Ідеальний маркер руйнування
Маркери руйнування кісткової тканини:
— оксипролін
— галактозілоксілізін — ГОЛ
— тартрат-резистентна кисла фосфатаза (ТРКФ)
— піридинолін і деоксипиридинолин
— карбоксітермінальний телопептиду колагену 1-го типу (ICTP)
— Cross-Laps
— N-телопептиду
оксипролина
Колаген містить близько 13% оксипролина . Він утворюється в результаті вітамін С-залежного гидроксилирования з пролина завдяки освіті водневих зв'язків.
У процесі розпаду колагену оксипролін вивільняється в кровотік у вигляді як вільного олигопептида, так і в поліпептидного формі, оскільки не може повторно використовуватися для синтезу цього білка. Тому значна частина ендогенного оксипролина, що знаходиться в біологічних рідинах, є продуктом розпаду різних форм колагену.
Оскільки половина всієї кількості колагену знаходиться в кістках, де його метаболізм відбувається швидше ніж в інших тканинах, то припускають, що екскреція оксипроліну з сечею відображає процес резорбції кістки. Однак зв'язок оксипролина, який виводиться із сечею, з метаболізмом колагену є надзвичайно складною.
Близько 90% оксипролина, який вивільняється під час кісткової резорбції, перетворюється у вільну амінокислоту і циркулює в крові, потім фільтрується, майже повністю реабсорбується і в подальшому окислюється в печінці до вуглекислого газу і сечовини. Отже, сумарний вміст оксипроліну в сечі відображає розпад кісткового колагену лише на 10%.
При дослідженні добової екскреції оксипроліну протягом декількох днів до цього потрібно дотримуватися дієти, яка виключає желатінсодержащіе продукти. Ефективним також є 12-годинне голодування перед дослідженням. Екскрецію оксипролина з сечею натщесерце оцінюють по відношенню до концентрації креатиніну в тій же порції сечі.
оксипролина в підвищених концентраціях екскретується в сечу при станах, що супроводжуються підвищеним кістковим обміном, при остеомаляції, акромегалії, глюкокортикоид-індукованому остеопорозі. Найбільш високі показники визначаються при гиперпаратиреозе.
Галактозілоксілізін — ГОЛ
Утворюється, як і оксипролін, в остеобластів в результаті гідроксилювання лізину з наступним його гліколізілірованіем. Він міститься виключно в коллагене 1-го типу і відсутнє в колагенових пропептиду.Тому галактозілоксілізін Оскільки абсолюно і загальний вміст гідроксілізінових глікозидів в кістковій і м'яких тканинах істотно відрізняється, то припускають, що виділення ГОЛ з сечею є більш чутливим маркером руйнування кісткової тканини, ніж виділення оксипролина. Кислі фосфатази — це група лізосомальних ферментів, здатних гідролізувати фосфорні моноефіри в кислому середовищі. Вони присутні, головним чином, в кістковій тканині, передміхуровій залозі, Кісткова фракція кислої фосфатази відрізняється тим, що L (+) — тартрат не пригнічує її активність, на відміну від простатичної фракції. Кисла фосфатаза перебуває на кісткової поверхні, яка звернена до «гофрованого краю» (плазмоленной оборки) — місця найбільш активного окислення. Рівень ТРКФ достовірно підвищується при різних метаболічних остеопатії, що супроводжуються високою швидкістю кісткового обміну, при посиленій кісткової резорбції, а також після видалення яєчників.Однак клінічне значення цього маркера при остеопорозі необхідно ще встановити. кожна молекула колагену містить поряд з водневими зв'язками елементи з'єднання ( «зшивання» — cross-links ), структура яких неоднорідна в різних типах колагену. У коллагене 1-го, 2-го, 3-го і 9-го типів їх структри була розшифрована — це піридинолін і деоксипиридинолин . Оскільки колагеновий матрикс в найбільшій кількості знаходиться в кістки, а швидкість її метаболізму перевищує інші тканини, вважається, що джерелом пірідиноліну і деоксипиридинолина в біологічних рідинах є саме колаген кісткового походження. Відносний вміст пірідиноліну і деоксипиридинолина змінюється в залежності від виду тканини, для кістки це співвідношення дорівнює 3. пірідиноліну і деоксипиридинолин вивільняються з кісткового матриксу при розробці його остеокластами.Ці колагенові «зшивання» в організмі не метаболізуються і виводяться нирками у вільній формі (близько 40%) і в пов'язаної з пептидами (60%), де можливе їх визначення імуноферментним методом або методом високоефективної рідинної хроматографії під високим тиском з наступним флюоресцентним аналізом. Таким чином, визначення екскреції пірідиноліну і деоксипиридинолина з сечею має певні переваги перед оксипролина: — по-перше, колаген некостного походження значно менше впливає на вміст у крові і сечі цих cross -links , — по-друге, їх визначення не вимагає дотримання дієти перед дослідженням, — по-третє, відсутність метаболічних перетворень пірідиноліну і деоксипиридинолина до моменту виведення з сечею. Ці маркери вважаються високочутливими і специфічними.Деоксипиридинолин за специфічністю навіть перевершує піридинолін, оскільки міститься тільки в кістковій тканині і в незначній кількості — в дентині. Екскреція пірідиноліну і деоксипиридинолина підпорядковується циркадних ритмів: збільшується вночі і зменшується днем. Це, ймовірно, відображає посилення процесів обміну кісткової тканини і її розробці в нічний час. Проведені дослідження відзначили, що рівень екскреції цих речовин з сечею — відмінний маркер кісткового обміну, особливо для оцінки ремоделювання в постменопаузальному періоді у жінок.Екскреція цих речовин також зростає при остеомаляції і первинному гиперпаратиреозе. Є продуктом розпаду колагену. Він складається з трьох перехресно пов'язаних пептидних фрагментів, кожен з яких включає приблизно 14-18 амінокислотних залишків. ICTP утворюється при деградації колагену під дією трипсину або коллагеназ і є компонентом карбоксітермінального ділянки (С-ділянки) альфа ланцюга колагену. Концентрація ICTP зростає при остеопорозі з високим рівнем кісткового обороту, гиперпаратиреозе, кісткових метастазах. Зате більшість авторів вважають, що ICTP є показником метаболізму колагену, а не специфічним маркером кісткового ремоделювання. Визначають карбоксітермінальній телопептиду колагену 1-го типу в крові радіоімунним методом. Цей термін використовується для характеристики пептиду, що складається з 8 амінокислот: Glu-Lys-Ala-His-Asp-Glc-Gly-Arg Cross-Laps є компонентом карбоксітермінального телопептиду колагену 1-го типу (CTx) і утворюється при ферментативної деградації колагену. Ця послідовність позбавлена подальшого руйнування. Збільшення екскреції CTx опредяют при остеопорозі, хвороби Педжета, первинному гиперпаратиреозе і гіпертиреозі. Є передумови вважати, що компоненти розпаду С-телопептиду зі специфічними маркерами кісткової резорбції. Лабораторну діагностику остеопорозу визначенням Cross-Laps проводять в сечі твердофазним імуноферментним методом. N-телопептиду — це амінотермінального перехресно-пов'язаний пептидний фрагмент колагену 1-го типу, який утворюється в процесі остеокластів-опосередкованої резорбції кістки.Є дані, що N-телопептиду володіє більшою специфічністю і чутливістю для діагностики остеопорозу та оцінки ефективності протівоостеопоротіческого лікування, ніж піридинолін. Тартрат-резистентна кисла фосфатаза (ТРКФ)
пірідиноліну і деоксипиридинолин
Карбоксітермінальний телопептиду колагену 1-го типу ( ICTP)
Cross-Laps
N-телопептиду