OSN-SAbstraktOSN-E

Hlavní nekolagenní protein, produkovaný osteoblasty. Používá je jako marker osteoformace. Zodpovědný za vazbu mezi organickou a anorganickou složkou kosti.

OSN-SOdkazy na jiné relevantní dokumenty, další informaceOSN-E

Osteokalcin

OSN-SFyziologická variabilitaOSN-E

Diurnální rytmus s kolísáním kolem 10 - 20% kolem střední hodnoty, peak se dosahuje mezi 05:00 až 06:00 hodin, rytmus nekoreluje s rytmem 1,25-(OH)2-vitaminu D. Intraindividuální variabilita se udává mezi 5.4 až 11.2%, skupinová variabilita mezi 20.5 až 30.9%, kompozitní pak mezi 21.2 až 32.2% (Friedecký, 1996). Všechny údaje zahrnují analytickou variabilitu. Intraindividuální rozptyl (bez analytického rozptylu) je u mužů 10,5%, u žen 7,5%, interindividuální rozptyl 25,2% u mužů a 34,4% (Panteghini, 1995).

Sezónní variace se vzestupem v zimních měsících.

OSN-SPatofyziologické mechanismy ovlivňující koncentraciOSN-E

Věk, pohlaví, rasa, denní rytmus, geografická poloha, hormonální situace, renální funkce, stupeň karboxylace osteokalcinu, léky ovlivněná vazba osteokalcinu na kost.

Výraznější závislost na rase, pohlaví a věku (vyšší hodnoty u novorozenců a dětí než u dospělých). U novorozenců stoupají hodnoty během během prvního měsíce života a dosahují vrcholu mezi 6 až 12 měsícem, pak klesají a zůstávají přibližně konstantní do puberty, kde je další vrchol hladiny se současným zvýšením sérové ALP. U dospělých mužů osteokalcin poklesá po pubertě a zůstává dále konstantní. U dospělých žen je do menopauzy průběh podobný, ale po menopauze stoupá. Nižší hodnoty jsou u černochů. Diurnální variace (není ovlivněna menstruačním cyklem), pokles hodnot ráno, nejnižší odpoledne, pak vzestup během spánku s maximem kolem 4.00 hodiny ráno. V graviditě hodnoty různé, nízké hodnoty ve druhém trimestru a vysoké ve třetím trimestru, během laktace dále stoupá.

OSN-SPřímé následky abnormálních koncentracíOSN-E

OSN-SReferenční intervalyOSN-E

sex věk	počet	průměr	rozptyl	zdroj
Kalibrace firmy Nichols
ženy 18-53 let	63	3,6	1,2 - 10,5	1
muži 18-74 let	72	5,7	2,3 - 13,8	1
celkem (muži, ženy)	133	4,6	1,5 - 13, 6	1
Kalibrace soupravy ELSA-OSTEO firmy Cis Bio International
ženy 35-49 let	156	10,1	SD 3,1	2
ženy 35-55 let (**)	144	18,3	SD 4,7	3
ženy 82,5 SD 4,5	292	27,8	SD 12,6	3

Zdroje referenčních mezí 1 Nichols Institute (údaje v ug/l, geometrický průměr a 95% konfidenční interval) 2 Garnero, 1995 3 Garnero, 1996

* po pubertě, před menopauzou, netěhotné, bez laktace ** premenstruální ženy

OSN-SInterference in-vivoOSN-E

OSN-SOmezení stanoveníOSN-E

Intaktní osteokalcin s úplnou aminokyselinovou sekvencí je samovolně štěpen účinkem sérových proteáz za vzniku nedefinované směsi intaktní molekuly a jejích zbytků. Fragmentace molekuly se projevuje změnou imunoreaktivity. Ta může klesat při pokojové teplotě o 50-70% během 6-24 hodin (Blumsohn, 1997), při +4 stupních Celsia o 40-72% během 7 dnů, pokles lze zaznamenat i při skladování při -20, resp. -70 stupních Celsia, není-li jako antikoagulans použit heparinát (Noonan, 1996). Jiní autoři ale před používáním heparinu varují, protože může koncentrace zvyšovat (Sokoll, 1995). Nestabilita závisí na na typu protilátky použité v diagnostické soupravě i vlastním uspořádání soupravy (jinak se mohou chovat soupravy RIA a ELISA).

Nejčastěji se vyskytující molekuly osteokalcinu a jeho fragmentů jsou dány zejména možností štěpení vazby mezi dvojicí arginin-arginin v pozici 19 a 20, resp. 43 a 44:

Intaktní osteokalcin 1-49

Kompletní molekula, ve formě plně karboxylované nebo ve formě subkarboxylované až dekarboxylované. Intaktní molekula u zdravých osob představuje asi 36% cirkulujícího osteokalcinu u normálních osob, 46% u osteoporózy a 26% u chronického selhání ledvin (Kent, 1997).

N-terminální mid-fragment 1-43

Považuje se za nejstabilnější, zahrnuje asi 30% imunoreaktivity cirkulujícího osteokalcinu.

Další fragmenty: fragment 1-19, fragment 44-49, fragment 20-43, fragment 20-49

Možnosti stanovení (neúplný přehled):

1. Human Osteokalcin Radioimmunoassay Kit, Nichols Institute, USA (IRMA, intaktní a N-Mid fragment).

2. ELSA Osteo Cis -Bio International, Francie (IRMA, intaktní 1-49 a N-Mid fragment 1-43, protilátky proti epitopu 5-13 a 25-37, kalibrátorem je lidský osteokalcin).

3. Enzymun-Test Boehringer Mannheim, Německo (měří intaktní a N-Mid fragment).

4. Dako, Dánsko, imunoenzymatická souprava

5. Novocalcin, Metra Biosystems, USA (ELISA, měří nově syntetizovaný intaktní osteokalcin s lidským osteokalcinem jako kalibrátorem)

6. OSTK-PR Cis-Bio International, Francie, RIA, bovinní osteokalcin jako kalibrátor.

7. ELSA-OST-NAT (IRMA, Cis-Bio International, Francie, stanovuje pouze intaktní osteokalcin, protilátka proti epitopu 5-13 a 43-49, lidský osteokalcin jako kalibrátor)

8. Osteokalcin RIA, Nichols Institute, USA (lidský osteokalcin jako kalibrátor).

9. OSCA Test osteocalcin RIA, Brahms-Henning, Německo (stanovuje z 97% intaktní osteokalcin, protilátky proti epitopu 39-49 nebo 37-49, lidský osteokalcin jako kalibrátor).

10. ACTIVE, DSL (IRMA, stanovuje asi z 81% intaktní osteokalcin, částečně fragment 1-43, kalibrátor lidský osteokalcin)

11. RGP Mitsubishi, Japonsko (IRMA, stanovuje asi z 80% intaktní osteokalcin, částečně fragment 1-43, protilátky proti epitopu 12-33 a 30-49, kalibrátorem je syntetický lidský osteokalcin).

12. N-tact Osteo SP, Incstar (IRMA, stanovuje z 98% pouze intaktní osteokalcin, protilátky proti epitopu 1-10 a 43-49, kalibrátorem je osteokalcin 1-49).

Platí, že porovnatelnost souprav je velmi obtížná (Diego, 1994, Souberbielle, 1997).

Vyšetření se provádí ze séra, EDTA (vzhledem k závislosti konformace a imunoreaktivity na koncentraci kalcia ve vzorku bylo popsáno zvýšení, snížení i neprokazatelný efekt na koncentrace) a heparinová (zvýšení koncentrace průměrně o 8%) plazma se nedoporučuje. Pro určité soupravy se naopak doporučuje heparinát lithný, případně s aprotininem (Noonan, 1996). Hemolýza vadí, protože hemolytické vzorky vykazují větší pohotovost k fragmentaci osteokalcinu. Některá antikoagulancia uvolňují peptidázy z erytrocytů a zvyšují tak fragmentaci.

Odběr se provádí do předem vychlazených zkumavek (vhodněji s aprotininem), umístěných až do doby centrifugace ve vodní lázni s tajícím ledem, do 60 minut od odběru centrifugace při +4 až +8 stupních Celsia, pak se vzorek séra okamžitě zamrazí na -20 °C.

Způsoby potlačení nestability:

1) odběr do ledové tříště (viz výše), okamžité odeslání do laboratoře, centrifugace bez časové prodlevy, okamžité zpracování nebo zmražení při nejméně -20 °C.

2) odběr do zkumavky s použitím vhodného antiproteolytického činidla, obvykle aprotinin v množství 500 kalikreinových inhibičních jednotek na 1 ml krve (Banfi, 1994, Noonan, 1996)

Kalibrace stanovení zatím není jednotná, používá se buď intaktního nebo syntetického osteokalcinu. Intaktní (lidský nebo hovězí) získaný izolací a purifkací z kostní hmoty je karboxylovaný, syntetický je nekarboxylovaný, z čehož vyplývá možnost rozdílné imunoreaktivity. Další rozdíly jsou v použití protilátek proti různým epitopům v různých diagnostických soupravách. Důsledkem jsou odlišné referenční intervaly pro různé metody a diagnostické soupravy.

OSN-SPoužití ve výpočtech a odvozených parametrechOSN-E

OSN-SZnaky analytické metodyOSN-E

Variační koeficient (Nichols Institute)

v sérii 5.2 - 5.4%

mezi sériemi 5.9 - 8.7%

Senzitivita (Nichols Institute):

0.3 ug/l

Poznámky:

Intaktní bovinní osteokalcin má crossreaktivitu 100%, recovery pro lidský osteokalcin mezi 99 - 109%, ředění do poměru 1:8 má recovery 85-95%.

OSN-SEkonomické nákladyOSN-E

OSN-SPoužití pro klinické účelyOSN-E

Vzhledem k obtížné porovnatelnosti diagnostických souprav (Diego, 1994, Sauberbielle, 1997) je nejvhodnější vyjadřovat výsledky ve vztahu k referenčním hodnotám. Přesto je porovnání obtížné - ne-li nemožné - u osob s renálním selháním a pravděpodobně i jinými stavy.

Zvýšení hodnot osteokalcinu v plazmě (séru)

· dětský věk, v pupečníkové krvi jsou koncentrace 2-3x vyšší, zvýšení hlavně v prvním měsíci života, rychle rostoucí děti mají vyšší koncentrace,

· hojení fraktur,

· kostní metastázy bez hyperkalcémie, jedná-li se o hyperkalcémii při tumorech, je osteokalcin naopak snížen,

· Pagetova choroba, až 40% nemocných může mít normální koncentrace osteokalcinu, osteokalcin se zvyšuje méně, než jiné ukazatele osteoformace nebo kostního obratu, zvažuje se možnost sníženého uvolňování osteokalcinu do cirkulace,

· primární hyperparathyreoidismus, koncentrace osteokalcinu koreluje s koncentrací PTH, kalcia a hmotností adenomu, po parathyreoidektomii se osteokalcin vrací k normě během 2 - 6 měsíců,

· sekundární hyperparathyreoidismus, zvýšení je obvykle následkem poruchy renální eliminace, která je příčinou sekundárního hyperparathyreoidismu,

· renální insuficience (porucha eliminace), vzestup teprve při poklesu glomerulární filtrace pod 0,66 ml/s na 1,73 m2 tělesného povrchu,

· hyperthyreóza, zvýšení na dvojnásobek až trojnásobek normy, koncentrace mohou korelovat s koncentracemi thyreoidálních hormonů, po zahájení terapie hyperthyreózy se osteokalcin vrací k normě během 16 týdnů,

· renální osteodystrofie, při kostní lézi s vysokým obratem,

· osteomalacie, korelace s kostními depozity aluminia, není prokázán vztah k mineralizaci, pouze k produkci osteoidu,

· u nemocných léčených 1,25-dihydroxyvitaminem D,

· laktace,

· antikonvulziva,

· osteogenesis imperfekta,

· po terapii fluoridy,

· hypermagnezemie,

· akromegalie,

· terapeutické podávání růstového hormonu, terapie vede k normalizaci předtím snížených koncentrací osteokalcinu,

· fyzická zátěž,

· kofein,

· akromegalie,

· u starých postmenopauzálních žen při současně zvýšené osteorezorpci (Garnero, 1996),

· falešné zvýšení při uvolnění osteokalcinu z trombocytů během srážení krve,

· terapie vitaminem K (zejména terapie předchozího deficitu vitaminu K).

Snížení koncentrací v plazmě (séru)

· deficit vitaminu K,

· deficit růstového hormonu u dětí, pokles až o 60% proti stejně starým jedincům,

· léčba bisfosfonáty, po zahájení léčby bisfosfonáty se nejdříve sníží markery osteorezorpce (NTx, CTx a celkový DPD za 2-4 týdny), později markery osteoformace (osteokalcin a kostní ALP za 8-12 týdnů) (Bettica, 1997),

· podávání warfarinu (antagonista vitaminu K), warfarin má dva efekty: 1. snižuje uvolňování osteokalcinu z osteoblastů, 2. snižuje karboxylaci osteokalcinu. Při krátkodobém podávání warfarinu se ale nemusí změnit celkový osteokalcin, protože stoupá podíl nekarboxylovaného osteokalcinu, z tohoto důvodu se měření koncentrace nekarboxylované frakce považuje za citlivý marker deficitu vitaminu K nebo efektu léčby antikoagulancii typu warfarinu (Sokoll, 1995).

· osteopenie po kortikoidech, je známkou snížené formace skeletu, pokles je závislý na dávce kortikoidu, může být zjištěn již po krátkodobé léčbě (Delmas udává 30% pokles po 9 dnech prednisonu v dávce 30 mg denně),

· hypoparathyreóza,

· maligní hyperkalcémie, osteokalcin koreluje negativně s kalcémií při osteolytických metastázách skeletu s hyperkalcémií,

· myelom v pokročilých stádiích a/nebo s hyperkalcémií, nejnižší koncentrace u lytických kostních lézí s hyperkalcémií, osteokalcin odráží histologickou heterogenitu mnohočetného myelomu a při remisi po chemoterapii se vrací k normě,

· revmatoidní arthritis, osteokalcin se snižuje bez ohledu na to, zda je nebo není pacient léčen kortikoidy,

· orální kontraceptiva (Garnero, 1995).

Bez vlivu na koncentraci osteokalcinu v plazmě (séru)

· osteoporóza, průměrné normální koncentrace u skupiny nemocných s neléčenou osteoporózou, ovšem s velkou heterogenitou hodnot,

· rezorpce kosti bez současné novotvorby,

· krátkodobé podávání warfarinu nepřesahující 7 dnů (Sokoll, 1995).

Osteokalcin u kostních onemocnění (O´Loughlin, P.D., 1989, platí pro starší typ kalibrace, je vhodné posuzovat vzájemné vztahy hodnot):

	N	osteokalcin
		ug/l
Normální dospělí	170	6.2 +/- 2.2
Osteoporosa postmenopauzální	26	7.9 +/- 3.6
Osteopenie při podávání kortikoidů	30	4.2 +/- 2.7
Primární hyperparathyreoidismus	25	14.2 +/- 9.6
Hypoparathyreoidismus	13	4.3 +/- 2.5
Hyperthyreoidismus	24	11.8 +/- 3.4
Hyperkalcémie při malignitách	11	3.1 +/- 2.6
Myelom ve stadiích I a II	12	7.1 +/- 1.9
Myelom ve stadium III	14	4.4 +/- 2.7
Myelom s hyperkalcémií	7	2.9 +/- 1.7
Renální osteodystrofie (vysoký obrat)	14	139 +/- 91
Renální osteodystrofie (nízký obrat)	28	27 +/- 15
Osteomalacie	12	10.5 +/- 4.6
Pagetova choroba	32	11.4 +/- 4.5

OSN-SLiteraturaOSN-E

Banfi, G., Daverio, R.: In vitro stability of osteocalcin. Clin. Chem., 40, 1994, č. 5, s. 833 - 834.

Bettica, P., Bevilacqua, M., Vago, T., Masino, M., Cucinotta, E., Norbiato, G.: Short-term variations in bone remodeling biochemical markers: cyclical etidronate and alendronate effects compared. J. Clin. Endocrinol. Metab., 82, 1997, č. 9, s. 3034 - 3039.

Blumsohn, A., Eastell, R.: The performance and utility of biochemical markers of bone turnover: do we know enough to use them in clinical practice? Ann. Clin. Biochem., 34, 1997, s. 449 - 459.

Diego, E.M.D., Guerrero, R., de la Piedra, C.: Six osteocalcin assays compared. Clin. Chem., 40, 1994, č. 11, s. 2071 - 2077.

Friedecký, B., Palička, V.: Analytická měření ukazatelů kostní remodelace a jejich problémy. Klinická biochemie a metabolismus, 4, 1996, 141-147.

Garnero, P., Sornay-Rendu, E., Delmas, P.D.: Decreased bone turnover in oral contraceptive users. Bone, 16, 1995, č. 5, s. 499 - 503.

Garnero, P., Hausherr, E., Chapuy, M.-C., Marcelli, C., Grandjean, H., Muller, C., Cormier, C., Bréart, G., Meunier, P.J., Delmas, P.D.: Markers of bone resorption predict hip fracture in elderly women: The EPIDOS prospective study. J. Bone Miner. Res., 11, 1996. č. 10, s. 1531 - 1538. Kent, G.N.: Markers of bone turnover. J.I.F.C.C., 9, 1997, č. 1, s. 31 - 35.

Need, A.G.: Interpretation of urinary biochemistry.In: Biochemical markers of metabolic bone disease. Ed. H. A. Morris. Clinical Biochemist, Monograph, May 1989.

Noonan, K., Kalu, M.E., Holownia, P., Burrin, J.M.: Effect of different storage temperatures, sample collection procedures and immunoassay methods on osteocalcic measurement. Eur. J. Clin. Chem. Clin. Biochem., 34, 1996, s. 841 - 844.

Panteghini, M., Pagani, F.: Biological variation in bone-derived biochemical markers in serum. Scand. J. Clin. Lab. Invest., 55, 1995, s. 609 -616.

Piedra, de la, C. et al.: Osteocalcin and urinary hydroxyproline /creatininu ratio in the differential diagnosis of primary hyperparathyreoidism and hypercalcaemia of malignancy. Scand. J. Lab. Invest., 47, 1987, s. 587 - 592.

Sokoll, L.J., O´Brien, M.E., Camilo, M.E., Sadowski, J.A.: Undercarboxylated osteocalcin and development of a method to determine vitamin K status. Clin. Chem., 41, 1995, č. 8, s. 1121 - 1128.

Souberbielle, J.-C., Marque, D., Bonnet, P., Herviaux, P., Sachs, C.: Simple method to evaluate specifity of osteocalcin immunoassays. Clin. Chem., 43, 1997, č. 9, s. 1663 - 1664.

OSN-SPoznámkyOSN-E

OSN-SAppendixyOSN-E

OSN-SAutorské poznámkyOSN-E