Нередко у людей возникает вопрос, остеокальцин что это такое, когда врач назначает сдавать анализ уровень этого вещества в крови. Это важное исследование, которое помогает оценить состояние костной ткани, а именно – быстроту формирования костной ткани, и вовремя принять меры при обнаружении каких-либо нарушений.
Как формируется кость
Если говорить о том, что такое остеокальцин, нельзя не упомянуть о процессах, происходящих в костях. Кость – это твердая, упругая соединительная ткань организма, из которой состоит большая часть скелета человека. Кость является живущей, развивающейся тканью, клетки которой меняются со скоростью 10% в год. Чтобы поддерживать здоровую структуру, они постоянно перестраиваются в течение всей жизни человека.
Состоят кости главным образом из коллагена, что являет собой белковую сеть, дающую костям упругую и гибкую несущую конструкцию, а также фосфата кальция, минерализированного комплекса, который делает костную ткань тверже. Сочетание коллагена и кальция придает костям твердость и жесткость. Но при этом кости остаются достаточно гибкими для того, чтобы выдерживать значительный вес и переносить перегрузки. Также следует заметить, что более 99% кальция в организме человека содержится в костях и зубах. Оставшийся процент циркулирует в крови.
В костной ткани содержится два основных типа клеток, остеобласты и остеокласты. Остеобласты – это клетки, которые закладывают начало новой кости, но перед этим они запускают процесс резорбции, стимулируя остеокласты, что растворяют небольшие количества старой костной ткани в областях, нуждающихся в укреплении (резорбция). С этой целью остеокласты применяют кислоты и энзимы, растворяющие коллагеновую протеиновую сеть.
Запустив остеокласты, остеобласты начинают формировать новую костную ткань, выделяя различные вещества, формирующие протеиновую сеть, которая затем минерализуется кальцием и фосфатом. Этот процесс перестройки костей продолжается постоянно и поддерживает кости в живом и крепком состоянии.
Во время раннего детства и подросткового периода новые кости образуются, а старые удаляются на большой скорости. В результате костная система становится больше, тяжелее, её ткань уплотняется. Формирование костей в этот период происходит быстрее, чем костная резорбция до того времени, когда человек не достигнет максимального веса костной ткани. В это время кости наиболее плотные и сильные. Обычно это происходит между 25 и 30 годами.
После этого пикового периода резорбция костей начинает происходить быстрее, чем формирование новой костной ткани. При этом начинается потеря в первую очередь коллагеновой сети. Возраст, в котором человек начинает ощущать первые симптомы потери ткани костей, зависит от количества костной ткани, что развилась в молодом возрасте и от скорости резорбции.
Обычно у женщин эти процессы начинаются раньше, чем у мужчин, поскольку у них не развивается такого количества костей в пиковый период. Кроме того, после менопаузы исчезновение костной ткани усиливается. Еще одним достаточно редким проявлением является остеопороз при беременности, когда могут возникнуть трещины в позвоночнике и тазобедренном суставе. Возможная причина – понижен кальций в организме или генетическая предрасположенность.
Особенности маркеров костей
Некоторые заболевания и состояния организма могут привести к дисбалансу между резорбцией и образованием новых костей. Анализы на различные костные маркеры позволяют выявить этот дисбаланс и потерю тканей, поскольку могут обнаружить вещества, появляющиеся при изменении формы костей.
Эти маркеры дают ценную информацию врачу про скорость резорбции и/или формировании аномальных образований, которые могут превратиться в заболевания. Костные маркеры можно использовать, чтобы определить риск трещины и переломов костей у пациента. При этом может проводиться анализ на остеопороз и болезнь Паджета.
Чаще всего маркеры используются для выявления остеопороза, анализы которого включают такие его разновидности, как возрастной и вторичный остеопороз. Кроме того, потеря костной ткани возможна при:
- ревматоидном артрите;
- гиперпаратироидизме;
- болезни Кушинга;
- хронической болезни почек;
- множественной миеломе;
- в результате продолжительного употребления лекарств, таких как антиэпилептические средства, глюкокортикоиды и литий.
У детей костные маркеры используются для помощи в диагностике нарушений обменных процессов в костях и мониторинга лечения этих заболеваний. Примером таких заболеваний является рахит, ювенильнв болезнь Паджета, несовершенство остеогенеза, сопровождаемое ломкостью костей.
Виды обследований
Для определения дисбаланса в резорбции и образовании костной ткани обычно используются один или несколько маркеров костей. Эти маркеры часто используются вместе с исследованиями плотности костей. Это помогает оценить потерю костной ткани и выявить некоторые заболевания костей.
У взрослых маркеры нередко используются для мониторинга реакции на антирезорбционную терапию. При этом проводятся анализы крови на остеопороз, а также ля определения дозировки лекарства. У детей маркеры прежде всего применяют для выявления расстройств обмена веществ в костной ткани, что возникают при остеопорозе, рахите, ювенильной болезни Паджета и дефектном остеогенезе.
Анализы маркеров костной ткани могут определить соотношение резорбции и образования гораздо быстрее, чем диагноз, определяемый при помощи рентгеновского сканирования, направленного на определение плотности костей. Объясняется это тем, что для качественной рентген-диагностики требуется обычно от полугода до двух лет. Благодаря этому терапия, направляемая анализами костных маркеров, производится вовремя и корректируется, если реакция организма на лечение не такая, как ожидалось.
Согласно рекомендациям международных организаций, наиболее применимыми для диагностики костных заболеваний является два типа анализов крови. Первый – С-телопептид (С-терминальный телопептид типа 1 коллагена (СТх). Так называется один из маркеров резорбции. Он является пептидным компонентом карбоксильного терминального окончания протеиновой матрицы. Используется при антирезорбционной терапии бисфосфонатами, а также гормональной заместительной терапии. Также его применяют у женщин после климакса и у пациентов с пониженной костной массой (остеопения).
Второй анализ – P1NP (проколлаген типа 1 N-терминального пропептида). Это маркер формирования костной ткани, который образуется в остеобластах. Его количество зависит от скорости формирования коллагеновой сети и образования костной ткани.
Анализ маркера P1NP может проводиться совместно с маркерами резорбции такими, как C и N-телопептитдами. P1NP является наиболее чувствительным маркером формирования костей и особенно применимым во время мониторинга терапии формирования костной ткани и антирезорбционной терапии. Тест на этот маркер обычно проводят перед тем, как лечить остеопороз как повторный – через 3-6 месяцев.
Помимо вышеупомянутых, есть немало других анализов, и одним из них является тест на остеокальцин. Это протеин костей GLA, которой формируется остеобластами и является частью неколлагеновой костной структуры. Некоторое количество остеокальцина поступает в кровоток, а его уровень в крови отражает скорость формирования костной ткани. Поэтому остеокальцин является полезным индикатором этой функции остеобластов. На результаты этого теста могут повлиять разжижающие кровь лекарства, такие как варфарин.
Расшифровка результатов
Тестирование маркеров костей проводится совместно с другими анализами на кальций, витамин Д, анализов щитовидной железы и паращитовидных гормонов. Назначают в ситуациях, когда потеря костной ткани была зафиксирована на обследовании плотности костей с помощью сканирования и/или если у пациента есть история неожиданных переломов костей.
Повышенная норма одного или нескольких маркеров в моче и/или крови дает основания предполагать увеличение скорости резорбции и/или образования костной ткани, но это не указывает на причину этого процесса. Поэтому необходимы будут дальнейшие исследования. Увеличения значений костных маркеров бывают при таких заболеваниях, как:
- Остеопороз.
- Болезнь Паджета.
- Рак, распространившийся на кости.
- Гиперпаратиреоидизм (увеличенная выработка паратгормона).
- Гипертиреоидизм (увеличенная выработка гормонов щитовидной железы).
- Остеомаляция (размягчение костей) у взрослых и рахит у детей, вызванные недостатком минерализации, чаще всего витамина Д или кальция.
- Хроническая болезнь почек (ренальная остеодистрофия).
- Увеличенное употребление повышенных доз глюкокортикоидов или синдром Кушинга.
Пониженный или нормальный уровень костных тканей говорит про отсутствие или легкую степень дисбаланса резорбции/формирования костей. При мониторинге терапии эти значения говорят про успешность лечения.
При проведении анализов костных маркеров в их расшифровке необходима доля осторожности. Это вызвано тем, что значения этих маркеров в крови и моче меняются не только изо дня в день, так и на протяжении суток, в зависимости от пола и возраста. Большинство костных маркеров имеют наибольшие значения сутра, а на некоторые, особенно на щелочную фосфатазу, оказывает воздействие принятие пищи. Поэтому интерпретация этих маркеров довольно относительного характера и необходимо сделать не один тест, а провести серию исследований.
