Щелочная фосфатаза и остеопороз

Метод исследования

Электрохемилюминесцентный иммуноанализ (ECLIA):

N-Остеокальцин, Витамин D, 25-гидрокси.

Кинетический колориметрический метод:

Фосфатаза щелочная.

Ионселективный анализ:

Кальций ионизированный.

Твердофазный хемилюминесцентный иммуноферментный анализ:

Паратиреоидный гормон.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
Полностью исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
Не курить в течение 3 часов до исследования.

Остеопороз – метаболическое заболевание, характеризующееся снижением костной массы и микроструктурной перестройкой костной ткани, в связи с чем снижается прочность кости и повышается риск переломов.

Кость формируется остеобластами. Основная их функция – синтез остеоида (протеинового матрикса), который на 90-95 % состоит из коллагена 1-го типа, на 5 % – из белка остеокальцина и затем минерализуется кальцием и фосфатом из внеклеточной жидкости. Остеобласты содержат фермент щелочную фосфатазу, несут рецепторы к паратиреоидному гормону и кальцитриолу и способны к пролиферации. Минеральная часть кости состоит из гидроксиапатита и аморфного фосфата кальция, которые связаны с белками органического матрикса.

В костях непрерывно происходят процессы ремоделирования, включающие в себя резорбцию (разрушение) существующей костной ткани и образование новой. Резорбция кости осуществляется остеокластами. Это подвижные клетки, которые выделяют протеолитические ферменты и кислую фосфатазу, вызывая деградацию коллагена, разрушение гидроксиапатита и выведение минералов из матрикса. Ежегодно в организме человека обновляется 8-10 % всей костной ткани.

В детстве формирование костей происходит значительно интенсивнее процессов резорбции. Максимальная костная масса достигается в возрасте 25-30 лет. Затем начинают преобладать процессы резорбции и костная масса постепенно уменьшается. Метаболизм костной ткани регулируется витамином D, кальцием, эстрогенами, андрогенами, паратиреоидным гормоном, кальцитонином. Дисбаланс между разрушением и восстановлением плотности костей может возникнуть при гормональных или диетических изменениях, недостаточном употреблении кальция. Преобладание процессов резорбции приводит к остеопении (снижении плотности костей), которая прогрессирует и переходит в остеопороз.

Костная щелочная фосфатаза и остеокальцин отображают активность остеобластов в костной ткани. Стимуляция остеобластов происходит при интенсивных процессах деструкции костей, которые сопровождают остеопороз, болезнь Педжета, переломы, опухоли костей. При остеопорозе уровни остеокальцина и щелочной фосфатазы увеличиваются согласованно, причем нарушения метаболизма костной ткани возникают раньше первых изменений плотности костей, которые можно выявить при денситометрии (метод лучевой диагностики). В костях щелочная фосфатаза играет важную роль в формировании и обновлении костной ткани. Чем выше активность остеобластов, тем выше активность щелочной фосфатазы в крови, поэтому у детей и лиц, перенесших переломы костей, активность щелочной фосфатазы на высоком уровне.

Витамин D и его активные метаболиты являются компонентами гормональной системы, регулирующей фосфорно-кальциевый обмен, и участвуют, с одной стороны, в минерализации костной ткани, с другой – в поддержании гомеостаза кальция. Биологическое действие активных метаболитов витамина D заключается, главным образом, в стимуляции кишечной абсорбции кальция и фосфора, активации обмена и усилении экскреции кальция с мочой. При дефиците витамина D уровень кальция компенсируется за счет его мобилизации из костной ткани, что может привести к остеомаляции, рахиту у детей и остеопорозу у взрослых.

Уровень паратиреоидного гормона (ПТГ) тесно связан с количеством кальция, витамина D, фосфора и магния в организме. Регуляция его секреции осуществляется по принципу обратной связи, поэтому важно одновременно с ПТГ оценивать уровень свободного или ионизированного кальция в крови, учитывать клинические проявления и результаты других лабораторных и инструментальных исследований. При снижении концентрации кальция в крови (гипокальциемии) выделение ПТГ паращитовидными железами усиливается, а при повышении (гиперкальциемии) – снижается. Данные механизмы направлены на поддержание стабильного уровня кальция в крови. Повышение ПТГ способствует активации остеокластов, резорбции костной ткани и высвобождению кальция из костей, усиливает всасывание кальция из кишечника, задерживает выделение кальция почками и ингибирует обратную реабсорбцию фосфора. Антагонистом ПТГ является гормон кальцитонин, секретируемый С-клетками щитовидной железы. В норме при достижении нормальной концентрации кальция в крови продукция ПТГ снижается.

Ионизированный кальций – катион, свободно циркулирующий в крови и составляющий 46-50 % от всего кальция крови. Его уровень возрастает при понижении pH крови и снижается при защелачивании. На каждые 0,1 единицы понижения pH ионизированный кальций отвечает повышением на 1,5-2,5 %. Так как уровень ионизированного кальция не зависит от количества белка крови, он иногда является более надежным показателем первичного гиперпаратиреоза для людей с низким уровнем альбумина, чем уровень общего кальция крови.

Несмотря на то что показателя общего кальция крови часто хватает для предварительной оценки кальциевого обмена, так как часто баланс между связанным и свободным кальцием – величина стабильная и достаточно предсказуемая, у некоторых людей это соотношение нарушено, поэтому уровень общего кальция не является критерием для оценки всего кальциевого обмена. В таких случаях проверка ионизированного кальция становится необходимой.

Раннее выявление остеопороза и лечение позволяют предотвратить прогрессирование заболевания и переломы, что значительно улучшает качество жизни людей старших возрастных групп.

Для оценки риска развития остеопороза у пациентов с отягощенным анамнезом:
- семейный анамнез остеопороза;
- предшествующие переломы в анамнезе;
- возраст (65 лет и старше);
- женщины в период менопаузы и постменопаузы;
- ранняя менопауза (у женщин моложе 45 лет);
- курение, злоупотребление алкоголем;
- первичный или вторичный гипогонадизм;
- низкая масса тела или низкий индекс массы тела;
- иммобилизация;
- прием глюкокортикоидов (более 3 месяцев), психотропных препаратов, бета-блокаторов;
- дефицит гормона роста;
- гипо- или гипертиреоз;
- хронические заболевания печени, почек и кишечника.
Для мониторинга пациентов с хроническим нарушением обмена кальция.
Для мониторинга костного метаболизма у женщин при заместительной гормональной терапии и терапии агонистами гонадотропин-рилизинг-гормона.
Чтобы оценить эффективность антирезорбтивной терапии (через 3-6 месяцев с начала терапии).

При изменении уровня кальция в крови (гипер- или гипокальциемии).
При лечении нарушений кальциевого обмена.
При остеопорозе и изменениях структуры костной ткани.
Женщинам в пре- и постменопаузу, а также при заместительной гормональной терапии.
При некоторых эндокринных заболеваниях – дефиците гормона роста, гипо- или гипертиреозе.

При хронических заболеваниях почек;

При лечении глюкокортикоидами (выявление супрессии костного метаболизма).

Что означают результаты?

N-Остеокальцин:

Референсные значения

Пол	Возраст	Референсные значения
Женский	11 — 43 нг/мл
Женский	В постменопаузу	15 — 46 нг/мл
Мужской	18-30 лет	24 — 70 нг/мл
	30-50 лет	14 — 42 нг/мл
	> 50 лет	14 — 46 нг/мл

Фосфатаза щелочная общая:

Референсные значения:

Возраст	Референсные значения
Меньше 4 лет	104 — 345 Ед/л
4-7 лет	93 — 309 Ед/л
7-10 лет	86 — 315 Ед/л
10-13 лет	42 — 362 Ед/л
13-16 лет	74 — 390 Ед/л
16-18 лет	52 — 171 Ед/л
Больше 18 лет	30 — 120 Ед/л

Если показатели, полученные в результате других анализов (билирубин, аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АСТ), тоже повышены, то увеличение активности щелочной фосфатазы в крови, возможно, связано с повреждением печени. Если изменены уровни кальция и фосфора, наиболее вероятная причина повышения щелочной фосфатазы – патология костной ткани. Повышение активности щелочной фосфатазы почти всегда означает поражение или вовлечение в патологический процесс печени, желчевыводящих путей или костей.

Кальций ионизированный: 1,16 — 1,32 ммоль/л.

Витамин D, 25-гидрокси (кальциферол): 30 — 70 нг/мл.

Паратиреоидный гормон, интактный: 15 — 65 пг/мл.

Интерпретация результатов (причины повышения или снижения уровня) подробно:

[06-045] Фосфатаза щелочная общая

[06-002] N-остеокальцин (маркер костного ремоделирования)

[06-051] Кальций ионизированный

[06-106] Витамин D, 25-гидрокси (кальциферол)

[08-033] Паратиреоидный гормон, интактный

Что может влиять на результат?

На уровень ионизированного кальция:

длительный контакт образца крови с открытым воздухом (за счет повышения pH);
наблюдаются суточные колебания уровня показателя (самые низкие значения – в утренние часы; максимально высокие – в вечерние);
у женщин, принимающих оральные контрацептивы, результаты могут быть ниже средних значений;
повышают уровень ионизированного кальция соли кальция, гидралазин, соли лития, тироксин, тиазидные диуретики, понижают его антиконвульсанты, даназол, фоскарнет, фуросемид.

На уровень N-Остеокальцина:

наиболее высокие уровни наблюдаются в конце лютеиновой фазы;
диализ у пациентов с почечной недостаточностью способствует ложнозавышенным результатам.

На уровень щелочной фосфатазы:

при беременности в норме активность щелочной фосфатазы повышена, так как она содержится в плаценте;
у детей и юношей активность ЩФ выше, чем у взрослых, что обусловлено ростом костей;
препараты и вещества, повышающие уровень ЩФ в крови: пероральные контрацептивы, метилтестостерон, фенотиазины, пероральные сахароснижающие, эритромицин, противоэпилептические, многие антибактериальные и противогрибковые препараты, метотрексат, сульфаниламиды, большие дозы витамина С, нестероидные противовоспалительные (аспирин, диклофенак), барбитураты, дилтиазем;
активность щелочной фосфатазы может быть завышенной, если кровь после взятия охлаждалась.

На уровень паратиреоидного гормона:

употребление молока до исследования может привести к заниженным показателям ПТГ;
повышение ПТГ наблюдается в период беременности и лактации;
ложное снижение ПТГ отмечается при молочно-щелочном синдроме (болезни Бернетта);
введение радиоизотопных препаратов за неделю до исследования искажает результат теста;
лекарственные препараты, повышающие уровень ПТГ в крови: фосфаты, диуретики, литий, рифампицин, фуросемид, изониазид, стероиды, тиазидные или противосудорожные препараты;
снижают уровень ПТГ циметидин, пропанодол;
уровень ПТГ подвержен циркадным ритмам и в норме изменяется в течение дня, достигая максимума к 14-16 часам и базального значения к 8 часам утра.

Кто назначает исследование?

Эндокринолог, терапевт, онколог, ревматолог, ортопед, травматолог.

[06-001] Бета-CrossLaps (маркер костной резорбции)

[06-046] Фосфор в сыворотке

[08-027] Кальцитонин в сыворотке

[41-004] Профилактика остеопороза

[06-075] Pyrilinks-D (маркер резорбции костной ткани)

[06-179] Маркер формирования костного матрикса P1NP

[08-043] Соматотропный гормон

Литература

Кишкун А. А. Руководство по лабораторным методам диагностики / А. А. Кишкун. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 822 с.
Энциклопедия клинических лабораторных тестов / перевод с англ. под ред. В. В. Меньшикова; М.: Издательство «Лабинформ», 1997. – 960 с.
Климова Ж.А., Зафт А.А., Зафт В.Б. Современная лабораторная диагностика остеопороза / Международный эндокринологический журнал. – №7. 2014. – С. 75-84.

Источник

Анализ на маркеры метаболизма костной ткани, который позволяет оценить активность остеобластов, выявить изменения в процессах ремоделирования костей и заподозрить развитие остеопороза и других заболеваний костной ткани.

Результаты исследований выдаются с бесплатным комментарием врача.

Синонимы русские

Маркеры формирования костной ткани.

Синонимы английские
Osteoporosis screening, Bone formation markers.

Метод исследования

Иммунохемилюминесцентный анализ, кинетический колориметрический метод.

Единицы измерения

Нг/мл (нанограмм на миллилитр), Ед/л (единица на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную, капиллярную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования.
Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение и не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

В костях непрерывно происходят процессы ремоделирования, которые включают в себя резорбцию (разрушение) существующей костной ткани и образование новой. При резорбции клетки остеокласты и ферменты разрушают костную ткань. Новый белковый каркас костей, который минерализируется и превращается в новую костную ткань, формируется благодаря клеткам остеобластам, которые секретируют белок остеокальцин и предшественники коллагена. Ежегодно в организме человека обновляется 8-10 % всей костной ткани.

В детстве формирование костей происходит значительно интенсивнее процессов резорбции. Максимальная костная масса достигается в возрасте 25-30 лет. Затем начинают преобладать процессы резорбции и костная масса постепенно уменьшается. Метаболизм костной ткани регулируется витамином D, кальцием, гормонами эстрогенами, андрогенами, паратиреоидным гормоном, кальцитонином. Дисбаланс между разрушением и восстановлением плотности костей может возникнуть при гормональных или диетических изменениях, недостаточном употреблении кальция. Преобладание процессов резорбции приводит к остеопении (снижении плотности костей), которая прогрессирует и переходит в остеопороз.

Остеопороз – патология опорно-двигательного аппарата, связанная с уменьшением плотности и прочности костной ткани и повышением риска переломов. Он может быть первичным (связанный с потерей костной ткани в связи со старением) и вторичным (обусловленный другим заболеванием или приемом некоторых препаратов).

Факторы риска развития первичного остеопороза: женский пол, возраст (риск переломов у людей старше 50 каждые 10 лет увеличивается в 2-3 раза), недостаточный вес (индекс массы тела ? 21 увеличивает риск развития переломов в 1,2-2 раза), недостаточное употребление кальция и витамина D в детстве, наследственная предрасположенность, ранее перенесенный перелом (риск повышается в 8 раз), курение (повышение риска в 1,2-2 раза), употребление алкоголя.

Вторичный остеопороз может возникнуть на фоне приема лекарственных препаратов (глюкокортикоидов, иммуносупрессоров, тироксина, ингибиторов ароматаз, тиазолидина, антиконвульсантов), синдрома Иценко – Кушинга, хронической болезни почек, ревматоидного артрита, тиреотоксикоза, дефицита витамина D, мальабсорции (например, при болезни Крона, целиакии), гипогонадизме, аменорее, миеломной болезни, противоопухолевого лечения.

Остеопороз чаще всего развивается вследствие возрастной потери костной ткани и диагностируется у 74 % всех женщин старше 80 лет, что связано со снижением уровня эстрогенов в крови. У некоторых женщин в первые 5-7 лет после наступления менопаузы потеря массы костной ткани может составить до 20 %. Снижение уровня тестостерона у мужчин также может привести к уменьшению плотности костной ткани.

Обычно клинические проявления остеопороза отсутствуют и его первыми признаками становятся переломы бедра, костей запястья или позвонков. Заподозрить остеопороз можно при болях в костях, кифозе, снижении роста у людей старших возрастных групп. Переломы у пациентов с остеопорозом приводят к ограничению подвижности, инвалидности, ухудшению общего состояния здоровья и даже могут являться предрасполагающими факторами летального исхода у пациентов старших возрастных групп.

Для чего используется исследование?

Для ранней диагностики остеопороза.
Для выявления риска переломов костей.
Для прогнозирования потери костной ткани у женщин в постменопаузе и у мужчин пожилого возраста.
Для мониторинга метаболизма костей при гормональной заместительной терапии.
Чтобы определить целесообразность назначения антирезорбтивной терапии.
Для оценки успешности терапии остеопороза.
Для подбора наиболее эффективного препарата для лечения остеопороза и его оптимальной дозы.

Когда назначается исследование?

При наличии факторов риска развития остеопороза (женский пол, возраст старше 50 лет, низкий вес, наследственная предрасположенность, курение, употребление алкоголя, эндокринные заболевания, длительный прием глюкокортикостероидов, нарушения всасывания в кишечнике, ревматические заболевания).
При профилактическом обследовании женщин в постменопаузальном периоде.
При профилактическом обследовании мужчин старше 70 лет.
При наличии в анамнезе переломов, не связанных с тяжелой травмой.
Перед началом антирезорбтивной терапии и затем каждые 3-6 месяцев лечения остеопороза.

Что означают результаты?

Референсные значения

N-Остеокальцин: 2 — 22 нг/мл.
Фосфатаза щелочная общая

Возраст	Референсные значения
Меньше 4 лет	104 — 345 Ед/л
4-7 лет	93 — 309 Ед/л
7-10 лет	86 — 315 Ед/л
10-13 лет	42 — 362 Ед/л
13-16 лет	74 — 390 Ед/л
16-18 лет	52 — 171 Ед/л
Больше 18 лет	30 — 120 Ед/л

Причины повышения уровня N-остеокальцина:

остеопороз,
рахит, остеомаляция,
первичный и вторичный гиперпаратиреоз,
болезнь Педжета,
опухоли и метастазы костей,
акромегалия,
переломы костей,
диффузный токсический зоб,
почечная остеодистрофия,
хроническая почечная недостаточность.

Причины понижения уровня N-остеокальцина:

гипопаратиреоз,
дефицит соматотропного гормона,
болезнь и синдром Иценко – Кушинга,
прием глюкокортикоидов, бифосфонатов, кальцитонина.

Причины повышения уровня фосфатазы щелочной общей:

болезнь Педжета – деформирующий остеит (значительное повышение),
опухоли и метастазы костей, остеогенная саркома,
остеопороз,
рахит и остеомаляция,
акромегалия,
переизбыток витамина D,
заживление переломов,
патология печени и желчевыводящих путей, например непроходимость желчевыводящих путей, холангит, инфильтративные заболевания печени (саркоидоз, туберкулез, амилоидоз, абсцесс), цирроз (более чем пятикратное увеличение ЩФ), послеоперационный холестаз, опухоли печени и метастазы,
патология поджелудочной железы (панкреатит, рак, кистозный фиброз) – за счет сдавливания общего желчного протока,
хронический алкоголизм,
лейкозы,
миелофиброз,
миелома (редко),
гипертиреоз (тиреотоксикоз),
первичный и вторичный гиперпаратиреоз,
метастатическая карцинома легких,
сепсис,
вирусные инфекции (инфекционный мононуклеоз, цитомегаловирус),
инфаркт легкого (через 1-3 недели после эмболии), заживающие участки инфаркта в других органах, в том числе печени,
заживление обширных поверхностных ран (например, пролежней),
гипернефрома (злокачественная опухоль почек),
синдром Фанкони (врождённая патология почек с множественными метаболическими нарушениями),
язвы и эрозии желудка, непроходимость кишечника, язвенный колит,
мальабсорбция (в связи с вторичным дефицитом витамина D),
застойная сердечная недостаточность,
хроническая почечная недостаточность,
семейная гиперфосфатемия,
чрезмерное парентеральное введение глюкозы, альбуминов,
физиологические причины (рост костной ткани у детей, беременность).

Причины понижения уровня фосфатазы щелочной общей:

гипофосфатазия (наследственное заболевание с нарушением кальцификации костей при нормальных уровнях кальция и фосфора и значительном снижении активности ЩФ),
гипотиреоз, кретинизм,
цинга,
квашиоркор (тяжелая дистрофия вследствие дефицита белка в питании),
пернициозная анемия и тяжелые анемии (редко),
дефицит цинка и магния,
переливание крови и операция шунтирования сердца (кратковременное снижение активности фермента),
целиакия (глютеновая энтеропатия),
синдром Бернетта (синдром пищевой гиперкальциемии, молочно-щелочной синдром).

Что может влиять на результат?

Возраст (у детей в связи с интенсивным ростом показатели формирования костной ткани повышены).
Беременность (физиологически высокий уровень ЩФ).
Суточные колебания уровня остеокальцина.
Внутривенное введение альбумина (повышенная ЩФ может отмечаться в течение нескольких дней).
Прием антикоагулянтов (например, варфарина).
Почечная недостаточность (увеличение содержания остеокальцина за счет нарушения процессов клубочковой фильтрации или почечной остеодистрофии).
Заболевания печени и желчевыводящих путей (повышение ЩФ).
Любое лекарство, обладающее гепатотоксическими свойствами или вызывающее холестаз, увеличивает сывороточную активность ЩФ, иногда значительно. Описано около 250 таких препаратов.
Препараты и вещества, которые могут повысить уровень ЩФ в крови: пероральные контрацептивы, метилтестостерон, фенотиазины, пероральные сахароснижающие, эритромицин, противоэпилептические, многие антибактериальные и противогрибковые препараты, метотрексат, сульфаниламиды, большие дозы витамина С, нестероидные противовоспалительные (аспирин, диклофенак), барбитураты, дилтиазем.
Препараты, снижающие уровень ЩФ в крови: ацикловир, алендронат, алюминийсодержащие антациды, азатиоприн, витамин D, даназол, кальцитонин, кальцитриол, карведилол, клофибрат, колхицин, норэтиндрон, памидронат, пеницилламин, пероральные контрацептивы, преднизолон, тамоксифен, трифлуоперазин, урсодиол, циклоспорин, эстрогены в комбинации с андрогенами, этидронат.

Важные замечания

Результаты данного исследования не являются основанием для постановки окончательного диагноза. При выявлении изменений показателей N-остеокальцина и общей щелочной фосфатазы необходимо дополнительное лабораторное и инструментальное обследование для уточнения причин патологического процесса.
При нормальных результатах теста и наличии факторов риска развития остеопороза анализ рекомендовано повторить через 1-2 года.

Также рекомендуется

Кальций в сыворотке
Кальций ионизированный
Кальций в суточной моче
Фосфор в сыворотке
Бета-CrossLaps (маркер костной резорбции)
Паратиреоидный гормон, интактный
Pyrilinks-D (маркер резорбции костной ткани)
Маркер формирования костного матрикса P1NP
Соматотропный гормон
Тиреотропный гормон (ТТГ)
Витамин D, 25-гидрокси (кальциферол)
Общий анализ крови (без лейкоцитарной формулы и СОЭ)
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)
Лабораторное обследование при остеопорозе

Кто назначает исследование?

Терапевт, врач общей практики, ревматолог.

Литература

Fischbach F.T., Dunning M.B. A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests, 8th Ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2008: 1344 p.
Wilson D. McGraw-Hill Manual of Laboratory and Diagnostic Tests 1st Ed. Normal, Illinois, 2007: 666 p.

Назаренко Г. И., Кишкун А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. – М.: Медицина, 2000. – 544 с.

Источник