1

Marcadores Bioquímicos del Remodelamiento Oseo

Rosa I Sierra Amor, MS PhD

IFCC EB Member

(México)

2

Metabolismo Oseo

• REMODELAMIENTO

• FORMACION

• RESORCION

3

Ciclo de Remodelamiento Oseo

4

Remodelamiento Oseo

• El hueso está en continuo remodelamiento

• Proceso de acoplamiento entre los osteoclastos y los osteoblastos.

• Los osteoclastos resorben hueso. Los osteoblastos forman hueso nuevo

• Desacoplamiento: Osteopenia - Osteoporosis

5

Balance Oseo Resorción = Formación

6

Balance Oseo Resorción Formación

7

Cambios en la Masa Osea con la Edad

• .

0

400

800

1200

15 25 35 45 55 65 75 85

Ideal point of detection

Current point of detection

Men

WomenCal

cium

(g)

Age in years

8

Contenido Mineral Oseo

• MEDICION DE LA DENSIDAD OSEA

• ESTUDIOS CON RADIOISOTOPOS

• HISTOMORFOMETRIA

• MARCADORES BIOQUIMICOS DEL REMODELAMIENTO OSEO

9

Marcadores de Resorción Osea

• OSTEOCLASTOS

• resorben hueso

• células multinucleadas

• receptores de membrana para hormonas y otras sustancias

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Marcadores de Resorción Osea

• FUNCION OSTEOCLASTICA

• TRAP (Fosfatasa ácido tartrato resistente)

• MATRIZ OSEA. Productos de degradación y derivados del colageno tipo I

– Hidroxiprolina y Galactosamina

– Crosslinks ( Dpd, Pyd, NTx, Crosslaps, ICTP)

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Marcadores de Formación Osea

• OSTEOBLASTOS

• formación de la matríz ósea

• osteocitos

• liberación de enzimas (isoenzimas)

• ciclo óseo

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Marcadores de Formación Osea

• FUNCION OSTEOBLASTICA

– Fosfatasa alcalina (TAL)

– Isoenzima ósea de la Fosfatasa Alcalina (BAL)

– Osteocalcina o Proteína GLA (OC)

– Péptidos del procolageno tipo I (PICP, PINP)

– Sialoproteína ósea

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Enfermedades Oseas Metabólicas

• Osteopenia

• Osteoporósis (Juvenil, Tipo 1, Tipo 2)

• Calcémias (paratiroides, tumorales)

• Enfermedad de Paget

• Renales (Osteodistrofia, IRA, IRC, Síndrome Nefrótico)

• Deficiencia o Exceso de Vitamina D

• Otras

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Marcadores Bioquímicos del Remodelamiento Oseo

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Pyridinium Crosslinkingin Bone Collagen

• .Bone Collagen

C

Pyridinium crosslink

helicalregion

{ {Ctelopeptideregion

16

Sitios de Reconocimiento de los Inmunoensayos

• .

C

C

NC C

N

C

CrosslinkedC-telopeptidesCTx (serum)

CrosslinkedC-telopeptidesICTP (serum)

C-telopeptidesCTx(urine)

CrosslinkedN-telopeptidesNTx(urine & serum)

Free pyridiniumcrosslinksPyd & Dpd

(urine & serum)

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Determinación de los Marcadores Oseos

• ORINA– fDpd

– fPyd

– tDpd

– CTx

– NTx

– POCT NTx

• SUERO– BAL

– OC

– Procollagen

– ICTP*

– NTx

– Pyd/Dpd

– *[Clin Chem Lab Med 2000; 38(11):1111-13]

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Manejo Optimo del Paciente (1)

• Pre-analítico• 1. Receta médica

• 2. Toma de la muestra• 3. Proceso de la muestra• 4. Conservación de la muestra

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Métodos de Análisis para Determinar los Marcadores Oseos

– AUTOANALIZADORES

– RADIOINMUNOANALISIS (RIA)

– INMUNOANALISIS RADIOMETRICO (IRMA)

– ANALISIS INMUNOENZIMATICOS (ELISA)

– CROMATOGRAFIA LIQUIDA DE ALTA RESOLUCION (HPLC)

20

Métodos de Análisis para Determinar los Marcadores Oseos……...

• BECKMAN COULTER

• BAYER

• DIASORIN

• DPC

• DSL

• ORTHO CLINICAL DIAGNOSTICS

• OSTEOMETER

• OSTEX INTERNATIONAL

• ROCHE DIAGNOSTICS

• QUIDEL CORPORATION (METRA BIOSYSTEMS)

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Variación Diurna de la Resorción Osea

• La máxima excreción urinaria ocurre en la noche

• El controlar la recolección de la muestra es esencial

• La muestra óptima es la de la mañana (10 am)

• La recolección de la muestra de 24 horas es útil, pero la concentración es menor que en la determinación matutina

• Dpd.•

Ideal specimencollection timeC

hang

e fr

om 2

4 hr

mea

n (%

)

7 10 13 16 19 22 1 4-80

-40

0

40

80

Hour of day

Individual subject

Mean

22

Alta Variabilidad de los Marcadores Oseos en Orina

• .

OC

BA

P

PIC

P

PIN

P

ICT

P

TR

AP

Ca

Hyp

tDp d

fPy d

fDp d

NT

x

CT

x

0

10

20

30

40

Coe

ffic

ient

of

varia

tion

(%)

23

Variabilidad de los Marcadores de Formación Osea

[JBoneMinerRes 1998;13(7)1124]

24

Variabilidad de los Marcadores de Resorción Osea

[JBoneMinerRes 1998;13(7)1124]

25

Variabilidad de los Marcadores de Resorción Osea...

[JBoneMinerRes 1998;13(7)1124]

26

Variabilidad de los Marcadores Oseos

• Los Marcadores Oseos son criticados por su alta variabilidad para usarse de manera individual

• Crítico es el tomar una decisión médica entre la variabilidad de la muestra y el cambio esperado; por ejemplo: debido al progreso de la enfermedad o a la intervención por el medicamento

• [J Bone Miner Res 1998; 13:1124-33]

27

Manejo Optimo del Paciente (2)

• Pos-analítico• 1. Tiempo de entrega

• 2. Reporte • 3. Verificación• 4. Nueva muestra

28

Uso de los Marcadores Oseos

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Respuesta a la Terapia Antiresorsiva que Precede

a la Formación Osea

Months of Therapy

0 3 6

NTX

OC

DPD

BAP

•C

hang

e fr

om b

asel

ine,

%

[ J Clin Endocrinol Metab 1994;79:1693]

30

Respuesta Individual a la Terapia con Pamidronato Relativa al Cambio Mínimo

Significativo

• .

0 3 0 3 0 1 0 1 0 1Months on therapy

-100

-75

-50

-25

0

25

BAP Oc Dpd NTx Pyd

[Endocrine Society 1998; Endocrine Practice 2001;7(4):293-312]

31

Respuesta a la Terapia mediada a través de losMarcadores Oseos vs la Densitometría Osea

• .

0

20

40

60

80

100

3 6 12 36 12 360

20

40

60

80

100

Months on therapy

AlendronateBAP Spine Hip

DXA DXA

HRT BAP Spine Hip

DXA DXA

12 12 36 12 36

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Alto Remodelamiento Oseo

• La pérdida de hueso predice el riesgo a fractura independientemente de la masa ósea

• Un alto remodelamiento óseo (resorción y formación ósea) está asociado con una pérdida rápida de hueso

• Un alto remodelamiento óseo también contribuye al deterioro de la microarquitectura del hueso debilitandole y finalmente perforando la trabecula

• Un alto remodelamiento óseo predice el riesgo a fractura independientemente de la masa ósea

• [JBoneMinerRes 1999;2:323-42]

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Alto Remodelamiento Oseo en la Mujer Posmenopaúsica

• .• .

0

20

40

60

80

0

20

40

60

80

BAP

OC

Dpd

NTx

<60 60-69 70-79 80+ On HRT

Age (years)

Proportion

with

High

Turnover

(%)

[JBoneMinerRes 1997;12:1083; CCLM 2002; 40(2):143-1151]

34

Utilidad Clínica de los Marcadores Oseos

• Pacientes con Osteoporosis y Terapía de Remplazo Hormonal (TRH)

– Identifica a los pacientes en riesgo de perder hueso en forma significativa

– Monitorea la terapia antirresorsiva

– Mejora la toma del medicamento por el paciente al demostrar los beneficios de la terapia

– Da seguimiento a la terapia de reemplazo hormonal

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Utilidad Clínica de los Marcadores Oseos….

• OSTEOPOROSIS – Utilies si se miden conjuntamente con la densitometría ósea para estimar

el riesgo a osteoporósis

• ENFERMEDADES OSEAS METABOLICAS – Endócrinas (tiroides, paratiroides, síndrome de Cushing)

• ENFERMEDAD DE PAGET

• METASTASIS OSEA• OTRAS ENFERMEDADES RELACIONADAS

36

GRACIAS