5 Наименование курсов Клиническая лабораторная диагностика
|
|
Скачать 1.67 Mb.
|
|
Ранняя биохимическая диагностика остеопороза Соматотропный гормон Миокардиальные маркеры. i. традиционные и современные диагностические тест-программы, диагностическая специфичность |
|
Дополнительная учебно-методическая литература ^ Остеопороз — метаболическое заболевание скелета, протекающие длительно и поражающее значительную часть населения, особенно, старших возрастных групп. Помимо заболеваний сердца, инсульта, диабета и онкологических заболеваний, остеопороз - одно из наиболее важных, с которыми приходится сталкиваться в клинической практике. Наиболее полная статистика по этой проблеме собрана в США. Ежегодно фиксируется 1,5 млн. переломов, связанных с остеопорозом, из них — 700 тыс. переломов позвоночника, 250 тыс. переломов шейки бедра, 250 тыс. переломов дистального отдела лучевой кости и 300 тыс. переломов в других частях скелета. Риск переломов позвоночника, шейки бедра и дистального отдела лучевой кости составляет 40 % для белых женщин и 15 % для белых мужчин в возрасте 50 лет и старше. До 50% больных с переломом шейки бедра не могут обходиться без посторонней помощи, а от 15 до 20% больных умирают в течении 1-го года. Количество остеопоретических переломов в мире увеличивается и с 1,7 млн. в 1990 г. возрастет до 6,3 млн. в 2050 г. В связи с этим остеопороз становится важной социально-экономической проблемой. По мнению ряда исследователей, это заболевание, особенно в развитых странах, приобрело характер "безмолвной эпидемии". В России эта проблема изучается в нескольких научных центрах, несколькими научными группами. Проблема исследуется в сфере гинекологии, травматологии, эндокринологии, ревматологии, нефрологии. Литературы по этой теме на русском языке пока крайне мало, и клинические вопросы пока мало изучены. Данное заболевание характеризуется прогрессирующим снижением костной массы в единице объема кости по отношению к нормальному показателю у лиц соответствующего пола и возраста, нарушением микроархетектоники костной ткани, приводящим к повышенной хрупкости костей и увеличению риска их переломов от минимальной травмы и даже без таковой. В кости постоянно идут процессы костеообразования и костеразрушения, которые тесно сопряжены между собой по времени и месту происходящих событий, что определяет понятие единицы ремоделирования кости. Снижение костной массы является результатом рассогласования процессов резорбции и формирования костной ткани, которые в норме должны быть сбалансированы. Гормональные факторы патогенеза остеопороза Витамин D и его активные метаболиты являются компонентами гормональной системы, регулирующей фосфорно-кальциевый обмен, и участвуют, с одной стороны, в минерализации костной ткани, с другой- в поддержании гомеостаза кальция. Биологическое действие активных метаболитов витамина D заключается , главным образом, в стимуляции кишечной абсорбции кальция и фосфора, активации обмена и усилении экскреции кальция с мочой. Глюкокортикоиды На остеобластах находятся цитоплазматические глюкокортикоидные рецепторы опосредующие прямое действие ГК на кость. Тироксин Оказывает прямое воздействие на образование хряща во взаимодействии с ИРФ-1. Эстрогены Играют важную роль в формировании скелета и в предотвращении потерь костной массы. Они предотвращают резорбцию костной ткани путем подавления активности остеокластов. Андрогены играют важную роль в костном метаболизме как у женщин, так и мужчин. Механизм действия андрогенов на костную ткань не вполне ясен. Однако известно, что их влияние на другие ткани-мишени опосредовано ростовыми факторами. ^ Действие СТГ связано с продукцией в костной ткани таких местных факторов как ИРФ-1, трансформирующий ростовой фактор в, костный морфогенетический белок и другие. СТГ оказывает стимулирующий эффект на пролифирацию хондроцитов внутри ростовой пластинки. Инсулин стимулирует синтез костного матрикса и образование хряща Большое значение для ремоделирования костной ткани имеют простагландины и цитокины. Среди простогландинов важнейший просогландин 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, дает 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: 1. Диагностика остеопороза возможна только при значительной потере костной массы. 2. Не позволяет прогнозировать уровень потери костной массы. 3. Оценка изменения плотности костной ткани возможна только через 1,5-2 года после назначения терапии. 4. 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 щелочная и кислая фосфатаза, либо путем определения компонентов поступающих в кровоток во время синтеза или резорбции кости. Хотя эти показатели разделяются на маркеры синтеза и резорбции кости, следует учитывать, что в патологических условиях, когда процессы перестройки костной ткани сопряжены и изменены в одном направлении, любой из указанных маркеров будет отражать суммарную скорость метаболизма кости. Биохимические маркеры 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 ее синтезом, устанавливаемое при сравнении значений какого-нибудь маркера резорбции и маркера костеобразования будет в действительности соответствовать такому дисбалансу. Биохимические маркеры ремоделирования кости Щелочная фосфатаза костного происхождения содержится в мембране остеобластов. В качестве показателя ремоделирования чаще всего используется общая активность щелочной фосфатазы в сыворотке, но этому показателю свойственна низкая чувствительность и специфичность. Так как причины существенного повышения сывороточного уровня щелочной 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, так же 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. Установлено, что при большинстве состояний, характеризующихся сопряженностью резорбции и синтеза костной ткани, остеокальцин может считаться адекватным маркером скорости ремоделирования кости, а в тех ситуациях, когда резорбция и синтез костной ткани разобщены - специфическим маркером костеобразования. Биохимические маркеры костной резорбции Определение натощак кальция в утренней порции мочи (соотнесенного с экскрецией креатинина), является самым дешевым методом оценки резорбции кости. Этот метод полезен для определения значительно усиленной резорбции, малочувствителен. Деоксипиридонолин (Дпид) является перекрестной пиридиновой связью, присущей зрелому коллагену и не подвергающейся дальнейшим метаболическим превращениям. Он выводится с мочой в свободной форме (около 40%) и в связанном с пептидами виде (60%.) Определение Дпид в моче имеет ряд преимуществ. Это:
Значение биохимических маркеров для диагностики и мониторирования терапии остеопороза Проведенные наблюдения за терапией основными видами групп препаратов, позволили сделать следующие выводы:
Такая динамика биохимических маркеров соответствовала замедлению потери костной ткани, установленному с помощью остеоденситометрии к 9 мес. лечения. Основная цель применения биохимических маркеров состоит в оценке костного метаболизма, что особенно важно для терапии, так как пациенты с остеопорозом и высоким уровнем метаболизма кости лучше реагируют на такие активные антирезорбтивные препараты, как эстрогены и кальцитонин. В том случае, если показатели костного метаболизма соответствуют нижней трети нормального диапазона или еще ниже, существенный лечебный эффект маловероятен. Биохимические маркеры так же используются для решения вопроса о необходимости лекарственной терапии у женщин после менопаузы: чем выше значения костного метаболизма и чем ниже величина костной плотности по сравнению с нормальными значениями, тем больше необходимость назначения лекарственной терапии. Определение активности костного метаболизма, возможно, позволит врачу корректировать назначаемую терапию, до подтверждения диагноза денситометрическими методами. Результаты многих клинических испытаний, позволяют считать, что маркеры костного метаболизма могут использоваться для прогнозирования действия антирезорбционной терапии на массу костной ткани. Расчеты, основывающиеся, с одной стороны на точности измерения массы костной ткани путем двухэнергетической рентгеновской абсорциометрии поясничного отдела позвоночника, а, с другой, на ожидаемых изменениях этого показателя под влиянием лечения,. показывают, что для об эффективности терапии у отдельно взятого пациента может потребоваться наблюдение в течении до 2-х лет. Повторное определение уровня костных маркеров позволяет сократить этот срок до 3-х месяцев. Определение уровня биохимических маркеров резорбции и ремоделирования кости позволяет:
^ Cапрыгин Д.Б., Романов М.Ю. (Российская Ассоциация Медицинской Лабораторной Диагностики, ЗАО "Юнимед, 1999 Представлен перечень миокардиальных маркеров, традиционно используемых в биохимической диагностике ОИМ с 1954 года в течение последних 35 - 40 лет: ЛДГ, АсАТ, КК, ЛДГ/ЛДГ-2, ГБДГ, КК.МВ (активность) и МГ . Дана характеристика их диагностической значимости и приводятся основные факторы, влияющие на этот показатель. Анализируется диагностическая специфичность каждого отдельного теста. Дается подробный список заболеваний и патологических состояний, кроме ОИМ, при которых выявляется повышенная активность (концентрация) вышеуказанных ферментов и МГ. Делается вывод об их ограниченной диагностической специфичности, включая наиболее значимые и специфичные: изофермент КК-МВ, определенный методом электрофореза, колоночной ионообменной хроматографии или иммуноингибирования, а также соотношение ЛДГ-1/ЛДГ-2, тестируемое электрофоретическим методом. Далее представлен перечень тестов, входящих в современное диагностическое меню. Список содержит два подраздела: основных кардиальных маркеров: тропонин I, тропонин Т, КК-МВ (масса), миоглобин, общая КК, соотношение КК-МВ/МГ, ЛДГ-1 и дополнительных тестов: изоформы изофермента КК-МВ, тяжелые и легкие цепи миозина, гликогенфосфорилаза (ГФ), изофермент ГФ-ВВ, карбоангидраза III; белок, связывающий жирные кислоты, a-актин. Традиционная диагностическая тест-программа На протяжении многих лет в диагностике такого тяжелого заболевания как острый инфаркт миокарда (ОИМ) использовали определение сывороточной активности ряда ферментов и изоферментов. Эти широко известные ферментно-изоферментные показатели (табл.1) составили основу так называемой ферментной или энзимодиагностики инфаркта миокарда [2, 3, 4, 7, 10]. (таблица 1)
Благодаря радиоиммуноанализу появилась возможность детекции в сыворотке крови миоглобина (Мг) - внутриклеточного белка миокардиальных клеток, не обладающего ферментной активностью. Мг пополнил спектр диагностически важных биохимических тестов, которые вместе с энзимами стали именовать биохимическими маркерами ОИМ. Таким образом, к концу 80-х годов сформировалась достаточно очерченная группа биохимических показателей, которую можно обозначить как традиционную или классическую диагностическую тест-программу (диагностическое меню), используемую с целью установления и клинической оценки ОИМ (табл.1). За более чем 35-летний период (начиная с 1953г.) проведены интенсивные и весьма многочисленные изыскания, касающиеся аналитических, метаболических и клинических аспектов применения кардиальных маркеров в диагностике ОИМ. Подытоживая эти исследования, можно сформулировать несколько основных положений в биохимической диагностике ОИМ [1, 3, 4, 9, 10]: 1. Все традиционные маркеры обладают выраженной диагностической чувствительностью, т.е. их повышенная активность выявляется у преобладающего большинства больных (до 90-98%) с документированным ОИМ. Это обусловлено рядом факторов: а) более высоким уровнем удельной активности (концентрации) на грамм веса ткани сердечной мышцы, относительно других внутриклеточных белков и других макромолекул; б) их абсолютная или преимущественная локализация в цитоплазме кардиомиоцитов; в) отсутствие прочного связывания этих протеинов с мембраной или другими внутриклеточными компонентами. 2. Они могут быть подразделены на ранние индикаторы развивающегося ОИМ (Мг) и более поздние (все ферментно-изоферментные показатели). 3. Диагностическая информативность вышеупомянутых тестов (табл.1) зависит от сроков и частоты их определения в динамике развития ОИМ. Последнее обстоятельство является крайне важным, в оценке их диагностической чувствительности и будет в дальнейшем рассмотрено более детально (II. Стандартизация и протокол исследования). Однако сразу отметим, что однократное исследование миокардиальных маркеров у больных (в первый день) ОИМ, либо в поздние сроки (например, на следующий день после поступления) является неприемлемым и практически полностью обесценивает диагностическую значимость тестов. 4. Критериями диагностической эффективности того или иного маркера является: а) диапазон диагностической значимости, т.е. период времени, в течение которого определяется повышенный, "патологический" уровень определяемого маркера; б) "манифестность" проявления патологического значения показателя, т.е. степень его увеличения относительно уровня нормальных значений (как правило, относительно верхней границы этого уровня) 5. Диагностическая ценность тестов также зависит от: а) выбора аналитического метода их определения; б) уровня обеспечения контроля качества при проведении их исследований 6. Наиболее "уязвимое" место в биохимической диагностике ОИМ в рамках применения "традиционных" тестов - их неудовлетворительная диагностическая специфичность. Она зависит, в первую очередь, от топической, в данном случае миокардиальной специфичности того или иного белкового маркера. Если определяемый в крови миокардиальный маркер локализуется также в других, кроме сердечной мышцы, органах или тканях организма, то при их повреждении его концентрация в крови будет возрастать, что может привести к ложноположительным результатам. Вся история аналитической и диагностической разработки новых миокардиальных маркеров - поиск абсолютно специфических тестов. Учитывая невероятную важность этой проблемы, мы считаем необходимым рассмотреть проблему диагностической специфичности "традиционных" маркеров более детально. Диагностическая специфичность "традиционных" миокардиальных маркеров АСТ (аспартатаминотрансфераза) и ЛДГ (лактатдегидрогеназа) - высокочувствительные показатели ОИМ. Их уровни значительно возрастают в первые дни острого периода ИМ, что обусловлено высокой удельной активностью (концентрацией) этих энзимов в цитоплазме миокардиальных клеток. АСТ в силу распространенности процессов переаминирования в различных тканях организма, содержится, кроме сердечной мышцы, во многих других органах: печени, мышечной ткани, эритроцитах. Этим объясняется возрастание активности фермента в крови больных с различными заболеваниями, связанными с вовлечением в патологический процесс печени и скелетной мускулатуры (табл.2). Аналогичным образом ЛДГ, из-за содержания в высоких концентрациях в самых разных органах и тканях (печень, скелетная мускулатура, эритроциты, почки и т.д.) также обладает низкой диагностической специфичностью для ОИМ (табл.2). В связи с этим в настоящее время оба теста не используются в биохимической диагностике. (таблица 2)
КК (креатинкиназа) - специфичный фермент мышечной ткани (скелетная и сердечная мышцы, гладкомышечные клетки). Следует отметить, что в сердечной мышце удельная активность КК несколько ниже, чем в тканях скелетных мышц. Учитывая разницу в объеме скелетной и сердечной мышц можно постулировать высокую частоту гиперферментемии КК при различных видах повреждения скелетной мускулатуры. Представленный в табл.3 список основных заболеваний и состояний, сопровождающихся повышением сывороточной активности КК, достаточно убедительно свидетельствует о возможных трудностях в интерпретации этого показателя. (таблица 3)
Важно отметить, что диагностическая значимость КК зависит от метода определения фермента. В настоящее время единственным приемлемым методом анализа каталитической активности энзима является так называемый оптимизированный, активированный (с введением в реакционную среду доноров сульфгидрильных групп) кинетический метод определения. Соотношение ЛДГ1/ЛДГ2, гидроксибутиратдегидрогеназа. Исторически, изоферменты ЛДГ (соотношение ЛДГ1/ЛДГ2) - первый миокардиальный маркер с высокой кардиоспецифичностью [1, 2, 3, 6]. Органоспецифичность изоферментов ЛДГ обусловлена их различным процентным соотношением в отдельных органах и тканях. В сердечной мышце превалирует соотношение ЛДГ1>ЛДГ2, тогда как в сыворотке крови ЛДГ2>ЛДГ1. При ОИМ из поврежденных кардиомиоцитов в кровь проступает ЛДГ1>ЛДГ2, что и изменяет соотношение изоэнзимов в сыворотке крови больных. Классическим методом определения соотношения изоферментов был и остается электрофорез на разных средах (агароза, ацетатцеллюлоза, полиакриламидный гель). Были также использованы и другие методы тестирования ЛДГ: использование в качестве субстрата альфа-гидроксибутирата (гидроксибутиратдегидрогеназа, ГБДГ); имеющего большее сродство к Н-субъединицам изоферментов ЛДГ. Однако этот тест не имеет существенных преимуществ перед общей ЛДГ в плане диагностической специфичности и чувствительности. Другие методы, основанные на различиях в термостабильности, ионнообменной хроматографии, применении различных ингибиторов так и не нашли широкого распространения в лабораторной практике. Соотношение ЛДГ1/ЛДГ2 - достаточно диагностически чувствительный тест ОИМ. Коэффициент ЛДГ1/ЛДГ2 начинает возрастать в течение первых 8-12 часов ОИМ и равняется 1 или >1 через 24 часа или позже, сохраняясь в измененном варианте в течение нескольких дней и даже недель. Таким образом, этот тест - поздний маркер заболевания. Поэтому возрастание первой фракции ЛДГ1 в сыворотке крови при электрофоретических методах исследования, рассматривается как достаточно специфичный диагностический признак заболевания. К сожалению, кроме миокардиальной ткани определенный уровень ЛДГ1 определяется в эритроцитах и поэтому гемолиз in vivo и in vitro может привести к ложноположительным результатам (табл.4). Кроме того, некоторая активность ЛДГ1, более чем ЛДГ2 была также детектирована в почках (корковая часть), легких и мозговой ткани. Соответственно, при некоторых заболеваниях, сывороточный уровень ЛДГ1 возрастает (табл.4). (таблица 4)
|
|||||||||||||||||||
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Похожие:
База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям