KEMİK MARKERLARI...Değişkenlik •Birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik markerlarıiçin kullanım açısından en önemli zorluklardan biridir. •Preanalitik değişkenlik

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




1. Teknik kaynaklar

I. Örnek tipi




V. Fotoliz


9




1. Teknik kaynaklar

I. Örnek tipi




V. Fotoliz


10






1. Teknik kaynaklar

I. Örnek tipi




V. Fotoliz


12






1. Teknik kaynaklar

I. Örnek tipi




V. Fotoliz


14


I. Yaş

II. Cinsiyet

III. Yeni kırık


V. İlaçlar


VII. İmmobilite

VIII. Diyet

IX. Egzersiz



II. Menstrüal

III. Mevsimsel

15



http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=gGNfWGN357Ja_M&tbnid=eqZUyv9vw8YTxM:&ved=0CAUQjRw&url=http://mrafront.blogspot.com/2011_11_01_archive.html&ei=g-1PUsjTD6iQ0AXN84GgDw&psig=AFQjCNE4b__ByDYzB9jzijrc2NoSMblIgw&ust=1381056130694569

http://www.google.com.tr/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=gGNfWGN357Ja_M&tbnid=eqZUyv9vw8YTxM:&ved=0CAUQjRw&url=http://mrafront.blogspot.com/2011_11_01_archive.html&ei=g-1PUsjTD6iQ0AXN84GgDw&psig=AFQjCNE4b__ByDYzB9jzijrc2NoSMblIgw&ust=1381056130694569


I. Yaş

II. Cinsiyet

III. Yeni kırık


V. İlaçlar


VII. İmmobilite

VIII. Diyet

IX. Egzersiz



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.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21605012

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.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21605012



• Osteokalsin




• Hidroksiprolin


• Pridinolin










• Katepsin K

• RANK 24



• Osteokalsin




• Hidroksiprolin


• Pridinolin










• 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

http://www.westgard.com/

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


Osteocalcin 6.3 23.1 3.2 6.0 11.2Referans: www.westgard.com







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


Collagen type I N

propeptide (PINP)7.4 57.3 3.7 14.4 20.5

Referans: www.westgard.com







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


Acid phosphatase tartrate-

resistant (TR-ACP)8.0 13.3 4.0 3.9 10.5








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


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








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


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








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


http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1579289/figure/f3-cbr27_3p123/?report=objectonly

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




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

Documents

KEMİK MARKERLARI...Değişkenlik •Birey içi ve bireyler arası değişkenlik kemik markerlarıiçin kullanım açısından en önemli zorluklardan biridir. •Preanalitik değişkenlik