Ca, Mg anyagcsere és a csontrendszer betegségei Kőszegi Tamás Pécsi Tudományegyetem Laboratóriumi Medicina Intézet
Kalcium egyensúly Ca 1000g felnőttben 99% csontokban (extracelluláris, Mg, P is) Plazma/intracelluláris koncentráció: összes Ca 10-3 mol/l víz Intracelluláris koncentráció: ionizált Ca 10-7 mol/l víz Ionizált Ca - izom kontrakció, véralvadás, enzim aktiváció, jelátvitel, felszívódás/kiválasztás szabályozása
Kalcium egyensúly Parathormon (peptid) Ca mobilizálás a csontokból (osteoclast) D vitamin fokozott 1-alfa hidroxilációja a vesében (1:25DHCC) 1:25DHCC Fokozott Ca felszívódás a bélben A csontok fokozott mineralizációja (osteoblast) Kalcitonin (katakalcin) a C-sejtekben Csökkent Ca kiáramlás a csontokból Fokozott Ca (P) kiválasztás
Kalcium egyensúly PTH életideje: 4 perc!
Kalcium egyensúly Calcitonin: tumor marker Procalcitonin: szepszis marker
D vitamin kedvező hatásai
Annual age-standardized incidence rate per 100,000 population, Colon Cancer, 2002 50 40 30 20 10 0 Colon Cancer 0 10 20 30 40 50 60 Projected 25(OH)D concentration in ng/ml Source: GLOBOCAN Database of the International Agency for Research on Cancer. http://www-dep.iarc.fr/globocan/database.htm.
A csont összetétele Ásványi 65% száraz súly Hidroxiapatit Mátrix 35% száraz súly Kollagén 90% Egyéb fehérjék Sejtes elemek Víz Lipidek, cukrok Osteoblast Osteocyta Osteoclast
A csontfelépítés - és lebontás biokémiai markerei
A plazma Ca szint értékelése (2,10-2,60 mmol/l össz) A plazma Ca frakciói Plazma össz Ca %-a Ionizált kalcium (Ca 2+ ) 50-65 Fehérje (albumin) kötött Ca 30-45 Ca komplexek 5-10 A plazma össz-ca az albumin koncentráció függvénye Az ionizált Ca koncentráció a vér H + függvénye (respiratorikus alkalózis - tetánia)
Laboratóriumi paraméterek a Ca anyagcsere eltéréseinek vizsgálatában Plazma: Ca, ionizált Ca, P Vese funkciós vizsgálatok ALP, csontspecifikus ALP Sav-bázis paraméterek Összfehérje, albumin Parathormon, 25-HCC Vizelet: Ca, P ürítés/nap vagy /kreatinin I. kollagén degradációs termékek
Hiperkalcemia: hyperparathyreosis Elsődleges Ca P ph Vese funkció ALP PTH Kollagén fragmentek Emelkedett Csökkent Metabolikus acidózis Beszűkülhet Fokozott Emelkedett (normál) Emelkedettek
Q P T H ( p g / m l) 300 250 200 150 100 50 0 Intraoperatív PTH mérés Intraoperative Monitoring of PTH Baseline PI 5 Min 10 Min 20 Min
Hiperkalcemia: hyperparathyreosis Ca PTH Vese funkció Ca, P Vese funkció PTH Másodlagos Csökkent (normál) Emelkedett Beszűkülhet Harmadlagos Emelkedett Beszűkült Emelkedett
Egyéb hiperkalcemiák Oszteolítikus csont áttétek Myeloma multiplex D vitamin túladagolás Thyreotoxicosis
Hipokalcemia Hipoalbuminemia Malabszorpció D vitamin hiány (vagy vese betegség) Alacsony PTH (műtét után), PTH rezisztencia Akut pancreatitis, alkalózis Ca pótló terápia normál albumin szint esetén (tetánia)
Magnézium anyagcsere 24 g felnőttben, főleg intracellulárisan Plazma: 0,7-1,1 mmol/l (30% fehérje kötött) Hiány: ritka, lassan alakul ki Funkcionális teszt (orális) 24h vizelet Mg - alap ürítés 24h vizelet Mg - orális adást követően Funkcionális teszt (intravénás) 48h vizelet Mg (>90% ürülnie kell)
Magnézium és migrén
A csontfelépítés - és lebontás biokémiai markerei
Folyamatos csontátépülés A csont turnovere két metabolikus folyamattal jellemezhető: - új csontszövet felépítése (osteoblast) - meglévő csont lebontása (osteoclast) A csonttömeg (BMD) a felépítő és lebontó folyamatok egyensúlyának függvénye Életünk során a BMD folyamatosan csökken (nemtől és kortól függően)
A csont turnover-t befolyásoló Kor Nem tényezők Ásványi anyag felszívódás, D vitamin Mellékpajzsmirigy funkció Biológiai válaszmódosítók, hormonok Fizikai aktivitás Metabolikus csontbetegségek (Paget kór) Károsodott vesefunkció Daganatos áttétek a csontban
A csont BMD és turnover változása az életkor függvényében Csont turnover Reszorpció Formáció Kor (év) 20 80 20 80 Reszorpció Formáció
A csontfelépítés markerei Össz alkalikus foszfatáz (izoenzim) - aktivitása életkorral változik Csontspecifikus alkalikus foszfatáz (osteoblast) - mennyisége életkorral változik Oszteokalcin (K vitamin függô) az extracelluláris mátrixban, (N-MID oszteokalcinná degradálódik a plazmában) - fokozott turnovernél szintje növekszik Prokollagén propeptidek: Az I. típusú kollagén keletkezésekor létrejövő prekurzor termékek (C/Nterminális peptidek)
A csontlebontás markerei Kalcium és hidroxiprolin - kisebb jelentőségű, vesefunkcióra kell korrigálni Tartarát rezisztens savanyú foszfatáz - osteoclast lizoszómális enzim, kisebb jelentőségű Piridinolin (deoxi): kollagén keresztkötés, degradációs termék, vizelet érték/kreatinin - jó specificitás N-terminális keresztkötés (NTx): peptid kötött piridinolin, vizelet érték/kreatinin - jó specificitás Béta-crosslaps: C-terminális eredetű kollagén lebomlási termék, szérumban és vizeletben - jó specificitás
I-es típusú kollagén degradációs termékek
I-es típusú kollagén degradációs termékek Bone aging:β- Asp Cross-linked N-telopeptide C-terminal cross-link (β-crosslaps) (NTx) Diurnális ingadozás jelentős
Intézetünkben végzett csont marker vizsgálatok referencia tartományai Laboratóriumi paraméter Intakt parathormon Oszteokalcin D vitamin β-crosslaps (szérum) Pyrilinks-D/kreatinin (vizelet) ALP Referencia tartomány (felnőtt) 0,7-5,6 pmol/l 4,0-20,0 ng/ml 48-144 nmol/l 0,010-5,94 ng/ml 2,3-7,4 nmol/mmol < 100 IU/l
Oszteokalcin szintek változása antireszorptív kezelés során
Β-crosslaps szint változása bisphosphonate terápia során Paget kórban
Biokémiai markerek alkalmazása osteoporosis-ban A képalkotó módszerek elsődlegesek A menopauza korai szakaszában a biokémiai markerek kombinációja előre jelzi a csontvesztés mértékét A csontvesztés mértéke arányos a törés kockázatával A csont turnover monitorozása alkalmas az antireszorptív terápiák hatásának megítélésére Az osteoporosis-on kívül más betegségek is járhatnak fokozott csont turnover-rel!