• correlazioni frazioni della GGT con danno epatico
• Gamma-glutammiltransferasi
• cromatografia ad esclusione molecolare

Riassunto

La gamma-glutamiltransferasi (GGT) è l’unico enzima in grado di iniziare il catabolismo del glutatione, un tripeptide costituito da acido glutammico, cisteina e glicina, che è anche il principale antiossidante intracellulare dei mammiferi. Poiché tale enzima è localizzato sulla superficie esterna della membrana plasmatica, si ritiene che esso svolga un ruolo chiave nella captazione,da parte delle cellule, dei precursori per la sintesi di glutatione intracellulare. L’elevato gradiente trans membrana della concentrazione di glutatione (circa 1000 volte inferiore nel citosol rispetto ai fluidi extracellulari) renderebbe infatti estremamente dispendioso il trasporto dello stesso attraverso la membrana plasmatica, mentre l’idrolisi extracellulare del glutatione permetterebbe la facile captazione dei singoli amminoacidi necessari per la sua sintesi intracellulare.
In clinica, la determinazione dell’attività della gamma-glutamiltransferasi (GGT) nel siero è un esame di laboratorio utilizzato per valutare la funzionalità epatica, poiché il suo innalzamento è stato osservato in seguito a colestasi, steatosi, abuso di alcol, ma anche in casi di epatopatie virali ed epatocarcinoma. Nell’ultimo decennio, studi epidemiologici di popolazione, incluso quello di Framingham, hanno evidenziato che, in aggiunta alla sua connessione con le malattie epatiche, la GGT sierica rappresenta un fattore indipendente di rischio di mortalità per l’incidenza di malattie cardiovascolari, quali infarto del miocardio e morte cardiaca, di insorgenza di sindrome metabolica, di diabete di tipo II e di insufficienza renale cronica; questo per valori elevati di GGT ma ancora all’interno del “ range” di normalità.
La gamma-glutamiltransferasi sembra quindi essere un biomarcatore estremamente sensibile, ma molto poco specifico, giacchè diversi fattori sia genetici, sia ambientali, come ad esempio genere, età, frequenza cardiaca, ipertensione, colesterolemia, trigliceridemia, glicemia, impiego di contraccettivi orali, abitudini al fumo ed attività fisica ne influenzano i valori. Numerosi studi hanno evidenziato l’eterogeneità della GGT sierica, dovuta alla presenza di diverse forme con caratteristiche chimico-fisiche diverse non ancora ben definite. Lo studio delle caratteristiche biologiche della GGT sierica e delle sue diverse frazioni (b-,m-, s-, ed f-GGT) sta acquisendo maggiore rilevanza non solo per il diverso significato fisiopatologico,diagnostico e prognostico che ogni singola frazione di GGT potenzialmente può esprimere, ma anche per poter migliorare la comprensione delle malattie ad essa connesse (epatiche, metaboliche, cardiovascolari).
Per permettere la separazione delle quattro frazioni di GGT plasmatica è stata messa a punto una procedura nella quale una cromatografia per esclusione molecolare è stata associata all’iniezione post-colonna di un substrato fluorescente specifico per l’enzima GGT (gamma-glutamil-7-amido-4-metilcumarina); le condizioni della reazione post-colonna permettono di individuare in modo selettivo e sensibile le quattro frazioni di GGT, delle quali tre sono complessi ad alto peso molecolare dotati di attività GGT, nominati big-GGT (b-GGT; PM=2000 kDa), medium-GGT (m-GGT, PM=1000 kDa), small-GGT (s-GGT, PM=250 kDa) e una quarta frazione, free-GGT (f-GGT, PM=70 kDa) con un peso molecolare compatibile all’enzima libero. Recentemente è emerso che una di queste frazioni, la b-GGT, costituisce un buon biomarcatore per la diagnosi della NAFLD, steatosi epatica non-alcol correlata, nella quale si riscontra un aumento di GGT sierica dovuta al proporzionale aumento delle frazioni b-GGT ed s-GGT. La frazione b-GGT mostra inoltre un alto grado di correlazione con altri fattori di rischio cardiovascolari già noti, come i livelli di trigliceridi nel siero, LDL-colesterolo, proteina C-reattiva, livelli di pressione diastolica nel sangue. Interessante è stata difatti la scoperta della presenza della frazione b-GGT all’interno di placche aterosclerotiche in stretta associazione con prodotti derivanti da reazioni pro-ossidanti catalizzati dall’enzima GGT stesso, suggerendo che solo la frazione b-GGT e non i livelli totali di GGT sierica, sia responsabile dell’associazione tra concentrazione totale di GGT sierica e patologie cardiovascolari nelle popolazioni. b-GGT è quindi un biomarcatore emergente di rischio cardiovascolare e di diabete mellito nell’adulto.
La frazione s-GGT mostra invece un prominente incremento in soggetti affetti da epatocarcinoma CHC ed epatite virale HCV, in quest’ultimi non si registra però un aumento significativo della frazione b-GGT. S-GGT sembra dunque essere un buon biomarcatore di danno apatocellulare. Per questa ragione s-GGT e il rapporto b/s risultano essere altamente specifiche per la diagnosi differenziale tra NAFLD e CHC. La giusta interpretazione del valore diagnostico e prognostico di ciascuna delle frazioni di GGT potrebbe migliorare il suo utilizzo e facilitare la comprensione della patogenesi delle malattie associate con il suo incremento.
Per questo motivo, allo scopo di stabilire una precisa correlazione tra istopatologia epatica, valori di GGT sierica e delle sue relative frazioni, sono stati presi in esame 170 fegati espiantati a seguito di trapianto epatico, relativi a 90 pazienti affetti da NAFLD, diagnosticata mediante un’ecografia del fegato dopo l’esclusione di altre altre possibili cause di danno epatico, 45 affetti da CHC, 21 affetti da HCV, l’infezione virale è confermata attraverso la rilevazione di HCV-RNA in soggetti con anticorpi anti-HCV; e 14 da altre patologie di origine non epatica che, precedentemente al trapianto avevano depositato un campione di plasma a scopo di studio. In accordo con l’ Organizzazione Mondiale della Sanità concernente i limiti di riferimento d’assunzione di alcol giornaliero, sono stati esclusi dallo studio uomini che assumono più di 45 g/day di alcol e donne con più di 30 g/day. La determinazione dei valori delle frazioni di GGT relative a questi pazienti sono stati confrontati con quelle ottenute da un campione di 200 soggetti sani, in modo da ottenere una coorte di riferimento simile per età e genere ai pazienti con NAFLD e CHC.