Koštani markeri

Koštani markeri

Koštani markeri se koriste za procenu efikasnosti terapije metaboličkih bolesti kostiju.

Uzorak:

Parametri se određuju u uzorku krvi ili urina.
U zavisnosti od toga koje je parametre potrebno određivati, možda će biti potrebno da ne jedete pre vađenja krvi. Ako sakupljate urin, pažljivo pratite instrukcije koje su Vam date.

O parametru:

Koštano tkivo se sastoji od organskog matriksa, minerala i ćelija kosti. Glavne mineralne materije u kostima su soli kalcijuma i fosfata. Više od 99% ukupnog kalcijuma u organizmu je ugrađeno u kosti. Organski matriks kostiju se uglavnom sastoji od kolagenih vlakana, ali se tu nalaze i osteokalcin i druge vrste proteina.

Kosti predstavljaju metabolički aktivno tkivo koje se kontinuirano remodeluje tokom života – deo stare kosti biva resorbovan (razgrađen) i stvara se nova kost. Uprošćeno objašnjeno, etape tog procesa su:
osteoklasti razaraju postojeće koštano tkivo, praveći šupljine u kosti
osteoblasti u ove šupljine luče novi koštani matriks koji se uglavnom sastoji od kolagena, ali sadrži i osteokalcin, osteonektin, druge proteine i citokine
-kost se mineralizuje tj. u nju se odlažu kristali kalcijuma i fosfata
Remodelovanje se odvija samo na površini kostiju i oko 10% kostiju se zameni godišnje.

Pod normalnim uslovima, količina razgrađene kosti je jednaka količini novoformirane kosti. Ovu ravnotežu održavaju različiti hormoni (PTH, kalcitonin, tireoidni hormoni, vitamin D, estrogeni, androgeni, kortizol, hormon rasta) i lokalni medijatori (citokini, faktori rasta). Sa druge strane, rast, starenje, metaboličke bolesti kostiju, fizička aktivnost odnosno neaktivnosti, ishrana, upotreba lekova i mnogi drugi činioci takođe utiču na remodelovanje kostiju. Kao rezultat, nastaju promene u strukturi, jačini i masi kosti.

Do gubitka koštanog tkiva dolazi kada razgradnja nadmaši stvaranje kosti. Gubitak koštanog tkiva započinje kod oba pola oko 35-40 godine. Stopa gubitka raste kod žena u menopauzi kao i kod poremećaja i bolesti koje utiču na ovaj proces. Biohemijski parametri koji predstavljaju meru remodelovanja kostiju se mogu podeliti na :
-markere resorpcije kosti
-markere formiranja kosti
Uz ove markere se dodatno obavljaju pregledi, analize i testovi pri postavljanju dijagnoze za svakog individualnog pacijenta.

Markeri formiranja kostiju

*Ukupna ALP (alkalna fosfataza)
ALP je enzim prisutan u mnogim tkivima (jetri, kostima, intestinumu, slezini, bubrezima, placenti). Kod odraslih osoba sa normalnom funkcijom jetre, oko 50% aktivnosti potiče iz jetre, dok je oko 50% poreklom iz kosti. Kod dece i adolescenata, koštana forma je zastupljena do 90% zbog rasta skeleta. Ako je isključena bolest jetre, ukupna ALP je dobar marker aktivnosti osteoblasta i formiranja kosti.

*Koštani izoenzim ALP
Posebnim tehnikama se može izdvojiti ALP koja potiče iz kostiju.

*Osteokalcin (Osteocalcin)
Osteokalcin je najvažniji protein, pored kolagena, koji ulazi u sastav kostiju i čini oko 1% ukupnih proteina kosti. Za njegovu sintezu je neophodan vitamin K, zato što ga obogaćuje grupama pomoću kojih osteokalcin vezuje kalcijum i koje su takođe potrebne za interakciju sa drugim proteinima i receptorima. Takođe, vitamin D stimuliše sintezu osteokalcina.
Sintetišu ga osteoblasti i. predstavlja specifičan marker njihove aktivnosti. Osteokalcin, koji je inkorporiran u matriks kostiju, se oslobađa u cirkulaciju i tokom resorpije kostiju i zbog toga predstavlja marker prometa u kostima, a ne samo marker formiranja kosti.
Nivo ovog parametra podleže varijacijama u toku dana, više koncentracije se nalaze rano ujutru. Izlučuje se urinom. Zbog toga, nivo može biti povećan kod bolesti bubrega iako ne postoje procesi na kostima.

*Fragmenti prokolagena tip 1 (C-terminalni, N-terminalni)
Prokolagen tipa 1 sadrži C- i N- ,,nastavke” koji se uklanjaju tokom konverzije prokolagena u kolagen koji se onda ugrađuje u matriks kosti. Predstavljaju markere koji reflektuju količinu novonastalog kolagena tipa 1 i formiranja kosti. Oba peptida uklanja jetra iz cirkulacije. Mogu biti povišeni i kao rezultat neskeletnih bolesti (npr.kože i mišića).

Markeri resorpcije kostiju:

*Tartarat-rezistentna kisela fosfataza (TRKF, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP))
Kisela fosfataza je lizozomalni enzim koji postoji u 5 izoformi koe se nalaze u kostima, prostati, trombocitima, eritrocitima i slezini. Aktivnost ovog enzima može biti blokirana tartaratom, osim onog izoenzima koji potiče iz kostiju i koje je označen kao TRAP5. Novija istraživanja su pokazala da postoje dve subforme ovog izoenzima 5a i 5b i da je TRAP5b karakterističan za osteoklaste. Poreklo TRAP5a nije poznato, pretpostavlja se da potiče iz makrofaga. Do sada, testovi za određivanje TRKF (TRAP) su merile obe izoforme. U toku je razvoj novih testova kojima bi se specifično određivala TRAP5b i postoje rezultati koji ukazuju na to da bi ovaj parametar bio kosristan za procenu aktivnosti osteoklasta.

*Hidroksiprolin u urinu
Hidroksiprolin je komponenta kolagena kostiju. Tokom degradacije kosti, oslobađa se u krv i izlučuje urinom. Danas se smatra nespecifičnim markerom, zato što potiče i od degradacije novoformiranog kolagena, kolagena iz drugih organa kao i iz hrane. Zamenjen je specifičnijim parametrima.

*Ukršteni kolagen- Pyridinium cross-links (pyridinoline PYD and deoxypyridinoline DPD)
Modifikacijom aminokiselina lizina i hidroksilizina nastaju PYD i DPD koji grade ukrštene veze i stabilizuju kolagen. Ove dve komponente se oslobađaju tokom degradacije zrelog kolagena. Na ove parametre ne utiče novoformirani kolagen i nezavisni su od ishrane. Dok je PYD nađen u hrskavicama, kostima, ligamentima, DPD je pronađen samo u kostima i dentinu. Ispitivanja odnosa ova dva parametra u urinu je pokazalo da su prisutni i odnosu sličnom onom u kostima, što dovodi do zaključka da oba parametra predominantno potiču iz kostiju. U urinu su prisutni kao slobodni i vezani za proteine. Slobodne forme se mogu odrediti imunotestovima. Za određivanje ovih parametara u upotrebi je i HPLC.

*Telopeptidi kolagena tipa 1
Tokom resorpcije kosti , osteoklasti razgrađuju kolagen na fragmente u koje spadaju i C-terminalni telopeptid (CTx) i N–terminalni telopeptid. Ovi fragmenti sadrže ukrštene veze.
beta-CrossLaps: Kako kost stari, alfa oblik aspartata koji je prisutan u CTx se konvertuje u beta oblik (beta-CTx). Beta CTx se oslobađa u krvotok tokom resorpcije kosti i služi kao specifičan marker degradacije zrelog kolagena tipa 1.  Povišene koncentracije se viđaju kod pacijenata kod kojih je povećana resorpcija kostiju.
N-telopeptid (NTX-Telopeptide) – sekvenca aminokiselina i njihova orjentacija, čini ovaj marker specifičnim pokazateljem resorpcije kostiju. Osteoklasti mobilišu NTx molekule iz kosti, odakle odlaze u krv i izlučuju se urinom. Povišeni nivoi su znak povećane resorpcije kostiju.

Rezultati:

Povišeni nivoi koštanih markera su indikatori povećane resorpcije i/ili formiranja kosti, ali ne ukazuju na uzrok. Često se koriste za procenu efikasnosti terapije metaboličkih bolesti kostiju.

Postoje mnogi ćinioci koji ograničavaju upotrebu ovih koštanih parametara. U toku su brojna istraživanja koja imaju za cilj unapređenje kliničke upotrebe ovih analiza.

Članak je objavljen 27.06.2012.