CHEMIA KLINICZNA 14 PAŹDZIERNIKA 2010

Gospodarka mineralna ustroju cz. II

Metody oznaczania i znaczenie diagnostyczne:

• Wapnia

• Fosforu nieorganicznego

• Magnezu

WAPŃ

Zawartość wapnia w ustroju:

Zawartość wapnia w ustroju człowieka wynosi ok. 25-50 g/kg beztłuszczowej m.c.

Prawie cały wapń znajduje się w przestrzeni pozakomórkowej:

• 99,85% w kościach

• 0,05% w płynie pozakomórkowym

Płyn śródkomórkowy zawiera zaledwie 0,01% ogólnoustrojowego wapnia

Tylko 1% wapnia odkładanego w kościach jest szybko wymienialny, ta frakcja wapnia kośćca

tworzy z wapniem płynu pozakomórkowego tzw. szybko wymienialną pulę wapniową.

Regulacja kalcemii :

W stanach fizjologicznych kalcemia jest wypadkową interakcji 3 procesów:

• Wchłaniania wapnia z przewodu pokarmowego

• Wydalania wapnia z moczem

• Odkładania lub uruchomienia wapnia w kośćcu

Czynnik	Kości	Nerki	Jelito
PTH	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+,, resorpcji PO4^3-	wchłaniania Ca^2+, wchłaniania PO4^3^- wchłaniania Mg^2+
Witamina D3	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	wchłaniania Ca^2+ wchłaniania PO4^3^- wchłaniania Mg^2+
Kalcytonina	resorpcji Ca^2+ resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+ resorpcji PO4^3-	Nie wpływa na wchłanianie

Wapń występuje w surowicy w 3 postaciach:

1. wapń zjonizowany (stanowiący 40-50%, średnio 45% ogólnego stężenia wapnia)

2. związany z substancjami drobnocząsteczkowymi (skompleksowany),

np. z cytrynianami, fosforanami, siarczanami itp., przesączalny przez błony dializacyjne (stanowi średnio 14%)

3. wapń związany z białkami (stanowi 35-45%, średnio 41% ogólnego stężenia wapnia w surowicy)

Wapń występuje w surowicy w 2 frakcjach:

I. Frakcja przesączalna

• Wapń zjonizowany (45%)

• Wapń skompleksowany (14%)

II. Frakcja nieprzesączalna

• Wapń związany z białkami (41%)

Stężenie wapnia całkowitego w surowicy krwi:

2,25-2,75 mmol/l (9-11 mg/dl)

Stężęnie wapnia zjonizowanego w surowicy krwi:

0,95-1,3 mmol/l (3,8-5,2 mg/dl)

Stężenie wapnia zależy od:

• Wieku

• Płci

• Pory roku

Czynniki wpływające na stężenie wapnia w surowicy krwi:

1.Stężenie białek w surowicy

• Wielkość kalcemii należy skorygować o wartość wynikającą z nieprawidłowej proteinemii (im wyższe stężenie białka, gł. albuminy, tym wyższe stężenie wapnia całkowitego)

• Obecnie preferuje się oznaczanie stężęnia wapnia zjonizowanego ( łatwe i tanie)

stężenia albuminy

stężenia Ca²⁺

Ca²⁺ skorygowane =Ca²⁺ oznaczone + 0,02 x (40-albumina oznaczona)

mmol/l mmol/l g/l

2. Stężenie sodu w surowicy

• Im stężenie sodu niższe, tym stężenie wapnia wyższe

• Hiponatremia poniżej 120 mmol/l wywołuje wzrost wapnia związanego z białkami (mierna hiperkalcemia)

Stężenia Na⁺

stężenia Ca²⁺

3. pH krwi

• im wyższe pH tym niższe stężenie wapnia zjonizowanego

pH

stężenia Ca²⁺

Ca²⁺=0.45 x Ca całkowity

Ca²⁺ skorygowany= Ca²⁺ + 0,5x (7,40-pH aktualne)

mmol/l mmol/l

Hiperkalcemia

Stężenie wapnia całkowitego >2,75 mmol/l ( > 11 mg/ dl)

wapnia zjonizowanego > 1,3 mmol/l ( 5,2 mg/dl)

Przyczyny hiperkalcemiii:

1. nadmierne uruchomienie wapnia z kości:

1. nowotwory

2. pierwotna nadczynność gruczołów przytarczycznych

3. unieruchomienie chorego

2. upośledzone wydalanie wapnia z moczem

• diuretyki tiazydowe

wzmożone wchłanianie wpania z przewodu pokarmowego:

1. przedawkowanie witaminy D lub A

2. ziarniniaki wytwarzające 1,25(OH)₂D₃

3. niedobór glikokortykosteroidów

współdziałanie wymienionych czynników etiologicznych

Wzrost stężenia wapnia u chorych z nowotworami może być uwarunkowany:

1. wydzielaniem przez tkankę nowotworową:

1. PTH lub substancji PTH-podobnych

2. Prostaglandyn PGE2

3. Cytokin, określanych jako czynnik aktywujących osteoklasty (Il-1, Il -6, TNF-alfa, TNF-beta)

4. Transformującego czynnika wzrostu ( TGF-
   )

2. niszczeniem struktury kostnej przez pierwotne nowotwory kości

3. niszczeniem struktury kostnej przez przerzuty nowotworów o innej lokalizacji narządowej do kości

Przełom hiperkalcemiczny Ca>4,0-4,25 mmol/l (>16-17 mg/dl)

Zespół objawów chorobowych charakteryzujący się:

• znacznym odwodnieniem ustroju uwarunkowanym wymiotami i wielomoczem

• zapaścią

• obrzękiem płuc

• zaburzeniami orientacji, sennością i śpiączką

Hipokalcemia

Stężenie wapnia całkowitego w surowicy krwi < 2,25 mmol/l ( < 9mg/dl)

Wapnia zjonizowanego < 0,95 mmol/l (3,8 mg/dl)

Przyczyny:

1. upośledzenie biosyntezy PTH (niedoczynność przytarczyc) lub upośledzenie receptora dla PTH

2. zaburzenia gospodarki witaminą D

1. niedobór witaminy D

2. upośledzenie 25-hydroksulacji i/lub 1-hydroksylacji witaminy D w wątrobie lub nerkach

3. defekt receptora dla 1,25(OH)₂D₃

3. pierwotne zaburzenia gospodarki wapniowej

4. Hiperfosfatemia

5. zaburzenia gospodarki magnezowej

6. leki

FOSFOR

Przemiana fosforu

Zawartość fosforu w ustroju wynosi 11-14 g/kg m.c.

Rozmieszczenie fosforu

• 86% fosforu ogólnoustrojowego znajduje się w przestrzeni pozakomórkowej:

-85% w kościach

-1% w płynie pozakomórkowym

• 14% - w płynie śródkomórkowym

W surowicy krwi występują fosforany nieorganiczne oraz ich estry (fosfolipidy)

Stężenie fosforanów nieorganicznych w surowicy wynosi 0,9-1,6 mmol/l, u dzieci nieco większe (do 1,9 mmol/l) oraz nieco większe u kobiet niż mężczyzn.

Czynnik	Kości	Nerki	Jelito
PTH	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	wchłaniania Ca^2+, wchłaniania PO4^3- wchłaniania Mg^2+
Witamina D3	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	wchłaniania Ca^2+ wchłaniania PO4^3- wchłaniania Mg^2+
Kalcytonina	resorpcji Ca^2+ resorpcji PO4^3^-	resorpcji Ca^2+ resorpcji PO4^3^-	Nie wpływa na wchłanianie

Przyczyny hipofosfatemii

Przyczyny niedoboru fosforanów

1.Niedostateczna podaż

2.Niedostateczne wchłanianie z przewodu pokarmowego

3.Nadmierna utrata przez nerki

4. Nadmierne przemieszczenie do komórek albo do układu kostnego

5.Współdziałanie w/w czynników

Przyczyny hiperfosfatemii

1.Wzmożone wchłanianie z przewodu pokarmowego

2.Zmniejszone wydalanie z moczem

3.Nadmierne uwalnianie się fosforanów z rozpadających się tkanek ( np podczas chemioterapii, w wyniku urazów czy oparzeniach)

4.Inne przyczyny

MAGNEZ

Zawartość w ustroju:

Organizm dorosłego człowieka zawiera ok. 24 g magnezu :

• Połowa tej ilości znajduje się w kościach

• 1% w płynie pozakomórkowym

• 50% w tkankach miękkich, głównie śródkomórkowo

Tylko około 16% ustrojowego magnezu jest wymienialne

Magnez w osoczu występuje w postaci:

• Nieprzesączalnej - związanej z albuminami (20-30%)

• Przesączalnej :

• Głównie zjonizowanej (70%)

• Oraz związanej z kompleksami (5%)

Prawidłowe stężenie magnezu w surowicy wynosi 0,8-1,2 mmol/l (średnio 1,0)

Magnezu zjonizowanego 0,6-0,8 mmol/l (70%)

Nerki odgrywają najważniejszą rolę w utrzymanie względnie stałego stężenia magnezu we krwi.

W warunkach ograniczonej podaży magnezu w pokarmach nerki wykazują dużą zdolność zachowywania (oszczędzania) tego pierwiastka.

Magnezemia

• Stężenie magnezu nie zawsze jest zmniejszone w stanach niedoboru magnezu (dlatego magnezemia nie może być ścisłym miernikiem bilansu magnezowego)

• Uważa się, że lepszym wskaźnikiem niedoboru magnezu w ustroju niż jego stężenie we krwi jest:

• Wydalanie tego pierwiastka z moczem po podaniu dożylnym lub

• Zawartość magnezu w krwinkach czerwonych lub leukocytach

Czynnik	Kości	Nerki	Jelito
PTH	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	wchłaniania Ca^2+, wchłaniania PO4^3- wchłaniania Mg^2+
Witamina D3	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+, resorpcji PO4^3-	wchłaniania Ca^2+ wchłaniania PO4^3- wchłaniania Mg^2+
Kalcytonina	resorpcji Ca^2+ resorpcji PO4^3-	resorpcji Ca^2+ resorpcji PO4^3-	Nie wpływa na wchłanianie

Przyczyny hipomagnezemii:

1.Niedostateczna podaż Mg w pokarmach

• przewlekły alkoholizm

• Długotrwałe żywienie pozajelitowe

• Dług energetyczny i białkowy

2.Niedostateczne wchłanianie Mg z przewodu pokarmowego

• Zespół wadliwego wchłaniania

• Rozległa resekcja jelita cienkiego

3.Nadmierna utrata Mg z wydzielinami i wydalinami

• Długotrwałe odsysanie treści żołądkowej

• Przewlekle stosowane środki przeczyszczające

4.Nadmierna utrata Mg przez nerki

• Stosowanie leków moczopędnych

• Pierwotny hiperaldosteronizm

5.Przemieszczenie magnezu do kości (po usunięciu gruczolaka gruczołów przytarczycznych ) lub do komórek ( np. u chorych na cukrzycę)

Hipermagnezemia:

1. Niedostateczne wydalanie Mg przez nerki (niewydolność nerek w fazie skąpomoczu lub bezmoczu)

2. Nadmierna podaż soli magnezu

3. Nadmierne wchłanianie Mg z przewodu pokarmowego

4. Znaczne odwodnienie organizmu

Proces przebudowy tkanki kostnej- obrót kostny (bone turnover, remodelling)

Kościotworzenie resorpcja kości

Czynniki mające wpływ na obrót kostny:

• PTH

• Witamina D

• Kalcytonina

• Hormon wzrostu

• Hormony płciowe

• Czynniki wzrostowe

• Cytokiny

• Składniki macierzy kostnej

Tkanka kostna struktura dwufazowa:

• Organiczna macierz kostna

• Kryształy hydroksyapatytu (składnik nieorganiczny)

W kości występują 3 rodzaje komórek:

• Osteocyty

• Osteoklasty

• Osteoblasty

Za metabolizm kostny odpowiadają osteoklasty i osteoblasty.

Osteocyty - powstają z osteoblastów , jednojądrzaste z wypustkami

Osteoblasty- komórki kościotwórcze, jednojądrzaste, występujące na powierzchni

Osteoklasty- komórki wielojądrzaste, odpowiedzialne za proces resorpcji

Osteoklasty ( kom. kościogubne) - rola:

• Resorpcja tkanki kostnej z wytworzeniem zatok erozyjnych- miejsca ubytku w strukturze tkanki kotnej

• Produkcja i wydzielanie m.in. winianoopornej kwaśnej fosfatazy, kolagenaz, proteinaz cysteinowych

Osteoblasty ( kom. Kościotwórcze) - rola:

• Synteza białek macierzy kostnej

• Wyściełanie osteoidem nowopowstałych zagłębień macierzy kostnej (zatok)

• Produkcja fosfatazy alkalicznej, osteokalcyny, kolagenu typu I i in.

Proces przebudowy wewnętrznej odbywa się w ściśle określonych miejscach szkieletu, zwanych jednostkami przebudowy kości (BRU- bone remodelling unit).

Histologicznie jednostkę przebudowy w kości zbitej stanowi osteon, zaś w kości gąbczastej zatoka erozyjna (zatoka Howshipa).

Cykl przebudowy tkanki kostnej

Składa się z następujących po sobie dwóch przeciwstawnych procesów

• Resorpcji

• Tworzenia

Po których następuje okres przejściowego spoczynku

W stanie równowagi ilość resorbowanej i tworzonej kości są równe.

RESORPCJA - trwa krótko (kilka-kilkanaście dni) i markery resorpcji są intensywnie uwalniane w stosunkowo dużych ilościach.

TWORZENIE - trwa długo (kilkanaście tygodni) i markery tworzenia uwalniane są w małych ilościach

Składniki organicznej macierzy kostnej:

• Kolagen typu I stanowi 90% organicznej macierzy kostnej,

• pozostałe 10% stanowią:

• Proteoglikany

• Cząsteczki adhezyjne (integryny)

• białka
  karboksylowane

• czynniki wzrostowe

• osteonektyna

SYNTEZA KOLAGENU TYPY I

Kolagen typu I syntetyzowany jest przez aktywne osteoblasty w następujących etapach:

1. preprokolagen

2. prokolagen

3. tropokolagen

4. reaktywne aldehydy wiążące poprzecznie (sieciujące)

5. pochodne 3-hydroksy-pirydyniowe pirydynoliny i deoksypirydynoliny

6. dojrzały kolagen

Preprokolagen ma strukturę potrójnej helisy, w której 3 łańcuchy polipeptydowe (2 alfa₁ i 1 alfa₂) tworzą prawoskrętny superheliks. W łańcuchach alfa znamiennie częściej niż w innych białkach występują glicyna, lizyna, prolina i ich hydroksylowane pochodne: hydroksyprolina i hydroksylizyna.

Preprokolagen- budowa:

1. krótka sekwencja sygnałowa

2. N-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PINP)

3. C-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PICP)

Preprokolagen po odcięciu fragmentu sygnałowego jest w postaci prokolagenu uwalniany z komórki. W przestrzeni pozakomórkowej peptydy wydłużające są usuwane z N- i C-końców przez zewnątrzkomórkowe enzymy (amino- i karboksyproteinazy prokolagenu) i w ten sposób powstaje cząsteczka tropokolagenu).

Następnie :

• cząsteczki tropokolagenu układane są we włókna kolagenowe

• następnie oksydacyjna deaminacja (z udziałem oksydazy lizolowej) grup aminowych reszt lizenowych i hydroksylizynowych do aldehydów.

• Powstanie reaktywnych aldehydów, które mogą ulegać kondensacji z podobnie powstałymi aldehydami.

• Następnie tworzone są wiązania sieciujące (kowalencyjne mostki poprzeczne),

• ostatecznie następuje dojrzewanie cząsteczki kolagenu z wytworzeniem pochodnych 3-hydroksy-pirydyniowych:

• Pirydynoliny (PYD)

• Deoksypirydynoliny (DPD)

PYD i DPD to markery resorpcji kości.

Zaburzenia metabolizmu kostnego.

W warunkach fizjologicznych tworzenie kości resorpcja kości.

• Osłabienie tworzenia (przy prawidłowej resorpcji) lub

• Nasilenie resorpcji (przy prawidłowym tworzeniu)

Prowadzi do zmniejszenia się masy kostnej (osteoporoza i inne choroby metabolizmu kości).

Zmiany ilościowe kości ocenia się przy użyciu densytometrii rentgenowskiej.

Testy biochemiczne pozwalają na badanie dynamiki i kierunku zmian metabolizmu kostnego- badania o charakterze jakościowym.

Biochemiczne markery metabolizmu kości- nowoczesne i wysokospecyficzne wskaźniki procesów resorpcji i kościotworzenia

Oznaczane substancje są składnikami macierzy kostnej:

• Występują wewnątrz komórek macierzy (enzymy pochodzące z osteoklastów lub osteoblastów)

• Stanowią fragmenty białkowych elementów strukturalnych kości lub produkty ich degradacji

• Mogą być składnikami nieorganicznej struktury kostnej (głównie jony wapnia)

Na podstawie faz cyklu kostnego markery metabolizmu kostnego dzieli się na wskaźniki kościotworzenia i resorpcji kości.

Markery kościotworzenia	Markery resorpcji kości
1. frakcja kostna alkalicznej fosfatazy (b-ALP)	1. hydroksyprolina (OHP)
2. osteokalcyna (OC, BGP)	2. winianooporna kwaśna fosfataza (TRAP)
3. C-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PICP)	3. glikozydy hydroksylizynowe (GGHL, GHL)
4. N-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PINP)	4. karboksyterminalny telopeptyd kolagenu typu I (ICTP)
	5. pirydynolina i deoksypirydynolina (PYD, DPD)
	6. N-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha alfa kolagenu typu I (NTX)
	7. C-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha alfa kolagenu typu I (CTX)
	8. sjaloproteina kostna (BSP)

Tylko pozycje 2 i 8 z tabeli nie są pochodnymi kolagenu.

Markery kościotworzenia:

• Frakcja kostna alkalicznej fosfatazy (b-ALP)

• Osteokalcyna (OC, BGP)

• C-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PICP)

• N-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PINP)

Markery resorpcji kości:

• Winianooporna kwaśna fosfataza (TRAP)

• Hydroksyprolina (OHP)

• Glikozydy hydroksylizynoe (GGHL, GHL)

• Pirydynolina i deoksypirydynolina (PYD, DPD)

• Karboksyterminalny telopeptyd kolagenu typu I (ICTP)

• N-końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha alfa kolagenu typu I (NTX)

• C0końcowy usieciowany telopeptyd łańcucha alfa kolagenu typu I (CTX)

• Sjaloproteina kostna (BSP)

Nowoczesne markery obrotu kostnego są:

• Cząsteczkami wysoce swoistymi dla metabolizmu tkanki kostnej

• Metody ich oznaczania wysoce specyficzne dla tych cząsteczek

• Wg ustaleń na Światowym Kongresie Osteoporoza 2000 do nowoczesnych markerów obrotu kostnego zalicza się:

• B-ALP

• Osteokalcyne

• PINP

• PYD i DPD

• NTX

• CTX

A)Charakterystyka markerów kościotworzenia :

• Rutynowo oznacza się je we krwi

I .Frakcja kostna fosfatazy alkalicznej to czuły marker kościotworzenia. Jest stosowany jako wskaźnik skuteczności terapii antyresorpcyjnej. Użyteczność kliniczna TRAP wynika z gwałtownego wzrostu …

Wykazuje znamienny wzrost w:

• Chorobie Pageta

• Nadczynności przytarczyc i tarczycy

• Osteomalacji i osteodystrofii nerkowej

• Akromegalii

• Przerzutach nowotworowych do kości

Metody oznaczania : b-ALP- ELISA (Alphase-B)

II PICP I PINP

• Zarówno PICP jak I PINP są uwalniane z nowosyntetyzowanego prokolagenu w ilościach stechiometrycznych i dlatego ich stężenie może być miernikiem nasilenia syntezy kolagenu I (miarą aktywności osteoblastów i procesów syntezy tkanki kostnej

• Wykazano dobrą korelację między stężeniem PICP a tempem kościotworzenia i całkowitą aktywnością ALP

• PINP jest dobrym wskaźnikiem skuteczności leczenia antyresorpcyjnego a także bywa używany w diagnozowaniu przerzutów raka piersi do kości

Metody oznaczania PICP i PINP:

• PICP- metoda ELISA z zestawem Prolagen-C

• PINP- metoda RIA przy użyciu zestawu PINP

III Osteokalcyna (białko kostne GLA , białko wiążące wapń)

• syntetyzowana przez:

1. osteoblasty

2. odontoblasty

3. hipertroficzne chondrocyty

• jest specyficznym markerem funkcji osteoblastów, ale bezpośrednio po uwolnieniu komórek 60-90% wbudowywana jest do zewnątrzkomórkowej macierzy kostnej.

Metody oznaczania OC:

• Fragment N-końcowo-środkowy (główny produkt proteolizy)

• N-Mid Osteocalcin ELISA i IRMA

• N-mid Osteocalcin One Step ELISA

• System ELECSYS (metoda immunochemiluminescencyjna)

• Nienaruszoną cząsteczkę osteokalcyny oznacza

• Zestaw NovoCalcin w systemie ELISa lub

• Metoda automatyczna z wykorzystaniem systemy ELECSYS

Stężenie OC wzrasta: U kobiet z osteoporozą promenopauzalną …

B)Charakterystyka markerów resorpcji :

• Większość markerów resorpcji to produkty degradacji kolagenu.

• Markery resorpcji oznacza się w moczu.

(Wydalanie wapnia z moczem -Najprostszy i najtańszy sposób mierzenia resorpcji, ale też najmniej czuły)

I Osteopontyna

• Sjaloproteina swoista dla kości

• Powstaje w komórkach macierzy kostnej

• Może tworzyć mostki między komórkami a substancją mineralną kości

• Marker resorpcji kości

Sjaloproteina kostna występuje w mineralizowanych tkankach takich, jak:

- kość,

-dentyna,

-uwapniona chrząstka.

Oznaczanie - metodą ELISA.

Stężenie wzrasta w:

-Osteoporozie,

-Nadczynności przytarczyc

II. Osteonektyna - swoiste białko błonowe, wiąże kolagen, wapń

III. Osteoprotegryna - jest receptorem dla czynnika różnicowania osteoblastów

IV. NTX

• Jest obecnie najczulszym i najbardziej swoistym markerem resorpcji kości

• Jest to czuły marker w monitorowaniu

• Leczenia antyresorpcyjnego osteoporozy oraz choroby Pageta

• Terapii estrogenowej

• Jest najlepszym czynnikiem predykcyjnym wskazującym na tworzenie się przerzutów nowotworowych do kości

(Telopeptydy- cząsteczki kolagenu zawierające wiązanie sieciujące między N- lub C- końcem cząsteczki a heliakalną częścią sąsiedniej cząsteczki kolagenu. )

NTX i DPD oznaczane metodą HPLC stanowią markery o najwyższej użyteczności klinicznej ze względu na swoją wysoką swoistość.

Metody oznaczania NTX i CTX

NTX

• W moczu metodą ELISA- zestaw Osteomark

• W przygotowaniu jest metoda do oznaczania NTX w surowicy

CTX

• W moczu- CrossLaps ELISA i alfa CrossLaps RIA

• W surowicy

• Metodą manualną zestawem Serum CrossLaps One Step ELISA

• W systemie automatycznym ELECSYS

V. Hydroksyprolina

Około 10% OHP wydalane jest z moczem, gdzie może być wykrywana metodą HPLC, jako aminokwas wolny. Metoda droga, OHP niespecyficzne dla kości

VI. Glikozydy hydroksylizynowe

GGHL - glikozylo- galaktozylo hydroksylizyna

GHL - galaktozylo hydroksylizyna

GHL uwalniana jest do krążenia w procesie degradacji kolagenu, może być oznaczana w moczu przez HPLC, brak metody immunologicznej

VII. PYD , DPD

PYD występuje w kości, chrząstce, ścięgnach, naczyniach

DPD ograniczona prawie wyłącznie do kości

Metody oznaczania:

• Frakcja wolna PYD i DPD w moczu za pomocą ELISA

• Całkowita pula PYD i DPD po hydrolizie moczu przez HPLC

• W surowicy PYD i DPD za pomocą ELISA

Wskazania do oznaczania nowoczesnych markerów obrotu kostnego (w surowicy krwi)

CTX i N-MID

1. identyfikacja pacjentek z podwyższonym obrotem kostnym, niezależnym od obniżonej gęstości minerału kostnego

2. badanie konieczne u kobiet

1. ze złamaniem w wywiadzie

2. …

3. Monitorowanie leczenia preparatami antyresorpcyjnymi (HTZ, bisfosfoniany)- obserwowane zmiany poziomu markerów obrotu kostnego MSC (minimal significatn concentration)

4. profilaktyka

Przydatność markerów w diagnostyce nowotworowej

przerzuty do kości występują w 20% wszystkich nowotworów złośliwych, najczęściej przy nowotworze:

• piersi 35%

• prostaty 30%

• płuca 10%

• nerki 5%

• tarczycy 2%

• inne 18%

Rodzaje przerzutów nowotworowych

1. osteolityczne (resorpcja kości przez aktywne osteoblasty, nasilona osteoliza)

2.osteosklerotyczne (nadbudowa kości)

Ad. 1 przerzuty osteolityczne

kom. Nowotworowe wydzielają czynniki wzrostu, np. TNF alfa, które pobudzają osteoklasty do szybkiego niszczenia struktury kostnej.

Ad. 2 przerzuty osteosklerotyczne

czynniki wzrostu (np. TGF beta) pochodzenia kostnego komórki nowotworowe czynniki wzrostu (np. endotelina) pobudzenie osteoblastów

Podstawowe badania w diagnostyce przerzutów nowotworowych to:

• badanie scyntygraficzne (czułe, ale mało swoiste)

• klasyczna radiologia (znaczna swoistość, mała czułość)

żadne z powszechnie stosowanych badań laboratoryjnych nie jest specyficzne

• oznaczanie markerów (np. CA 15-3 dla raka piersi)

• umożliwia rozpoznanie rozsiewu choroby nowotworowej

• pośrednio może pomóc w rozpoznaniu przerzutów do kości

Kliniczne zastosowanie markerów obrotu kostnego w onkologii:

1.diagnostyka przerzutów do kości ( PYD, DPD, CTX, NTX)

przerzuty do kości nasilona resorpcja kości wzrost produktów rozpadu kolagenu w moczu

2. monitorowanie wyników leczenia ( głównie CTX)

Czynniki mające wpływ na obrót kostny:

Potencjał diagnostyczno-terpeutyczny systemu RANKL/RANK/OPG

- w młodej zdrowej kości zachowana jest równowaga między kościotworzeniem a resorpcją, co gwarantuje względnie stałą masę kości

- na straży właściwego dojrzewania i funkcjonowania osteoklastów stoją:

• osteoprotegryna (OPG)

• receptor aktywujący jądrowy czynnik NF-kappaB (RANK)

• ligand RANK (RANKL)

choroby, w których patomechanizmie bierze udział szlak RANKL/ RANK/OPG

• choroby metaboliczne kości (nasilona ekspresja RANKL, nasilona resorpcja kości)

• osteoporoza pomenopauzalna

• osteoporoza posterydowa

• nadczynność przytarczyc

• choroba Pageta

• choroby kości związane z procesem zapalnym (nasilona ekspresja RANKL, nasilona resorpcja kości)

• RZS

• Stany zapalne przyzębia

• Choroby nowotworowe (nasilona ekspresja RANKL w stosunku do OPG, nasilona resorpcja kości)

• Szpiczak kości

• Osteolityczne przerzuty nowotworowe do kości

• Hiperkalcemia w nowotworzeniu

• Dziedziczne choroby kości

• Dziedziczna ekspansywna osteoliza kośc/dziedziczna choroba Pageta

• Postępująca hiperfosfatazja

• Młodzieńcza choroba Pageta

---