ძვლის რემოდელირების და დაავადებების ბიოქიმიური მარკერები

ძვლის მეტაბოლიზმის მარკერების მიმოხილვა

ძვლის მეტაბოლიზმის ბიოქიმიური მარკერები (ასევე უწოდებენ ძვლის რემოდელირების მარკერებს) არის ნივთიერებები, რომლებიც გამოიყოფა სისხლში ან შარდში ძვლის ფორმირების (ოსტეობლასტების მიერ) და ძვლის რეზორბციის (ოსტეოკლასტების მიერ) პროცესში. ძვალი არის დინამიური ქსოვილი, რომელიც მუდმივად განიცდის ამ რემოდელირების ციკლს ჩონჩხის მთლიანობისა და მინერალური ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად.

ამ მარკერების გაზომვა იძლევა ძვლის რემოდელირების მიმდინარე სიჩქარის სურათს მთელ ჩონჩხში. ეს ინფორმაცია ავსებს ძვლის მინერალური სიმკვრივის (BMD) გაზომვებს ძვლის უჯრედების დინამიური აქტივობის ასახვით, რაც შეიძლება სასარგებლო იყოს ჩონჩხის დაავადებების პათოგენეზის გასაგებად, მოტეხილობის რისკის შესაფასებლად და თერაპიაზე პასუხის მონიტორინგისთვის, განსაკუთრებით ისეთი პირობებისთვის, როგორიცაა ოსტეოპოროზი და პეჯეტის დაავადება.

ეს მარკერები ფართოდ იყოფა მარკერებად, რომლებიც ასახავს ძვლის ფორმირებას (ოსტეობლასტების აქტივობა) და მარკერებად, რომლებიც ასახავს ძვლის რეზორბციას (ოსტეოკლასტების აქტივობა).

ძვლის რემოდელირების პროცესი

ძვლის რემოდელირება არის უწყვეტი ციკლი, რომელიც მოიცავს ძველი ან დაზიანებული ძვლის მოცილებას ოსტეოკლასტების მიერ და შემდგომში ახალი ძვლის ფორმირებას ოსტეობლასტების მიერ იმავე ადგილას. ეს პროცესი აღადგენს მიკროდაზიანებებს, არგებს ძვლის სტრუქტურას მექანიკურ სტრესს და არეგულირებს კალციუმის ჰომეოსტაზს. ციკლი მოიცავს რემოდელირების უბნების აქტივაციას, ძვლის რეზორბციას ოსტეოკლასტების მიერ, შებრუნების ფაზას, ახალი ძვლის მატრიქსის (ოსტეოიდის) ფორმირებას ოსტეობლასტების მიერ და ბოლოს ოსტეოიდის მინერალიზაციას.

ძვლის მეტაბოლიზმის მარკერების კლინიკური გამოყენება

ძვლის მეტაბოლიზმის მარკერებს (BTMs) აქვთ რამდენიმე კლინიკური გამოყენება:

• ოსტეოპოროზის მკურნალობის მონიტორინგი: BTM-ები იცვლება ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე BMD თერაპიის საპასუხოდ. რეზორბციის მარკერების (მაგ., CTX, NTX) მნიშვნელოვანი შემცირება 3-6 თვის განმავლობაში ადასტურებს ანტირეზორბციული პრეპარატების (როგორიცაა ბისფოსფონატები) მიღების რეჟიმის დაცვას და ეფექტურობას. ფორმირების მარკერების (მაგ., PINP) ზრდა აჩვენებს პასუხს ანაბოლურ პრეპარატებზე (როგორიცაა ტერიპარატიდი).
• მოტეხილობის რისკის შეფასება: რეზორბციის მარკერების მაღალმა დონემ შეიძლება მიუთითოს მოტეხილობის გაზრდილ რისკზე, ზოგჯერ BMD-სგან დამოუკიდებლად, რაც ეხმარება მკურნალობის გადაწყვეტილებების მიღებაში.
• პეჯეტის დაავადების დიაგნოსტიკა და მონიტორინგი: მკვეთრად მომატებული ფორმირების (BSAP) და რეზორბციის (NTX/CTX) მარკერები ასახავს ამ დაავადებისთვის დამახასიათებელ მაღალ მეტაბოლიზმს და გამოიყენება მკურნალობაზე პასუხის მონიტორინგისთვის.
• სხვა მეტაბოლური ძვლის დაავადებების შეფასება: შეუძლია მოგვაწოდოს ინფორმაცია ისეთი პირობების შესახებ, როგორიცაა ჰიპერპარათირეოზი, ოსტეომალაცია, თირკმლის ოსტეოდისტროფია და ძვლის მეტასტაზები.
• კვლევა: ძვლის ფიზიოლოგიისა და ახალი წამლების ეფექტების შესწავლა.

BTM-ები ზოგადად არ გამოიყენება ოსტეოპოროზის საწყისი დიაგნოსტიკისთვის.

სპეციფიკური ძვლის მეტაბოლიზმის მარკერები

ძვლის ფორმირების მარკერები

ესენი ასახავს ოსტეობლასტების აქტივობას.

კლინიკური მნიშვნელობა (ფორმირების მარკერები):

• BSAP: იზრდება ზრდის, მოტეხილობის შეხორცების, პეჯეტის დაავადების, ჰიპერპარათირეოზის, ოსტეომალაციის, ზოგიერთი ძვლის სიმსივნის/მეტასტაზების, რაქიტის დროს. საჭიროა ღვიძლის ALP-სგან დიფერენცირება.
• ოსტეოკალცინი (OC): იზრდება მაღალი მეტაბოლიზმის მდგომარეობებში (პეჯეტის დაავადება, ჰიპერთირეოზი, თირკმლის ქრონიკული უკმარისობა შემცირებული კლირენსის გამო). მცირდება გლუკოკორტიკოიდებით, ჰიპოთირეოზით, ჰიპოპარათირეოზით. დონეზე გავლენას ახდენს ასაკი, თირკმლის ფუნქცია, ცირკადული რიტმი.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ოსტეოკალცინის დონეზე

ზრდის OC-ს	ამცირებს OC-ს
ასაკი (პოსტმენოპაუზური ქალები 50-60 წელი) პუბერტატი / ზრდის ნახტომი მენსტრუალური ციკლი (ლუტეინური ფაზა) ლაქტაცია ღამის დრო პეჯეტის დაავადება ჰიპერთირეოზი თირკმლის ქრონიკული უკმარისობა ოსტეომალაცია ძვლის მეტასტაზები (ზოგიერთი ტიპი) ანტიკონვულსანტები ზრდის ჰორმონის მომატებული დონე (აკრომეგალია)	ასაკი (ზოგადად უფრო დაბალია პუბერტატამდე/ახალგაზრდა მოზრდილებში) ორსულობა ადრეული დილა ზაფხულის დრო (შეიძლება უკავშირდებოდეს D ვიტამინს) ზრდის ჰორმონის დეფიციტი ჰიპოთირეოზი ჰიპოპარათირეოზი ესტროგენული თერაპია გლუკოკორტიკოიდული თერაპია კალციტონინით თერაპია იმობილიზაცია

• PINP: რეკომენდებული რეფერენსული მარკერი ფორმირებისთვის. ასახავს კოლაგენის სინთეზს. იზრდება მაღალი მეტაბოლიზმის მდგომარეობებში. ნაკლებად განიცდის თირკმლის ფუნქციის ან დღის დროის გავლენას, ვიდრე OC.

ძვლის რეზორბციის მარკერები

ესენი ასახავს ოსტეოკლასტების აქტივობას და ძვლის მატრიქსის დაშლას.

კლინიკური მნიშვნელობა (რეზორბციის მარკერები):

• PYD და DPD: იზრდება მენოპაუზის შემდეგ, პეჯეტის დაავადების, ჰიპერთირეოზის, ჰიპერპარათირეოზის, ოსტეოპოროზის დროს. DPD-ს ენიჭება უპირატესობა ძვლის სპეციფიკურობის გამო. შარდში გაზომვა ახლა ნაკლებად გავრცელებულია.
• CTX და NTX: რეკომენდებული რეფერენსული მარკერები რეზორბციისთვის (უპირატესობა ენიჭება შრატის CTX-ს). იზრდება მენოპაუზის შემდეგ, მაღალი მეტაბოლიზმის მდგომარეობებში. სწრაფად მცირდება ანტირეზორბციული თერაპიით (თვეების განმავლობაში). განიცდის საკვების მიღების (განსაკუთრებით CTX) და ცირკადული რიტმის (ყველაზე მაღალია ადრე დილით) გავლენას - შრატის CTX-სთვის საჭიროა დილის უზმოზე აღებული ნიმუში. განიცდის თირკმლის ფუნქციის გავლენას. მაღალი დონე ასოცირდება მოტეხილობის გაზრდილ რისკთან.
• TRACP 5b: ასახავს ოსტეოკლასტების აქტივობას. ნაკლებად განიცდის თირკმლის ფუნქციის/ცირკადული რიტმის გავლენას. სასარგებლოა პეჯეტის დაავადების, ძვლის მეტასტაზების, მიელომის, მაღალი მეტაბოლიზმის მქონე ოსტეოპოროზის დროს. აქტივობა იზრდება ზემოთ ჩამოთვლილ პირობებში.
• OHP: ძირითადად მოძველებულია სპეციფიკურობის ნაკლებობისა და დიეტური გავლენის გამო (მოითხოვს სპეციალურ დიეტას). ასახავს კოლაგენის საერთო მეტაბოლიზმს.

ინტერპრეტაცია და პროგნოზული მნიშვნელობა

BTM-ების ინტერპრეტაციის ძირითადი პუნქტები:

1. რეფერენსული პოპულაცია: შედეგები ხშირად შედარებულია ჯანმრთელი, პრემენოპაუზური ქალების (დაახლ. 30-45 წლის) რეფერენსულ დიაპაზონებთან. ასაკისა და სქესის სპეციფიკური დიაპაზონები უნდა იქნას გამოყენებული, როდესაც ხელმისაწვდომია.
2. მოტეხილობის რისკი: ძვლის რეზორბციის მარკერების მომატებული დონე (მაგ., CTX ან NTX > 1-2 სტანდარტული გადახრა პრემენოპაუზური ქალების საშუალო მაჩვენებელზე ზემოთ) მიუთითებს ძვლის გაზრდილ მეტაბოლიზმზე და ასოცირდება ოსტეოპოროზული მოტეხილობების უფრო მაღალ რისკთან, რაც ამატებს ინფორმაციას მხოლოდ BMD-ს მიღმა.
3. თერაპიის მონიტორინგი: ძირითადი გამოყენება არის პასუხის მონიტორინგი. მოსალოდნელი ცვლილება დამოკიდებულია წამლის ტიპზე (შემცირება ანტირეზორბციულებისთვის, ზრდა ანაბოლურებისთვის). ცვლილების სიდიდე, რომელიც საჭიროა მნიშვნელოვნად ჩაითვალოს (ყველაზე მცირე მნიშვნელოვანი ცვლილება, LSC), განსხვავდება მარკერისა და ლაბორატორიის მიხედვით, მაგრამ ზოგადად არის დაახლოებით 25-30%. მონიტორინგი ეხმარება რეჟიმის დაცვისა და ეფექტურობის შეფასებაში.
4. დიფერენციალური დიაგნოზი: BTM-ის ძალიან მაღალმა დონემ (ნორმის ზედა ზღვარზე >3-ჯერ მეტი) საეჭვო ოსტეოპოროზის დროს უნდა გამოიწვიოს სხვა ძირითადი პირობების გამოკვლევა, როგორიცაა პეჯეტის დაავადება, ჰიპერპარათირეოზი ან ავთვისებიანი სიმსივნე ძვლის ჩართულობით.

ფორმირებისა და რეზორბციის მარკერებს შორის კავშირის შეფასება ეხმარება ძვლის რემოდელირების საერთო ბალანსის გაგებაში.

ხშირად დასმული კითხვები (FAQ)

ტესტირების პროცედურა

• ნიმუშის ტიპი: შრატი ან პლაზმა მარკერების უმეტესობისთვის (BSAP, OC, PINP, CTX, TRACP 5b); შარდი (უპირატესობა ენიჭება დილის მეორე შარდს, ან 24-საათიანი შეგროვება ნაკლებად ხშირად) ჯვარედინი ბმებისთვის (PYD, DPD), NTX, OHP.
• პაციენტის მომზადება:
  • შიმშილი/დრო: გადამწყვეტია შრატის რეზორბციის მარკერებისთვის CTX და NTX მნიშვნელოვანი ცირკადული რიტმისა და საკვების ეფექტების გამო - აიღეთ უზმოზე (ღამის შიმშილი) ნიმუში დილით (მაგ., დილის 10 საათამდე). უზმოზე დილის ნიმუშებს ასევე ხშირად ანიჭებენ უპირატესობას PINP-ისა და OC-სთვის ვარიაბელობის მინიმიზაციის მიზნით. BSAP და TRACP 5b ნაკლებად განიცდიან შიმშილის/დღის დროის გავლენას.
  • დიეტა: სპეციალური კოლაგენით შეზღუდული დიეტა საჭიროა მხოლოდ შარდის ჰიდროქსიპროლინისთვის.
  • სხვა: მოერიდეთ ენერგიულ ვარჯიშს ტესტირებამდე. უზრუნველყავით თანმიმდევრული დრო სერიული ნიმუშებისთვის.
• აღება და დამუშავება: სტანდარტული ვენეპუნქცია სისხლისთვის. მიჰყევით ლაბორატორიის ინსტრუქციებს შარდის შეგროვებისა და შენახვისთვის. ზოგიერთი მარკერი მოითხოვს სპეციფიკურ დამუშავებას (მაგ., დაუყოვნებელი განცალკევება, გაყინვა).
• ანალიზი: ძირითადად ავტომატიზირებული იმუნოანალიზები (ELISA, CLIA, ECLIA).

შეზღუდვები

• ვარიაბელობა: მნიშვნელოვანი ინტრაინდივიდუალური (ცირკადული რიტმი, დიეტა, ვარჯიში, სეზონი, მენსტრუალური ციკლი) და ინტერინდივიდუალური ვარიაბელობა. არსებობს ანალიტიკური ვარიაბელობა ანალიზებს/ლაბორატორიებს შორის.
• სტანდარტიზაციის ნაკლებობა: მიუხედავად გაუმჯობესებისა, სხვადასხვა ანალიზებს შორის სტანდარტიზაცია რჩება გამოწვევად ზოგიერთი მარკერისთვის.
• თანმხლები დაავადებების გავლენა: თირკმლის ფუნქცია მნიშვნელოვნად მოქმედებს თირკმელებით გამოყოფილი მარკერების დონეზე (OC, CTX, NTX, ჯვარედინი ბმები). ღვიძლის ფუნქცია მოქმედებს BSAP-სა და PINP-ზე. ფარისებრი და პარათირეოიდული სტატუსი გავლენას ახდენს მარკერების უმეტესობაზე.
• ბოლოდროინდელი მოტეხილობები: ზრდის BTM დონეს რამდენიმე თვის განმავლობაში.
• გადაფარვა: მნიშვნელოვანი გადაფარვა მნიშვნელობებში ჯანმრთელ ინდივიდებსა და ოსტეოპოროზის მქონე პირებს შორის.
• არა მხოლოდ დიაგნოსტიკისთვის: BTM-ები ავსებენ, მაგრამ არ ცვლიან BMD ტესტირებას და კლინიკურ შეფასებას ოსტეოპოროზის დიაგნოსტიკისთვის.

ლიტერატურა

1. International Osteoporosis Foundation (IOF) and International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC) Working Group on Bone Marker Standards. (2017). Recommendations for the measurement of bone turnover markers. Retrieved from https://www.osteoporosis.foundation/educational-hub/topic/bone-turnover-markers
2. Eastell, R., & Szulc, P. (2017). Use of bone turnover markers in postmenopausal osteoporosis. *The Lancet Diabetes & Endocrinology*, 5(11), 908–923. https://doi.org/10.1016/S2213-8587(17)30184-5
3. Vasikaran, S., Eastell, R., Bruyère, O., Foldes, A. J., Garnero, P., Griesmacher, A., ... & IFCC-IOF Committee for Bone Metabolism (C-BM). (2011). Markers of bone turnover for the prediction of fracture risk and monitoring of osteoporosis treatment: a need for international reference standards. *Osteoporosis International*, 22(2), 391–420. https://doi.org/10.1007/s00198-010-1501-1
4. Lab Tests Online. (n.d.). Bone Markers. Retrieved from https://labtestsonline.org/tests/bone-markers
5. Rosen, H. N. (Ed.). (UpToDate - subscription required). Use of biochemical markers of bone turnover in osteoporosis. Retrieved from https://www.uptodate.com/contents/use-of-biochemical-markers-of-bone-turnover-in-osteoporosis