Primer Osteoporoz - Düzen Laboratuvarlar Grubu

OSTEOPOROZ
BELİRTEÇLERİNİN ANALİTİK
VE DİAGNOSTİK PERFORMANSI
Dr.Yahya Laleli
Düzen Laboratuvarlar Grubu
Tarih: 10 Eylül 2005
Yer: A.Ü.Kastamonu MYO Kongre Merkezi
Osteoporozun tanı ve tedavisinin
takibinde klinik laboratuvarın rolü
başlangıç dönemindedir.
Bu konuyla ilgimiz ve rolümüz kemik
biyoloji ve patolojisini bilmemize, tanı
ve takip parametrelerini tanımamıza
ve değerlendirmede kullanımımıza
bağlıdır.
Osteoporoz tipleri:
„
„
Birincil Osteoporoz (Primer);
Kemik kitle kaybı ve kemik kırıklariyla giden
genelde kadınlarda menopozdan sonra ve yaşlı
erkeklerde
görülmekle
beraber
erken
dönemdede “başka sebep olmadan” görülen
osteoporoz.
Ikincil Osteoporoz (Sekonder);
Başka bir hastalık, cerrahi veya ilaca bağlı
olarak yaşa bağımsız kemik metabolik
aktivitesinin “turnover’ın” artması halidir.
Primer Osteoporoz:
¾
¾
¾
Primer Osteoporoz Tip I
Primer Osteoporoz Tip II
İdiopatik Osteoporoz
(Çocuk ve genç yetişkin)
www.scantibodies.com
Tip I ve Tip II Osteoporoz Karakteristikleri
Tip I
Tip II
Yaş (yıl)
50-75
>70
Cins (K/E)
6:1
2:1
Kemik Tipi
Trabeküler
Trabeküler ve kortikal
Kırık Bölgesi
Vertebral
Distal Radius
Distal Tibia
Vertebral (çoklu kenar kırığı)
Proksimal Femur
Proksimal Humerus
Pelvis
Kemik Kayıp Hızı
Artmış
(osteoklast aktivitesi)
Artma yok
(Azalmış osteblast aktivitesi)
Kemi Mineral Dansite
Değişikliği
↓↓↓
Minimal ↓
PTH düzeyi
Normal veya ↓
Sirkadien ritim yok
Normal ~ ↑
Muhtemel Mekanizma
Estrojen Noksanlığı
Estrojen noksanlığı
Hiperparatiroidi
Primer Osteoporoz Gelişiminin
Muhtemel Sebepleri
„
„
„
„
„
Kalsiyum yetersizliği
Vitamin D absorpsiyon ve
metabolizması
Parathormon salınım paterni
Estrojen noksanlığı
Bilinmeyenler
Sekonder Osteoporoz Sebepleri
İlaçlar
Glukokortikoidler, diüretikler, antikoagulanlar, LH-RH
agonistleri, antiasit, sigara ve alkol
Endokrin ve
metabolik
bozukluklar
Cushing sendromu, hiperparatiroidi, hiperkalsiüri,
hipertiroidi ve tiroid hormonları
Böbrek
Hastalıkları
Böbrek yetersizlik veya yetmezliği, Vit D noksanlığı, renal
tübüler asidoz ve renal osteodistrofi
Kontrektif
Doku
Hastalıkları
Osteogenezis imperfekta, Marfan/Ehler-Danlos
sendromları, Glikojen depo hastalığı, Homosistinüri,
Multiple Myelom, Lenfoproliferatif hastalık
Mide Barsak
Hastalıkları
Celiac hastalığı, gastrektomi, inflamatuar barsak hastalığı,
malabsorbsiyon
Diğerleri
Hareketsizlik, romatizmal hastalıklar, kistik fibroz, kronik
obstrüktif akciğer hastalıkları, kronik karaciğer
hastalıkları, amiloidozis
Kemik Yapım/Yıkım Belirleyicileri
Yapım Belirleyicileri (serum)
• Kemik Spesifik Alkalen
Fosfataz
• Osteokalsin
• Pro-kollajen I
• Karboksiterminal (PICP)
• Aminoterminal (PINP)
Yıkım Belirleyicileri
(serum)
•
•
Tartarat dirençli asit fosfataz
C- Telopeptit (beta CTX)
(idrar)
•
•
•
İdrar kalsiyumu
Kemik sialoproteini
Çapraz-Bağ
•
•
•
•
•
Pridinolin
Deoksipridinolin
N-telopeptid
C-telopeptid
Tip 1 Kollajen
Kemik Alkalen Fosfataz (KAF) İzoenzimi
„
„
„
„
„
„
„
Fosfat, esteraz grubunda glukoproteindir.
Kemik, karaciğer, böbrek izoenzimleri aynı gen
tarafından kodlanır,
Post translational glikozilayonla farklılaşır,
Doğal substratı bilinmiyor,
KAF aktivitesi, pirofosfatazı inhibe ederek
mineralizasyonu başlatır ve destekler,
Kemik ve karaciğer formlarının ayrımı ideal olarak
mümkün değil,
Ölçüm için monoklonal antikor kullanımına dayalı
immunassay önerilmektedir.
Kemik Alkalen Fosfataz
Örnek
Serum, heparinli plazma
Preanalitik önlem
48 saat içinde analiz et veya döndür (-70 oC)
Referans Aralığı
Access Ostase1
Metra BAP2
Kadın Premenopoz
Postmenopoz
2.9 – 13.5 µg/L
3.8 – 22.6 µg/L
11.6 – 29.6 U/L
14.2 - 42.7 U/L
Erkek
3.7 – 20.9 µg/L
15.0 – 41.3 U/L
2-6
0.3
1.8
3-8
0
0.4
Deney Güvensizliği (%)
4–6
5–8
Biyolojik Varyasyon (%)
4.2
-- (5?)
25(13.2-17.60)
19.5
Çapraz Reaksiyonları “%”
Karaciğer AP
Placental AP
Barsak AP
Önemli en az değişiklik (%)
Sağlıklı
Hastalıklı
SAHSA
SAHSA
BAGLILIGI
BAGLILIGI
YUKSEK,
YUKSEK,
INDEKSI
INDEKSI
DUSUK
DUSUK
SAHSA
SAHSA
BAGLILIGI
BAGLILIGI
YUKSEK,
YUKSEK,
INDEKSI
INDEKSI
DUSUK
DUSUK
ARH
ARH
ÜRH
URH
FERDE BASLILIK INDEKSI YUKSEK
ARH
ÜRH
ARH
ÜRH
Fertteki Değişim
%cv1
Fertler Arası
Değişim%cvG
Şahsa Özgünlük
İndeksi
Kalsiyum
1.9
2.8
0.68
Kreatinin
4.3
12.9
0.33
Mağnezyum
3.6
6.4
0.56
Fosfor
8.5
9.4
0.90
Sodyum
0.7
1
0.70
Kalsiyum konsantrasyonu
27.5
36.6
0.75
Kalsiyum (gunluk)
26.2
27
0.97
C-Telopeptide tip 1
35.1
-
Kreatinin konsantrasyonu
24
24.5
0.98
Kreatinin (gunluk)
11
23
0.48
Deoksipiridinolin/kreatinin
14.7
15.1
0.97
Hidroksiprolin/dakika, gece idrarı
36.1
38.8
0.93
24
26.8
0.90
28.7
16.7
1.72!
Analiz
K
A
N
İ
D
R
A
R
Sodyum, konsantrasyon
Sodyum (gunluk)
LSC*= (1.96)(√2) (√Cvi 2+Cva 2)
*Reference Change Value=RCV
%95 GH icin Z degeri=1.96
LSC=RCV=?en kucuk onemli fark!
T-Score#= (test resultpatient –meanref)/SDref
#RSD
LSC(KAP)=1.96x1.41V(64+64) = 2.7x11.3=%30
OSTEOKALSİN Intact (BGP)*
Örnek
serum
Biyolojik yarılanma
5 dk.
Preanalitik önlem
2 saat içinde 2-8 oC hücrelerden ayır. 4 saat içinde analiz et
veya dondur <-20 oC
Deney Formatı
RIA, EIA, IRMA, ELISA
Referans Aralığı
DSL-7600
Metra BAP2
2-24.6
2-18
3.7-10
0.5 – 7
1.1-15 (%95<9.2)
3.4-9.1
Deney Güvensizliği (%)
10
<10%
Biyolojik Varyasyon (%)
10%
--
En düşük önemli değişim
30%
?
Intact molecule, pg/ml
Intact molecule
Kadın
Premenopoz
Postmenopoz
Erkek
*BGP=bone gla protein
PROKOLLAJEN I
Karboksi terminal (p coll-I-C) (PICP)
Amino terminal (p coll-I-N) (PINP)
Kollagen aktivitesine spesifik peptitler,
Paget’s, hiperparatiroidi ve adolesan döneminde
yüksek immunassay ve HPLC metodları var.
Kemik formasyonuyla zayıf korelasyonu var.
Estrojen ve bisfosfataz tedavisinde baskılanırlar.
Gece daha yüksek.
İdrar Kalsiyumu
Kreatinin düzeyine göre düzeltilmiş 24 saatlik
veya sabah açlık idrarında kalsiyum.
Kalsiyum yetersiz.
Diyetle ilgili (Aç, Protein, Na*)
Atılım PTH, diüretik, E2, Vit D vs. etkisi altında
ASİDİFİYE ETTİKTEN SONRA ÖLÇ.
Hidroksipirolin
„
Kemik metabolizması ve dönüşümü incelemek için kullanılan ilk belirleyici
„
Kollajen yıkım ürünü
„
Ana kaynağı kemik veya kollajene özgü değil
„
Osteoporoza özgü değil, paget ve hiperparatiroidi’de ve kemik
metastazlarında atılımı yüksektir
„
Yıkım ürünü olan hidroksiprolin, yapımda kullanılmaz.
„
HPLC metodu ile
Referans Aralığı
Analitik Hata
120 – 300 µmol/gün
%6
Biolojik variasyon
%30
Minimum anlamli artis
%45
Detection Limit
4.2 mg/dl
„
Preanalitik önlem
Sabah 2 saatlik örnek toplamadan önceki günden başlayıp hayvani gıdalar ve
jelatin ihtiva eden tüm gıdalar yenmemeli
Kemik Sialoproteinleri
Osteoblast, osteklast ve odontoblast tarafından
sentezlenen GLIKOPROTEİN’lerdir.
OSTEOKLASTIN KEMİK YÜZEYİNE
BAĞLANMASINDA rol alabilir.
Kemik sialoproteini non-kollajen kemik dokusunun
%5-10’nu oluşturur.
Osteoporozdan daha çok kemik metastazı
mevcudiyetini ve gelişmesini göstermede kullanılır.
Kollajen Cross-Links
Tip I kollajenin stabilitesini sağlamak üzere aminoterminal telopeptit ile
karboksiterminal telopeptit arasındaki çapraz bağ.
Piridinoline ve Deoksipiridinoline*
Örnek
İlk veya 2’nci sabah (10.00’dan önce) veya 24 saatlik idrar açlık
Preanalitik önlemler
Işıktan koru, 2-8 oC de sakla idrar HPLC için örneği kullanmadan asidifiye et!
Piridinolin (İdrar)
Deney
Deoxypiridinolin
(İdrar)
METRA
HPLC (F+B)
METRA
HPLC (F+B)
nMPyr/mM Kreatinin
pMPır/mM
nMDPD/mM
pMDRD/mM
16.0 -37.0
12.8 – 25.6
23 – 65
18 – 40
3.0 – 7.4
2.3 – 5.4
6 – 26 (<7)
4 – 19 (5.5)
Biyolojik Değişiklik %
15
15
15.5
15
Deney güvensizliği %
?
1.8
?(10)
2.0
35 – 50
40
48 ↓
41
Referans Aralığı (Unit)
Kadın Premenopoz
Erkek
Değerli değişim düzeyi %
* İdrar ve serum
N-Terminal Telopeptid Crosslinks (NTx) (İdrar+Serum)
Osteomark (Wampole Laboratories)
Örnek
İdrar ilk veya 2’nci sabah (<10.00) veya 24 s.
Preanalitik
Borik asit veya başka koruyucu yok, ışıktan koru. 2-8 oC de 3 gün
Deney Formatı
ELISA
Referans Aralığı (Birim)
mµol Kemik Kollajen eşdeğeri (BCE) nµol Kreatinin
Kadın Premenopoz
Postmenopoz
Erkek
10 – 65 nµol BCE/nµol kreatinin
14 – 93 (?) nµol BCE/nµol kreatinin
8 – 63 nµol BCE/nµol kreatinin
Deney güvensizliği %
15 (CV NTx + %CV kreatinin)
Biyolojik Değişim %
15 – 19
Önemli Küçük değişiklik %55 ?
C-Terminal Telopeptid Crosslinks (CTx)
Örnek
Serum/EDTA plasma, AÇLIK
Preanalitik önlemler
Hemolizsiz örnek, 3 saat için ayır. -20 oC de sakla (jelli ayırıcıdan
hemen ayır ng/ml)
Referans Aralığı (ng/ml)
Kadın
Premenopoz
Postmenopoz
Erkek
Deney Hatası
Biyolojik Değişiklik %
Değerli değişim düzeyi %
Crosslaps Elısa
B-CrossLaps Elecsys Immunassay
0.5 ± 0.25
0.3 ± 0.15
0.3 ± 0.2
0.025 – 0.573
0.104 – 1.008
0.016 – 0.584
<10
<10
3 – 12
10 – 40 (med 18)
40
60%
Use of Osteomark in Patients Diagnosed with Paget’s Disease of Bone
A study was conducted to determine the ability of Osteomark to monitor the effect of bisphosphonate
therapy on bone resorption in patients diagnosed with Paget’s disease of bone. The following data
support the clinical utility of Osteomark to monitor the effect of bisphosphonate therapy on bone
resorption levels in patients diagnosed with Paget’s of bone.
Visit
Alendronate
Etidronate
Pamidronate
Month 1*
-48%
-39%
-71%
Month 3**
-77%
-58%
-67%
Month 6***
-87%
-72%
-71%
*N = 22, 17 and 20 respectively
**N = 28, 23 and 20 respectively
***N = 27, 22 and 20 respectively
* Osteomark values should be monitored in Paget’s disease of bone patients
treated with antiresorptive therapy to a>30% change or into the normal range.
Clinical Utility of Laboratory testin in women with
Osteoporosis Fracture Intervention Trial. (FIT).
Osteoporosis Int.2005;16(5):534-540.
Objective: Klinisyenin BMD yönünden yetersiz
bulduğu fakat laboratuvar testleri bakımından
herhangi bir bilgisi olmadığı hastalarında bu testlerin
+ bulunma ihtimalinin (+LR) belirlenmesidir. “Femur
başında osteoporozu olan şahıslarda osteopenisi
olanlara nazaran her laboratuvar testinin anormal
bulunma şansı” araştırılmıştır. (Analizler düşük kemik
mineral yoğunluğu ile beraber vertebral kırığı
olanlarda
anormal
test
sıklığı
yönünden
incelenmiştir.)
Table : Ability of osteopororsis at the femoral neck to predict the presence of an abnormal laboratory test
Osteoporosis Int.2005;16(5):s.536
Table 5: Prevalence of low TSH among women with and without osteoporosis
Osteoporosis Int.2005;16(5):s.538
Do Bone Effect of Bisphosp Honates Differ ?
Randomized Double-Blind Study
J Bone Miner Res. 2005;20(1):141-151
„
„
„
Randomize çift körülü çok merkezli 1053 hasta üzerinde, ALD
ve RSD ilaçlarının kemik mineral dansitesi ve biyokimyasal
belirleyiciler üzerindeki değişimin incelenmesi, çalışmasıdır.
Kırık riskinin dansite değişimi en yüksek düzeye gelmeden,
azalması kemik resobsiyonunun engellenmesinin, kırık riskinin
azalmasında mineral dansite artışı kadar veya daha etken
olduğunu düşündür.
Kemik dansitesinde %10 artışın (T değerinde 1 unit artış)
kırık riskini %50 azalttığını biliyoruz. ALD ile %3.4, RSD ile
%2.1 artışın kırık riksini %17 ve %10.5 azaltması lazım !
Bunu teyid eden bilgi yok. %10’luk kırık farkını göstermek
için 50.000 hastada çalışma lazım.
Biyokimyasal
belirleyicilerin
tedaviye
cevabı
erken
belirlemeden etkin olabileceğini ortaya koymuştur.
FIG. Changes in biochemical markers expressed as mean percent change from baseline ± SE at 6 and 12 months (per- protocol
approach). (A) Urine NTx corrected for Cr (nmol bone collagen equivalents/mmol of Cr). (B) Serum CTx (ng/ml). (C) Serum
BSALP (g/liter). (D) Serum -N terminal P1NP (g/liter). Between
- group comparison of ALN vs. RIS: ***p < 0.001.
Biyokimyasal Tanımlayıcıların
Klinik Pratikte Kullanımı
Osteoporoz Tanı: Hastanın klinik prezentasyonu ve
hastanın dansitometrik ölçümleriyle yapılır.
Biyokimyasal Tanımlayıcılar: Hiç biri “bugün için
hiçbir kemik metabolik hastalığını osteoporoz dahil
belirleme gücüne sahip değildir.
Çünkü:
A. Özgüllüğü azdır.
B. Biyolojik varyasyon/Hasta ve sağlıklı değerlerin
örtüşmektedir.
BİYOKİMYASAL TANIMLAYICILAR
NE ZAMAN NE VERİR
„
Osteoporoz da kemiğin yeniden şekillenmesindeki
hatayla ilgili bilgi verir.
„
Altta yatan hadise, süreç, osteoblastik aktivitenin
artması ve artmış dönüşüm ise biyokimyasal
belirleyicilerin düzeyi yüksektir. Eğer hadise
azalmış döngü yani osteblastik aktivitenin kaviteyi
dolduramamasıysa normal veya hafif yüksektir.
„
Günlük veya mevsimlik değişiklikler hadiseyi daha
komplike kılar.
Biyokimyasal Belirleyicilerin
Tedavinin Takibinde Kullanımı
Intra,individual variasyon serum/plazmada daha düşüktür.
„
İdrar veya kan, tedavi öncesi tekrarlanmış bazal değerlendirme
örneğine ihtiyaç vardır.
„
ÖNEMLİ EN DÜŞÜK ANALİTİK KONSANTRASYON FARKI (RCV) bilip yorumumuzu
ona gore yapmamiz gerekir.
LSC* = (Z)(√2)(√CVi2+CV2a)
Z=Degisim(T1-T2)/V2*V(CVi2+Cva2)
Z=1.96 (95%GH)
Cvi = Fert içi değişim Cva= Deney güvensizliği (assay imprecision)
Diğer yaklaşım
2.7 √(T5)2 + (7)2 = 2.7x16.5 = %44.5
Test Neticesihasta – Ortalamareferans
T-değerlendirmesi
T = ——————————————————
SDref
T < -2.5 SD osteopeni
T >- 2.5 SD osteoporoz
* Referans toplum mutlak tanıtılmalı
+ Netice yorumlanırken metabolizma ve clearance’i etkileyen faktörler
faktörler gözönünde bulundurulmalı.
Klinik Kullanım Bakımından Biyokimyasal
Belirleyicilerin Kullanımı
„
„
„
CAP’in uyguladığı EQA çalışması (NTx, CTx, D-Pyr) yön
gösterici olacaktır.
BMD kabul edilmiş tanı kriteridir ama biyokimyasal
belirleyicilerle paralel netice vermesi beklenemez.
Kemik Belirleyicileri (bilhassa rezorbsiyon)
– İskeletteki tüm metabolik aktiviteyi belirli bir zaman
aralığı için yansıtır.
– Hastalığı değerlendirme bilhassa tümör metastazı
yönünden faydalıdır.
– Osteoporoz veya diğer metabolik kemik hastalıklarının
takibinde kullanılabilir.