kemİk markerlari...değişkenlik •birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik...
TRANSCRIPT
KEMİK MARKERLARIDr. Murat Öktem
Düzen Laboratuvarlar Grubu
Maturitas. 2010 April; 65(4): 301–307
Maturitas. 2010 April; 65(4): 301–307
4Markus J Seibel Biochemical Markers of Bone Turnover Part I : Biochemistry and Variability
Clin Biochem Rev Vol 26 November 2005
Kemik Metabolizması Markerları
• Osteoklast ve osteoblastlardan salınan enzimler
• Kemik yapımı sırasında osteoblastlardan, kemik
yıkımı sırasında kollajen matriksten salınan
yapısal proteinler
• Kan
• İdrar
5
Kemik Markerları• Kemik yapım markerları
• Kemik alkalen fosfataz
• Osteokalsin
• Tip 1 kollajen C-terminal propeptit (P1CP)
• Tip 1 kollajen N-terminal propeptit (P1NP)
• Kemik yıkım markerları• Kollajen kaynaklı
• Hidroksiprolin
• Hidroksilizin-glikozidleri
• Pridinolin
• Deoksipridinolin
• Tip 1 kollajen karboksiterminal crosslinked telopeptit (CTX)
• Tip 1 kollajen aminoterminal crosslinked telopeptit (NTX)
• Kollajen 1 alfa 1 helikoidal peptit
• Non-kollajen proteinler
• Kemik sialoprotein
• Osteokalsin fragmanları
• Osteoklast enzimleri
• Tartarat rezistan asit fosfataz
• Katepsin K
• RANK 6
Değişkenlik• Birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik markerları için
kullanım açısından en önemli zorluklardan biridir.
• Preanalitik değişkenlik kaynakları
1. Teknik kaynaklar
I. Örnek tipi
II. Örnek alım zamanı
III. Örneğin saklanması
IV. Isıya bağlı yıkım
V. Fotoliz
VI. Laboratuvarlar arası değişim
7
Değişkenlik2. Biyolojik kaynaklar
I. Yaş
II. Cinsiyet
III. Yeni kırık
IV. Gebelik, laktasyon
V. İlaçlar
VI. Bazı hastalıklar
VII. İmmobilite
VIII. Diyet
IX. Egzersiz
X. Temporal değişkenlikler
I. Diurnal varyasyon
II. Menstrüal
III. Mevsimsel
8
Değişkenlik• Birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik markerları için
kullanım açısından en önemli zorluklardan biridir.
• Preanalitik değişkenlik kaynakları
1. Teknik kaynaklar
I. Örnek tipi
II. Örnek alım zamanı
III. Örneğin saklanması
IV. Isıya bağlı yıkım
V. Fotoliz
VI. Laboratuvarlar arası değişim
9
Değişkenlik• Birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik markerları için
kullanım açısından en önemli zorluklardan biridir.
• Preanalitik değişkenlik kaynakları
1. Teknik kaynaklar
I. Örnek tipi
II. Örnek alım zamanı
III. Örneğin saklanması
IV. Isıya bağlı yıkım
V. Fotoliz
VI. Laboratuvarlar arası değişim
10
11Markus J Seibel Biochemical Markers of Bone Turnover Part I : Biochemistry and Variability
Clin Biochem Rev Vol 26 November 2005
Değişkenlik• Birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik markerları için
kullanım açısından en önemli zorluklardan biridir.
• Preanalitik değişkenlik kaynakları
1. Teknik kaynaklar
I. Örnek tipi
II. Örnek alım zamanı
III. Örneğin saklanması
IV. Isıya bağlı yıkım
V. Fotoliz
VI. Laboratuvarlar arası değişim
12
13Markus J Seibel Biochemical Markers of Bone Turnover Part I : Biochemistry and Variability
Clin Biochem Rev Vol 26 November 2005
Değişkenlik• Birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik markerları için
kullanım açısından en önemli zorluklardan biridir.
• Preanalitik değişkenlik kaynakları
1. Teknik kaynaklar
I. Örnek tipi
II. Örnek alım zamanı
III. Örneğin saklanması
IV. Isıya bağlı yıkım
V. Fotoliz
VI. Laboratuvarlar arası değişim
14
Değişkenlik2. Biyolojik kaynaklar
I. Yaş
II. Cinsiyet
III. Yeni kırık
IV. Gebelik, laktasyon
V. İlaçlar
VI. Bazı hastalıklar
VII. İmmobilite
VIII. Diyet
IX. Egzersiz
X. Temporal değişkenlikler
I. Diurnal varyasyon
II. Menstrüal
III. Mevsimsel
15
16Markus J Seibel Biochemical Markers of Bone Turnover Part I : Biochemistry and Variability
Clin Biochem Rev Vol 26 November 2005
Değişkenlik2. Biyolojik kaynaklar
I. Yaş
II. Cinsiyet
III. Yeni kırık
IV. Gebelik, laktasyon
V. İlaçlar
VI. Bazı hastalıklar
VII. İmmobilite
VIII. Diyet
IX. Egzersiz
X. Temporal değişkenlikler
I. Diurnal varyasyon
II. Menstrüal
III. Mevsimsel
17
18
Markus J Seibel Biochemical
Markers of Bone Turnover
Part I : Biochemistry and
Variability
Clin Biochem Rev Vol 26
November 2005
19
Günler arası
varyasyon
%
Pridinolinler 7-26
NTX 13-35
CTX 12-35
TRAP 10-12
Gün içi varyasyon %
İdrar markerları 20-30
CTX 40-66
Diğer bazı varyasyon
kaynakları
%
Mentrüel siklus 10-20
Mevsimsel 20-30
• Intra-individual variability
• Yapım markerları >%25
• Yıkım markerları %60-80
• CV’nin %10 olduğu durumda iki ölçüm arası farkın
anlamlılığından bahsedebilmek için
• Serum markerlarında %25-30 değişim
• İdrar markerlarında %40-70 değişim görülmelidir
20
Bir Markerın Kemik Markerı Olarak
Kullanılabilmesi için Taşıması Gerekli Özellikler*
• İyi tanımlanmış olmalı
• Kemiğe spesifik olmalı
• Tedavi takibinde olduğu kadar, kırık risk
prediksiyonunda da iyi sonuç vermeli
• Otomatize sistemlerle geniş kullanım imkanı olmalı
• Biyolojik ve analitik varyasyon, preanalitik faktörler,
stabilite, analiz kolaylığı vb. açılardan kolay kullanımı
olmalı
• Kandan ölçümü yapılabilmeli
21
International Osteoporosis Foundation ve International Federation of Clinical Chemistry
Laboratory Medicine Working Group on Bone Marker Standards’a göreClin Chem Lab Med. 2011 Aug;49(8):1271-4. doi: 10.1515/CCLM.2011.602. Epub 2011 May 24.
Marker Kaynak Yorum
Kemik
alkalen fosfataz
Serum Osteoblast Kemiğe spesifik olmakla
birlikte karaciğer izoformu
ile %10’a kadar çapraz
reaksiyon verebilir
Sirkadiyen ritim çok düşük
P1NP Serum Osteoblast
kaynaklı tip 1
kollajenin
prekürsörü
Intact veya total formları
için testler geliştirilmiş
Sirkadiyen ritim çok düşük
NTX İdrar Tip 1 kollajenin
osteoklastik
hidrolizi
Kreatinine oranlanmalı
Sirkadiyen ritim yüksek
Beta-CTX Serum Kollajenin
osteoklastik
hidrolizi
Açlık gerekir
Böbrek ve karaciğer
fonksiyonlarından etkilenir
Sirkadiyen ritim yüksek
International Osteoporosis Foundation ve International Federation of Clinical
Chemistry Laboratory Medicine Working Group on Bone Marker Standards’a göre
Kemik Markeri Olarak Kullanılması En Uygun Olan Markerlar
22
ÖNERİ
• Kemik turnoverının tespiti için IOF ve IFCC iki kan
testi önermektedir:• C-telopeptide (C-terminal telopeptide of type 1 collagen (CTx))
kemik yıkım markeri olarak
• P1NP (Procollagen type 1 N-terminal propeptide)
kemik yapım markeri olarak
23
International Osteoporosis Foundation ve International Federation of Clinical Chemistry
Laboratory Medicine Working Group on Bone Marker Standards’a göreClin Chem Lab Med. 2011 Aug;49(8):1271-4. doi: 10.1515/CCLM.2011.602. Epub 2011 May 24.
Kemik Markerları• Kemik yapım markerları
• Kemik alkalen fosfataz
• Osteokalsin
• Tip 1 kollajen C-terminal propeptit (P1CP)
• Tip 1 kollajen N-terminal propeptit (P1NP)
• Kemik yıkım markerları• Kollajen kaynaklı
• Hidroksiprolin
• Hidroksilizin-glikozidleri
• Pridinolin
• Deoksipridinolin
• Tip 1 kollajen karboksiterminal crosslinked telopeptit (CTX)
• Tip 1 kollajen aminoterminal crosslinked telopeptit (NTX)
• Kollajen 1 alfa 1 helikoidal peptit
• Non-kollajen proteinler
• Kemik sialoprotein
• Osteokalsin fragmanları
• Osteoklast enzimleri
• Tartarat rezistan asit fosfataz
• Katepsin K
• RANK 24
Kemik Markerları• Kemik yapım markerları
• Kemik alkalen fosfataz
• Osteokalsin
• Tip 1 kollajen C-terminal propeptit (P1CP)
• Tip 1 kollajen N-terminal propeptit (P1NP)
• Kemik yıkım markerları• Kollajen kaynaklı
• Hidroksiprolin
• Hidroksilizin-glikozidleri
• Pridinolin
• Deoksipridinolin
• Tip 1 kollajen karboksiterminal crosslinked telopeptit (CTX)
• Tip 1 kollajen aminoterminal crosslinked telopeptit (NTX)
• Kollajen 1 alfa 1 helikoidal peptit
• Non-kollajen proteinler
• Kemik sialoprotein
• Osteokalsin fragmanları
• Osteoklast enzimleri
• Tartarat rezistan asit fosfataz
• Katepsin K
• RANK 25
Kemik Yapım Markerları• Kemik alkalen fosfataz
• Yetişkindeki ALP’nin %40-50’si
• Lektin presipitasyon, heat resistance, elektroforez
• Yeni kitlerde CV < %5 ama karaciğer formu ile %15
çapraz reaksiyon sorun
• Yarı-ömrü 1-2 gün
• Uzun dönem birey içi varyasyon %10
Biological
Variation
Desirable
Specification
CVw CVg I(%) B(%) TE(%)
Alkaline phosphatase, bone 6.2 37.4 3.1 9.5 14.6Referans: www.westgard.com
CVw = within-subject biological variation
CVg = between-subject biological variation
I = desirable specification for imprecision
B = desirable specification for inaccuracy
TE = desirable specification for allowable total error
Kemik Yapım Markerları• Osteokalsin
• Osteoblastlardan salgılanır ama matriksi oluşturan majör non-
kollajen madde olduğundan matriks yıkımı ile de salgılanır. Bu
nedenle saf kemik yapım markeri değil!
• Sirkadiyen ritmi var ve sabah en yüksek
• Böbreklerden atılır ve GF düşerse, düzey artar
• Immunoassay
• Çeşitli fragmanları olduğundan ölçüm etkilenir, standardizasyon
sağlanamamıştır
Biological
Variation
Desirable
Specification
CVw CVg I(%) B(%) TE(%)
Osteocalcin 6.3 23.1 3.2 6.0 11.2Referans: www.westgard.com
CVw = within-subject biological variation
CVg = between-subject biological variation
I = desirable specification for imprecision
B = desirable specification for inaccuracy
TE = desirable specification for allowable total error
Kemik Yapım Markerları• Prokollajen 1 peptitleri
• Tip-1 kollajen bir prekürsördür ve C- ve N-terminalleri
bulunur
• Bu terminallerin yıkımı hormonal kontrol altındadır ama
renal fonksiyonlardan etkilenmez
• Her iki terminal de immunoassay yöntemlerle ölçülebilir
Biological
Variation
Desirable
Specification
CVw CVg I(%) B(%) TE(%)
Collagen type I N
propeptide (PINP)7.4 57.3 3.7 14.4 20.5
Referans: www.westgard.com
CVw = within-subject biological variation
CVg = between-subject biological variation
I = desirable specification for imprecision
B = desirable specification for inaccuracy
TE = desirable specification for allowable total error
Kemik Yıkım Markerları• Asit fosfataz
• Tartarat ile inhibe edilemeyen izoformu osteoklastlardan
salgılanır (TRAP)
• Total TRAP kemik yıkım markeri olarak kullanılmıştır fakat bu
marker eritrosit ve trombositlerden salınan bazı enzimlerden
etkilenir.
• Immunoassay, CV %5-15
• Tip 5b TRAP’ın sensitivitesi daha yüksektir
Biological
Variation
Desirable
Specification
CVw CVg I(%) B(%) TE(%)
Acid phosphatase tartrate-
resistant (TR-ACP)8.0 13.3 4.0 3.9 10.5
Referans: www.westgard.com
CVw = within-subject biological variation
CVg = between-subject biological variation
I = desirable specification for imprecision
B = desirable specification for inaccuracy
TE = desirable specification for allowable total error
Kemik Yıkım Markerları• Pridinolin-deoksipridinolin crosslinks
• Kollajen yıkımı olduğunda idrarla atılır
• Total ve serbest formları var. Normal şartlar altında %50/50
• Ölçülen genelde total form
• Tedavi yanıtını takipte serbest form etkilenmez, total etkilenir
Biological
Variation
Desirable
Specification
CVw CVg I(%) B(%) TE(%)
Deoxypyridinoline/creatinine, 24h 16.0 30.7 8.0 8.7 21.9
Deoxypyridinoline/creatinine, first morning 13.8 34.6 6.9 9.3 20.7
Pyridinoline/creatinine 8.7 17.6 4.4 4.9 12.1
Referans: www.westgard.com
CVw = within-subject biological variation
CVg = between-subject biological variation
I = desirable specification for imprecision
B = desirable specification for inaccuracy
TE = desirable specification for allowable total error
Kemik Yıkım Markerları• Tip 1 kollajen telopeptitleri
• Tip 1 kollajene crosslinklerin bağlandığı peptitlerdir
• C-terminalinin 4 izomeri vardır
• Immunoassay
• Serum ve idrar CTX’leri koreledir
• Diğer bir tipi N-terminal telopeptide, NTX
Biological
Variation
Desirable
Specification
CVw CVg I(%) B(%) TE(%)
N-Telopeptide type I collagen/Creatinine, first morning 17.0 52.0 8.5 13.7 27.7
N-Telopeptide type I collagen/Creatinine, second void 15.5 37.6 7.8 10.2 23.0
C-Terminal telopeptide type I collagen 9.6 30.6 4.8 8.0 15.9
Referans: www.westgard.com
CVw = within-subject biological variation
CVg = between-subject biological variation
I = desirable specification for imprecision
B = desirable specification for inaccuracy
TE = desirable specification for allowable total error
Önerilen Markerların Doğru Kullanımı
• Primer osteoporoz tanısı
• Tedavi takibi• Radyoloji - Biyokimya
• Doz takibi
• Tedavi başlangıcı
• 3-6 ayda bir
32
Önerilen Markerların Doğru Kullanımı
• Postmenopozal kemik kaybının ön görülmesinde
kemik markerlarının rolü
• Kırık riskinin değerlendirilmesi
• Tedavi seçimi
• Tedavi sonrası erken dönemde değerlendirme
33
34
Figure 3
High bone turnover is
associated with all
cause mortality in the
frail elderly. In a
prospective analysis of
1112 frail persons (79%
female, mean age 86
years) recruited into the
Australian FREE Study,
high bone turnover was
an independent
predictor of ...
Markus J Seibel Biochemical Markers of Bone Turnover Part II : Biochemistry and Variability
Clin Biochem Rev Vol 26 November 2005
35
Figure 7a. Change in markers of bone turnover following a
3-monthly dosing of sc. Denosumab. Patients received 3-
monthly sc. injection of varying doses of …
Figure 9. Change in markers of bone turnover during therapy
with daily s.c. teriparatide and/ or alendronate. Patients
received teriparatide, alendronate or a combination of both
agents. Teriparatide results in an increase of both bone
formation and resorption ...Markus J Seibel Biochemical Markers of Bone Turnover Part II : Biochemistry and Variability
Clin Biochem Rev Vol 26 November 2005
CUT-OFF !
37
38
Özet
• Serum CTX ve P1NP ilk seçilecek markerlar
• Osteokalsinin rutin kullanımı zor, frajil!
• Serum kemik alkalen fosfataz panele eklenebilir
(karaciğer patolojisi yoksa)
• Takip aynı metotla yapılmalı
• Örnek alım zamanı standardize edilmeli
39
Özet
• Tedavi seçiminde kemik markerlarının yararı
kanıtlanmış değil
• Kırık için bağımsız risk faktörleri
• Değişimin değerlendirilmesi için hangi markerın
ne kadar değişiminin anlamlı olduğu bilinmeli
• Erken dönem değişimler, tedavi etkinliğinin
gösterilmesinde kullanılabilir
• Ne kadar değişim optimal? Konsensus yok
40