Kostní metastázyKostní metastázyMožnosti laboratorní diagnostikyMožnosti laboratorní diagnostiky

Olga BálkovOlga Bálková, Roche s.r.o., Diagnostics Division (2010)á, Roche s.r.o., Diagnostics Division (2010)

Kostní markeryKostní markery

• Specifický odraz kostní novotvorby a resorpce

• Enzymy, peptidy, minerální složky

• Klasifikace – podle metabolické úlohy v kosti: markery osteoformacemarkery osteoresorpce

• Klinické využití:Klinické využití: monitorování léčby metabolických nemocí skeletu vyhledávání jedinců s rizikem osteoporózy určení rychlosti ztráty kostní hmoty zjištění klinicky němých metastáz maligních tumorůzjištění klinicky němých metastáz maligních tumorů

KaždáKaždá remodelace skeletu je spojená remodelace skeletu je spojená s odbouráváním kostní hmoty, s odbouráváním kostní hmoty,

která je více než z 90 % (organické složky)která je více než z 90 % (organické složky)tvořená kolagenem typu I.tvořená kolagenem typu I.

Zdroj: Seibel MJ, Woitge HW 1999: Biochemical Markers of Bone Metabolism

OsteoOsteokkalcinalcin

Kostní sialoprotein

Tartarát-rezistentní kyselá fosfatáza

HydroxyprolinKalcium, fosfor

Glykosidy hydroxylyzinu

Cross Links (DPD, PYD)Telopeptidy kolagenu I (ICTP)Telopeptické fragmenty (CTCTxx, NTx)

Celková alkalická alkalická fosfatázafosfatáza, kostní ALP

Prokolagenytyp I(PICP, PPIINPNP)

Osteoblast Matrix Osteoklast

Kostní markeryKostní markery

+ PTH+ PTH+ vitamín D+ vitamín D

+ vápník, fosfor, + vápník, fosfor, hořčík, ..hořčík, ..

Osteokalcin

VVýhodyýhody a nevýhody kostních a nevýhody kostních markerůmarkerů

• Jednoduchý odběr krve, moči

• Rychlá reakce na změny kostní denzity- předpověď úbytku kostní hmoty- monitorování úspěšnosti léčby (kostní markery reagujíkostní markery reagují na léčbu rychlejirychleji než denzitometrie nebo rtg) - vyhledávání rizikových pacientů

• Obraz celotělové rychlosti osteoformace a osteoresorpce, nikoli změny jednotlivých oblastí skeletu

• Málo vhodné pro diagnózu metab. nemocí skeletu

• Cut-off hodnoty: nejsou pevné hranice, intraindividuální variabilita

• Preanalytické faktory - ovlivnění klinické využitelnosti

Preanalytické faktoryPreanalytické faktory

• Neovlivnitelné:Neovlivnitelné:

věk, pohlaví, menopauza, rasa, geografické vlivy, zlomeniny, těhotenství, kojení, léky, imobilizace, metabolické změny v jiných tkáních, poruchy funkce ledvin, jater, …

• Ovlivnitelné:Ovlivnitelné:

cirkadiánní rytmus markerů, strava, sezónní vlivy, několikaleté cykly, tepelné podmínky skladování vzorku, UV záření, hemolýza vzorků, ...

Kostní nádorová chorobaKostní nádorová choroba

• Skelet – časté místo metastáz malignit

• Důsledky kostních meta:- bolest- patologické fraktury- míšní komprese- hyperkalcémie

• Incidence metastatické kostní choroby- mnohočetný myelom 70 – 95 %- karcinom prsu 65 – 75 %- karcinom prostaty 65 – 75 %- karcinom štítné žlázy 35 – 60 %- bronchogenní karcinom 30 – 40 %- karcinom močového měchýře < 40 %- renální adenokarcinom 20 – 25 %- maligní melanom 14 – 45 %

Zdroj: Abrahámová J., www.euni.cz

Kostní nádorová chorobaKostní nádorová choroba

• Predilekční postižení: bohatě vaskularizované tkáň červené kostní dřeně s velkou proporcí trabekulární kosti- obratle- pánevní skelet- proximální konce dlouhých kostí- lebka

• Vzájemné humorální působení kostních a nádorových buněk

• Metastázy: osteolytické (většina) osteoblastické

• Diagnostika kostních meta: radiologická, biochemickábiochemická

• Léčebné možnosti

Zdroj: Abrahámová J., www.euni.cz

Kostní metastázy karcinomu prostatyKostní metastázy karcinomu prostaty

Zdroj: Kolombo I., www.euni.cz

Syntéza kolagenu typu I Syntéza kolagenu typu I Kolagen specifický pro kost, nejdůležitější organická složka osteoformace

1a: Osteoblasty produkují jednovláknové polypeptidy alfa-1 a alfa-2

1

21

1(OH)

2(OH)1(OH)

1b: Hydroxylace

Prokolagen

1c: Trojitá šroubovice ⇒ prokolagen

Krok 1: Od polypeptidů k prokolagenu

Syntéza kolagenu typu ISyntéza kolagenu typu I Odštěpení dvou analyticky důležitých propeptidů

Prokolagen-peptidáza

Helikální oblastN-telopeptid C-telopeptid

Tropokolagen (novotvorba kosti)

Propeptidy kolagenu typu IPINP = N-terminální propeptid

Propetidy kolagenu typu IPICP = C-terminální propeptid

Prokolagen

Krok 2: Prokolagen Tropokolagen

Markeryosteoforrmace

Propeptidy prokolagenu typu I (PINP)Propeptidy prokolagenu typu I (PINP)

• Vznik při syntéze kolagenu I, produkt osteoblastů, 70 kD, vysoce specifický pro kosti

• Marker volby pro hodnocení osteoformaceMarker volby pro hodnocení osteoformace

• Koncentrace nezávisí na funkci ledvin, termostabilní marker, žádné cirkadiánní změny, žádný vliv potravy

• Využití:Využití: a) sledování úspěšnosti léčby osteoporózy b) léčba růstovým hormonem u dětí s jeho nedostatkem c) časný záchyt osteoblastických kostních metastáz c) časný záchyt osteoblastických kostních metastáz u Ca prostaty a prsuu Ca prostaty a prsu

P1NP při záchytu kostních metastáz P1NP při záchytu kostních metastáz karcinomu prsukarcinomu prsu

• 5151 pac. s metastázami Ca prsu (38 z nich meta do skeletu)

• Naměřené hodnoty P1NPhodnoty P1NP byly podstatně vyšší u vyšší u pacientekpacientek s kostními metas kostními meta,než s meta do měkkých tkání (p<0.001).

• Hladina P1NP korelovalakorelovala s množstvím a rozsahem kostních meta.

• Závěr:Závěr: P1NP dovede odlišit pacientky s kostními meta karcinomu prsu od pacientek s jiných typem metastáz této malignity.

Zdroje: Lueftner D., Anticancer Res. 2005 May-June;25(3A):1491-9.

MarkerMarkery kostní resorpcey kostní resorpce

CTx / CTx / ββ--CrossLapsCrossLaps

• Vysoce specifické pro kolagen I

• Marker volby pro hodnocení kostní resorpceMarker volby pro hodnocení kostní resorpce (S, U)

• Koncentrace podléhá cirkadiánním změnám, odběr krve před 09:00 hod., nalačno

• Využití:Využití:a) odhalení časných změn kostního obratu žen v menopauze, detekce žen s vysokým rizikem kostních ztrát a osteoporotických zlomeninb) monitorování úspěšnosti léčby osteoporózyc) časný záchyt kostních meta u Ca prostaty a c) časný záchyt kostních meta u Ca prostaty a prsuprsu

ICTP

Zdroj: Kapustová M. et al., ústní prezentace 2006

We Innovate Healthcare