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 gkarboksylowe

              + czynniki wzrostowe

7. Synteza kolagenu typu I – synteza przez aktywne osteoblasty

preprokolagen

  ¯

prokolagen

  ¯

tropokolagen

  ¯

tworzenie wiązań poprzecznych

  ¯

kolagen

8. Preprokolagen

- struktura podwójnej helisy

- 2 a1 i 1 a2 – tworzą prawoskrętny superheliks

- w łańcuchach a 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