Биохимические маркеры метаболизма костной ткани

R.Peaston

Биохимические маркеры метаболизма костной ткани

БИОХИМИЧЕСКИЕМАРКЕРЫ МЕТАБОЛИЗМА КОСТНОЙ ТКАНИПРИ ОСТЕОПОРОЗЕ И ДРУГИХЗАБОЛЕВАНИЯХ СКЕЛЕТА

Для остеопорозахарактерноснижение минеральной плотности ссопутствующими изменениямиколичества и микроархитектурыкостной ткани, что сопровождаетсянарушением прочности скелета иповышением опасности переломов,особенно позвоночника, шейки бедраи запястья.

Демографическиеизменения, выражающиеся впостоянном увеличениипродолжительности жизни,обусловливают поиск различныхподходов к лечению заболеванийскелета, а также разработкуметодов, позволяющих своевременновыявлять снижение костной массы ириск переломов.

В Великобританииэкономические затраты на лечениепереломов шейки бедра вследствиеостеопороза составляют ежегоднооколо 150 миллионов фунтовстерлингов(1). Из-за повышения долипожилых людей в структуренаселения страны можнопредполагать существенноеувеличение расходов на лечениебольных остеопорозом в ближайшем будущем.

Несмотря на важность профилактикипереломов, основанной насвоевременном выявлении иэффективном лечении остеопороза,его ранняя диагностика имониторинг недостаточноэффективны в связи с отсутствиемдоступных неинвазивных методов оценкиактивности и распространенностизаболеваний скелета,сопровождающихся деструкциейкостной ткани.

ЭТИОЛОГИЯ

Масса костнойткани зависит от взаимодействиямежду клетками, формирующими (остеобласты) иразрушающими (остеокласты) кость.

Индивидуальный пик костной массы,который в норме достигается к 25-30годам, зависит от генетических иненаследственных факторов:гормонального статуса, физическихнагрузок, питания.

Нарушениегормонального статуса,несбалансированное питание,малоподвижный образ жизни, курение,чрезмерное потребление алкоголяявляются факторами риска снижениякостной массы(2) .

Так как уженщин пик костной массы ниже искорость ее снижения выше, чем умужчин, остеопороз и сопутствующиеэтому процессу переломынаблюдаются наиболее часто уженщин в пост- менопаузальномпериоде.Таким образом, остеопороз-гетерогенное заболевание, он можетбыть классифицирован как первичныйили вторичный в соответствии спричинами, ответственными запотерю костной массы (см. табл.).

ДИАГНОСТИКА

Рентгенологическиеметоды являются наиболеедоступными и широко используются вклинической практике приисследовании костей. Однако, прирентгенографии можно обнаружитьналичие остеопении только при потереболее 30% костной массы, поэтому этимметодом чаще всего выявляютсяпоздние признаки остеопороза -деформация (перелом) позвонков илипереломы трубчатых костей.

Измерениеплотности костной ткани (денситометрия) основано наизмерении минерального компонентакостной ткани – кальция.

В крупныхклинических центрах используют дляисследования минеральнойплотности костной ткани одно- илидвухлучевую фотонную рентгеновскую абсорбциометрию, которая позволяетисследовать две области -позвоночник и шейку бедра.

Этонаиболее чувствительный метод длявыявления остеопороза и оценкистепени его тяжести по T и Zкритериям. Дифференциальнаядиагностика первичного иливторичного остеопороза возможнапри детальном анализе анамнеза,врачебном обследовании исоответствующих лабораторныхисследованиях.

Денситометрия необходима дляподтверждения диагнозаостеопороза, оценки рискапереломов, а также контроляадекватности лечения. Однако этотметод не подходит для немедленнойоценки эффективности лечения,поскольку он улавливает измененияв плотности костной ткани через годи более.

Рутинныеклинические лабораторныеисследования остаются, какправило, в норме при всех формахостеопороза, за исключениемвторичного остеопороза при тиреотоксикозе, заболеванияхжелудочно-кишечного тракта, примножественной миеломе или поражениикостей солидными злокачественнымиопухолями.

Наибольшее значение вдифференциальной диагностикезаболеваний скелетаметаболического характера имеетоценка гормонального статусабольных, в частности, исследование паратиреоидного гормона (ПТГ), половых стероидных и гонадотропных гормонов, а такжевитамина Д, участвующего нарядус ПТГ в регуляции обмена кальция.

Определение концентрации кальция,фосфора и общей активностищелочной фосфатазы сыворотки кровииспользуется в оценке общегостатуса больного и имеетвспомогательное, но недиагностическое значение.

БИОХИМИЧЕСКИЕМАРКЕРЫ МЕТАБОЛИЗМА КОСТНОЙ ТКАНИ

Маркерыформирования костной ткани.

Остеокальцин основной неколлагеновый белок костного матрикса, состоящий из 49аминокислотных остатков, которыйсинтезируется почти исключительноостеобластами и затем участвует впроцессах минерализации (рис. 1).

Его концентрация всыворотке крови существенноувеличивается при некоторыхзаболеваниях, в частности, болезни Педжета, гиперпаратиреоидизме. Белокнестабилен, он подвергаетсясравнительно быстро деградации.

Синтез остеокальцина зависит отвитаминов К и Д, что снижаетчувствительность и специфичностьопределения остеокальцина какмаркера метаболизма костной ткании ограничивает использование вширокой клинической практике.

Костный фермент щелочной фосфатазыЕгоисследование, наряду с общейактивностью щелочной фосфатазы (ЩФ), существенноповышает информативность придифференциальной диагностикезаболеваний скелета и печени.

ЩФассоциируется с активностьюостеобластов. Разработка различныхметодических принциповопределения активности костной ЩФ(см. табл.

) способствует еевнедрению в клиническую практику вцелях диагностики и мониторингазаболеваний скелета различногохарактера у взрослых и детей(3).

Проколлагеновыепропептиды

N- и С-концевые пропептиды коллагена I типа(соответственно PINP и PICP) как промежуточные продуктыметаболизма коллагена былиидентифицированы более 20 лет назад,к ним получены специфические моноклональные антитела.Возможность их использования в качествемаркеров формирования костной ткани до сих поробсуждается из-за недостаточнойчувствительности и специфичности.

Оба типа пропептидовциркулируютв сыворотке крови в виде отдельных цепей с ММоколо 100 кД, что делаетдоступным их определение методамипрямого иммуноферментного анализа.

Однаковыраженнаяфизиологическая вариабельностьограничивает применениеметаболитов коллагена как вдиагностике, так и мониторингезаболеваний скелета, тем более, что остеокальцин и костная ЩФобладают большей диагностическойчувствительностью (4).

МАРКЕРЫРЕЗОРБЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ

Основнымбиохимическим показателем,используемым в клиническойпрактике в качестве критериярезорбции костной ткани, являлся гидроксипролин мочи.

Низкаяспецифичность гидроксипролина в связи с егораспространенностью практическиво всех типах соединительной ткани,а также способностью реутилизироваться в процессе синтезаколлагена, требование соблюдения безколлагеновой диеты, другиеметодические трудности обусловилипоиск более специфичных маркеров.

Пиридиновыесвязи коллагена Деструкцияколлагена характерна для процессоврезорбции костной ткани.Стабильность коллагенового матрикса обеспечиваетсямежмолекулярными необратимымисвязями, образующимися междунекоторыми аминокислотами,входящими в полипептидную цепь коллагена.

Из-за наличия пиридинового кольцаперекрестные связи коллагенаполучили название пиридинолин (Пид) и дезоксипиридинолин (Дпид).

Пиридиновые связиприсутствуют только вовнеклеточных коллагеновых фибриллах и характерны длядифференцированного матриксапрочных типов соединительной ткани- кости, хряща, дентина, они необнаруживаются в коллагене кожи,мягких тканей, чем выгодноотличаются от гидроксипролина(5).Костная ткань является основнымисточником Пид биологическихжидкостей организма.

Этот тип связипредставлен также в хрящевой ткани,сухожилиях, однако активныйметаболизм костной ткани посравнению с другими типамисоединительной ткани позволяетсчитать, что определяемый в мочеПид обеспечивается за счетдеструктивных процессовфизиологического илипатологического характерапреимущественно в костях. Егоаналог Дпид обнаруживаетсяпрактически исключительно вколлагене костной ткани, в которойсоотношение Пид:Дпид соответствует4:1. Это соотношение сохраняется вмоче взрослых, где на долю Дпид приходится 20-22% отобщего уровня экскрециипиридиновых связей коллагена, ономеняется в сторону увеличенияотносительного содержания Пид лишь призаболеваниях суставов различного генеза, на чем основана ихдифференциальная диагностика.

Идентифицированыдругие пептидные фрагменты молекулыколлагена, однако четких данных поклиническому использованию этихпоказателей в моче, а также неингибируемой тартратом кислой фосфатазы сыворотки крови длядиагностики и мониторингазаболеваний скелета различнойэтиологии пока не представлено. Методическиепринципы исследования

Пиридиновыесвязи коллагена экскретируются с мочой каксвободные (40%), так и связанные с пептидами (60%), Измерение общейэкскреции пиридиновых связейвключает в себя длительныйкислотный гидролиз с цельюрасщепления пептидных связей, твердофазную экстракцию споследующей жидкостной хроматографией высокого разрешения(6).Этот принцип получил общеепризнание как «золотой стандарт»определения маркеров резорбциикостной ткани. Однако длительностьи трудоемкость метода ограничиваютего использование в широкойклинической практике. Определениесвободного Дпид на основе иммуноферментного анализахарактеризуется высокойстабильностью, воспроизводимостьюи хорошо коррелирует с методомжидкостной хроматографии(7). Одним из последнихдостижений стало определениесвободного Дпид на основе хемилюминесцентного анализа вавтоматическом режиме наанализаторе ACS-180 фирмы «Chiron Diagnostics»(8).

Стабильностьдля пиридиновых связей коллагена, экскретируемых с мочой, значительноупрощает использование этихпоказателей в рутинной практике.

Допустимо хранениемочи в течение одного года притемпературе -20°С и в течение неделипри +4°С, кроме того, допускаетсяразмораживание образцов до 5 раз.Следует избегать использованияконсервантов при сборе мочи, атакже воздействия прямых солнечныхлучей.

Режим сбора мочи неоказывает существенного влияния нарезультаты определения маркеров,Существует вариабельностьэкскреции маркеров резорбциикостной ткани, выражающаяся в ееусилении в утренние часы, однакопри исследовании порционной и24-часовой мочи установлена высокаякорреляционная зависимостьрезультатов при их пересчете наконцентрацию креатинина мочи. Для большейстандартизации рекомендуетсяисследование второй утреннейпорции мочи (от 7 до 11 часов),

КЛИНИЧЕСКОЕИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХМАРКЕРОВ МЕТАБОЛИЗМА КОСТНОЙ ТКАНИ

Биохимическиемаркеры резорбции и формированиякостной ткани отражают активныепроцессы ее перестройки. Признакомэффективного лечения остеопороза и другихзаболеваний скелета являетсяснижение степени экскреции Пиридиновых связей иособенно Дпид на 25% за периоднаблюдения З-б месяцев,

Накопленобширный клинический материал поэффективному использованиюразличных маркеров резорбции иформирования костной ткани в целяхдиагностики и мониторингаостеопороза, болезни Педжета, гиперпаратиреоза и другихзаболеваний метаболическогохарактера, сопровождающихсядеструкцией скелета.

Пиридинолин и дезоксипиридинолин, экскретирующиеся с мочой в составе коллагеновых фрагментов,получили наибольшее признание вклинической практике.

В последнеевремя появились сообщения овозможности использования двуханалогов пиридиновых связей – пиридинолина и дезоксипиридинолина в качествечувствительных признаковметастатического поражения костей.

Литература

1. Price С. P. and Thompson P.W. The role of biochemical tests in thescreening and monitoring ofosteoporosis. Ann Clin Biochem 1995; 32:244-260.

2. Dempster D.W. and Lindsay R. (1993), Pathogenesis ofosteoporosis. Lancet 1993;341:797-801,

3. Baltazar G„ Ardakani S„ Dean J.J., Carelli M.J„ Daniloff G.Y. and Kung V.T. Monoclonal Antibody assay for measuringbone-specific alkaline phosphatase in serum. Clin Chem 1995; 41: 1560-1566.

4. Valimaki M.J„ Tahtela R„ Jones J,D„ Peterson J.M., Riggs B.L. Bone resorption in healthy and osteoporosis postmenopausal women. Eu J Clin Endocrin 1994; 131; 258-262,

5, Seibel M.J., Robins S.P. and Beiezikian J.P, Urinary pyridinolinecrosslinks of collagen. Trends in Endocrinology andMetabolism 1992; 3(7): 263-278.

6. Black D., Duncan A., Robins S.P. Quantitative analysis ofthe pyridinoline crosslinks of collagen in urine using ion-pairedHPLC. Analytical Biochemistry 1988; 169:197-203.

7. Robins S.P. Woitge H., Hesley R., Ju J. Seyedin S., Seibel M.J. Direct ELISA for urinary deoxypyridinoline as a specific marker of boneresorption, J Bone Miner Res 1994; 9: 1643-1649.

8. Peaston R.T. Urinary deoxypyridinoline:evaluation of an automated assay for the Chiron DiagnosticACS-180. Clin Chem 1997; S6 43: pp sl85.

НОВОСТИ АССОЦИАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЕ НАУКА БИБЛИОТЕКА НОРМАТИВЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ ОСНАЩЕНИЕ КАЧЕСТВО

Источник: http://www.clinlab.ru/win/LIBRARY/JOURNLAB/lab8/j8ct1.htm

Биохимические маркёры метаболизма костной ткани

Биохимические маркеры метаболизма костной ткани

Биохимические маркеры дают информацию о патогенезе заболеваний скелета и о скорости ремоделирования.

Они могут использоваться для контроля эффективности лечения в короткие сроки и идентифицировать больных с быстрой потерей костной массы.

Биохимические маркеры измеряют усредненную скорость ремоделирования всего скелета, а не отдельных его областей. Различают биохимические маркеры формирования и резорбции кости, характеризующие функции остеобластов и остеокластов.

Образование Резорбция
сыворотка: остеокальцин, общая и специфическая костная щелочная фосфатаза, проколлагеновые С- и N-пептиды   плазма: тартрат-резистентная кислая фосфатаза, пиридинолин и дезоксипиридинолин, продукты деградации коллагена I типа (N- и С-телопептиды); моча:пиридинолин и дезоксипиридинолин, продукты деградации коллагена I типа – N- и С-телопептиды, кальций и гидроксипролин натощак и гликозиды гидроксилизина

МАРКЕРЫ РЕЗОРБЦИИ КОСТИ

При всех заболеваниях скелета происходят нарушения процессов ремоделирования кости, что сопровождается возникновением отклонений в уровне биохимических маркеров.

Поскольку для большинства заболеваний скелета характерно ускорение ремоделирования с усилением резорбции, то для контроля лечения используют, главным образом, маркеры резорбции костной ткани.

Основными биохимическими показателями, используемыми в клинической практике в качестве критерия резорбции кости служат пиридиновые связи коллагена, продукты деградации коллагена I-го типа – N- и С-телопептиды, тартрат-резистентная кислая фосфатаза.

Продукты деградации коллагена I типа – С-телопептиды (S-CTX, CrossLaps™)

Во время обновления костной ткани коллаген I-го типа, который составляет более 90% органического матрикса кости и синтезируется непосредственно в костях, деградирует, а небольшие пептидные фрагменты попадают в кровь или выделяются почками. Продукты деградации коллагена можно определять как в моче, так и в сыворотке с использованием тест-систем CrossLaps™ ELISA фирмы “Nordic Bioscience Diagnostics”.

Доказано, что маркеры CrossLaps можно использовать при терапии препаратами, снижающими резорбцию костей, при лечении пациентов с нарушениями метаболизма костной ткани. Первичный остеопороз сопровождается отчетливым повышением карбокситерминального телопептида I типа коллагена.

В основе постменопаузального остеопороза лежит дефицит эстрогенов, который первично влечет за собой активизацию процесса резорбции кости, с вторичным усилением процесса формирования кости вследствие спаренности обоих процессов.

Потери костной массы возникают в результате преобладания резорбирующих кость процессов и могут быть как быстрыми, так и медленными в зависимости от степени усиления резорбции и степени нарушения соотношения между процессами ремоделирования кости.

Поэтому для постменопаузального остеопороза характерно увеличение таких маркеров резорбции, как карбокситерминальный телопептид I типа коллагена. Было показано, что в период менопаузы маркеры резорбции CrossLaps увеличиваются в сыворотке почти в 2 раза.

В основе заболевания Педжета лежит нарушение ремоделирования кости, поэтому маркеры обмена костной ткани реагируют на эти процессы. Для этой болезни нехарактерно повышение в сыворотке CrossLaps. В то же время экскреция с мочой CrossLaps существенно увеличена у больных по сравнению с группой здоровых людей.

Тартрат-резистентная кислая фосфатаза (TRACP 5B)

TRACP 5B – фермент, секретируемый остеокластами. Он попадает в повышенном количестве в кровоток при увеличении количества и возрастании активности остеокластов.

Исследование этого маркера особенно полезно при мониторинге лечения остеопороза, болезни Педжета, онкологических заболеваний с метастазами в кость различными препаратами, подавляющими резорбцию костной ткани (бисфосфанатами, эстрогенами и другими).

При рецидиве онкологических заболеваний (рака молочной железы) с метастазами в кость уровень TRACP 5B возрастает.

БиоХимМак предлагает тест-систему, позволяющую определять только активные формы TRACP молекул, секретируемые во внеклеточное пространство кости, и не детектирующую старые, инактивированные молекулы TRACP или их фрагменты, которые могли появиться во время сбора образца.

22. Обезвреживание аммиака. Источники аммиака в тканях. Реаминирование. Гипераммониемия. Биосинтез мочевины: локализация, последовательность реакций, суммарное уравнение. Нормальное содержание мочевины в сыворотке крови, моче, слюне. Влияние микрофлоры полости рта на обмен мочевины. Аммониогенез. Что важнее в клинике: определение остаточного азота или только мочевины.

Аммиак непрерывно образуется во всех органах и тканях организма. Наиболее активными его продуцентами в кровь являются органы с высоким обменом аминокислот и биогенных аминов – нервная ткань, печень, кишечник, мышцы.

Связывание аммиака

Так как аммиак является чрезвычайно токсичным соединением, то в тканях существуют несколько реакций связывания (обезвреживания) аммиака – синтез глутаминовой кислоты и глутамина, синтез аспарагина, синтез карбамоилфосфата:

  • синтез глутаминовой кислоты (восстановительное аминирование) – взаимодействие α-кетоглутарата с аммиаком. Реакция по сути обратна реакции окислительного дезаминирования, однако в качестве кофермента используется НАДФН. Происходит практически во всех тканях, кроме мышечной, но имеет небольшое значение, т.к. для глутаматдегидрогеназы предпочтительным субстратом является глутаминовая кислота и равновесие реакции сдвинуто в сторону α-кетоглутарата,

Реакция синтеза глутаминовой кислоты

  • синтез глутамина – взаимодействие глутамата с аммиаком. Является главным способом уборки аммиака, наиболее активно происходит в нервной и мышечной тканях, в почках, сетчатке глаза, печени. Реакция протекает в митохондриях.

Реакция синтеза глутамина

Образование большого количества глутамина обеспечивает высокие концентрации его в крови (0,5-0,7 ммоль/л).

Так как глутамин проникает через клеточные мембраны путем облегченной диффузии, то он легко попадает не только в гепатоциты, но и в другие клетки, где есть потребность в аминогруппах. Азот, переносимый глутамином, используется клетками для синтеза пуринового и пиримидинового колец, гуанозинмонофосфата (ГМФ), аспарагина, глюкозамино-6-фосфата (предшественник всех остальных аминосахаров).

  • синтез аспарагина – взаимодействие аспартата с аммиаком. Является второстепенным способом уборки аммиака, энергетически невыгоден, т.к. при этом тратятся 2 макроэргические связи,

Реакция синтеза аспарагина

  • синтез карбамоилфосфата в митохондриях печени – реакция является первой в процессе синтеза мочевины, средства для удаления аммиака из организма.

сновные источники аммиака

Основными источниками аммиака являются следующие реакции:

· неокислительное дезаминирование некоторых аминокислот (серина, треонина, гистидина) – в печени,

· окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты во всех тканях (кроме мышечной), особенно в печени и почках,

· дезаминирование амидовглутаминовой и аспарагиновой кислот – в печени и почках,

· катаболизм биогенных аминов – во всех тканях, в наибольшей степени в нервной ткани,

· жизнедеятельность бактерийтолстого кишечника,

· распад пуриновых и пиримидиновых оснований – во всех тканях.

Аммиак является токсичнымсоединением, находящимся в крови в относительно небольших концентрациях (11,0-32,0 мкмоль/л). Симптомы аммиачного отравления проявляются при превышении этих пределов всего в 2-3 раза.

Предельно допустимый уровень аммиака в крови 60 мкмоль/л. При повышении концентрации аммиака (гипераммониемия) до предельных величин может наступить кома и смерть. При хронической гипераммониемии развивается умственная отсталость.

Приобретенные формы

Приобретенная (вторичные) гипераммониемия развивается вследствие заболеваний печении вирусных инфекций. В крайне тяжелых случаях она проявляется как тошнота, рвота, судороги, нечленораздельная речь, затуманивание зрения, тремор, нарушение координации движений.

Наследственные формы

Наследственные формы гипераммониемии вызваны генетическим дефектом любого из пяти ферментов синтеза мочевины. Соответственно ферменту заболевание делится на пять типов.

Первичными признаками гипераммониемий являются сонливость, отказ от пищи, рвота, беспокойство, судороги, нарушение координации движений, тахипноэ, дыхательный алкалоз.

Могут развиться печеночная недостаточность, легочные и внутричерепные кровоизлияния.

Наиболее частой является гипераммониемия типа II, связанная с недостатком орнитин-карбамоилтрансферазы. Заболевание рецессивно, сцеплено с Х-хромосомой. У матери также наблюдается гипераммониемия и отвращение к белковым продуктам. При полном дефекте фермента наследственные гипераммониемии имеют раннее начало (в период до 48 часов после рождения).

Лабораторным критерием заболевания является накопление глутамина (в 20 и более раз) и аммиака в крови, ликворе и моче.

Основа лечениягипераммониемий сводится к ограничению белка в диете, уже это позволяет предотвратить многие нарушения мозговой деятельности.

Мочевина. — главный конечный продукт азотистого обмена, 80—90% азотсодержа­щих шлаков, выводимых с мочой. За сутки из организма взрослого выводится ≈ 30 г мочевины (от 12 до 36 г), в пересчете на азот 6-18 г.

в норме:

Сыворотка крови 2,5 – 8,30 ммоль/л

Моча 330 – 580 ммоль/сутки

Аммониогенез

Аммониогенез – процесс образования в эпителии почечных канальцев аммиака из аминокислот (прежде всего глутаминовой) путем их дезаминирования. Аммиак секретируется в просвет канальца, где взаимодействует с ионами водорода с образованием и экскрецией ионов аммония.

Физиологическое значение аммониогенеза состоит в удалении при помощи этого механизма избытка кислот и тем самым поддержании кислотно-щелочного состояния, так как в виде свободных водородных ионов может быть выделена лишь небольшая часть кислот.

Интенсивность аммониогенеза оценивается по аммонийному коэффициенту, который рассчитывается как отношение экскреции аммония к общей экскреции водородных ионов и равняется у здоровых лиц 0,645 или как отношение экскреции аммония к экскреции титруемых кислот и составляет в норме 1:2,5.

При заболеваниях почек образование аммиака в канальцевых клетках нарушается и аммонийный коэффициент уменьшается.

Повышение аммонийного коэффициента может наблюдаться при снижении экскреции титруемых кислот, например, на фоне кортикостероидной терапии, в этом случае аммонийный коэффициент не является истинным показателем аммониогенеза

24. Белково-углеводные комплексы (БУК) внеклеточного матриксаБУК – особый вид соединений

БУК классифицируются по 2 критериям: (1) количеству (доле) углеводов в комплексе и (2) качественному моносахаридному составу. Различают протеогликаны (свыше 95% углеводов), мукопротеины (10-50% углеводов) и гликопротеины (менее 10% углеводов).

ГЛИКОПРОТЕИНЫ, соединения, в молекулах которых остатки олиго- или полисахаридов ковалентно связаны (О- или N-гликозидными связями) с полипептидными цепями белка. Гликопротеины широко распространены в природе.

К ним относятся важные компоненты сыворотки крови (иммуноглобулины, трансферрины и др.), групповые вещества крови, определяющие групповую принадлежность крови человека и животных, антигены многих вирусов (гриппа, кори, энцефалита и др.

), некоторые гормоны, лектины, ферменты.

В образовании О-гликозидной углевод-белковой связи участвуют гидроксиаминокислоты; известны комбинации галактоза (Gal) – гидроксилизин, галактоза или арабиноза – гидроксипролин, но чаще в узле углевод-белковой связи находятся серин или треонин.

Известно присоединение остатков N-ацетилглюкозамина (GlcNAc), маннозы (Man) и галактозы к серину, фукозы (Fuс) к треонину, однако подавляющее большинство таких гликопротеинов содержит в узле углевод-белковой связи один и тот же дисахаридный фрагмент (так называемый «кор» или стержень), который состоит из остатков галактозы и N-ацетилгалактозамина (GalNAc) и имеет строение Galβl – 3GalNAcαl -(цифры обозначают номера атомов С в моносахаридах, участвующих в образовании гликозидных связей, греч. буквы – конфигурацию аномерного атома С). Кор связан с атомом О гидроксильной группы остатка серина или треонина (см., напр., ф-лу I). В состав углеводных цепей таких гликопротеинов входят также остатки N-ацетилглюкозамина, L-фукозы и(или) N-ацетилнейраминовой к-ты (NeuAc).



Источник: https://infopedia.su/10x5dcf.html

Анализ крови на маркеры остеопороза

Биохимические маркеры метаболизма костной ткани

Остеопороз (ОП) — в наибольшей степени распространенная патология скелета, заключающаяся в неуклонном снижении массы костной ткани и нарушении ее микроархитектоники, которые в конечном итоге приводят к чрезмерной хрупкости костей и их переломам, зачастую без минимальных травмирующих усилий. Целью лабораторного распознавания ОП является поиск заболеваний, проявляющихся остеопенией, детекция причин вторичного ОП, а также метаболическая характеристика ОП, которая значима для верификации диагноза и подбора адекватной терапии с оценкой ее результативности.

Как проходит процедура?

Кровь берется из кубитальной вены утром, спустя 12 часов после крайнего приема пищи.

Подготовка к анализу

Накануне сдачи анализа не рекомендуется заниматься интенсивным физическим трудом и употреблять алкогольные напитки.

Маркер формирования костного матрикса

Маркер формирования костного матрикса (Total P1NP) — это маркер активности метаболизма костной ткани в организме человека. Total P1NP проникает в межклеточное пространство и кровоток в процессе синтеза коллагена I типа и встраивания его в матрикс кости, проявляя активность формирования костной ткани.

Норма маркера формирования костного матрикса
мужчиныженщины
18–23 года: 0,5–107,4 нг/мл

24–30 лет:

22,5–120 нг/мл

старше 30 лет:

10,2–95,0 нг/мл

старше 14 лет:
8–80 нг/мл

Показания к назначению анализа:

  • терапия ОП анаболическими средствами;
  • антирезорбтивная терапия ОП;
  • лечение различных болезней костей.

Интерпретация результатов

Повышенный уровень:

Витамин D общий

Основная роль витамина D в организме связана с регуляцией обмена кальция. Адекватное содержание витамина D в организме снижает риск развития ряда онкологических заболеваний, сахарного диабета, рассеянного склероза, сердечно-сосудистых заболеваний, туберкулеза.

Норма витамина D общего
мужчиныженщины
4,92–42,7 нг/мл6,23–49,9 нг/мл

Показания к назначению анализа:

  • рахит;
  • ОП;
  • нутритивная недостаточность;
  • почечная остеодистрофия;
  • гипопаратиреоидизм;
  • остеопороз в постменопаузе;
  • беременность.

Интерпретация результатов

Повышенный уровень:

  • интоксикация витамином D;
  • чрезмерная инсоляция;
  • применение препарата этидроната динатрия внутрь.

Сниженный уровень:

  • рахит;
  • нутритивные нарушения;
  • синдром мальабсорбции;
  • стеаторея;
  • цирроз печени;
  • остеомаляция;
  • применение лекарственных препаратов (гидроксид алюминия, холестирамин, холестипол, этидронат динатрия внутривенно, глюкокортикоиды, изониазид, рифампицин);
  • почечная остеодистрофия;
  • кистозно-фиброзный остеит;
  • тиреотоксикоз;
  • панкреатическая недостаточность;
  • целиакия;
  • кишечная воспалительная патология;
  • резекция кишечника;
  • болезнь Альцгеймера.

Остеокальцин

Остеокальцин (ОК, GLA protein) — сенситивный маркер метаболизма костной ткани. Его концентрация в крови манифестирует метаболическую активность остеобластов костной ткани. GLA protein отражает уровень костного метаболизма в целом, служа прогностическим индикатором тяжести поражения костей. Кроме диагностики используется для мониторинга антирезорбтивной терапии у больных с остеопорозом.

Норма остеокальцина
мужчиныженщиныдети
3,0−13 нг/млдо менопаузы: 0,4−8,2 нг/мл

после менопаузы:

1,5−11 нг/мл

2,8−41 нг/мл

Показания к назначению анализа:

  • ОП;
  • оценка результативности антирезорбтивной терапии у больных с ОП;
  • гиперкальцемический синдром.

Интерпретация результатов

Повышенный уровень:

Сниженный уровень:

Паратгормон

Паратгормон (ПТГ) — один из центральных регуляторов кальциево-фосфорного обмена, синтезируемый паращитовидными железами в ответ на уменьшение внеклеточной концентрации кальция. Активирует резорбцию костной ткани и приводит к поступлению кальция и фосфора в кровь.

Показания к назначению анализа:

  • гиперкальциемия;
  • гипокальциемия;
  • рентгено-позитивные камни в мочевыводящей системе;
  • остеопороз;
  • кисты в костях;
  • остеосклероз тел позвонков.
Норма паратгормона
возраст до 17 лет: 1,3–10 пмоль/л
возраст 17–70 лет: 0,7–5,6 пмоль/л
возраст старше 70 лет: 0,5–12,0 пмоль/л

Интерпретация результатов

Повышение концентрации:

  • аденома паращитовидных желез;
  • хронические заболевания почек;
  • синдром Золлингера-Эллисона;
  • псевдоподагра;
  • гиперпаратиреоз.

Снижение концентрации:

Щелочная фосфотаза крови

Щелочная фосфотаза (ЩФ) — это фермент, концентрирующийся в костной ткани (остеобластах), гепатоцитах, клетках почечных канальцев, слизистой кишечника и плаценте. Поскольку маркер костеобразования ЩФ участвует в процессах, связанных с ростом костей, ее активность у детей выше, нежели у взрослых.

Норма щелочной фосфотазы крови
мужчиныженщиныдети
до 270 Ед/лдо 240 Ед/лдо 600 Ед/л

Показания к назначению анализа:

  • появление симптомов холестаза;
  • прием медикаментов, вызывающих холестаз;
  • заболевания костной системы и оценка результативности ее терапии;
  • в комплексе печеночных тестов.

Интерпретация результатов

Повышение уровня ЩФ:

  • болезнь Педжета;
  • остеомаляция;
  • болезнь Гоше;
  • первичный или вторичный гиперпаратиреоз;
  • рахит;
  • консолидация переломов;
  • остеосаркомы;
  • костные метастазы;
  • патология печени и желчевыводящих путей широкого спектра;
  • недостаток кальция и фосфатов в пище;
  • цитомегалия у детей;
  • инфекционный мононуклеоз;
  • инфаркт легкого;
  • инфаркт почки;
  • физиологическое (у недоношенных, детей в период быстрого роста, у женщин в последнем триместре беременности и после менопаузы);
  • применение гепатотоксичных лекарственных средств.

Понижение уровня ЩФ:

  • наследственная гипофосфатаземия;
  • нарушения роста костного скелета;
  • гипотиреоз;
  • квашиоркор;
  • дефицит цинка и магния в пище;
  • применение лекарственных препаратов (эстрогенов, оральных контрацептивов, даназола, азатиоприна, клофибрата).

Пропептид коллагена 1-го типа

Пропептид коллагена 1-го типа (P1NP) — это органический матрикс кости, представленный, в основном, коллагеном 1 типа, который образуется из проколлагена 1 типа, синтезирующегося фибробластами и остеобластами. P1NP является одним из маркеров, манифестирующих активность формирования костной ткани.

Норма витамина D общего
мужчиныженщины
18–23 года: 40,5–107,4 нг/мл

24–30 лет:

22,5–120 нг/мл

старше 30 лет:

10,2–95,0 нг/мл

старше 14 лет:
8–80 нг/мл

Показания к назначению анализа:

  • ОП;
  • остеомаляция;
  • гиперпаратироз;
  • несовершенный остеогенез;
  • болезнь Педжета;
  • ренальная остеопатия;
  • метастазы в кости.

Интерпретация результатов

Повышение значений:

  • ОП;
  • старческий остеопороз;
  • остеомаляция;
  • несовершенный остеогенез;
  • болезнь Педжета;
  • почечная остеодистрофия;
  • костные метастазы.

Продукты распада коллагена деоксипиридинолина

Деоксипиридонолин (ДПИД) — наиболее наглядный маркер резорбции кости, определяется в моче. Его выделение с мочой повышается при постменопаузальном остеопорозе, остеомаляции, тиреотоксикозе, первичном гиперпаратиреозе и т.д. Уровень ДПИД у детей, по причине высокой скорости костного метаболизма, значительно выше, нежели у взрослых.

Норма продуктов распада коллагена деоксипиридинолина
мужчиныженщиныдети
2,3–5,4 нмоль ДПИД/моль креатинина3,0–7,4 нмоль ДПИД/моль креатинина1,1–13,7 нмоль ДПИД/моль креатинина

Показания к назначению анализа:

  • ОП в постменопаузу;
  • первичный гиперпаратиреоз;
  • болезнь и синдром Кушинга;
  • длительное лечение глюкокортикоидными гормонами;
  • аллотрансплантация почки;
  • повышенный уровень тироксина;
  • метастазы в кости;
  • множественная миелома;
  • артрит.

Интерпретация результатов

Повышение уровня:

  • гиперпаратиреоз;
  • гипертиреоз;
  • болезнь Педжета;
  • ОП;
  • остеоартриты;
  • ревматоидный артрит.

Понижение уровня:

  • адекватное лечение вышеперечисленной патологии.

С-концевой телопептид коллагена I типа в крови

С-концевой телопептид коллагена I типа в крови (PICP) — продукт регресса коллагена 1 типа, который составляет более 90% органического матрикса кости. Детекцию этого маркера костной резорбции используют для диагностики и контроля эффективности терапии остеопороза, ревматоидного артрита, болезни Педжета, обменных остеопатиях, множественной миеломе, гиперпаратиреоидизме.

Норма витамина D общего
мужчиныженщины
до 14 лет: < 0, 580 нг/мл

от 14 до 50 лет:

< 0,584 нг/мл

от 50 до 70 лет:

< 0,704 нг/мл

старше 70 лет:

< 0,854 нг/мл

до 14 лет: < 0, 580 нг/мл

от 15 до 55 лет:

< 0,573 нг/мл

старше 55 лет:

< 1,008 нг/мл

Показания к назначению анализа:

  • ОП;
  • оценка результативности терапии остеопороза;
  • заместительная гормональная терапия у женщин в менопаузе;
  • почечная недостаточность.

Интерпретация результатов

Повышение значений:

  • гиперпаратиреоз;
  • ОП;
  • болезнь Педжета;
  • менопауза;
  • ревматоидный артрит;
  • почечная недостаточность.

Нормы

Наименование маркераНорма
МужчиныЖенщиныДети
Маркер формирования костного матрикса (Total P1NP)18–23 года: 40,5–107,4 нг/мл

24–30 лет:

22,5–120 нг/мл

старше 30 лет:

10,2–95,0 нг/мл

старше 14 лет:
8–80 нг/мл
Витамин D общий4,92–42,7 нг/мл6,23–49,9 нг/мл
Остеокальцин (ОК, GLA protein)3,0−13 нг/млдо менопаузы: 0,4−8,2 нг/мл

после менопаузы:

1,5−11 нг/мл

2,8−41 нг/мл
Паратгормон (ПТГ)возраст 17–70 лет: 0,7–5,6 пмоль/л

возраст старше 70 лет:

0,5–12,0 пмоль/л

до 17 лет:
1,3–10 пмоль/л
Щелочная фосфотаза (ЩФ)до 270 Ед/лдо 240 Ед/лдо 600 Ед/л
Пропептид коллагена 1-го типа (P1NP)18–23 года: 40,5–107,4 нг/мл

24–30 лет:

22,5–120 нг/мл

старше 30 лет:

10,2–95,0 нг/мл

старше 14 лет:
8–80 нг/мл
Деоксипиридонолин (ДПИД)2,3–5,4 нмоль ДПИД/моль креатинина3,0–7,4 нмоль ДПИД/моль креатинина1,1–13,7 нмоль ДПИД/моль креатинина
  1. При ревматоидном артрите концентрация деоксипиридонолина повышена, наблюдается повышенный уровень С-концевого телопептида кол-лагена I типа в крови.

  2. При гипертиреозе концентрация деоксипиридонолина повышена.

  3. При болезни Альцгеймера понижен уровень витамина D общего.

  4. При аутоиммунном тиреоидите наблюдается пониженный уровень паратгормона.

  5. При гиперпаратиреозе наблюдается повышенный уровень деоксипиридонолина, концентрация щелочной фосфотазы повышена, концентрация С-концевого телопептида коллагена I типа в крови повышена.

  6. При диффузном токсическом зобе наблюдается повышенный уровень остеокальцина.

  7. При синдроме Кушинга наблюдается пониженный уровень остеокальцина.

  8. При гипопаратиреозе концентрация остеокальцина понижена, концентрация паратгормона повышена.

  9. При гипотиреозе концентрация щелочной фосфотазы понижена.

  10. При инфекционном мононуклеозе концентрация щелочной фосфотазы повышена.

  11. При хронической почечной недостаточности концентрация остеокальцина повышена.

  12. При циррозе печени наблюдается пониженная концентрация витамина D общего.

  13. При остеопорозе наблюдается повышенная концентрация маркера формирования костного матрикса, повышенная концентрация маркера формирования костного матрикса, повышенный уровень остеокальцина, повышенная концентрация деоксипиридонолина, повышенный уровень С-концевого телопептида коллагена I типа в крови. При остеопорозе в постменопаузе наблюдается повышенный уровень пропептида коллагена 1-го типа. При старческом остеопорозе концентрация пропептида коллагена 1-го типа повышена.

  14. При болезни Педжета повышен уровень маркера формирования костного матрикса, повышена концентрация остеокальцина, повышена концентрация деоксипиридонолина, наблюдается повышенный уровень щелочной фосфотазы, повышенный уровень пропептида коллагена 1-го типа, повышенный уровень С-концевого телопептида коллагена I типа в крови.

  15. При целиакии наблюдается пониженная концентрация витамина D общего.

  16. При первичном билиарном циррозе печени наблюдается пониженный уровень остеокальцина.

  17. При несовершенном остеогенезе повышен уровень маркера формирования костного матрикса, повышена концентрация пропептида коллагена 1-го типа повышена.

Источник: https://online-diagnos.ru/analiz/analiz-krovi-na-markeri-osteoporoza

Лечение Костей
Добавить комментарий