BMI < 19 BMI BMI BMI > 30 Miehet Naiset Kuva 1. Alkoholinkulutuksen ja lihavuuden yhteisvaikutuksia seerumin gammaglutamyylitransferaasin (GT) aktiivisuuteen (keskiarvo ± keskihajonta). Tutkimusaineisto koostuu raittiista ja kohtuukäyttäjästä (alkoholinkulutus alle 40 grammaa etanolia päivittäin). Lisäksi aineisto on jaettu painoindeksin (BMI) alipainoisiin (BMI < 20 kg/m 2 ), normaalipainoisiin (BMI kg/m 2 ), ylipainoisiin (BMI kg/m 2 ) ja lihaviin (BMI > 30 kg/m 2 ) (Puukka ym. 2006a). tuu alkoholin liikakäytöstä (Savage ym. 2000). MCV korreloi kohtalaisen hyvin pitkäaikaisen alkoholinkäytön kanssa (Koivisto ym. 2006), ja alkoholin lisääntynyt käyttö väestössä voi näkyä myös keskimääräisen MCV-arvon kasvuna (Nordin ym. 2004). Suomessa myös MCV:n viitealueen ylärajaa perusverenkuvatutkimuksessa nostettiin äskettäin 96 fl:sta 98 fl:aan. Alkoholin aiheuttaman punasolujen keskitilavuuden kasvun mekanismit ovat edelleen huonosti tunnettuja. Alkoholilla on ilmeisesti suoria verisolujen tuotantoon kohdistuvia toksisia vaikutuksia. Erityisesti alkoholin ensimmäisen aineenvaihduntatuotteen asetaldehydin toksisuudesta on kertynyt näyttöä (Niemelä ja Parkkila 2004). Asetaldehydi voi sitoutua proteiineihin ja solukalvorakenteisiin ja muuttaa niiden biologisia ominaisuuksia. Tällöin punasoluista saattaa tulla alttiimpia vaurioille ja hemolyysille ja niiden elinikä voi lyhentyä. Japanilaisilla alkoholinkäyttäjillä esiintyy asetaldehydiä metaboloivan ALDH-entsyymin mutaation takia tyypillisesti verenkierrossa ja suolistossa suuria asetaldehydipitoisuuksia, ja heillä tehdyissä tutkimuksissa on todettu suurentunut suolistosyövän riski, jota ennustavana tekijänä voidaan havaita suuria MCV-arvoja (Yokoyama ym. 2003). Alkoholin suurkuluttajilla, joilla on suurentunut MCV, esiintyy muita useammin myös autovasta-aineita asetaldehydin modifioimia proteiiniepitooppeja kohtaan (Koivisto ym. 2006). Desialotransferriini Seerumin CDT:n määrityksen jatkuvasti lisääntynyt käyttö ja suuret odotukset alkoholisairauksien tutkimisessa ovat perustuneet lähinnä määrityksen hyvään spesifisyyteen (Stibler 1991, Sillanaukee ym. 1998, Niemelä 2007). Normaalisti % transferriinistä sekä terveillä ihmisillä että alkoholin suurkuluttajilla on tetrasialotransferriiniä eli transferriiniä, jossa on neljä siaalihappo-osaa. Ne transferriinin muodot, joissa siaalihappo-osia on vain 0 2 (a-, mono- ja disialotransferriini) kutsutaan yhteisnimellä desialotransferriini. Niiden osuus kokonaistransferriinista kasvaa alkoholin suurkulutuksen seurauksena (Helander ym. 2001). CDT:n mittaamiseen on useita käyttökelpoisia menetelmiä (Bortolotti ym. 2005, Niemelä 2007). Nykyisin käytössä olevissa menetelmissä desialofraktioiden osuus ilmoitetaan prosenttei Alkoholisairauksien tutkiminen laboratoriokokein tulkintaa ja uusia mahdollisuuksia 881

4 na kokonaistransferriinistä (%CDT). Menetelmissä otetaan huomioon transferriinin kokonaismäärän normaalivaihtelu verenkierrossa, joten esimerkiksi elimistön rautastatuksen vaihtelut eivät enää häiritse tulkintaa. Uusimmassa immunologisessa menetelmässä (N Latex CDT) transferriinin geneettiset variantit eivät myöskään häiritse määritystä. Menetelmä on automatisoitu, ja vastaukset saadaan tarvittaessa nopeasti. Nykyisin suositeltu viitealueen yläraja on 2,35 % (Delanghe ym. 2007). Transferriinin isomuotoja voidaan tarvittaessa tutkia myös korkeapainenestekromatografialla (HPLC), kapillaarielektroforeesilla tai isoelektrisellä fokusoinnilla (Bortolotti ym. 2005). Nämä saattavat antaa hyödyllistä lisätietoa transferriinimuotojen kokonaisjakaumasta silloin, kun halutaan lisäselvyyttä immunologisen menetelmän antamasta»väärästä positiivisesta tuloksesta» ja kun tulos on ristiriidassa kliinisten havaintojen kanssa (Arndt ja Kropf 2002). Menetelmiä voidaan käyttää varmistavina tutkimuksina myös silloin, kun näytteitä on säilytetty pitkään huoneenlämmössä tai jos positiivisella tuloksella on erityisiä sosiaalisia tai juridisia seurausvaikutuksia. CDT-määritysmenetelmien monilukuisuuden ja viitearvojen vakiintumattomuuden takia tarve parantaa menetelmien standardointia on edelleen kuitenkin ilmeinen. Eri menetelmiä verrattaessa HPLC:tä on pidetty sopivimpana referenssimenetelmänä (Helander ym. 2001). Ulkoisen laaduntarkkailun järjestäminen CDT:n määritykselle on viime vuosina vähentänyt tulkintojen kirjavuutta, ja CDT:n suosio alkoholin suurkulutuksen osoituskeinona tulee ilmeisesti edelleen kasvamaan. Kliinisessä työssä CDT-määritysten yksi etu on se, että potilaan mahdollinen maksasairaus tai lääkitykset eivät heijastu tuloksiin samalla tavalla kuin esimerkiksi maksaentsyymeihin (Fleming ym. 2004). CDT:tä voidaan käyttää esimerkiksi vammapotilailla ennustamaan mahdollista tehohoitojakson pitkittymistä tai arvioimaan sairaalapotilaiden alkoholivieroitusoireiden riskiä (Miller ym. 2006). Määritykset sopivat myös erottelemaan alkoholiperäisiä ja muita pankreatiitteja (Jaakkola ym. 1994). CDT:n kliininen suorituskyky näyttää riippuvan myös potilaan sukupuolesta (Sillanaukee ym. 1998, Mundle ym. 2000). Naisilla transferriinin desialylaatioon liittyy enemmän vaihtelua, mikä voi vaikeuttaa määrityksen käyttöä mm. raskauden aikana tai verrattaessa pre- ja postmenopausaalisten naisten arvoja keskenään (Fleming ym. 2004). Toistaiseksi ei ole yhtenäistä käsitystä siitä, paljonko alkoholia pitää juoda ja millä tavalla (jatkuvana käyttönä vai toistuvina juomakausina), jotta CDT-arvo suurenee. Ilmeisesti siihen tarvitaan vähintään 60 grammaa (viisi ravintola-annosta) päivittäin usean viikon ajan. CDT sopii siis kohtalaisen huonosti suurkulutuksen seulontaan (Burke ym. 1998). Alkoholistien seurantatutkimuksissa on todettu, että CDTarvo osoittaa herkästi repsahdukset ja suurenee suhteellisen pienillä määrillä sellaisilla henkilöillä, joilla ongelma on edennyt jo alkoholismin asteelle. CDT:tä voitaisiin näin ollen pitää jopa parempana alkoholiriippuvuuden mittarina kuin varsinaisen alkoholinkäytön osoittajana. Tutkimusten mukaan noin 30 %:n suurenema tai pienenemä alkoholistin CDT-tasossa viittaa alkoholinkulutuksessa kliinisesti merkitsevään muutokseen (Anton ym. 2002). GT:n ja CDT:n yhdistelmä Koska tähän mennessä mikään yksittäinen alkoholin suurkulutusta osoittava biokemiallinen osoitin ei ole ilmennyt riittävän luotettavaksi, on tutkittu myös erityyppisten yhdistelmien käyttöä. Näistä tehokkaimmiksi ovat osoittautuneet GT:n, MCV:n, ASAT:n (aspartaattiaminotransferaasin) ja CDT:n yhdistelmät. Yleensä mittarien yhdistäminen lisää herkkyyttä, mutta samalla spesifisyys vähenee. Viimeaikaisissa tutkimuksissa on osoitettu, että GT:stä ja CDT:stä matemaattisesti määritetty yhdistelmä [0,8 x ln(gt) + 1,3 x ln(cdt)] on alkoholisteilla selvästi useammin suurentunut kuin GT tai CDT yksinään (Sillanaukee ja Olsson 2001, Anttila ym. 2003, Hietala ym. 2006a). Tämän yhdistelmämittarin GT-CDT:n (lyhennetään myös γ-cdt) arvo suurenee jo, kun alkoholinkulutus pitkällä aikavälillä ylit 882 J. Hietala ym.

5 tää 40 g/vrk. Hiljattain tehdyissä tutkimuksissa GT-CDT saavutti herkkyyden 90 %, kun sekä CDT:n että GT:n herkkyydet jäivät selvästi pienemmiksi (CDT 63 % ja GT 58 %) (Hietala ym. 2006a). GT:n ja CDT:n yhdistäminen tällä tavalla ei myöskään vähennä diagnostiikan spesifisyyttä. GT-CDT korreloi edellisen kuukauden kulutuksen määrään (r = 0,76) paremmin kuin GT (r = 0,71) tai CDT (r = 0,59) (Hietala ym. 2006a). Yhdistelmä sopii myös seurantaan, sillä raittiina pysyvillä arvo pienenee systemaattisesti ja keskimääräinen normaalistumisaika on 2 3 viikkoa. Yhdistelmä on edullinen ja helppo soveltaa rutiinilaboratorioissa, joten sitä voidaan käyttää myös rutiinitutkimuksena. Vaikka CDTanalytiikkaan käytetään nykyään Suomessa useita erilaisia menetelmiä, niiden yhdenmukaisuus on parantunut siinä määrin, että myös yhdistelmäarvojen vertailtavuus eri laboratorioiden välillä on mahdollista. Alkoholispesifiset immuunivasteet Alkoholin suurkulutus aiheuttaa elimistössä asetaldehydin ja lipidiperoksidaatiosta peräisin olevien aldehydien muodostumista. Nämä ovat elimistölle toksisia ja merkittävästi osallisina myös alkoholisairauksien patogeneesissä (Niemelä 2001, Freeman ym. 2005). Aldehydiaddukteja muodostuu, kun reaktiivinen aldehydiryhmä reagoi elimistön proteiinien tai solurakenteiden kanssa muodostaen kovalentteja sidoksia. Tällaista proteiinien modifioitumista on todettu myös alkoholistien kudoksissa, kuten maksassa, aivoissa, suolistossa, lihaksissa ja sydämessä. Tilanteissa, joissa elimistöön kohdistuu ylimääräistä oksidatiivista stressiä (lihavuus, ylimääräinen rautakertymä), tai biologisten suojamekanismien puuttuessa (folaatin puute), alkoholin kulutukseen voi liittyä suurempi toksisten aldehydien aiheuttama rasitus. Proteiiniadduktit saattavat johtaa myös immunologisen toleranssin häiriöön ja immuunivasteisiin. Asetaldehydiaddukteja kohtaan muodostuva erityisesti IgA-luokan immuunivaste on varsin yleinen alkoholisteilla ja voi toimia myös alkoholin suurkulutuksen diagnostisena merkkinä (Worrall ym. 1996, Latvala ym. 2005, Hietala ym. 2006b). Vasta-ainepitoisuudet saattavat olla suuremmat niillä, jotka kertovat nauttivansa suhteellisen pieniä alkoholimääriä, verrattuna täysraittiisiin, ja keskimääräinen alkoholinkulutus viimeisen kuukauden ajalta korreloi hyvin antiaddukti- IgA-pitoisuuden kanssa (r = 0,67, p < 0,001) (Hietala ym. 2006b). Uusia mahdollisuuksia alkoholimaksavaurion ja kirroosiriskin arvioimiseen Etanolin aineenvaihduntatuotteisiin kohdistuvien immuunivasteiden mittausta voidaan hyödyntää myös alkoholin aiheuttamien kudosvaurioiden tutkimisessa. Vasta-aineiden ja pro- ja anti-inflammatoristen sytokiinien välillä on yhteyksiä, jotka liittyvät alkoholimaksasairauden y d i n a s i a t Alkoholisairauksien tutkimiseen tarvitaan systemaattista kysymistä alkoholinkäyttötottumuksista, huolellista kliinistä tutkimusta ja oikein suunnattuja laboratoriokokeita. Alkoholin ja lihavuuden vaikutukset seerumin gammaglutamyylitransferaasin aktiivisuuteen, elimistön oksidatiiviseen stressiin ja maksavaurioriskiin vahvistavat toisiaan. Desialotransferriinin määritys yhdistettynä laskentakaavalla gammaglutamyylitransferaasinarvoon parantaa alkoholin suurkulutuksen toteamisen herkkyyttä. Alkoholispesifisten immuunivasteiden, pro- ja anti-inflammatoristen sytokiinien ja sidekudoksen synteesiä ja hajoamista mittaavien määritysten käytöllä voitaneen erottaa ne alkoholin suurkuluttajat, joilla on suurentunut maksavaurioriski. Alkoholisairauksien tutkiminen laboratoriokokein tulkintaa ja uusia mahdollisuuksia 883

6 vaikeusasteeseen ja taudin etenemiseen (Latvala ym. 2005, Koivisto ym. 2007). Kollageenin kertymistä maksaan ja siitä seuraavaa kirroosia pidetään yhtenä alkoholin suurkulutuksen vakavimmista seurauksista. Alkoholispesifiset immuunivasteet ja proinflammatoriset sytokiinit (interleukiinit 2, 6, 8 sekä tuumorinekroositekijä alfa) korreloivat kirroosin kehittymistä heijastaviin fibroosin mittareihin (tyyppien I ja III N-terminaaliset propeptidit eli PIIINP ja PINP sekä hyaluronihappo). Maksasairautta potevilla alkoholisteilla tasapaino sekä pro-inflammatoristen ja anti-inflammatoristen sytokiinien välillä että kollageenin synteesin ja hajoamisen välillä on häiriintynyt. Koiviston ym. (2007b) aineistossa kollageenin hajoamista kuvaavan markkerin (β CrossLaps, β-ctx) arvot olivat maksasairautta potevilla alkoholisteilla pienemmät kuin terveillä verrokeilla tai alkoholisteilla, joilla ei ollut maksasairautta. Tyypin I ja III kollageenien synteesiä heijastavien peptidien (PINP ja PIIINP) pitoisuudet olivat maksasairautta potevilla selvästi suurentuneet. Sidekudoksen hajoamista ja synteesiä kuvaavien peptidien suhteiden laskemisella voitaneen tulevaisuudessa tehostaa alkoholimaksasairauksien diagnostiikkaa ja auttaa myös kehittämään uusia non-invasiivisia diagnostisia keinoja löytää ne, joilla on suurentunut riski maksavaurion etenemiseen fibroosiksi ja kirroosiksi (Koivisto ym. 2007). Tällaisten tutkimusten kliininen hyöty saavutettaisiin erityisesti potilaiden ennusteen arvioinnin ja hoidon seurannan tehostamisessa. Tutkimuksia voitaisiin käyttää myös motivoimaan potilasta vähentämään juomistaan. Pienet kirroosimarkkeriarvot eivät kuitenkaan merkitse suojassa oloa alkoholihaitoilta, koska alkoholisairauksien kirjo on laaja ja taudin kehitysnopeus usein ennalta arvaamaton. Alkoholin indusoimat immuunivasteet ja suolisto Suolisto on yksi tavallisimmista alkoholin suurkulutuksen haittavaikutusten kohteista. Limakalvovauriot ja läpäisevyyden lisääntyminen ovat alkoholisteille tyypillisiä löydöksiä. Ruoansulatuskanavassa on entsyymejä, jotka kykenevät hapettamaan etanolin asetaldehydiksi, ja asetaldehydillä uskotaan olevan merkittävä rooli alkoholin aiheuttamien ruoansulatuskanavan oireiden taustatekijänä, mm. suolistosyövän riskin lisääjänä (Salaspuro 2003). Asetaldehydin modifioimille proteiineille spesifiset immuunivasteet ovat erityisesti IgA-luokkaa, mikä viittaa myös siihen, että nimenomaan suolistoperäinen asetaldehydialtistus indusoi näitä immuunivasteita. Hiljattain tehdyssä tutkimuksessa on löydetty myös yhteys etanolin metaboliatuotteita ja kudostransglutaminaasia (ttg) kohtaan muodostuvien IgA-vasteiden välillä alkoholimaksasairautta potevilla (Koivisto ym. 2008). Kudostransglutaminaasit ovat entsyymejä, jotka katalysoivat proteiinien translaationjälkeisiä muokkauksia (Griffin ym. 2002). Keliakiapotilailla ttg muuttaa gliadiinin konformaatiota ja voi johtaa mm. uudentyyppisiin kemiallisiin sidoksiin sidekudosproteiinien kanssa. IgA-vasta-aineiden muodostuminen ttg:tä kohtaan on tyypillistä keliakiapotilaille, ja tätä hyödynnetään laajasti keliakian diagnostiikassa (Dieterich ym. 1997, Mäki ym. 2003). Alkoholisteilla, joilla on pitkälle edennyt maksasairaus, IgA-vasta-aineita sekä asetaldehydiaddukteja että kudostransglutaminaasia kohtaan todettiin enemmän kuin terveillä verrokeilla ja alkoholisteilla, joilla ei ollut maksasairautta (kuva 2). Näiden kahden vastaaineen lisääntymisellä on myös yhteys toisiinsa ja pro-inflammatoristen sytokiinien pitoisuuksiin. Löydökset viittaavat siihen, että tilanteissa, joissa sisäisten suojamekanismien toiminta on häiriintynyt alkoholi- ja asetaldehydialtistuksen seurauksena, saattaa esiintyä samankaltainen limakalvo- ja immuunivaste näihin antigeeneihin. Niiden primaari- ja sekundaarirakenteiden vertailu tulee olemaan mielenkiintoinen tutkimusalue. Myös autovasta-aineiden keskinäisten suhteiden ja spesifisyyden selvittely alkoholin suurkulutuksessa, keliakiassa, diabeteksessa ja erilaisissa maksasairauksissa on tärkeä jatkotutkimusten aihe. Lopuksi Viimeaikaiset tutkimukset ovat avanneet uusia näköaloja alkoholisairauksien diagnostiikkaan 884 J. Hietala ym.

7 A Anti-tTG IgA (U/l) 6 B Antiaddukti-IgA (U/l) p < 0,001 p < 0, p < 0,01 p < 0,001 p < 0, Maksasairaat alkoholistit Alkoholistit ilman maksasairautta Verrokit 0 Maksasairaat alkoholistit Alkoholistit ilman maksasairautta Verrokit Kuva 2. Anti-tTG-IgA- (A) ja antiasetaldehydiaddukti-iga-vasta-aineet (B) alkoholimaksasairautta potevilla ja sitä potemattomilla alkoholisteilla sekä terveillä verrokeilla (Koivisto ym 2008). ja patogeneesiin. Väestön jatkuvasti lisääntyvä alkoholinkulutus ja ylipaino tuovat uusia haasteita määrittää viitearvoja mittareille, jotka ovat herkkiä alkoholille, mm. maksaentsyymien aktiivisuuksille. Vaikuttaa siltä, että määritystulosten tulkinta helpottuisi, jos viitearvot perustuisivat aineistoihin, joiden pohjana ovat raittiit ja normaalipainoiset henkilöt. CDT on alkoholin suurkulutuksen diagnostiikassa spesifinen laboratoriokoe. Sen herkkyyttä voidaan parantaa yhdistämällä matemaattisella laskentamallilla tulos GT-määritykseen. Alkoholin suurkulutus indusoi myös spesifisiä immunologisia vasteita, joilla on mielenkiintoisia yhteyksiä mm. keliakiassa tavattaviin immunologisiin vasteisiin sekä tulehdukseen ja fibrogeneesiin maksassa. Maksavaurion ja fibroosiriskin arvioimiseksi on myös löytymässä uusia diagnostisia keinoja. Kirjallisuutta Albano E. Alcohol, oxidative stress and free radical damage. Proc Nutr Soc 2006;65: Anton RF, Lieber C, Tabakoff B. Carbohydrate-deficient transferrin and gamma-glutamyltransferase for the detection and monitoring of alcohol use: results from a multisite study. Alcohol Clin Exp Res 2002;26: Anttila P, Niemelä O. Miten lääkäri tunnistaa alkoholin suurkuluttajan? Suom Lääkäril 2005;60: Anttila P, Järvi K, Latvala J, Blake JE, Niemelä O. A new modified gamma-%cdt method improves the detection of problem drinking: studies in alcoholics with or without liver disease. Clin Chim Acta 2003;338: Arndt T, Kropf J. Alcohol abuse and carbohydrate-deficient transferrin analysis: are screening and confirmatory analysis required? Clin Chem 2002;48: Bortolotti F, De Paoli G, Pascali JP, Trevisan MT, Floreani M, Tagliaro F. Analysis of carbohydrate-deficient transferrin: comparative evaluation of turbidimetric immunoassay, capillary zone electrophoresis, and HPLC. Clin Chem 2005;51: Burke V, Puddey IB, Rakic V, ym. Carbohydrate-deficient transferrin as a marker of change in alcohol intake in men drinking 20 to 60 g of alcohol per day. Alcohol Clin Exp Res 1998;22: Conigrave KM, Degenhardt LJ, Whitfield JB, Saunders JB, Helander A, Tabakoff B. CDT, GGT, and AST as markers of alcohol use: the WHO/ ISBRA collaborative project. Alcohol Clin Exp Res 2002;26: Daeppen JB, Smith TL, Schuckit MA. Influence of age and body mass index on gamma-glutamyltransferase activity: a 15-year follow-up evaluation in a community sample. Alcohol Clin Exp Res 1998; 22: Delanghe JR, Helander A, Wielders JP, ym. Development and multicenter evaluation of the N latex CDT direct immunonephelometric assay for serum carbohydrate-deficient transferrin. Clin Chem 2007;53: Dieterich W, Ehnis T, Bauer M, ym. Identification of tissue transglutaminase as the autoantigen of celiac disease. Nat Med 1997;3: Fleming MF, Anton RF, Spies CD. A review of genetic, biological, pharmacological, and clinical factors that affect carbohydrate-deficient transferrin levels. Alcohol Clin Exp Res 2004;28: Freeman TL, Tuma DJ, Thiele GM, ym. Recent advances in alcohol-induced adduct formation. Alcohol Clin Exp Res 2005;29: Griffin M, Casadio R, Bergamini CM. Transglutaminases: nature s biological glues. Biochem J 2002;368: Helander A, Eriksson G, Stibler H, Jeppsson JO. Interference of transferrin isoform types with carbohydrate-deficient transferrin quantification in the identification of alcohol abuse. Clin Chem 2001;47: Hietala J, Koivisto H, Anttila P, Niemelä O. Comparison of the combined marker GGT-CDT and the conventional laboratory markers of alcohol abuse in heavy drinkers, moderate drinkers and abstainers. Alkoholisairauksien tutkiminen laboratoriokokein tulkintaa ja uusia mahdollisuuksia 885

8 Alcohol Alcohol 2006a;41: Hietala J, Koivisto H, Latvala J, Anttila P, Niemelä O. IgAs against acetaldehyde-modified red cell protein as a marker of ethanol consumption in male alcoholic subjects, moderate drinkers, and abstainers. Alcohol Clin Exp Res 2006b;30: Hietala J, Puukka K, Koivisto H, Anttila P, Niemelä O. Serum gammaglutamyl transferase in alcoholics, moderate drinkers and abstainers: effect on GT reference intervals at population level. Alcohol Alcohol 2005;40: Jaakkola M, Sillanaukee P, Löf K, Koivula T, Nordback I. Blood tests for detection of alcoholic cause of acute pancreatitis. Lancet 1994;343: Klatsky AL, Morton C, Udaltsova N, Friedman GD. Coffee, cirrhosis, and transaminase enzymes. Arch Intern Med 2006;166: Koivisto H, Hietala J, Anttila P, Niemelä O. Co-occurrence of IgA antibodies against ethanol metabolites and tissue transglutaminase in alcohol consumers: correlation with proinflammatory cytokines and markers of fibrogenesis. Dig Dis Sci 2008;53: Koivisto H, Hietala J, Anttila P, Parkkila S, Niemelä O. Long-term ethanol consumption and macrocytosis: diagnostic and pathogenic implications. J Lab Clin Med 2006;147: Koivisto H, Hietala J, Niemelä O. An inverse relationship between markers of fibrogenesis and collagen degradation in patients with or without alcoholic liver disease. Am J Gastroenterol 2007;102: Latvala J, Hietala J, Koivisto H, Järvi K, Anttila P, Niemelä O. Immune responses to ethanol metabolites and cytokine profiles differentiate alcoholics with or without liver disease. Am J Gastroenterol 2005;100: Lawlor DA, Sattar N, Smith GD, Ebrahim S. The associations of physical activity and adiposity with alanine aminotransferase and gammaglutamyltransferase. Am J Epidemiol 2005;161: Lee DH, Blomhoff R, Jacobs DR Jr. Is serum gamma glutamyltransferase a marker of oxidative stress? Free Radic Res 2004;38: Miller PM, Anton RF. Biochemical alcohol screening in primary health care. Addict Behav 2004;29: Miller PM, Spies C, Neumann T, ym. Alcohol biomarker screening in medical and surgical settings. Alcohol Clin Exp Res 2006;30: Mundle G, Munkes J, Ackermann K, Mann K. Sex differences of carbohydrate-deficient transferrin, gamma-glutamyltransferase, and mean corpuscular volume in alcohol-dependent patients. Alcohol Clin Exp Res 2000;24: Mäki M, Mustalahti K, Kokkonen J, ym. Prevalence of Celiac disease among children in Finland. N Engl J Med 2003;348: Neumann T, Spies C. Use of biomarkers for alcohol use disorders in clinical practice. Addiction 2003;98 Suppl 2: Niemelä O. Distribution of ethanol-induced protein adducts in vivo: relationship to tissue injury. Free Radic Biol Med 2001;31: Niemelä O. Biomarkers in alcoholism. Clin Chim Acta 2007;377: Niemelä O, Parkkila S. Alcoholic macrocytosis is there a role for acetaldehyde and adducts? Addict Biol 2004;9:3 10. Nordin G, Mårtensson A, Swolin B, ym. A multicentre study of reference intervals for haemoglobin, basic blood cell counts and erythrocyte indices in the adult population of the Nordic countries. Scand J Clin Lab Invest 2004;64: Puukka K, Hietala J, Koivisto H, Anttila P, Bloigu R, Niemelä O. Additive effects of moderate drinking and obesity on serum gammaglutamyl transferase activity. Am J Clin Nutr 2006a;83: Puukka K, Hietala J, Koivisto H, Anttila P, Bloigu R, Niemelä O. Agerelated changes on serum GGT activity and the assessment of ethanol intake. Alcohol Alcohol 2006b;41: Salaspuro MP. Acetaldehyde, microbes, and cancer of the digestive tract. Crit Rev Clin Lab Sci 2003;40: Savage DG, Ogundipe A, Allen RH, Stabler SP, Lindenbaum J. Etiology and diagnostic evaluation of macrocytosis. Am J Med Sci 2000;319: Shkolnikov V, McKee M, Leon DA. Changes in life expectancy in Russia in the mid-1990s. Lancet 2001;357: Sillanaukee P, Aalto M, Seppä K. Carbohydrate-deficient transferrin and conventional alcohol markers as indicators for brief intervention among heavy drinkers in primary health care. Alcohol Clin Exp Res 1998;22: Sillanaukee P, Olsson U. Improved diagnostic classification of alcohol abusers by combining carbohydrate-deficient transferrin and gamma-glutamyltransferase. Clin Chem 2001;47: Stakes. Päihdetilastollinen vuosikirja 2006 Alkoholi ja huumeet. Vaajakoski: Gummerus Kirjapaino Oy Stibler H. Carbohydrate-deficient transferrin in serum: a new marker of potentially harmful alcohol consumption reviewed. Clin Chem 1991;37: Stromme JH, Rustad P, Steensland H, Theodorsen L, Urdal P. Reference intervals for eight enzymes in blood of adult females and males measured in accordance with the International Federation of Clinical Chemistry reference system at 37 degrees C: part of the Nordic Reference Interval Project. Scand J Clin Lab Invest 2004;64: Worrall S, de Jersey J, Wilce PA, Seppä K, Hurme L, Sillanaukee P. Relationship between alcohol intake and immunoglobulin a immunoreactivity with acetaldehyde-modified bovine serum albumin. Alcohol Clin Exp Res 1996;20: Yokoyama A, Yokoyama T, Muramatsu T, ym. Macrocytosis, a new predictor for esophageal squamous cell carcinoma in Japanese alcoholic men. Carcinogenesis 2003;24: JOHANNA HIETALA, FT, apulaiskemisti HEIDI KOIVISTO, FT, apulaiskemisti KATRI PUUKKA, FT, sairaalakemisti ONNI NIEMELÄ, LT, professori Kliinisen kemian laboratorio ja lääketieteellisen tutkimuksen yksikkö Seinäjoen keskussairaala ja Tampereen yliopisto Hanneksenrinne Seinäjoki Sidonnaisuudet: Ei ole 886