Определение маркеров для диагностики остеопороза

Остеопороз – социально-значимое заболевание, является одной из ведущих причин потери трудоспособности и инвалидизации населения; характеризуется снижением костной массы и патологическими переломами. В РФ около 30% мужчин и женщин старше 50 лет имеют остеопороз, причем среди женщин этот показатель выше.

В костной ткани на протяжении всей жизни происходят процессы образования и разрушения, при преобладании последнего развивается остеопороз. В результате снижаются костная масса и минеральная плотность кости (МПК), что и приводит паталогическим переломам при минимальном воздействии, например, при падении с высоты собственного роста или неловком движении без особого травматического вмешательства.

Ремоделирование костной ткани зависит от многих факторов: от уровня эстрогенов, фосфорно-кальциевого обмена, паратиреоидного гормона, витамина D, соматотропного гормона, кальцитонина, гормонов щитовидной железы и др. Также на здоровье костей влияет образ жизни и физическая активность.

Выделяют первичный и вторичный остеопороз

Первичный остеопороз развивается как самостоятельное заболевание. Наиболее частые формы первичного остеопороза – постменопаузальный о остеопороз у женщин и остеопороз у мужчин старше 50 лет, также к ним относятся редко встречающиеся ювенильный остеопороз у детей до 18 лет и идиопатический остеопороз. В связи с активными гормональными перестройками под особое наблюдение попадают женщины в период менопаузы.

Вторичный остеопороз возникает на фоне других заболеваний и состояний. Например, при патологиях желудочно-кишечного тракта, нарушениях обмена веществ, на фоне лекарственной терапии, эндокринных, аутоиммунных, ревматических болезнях, генетической патологии и др.

Когда требуется диагностика плотности костей

Как уже говорилось выше, развитие остеопороза происходит постепенно и практически без симптомов. Вследствие чего, первым признаком является костный перелом. При таком состоянии можно говорить уже о выраженном течении патологии. Как результат, терапия затруднительна.

Избежать подобных негативных последствий удается, если регулярно исследовать костную ткань. Для определения ее плотности прибегают к различным методикам и лабораторным исследованиям. Это позволяет выявить проблему на начальной стадии и своевременно начать терапию.

Клинические проявления остеопороза

Остеопороз долгое время может протекать бессимптомно, и врач может заподозрить заболевание только при возникновении паталогических переломов. Чаще всего происходят переломы крупных костей скелета, таких как, проксимальные отделы бедренной и лучевой кости. Одним из самых сложных является перелом шейки бедра, при котором требуется длительный период лечения и восстановления. Также для остеопороза характерны компрессионные переломы тел позвонков, которые могут оставаться долгое время не диагностированными. Ощущение боли и усталости в спине может расцениваться как симптом других заболеваний. По мере вовлечения в процесс большего количества позвонков у пациента уменьшается рост, происходит деформация грудной клетки и позвоночника, затрудняется дыхание, боли в спине усиливаются, также нарушается работа ЖКТ.

Чтобы предотвратить развитие тяжелых осложнений остеопороза, важно своевременно обратиться за медицинской помощью.

Ранняя биохимическая диагностика остеопороза

Большое значение для ремоделирования костной ткани имеют простагландины и цитокины. Среди простогландинов важнейший простогландин Е2. Первоначальный, но временный эффект ПГЕ2 ингибирование активности остеокластов. Среди системных гормонов стимулирующее действие на ПГЕ2 оказывает ПТГ, а ГК являются ингибиторами скелетного ПГЕ2. Методы измерения костной ткани

Для клиницистов важно, чтобы измерения предоставляли информацию, с помощью которой можно помочь пациентам (например, сократить количество переломов). За последние несколько десятилетий было разработано много методов, позволяющих с высокой степенью точности измерять костную массу количественно в различных участках скелета (фотонная или рентгеновская денситометрия, компьютерная томография, абсорциометрия).

Полезную информацию об обмене костной ткани позволяют получить некоторые инвазивные методы. Гистоморфологический анализ гребня подвздошной кости, даёт возможность получить сведения о скорости образования костной ткани на клеточном и тканевом уровне, однако информации о величине костной резорбции недостаточно. Кроме того, исследование обмена костной ткани ограничивается небольшой областью губчатого вещества и внутренней поверхностью кортикального слоя, что не всегда отражает происходящее в других отделах скелета.

Недостатки денситометрии

• Диагностика остеопороза возможна только при частичной потере костной массы.

• Не позволяет прогнозировать уровень потери костной массы.

• Оценка изменения плотности костной ткани возможна только через 1,5 — 2 года после назначения терапии.

• Отсутствие возможности быстрой коррекции терапии остеопороза.

Скорость образования или разрушения матрикса костной ткани может оцениваться либо при измерении активности специфических ферментов костеобразующих или костеразрушающих клеток, таких как щёлочная и кислая фосфатаза, либо путём определения компонентов поступающих в кровоток во время синтеза или резорбции кости. Хотя эти показатели разделяются на маркёры синтеза и резорбции кости, следует учитывать, что в патологических условиях, когда процессы перестройки костной ткани сопряжены и изменены в одном направлении, любой из указанных маркёров будет отражать суммарную скорость метаболизма кости. Биохимические маркёры невозможно разделить в зависимости от изменений обмена в разных отделах костей, т. е. в губчатом или компактном веществе. Они отражают итоговые изменения резорбции и костеобразования, направленные в ту или иную сторону. Можно предполагать, что преобладание резорбции костной ткани над её синтезом, устанавливаемое при сравнении значений какого-нибудь маркёра резорбции и маркёра костеобразования будет в действительности соответствовать такому дисбалансу.
Биохимические маркёры ремоделирования кости
Щёлочная фосфатаза костного происхождения содержится в мембране остеобластов. В качестве показателя ремоделирования чаще всего используется общая активность щёлочной фосфатазы в сыворотке, но этому показателю свойственна низкая чувствительность и специфичность. Так как причины существенного повышения сывороточного уровня щёлочной фосфатазы могут быть различными. Например, у пожилых пациентов это может быть следствием дефекта минерализации костной ткани или влиянием одного из многих лекарственных препаратов, которым свойственно повышать активность печеночного изофермента. Остеокальцин, также называемый костным gla-протеином, синтезируется преимущественно остеобластами и включается во внеклеточный матрикс костной ткани. Часть этого белка проникает в кровоток, где может измеряться иммунными методами.

Анализы при остеопорозе у женщин и мужчин

С целью оценки метаболизма костной ткани ревматологи Юсуповской больницы применяют лабораторные методы диагностики. Целью лабораторной диагностики является исключение заболеваний, проявлением которых может быть остеопения (остеомаляции, болезни Педжета, костных метастазов, миеломной болезни), установление причин вторичного остеопороза и метаболическая характеристика заболевания. Последняя важна для постановки диагноза и выбора метода адекватной терапии, оценки ее эффективности.

Как называется анализ на остеопороз? Для оценки интенсивности костного обмена используют специальные биохимические маркеры, которые разделяют на 3 группы. К маркерам формирования костной ткани относится остеокальцин, кальцитонин и костный фермент щелочной фосфатазы – остаза.

Остеокальцин является основным неколлагеновым белком костного матрикса, который продуцируют остеобласты. Выработка остеокальцина зависит от витаминов К и D. Это до некоторой степени снижает чувствительность и специфичность определения остеокальцина как маркера метаболизма костной ткани.

Именно концентрация кальцитонина в крови отражает метаболическую активность остеобластов костной ткани, поскольку это вещество является результатом нового синтеза, а не высвобождения его при разрушении кости. При первичном остеопорозе выявляют нормальный или слегка повышенный уровень остеокальцина. Его повышение при первичном остеопорозе происходит у лиц с высоким уровнем костного обмена. Повышенный уровень декарбоксилированного остеокальцина может являться прогностическим параметром увеличения риска переломов бедра при остеопорозе у лиц пожилого возраста.

Выработка кальцитонина происходит в парафолликулярных клетках щитовидной железы. Кальцитонин оказывает следующее влияние на костную ткань, обмен кальция и фосфора:

• Тормозит деятельность клеток, разрушающих костную ткань;
• Стимулирует деятельность остеобластов, выработку костного матрикса и отложение кальция в костях;
• Снижает содержание фосфатов в крови и стимулирует поглощение фосфора костями;
• Снижает содержание кальция в крови, стимулирует поступление его в костную ткань;
• Увеличивает выведение из организма с мочой кальция, фосфора, воды, магния, калия, натрия, воды;
• Стимулирует превращение в почках неактивной формы витамина d3 в биологически активную – кальцитриол.

Костный фермент щелочной фосфатазы (остаза) является показателем состояния костной ткани. Его исследование назначают для диагностики обменных заболеваний кости и контроля эффективности лечения остеопороза. Активность остазы повышается при патологии костей с повышением активности остеобластов или распадом костной ткани, гиперпаратиреозе, рахите, остеосаркоме и раковых метастазах в кости, при заживлении переломов.

Физиологическое повышение активности остазы наблюдается в период быстрого роста, у женщин в последнем триместре беременности и после менопаузы. Активность остазы снижается при гипотиреозе, наследственной гипофосфатаземие, нарушении роста кости, недостатке магния и цинка в пище. Маркер формирования костного матрикса определяют с целью оценки эффективности анаболической и антирезорбтивной терапии остеопороза, других видов патологии костной ткани.

Остеопороз — системное заболевание скелета, которое характеризуется снижением костной массы и ухудшением качества кости; в результате повышается риск переломов. Социальная значимость остеопороза определяется его последствиями – в первую очередь, переломами позвоночника и проксимального отдела бедра, которые обусловливают значительный подъем заболеваемости, инвалидизации и смертности в старшей возрастной группе. Остеопороз не имеет симптомов до тех пор, пока не появляются переломы, в т.ч. микропереломы, поэтому для предотвращения последствий заболевания и снижения смертности пациентов крайне важно выявление факторов риска остеопороза и показаний к скринингу. К сожалению, большинство пациентов, которым показано скрининговое обследование, не получают соответствующих рекомендаций. Отчасти это связано с малой доступностью методов оценки минеральной плотности кости, однако чаще речь идет об отсутствии настороженности в отношении остеопороза у врачей. К факторам риска остеопороза относятся: Немодифицируемые:

• Низкая минеральная плотность кости
• Женский пол
• Возраст старше 65 лет
• Европеоидная раса
• Семейный анамнез остеопороза
• Гипогонадизм у мужчин и женщин
• Системный прием глюкокортикоидов в течение 3х и более месяцев
• Предшествующие переломы
• Иммобилизация

Модифицируемые:

• ИМТ менее 20 кг/м2 и/или масса тела менее 57 кг
• Курение
• Низкая физическая активность
• Склонность к падениям
• Недостаточное потребление кальция
• Дефицит витамина Д
• Злоупотребление алкоголем

Существующие рекомендации, базирующиеся на данных доказательной медицины, советуют проведение скрининга (рентгеновской денситометрии или, при ее малой доступности, ультразвуковой денситометрии) у женщин в возрасте 65 лет и старше; а также у женщин 60-64 лет при наличии факторов риска остеопороза [WHO Scientific Group on the Prevention and Management of Osteoporosis, 2000; US National Osteoporosis Foundation, 2010]. Кроме этой группы, отечественные рекомендации [Беневоленская, Лесняк, 2009] предполагают проведение скрининга у мужчин в возрасте 70 лет и старше, у взрослых с переломами при минимальной травме в анамнезе, у взрослых с заболеваниями и состояниями, сопровождающимися снижением костной массы, а также при приеме препаратов, увеличивающих риск остеопороза. Рентгенография не является методом диагностики остеопороза и используется при подозрении на переломы любых локализаций. При отсутствии переломов позвонков установление или исключение остеопороза на основании данных рентгенографии невозможно. У пациентов без остеопоретических переломов позвонков при выявлении признаков остеопороза на рентгенограммах диагноз должен быть подтвержден с помощью двуэнергетической рентгеновской абсорбциометрии осевого скелета (DEXA), которая на сегодняшний день считается золотым стандартом для измерения минеральной плотности кости (МПК) и диагностики остеопороза . Ультразвуковые приборы для измерения костной плотности не могут конкурировать с DEXA в точности и воспроизводимости результатов; но их применение вполне возможно в качестве скринингового метода с обязательной последующей верификацией с помощью рентгеноабсорбциометрии. Ультразвуковое измерение МПК может быть использовано для окончательного установления диагноза остеопороза в случае недоступности DEXA [Беневоленская, Лесняк, 2009; US National Osteoporosis Foundation, 2010]. После установления факта остеопороза по данным DEXA, проводится лабораторное обследование, цель которого – исключение возможных устранимых причин остеопороза [Беневоленская, Лесняк, 2009; US National Osteoporosis Foundation, 2010]. Круг диагностического поиска определяется на основании данных анамнеза и клинического осмотра. В результате лабораторного обследования можно обнаружить следующие причины вторичного остеопороза (при которых может потребоваться лечение основного заболевания, а не только остеопороза):

• Дефицит витамина Д
• Гипогонадизм (дефицит тестостерона у мужчин)
• Тиреотоксикоз (низкий уровень ТТГ при высоких показателях свТ4 и/или Т3)
• Гиперкортицизм (увеличение экскреции кортизола с суточной мочой, положительный результат малой дексаметазоновой пробы)
• Миеломная болезнь (аномальные результаты электрофоретического исследования сывороточных протеинов и/или обнаружение в моче белка Бенс-Джонса)
• Гиперпаратиреоз (высокий уровень кальция и паратгормона, низкий уровень фосфатов в сыворотке; повышенная экскреция кальция и фосфатов с мочой) – см. главу 3.
• Тесты первого порядка для всех пациентов с остеопорозом включают определение функции почек (уровень креатинина), а также кальция, альбумина, фосфора и витамина Д. У мужчин с остеопорозом рекомендуется определение уровня тестостерона. Другие исследования назначаются исходя из клинической картины.

Желательно также определение лабораторных маркеров костной резорбции и формации (костно-специфичная щелочная фосфатаза и остеокальцин, дезоксипиридинолин (ДПИД), N-концевой телопептид коллагена 1 типа в моче (NTx) и C-концевой телопептид коллагена 1 типа в сыворотке), однако наибольшее значение эти показатели имеют при контроле эффективности терапии. Автор материала: врач-эндокринолог Шведова А.Е.

Как определить ширину кости

С помощью компьютерной томографии изучают еще один важный для имплантации параметр – ширину кости. Для нормальной приживаемости имплантата необходимо, чтобы ширина окружающей его костной ткани составляла 6-7 мм. При недостаточной ширине имплантация невозможна. В этом случае врач порекомендует остеопластику или другой вид протезирования.

Кто в группе риска

На сегодняшний день ученым удалось выявить лиц, которые наиболее подвержены развитию этой патологии. Обязательное плановое обследование требуется:

• людям в возрасте от 65 лет;
• женщинам, не принимающим эстрогены после наступления менопаузы;
• женщинам после менопаузы, у которых тонкие кости и высокий рост;
• молодым девушкам, которые ранее перенесли оперативное вмешательство по удалению яичников;
• пациентам, обследовавшимся при помощи рентгенографии, после которой удалось выявить перелом позвонка;
• ранее перенесенный перелом бедра.

Кроме того, в плановом обследовании нуждаются и те лица, которые ранее перенесли перелом вследствие падения или незначительной травмы. Дело в том, что слабая костная ткань также может стать причиной развития остеопороза.