Маркеры метаболизма и резорбции костной ткани

Маркерами метаболизма костной ткани (маркерами формирования костной ткани) яв­ляются костный изофермент щелочной фосфатазы, остеокальцин, N- и С-концевые про-пептиды коллагена I типа. Костный изофермент щелочной фосфатазы ассоциируется с ак­тивностью остеобластов. Остеокальцин — основной неколлагеновый белок костного мат­рикса, который синтезируется почти исключительно остеобластами и затем участвует в процессах минерализации. N- и С-концевые пропептиды коллагена I типа циркулируют в крови в виде отдельных цепей. Однако выраженная физиологическая вариабельность огра­ничивает возможность исследования метаболитов коллагена как в диагностике, так и мо­ниторинге заболеваний с нарушением обмена кальция, тем более что костный изофермент щелочной фосфатазы и остеокальцин обладают большей диагностической чувствитель­ностью.

Основными биохимическими показателями, используемыми в клинической практике в качестве критерия резорбции костной ткани, служат гидроксипролин мочи и пиридиновые связи коллагена. Гидроксипролин мочи отражает разрушение (резорбцию) костной ткани. Однако поскольку гидроксипролин присутствует также в коже и других тканях, его опреде­ление относительно неспецифично для оценки резорбции костной ткани. Стабильность кол-лагенового матрикса обеспечивается межмолекулярными необратимыми связями, образую­щимися между некоторыми аминокислотами, входящими в полипептидную цепь коллагена. Из-за наличия пиридинового кольца перекрестные связи называют пиридинолином (Пид) и дезоксипиридинолином (Дпид). Пиридиновые связи присутствуют только во внеклеточных коллагеновых фибриллах и характерны для дифференцированного матрикса прочных типов соединительной ткани — кости, хряща, дентина. Их не находят в коллагене кожи, мягких тканях, поэтому их исследование более специфично для оценки резорбции костной ткани [Takeuchi S. et al., 1996].

Остеокальцин в сыворотке

Остеокальцин — витамин К-зависимый неколлагеновый белок костной ткани — лока­лизуется преимущественно во внеклеточном матриксе кости и составляет 25 % неколлагено-вого матрикса. Остеокальцин синтезируется зрелыми остеобластами и является индикатором метаболизма костной ткани. Высокий уровень ПТГ в крови оказывает ингибирующее дейст­вие на активность остеобластов, продуцирующих остеокальцин, и снижает его содержание в костной ткани и крови. 1,25(OH)₂D₃ стимулирует синтез остеокальцина в остеобластах и по­вышает его уровень в крови. Остеокальцин — чувствительный маркер метаболизма костной ткани, причем изменения его концентрации в крови отражают метаболическую активность остеобластов костной ткани. Содержание остеокальцина в крови в норме представлено в табл. 9.46.

459

■&й л wл!,* *) Afe.

оследжэдплцшъ » шпоротке * норме

Возраст	Остеокальцин, нг/мл
Дети Женщины Мужчины	39,1-90,3 10,7-32,3 14,9-35,3

Рахит у детей раннего возраста сопровождается снижением в крови содержания остео­кальцина, степень снижения его концентрации зависит от выраженности рахитического процесса и наиболее выражена при рахите II степени. Содержание остеокальцина в крови детей, больных рахитом, находится в обратной зависимости от концентрации ПТГ и в пря­мой — с уровнем общего и ионизированного кальция и кальцитонина.

Уровень остеокальцина в крови повышается при болезнях, характеризующихся увеличе­нием костного обмена: болезнь Педжета, первичный гиперпаратиреоз, почечная остеодис-трофия, диффузный токсический зоб [Рожинская Л.Я. и др., 1991].

У больных гиперкортицизмом (болезнь и синдром Иценко—Кушинга) и пациентов, по­лучающих преднизолон, значительно снижено содержание остеокальцина в крови, т.е. име­ется тесная зависимость между выраженностью гиперкортицизма и снижением костеобразо-вания, отражением которого является содержание остеокальцина в крови. Успешное лечение этих категорий больных сопровождается повышением концентрации остеокальцина в крови. Уровень остеокальцина у больных гипопаратиреозом низкий.

Общий гидроксипролин в моче

Коллаген — фиброзный протеин. Он обнаружен в костях, сухожилиях, коже, кровенос­ных сосудах и хрусталике глаза. Коллаген состоит на 33 % из глицина и на 21 % из белка и гид­роксипролина. Гидроксипролин составляет около 10 % молекулы коллагена. Различные про­изводные гидроксипролина представляют собой метаболиты коллагена, отражающие в опреде­ленной степени процессы фиброгенеза. Определение его выведения с мочой является ценным показателем общего обмена коллагена. У здоровых людей ббльшая часть общего гидроксипро­лина выделяется с мочой в виде пептидных комплексов и менее 10 % — в свободном виде. Со­держание общего гидроксипролина в моче в норме представлено в табл. 9.47.

Таблица 9.47. Содержание общего гидроксипролина в моче в норме

[Тиц Н., 1997]

Возраст	Общий гидроксипролин
	мг/сут	ммоль/сут
1—5 лет	20-65	0,15-0,49
6-10»	35-99	0,27-0,75
11-14»	63-180	0,48-1,37
18-21 год	20-55	0,15-0,42
22—40 лет	15-42	0,11-0,32
41-55»	15-43	0,11-0,33

Экскреция гидроксипролина при врожденном нарушении метаболизма и различных не­специфических аминоацидуриях, обусловленных дистрофией костной ткани, избыточна. Оп­ределение оксипролина необходимо для контроля за лечением больных с деструктивными процессами костной ткани (в частности, болезнью Педжета). Повышенное его выделение с мочой наблюдается при акромегалии, гипертиреозе, гиперпаратиреозе (не всегда), болезни Педжета, рахите и остеомаляции, обширных переломах, опухолях костей, остеопорозе, сарко-идозе, тяжелых ожогах, остром остеомиелите, растущих шпорах. Сниженные концентрации гидроксипролина характерны для гипопитуитаризма, гипотиреоза, гипопаратиреоза, недоста­точности питания, мышечной дистрофии.

В течение 3 дней перед сбором суточной мочи на исследование общего гидрокси-проли-на пациент должен соблюдать безколлагеновую диету.

460