10-11-2022

11. Αιματολογικές εξετάσεις και βιοχημικοί δείκτες οστικoύ μεταβολισμού

11. Αιματολογικές εξετάσεις και βιοχημικοί δείκτες οστικoύ μεταβολισμού
 

Οι περισσότεροι από αυτούς αποτελούν συστατικά της θεμέλιας ουσίας του οστού και ανάλογα με τις μεταβολές του ρυθμού της οστικής αναδόμησης αυξάνονται η μειώνονται στο αίμα και στα ούρα, χωρίς όμως να έχουν κάποια λειτουργία στον έλεγχο του σκελετικού μεταβολισμού. Η μέτρηση των επιπέδων τους δεν θεωρείται απαραίτητη στη διάγνωση της Οστεοπόρωσης. Όμως, σε μια διαγνωσμένη Οστεοπόρωση και εφόσον πρόκειται να χορηγηθεί θεραπευτική αγωγή, για την παρακολούθηση του ασθενούς συνιστάται μια αρχική μέτρηση, πριν την έναρξη της θεραπείας, του CTX και του PINP και η παρακολούθηση να γίνεται με τους ίδιους δείκτες και στο ίδιο εργαστήριο με τις ίδιες μεθόδους. Οι λήψεις των δειγμάτων αίματος συνιστάται να είναι πρωινές και μετά από ολονύκτια νηστεία.
 
 
Οι οστικοί βιοχημικοί δείκτες χωρίζονται σε δύο μεγάλες ομάδες, αυτούς που δείχνουν την ύπαρξη ή όχι αυξημένης οστεόλυσης και αυτούς που δείχνουν την ύπαρξη ή όχι αυξημένης οστεοπαραγωγής. Οι δείκτες της οστεοπαραγωγής είναι: η ολική αλκαλική φωσφατάση, η οστική αλκαλική φωσφατάση, η οστεοκαλσίνη, το προκολλαγόνο τύπου 1 Ν-τερματικό προπεπτίδιο (P1NP), το Kαρβοξυτελικό προπεπτίδιό του προκολλαγόνου τύπου 1 (P1CP), το Aμινοτελικά προπεπτίδια του προκαλλαγόνου τύπου 1 (P1NP) (Vassalle et al., Rheumatology 2016, 6:1 doi: 10.4172/2161-1149.1000183). 
 
Οι δείκτες της οστεόλυσης είναι: Η υδροξυπρολίνη των ούρων (24ώρου ή 2ώρου), η δεοξυπυριδινολίνη των ούρων 2ώρου, η πυριδινολίνη, η οστεοποντίνη, το Ν και C τελοπεπτίδιο των ούρων (NTX-1) (CTX-1), η καθεψίνη K (CTSK) και η ανθεκτική στο άλας του τρυγικού οξέος όξινη φωσφατάση 5b (TRAP 5b). 
 
Τέλος τα τελευταία χρόνια έχουν προστεθεί και οι ρυθμιστές του οστικού μεταβολισμού οι οποίοι είναι: ο συνθέτης του υποδοχέα ενεργοποίησης του πυρηνικού παράγοντα kB (RANKL), η οστεοπροτεγερίνη (OPG), το dickkopf-1 (DDK-1) και η σκληροστίνη (SOST) (Bauer D., et al. Osteoporos Int 2012 23:2425-2433). 
 
Για την διερεύνηση της Οστεοπόρωσης, για τον αποκλεισμό δευτεροπαθών αιτιών και για να καθοριστεί καλύτερα ο κίνδυνος κατάγματος, οι βιοχημικές εξετάσεις πρώτης γραμμής οι οποίες θεωρούνται απαραίτητες είναι: η μέτρηση του ασβεστίου και του φωσφόρου στον ορό και σε συλλογές ούρων 24ώρου, η μέτρηση αλβουμίνης ορού, η μέτρηση κρεατινίνης ορού, η μέτρηση ολικής αλκαλικής φωσφατάσης, η ηλεκτροφόρηση λευκωμάτων ορού, η γενική αίματος, η ταχύτητα καθίζησης, η C-αντιδρώσα πρωτεΐνη (CRP), η μέτρηση παραθορμόνης, η μέτρηση της 25(OH)D. 
 
Για τον αποκλεισμό της δευτεροπαθούς Οστεοπόρωσης απαραίτητες θεωρούνται: η μέτρηση της θυρεοειδοτρόπου ορμόνης, της ελεύθερης θυροξίνης (για τον έλεγχο της θυρεοειδικής λειτουργίας), η μέτρηση της τεστοστερόνης στούς άντρες σε υποψία υπογοναδισμού, η μέτρηση κορτιζόλης ορού μετά από καταστολή με δεξαμεθαζόνη ή μέτρηση κορτιζόλης ούρων 24ώρου σε υποψία συνδρόμου Cushing, η ανίχνευση αντισωμάτων έναντι της τρανσγλουταμινάσης για αποκλεισμό κοιλιοκάκης, η μέτρηση τρυπτάσης ορού για την μαστοκύττωση, η μέτρηση της FSH και της οιστραδιόλης για την επιβεβαίωση της εμμηνόπαυσης και πιθανώς και άλλες εξετάσεις κατά περίπτωση ανάλογα με το ιστορικό του ασθενούς.
 
 11α = Γενικές εξετάσεις
 
Ασβέστιο – Φώσφορο 
 
Η μέτρηση του ασβεστίου και του φωσφόρου στον ορό (και σε συλλογή ούρων 24ώρου) πρέπει να γίνεται σε κάθε περίπτωση απώλειας οστικής μάζας. Στην πρωτοπαθή μετεμμηνοπαυσιακή και στην γεροντική Οστεοπόρωση οι δύο αυτοί δείκτες είναι πάντα φυσιολογικοί. Διαταραχές παρατηρούνται σε δευτεροπαθή Οστεοπόρωση όπως σε παθολογικές καταστάσεις οι οποίες σχετίζονται με υπερασβεστιαιμία (πρωτοπαθή υπερπαραθυροειδισμός), ή με υποασβεστιαιμία (δευτεροπαθής υπερπαραθυροειδισμός), ή από την δράση κάποιων φαρμάκων.
 
Αλβουμίνη ορού 
 
Μέτρηση της αλβουμίνης του ορού για τον υπολογισμό του διορθωμένου ασβεστίου (πρακτική η οποία πρέπει να ακολουθείται διότι οι τιμές του ολικού ασβεστίου επηρεάζονται από τα επίπεδα της αλβουμίνης). Εναλλακτικά, η μέτρηση του ιονισμένου ασβεστίου  (ελεύθερο-βιολογικά δραστικό) αποτελεί ένα πιο αντικειμενικό προσδιορισμό των επιπέδων του ασβεστίου στο αίμα με την προϋπόθεση να είναι διαθέσιμη από το εργαστήριο. Στην καθημερινή κλινική πράξη, επειδή η μέτρηση του ιονισμένου ασβεστίου είναι δύσκολη, μετράται το ολικό ασβέστιο και για να είναι αξιόπιστη μία τέτοια μέτρηση πρέπει να γίνεται διόρθωση με τον παρακάτω μαθηματικό τύπο – για τυχόν μεταβολές των λευκωμάτων (αλβουμίνες) που παρατηρούνται σε ορισμένες παθολογικές καταστάσεις.
Ca++ (διορθωμένο) = Ca++ (μετρούμενο)+0,8 x (4 – αλβουμίνη ορού).
 
Aπό τον τύπο γίνεται κατανοητό πως μία μείωση της λευκωματίνης του ορού κατά 1g, επιφέρει μείωση του ολικού ασβεστίου του ορού κατά περίπου 0,8 mg λόγω της μείωσης του συνδεδεμένου με τις πρωτεΐνες ασβεστίου, την ίδια στιγμή που το ελεύθερο (ιονισμένο) ασβέστιο παραμένει σταθερό. Έτσι αν η αλβουμίνη είναι μειωμένη, το μετρούμενο ασβέστιο μπορεί να φαίνεται μειωμένο ενώ στην πραγματικότητα να βρίσκεται εντός φυσιολογικών ορίων. Όταν οι διορθωμένες για τυχόν μεταβολές της λευκωματίνης – αλβουμίνης, τιμές ολικού ασβεστίου αίματος υπερβαίνουν τα 10,5 mg/dl έχουμε υπερασβεστιαιμία και όταν είναι κατώτερες των 8,5 mg/dl έχουμε υπασβεστιαιμία.
 
Κρεατινίνη αίματος
 
Η μέτρηση της κρεατινίνης στον ορό γίνεται για την εκτίμηση της νεφρικής λειτουργίας του ασθενούς και τον υπολογισμό της σπειραματικής διήθησης. Η εκτίμηση της νεφρικής λειτουργίας είναι απαραίτητη όχι μόνο για την επιλογή της θεραπείας αλλά και διότι η χρόνια νεφρική νόσος μπορεί να επηρεάσει τα επίπεδα αρκετών βιοχημικών δεικτών. 
 
Ηλεκτροφόρηση λευκωμάτων ορού 
 
Ηλεκτροφόρηση λευκωμάτων ορού ή και μέτρηση ελεύθερων ελαφρών αλυσίδων ορού (ιδίως σε πιο ηλικιωμένους ασθενείς για αποκλεισμό κακοήθειας, πολλαπλού μυελώματος). 
 
Γενική αίματος και Τ.Κ.Ε.
 
Ως γενικοί δείκτες υγείας και δείκτες φλεγμονωδών καταστάσεων οι οποίες επιτείνουν την οστική απώλεια. 
 
Παραθορμόνη 
 
Η μέτρηση της παραθορμόνης (PTH) απαιτείται εάν οι τιμές του ασβεστίου ή του φωσφόρου είναι εκτός φυσιολογικών ορίων για τη διάγνωση και διαφορική διάγνωση της υπερασβεσταιμίας, όπως για την διάγνωση του πρωτοπαθούς, δευτεροπαθούς και τριτοπαθούς υπερπαραθυρεοειδισμού, στη διάγνωση του υποπαραθυρεοειδισμού καθώς και στην παρακολούθηση ασθενών με νεφρική ανεπάρκεια τελικού σταδίου για πιθανή νεφρική οστεοδυστροφία. 
 
Η παραθορμόνη είναι ο σημαντικότερος  ρυθμιστής του ασβεστίου και του φωσφόρου στο πλάσμα. Είναι ένα πολυπεπτίδιο που συντίθεται και διασπάται σε ενεργή μορφή εντός του παραθυρεοειδούς αδένα. Η αρχική δομή που σχηματίζεται είναι ένα προ-προ-ΡΤΗ, πολυπεπτίδιο 115 αμινοξέων που διασπάται για να σχηματίσει προ-ΡΤΗ που αποτελείται από 90 αμινοξέα. Στη συνέχεια διασπάται για δεύτερη φορά, πάλι στο αμινοτελικό τμήμα, για να σχηματιστεί ενεργή παραθυρεοειδική ορμόνη που αποτελείται από 84 αμινοξέα. Αυτή είναι η κύρια ορμόνη που αποθηκεύεται, εκκρίνεται. Η διαδικασία σύνθεσης, διάσπασης και αποθήκευσης εκτιμάται ότι θα διαρκέσει λιγότερο από μία ώρα. Η ενεργή έκκριση PTH μπορεί να συμβεί μόλις λίγα δευτερόλεπτα όταν ανιχνευθεί χαμηλό ασβέστιο ορού. Ο χρόνος ημίσειας ζωής στον ορό της ενεργοποιημένης PTH είναι λίγα λεπτά και απομακρύνεται από τον ορό γρήγορα από τους νεφρούς και το ήπαρ (Hans S.K, et al..Publishing; Treasure Island (FL): May 15, 2022. Hypoparathyroidism). 
 
Η αυξημένη παραθορμόνη του ορού προκαλεί την απελευθέρωση του ασβεστίου από τα οστά και διεγείρει τα νεφρικά σωληνάρια ώστε να αυξήσουν την επαναρρόφηση των ιόντων ασβεστίου στα άπω σωληνάρια και να μειώσουν την επαναρρόφηση του φωσφόρου στα εγγύς εσπειραμένα σωληνάρια. Υψηλά επίπεδα παραθορμόνης σχετίζονται με αυξημένη οστική απορρόφηση. Ο λόγος ασβεσίου – παραθορμόνης είναι αντιστρόφως ανάλογος. Όταν υπάρχει πρωτοπαθής όγκος ή υπερπλασία των παραθυρεοειδών αδένων, ο μηχανισμός αυτορρύθμισης παραθορμόνης-ασβεστίου, αποτυγχάνει. Καθώς αυξάνεται η έκκριση παραθορμόνης, αυξάνεται και το επίπεδο του ασβεστίου στον ορό, οδηγώντας τελικά σε μια υπερασβεστιαιμική κατάσταση που μπορεί να είναι επικίνδυνη για τη ζωή. 
 
Ο έλεγχος της παραθορμόνης είναι χρήσιμος στη διαφοροποίηση των αιτιών υπερασβεστιαιμίας, σε αυτές που οφείλονται στους παραθυρεοειδείς αδένες από τις υπόλοιπες αιτίες εκτός παραθυρεοειδών. Από τις υπόλοιπες αιτίες υπερασβεστιαιμίας γενικά εμφανίζονται με φυσιολογικές, ελαφρώς υψηλές ή και χαμηλές τιμές παραθορμόνης. Έτσι η παραθορμόνη πρέπει πάντα να αξιολογείται σε συνδυασμό με τα επίπεδα του ιονισμένου ασβεστίου στον ορό. Οι τιμές αναφοράς PTH που έχει το εργαστήριο θα πρέπει να έχουν υπολογιστεί από μετρήσεις σε άτομα με «επαρκή» επίπεδα βιταμίνης D και με φυσιολογική νεφρική λειτουργία. H μέτρηση της παραθορμόνης να γίνεται σε δείγμα ορού και όχι σε πλάσμα EDTA (παρά την αυξημένη σταθερότητα της παραθορμόνης σε φιαλίδια με EDTA), διότι για την οικονομία του δείγματος η συνήθης πρακτική είναι να λαμβάνεται από τον ασθενή ένα δείγμα για τις βιοχημικές του αναλύσεις και αφού σε αυτό το δείγμα θα πρέπει να μετρηθεί οπωσδήποτε και το ασβέστιο και η παραθορμόνη τότε αυτό το δείγμα θα πρέπει να είναι ορός (ΕΛΙΟΣ 2018). 
 
Οι εργαστηριακές μέθοδοι μέτρησης της παραθορμόνης δεύτερης γενεάς (intact-PTH) δεν είναι προτυπωμένες. Τα αποτελέσματα είναι άμεσα εξαρτώμενα από την εμπορική μέθοδο μέτρησης και αποτελέσματα από δυο διαφορετικές μεθόδους μέτρησης δεν είναι συγκρίσιμα (Sturgeon C.M., et al. doi:101016/j.cca2016.10.0).
  
Η βιταμίνη D 
 
Τα επίπεδα βιταμίνης D στον οργανισμό μετρώνται με ειδική αιματολογική εξέταση η οποία μετρά τα επίπεδα της ολικής 25 (OH) D (total 25(OH)D). Μέχρι σήμερα δεν υπάρχει ομοφωνία για το ποια πρέπει να είναι τα βέλτιστα επίπεδα της 25(OH)D για την σκελετική υγεία. Επί του παρόντος, τα επίπεδα της βιταμίνης D κατηγοριοποιούνται με βάση τις οδηγίες την Endocrine society ως: έλλειψη, ανεπάρκεια και επάρκεια με βάση τα επίπεδα 25-OH βιταμίνης D ορού κάτω από 20 ng/ml (50 nmol/L), 21-29 ng/ml (52,5-72,5) nmol/L) και 30–100 ng/ml (75–250 nmol/L), αντίστοιχα (Holick M.F., et al.  2011, doi: 10.1210/jc.2011-0385).
 
Αν και αυτή η ταξινόμηση είναι ευρέως αποδεκτή, καταβάλλονται εκτεταμένες προσπάθειες για την ερμηνεία της βάσης αυτών των κριτηρίων, καθώς οι περισσότεροι παγκόσμιοι πληθυσμοί βρέθηκαν να έχουν έλλειψη βιταμίνης D (Manson J.E., et al. 2016, doi: 10.1056/NEJMp1608005).
 
Παρά τις προόδους στις μεθοδολογίες τα τελευταία 40 χρόνια, εξακολουθεί να υπάρχει μεγάλη διεργαστηριακή μεταβλητότητα η οποία έχει την δυνατότητα να επηρεάσει τις κλινικές αποφάσεις των γιατρών. Αυτό προκάλεσε έκκληση για τυποποίηση της ανάλυσης (Barake M., et al., 2012, doi: 10.1210/jc.2011-2584). 
 
Η προτύπωση των μετρήσεων των εππέδων της 25(OH)D ξεκίνησε από το National Institutes of Health (NIH) Office of Dietary Supplements (ODS) το 2010 με σκοπό τη βελτίωση της εργαστηριακής μέτρησης της 25(OH)D και την εκτίμηση της πραγματικής επίπτωσης της έλλειψης και ανεπάρκειας της βιταμίνης D. Η διαδικασία της προτύπωσης έχει ολοκληρωθεί και έχει αναπτυχθεί μέθοδος αναφοράς μέτρησης της 25(OH)D και όλες οι διαθέσιμες εμπορικές δοκιμασίες βαθμονομούνται με βάση την μέθοδο αυτή. Έχει αναπτυχθεί επίσης ένα διεθνές πρόγραμμα εξωτερικού ελέγχου της ποιότητας (DEQAS). Η δημιουργία του οποίου κρίθηκε αναγκαία από ο 1989 DEQAS (The Vitamin D External Quality Assessment Scheme), σύγκριση μέσης τιμής των συμμετασχόντων εργαστηρίων ώστε να ελαχιστοποιηθεί η απόκλιση των αποτελεσμάτων λόγω διαφορετικής μεθοδολογίας του εκάστοτε εργαστηρίου. 
 
Παρόλο αυτά, οι εμπορικά διαθέσιμες μέθοδοι μέτρησης παρουσιάζουν σημαντικές αποκλίσεις γεγονός που έχει σαν συνέπεια τα αποτελέσματα να είναι άμεσα εξαρτώμενα από την εμπορική μέθοδο και αποτελέσματα από δυο διαφορετικές μεθόδους μέτρησης να μην είναι πάντα συγκρίσιμα. Συνιστάται η μέτρηση της 25(OH)D να γίνεται σε εργαστήριο το οποίο συμμετέχει στο πρόγραμμα εξωτερικής αξιολόγησης ποιότητας DEQAS ώστε να είναι γνωστό στον θεράποντα ιατρό η απόκλιση της μέτρησης από την πραγματική τιμή. Η μέτρηση της 25(OH)D με την μέθοδο της υγρής χρωματογραφίας/φασματοφωτομετρίας μάζας (LC/MS) προτιμάται λόγω της αποδεδειγμένης μεγαλύτερης συνολικής της αξιοπιστίας εν τούτοις και αυτή πρέπει να ελέγχεται με το ίδιο πρόγραμμα. 
 
Θυρεοειδοτρόπος ορμόνη
Η μέτρηση της θυρεοειδοτρόπου ορμόνης (TSH) και της ελεύθερης θυροξίνης (FT4) για την εκτίμηση της θυρεοειδικής λειτουργίας.
 
Τεστοστερόνη
Η μέτρηση της τεστοστερόνης στους άνδρες (εάν υπάρχει υποψία υπογοναδισμού).
 
 
Κορτιζόλη ορού
Εάν υπάρχει υποψία συνδρόμου Cushing τότε συνιστάται μέτρηση κορτιζόλης ορού μετά από καταστολή με δεξαμεθαζόνη ή μέτρηση κορτιζόλης ούρων σε 24ώρη συλλογή.
 
 
FSH και Οιστραδιόλη
Για την επιβεβαίωση της εμμηνόπαυσης.
 
 
Αλλες
Εάν υπάρχει υποψία πλέον σπανίων καταστάσεων μπορούν να ελεγχθούν με ειδικές δοκιμασίες όπως για παράδειγμα τα αντισώματα έναντι της τρανσγλουταμινάσης (για την κοιλιοκάκη), ή η τρυπτάση ορού (για την μαστοκύττωση). 

 

11β = Δείκτες οστεοπαραγωγής

 
Oλική Αλκαλική Φωσφατάση (ALP)

Η αλκαλική φωσφατάση του ορού είναι ένα ένζυμο το οποίο αποτελείται από πολλά ισοένζυμα, τα οποία παράγονται στο ήπαρ, στα οστά, στο έντερο και στα νεφρά. Η ολική ALP εξετάζεται με τη μέτρηση της ποσότητας του ενζύμου στον ορό του αίματος. Η μέτρηση της ολικής ALP γίνεται με απλή αιμοληψία και συχνά αποτελεί μέρος ρουτίνας των εξετάσεων αίματος. Τα φυσιολογικά επίπεδα της ALP  ποικίλλουν ανά ηλικία, ομάδα αίματος, φύλο και εγκυμοσύνη. Οι ασυνήθιστες συγκεντρώσεις ALP στο αίμα γενικά υποδηλώνουν παθολογική κατάσταση με το ήπαρ, τη χοληδόχο κύστη ή τα οστά.

Αυξημένα επίπεδα της ALP μπορεί να βοηθήσουν στην διάγνωση αλλά και για τον έλεγχο της αποτελεσματικότητας της θεραπείας παθήσεων των οστών όπως η ραχίτιδα, η οστεομαλακία, οι οστικές μεταστάσεις και η νόσος του Paget.

Πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι τιμή της ολικής ALP ορού >129 U/L χρησιμοποιείται ως δείκτης για την Οστεοπόρωση στους άνδρες (Fink H.A., et al. 2016 doi: 10.1007/s00198-015-3356-y). 

Επίσης μείωση της ολικής ALP έχει παρατηρηθεί μετά από τη θεραπεία της Οστεοπόρωσης με αλενδρονάτη από 79,7 U/L σε 64,8 U/L (Kyd P., et al.  1998. doi: 10.1177/000456329803500603).

Η ολική ALP μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης αποτελεσματικότητας της φαρμακευτικής θεραπείας για την Οστεοπόρωση. Ωστόσο, η μικρή αλλαγή και το ευρύ εκτεταμένο εύρος της ολικής ALP μπορεί να οδηγήσουν σε λανθασμένη διάγνωση της μετεμμηνοπαυσιακής Οστεοπόρωσης, ενώ είναι επαρκής ως εξέταση για ασθενείς με ενεργό νόσο Paget, ή για ασθενείς με οστικές μεταστάσεις, ή και οστεομαλακία. Αυξημένα επίπεδα θα πρέπει να επιβεβαιώνονται ότι δεν οφείλονται στο ηπατικό κλάσμα και συνεπώς σε ηπατική δυσλειτουργία με τη μέτρηση των επιπέδων των ηπατικών ενζύμων. Χαμηλά επίπεδα μπορεί να βοηθήσουν στη διάγνωση της υποφωσφαταιμίας. Η επιβεβαίωση μπορεί να γίνει με την μέτρηση της βιταμίνης Β6. Η παρουσία υψηλών επιπέδων βιταμίνης Β6 στον ορό επιβεβαιώνει την χαμηλή ενεργότητα της αλκαλικής φωσφατάσης (Loes M., et al. 2018. doi:103390/genes10010008).

 Οστική Αλκαλική Φωσφατάση (BsALP)

Με φυσιολογική ηπατική λειτουργία στους ενήλικες, περίπου το 50% της συνολικής ALP παράγεται από οστά στον ορό. Το οστικὀ αυτό ισοένζυμο (Bone Specific Alkaline Phosphatase – BsALP), μπορεί εύκολα πλέον να διαχωριστεί από τα άλλα ισοένζυμα με την εφαρμογή ανοσοραδιομετρικών και ανοσοενζυμικών μεθόδων( PetitClerc C. 1976- 1992. doi: 10.1136/jcp.45.1.68).

To οστικό κλάσμα της αλκαλικής φωσφατάσης παράγεται από τους οστεοβλάστες και είναι αυξημένο σε περιπτώσεις έντονης οστεοβλαστικής δραστηριότητας. Σε φυσιολογικές καταστάσεις είναι αυξημένο στην παιδική και εφηβική ηλικία και ίσως μετά την εμμηνόπαυση. Η χορήγηση αντιοστεολυτικών θεραπειών μειώνουν στο φυσιολογικό τα επίπεδα της. Παθολογικές καταστάσεις που βρίσκουμε αυξημένα επίπέδα είναι η οστεομαλακία, η ραχίτιδα, η νὀσος του Paget, ο υπερπαραθυρεοειδισμός, οι οστικές μεταστάσεις, η μεγαλοβλαστική αναιμία, τα κατάγματα.

Για την ενζυμική ανοσοδοκιμασία, το όριο ανίχνευσης του BsALP είναι 0,7 U/L και οι μέσες τιμές είναι 24,9 ± 7,0 U/L και 19,7 ± 5,6 U/L για άνδρες και προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες, αντίστοιχα ( Gomez B, et al. Clin Chem. 1995;41:1560–1566).

Σε γυναίκες με Οστεοπόρωση ηλικίας άνω των 59 ετών, η τιμή της BsALP έχει βρεθεί 66,4 ± 8,7 U/L σε γυναίκες (Lumachi F., et al. 2009. doi: 10.1111/j.1749-6632.2009.04953.x).

Ως δείκτης της οστεοβλαστικής δραστηριότητας, η μέτρηση του BsALP εφαρμόζεται για τη διαχείριση της Οστεοπόρωσης σε προεμμηνοπαυσιακές και μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες.

Συμπερασματικά σε ασθενείς με χαμηλά επίπεδα αλκαλικής φωσφατάσης η αιτιολογία δεν έχει ακόμη διευκρινισθεί. Ισως αποτελεί επιφαινόμενο στους οξείς τραυματισμούς και κάποιες παθήσεις, πλην αυτών που ήδη αναφέραμε όπως ανεπάρκειες βιταμινών και ιόντων και όταν το γονίδιο ALPL λείπει (Riancho J.A. 2022 doi: 10.1007/s00223-022-01039-y).

 


 Οστεοκαλσίνη (Bone Gla-protein, BGP)

Από τους πλέον χρήσιμους και ακριβείς δείκτες της οστικής αναπαραγωγής είναι η οστεοκαλσίνη. Πρόκειται για μία μη κολλαγονική πρωτείνη (ΜΒ 4900 daltons), επίσης γνωστή ως πρωτεΐνη που περιέχει γ-καρβοξυγλουταμινικό οξύ των οστών, είναι μια μικρή πρωτεΐνη που αποτελείται από 49 αμινοξέα, συντίθεται από ώριμους οστεοβλάστες, οδοντοβλάστες και υπερτροφικά χονδροκύτταρα. Επιπλέον, η BGP είναι η πιο άφθονη μη κολλαγόνική πρωτεΐνη του οστίτη ιστού, η οποία αποτελεί περίπου το 2% της συνολικής πρωτεΐνης στο ανθρώπινο σώμα. Η οστεοκαλσίνη η οποία παράγεται από τους οστεοβλάστες παίζει σημαντικό ρόλο στη μεταβολική ρύθμιση, την επιμετάλλωση των οστών και την ομοιόσταση των ιόντων ασβεστίου  (Lee N.K., et al. 2007, doi: 10.1016/j.cell.2007.05.047).

Έχει αποδειχθεί ότι το επίπεδο της οστεοκαλσίνης στον ορό συσχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με την αύξηση της BMD κατά τη διάρκεια της θεραπείας της Οστεοπόρωσης (Bharadwaj S., et al.  2009, doi: 10.1007/s00198-009-0839-).

Σε πολλές μελέτες, η οστεοκαλσίνη έχει αποδειχθεί σαν ο πιο σημαντικός βιοδείκτης για τη διερεύνηση της αποτελεσματικότητας του φαρμάκου στον σχηματισμό οστών (Singh S., et al. J Clin Diagn Res. 2015;9:RC04–RC07).

Ο ακριβής ρόλος της στον οστικό μεταβολισμό δεν είναι γνωστός, αλλά αυξάνεται όταν υπάρχει υπερλειτουργία των οστεοβλαστών όπως π.χ. στην μετεμμηνοπαυσιακή Οστεοπόρωση, στην νόσο Paget, στον υπερπαραθυρεοειδισμό αλλά και σε ασθενείς με χρόνια νεφρική ανεπάρκεια ή ουραιμικούς αιμοκαθαιρόμενους.

Τα επίπεδα της οστεοκαλσίνης επηρεάζονται από την επάρκεια της βιταμίνης Κ. Η βιταμίνη Κ είναι απαραίτητη για την προσθήκη μιας δεύτερης γ-καρβοξυλικής ομάδας στην πλευρική άλυσο των γλουταμινικών υπολειμμάτων του μορίου της πρωτείνης. Η καρβοξυλιωμένη αυτή μορφή είναι η ενεργός μορφή της οστεοκαλσίνης (Σάντικ Γ. και συν. Ενδοκρινολογία τόμος Β´:18:137). Η βαρφαρίνη αναστέλλει την αντίδραση αυτή. Έχει παρατηρηθεί ότι οι ασθενείς οι οποίοι λαμβάνουν αντιπηκτικά τύπου βαρφαρίνης έχουν αυξημένα επίπεδα της ανενεργούς μορφής, ενώ η χορήγηση βιταμίνης Κ έχει βρεθεί ότι σχετίζεται αντιστρόφως ανάλογα με τον καταγματικό κίνδυνο (Booth S.L., et al. Am J Clin Nutr 2000:71:1201-1208).

Η οστεοκαλσίνη ακολουθεί κιρκαδιανό ρυθμό με σημαντική διαφορά της τάξης του 10-20%. Υψηλότερα επίπεδα παρατηρούνται τις πρώτες πρωινές ώρες και χαμηλότερα μετά το μεσημέρι.

 Aμινοτελικό προπεπτίδιο του προκαλλαγόνου τύπου 1 (P1NP)

Το κολλαγόνο τύπου 1 παράγεται από τους οστεοβλάστες, αποτελεί το 90% και πλέον της θεμέλιας ουσίας των οστών, το οποίο προέρχεται από το προκολλαγόνο τύπου 1. Το προκολλαγόνο τύπου 1 έχει Ν-τερματικά και C-τερματικά πεπτίδια, τα οποία απομακρύνονται με την δράση ειδικών πρωτεασών κατά τη μετατροπή του προκολλαγόνου σε κολλαγόνο. Το προκολλαγόνο τύπου 1 το οποίο περιλαμβάνεται το P1CP και το P1NP συζεύγνυνται στη θεμέλια ουσία των οστών. Ο βιοδείκτης σχηματισμού οστού του P1NP είναι ένας ειδικός δείκτης της εναπόθεσης κολλαγόνου τύπου 1. Το P1NP απελευθερώνεται κατά τον σχηματισμό του κολλαγόνου τύπου 1 στον ενδοκυτταρικό χώρο και εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος. Το P1NP συνήθως απελευθερώνεται στην τριμερή δομή (που προέρχεται από τη δομή του τριμερούς κολλαγόνου) και στη συνέχεια διασπάται ταχέως σε μονομερή μορφή από τα φαινόμενα θερμικής αποδόμησης. Τα αντισώματα του P1NP χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της τριμερούς δομής του P1NP με ενζυμική ανοσοπροσροφητική δοκιμασία (ELISA) ή ραδιοανοσοδοκιμασία. Πρόσφατα, για τις μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με Οστεοπόρωση που συμμετείχαν στη μελέτη Parathyroid Hormone and Alendronate for Osteoporosis, η μέση τιμή (54,1 μg/L) του συνολικού P1NP πριν από την έναρξη της θεραπείας είναι 74% υψηλότερη από αυτή σε υγιείς προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες ηλικίας άνω των 35 ετών (Garnero P., et al. Clin Chem. doi: 10.1373/clinchem.2007.094953).

Το P1NP έχει αποδειχθεί ότι είναι ο πιο ευαίσθητος οστικός βιοδείκτης για τη μέτρηση του ρυθμού σχηματισμού οστού στην Οστεοπόρωση. Η μέτρηση του P1NP αναπτύσσεται για κλινική εφαρμογή.

 Kαρβοξυτελικό προπεπτίδιο του προκολλαγόνου τύπου 1 (P1CP)

Το P1CP είναι μια πρωτεΐνη με μοριακό βάρος 115 kDa η οποία περιέχει πλούσιες σε μαννόζη υδατανθρακικές πλευρικές αλυσίδες. Το PICP εκκαθαρίζεται από τα ενδοθηλιακά κύτταρα του ήπατος μέσω του υποδοχέα μαννόζης και επομένως έχει σύντομο χρόνο ημιζωής στον ορό 6-8 λεπτών (Olsen B.R, et al.  1977, doi: 10.1021/bi00632a034).

Πρόσφατη μελέτη δείχνει ότι το P1CP στον ορό χρησιμοποιείται ως βιοδείκτης του σχηματισμού οστών για την αξιολόγηση της επίδρασης της δεκανοϊκής νανδρολόνης και των γυναικείων σεξουαλικών ορμονών. Η μέση αρχική συγκέντρωση PICP στις γυναίκες με σπονδυλικό κάταγμα (97 ± 23 ng/mL) είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή στις γυναίκες με κάταγμα αντιβραχίου (116 ± 27 ng/mL) (Hassager C., et al. 1991, doi: 10.1016/0026-0495(91)90176-W).

Επί του παρόντος, τόσο το P1NP όσο και το P1CP αναλύονται με ειδικούς ανοσοπροσδιορισμούς. Ωστόσο, για τις αναλύσεις του προκολλαγόνου τύπου 1, ο βιοδείκτης του P1NP διερευνάται εκτενέστερα στη βιβλιογραφία από αυτόν του P1CP. Αρκετές μελέτες έχουν επίσης δείξει καλές συσχετίσεις μεταξύ των επιπέδων της P1CP στον ορό και του ρυθμού σχηματισμού οστού (Eriksen E.F., et al. 1993: doi: 10.1002/jbmr.5650080202).

 

11 γ = Βιοδείκτες οστικής απορρόφησης



Kαρβοξυτελικό τελοπεπτίδιο του κολλαγόνου τύπου 1 (CTX-1)

Τα τελοπεπτίδια του κολλαγόνο τύπου 1 διερευνήθηκαν εκτενώς και χρησιμοποιήθηκαν βιοδείκτες οστικής απορρόφησης οι οποίοι περιελάμβαναν καρβοξυτελική διασταυρούμενη σύνδεση (CTX-1) και αμινοτελική διασταυρούμενη σύνδεση (NTX-1). Τα CTX-1 και NTX-1 απελευθερώνονται και τα δύο κατά την αποικοδόμηση του κολλαγόνου. Η ELISA χρησιμοποιείται για την μέτρηση του CTX-1 με ένα μονοκλωνικό αντίσωμα έναντι μιας οκταπεπτιδικής αλληλουχίας (EKAHD-β-GGR) στην αλυσίδα α-1 (Ι) της β-ισομορφής. Πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι το CTX-1 είναι ένας ειδικός και ευαίσθητος βιοδείκτης της οστικής απορρόφησης ο οποίος μπορεί να υποδείξει γρήγορα την ανταπόκριση στη θεραπεία με διφωσφονικά για την μετεμμηνοπαυσιακή Οστεοπόρωση (Baim S., et al. 2009: doi: 10.1359/jbmr.090203).

Ωστόσο, η CTX-1 ορού επηρεάζεται από την πρόσληψη τροφής και την αιμοληψία. Πρέπει να πραγματοποιείται σε κατάσταση νηστείας, επειδή η πρόσληψη τροφής μειώνει σημαντικά τα επίπεδα της CTX-1  (Christgau S. Clin Chem. 2000;46:431).

Αμινοτελικό τελοπεπτίδιο του κολλαγόνου τύπου 1 (NTX-1)

Το NTX-1 είναι σταθερό στα ούρα σε θερμοκρασία δωματίου για έως και 24 ώρες και συνήθως ποσοτικοποιείται με ELISA με δείγμα ούρων. Το NTX-1 των ούρων έχει χρησιμοποιηθεί ως βιοδείκτης οστικής απορρόφησης για την αξιολόγηση του κινδύνου κατάγματος σε μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες (Christgau S. 2000;46:431).

Το NTX-1 των ούρων επιλέγεται ως βιοδείκτης σε σύγκριση με τον CTX-1 του ορού για πρακτική εφαρμογή, επειδή δεν επηρεάζεται από την πρόσληψη τροφής και την αιμοληψία.

Για τον προσδιορισμό των τελοπεπτιδίων πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι ακολουθούν κιρκαδιανό ρυθμό, με τις υψηλότερες τιμές νωρίς το πρωί και τις χαμηλότερες το απόγευμα, με σημαντική διακύμανση. Επίσης επειδή απεκκρίνονται από τους νεφρούς πρέπει να είναι γνωστή ποιότητα της νεφρικής λειτουργίας.

Υδροξυπρολίνη (HYP) ούρων

Η HYP είναι ένα αμινοξύ που προέρχεται από τη υδροξυλίωση της προλίνης. Κατά τη διάρκεια της αποδόμησης του οστικού κολλαγόνου, περίπου το 90% της HYP απελευθερώνεται και στη συνέχεια μεταβολίζεται κυρίως στο ήπαρ (Lowry M., et al.1985: doi:10.1016/0026-0495(85)90145-3).

Είναι ένας παραδοσιακός δείκτης της οστικής απορρόφησης. Το επίπεδο της HYP είναι αυξημένα σε μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες με Οστεοπόρωση σε σύγκριση με τις μετεμμηνοπαυσιακές χωρίς Οστεοπόρωση γυναίκες (Jagtap V.R., Ganu J.V. 2012:. doi: 10.1007/s12291-011-0185-4).

Η αύξηση της HYP των ούρων δείχνει ότι η αποδόμηση του κολλαγόνου τύπου Ι και αυξάνεται σε οστεοπορωτικές γυναίκες. Αν και η HYP χρησιμοποιείται κυρίως ως δείκτης οστικής απορρόφησης, περίπου το 10% προέρχεται από νεοσυντιθέμενα πεπτίδια προκολλαγόνου κατά τη διάρκεια του σχηματισμού οστού. Επιπλέον, η HYP μπορεί να βρεθεί σε άλλους ιστούς όπως στο δέρμα και στο χόνδρο και επίσης μπορεί να απελευθερωθεί από το μεταβολισμό της ελαστίνης και του C1Q (Prockop D.J., et al. 1979, doi: 10.1056/NEJM197907123010204). Κατά συνέπεια, η HYP θεωρείται ως ένας μη ειδικός δείκτης οστικής απορρόφησης. Η χρήση της έχει αντικατασταθεί από πιο ευαίσθητους και ειδικούς βιοδείκτες για την αξιολόγηση της Οστεοπόρωσης (Delmas P., et al. 2000, doi:10.1007/s001980070002).

 Παράγωγα του πυριδινίου (πυριδολίνη, δεοξυπυριδολίνη ούρων)

Κατά τη διαδικασία σχηματισμού του κολλαγόνου τύπου Ι, στο στάδιο της δημιουργίας των ινιδίων του κολλαγόνου, οι αλυσίδες τριών μορίων τροποκολλαγόνου συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζοντας ένα δακτύλιο πυριδίνης, με αποτέλεσμα την δημιουργία δεσμών πυριδολίνης. Οι δεσμοί αυτοί χαρακτηρίζονται ως διασταυρούμενοι σταθεροποιητικοί δεσμοί (crosslaps) των αλυσίδων του κολλαγόνου. Οι δεσμοί αυτοί εμφανίζονται με δύο χημικές μορφές, της πυριδολίνης (Dyp) για το σχηματισμό της οποίας συμμετέχουν τρία μόρια υδροξυλυσίνης και της δεοξυπυριδολίνης (Dpy) για τον σχηματισμό της οποίας συμμετέχουν δύο μόρια υδροξυλυσίνης και ένα μόριο λυσίνης. Η αναλογία Dyp/Dpyr στην θεμέλια ουσία των οστών είναι 2:3 (Seibel M.J. Clin Biochem Rev/Australian Association of Clinical Biochemists. 2005:26:97). 

Κάθε κατάσταση η οποία θα προκαλέσει διαταραχή του οργανικού υποστρώματος του οστού από υπερδραστηριότητα των οστεοκλαστών, είτε παθολογική, όπως σε οστικές μεταστάσεις, είτε φυσιολογική, όπως στην μετεμμηνοπαυσιακή Οστεοπόρωση, θα οδηγήσει στη διάλυση των ινιδίων του κολλαγόνου, με αποτέλεσμα την αποδέσμευση των πυριδονολινών (Gerrits M.I., et al. Clin Chem. 1995:41:571–574). Επειδή αυτές δεν επαναχρησιμοποιούνται τοπικά, εισέρχονται στην αιματική κυκλοφορία, δεν μεταβολίζονται στο ήπαρ και εξέρχονται αμετάβλητες από τα νεφρά στα ούρα. Συνεπώς ο βαθμός οστεόλυσης είναι ευθέως ανάλογος του ποσού των πυριδινολιδών στα ούρα και ιδιαίτερα της Dpyr. H βιβλιογραφία είναι γεμάτη με αναφορές οι οποίες δείχνουν ότι οι τιμές της Dpyr είναι ιδιαίτερα αυξημένες σε περιπτώσεις υπερπαραθυρεοειδισμού, νόσο του Paget και άλλων οστεολυτικών καταστάσεων. Στην μετεμμηνοπαυσιακή Οστεοπόρωση μάλιστα οι τιμές της Dpyr είναι αυξημένες όσο πλησιάζει η γυναίκα στην αρχή της εμμηνόπαυσης και μειώνονται όσο απομακρύνεται από αυτή (Γεωργιάδης Α.Ε., και συν. Οστούν 6:329,1995a).

Για τον πρισδιορισμό των πυριδολινών στα ούρα χρησημοποιείτα η υψηλής απόδοσης υγρή χρωματογραφία (HPLC) με αξιόπιστα αποτελέσματα, ενώ έχει αναπτυχθεί και ανοσοενζυμική μέθοδος (ELISA) (Bettica P., et al. Clin Chem Lab Med. 1993:31:459–466).

 Ανθεκτική στο άλας του τρυγικού οξέος όξινη φωσφατάση 5b (TRAP 5b)

Η TRAP 5b είναι μία λυσοσωματική πρωτεΐνη η οποία εκκρίνεται από τους οστεοκλάστες κατά την οστική απορρόφηση (Halleen J.M. , et al. 2000. doi: 10.1359/jbmr.2000.15.7.1337). 

Έτσι, h TRAP 5b χρησιμοποιείται ως δείκτης οστεοκλαστικής δραστηριότητας. Στην κυκλοφορία, η υδρολυμένη TRAP 5b μεταβολίζεται στο ήπαρ και στην συνέχεια απεκκρίνεται στα ούρα. H TRAP 5b μπορεί να ανιχνευθεί ειδικά στον ορό με ανοσοπροσδιορισμούς. Μελέτη δείχνει ότι η TRAP 5b ορού έχει χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό περιορισμένης ή εκτεταμένης οστικής μετάστασης σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού (Chao T.Y., et al. Clin Cancer Res. 2005:11:544–550).

Επιπλέον, η TRAP 5b έχει εφαρμοστεί για την παρακολούθηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας με αλενδρονάτη (Nenonen A., et al. 2005: doi: 10.1359/JBMR.050403).

Ο βιοδείκτης οστικής απορρόφησης TRAP 5b έχει μελετηθεί εκτενώς και παρουσιάζει καλή ειδικότητα και υψηλή ευαισθησία σε σύγκριση με άλλους οστικούς βιοδείκτες, δεν παρουσιάζει σημαντική ημερήσια διακύμανση ενώ το μόριο του παρουσιάζει σημαντική σταθερότητα.

Καθεψίνη K (CTSK)

Η καθεψίνη είναι μέλoς της οικογένειας των παπαϊνών η οποία ανήκει στις κυστεϊνικές πρωτεάσες. Εχει εκλεκτική έκφραση στους οστεοκλάστες (Pérez-Castrillón J.L., et al. 2010: doi: 10.4061/2010/401581). Οι οστεοκλάστες εκκρίνουν CTSK κατά την οστική απορρόφηση για την αποικοδόμηση των πρωτεϊνών των οστών που περιλαμβάνουν το κολλαγόνο τύπου 1, την οστεοποντίνη και την οστεονεκτίνη. Ως εκ τούτου, η CTSK είναι ένας σημαντικός παράγοντας στη διαδικασία της οστικής απορρόφησης. Τα κυκλοφορούντα στον ορό επίπεδα της καθεψίνης φαίνεται να είναι αναλογικά αντίστοιχα του αριθμού των οστεοκλαστών και επομένως θα μπορούσε να χρησιμεύσει ως πιθανός βιοδείκτης για την πρόβλεψη καταγμάτων και του οστικού καταβολισμού (Holzer G., et al. 2005: doi: 10.1016/j.lab.2005.03.016)..

 
11 δ = Ρυθμιστές της οστικής αναδόμησης

Ο συνδέτης του υποδοχέα ενεργοποίησης του πυρηνικού παράγοντα kB (RANKL)

Μια κυτταροκίνη βασική για την οστεοκλαστογένεση, η οποία έχει οδηγήσει στην καλύτερη κατανόηση της βιολογίας του οστεοκλάστη και της παθογένεσης των μεταβολικών νοσημάτων των οστών. Είναι μια πρωτεΐνη η οποία συνδέεται με τον RANK και τον διεγείρει.

Ο RANKL παράγεται κυρίως από τα κύτταρα της οστεοβλαστικής σειράς, αλλά και από ενδοθηλιακά κύτταρα και τα ενεργοποιημένα Τ- λεμφοκύτταρα.

Πρόσφατα, με τη χορήγηση δεξτρομεθορφάνη έχει αποδειχθεί η αναστολή της επαγόμενης από το RANKL οστεοκλαστογένεσης και οστικής απορρόφησης με την κατάργηση της ενεργοποίησης της σηματοδότησης NF-κB in vitro. Η από του στόματος χορήγηση της βελτιώνει την Οστεοπόρωση η οποία προκαλείται από ωοθηκεκτομή in vivo (Wu K., et al.  2013, doi: 10.1007/s00198-013-2279-8).

Τα επίπεδα του RANKL στον ορό έχουν μελετηθεί για αξιολογήσεις μεταβολικών παθήσεων των οστών (Rogers A., et al. 2005, doi: 10.1210/jc.2005-0794. Αν και το RANKL του ορού έχει μελετηθεί για την πρόβλεψη τους.

Οστεοπροτεγερίνη (OPG)

Η OPG γενικά θεωρείται ότι είναι ένας εκκρινόμενος διαλυτός υποδοχέας του RANKL και παράγεται από πολλούς διαφορετικούς ιστούς και τύπους κυττάρων συμπεριλαμβανομένων των οστεοβλαστών. Η OPG χρησιμοποιείται ως υποδοχέας δόλωμα για το RANKL και μειώνοντας την συγκέντρωση του, τον εμποδίζει να ενεργοποιήσει τον RANK ασκώντας έτσι αντιοστεοκλαστική δράση (Yasuda H., et al. 1998. doi: 10.1073/pnas.95.7.3597)

Ο όρος οστεοπροτεγερσίνη προήλθε από την προστατευτική επίδραση της σε πειραματόζωα όσον αφορά την οστική απώλεια (osteo-protect). Είναι μια γλυκοπρωτεΐνη 401 αμινοξέων, η οποία ανήκει στην οικογένεια υποδοχέων ΤNF.

Μελέτες σε ποντίκια έχουν αποκαλύψει ότι ποντίκι με εξάλειψη του γονιδίου της OPG (OPG knockout mice) αναπτύσσει σοβαρή Οστεοπόρωση, ενώ η υπερέκφραση της OPG σε διαγονιδιακά μοντέλα ποντικών και η θεραπεία με OPG σε φυσιολογικά ποντίκια δεν οδηγεί σε Οστεοπόρωση (Yasuda H., et al. 1998, doi: 10.1210/endo.139.3.5837).

Η OPG μπορεί να μετρηθεί σε δείγματα ορού, EDTA πλάσματος, κιτρικών και ηπαρίνης. Υπάρχουν εμπορικά διαθέσιμες ELISA για την ανάλυση της OPG με χρήση αντισωμάτων μονοκλωνικής σύλληψης και πολυκλωνικής ανίχνευσης (Rogers A., et al.  2005: doi: 10.1210/jc.2005-0794).

Ωστόσο, η κλινική χρήση της OPG ορού ως βιοδείκτη για την αξιολόγηση της οστικής δραστηριότητας χρειάζεται ακόμη περαιτέρω έρευνα.

Τα επίπεδα του RANKL και της OPG μπορούν να προσδιοριστούν στον ορό. Δεν είναι ειδικοί δείκτες του οστικού μεταβολισμού, επειδή τα μόρια τους παράγονται από διάφορους ιστούς. Παράγοντες όπως η ηλικία, η νεφρική λειτουργία, η αγγειακή νόσος κ.ά. επηρεάζουν τα επίπεδα τους.

Dickkopf-1 (DDK-1)

Το DKK-1 και η σκληροστίνη είναι ενδογενείς αναστολείς του μονοπατιού Wnt και εφαρμόζονται ως βιοδείκτες αναδιαμόρφωσης των οστών. Το DKK-1 παράγεται από οστεοβλάστες και εκκρίνεται στην κυκλοφορία. Τα επίπεδα του DDK-1 στον ορό αντικατοπτρίζουν την αναστολή του σχηματισμού οστού (Anastasilakis A.D., et al. 2013, doi: 10.1210/jc.2013-1402).

Το DKK-1 έχει συσχέτιση με την BMD του αυχένα του μηριαίου και του ολικού ισχίου. Απαιτούνται περαιτέρω μακροχρόνιες μελέτες για τον προσδιορισμό της κλινικής εφαρμογής του ρυθμιστή DKK-1 ως βιοδείκτη για την αξιολόγηση της Οστεοπόρωσης.

Σκληροστίνη (SOST)

Η σκληροστίνη είναι μια γλυκοπρωτεΐνη η οποία εκκρίνεται από τα οστεοκύτταρα και αναστέλλει το σηματοδοτικό μονοπάτι Wnt και κατά συνέπεια αναστέλλεται η οστεοβλαστική διαφοροποίηση. Η σκληροστίνη παράγεται από οστεοκύτταρα. Η σκληροστίνη εκκρίνεται στην κυκλοφορία και τα επίπεδα στον ορό αντικατοπτρίζουν την αναστολή του σχηματισμού οστών (Anastasilakis A.D., et al. 2013, doi: 10.1210/jc.2013-1402). Σε μία μελέτη, οι συγκεντρώσεις της σκληροστίνης στον ορό έχουν αυξηθεί σημαντικά από 29,5 pmol/L κατά την έναρξη σε 43,2 pmol/L μετά από 24 μήνες θεραπείας με αναστροζόλη σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού (Kyvernitakis I., et al. 2014: doi: 10.1007/s00432-014-1726-z).

Ωστόσο, χρειάζεται περαιτέρω κλινικές δοκιμές για την χρήση της σκληροστίνης ως βιοδείκτη του οστικού μεταβολισμού.

MicroRNA

Τα τελευταία 2 χρόνια μετρήθηκαν τα microRNA και στην Οστεοπόρωση για να διαπιστωθεί εάν παρεμβαίνουν και πόσο στην παραγωγή της οστικής μάζας. Τα αποτελέσματα τους έδειξαν ότι κάποια από τα 22 είδη microRNA, τα οποία μελετήθηκαν και αναλύθηκαν, συμμετέχουν ενεργά στον μεταβολισμό των οστών. Βρέθηκε δηλαδή ότι τα microRNA195 είναι περισσότερα στον ορό των γυναικών ενώ τα microRNA 150 και 222 είναι περισσότερα στους άνδρες. Ο συνδυασμός χαμηλού ποσοστού microRNA195 στον ορό του αίματος γυναικών σε συνδυασμό με την μεγάλη ηλικία αποτελεί έναν σημαντικό βιολογικό δείκτη ο οποίος εκφράζει την μείωση της οστικής μάζας και την εμφάνιση Οστεοπόρωσης. Στους άνδρες αντίθετα είναι τα χαμηλά επίπεδα microRNA150 στον ορό τα οποία χαρακτηρίζουν αυτούς οι οποίοι θα πάθουν Οστεοπόρωση Nakashima Η., et al. 2020, https://doi.org/10.1155/2020/5047243).

Οι οστικοί βιοχημικοί δείκτες δεν μπορούν να καθορίσουν τον καταγματικό κίνδυνο όπως η οστική πυκνομετρία. Αντίθετα φαίνεται ότι είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι όταν συνδυάζονται με την οστική πυκνομετρία διότι τότε έχουμε ακριβέστερη προσέγγιση της πιθανότητας κινδύνου εμφάνισης μελλοντικού κατάγματος (Garnero P. et al. J. Bone Min. Res.(S1):S140,1995Ning Xia, et al. BMC Musculoskeletal Disorders volume 23,Article number: 482 (2022),)

Η χρησιμότητα της μετρήσης των επιπέδων των βιοχημικών δεικτών οστικού μεταβολισμού στην κλινική πράξη βοηθά στην:

1. Αξιολόγηση του ρυθμού της οστικής αναδόμησης στην Οστεοπόρωση και στα υπόλοιπα νοσήματα των οστών. Η συνεχής μελέτη της μεταβολής των οστικών δεικτών για κάποιο χρονικό διάστημα (κάθε 6 τουλάχιστον μήνες) μπορεί να απομονώσει ευκολότερα είτε μόνη της, είτε σε συνδυασμό με την οστική πυκνομετρία, τις γυναίκες με ταχύ ρυθμό οστικής αναδόμησης (fast bone loosers) οι οποίες αποτελούν το 1/3 περίπου των μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών και χάνουν οστική μάζα με ρυθμό περισσότερο από 3% κάθε χρόνο και αποτελούν την ομάδα των ασθενών οι οποίες χρειάζονται άμεση θεραπεία (Delmas P. et al. doi:10.1016/j.bone.2023.12.022).

2. Για την ταχύτερη διαπίστωση της αποτελεσματικότητας κάποιας θεραπείας. Ειδικότερα, έχει παρατηρηθεί μείωση τουλάχιστον 30% των βιοχημικών οστικών δεικτών σε γυναίκες με μετεμμηνοπαυσιακή Οστεοπόρωση μετά την έναρξη αντιοστεολυτικής θεραπείας, Lee J. 2012. Ann Lab Med:32:105-112.

3. Παρακολούθηση της συμμόρφωσης σε κάποια θεραπείας. Είναι περισσότερο χρήσιμοι από την οστική πυκνομετρία (Bergmann P. 2008. Rev Med Brux 29:295-300).

4. Επίσης είναι χρήσιμα για την ανίχνευση και παρακολούθηση οστικών μεταστάσεων.

 

H Αντι-Μυλλέριος Ορμόνη προτείνεται σαν βιοδείκτης πρόληψης της Οστεοπόρωσης.

 Η Αντι-Μυλλέριος Ορμόνη ή απλώς ΑΜΗ (Anti-Mullerian Hormone) είναι μια γλυκοπρωτεΐνη που ανήκει στην οικογένεια των αυξητικών παραγόντων TGF-β. Στη γυναίκα παράγεται από τα μικρά ωοθυλάκια των ωοθηκών και η παραγωγή της σταματά όταν τα ωοθηλάκια αποκτήσουν μέγεθος μεγαλύτερο από 8 mm.

Χρησιμοποιείται από τους γυναικολόγους για να προσδιορισθεί η γονιμότητα μιας γυναίκας διότι εκφράζει τον αριθμό των ωοθηλακίων που υπάρχουν στις ωοθήκες και αποτελεί ένα εξαιρετικό προγνωστικό δείκτη των ωοθηκικών εφεδρειών. Τα επίπεδά της στο αίμα μειώνονται με την ηλικία και όσο η γυναίκα πλησιάζει στην εμμηνόπαυση.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Los Angeles, προσπαθώντας να βρουν έναν καινούργιο βιοδείκτη που θα μπορεί να προβλέπει εάν μια γυναίκα στην αρχή της εμμηνόπαυσης (περιεμμηνοπαυσιακή περίοδος) θα ανήκει στην ομάδα αυτών των γυναικών που θα πάθουν Οστεοπόρωση (fast bone loser) ή όχι, διαπίστωσαν ότι η ΑΜΗ  μπορεί να χρησιμοποιηθεί με μεγάλη επιτυχία για τον σκοπό αυτό.

Πράγματι μελέτησαν μια ομάδα 474 γυναικών στην περιεμμηνοπαυσιακή περίοδο, για επτά συναπτά έτη και βρήκαν ότι σημαντική μείωση της ΑΜΗ (έως και 4 φορές κάτω) χαρακτηρίζει μια γυναίκα που έχει 24% μεγαλύτερο κίνδυνο να πάθει Οστεοπόρωση στην ΟΜΣΣ και 26% μεγαλύτερο κίνδυνο να πάθει Οστεοπόρωση στον αυχένα του Ισχίου.

Σε αυτό βοήθησε μια καινούργια υπερευαίσθητη τεχνική μέτρησης της ΑΜΗ (Elisa) που καταφέρνει να μετρήσει στο αίμα επίπεδα μέχρι και 2 picograms/ml.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μία στις 6 από τις  γυναίκες της μελέτης μπορούσε να χαρακτηρισθεί fast bone loser διότι έχανε περισσότερο από 2,6% της οστικής της μάζας στην ΟΜΣΣ και 2,3% στον αυχένα του μηριαίου κάθε χρόνο.

Σύμφωνα με τους ερευνητές εάν τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιωθούν και από άλλους τότε θα μπορούμε από τη αρχή της εμμηνόπαυσης ή καλύτερα στην περιεμμηνοπαυσιακή περίοδο, να ξεχωρίζουμε με μία απλή εξέταση αίματος ποιά γυναίκα έχει κίνδυνο να πάθει Οστεοπόρωση και ποια όχι και να εστιάζουμε τις προσπάθειές μας σε αυτές με την μεγαλύτερη πιθανότητα νόσησης (H εργασία παρουσιάστηκε στο Διεθνές συνέδριο ENDO 2016  Karlamangla A,, et al "Anti-mullerian hormone and prediction of trans-menopausal bone loss" ENDO2016; Abstract OR01-3).

 

H Ιρικίνη 

Η Ιρικίνη είναι μια ορμόνη όπως η μειοκίνη και ενώ η δεύτερη συνήθως μετράται για την αξιολόγηση των διαταραχών ή όχι των μυϊκών μαζών του οργανισμού, η Ιρικίνη έχει βρεθεί ότι τα επίπεδα της στον οργανισμό εξαρτώνται από την δραστηριότητα και την ρύθμιση που εξασκεί στους οστεοβλάστες, τους οστεοκλάστες και στα οστεοκύτταρα. Φαίνεται δηλαδή ότι μειώνεται με την ηλικία και σε πολλές περιπτώσεις πρωτοπαθούς και δευτεροπαθούς Οστεοπόρωσης. Δυστυχώς τα ευρήματα τα σχετικά με αυτήν δεν είναι σταθερά και χρειάζονται ακόμη πολλές μελέτες για να μπορεί να την χρησιμοποιήσει κάποιος στην καθημερινή κλινική (Tsourdi E., et al. DOI: 10.3390/jcm11226863).

 

Γρήγορο, φθηνό τεστ ανιχνεύει τον κίνδυνο οστεοπόρωσης πολύ πριν την DEXA                     Κων/να Κούρου, Ορθοπαιδικός Χειρουργός 

Η πιθανότητα να φτάσει ο άνθρωπος σε μεγάλη ηλικία διατηρώντας μια καλή ποιότητα ζωής είναι ολοένα και πιο απτή και η έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία συγκεντρώνει το ενδιαφέρον των ερευνητών. Παράδειγμα μιας τέτοιας νόσου είναι η οστεοπόρωση, η πιο κοινή χρόνια σκελετική μεταβολική νόσος, η οποία ορίζεται από τη μείωση της οστικής μάζας και τη μικροαρχιτεκτονική αλλοίωση των οστών που έχουν σαν αποτέλεσμα αυξημένο κίνδυνο κατάγματος. Η οστεοπόρωση είναι κατά 50-60% κληρονομική νόσος. Έχει υψηλό επιπολασμό παγκοσμίως που επηρεάζει περίπου 200 εκατομμύρια ανθρώπους, με τη νόσο, τις επιπλοκές της και τα κατάγματα ευθραυστότητας, προκαλούν σημαντική παγκόσμια νοσηρότητα και θνησιμότητα. Οι γυναίκες είναι πιο ευαίσθητες στην οστεοπόρωση από τους άνδρες, αλλά η πρόγνωση είναι χειρότερη για τους άνδρες να υποστούν κατάγματα ισχίου ή σπονδυλικής στήλης. Η ασθένεια είναι μια από τις πιο συχνές μεταξύ των ηλικιωμένων, επηρεάζοντας πάνω από το 50% των γυναικών και το 30% των ανδρών ηλικίας άνω των 50 ετών στην Ευρώπη, με το ετήσιο κόστος των οστεοπορωτικών καταγμάτων να αναμένεται να αυξηθεί σε 106 δισεκατομμύρια ευρώ έως το 2050. Η μέτρηση της οστικής πυκνότητας (BMD) χρησιμοποιείται ευρέως για την κλινική διάγνωση της οστεοπόρωσης και η απορρόφηση ακτίνων Χ διπλής ενέργειας (DXA) χρησιμοποιείται ευρέως για τη μέτρηση της BMD και θεωρείται ο πιο αξιόπιστος κλινικός προγνωστικός έλεγχος οστεοπορωτικού κατάγματος. Όπως ορίζεται από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ), η διάγνωση της οστεοπόρωσης επιβεβαιώνεται όταν η BMD ενός ατόμου, μετρούμενη με DXA, έχει T score μικρότερο του 2,5. Ωστόσο, ο ΠΟΥ αναγνωρίζει επίσης τη διαφοροποίηση των διαγνωστικών κριτηρίων για τις ενδιάμεσες περιπτώσεις λόγω της πολυπαραγοντικής φύσης της νόσου, η οποία εξαρτάται από διάφορους περιβαλλοντικούς και γενετικούς παράγοντες κινδύνου. Επιπλέον, οι συσκευές DXA έχουν χαμηλή ευαισθησία, ανιχνεύοντας την απώλεια οστικής πυκνότητας όταν έχει ήδη χαθεί σημαντική ποσότητα οστού. Ερευνητές της ομάδας INTERFIBIO, από την Ισπανία, την Αυστρία, την Τσεχική Δημοκρατία και την Ολλανδία, εντόπισαν πολυμορφισμούς μεμονωμένων νουκλεοτιδίων (SNPs) που συνδέονται με τον κίνδυνο οστεοπόρωσης. Πέντε από αυτούς που σχετίζονται με αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης οστεοπόρωσης και κατάγματος διαπιστώθηκαν και στα 15 δείγματα αίματος που ελέγχθηκαν και τα αποτελέσματα αυτά επικυρώθηκαν με τη χρήση προσδιορισμών γονότυπου TaqMan SNP και προσδιορισμού αλληλουχίας Sanger. Στην συνέχεια οι ερευνητές ανέπτυξαν και διαμόρφωσαν μια φορητή συσκευή που λειτουργεί με μπαταρία (Labman Automation, UK) και μπορεί να ανιχνεύσει ειδικά τους παραπάνω SNP (που σχετίζονται με την οστεοπόρωση), σε δείγμα αίματος από το δάκτυλο, χωρίς την ανάγκη εξαγωγής ή καθορισμού του DNA. Η μεθοδολογία της δοκιμασίας είναι σχετικά απλή: Δείγματα αίματος 10-μL από απλό τσίμπημα δακτύλου από 15 άτομα αραιώθηκαν 1:5 και υποβλήθηκαν σε ταχεία θερμόλυση (30 δευτερόλεπτα στους 95 βαθμούς Κελσίου) για να εξαχθεί το DNA. Τα δείγματα με το θερμολυμένο DNA όπως και αρνητικοί μάρτυρες εφαρμόστηκαν σε μια φορητή ηλεκτροχημική συσκευή (Labman Automation, UK), στην οποία τα επιμέρους ηλεκτρόδια χρυσού καλύφθηκαν με αντίστροφους εκκινητές για καθένα από τα πέντε αυτά SNP που σχετίζονται με την οστεοπόρωση. Το DNA των δειγμάτων του αίματος που ταίριαζε με τα SNP που δεσμεύτηκαν σε αυτά τα ηλεκτρόδια υποβλήθηκαν σε ειδική αντίδραση που ενισχύει με πολυμεράση ανασυνδυασμού επισημασμένη με φερροκένιο (ferrocene), η οποία διευκολύνει την ηλεκτροχημική ανίχνευση. Πέντε SNP που σχετίζονται με αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης οστεοπόρωσης και κίνδυνο κατάγματος ανιχνεύθηκαν στα 15 δείγματα αίματος και τα αποτελέσματα επικυρώθηκαν με τη χρήση προσδιορισμών γονότυπου TaqMan SNP και προσδιορισμού αλληλουχίας Sanger. Ολόκληρη η ανάλυση από την προσθήκη του θερμολυμένου δείγματος αίματος έως την ανάγνωση των αποτελεσμάτων ολοκληρώθηκε σε μόλις 15 λεπτά, με κόστος ανά SNP, σε εργαστηριακή κλίμακα, συμπεριλαμβανομένου του κόστους της συστοιχίας ηλεκτροδίων και όλων των αντιδραστηρίων, 0,3 ευρώ ( 0,33 USD). Στην πράξη η πλατφόρμα αυτή είναι εντελώς γενική και έχει τεράστιες δυνατότητες για ανάπτυξη μιας αυτοματοποιημένης συσκευής για στοχευμένο γονότυπο SNP με τη μόνη απαιτούμενη παρέμβαση του τελικού χρήστη να είναι η προσθήκη δείγματος. Η ανακάλυψη γενετικών θέσεων παραλλαγής και η αποσαφήνιση των βιολογικών λειτουργιών τους είναι κρίσιμης σημασίας για να καταστεί δυνατή η περαιτέρω κατανόηση της αιτιολογίας της οστεοπόρωσης και να διευκολυνθεί έτσι η ανάπτυξη νέων προσεγγίσεων για τον έλεγχο της οστεοπόρωσης. Τα τελευταία χρόνια, έχουν χρησιμοποιηθεί μελέτες συσχέτισης σε όλο το γονιδίωμα (GWAS) για τον εντοπισμό υποκείμενων γενετικών παραγόντων που σχετίζονται με διάφορες ασθένειες (ACS Cent. Sci. 2023, PublicationDate:July19,2023 https://doi.org/10.1021/acscentsci.3c00243). Εάν πράγματι αυτή η μέθοδος αποδειχθεί και σε άλλες περιπτώσεις καθοριστική για την διάγνωση της οστεοπόρωσης τότε θα έχουμε στα χέρια μας μια απλή, φθηνή και υψηλού επιπέδου ακρίβειας εργαστηριακή εξέταση για την διάγνωση της οστεοπόρωσης.

 

Οι βιοχημικοί οστικοί δείκτες όμως έχουν και περιορισμούς όπως:

1. Δεν μπορούν να προσδιορίσουν εάν το οστούν το οποίο χάνεται είναι σπογγώδες ή φλοιώδες.

2. Μερικοί από αυτούς μεταβολίζονται στο ήπαρ άρα η τιμή τους στο αίμα ή στα ούρα εξαρτάται κάθε φορά από τον ρυθμό μεταβολισμού τους.

3. Η τιμή τους δεν είναι σταθερή κατά την διάρκεια του 24ώρου (κιρκαδιανός ρυθμός), είναι διαφορετική κάθε ημέρα, επηρεάζεται απο την εποχή του έτους πού μετρώνται, από την λήψη συγκεκριμένων τροφών (υδροξυπρολίνη) και από την μυϊκή άσκηση (Stunes A. K. 2022, doi.org/10.3389/fendo.2022.9152).

4. Είναι δυνατόν να αυξηθο.υν παροδικά μετά απο κάποιο κάταγμα.

5. Η μεταβολή των αποτελεσμάτων από εργαστήριο σε εργαστήριο και από μεθοδο σε μέθοδο μπορεί να διακυμανθεί από 6% έως 80% ανάλογα με το βιοχημικό δείκτη τον οποίο μετράμε. Τα προβλήματα αυτά επηρεάζουν και την επαναληψιμότητα των μετρήσεων σε ποσοστό το οποίο μπορεί να κυμαίνεται από 20- 30% (Vassalle Cr., et al. doi 10.4172/2161-1149.100018).

Συνοψίζοντας, υπάρχει ανάγκη για μακροχρόνιες διαχρονικές μελέτες των βιοχημικών δεικτών οστικής αναδιαμόρφωσης σε μεγάλο αριθμό ατόμων, σε συσχέτιση με διαδικασίες αναφοράς μέτρησης οστικής πυκνότητας. Επιπλέον, ο εξορθολογισμός στην χρήση των δεικτών ή ο συνδυασμός τους θα είναι απαραίτητος για την εξάλειψη αυτών με χαμηλή κλινική αξία. Πράγματι, η μεγαλύτερη πρόκληση του μέλλοντος είναι ο συνδυασμός γενετικών και βιοχημικών δεικτών στην εκτίμηση κινδύνου για την Οστεοπόρωση και άλλες ασθένειες των οστών (Cepelak I.  Biochemia Medica. https://doi.org/10.11613/BM.2009.003).

Επιπλέον, τα τελευταία χρόνια γίνονται μελέτες για γενετικές παραλλαγές στο γονιδίωμα που να σχετίζονται με την οστική πυκνότητα και τον κίνδυνο κατάγματος, οι οποίες θα μπορούν να εντοπίσουν νέες πρόσθετες βιολογικές οδούς του οστικού μεταβολισμού και να παρέχουν νέα δυνατότητα παρέμβασης και θεραπείας (Zhang L., et al. 2014, doi:10.1093/hmg/ddt575).

Περισσότερα σε αυτή την κατηγορία: « 10. Ηχογραφική πολυφασματομετρία ραδιοσυχνοτήτων (Radiofrequency echographic multi spectrometry REMS) H Αντι-Μυλλέριος Ορμόνη προτείνεται σαν βιοδείκτης πρόληψης της Οστεοπόρωσης. »
επιστροφή στην κορυφή