Wykład 5
Markery obrotu kostnego
Proces odbudowy tkanki kostnej: obrót kostny, remodeling
Kościotworzenie = resorpcja kości
1. Czynniki wpływające na obrót kostny
- PTH
- witamina D
- kalcytonina
- SH
- hormony płciowe
- czynniki wzrostowe
- cytokiny
- składniki macierzy kostnej
+ OPG - osteoprotegryna
+ białko Rang
2. Tkanka kostna
- struktura dwufazowa
- organiczna macierz kostna
- kryształy hydroksyapatytu (składnik nieorganiczny)
- osteocyty, powstają z osteoblastów
- osteoblasty
- osteoklasty, wielojądrowe, uczestniczące w osteolizie
3. Rola osteoklastów
- resorpcja tkanki kostnej z wytworzeniem zatoki - miejsca ubytku w strukturze tkanki kostnej
- produkcja i wydzielanie winianoopornej kwaśnej fosfatazy
4. Rola osteoblastów
- synteza białek macierzy kostnej
- wyściełają osteoidem nowopowstałe zagłębienia macierzy kostnej (zatoki erozyjne)
- syntetyzują:
+ fosfatazę alkaliczną
+ osteokalcynę
+ kolagen typu I
5. Proces odbudowy tkanki kostnej
- odbywa się w jednostkach przebudowy kości
+ w kości zbitej: osteon
+ w kości gąbczastej: zatoka erozyjna
- składa się z dwóch przeciwstawnych procesów
+ resorpcji
+ tworzenia
- w stanie równowagi ilości reabsorbowanej i tworzonej kości są równe
- resorpcja trwa krótko:
+ markery uwalniane w dużych ilościach, intensywnie
- tworzenie trwa długo:
+ markery uwalniane w dużych ilościach
- łatwiejsze jest śledzenie procesów resorpcji
6. Składniki organicznej macierzy kosci
- kolagen typu I - 90% organicznej macierzy kostnej
- pozostałe:
+ proteoglikany
+ cząsteczki adhezyjne
+ białka γkarboksylowe
+ czynniki wzrostowe
7. Synteza kolagenu typu I - synteza przez aktywne osteoblasty
preprokolagen
↓
prokolagen
↓
tropokolagen
↓
tworzenie wiązań poprzecznych
↓
kolagen
8. Preprokolagen
- struktura podwójnej helisy
- 2 α1 i 1 α2 - tworzą prawoskrętny superheliks
- w łańcuchach α znamiennie częściej występują: glicyna, prolina, lizyna, ich hydroksylowe pochodne
- elementy:
+ krótka sekwencja sygnałowa
+ N-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PIN P)
+ C-końcowy propeptyd prokolagenu typu I (PIC P)
- po odcięciu z preprokolagenu fragmentu sygnałowego powstaje prokolagen uwalniany z komórki
- w przestrzeni pozakomórkowej odcinane sa fragmenty C- i N-końcowe i powstaje tropokolagen
9. Zaburzenia metabolizmu kostnego
- osłabienie tworzenia
- nasilenie reabsorpcji
- spadek masy kostnej
- zmiany ilościowe kości ocenia się przy użyciu densytometrii przepływowej
10. Metody oceniania OC:
- fragment N-końcowo-środkowy
+ ELISA
+ system ELECSYS (metody immunoluminescencyjne)
- nienaruszone cząsteczki OC
+ ELISA
+ system ELECSYS
11. Charakterystyka markerów resorpcji kości
- oznaczane w moczu
- większość markerów resorpcji kostnej to produkty degradacji kolagenu
- dąży się do stworzenia metod oznaczania ich w surowicy
12. Osteopontyna
- marker resorpcji kości
- jodoproteina swoista dla kości
- zdolność tworzenia mostków
13. Osteonektyna
- białko błonowe
- wiąże kolagen, wapń, hydroksyapatyt
14. Osteoprotegryna
- białko syntetyzowane i wydzielane przez osteoblasty po aktywacji przez estrogeny
15. Wydalanie białka z moczem
- najprostszy i najtańszy sposób mierzenia resorpcji
- nieswoisty tkankowo i mało czuły
16. Hydroksyprolina
- wskaźnik nieswoisty, bo hydroksyprolina wystepuje też w skórze
17. Biochemiczne markery metabolizmu kości
- nowoczesne i wysokospecyficzne wskaźniki resorpcji i kosciotworzenia
- występują wewnątrz macierzy kostnej - enzymy pochodzące z osteoklastów lub osteoblastów: fosfataza kwaśna, fosfataza zasadowa
- fragmenty białkowych elementów strukturalnych kości lub produkty ich degradacji
- składniki nieorganicznej struktury kostnej: wapń
18. Markery kościotworzenia
- frakcja kostne fosfatazy zasadowej
- osteokalcyna
- C-końcowy propeptyd kolagenu typu I
- N-końcowy propeptyd kolagenu typu I
19. Markery resorpcji kości
- winianooporna kwaśna fosfataza
- hydroksyprolina
- glikozydy hydroksylizynowe
- pirydynolina, hydroksyprolina
- kolagen typu I
- N-końcowy telopeptyd kolagenu typu I
- C-końcowy telopeptyd kolagenu typu I
- sialoproteina kostna
20. Markery nowoczesne
a) markery kościotworzenia
- b-ALP
- osteokalcyna
- PINP
b) markery resorpcji kości
- PYD, DPD
- NTX
- CTX
21. Charakterystyka markerów kościotworzenia
a) frakcja kostna
- fosfataza zasadowa
+ czuły marker kościotworzenia
+ wskaźnik skuteczności terapii antyresorpcyjnej
+ wzrost aktywności w:
= chorobie Pageta
= nadczynności przytarczyc i tarczycy
= osteomalacja i osteodystrofia nerkowa
= akromegalia
= przerzuty nowotworowe do kości
+ metoda ELISA
- osteokalcyna
+ syntetyzowana przez: osteoblasty, odontoblasty, hipertroficzne chondrocyty
22. Wskazania do oznaczania nowoczesnych markerów
- badanie konieczne u kobiet:
+ ze złamaniem w wywiadzie lekarskim
+ ze spadkiem gęstości minerału kostnego
+ przewidzianych do leczenie antyresorpcyjnego
- monitorowanie leczenia preparatami antyresorpcyjnymi