Остеомаляция в практике эндокринолога: этиология, патогенез, дифференциальная диагностика с остеопорозом | Голоунина
ВВЕДЕНИЕ
Остеомаляция – системное заболевание скелета, характеризующееся нарушением минерализации или дефектной минерализацией вновь образованного костного матрикса у взрослых. В отличие от остеопороза, при остеомаляции на первый план выступает избыточное накопление неминерализованного остеоида, что способствует развитию вторичных деформаций и переломов костей [1].
Костные минералы образуются малыми несовершенными гидроксиапатитными кристаллами [Ca10(PO4)6(OH)2]. Для полноценной минерализации кости необходимы кальций, фосфат и щелочная фосфатаза (ЩФ). Этот процесс нарушается при дефиците витамина D, снижении всасывания кальция в кишечнике, гипофосфатемии, мутации в гене ALPL, кодирующем неспецифический тканевой изофермент ЩФ (tissue nonspecific alkaline phosphatase, TNSALP). Характерным признаком недостаточной минерализации при биопсии кости является повышенное содержание остеоида – новосинтезированного неминерализованного коллагена на поверхности кости.
КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ОСТЕОМАЛЯЦИИ
Диагностика остеомаляции в большинстве случаев опирается на результаты клинических, лабораторных и рентгенологических исследований. В то же время сходство симптомов остеомаляции с другими метаболическими остеопатиями, а также с состояниями, не связанными с патологией скелета, нередко затрудняет диагностику (табл. 1).
Таблица 1. Дифференциальная диагностика остеомаляции
Симптомы | Заболевания |
Снижение МПК | Остеопороз, ренальная остеодистрофия, первичный гиперпаратиреоз |
Скелетные деформации | Остеохондродисплазии, гипофосфатазия |
Боль в костях | Ревматическая полимиалгия, анкилозирующий спондилоартроз, гипофосфатазия |
Мышечная слабость | Нервно-мышечные заболевания |
Повышение ЩФ | Первичный гиперпаратиреоз, ренальная остеодистрофия, костные метастазы |
Бессимптомная форма характеризуется отсутствием очевидных признаков и жалоб, однако по результатам рентгеновских исследований выявляется снижение минеральной плотности кости (МПК) [3].Одной из особенностей клинического проявления манифестной формы остеомаляции является выраженная мышечная слабость, обусловленная дефицитом кальция или фосфора, принимающих непосредственное участие в передаче нервно-мышечного импульса, а также выраженным дефицитом витамина D [4, 5]. Мышечная слабость, характерная для манифестной формы остеомаляции, определяет нарушение походки, которая описывается больными как «ватная». «Утиная походка» при ходьбе вследствие мышечной гипотонии и атрофии является серьезным клиническим признаком, позволяющим заподозрить диагноз.
Генерализованные диффузные боли в костях, являющиеся следствием растяжения надкостницы при деформации костей, особенно в поясничном отделе позвоночника, костях таза и нижних конечностях, – еще одна распространенная жалоба больных манифестной формой остеомаляции.
При осмотре выявляется болезненность при пальпации в зонах проекций костей, искривления позвоночника, деформации грудной клетки и таза, особенно при длительном течении заболевания [3].
Этиологическая классификация остеомаляции у взрослых и основные лабораторные признаки дифференциальной диагностики сведены в табл. 2.
Таблица 2. Этиологическая классификация остеомаляции у взрослых и основные лабораторные признаки дифференциальной диагностики (адаптировано из [68])
Ca2+ | Фосфор | 25(ОН)D | 1,25(OH)2D3 | Другое | ||
Гипокальциемия (причины, связанные с витамином D) | ||||||
Дефицит витамина D (недостаточная инсоляция, синдромы мальабсорбции, в том числе у пациентов после бариатрических операций, низкое содержание витамина D в пище) | $ | $ | $ | #/N/$ | # | |
Патология печени | $ | $ | $ | $ | N/# | |
Патология почек | $ | # | N/$ | $ | ## | |
Витамин D-резистентный рахит и остеомаляция тип I (нарушение 1α-гидроксилирования 25(ОН)D) | $ | $ | N | $$ | # | |
Витамин D-резистентный рахит и остеомаляция тип II (резистентность органов-мишеней к 1,25(OH)2D3) | $ | $ | N | ## | # | |
Гипофосфатемия, связанная с избыточной продукцией FGF23 | ||||||
Аутосомно-доминантная гипофосфатемия и остеомаляция (точковые миссенс-мутации в гене FGF23) | N/$ | $ | N | $ | N/# | # FGF23 |
Аутосомно-рецессивный гипофосфатемический рахит и остеомаляция (мутации в гене DMP1) | N/$ | $ | N | $ | N/# | # FGF23 |
Х-сцепленный доминантный гипофосфатемический рахит (мутации в гене PHEX) | N/$ | $ | N | $ | N/# | # FGF23 |
Остеомаляция, индуцированная опухолью (секреция FGF23) | N/$ | $ | N | $ | N/# | ## FGF23 |
Синдром Мак-Кьюна–Олбрайта–Брайцева (полиостозная фиброзная дисплазия) (мутации в гене GNAS) | N | $ | N | $ | N/# | ## FGF23 |
Кожно-скелетный гипофосфатемический синдром, или эпидермальный невус-синдром (мутации в генах RAS-цепи: HRAS, KRAS, NRAS) | N/$ | $ | N | $ | N/# | # FGF23 |
Гипофосфатемия (другие нарушения, приводящие к снижению фосфора) | ||||||
Наследственный рецессивный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией (мутации в гене SLC34A3 (NaPi-IIc)) | N | $ | N | # | N | # Ca2+ и # фосфор в моче |
Потеря фосфора с мочой (Х-сцепленный рецессивный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией (болезнь Дента), синдром Фанкони, отравление тяжелыми металлами, отравление кадмием) | N | $ | N | N | N | |
Избыточное потребление антацидов | N | $ | N | # | N | |
Токсическая остеомаляция | ||||||
Фториды | N | N | N | N | N | |
Алюминий (парентерально) | N | N | N | $ | N | |
Иматинаб | $ | $ | $ | N | # | |
Другие причины остеомаляции | ||||||
Гипофосфатазия (взрослая форма) | N | N | N | N | N | $$ ЩФ |
Метаболический ацидоз | N | N | $ | N | N | |
ОСТЕОМАЛЯЦИЯ, СВЯЗАННАЯ С ДЕФИЦИТОМ ПОТРЕБЛЕНИЯ ВИТАМИНА D И КАЛЬЦИЯ
Наиболее часто остеомаляция развивается вследствие выраженного дефицита витамина D (<10 нг/мл) любой этиологии, а также нарушений его метаболизма, что приводит к снижению абсорбции кальция в кишечнике и сопровождается постоянной или транзиторной гипокальциемией [6].
При нормальном функционировании почек гипокальциемия, обусловленная дефицитом витамина D, в отличие от гипопаратиреоза, сопровождается гипофосфатемией и увеличенным почечным клиренсом фосфатов. Подобное увеличение клиренса фосфатов – прямое следствие компенсаторного (вторичного) гиперпаратиреоза (ВГПТ) вследствие гипокальциемической стимуляции секреции паратиреоидного гормона (ПТГ), экспрессии гена ПТГ и пролиферации клеток околощитовидных желез (ОЩЖ) [7]. Определение содержания фосфатов и ПТГ в сыворотке крови необходимо для дифференциальной диагностики подобных нарушений с гипопаратиреозом. В свою очередь, ВГПТ приводит к усиленной мобилизации кальция из костей, повышенной реабсорбции кальция в почках и увеличению гидроксилирования 25(OH)D в 1,25(OH)2D3 1α-гидроксилазой (CYP27B1).
Выраженный дефицит витамина D (<10 нг/мл), как правило, сопровождается низким уровнем 1,25(OH)2D3, тогда как на фоне умеренного дефицита витамина D (<20 нг/мл) стимуляция CYP27B1 под действием ПТГ может приводить к нормальному или даже повышенному уровню 1,25(OH)2D3 [8].
В подавляющем большинстве случаев остеомаляция, развивающаяся в связи с дефицитом витамина D, протекает без клинической симптоматики или проявляется проксимальной миопатией и болями в костях, однако данные симптомы могут быть неяркими и часто остаются незамеченными на начальной стадии заболевания.
Интересно, что случаи развития рахита у детей как вследствие дефицита витамина D при адекватном поступлении кальция, так и при дефиците кальция в условиях достаточной обеспеченности организма колекальциферолом [9] описаны во всех странах мира, тогда как у взрослых остеомаляция, связанная только с недостаточным потреблением кальция с продуктами питания, не отмечалась.
Известно, что ограничение потребления кальция с пищей ведет к увеличению эффективности абсорбции кальция в кишечнике вследствие активации секреции ПТГ, который, в свою очередь, индуцирует синтез 1α-гидроксилазы (CYP27B1) в проксимальных извитых и прямых канальцах почек с последующим образованием 1,25(OH)2D3 [10]. Биологическое действие 1,25(OH)2D3 опосредовано через ядерные рецепторы витамина D (vitamin D receptor, VDR) [11]. Взаимодействие VDR с 1,25(OH)2D3 приводит к гиперфосфорилированию белка с последующими конформационными изменениями [12, 13] и активацией VDR на апикальной мембране клеток кишечника. В результате индуцируется экспрессия генов высокоселективных кальциевых каналов TRPV6 (transient receptor potential cation channel, subfamily V, member 6, TRPV6), генов кальций-связывающих белков (кальбидин D28k, кальбидин D9k) и других генов, участвующих в трансцеллюлярном транспорте кальция с его последующей абсорбцией в кишечнике [13–15].
Кроме того, ПТГ совместно с 1,25(OH)2D3 стимулируют реабсорбцию кальция в почечных канальцах, независимо от концентрации кальция в клубочковом фильтрате, уменьшают его экскрецию с мочой, тем самым увеличивая внеклеточную концентрацию. Этот эффект усиливается повышенным выделением кальций-связывающих белков – кальбидина D28k и кальбидина D9k, которое стимулируется 1,25(OH)2D3 [14]. Реабсорбция кальция также напрямую усиливается при любой тенденции к гипокальциемии, которую улавливают кальций-чувствительные рецепторы (CaSRs) с последующей модуляцией синтеза и секреции ПТГ. Влияние недостатка кальция в рационе сокращается примерно на 15% за счет высвобождения кальция из костной ткани в ответ на действие ПТГ и 1,25(OH)2D3. В результате описанных гомеостатических механизмов у людей с недостаточным потреблением кальция сохраняются околонормальные уровни общего и ионизированного кальция в сыворотке крови, однако присутствуют увеличенная абсорбция кальция в кишечнике, повышенная резорбция костной ткани и прогрессирующая остеопения, повышенная реабсорбция кальция и сниженная реабсорбция фосфатов в почечных канальцах, низкая экскреция кальция и повышенная экскреция фосфатов с мочой, а также высокая концентрация ПТГ в сыворотке крови.
ОСТЕОМАЛЯЦИЯ ВСЛЕДСТВИЕ НАРУШЕНИЯ ГИДРОКСИЛИРОВАНИЯ ВИТАМИНА D В ПЕЧЕНИ
С клинической точки зрения, выраженный дефицит витамина D, возникающий вследствие заболевания печени, встречается редко, поскольку степень деструкции печени, необходимая для нарушения гидроксилирования витамина D в положении C25 ферментом CYP2R1 с образованием 25(OH)D, несовместима с долгосрочным выживанием. Описаны семьи, у которых клинические и биохимические признаки указывали на наследственный дефект 25-гидроксилирования [16–18]. Однако генетический анализ неродственных между собой людей не позволил выявить мутации ни на кодирующем участке, ни в точках сплайсинга гена CYP2R1 [19]. Полученные данные в совокупности с наблюдениями, согласно которым особи мышей с генотипом Cyp2r1-/- имели снижение уровня 25(OH)D только на 50%, указывают на то, что CYP2R1 – не единственный фермент, способный осуществлять 25-гидроксилирование витамина D [20].
ПАТОГЕНЕЗ ОСТЕОМАЛЯЦИИ ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ПОЧЕК
Различают две группы заболеваний почек, оказывающих существенное влияние на состояние костной ткани: хроническая болезнь почек (ХБП) и заболевания, связанные с преимущественным поражением канальцевых функций почек, – синдром де Тони–Дебре–Фанкони, ренальный тубулярный ацидоз.
Конечный этап активации витамина D – гидроксилирование 1α-гидроксилазой в 1,25(OH)2D3 в проксимальных извитых канальцах почек [21]. При хронической болезни почек нарушаются все звенья регуляции минерального обмена, проявляющиеся уже на ранних стадиях заболевания снижением синтеза кальцитриола, контролирующего активную реабсорбцию кальция в кишечнике, увеличением продукции фактора роста фибробластов 23 (fibroblast growth factor 23, FGF23), в норме предупреждающего развитие гиперфосфатемии, повышением экспрессии генов склеростина и Dickkopf-1 [22, 23].
Первичное повышение FGF23, снижающее активность 1α-гидроксилазы, является основной причиной дефицита кальцитриола, предопределяя в дальнейшем развитие костно-минеральных нарушений у больных ХБП [24]. При нормальном уровне фосфора в сыворотке крови сигналом для усиления продукции FGF23 выступает внутриклеточный фосфат, а также накопление фосфата в проксимальных канальцах почек. Поскольку падение синтеза α-Klotho, выявляемое даже у больных с ХБП I стадии, опережает повышение FGF23, имеются основания предполагать, что дефицит Klotho является первичным событием в развитии ренальной остеодистрофии [25, 26].
На ранних стадиях заболевания почек (ХБП II стадии), еще в отсутствие изменений показателей минерального обмена под влиянием провоспалительных цитокинов, трансформирующего фактора роста-β (transforming growth factor beta, TGF-β), токсинов (индоксил сульфата), усиливается экспрессия склеростина в остеоцитах и повышается его уровень в сыворотке крови, вызывая нарушения Wnt-сигнального пути, что тормозит созревание и дифференцировку остеобластов, но ингибирует продукцию ПТГ [27]. Одновременно развивается дефицит α-Klotho и усиливается секреция FGF23 остеоцитами и остеобластами, предупреждая гиперфосфатемию [24]. По мере прогрессирования ХБП преодолевается ингибирующее влияние FGF23 на секрецию ПТГ и повышается уровень Dickkopf-1 и SFRP1 (secreted-frizzled related protein 1) в сыворотке больных [28]. При этом продукция склеростина снижается, а Dickkopf-1 усугубляет нарушения Wnt-сигнального пути и минерализацию костной ткани, что в итоге индуцирует развитие ВГПТ [27].
Синдром де Тони–Дебре–Фанкони – генерализованная проксимальная тубулопатия, характеризующаяся неселективным дефектом систем транспорта и реабсорбции аминокислот, глюкозы, фосфатов, бикарбонатов, мочевой кислоты, цитратов, белков с низкой молекулярной массой [29].
При данном синдроме кальций, магний, натрий, калий и вода также экскретируются в большом количестве. Различают наследственные и приобретенные варианты данного заболевания.
Приобретенный синдром Фанкони возникает при отравлении солями тяжелых металлов (свинец, кадмий, ртуть), токсическом воздействии лекарственных средств, различных химикатов, соединений, приводящих к повреждению проксимальных канальцев почек и, как следствие, снижению реабсорбции фосфатов и повышенной потере фосфора с мочой [30]. Развивающаяся гипофосфатемия нарушает нормальную минерализацию костной ткани, а метаболический ацидоз приводит к снижению активности ЩФ. Кроме того, у больных синдромом Фанкони нередко наблюдается относительное снижение уровня витамина D в сыворотке крови [31].
Ренальный тубулярный ацидоз – еще одна группа канальцевых заболеваний почек, для которых характерно нарушение реабсорбции бикарбоната, секреции водородных ионов или сочетание обоих дефектов. Вследствие нарушения реабсорбции бикарбонатов в проксимальном канальце, бикарбонатурия развивается при нормальной концентрации бикарбонатов в плазме крови, что приводит к метаболическому ацидозу, несмотря на сохранные механизмы дистальной секреции ионов водорода.
Как только концентрация плазменных бикарбонатов снижается ниже порогового значения, профильтрованные бикарбонаты начинают полностью реабсорбироваться [32]. Со стороны костной ткани также отмечаются изменения по типу рахита у детей и остеомаляции у взрослых.
ОСТЕОМАЛЯЦИЯ НА ФОНЕ ГИПОФОСФАТЕМИИ
Концентрация фосфатов в сыворотке крови регулируется натрий-зависимыми котранспортерами NaPi-IIa и NaPi-IIc, экспрессируемыми в проксимальных почечных канальцах. Снижение канальцевой реабсорбции, например, при патологическом повышении уровня ПТГ в сыворотке крови на фоне первичного или вторичного гиперпаратиреоза, при ПТГпП-связанной/зависимой гиперкальциемии на фоне злокачественных опухолей сопровождается развитием гипофосфатемии.
Другие причины нарушения реабсорбции фосфатов в почечных канальцах включают осмотический диурез, связанный с плохо контролируемым сахарным диабетом, алкоголизмом, гиперальдостеронизмом и воздействием ряда препаратов или токсинов, таких как ацетазоламид, ифосфамид, высокие дозы глюкокортикоидов, цисплатин и другие.
Несколько реже причиной остеомаляции у взрослых становится гиперпродукция FGF23. Анализ сцепления у подверженных заболеванию родственников позволил выявить мутацию гена FGF23 как основную причину аутосомно-доминантной гипофосфатемии и остеомаляции [33]. Точечные миссенс-мутации в гене FGF23 изменяют аминокислотную последовательность на участке расщепления FGF23 фуриноподобной протеазой (R176XXR179/S180), что сопровождается увеличением концентрации активной формы FGF23 в крови [34]. Повышенный уровень FGF23 также отмечают при аутосомно-рецессивной гипофосфатемии, обусловленной мутациями в генах, кодирующих матриксный белок дентина-1 (dentin matrix protein-1, DMP1) и FAM20C. DMP1 экспрессируется в остеоцитах и, предположительно, регулирует локальный синтез FGF23 [35]. FAM20C представляет собой секретируемую киназу, которая фосфорилирует FGF23 рядом с участком расщепления фурина. Подобное фосфорилирование необходимо для инактивации расщепления фуриноподобной протеазой [36].
Высокие уровни FGF23 в крови также наблюдаются при Х-сцепленном доминантном гипофосфатемическом рахите, обусловленном инактивирующими мутациями в гене PHEX [37,38], при остеомаляции, индуцированной опухолью, секретирующей FGF23, эпидермальном невус-синдроме [39], а также приблизительно у 50% пациентов с синдромом Мак-Кьюна–Олбрайта–Брайцева [40].
Почечный клиренс фосфатов может быть также нарушен вследствие инактивирующих мутаций в котранспортере NaPi-IIc, которые вызывают редкое заболевание, известное как наследственный рецессивный гипофосфатемический рахит с гиперкальциурией. При данном заболевании потеря фосфатов через почечные канальцы обуславливает сопутствующее повышение уровня 1,25(OH)2D3 в сыворотке крови, вызывая гиперкальциурию [41].
Полагают, что терапия с применением ингибиторов протеинтирозинкиназы – иматиниба и нилотиниба вызывает развитие гипофосфатемии вследствие ингибирования образования как остеобластов, так и остеокластов, снижения содержания кальция в сыворотке крови, стимулируя развитие ВГПТ [42–44].
ДРУГИЕ ПРИЧИНЫ ОСТЕОМАЛЯЦИИ
Крайне редко причиной остеомаляции становится гипофосфатазия – редкое наследственное метаболическое заболевание, обусловленное мутациями в гене ALPL [2]. При гипофосфатазии избыточное накопление неорганического пирофосфата, пиридоксаль-5’-фосфата и фосфоэтаноламина нарушает процессы минерализации костей и образования кристаллов гидроксиапатита [45]. Некоторые симптомы гипофосфатазии, выявляемые у взрослых, могут указывать на перенесенный в детстве рахит. Основной лабораторный признак гипофосфатазии, позволяющий провести дифференциальную диагностику с другими метаболическими заболеваниями скелета, – выраженное снижение ЩФ в крови [46].
Изредка мутации в обоих аллелях гена CYP27B1, кодирующего 1α-гидроксилазу, могут вызвать резистентность к витамину D. С биохимической точки зрения данное заболевание, называемое псевдо-витамин D-дефицитный рахит, характеризуется гипокальциемией и ВГПТ. Единственное метаболическое нарушение, позволяющее отличить заболевание от дефицита витамина D в рационе, – нормальный или повышенный уровень 25(OH)D в сыворотке крови, сопровождающийся низкой концентрацией 1,25(OH)2D3 [47].
Псевдо-витамин D-дефицитный рахит наследуется по аутосомно-рецессивному типу и проявляется в виде рахита, остеомаляции и судорог. Своевременное выявление данного заболевания, назначение активных метаболитов витамина D приводит к клинической ремиссии.
Мутации в гене VDR обуславливают развитие еще одного редкого наследственного заболевания с аутосомно-рецессивным типом наследования – витамин D-резистентного рахита и остеомаляции, характеризующегося резистентностью к биологическому действию 1,25(OH)2D3. Биохимическая картина данного заболевания совпадает с картиной дефицита витамина D и включает в себя гипокальциемию, гипофосфатемию и ВГПТ, однако, в отличие от дефицита витамина D, наблюдается повышенное содержание 1,25(OH)2D3 [48]. У большинства пациентов заболевание проявляется в раннем детстве в виде рахита, гипофосфатемии, судорог и алопеции, однако в литературе имеются сообщения о манифестации заболевания в позднем подростковом возрасте и даже у взрослых [49–51].
Вследствие резистентности органов-мишеней к активному метаболиту витамина D, единственной терапевтической возможностью является назначение активных метаболитов витамина D и кальция в супрафизиологических дозах или парентеральных инфузий препаратов кальция для коррекции остеомалятических поражений [52,53]. Исследования на мышах с заблокированным геном Vdr -/- показали, что поддержание нормального гомеостаза минеральных ионов предотвращает все осложнения заболевания, за исключением алопеции [54].
В ряде работ зарубежных исследователей представлены клинические случаи, описывающие больных с остеомаляцией на фоне хронической интоксикации фторидами [55–57]. Интересным является тот факт, что, несмотря на выраженность клинических проявлений, остеомаляция была выявлена лишь при детальном обследовании пациентов по поводу имеющихся костных нарушений, болевого синдрома в суставах и мышцах.
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ОСТЕОМАЛЯЦИИ
Золотой стандарт дифференциальной диагностики костных нарушений при ХБП – костная биопсия с тетрациклиновыми метками.
Важным аспектом лекарственной терапии при низкообменной патологии кости является ограничение назначения бисфосфонатов.
Гистоморфометрическое исследование является наиболее точным методом для установления диагноза остеомаляции, позволяющим оценить скорость костеобразования и кальцификации. Уровень аппозиции минералов, скорость остеогенеза, а также объем остеоида/костной ткани можно определить по результатам одной биопсии, но только после последовательной маркировки тетрациклином, необходимой для измерения расстояния между двумя фронтами минерализации [58, 59]. Интервалы маркировки несколько варьируют, однако, как правило, составляют 3 сут в начале (1–3-и сутки) и далее 3–21 сут с применением 250 мг тетрациклина 3–4 раза в сутки. Флюоресцирующий тетрациклин позволяет определить скорость обновления костной ткани, которая в норме составляет около 1 мкм/сут, в то время как для полной минерализации остеоида в нормальной кости требуется 10–21 сут [60]. Толщина слоя остеоида обычно не превышает 15 мкм, а поверхность кости, покрытая остеоидом, составляет менее 20% [61].
При остеомаляции расстояние между двумя тетрациклиновыми метками уменьшается, а также появляется неминерализованный матрикс в виде остеоидной полоски шириной >15 мкм и задержка минерализации >100 сут [62].
Рентгенологическими признаками заболевания являются увеличение прозрачности кости, размытость трабекулярного рисунка тел позвонков вследствие неадекватной минерализации остеоида, лишенного кальция, и рассасывания вторичных трабекул. При длительном течении заболевания происходит деформация замыкательных пластинок тел позвонков в виде их вдавления («рыбьи позвонки»), отмечаются кифосколиоз, деформированный треугольный таз с протрузией мыса крестца, деформации длинных трубчатых костей [63]. Наиболее характерный рентгенологический симптом остеомаляции – узкие поперечные линии шириной 2–5 мм, расположенные билатерально и симметрично и являющиеся переломами кортикального слоя кости вследствие перегрузки, вызванной стрессовым воздействием (зоны трансформации Лоозера, лоозеровские псевдопереломы) [64].
Подобные линии преимущественно располагаются в области шейки и медиальной части диафиза, около большого вертела бедренной кости, в лонном сочленении и седалищных буграх, реже – в лопатках, ключицах, ребрах, локтевых и плюсневых костях. При сцинтиграфии костей лоозеровские псевдопереломы проявляются в виде «горячих» пятен [65]. Множественные зоны трансформации Лоозера в литературе описывают как синдром Милкмена (Milkman syndrome).
Ввиду сходства рентгенологических признаков остеомаляцию необходимо дифференцировать от системного остеопороза. Остеопоротические изменения в трабекулярной части периферического скелета выражаются аналогичным рассасыванием трабекул, что рентгенологически проявляется разрежением их рисунка. Однако при остеомаляции, в отличие от остеопороза, кортикальные и трабекулярные структуры практически не дифференцируются, что отчетливо заметно в боковой проекции. Кроме того, стоит отметить, что рентгенография не служит методом диагностики остеопороза и используется лишь при подозрении на наличие компрессионных переломов тел позвонков и остеопоротических переломов других локализаций.
Повышение прозрачности костной ткани на рентгеновских снимках – неспецифичный симптом, во многом зависящий от технических условий съемки и качества проявления рентгенограмм.
На сегодняшний день наиболее востребованным методом оценки МПК является двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (dual-energy X-rays absorptiometry – DXA). Несмотря на все преимущества данного метода диагностики, DXA не позволяет оценить костный объем и структуру костной ткани, а также – провести дифференциальную диагностику и установить причину снижения костной массы, поскольку низкие значения МПК могут наблюдаться и при остеопорозе, и при остеомаляции. Таким образом, в случае впервые выявленного остеопороза по результатам DXA необходимо проведение дифференциальной диагностики и исключение других метаболических заболеваний скелета, при которых снижение МПК и/или низкотравматичные переломы являются основным проявлением [66].
ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ОСТЕОМАЛЯЦИИ
Наряду с инструментальной диагностикой необходимо проведение ряда биохимических исследований, характеризующих состояние фосфорно-кальциевого обмена и костного метаболизма.
Лабораторные изменения при остеомаляции включают повышение активности ЩФ, ПТГ, незначительное снижение кальция и фосфора в сыворотке крови, снижение 25(OH)D <15 нг/мл (табл. 3).
Таблица 3. Изменения лабораторных показателей при алиментарных причинах остеомаляции по данным ретроспективного исследования Basha B. [69], Bhambri R. [70]
Параметр | Значение | Частота встречаемости, % |
Кальций | $ | 27–38 |
Фосфор | $ | 27–38 |
ПТГ | # | 100 |
Щелочная фосфатаза | # | 95–100 |
25(ОН)D, нг/мл | <15 | 100 |
Экскреция кальция с мочой | $ | 87 |
РАЦИОНАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ К ЛЕЧЕНИЮ ПАЦИЕНТОВ С ОСТЕОМАЛЯЦИЕЙ
При анализе лабораторных данных в зависимости от полученных результатов можно предположить ту или иную форму остеомаляции (см.
табл. 1). Однако основной задачей при лечении остеомаляции любой этиологии является устранение дефицита витамина D, гипокальциемии, гипофосфатемии, предотвращение прогрессирования деформаций костей и мышечной гипотонии.
Во всех случаях гипокальциемии необходимо назначение элементарного кальция. При выявлении дефицита витамина D или резистентности к нему метаболит витамина D подбирают в зависимости от заболевания. Например, при ХБП, витамин D-резистентном рахите назначают метаболиты, не требующие соответствующей модификации (кальцитриол или альфакальцидол в дозе от 0,25 до 1 мкг/сут, в ряде случаев до 3–4 мкг/сут). У пациентов с остеомаляцией, связанной с дефицитом потребления витамина D и кальция, оптимальным является применение лечебных доз колекальциферола [67].
Все пациенты, принимающие метаболиты витамина D и препараты кальция, должны быть осведомлены о потенциальных терапевтических осложнениях и находиться под динамическим наблюдением эндокринолога.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Остеомаляция, так же как и остеопороз, имеет большое социально-экономическое значение в связи с повышением риска возникновения низкотравматических переломов.
К сожалению, большинство работ представляет собой описание отдельных или небольших серий случаев, что не дает возможности оценить истинную распространенность остеомаляции в популяции. Для исключения диагностической ошибки, в случае выраженного снижения костной массы по результатам DXA, перед назначением антиостеопоротической терапии рекомендуется проведение дополнительных лабораторных исследований и, в некоторых случаях, – гистоморфометрического исследования биоптата подвздошной кости с целью дифференциальной диагностики остеопороза и остеомаляции.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источник финансирования. Поисково-аналитическая работа и подготовка статьи проведены на личные средства авторского коллектива.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Участие авторов. Все авторы внесли значимый вклад в проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.
1. Bilezikian JP, Bouillon R, Clemens T, et al, eds. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. 1st ed. Wiley; 2018. doi: https://doi.org/10.1002/9781119266594
2. Whyte MP. Hypophosphatasia — aetiology, nosology, pathogenesis, diagnosis and treatment. Nat Rev Endocrinol. 2016;12(4):233-246. doi: https://doi.org/10.1038/nrendo.2016.14
3. Gifre L, Peris P, Monegal A, et al. Osteomalacia revisited : a report on 28 cases. Clin Rheumatol. 2011;30(5):639-645. doi: https://doi.org/10.1007/s10067-010-1587-z
4. Whyte MP, Thakker RV. Rickets and osteomalacia. Medicine. 2009;37(9):483-488.
doi: https://doi.org/10.1016/j.mpmed.2009.06.004
5. Reginato AJ, Coquia JA. Musculoskeletal manifestations of osteomalacia and rickets. Best Pract Res Clin Rheumatol. 2003;17(6):1063-1080. doi: https://doi.org/10.1016/j.berh.2003.09.004
6. Christakos S, Li S, De La Cruz J, Bikle DD. New developments in our understanding of vitamin metabolism, action and treatment. Metabolism. 2019;98:112-120. doi: https://doi.org/10.1016/j.metabol.2019.06.010
7. Bove-Fenderson E, Mannstadt M. Hypocalcemic disorders. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2018;32(5):639-656. doi: https://doi.org/10.1016/j.beem.2018.05.006
8. Khundmiri SJ, Murray RD, Lederer E.
PTH and Vitamin D. Compr Physiol. 2016;6(2):561-601. doi: https://doi.org/10.1002/cphy.c140071
9. Aggarwal V, Seth A, Aneja S, et al. Role of calcium deficiency in development of nutritional rickets in Indian children: a case control study. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(10):3461-3466. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2011-3120
10. Adams JS, Hewison M. Extrarenal expression of the 25-hydroxyvitamin D-1-hydroxylase. Arch Biochem Biophys. 2012;523(1):95-102. doi: https://doi.org/10.1016/j.abb.2012.02.016
11. Margolis RN, Christakos S. The nuclear receptor superfamily of steroid hormones and vitamin D gene regulation. An update. Ann N Y Acad Sci. 2010;1192:208-214. doi: https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2009.05227.x
12.
Morris HA. Vitamin D activities for health outcomes. Ann Lab Med. 2014;34(3):181-186. doi: https://doi.org/10.3343/alm.2014.34.3.181
13. Pike JW, Meyer MB. The vitamin D receptor: new paradigms for the regulation of gene expression by 1,25-dihydroxyvitamin D(3). Endocrinol Metab Clin North Am. 2010;39(2):255-269, table of contents. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecl.2010.02.007
14. Li YC, Bolt MJ, Cao LP, Sitrin MD. Effects of vitamin D receptor inactivation on the expression of calbindins and calcium metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001;281(3):E558-564. doi: https://doi.org/10.1152/ajpendo.2001.281.3.E558
15. Van Cromphaut SJ, Dewerchin M, Hoenderop JG, et al. Duodenal calcium absorption in vitamin D receptor-knockout mice: functional and molecular aspects.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2001;98(23):13324-13329. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.231474698
16. Molin A, Wiedemann A, Demers N, et al. Vitamin D-Dependent Rickets Type 1B (25-Hydroxylase Deficiency): A Rare Condition or a Misdiagnosed Condition? J Bone Miner Res. 2017;32(9):1893-1899. doi: https://doi.org/10.1002/jbmr.3181
17. Al Mutair AN, Nasrat GH, Russell DW. Mutation of the CYP2R1 vitamin D 25-hydroxylase in a Saudi Arabian family with severe vitamin D deficiency. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(10):E2022-2025. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2012-1340
18. Casella SJ, Reiner BJ, Chen TC, et al. A possible genetic defect in 25-hydroxylation as a cause of rickets. J Pediatr. 1994;124(6):929-932. doi: https://doi.org/10.
1016/s0022-3476(05)83184-1
19. Tosson H, Rose SR. Absence of mutation in coding regions of CYP2R1 gene in apparent autosomal dominant vitamin D 25-hydroxylase deficiency rickets. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(5):E796-801. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2011-2716
20. Zhu JG, Ochalek JT, Kaufmann M, et al. CYP2R1 is a major, but not exclusive, contributor to 25-hydroxyvitamin D production in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110(39):15650-15655. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1315006110
21. Jones G, Prosser DE, Kaufmann M. Chapter 5 — The Activating Enzymes of Vitamin D Metabolism (25- and 1α-Hydroxylases). In: Vitamin D. Volume 1: Biochemistry, Physiology and Diagnostics. 4th ed. Academic Press; 2018. p. 57-79. doi: https://doi.
org/10.1016/b978-0-12-809965-0.00005-7
22. Thambiah S, Roplekar R, Manghat P, et al. Circulating sclerostin and Dickkopf-1 (DKK1) in predialysis chronic kidney disease (CKD): relationship with bone density and arterial stiffness. Calcif Tissue Int. 2012;90(6):473-480. doi: https://doi.org/10.1007/s00223-012-9595-4
23. Evenepoel P, D’Haese P, Brandenburg V. Sclerostin and DKK1: new players in renal bone and vascular disease. Kidney Int. 2015;88(2):235-240. doi: https://doi.org/10.1038/ki.2015.156
24. Рожинская Л.Я., Белая Ж.Е., Луценко А.С. Новые возможности лечения вторичного гиперпаратиреоза у пациентов с терминальной стадией хронической болезни почек, получающих заместительную почечную терапию гемодиализом. // Остеопороз и остеопатии.
— 2017. — Т. 20. — №1. — С. 32-38. [Rozhinskaya LY, Belaya ZE, Lutsenko AS. Novel treatment options for secondary hyperparathyroidism in end-stage kidney disease patients on hemodialysis therapy. Osteoporosis and bone diseases. 2017;20(1):32-38. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/osteo2017126-33
25. Barker SL, Pastor J, Carranza D, et al. The demonstration of alphaKlotho deficiency in human chronic kidney disease with a novel synthetic antibody. Nephrol Dial Transplant. 2015;30(2):223-233. doi: https://doi.org/10.1093/ndt/gfu291
26. Гребенникова Т.А., Белая Ж.Е., Цориев Т.Т., и др. Эндокринная функция костной ткани. // Остеопороз и остеопатии. — 2015. — Т. 18. — №1. — С. 28-37. [Grebennikova TA, Belaya ZE, Tsoriev TT, et al. The endocrine function of the bone tissue. Osteoporosis and bone diseases. 2015;18(1):28-37.
(In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/osteo2015128-37
27. Fang Y, Ginsberg C, Seifert M, et al. CKD-induced wingless/integration1 inhibitors and phosphorus cause the CKD-mineral and bone disorder. J Am Soc Nephrol. 2014;25(8):1760-1773. doi: https://doi.org/10.1681/ASN.2013080818
28. Silver J, Rodriguez M, Slatopolsky E. FGF23 and PTH—double agents at the heart of CKD. Nephrol Dial Transplant. 2012;27(5):1715-1720. doi: https://doi.org/10.1093/ndt/gfs050
29. Klootwijk ED, Reichold M, Unwin RJ, et al. Renal Fanconi syndrome: taking a proximal look at the nephron. Nephrol Dial Transplant. 2015;30(9):1456-1460. doi: https://doi.org/10.1093/ndt/gfu377
30.
Hall AM, Bass P, Unwin RJ. Drug-induced renal Fanconi syndrome. QJM. 2014;107(4):261-269. doi: https://doi.org/10.1093/qjmed/hct258
31. Foreman JW. Fanconi Syndrome. Pediatr Clin North Am. 2019;66(1):159-167. doi: https://doi.org/10.1016/j.pcl.2018.09.002
32. Alexander RT, Bitzan M. Renal Tubular Acidosis. Pediatr Clin North Am. 2019;66(1):135-157. doi: https://doi.org/10.1016/j.pcl.2018.08.011
33. Bai XY, Miao D, Goltzman D, Karaplis AC. The autosomal dominant hypophosphatemic rickets R176Q mutation in fibroblast growth factor 23 resists proteolytic cleavage and enhances in vivo biological potency. J Biol Chem. 2003;278(11):9843-9849. doi: https://doi.org/10.1074/jbc.M210490200
34.
Saleem S, Aslam HM, Anwar M, et al. Fahr’s syndrome: literature review of current evidence. Orphanet J Rare Dis. 2013;8:156. doi: https://doi.org/10.1186/1750-1172-8-156
35. Lorenz-Depiereux B, Bastepe M, Benet-Pages A, et al. DMP1 mutations in autosomal recessive hypophosphatemia implicate a bone matrix protein in the regulation of phosphate homeostasis. Nat Genet. 2006;38(11):1248-1250. doi: https://doi.org/10.1038/ng1868
36. Noonan ML, White KE. FGF23 Synthesis and Activity. Curr Mol Biol Rep. 2019;5(1):18-25. doi: https://doi.org/10.1007/s40610-019-0111-8
37. Sako S, Niida Y, Shima KR, et al. A novel PHEX mutation associated with vitamin D-resistant rickets. Hum Genome Var. 2019;6:9. doi: https://doi.org/10.1038/s41439-019-0040-3
38.
Zhang S, Zhang Q, Cheng L, et al. [Analysis of PHEX gene mutations in three pedigrees affected with hypophosphatemic rickets]. Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za Zhi. 2018;35(5):644-647. doi: https://doi.org/10.3760/cma.j.issn.1003-9406.2018.05.005
39. Avitan-Hersh E, Tatur S, Indelman M, et al. Postzygotic HRAS mutation causing both keratinocytic epidermal nevus and thymoma and associated with bone dysplasia and hypophosphatemia due to elevated FGF23. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(1):E132-136. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2013-2813
40. Imel EA, Econs MJ. Fibrous dysplasia, phosphate wasting and fibroblast growth factor 23. Pediatr Endocrinol Rev. 2007;4 Suppl 4:434-439.
41. Hasani-Ranjbar S, Ejtahed HS, Amoli MM, et al.
SLC34A3 Intronic Deletion in an Iranian Kindred with Hereditary Hypophosphatemic Rickets with Hypercalciuria. J Clin Res Pediatr Endocrinol. 2018;10(4):343-349. doi: https://doi.org/10.4274/jcrpe.0057
42. Berman E, Nicolaides M, Maki RG, et al. Altered bone and mineral metabolism in patients receiving imatinib mesylate. N Engl J Med. 2006;354(19):2006-2013. doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa051140
43. Vandyke K, Fitter S, Dewar AL, et al. Dysregulation of bone remodeling by imatinib mesylate. Blood. 2010;115(4):766-774. doi: https://doi.org/10.1182/blood-2009-08-237404
44. O’Sullivan S, Lin JM, Watson M, et al. The skeletal effects of the tyrosine kinase inhibitor nilotinib. Bone. 2011;49(2):281-289. doi: https://doi.org/10.
1016/j.bone.2011.04.014
45. Addison WN, Azari F, Sorensen ES, et al. Pyrophosphate inhibits mineralization of osteoblast cultures by binding to mineral, up-regulating osteopontin, and inhibiting alkaline phosphatase activity. J Biol Chem. 2007;282(21):15872-15883. doi: https://doi.org/10.1074/jbc.M701116200
46. Родионова С.С., Захарова Е.Ю., Буклемишев Ю.В., и др. Гипофосфатазия у взрослых: клинические случаи и обзор литературы. // Остеопороз и остеопатии. — 2015. — T. 18. — №2. — С. 25-28. [Rodionova SS, Zakharova EY, Buklemishev YV, et al. Hypophosphatasia in adults: clinical cases and literature review. Osteoporosis and bone diseases. 2015;18(2):25-28. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/osteo2015225-28.
47. Glorieux FH, Pettifor JM.
Vitamin D/dietary calcium deficiency rickets and pseudo-vitamin D deficiency rickets. Bonekey Rep. 2014;3:524. doi: https://doi.org/10.1038/bonekey.2014.19
48. Supornsilchai V, Hiranras Y, Wacharasindhu S, et al. Two siblings with a novel nonsense mutation, p.R50X, in the vitamin D receptor gene. Endocrine. 2011;40(1):62-66. doi: https://doi.org/10.1007/s12020-011-9450-9
49. Malloy PJ, Tasic V, Taha D, et al. Vitamin D receptor mutations in patients with hereditary 1,25-dihydroxyvitamin D-resistant rickets. Mol Genet Metab. 2014;111(1):33-40. doi: https://doi.org/10.1016/j.ymgme.2013.10.014
50. Pang Q, Qi X, Jiang Y, et al. Clinical and genetic findings in a Chinese family with VDR-associated hereditary vitamin D-resistant rickets. Bone Res. 2016;4(1). doi: https://doi.org/10.1038/boneres.2016.18
51. Koren R. Vitamin D receptor defects: the story of hereditary resistance to vitamin D. Pediatr Endocrinol Rev. 2006;3 Suppl 3:470-475.
52. Nakabayashi M, Tsukahara Y, Iwasaki-Miyamoto Y, et al. Crystal Structures of Hereditary Vitamin D-Resistant Rickets-Associated Vitamin D Receptor Mutants R270L and W282R Bound to 1,25-Dihydroxyvitamin D3and Synthetic Ligands. J Med Chem. 2013;56(17):6745-6760. doi: https://doi.org/10.1021/jm400537h
53. Malloy PJ, Feldman D. Genetic Disorders and Defects in Vitamin D Action. Endocrinol Metab Clin North Am. 2010;39(2):333-346. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecl.2010.02.004
54. Li YC, Amling M, Pirro AE, et al. Normalization of Mineral Ion Homeostasis by Dietary Means Prevents Hyperparathyroidism, Rickets, and Osteomalacia, But Not Alopecia in Vitamin D Receptor-Ablated Mice1. Endocrinology. 1998;139(10):4391-4396. doi: https://doi.org/10.1210/endo.139.10.6262
55. Izuora K, Twombly JG, Whitford GM, et al. Skeletal Fluorosis from Brewed Tea. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96(8):2318-2324. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2010-2891
56. Whyte MP, Totty WG, Lim VT, Whitford GM. Skeletal Fluorosis From Instant Tea. J Bone Miner Res. 2008;23(5):759-769. doi: https://doi.org/10.1359/jbmr.080101
57. Kurland ES, Schulman RC, Zerwekh JE, et al. Recovery From Skeletal Fluorosis (an Enigmatic, American Case). J Bone Miner Res. 2006;22(1):163-170. doi: https://doi.org/10.1359/jbmr.060912
58. Adams JE. Radiology of Rickets and Osteomalacia. In: Vitamin D. Volume 1: Biochemistry, Physiology and Diagnostics. 4th ed. Academic Press; 2018. p. 975-1006. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-809965-0.00054-9
59. Bhan A, Qiu S, Rao SD. Bone histomorphometry in the evaluation of osteomalacia. Bone Rep. 2018;8:125-134. doi: https://doi.org/10.1016/j.bonr.2018.03.005
60. Murshed M. Mechanism of Bone Mineralization. Cold Spring Harb Perspect Med. 2018;8(12):a031229. doi: https://doi.org/10.1101/cshperspect.a031229
61. Cazalbou S, Bertrand G, Drouet C. Tetracycline-Loaded Biomimetic Apatite: An Adsorption Study. J Phys Chem B. 2015;119(7):3014-3024. doi: https://doi.org/10.1021/jp5116756
62. Bitzan M, Goodyer PR. Hypophosphatemic Rickets. Pediatr Clin North Am. 2019;66(1):179-207. doi: https://doi.org/10.1016/j.pcl.2018.09.004
63. Fukumoto S, Ozono K, Michigami T, et al. Pathogenesis and diagnostic criteria for rickets and osteomalacia—proposal by an expert panel supported by the Ministry of Health, Labour and Welfare, Japan, the Japanese Society for Bone and Mineral Research, and the Japan Endocrine Society. J Bone Miner Metab. 2015;33(5):467-473. doi: https://doi.org/10.1007/s00774-015-0698-7
64. John TJ, van der Made T, Conradie M, Coetzee A. Osteomalacia and looser zones. QJM. 2019;112(6):455-455. doi: https://doi.org/10.1093/qjmed/hcy293
65. Kim S, Park CH, Chung Y-S. Hypophosphatemic Osteomalacia Demonstrated by Tc-99m MDP Bone Scan. Clin Nucl Med. 2000;25(5):337-340. doi: https://doi.org/10.1097/00003072-200005000-00003
66. Мельниченко Г.А., Белая Ж.Е., Рожинская Л.Я., и др. Федеральные клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике остеопороза. // Проблемы эндокринологии. — 2017. — T. 63. — №6. — С. 392-426. [Melnichenko GA, Belaya ZE, Rozhinskaya LY, et al. Russian federal clinical guidelines on the diagnostics, treatment, and prevention of osteoporosis. Problems of endocrinology. 2018;63(6):392-426. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/probl2017636392-426
67. Пигарова Е.А., Рожинская Л.Я., Белая Ж.Е., и др. Клинические рекомендации Российской ассоциации эндокринологов по диагностике, лечению и профилактике дефицита витамина D у взрослых. // Проблемы эндокринологии. — 2016. — Т. 62. — №4. — С. 60-84. [Pigarova EA, Rozhinskaya LY, Belaya ZE, et al. Russian Association of Endocrinologists recommendations for diagnosis, treatment and prevention of vitamin D deficiency in adults. Problems of endocrinology. 2016;62(4):60-84. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/probl201662460-84
68. Дедов И.И., Мельниченко Г.А. Эндокринология. Национальное Руководство. 2-е изд. — М.: ГЭОТАР-Медиа; 2018. [Dedov II, Mel’nichenko GA. Endokrinologiya. National guidelines. 2nd ed. Moscow; 2018. (In Russ.)]
69. Basha B, Rao DS, Han Z-H, Parfitt AM. Osteomalacia due to vitamin D depletion: a neglected consequence of intestinal malabsorption. Am J Med. 2000;108(4):296-300. doi: https://doi.org/10.1016/s0002-9343(99)00460-x
70. Bhambri R, Naik V, Malhotra N, et al. Changes in bone mineral density following treatment of osteomalacia. J Clin Densitom. 2006;9(1):120-127. doi: https://doi.org/10.1016/j.jocd.2005.11.001
Биохимические показатели сыворотки крови у кошек при холангиогепатите Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»
УДК 619:616.36:636.8
DOI 10.18286/1816-4501-2019-4-101-109
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СЫВОРОТКИ КРОВИ У КОШЕК
ПРИ ХОЛАНГИОГЕПАТИТЕ
Усенко Денис Сергеевич1, аспирант, кафедры «Заразные болезни, патологическая анатомия и судебная ветеринария»
Руденко Анатолий Федорович1, кандидат ветеринарных наук, профессор, заведующий кафедрой «Заразные болезни, патологическая анатомия и судебная ветеринария»
Руденко Андрей Анатольевич2, доктор ветеринарных наук, профессор кафедры «Ветеринарная медицина»
1ГОУЛНРЛуганский национальный аграрный университет
2ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» 191008, Луганская Народная Республика, г. Луганск, Артемовский район, городок ЛНАУ, Луганский национальный аграрный университет, email: [email protected]
2109029, г. Москва, ул. Талалихина, 33; 89160859547, e-mail: [email protected])
Ключевые слова: кошки, холангиогепатит, биохимические показатели, гематология.
Холангиогепатит является распространенной печеночной патологией у кошек и часто приводит к летальному исходу. Данная болезнь характеризуется развитием бактериального или иммуноопосредованно-го воспалительного процесса в паренхиме печени и желчных протоках, вторичными изменениями в метаболизме, интоксикацией организма, формированием множественной внутренней патологии. Проводили оценку динамики изменений биохимических показателей крови у кошек при холангиогепатите в зависимости от степени тяжести его течения. Объектом исследования служили кошки, больные холангиогепатитом (n=51) и клинически здоровые животные (n=24). Диагноз при холангиогепатите кошек ставили комплексно с учетом данных анамнеза, клинического осмотра, морфологического и биохимического анализа крови, ультрасоно-графии. В сыворотке крови кошек определяли: концентрацию общего белка, белковых фракций, билирубина, глюкозы, общего холестерина, мочевины, креатинина, активность аланин- и аспартатаминотрансфераз, щелочной фосфатазы, гамма-глутамилтранспептидазы. Рассчитывали альбумоново-глобулиновое соотношение. Установлено, что в организме больных кошек диагностируется умеренная азотемия с частотой 25,5 %, гипербилирубинемия — у 35,3 %, значительное повышение сывороточной активности аланиновой амино-трансферазы — у 68,6 %, аспарагиновой аминотрансаминазы — у 49,0 %, гамма-глутамилтранспептидазы — у 60,8%, щелочной фосфатазы — у 52,9 %, гиперпротеинемия — у 17,6 %, выраженная гипоальбуминемия — у 25,5 %, гиперхолестеролемия — у 37,3 %, гиперамилаземия — у 27,5 %, гиперлипаземия — у 33,3 % животных. Холангиогепатит у кошек характеризуется развитием выраженного гепатодепресивного синдрома (гипоальбуми-немия), цитолиза (повышение активности в сыворотке крови аланиновой и аспарагиновой трансаминазы), холестаза (повышение сывороточной концентрации конъюгированного билирубина, холестерола, активности щелочной фосфатазы и гамма-глутамилтранспептидазы), мезенхимально-воспалительного синдрома (увеличение фракций глобулинов в сыворотке крови), степень которых возрастает пропорционально тяжести развития патологии.
Введение
Холангиогепатит является распространенной печеночной патологией у кошек и часто приводит к летальному исходу [1, 2]. Данная патология характеризуется развитием бактериального или иммуноопосредованного воспалительного процесса в паренхиме печени
и желчных протоках, вторичными изменениями в метаболизме, интоксикацией организма, формированием множественной внутренней патологии [3, 4]. По распространенности печеночной патологии у домашних кошек холангиогепатит занимает второе место после гепатоли-пидоза [5, 6].
Следует отметить, что важное значение в патогенезе формирования и прогрессирования воспалительной патологии желчных протоков играет нарушение оттока желчи [1, 7]. Известно, что у физиологически здоровых животных иммунологическая защита эпителиальных клеток и непрерывный поток желчи в желчных протоках сохраняют желче-выводящий тракт стерильным [8]. Ухудшение оттока желчи по билиарной системе создает условия для ретроградного проникновения бактерий из просвета двенадцатиперстной кишки [9, 10]. Таким образом, обструкция желчных протоков с последующим их инфицированием являются ключевым этиопатогенетическим фактором в развитии острого бактериального (нейтрофильного) холангиоге-патита у кошек. Острая воспалительная реакция, утолщение стенок желчных протоков вследствие отека усиливает застой желчи в гепатобилиарном тракте и формирует патологический круг взаимовлияния [5, 11]. Наличие густой желчи на фоне значительного повышения давления в желчных протоках обуславливает снижение иммунологических механизмов, что создает благоприятные условия для активизации роста условно-патогенных бактерий, перехода воспалительного процесса на паренхиму печени, вторичного повреждения гепато-цитов, бактериальной транслокации в системный кровоток и развитию септицемии [12, 13].
В медицине человека описана транслокация бактерий из двенадцатиперстной кишки по желчным протокам в систему воротной вены [8]. Также установлена достоверная корреляция между концентрацией живых микробных клеток бактерий в желчных протоках в зависимости от степени их обструкции, что свидетельствует о существенной роли застоя желчи в печеночной протоковой системе на механизмы развития ретроградной инфекции билиарного тракта [12].
Основной причиной острого нейтрофиль-ного холангиогепатита у кошек являются условно-патогенные бактерии: Escherichia coli, Enterococcus spp., Klebsiella pneumoniae, Streptococcus spp., Bacteroides spp., Clostridium spp. [10]. В периферической крови больных холангиогепатитом кошек часто отмечают признаки нейтрофильного лейкоцитоза, а в сыворотке крови — повышения а1-глобулинов [3, 14, 15].
В этиологии развития холангиогепатита у кошек также важную роль играет генетическая предрасположенность к данной патологии. Нередкой причиной воспаления желчных проходов и паренхимы печени у кошек являются воспалительные заболевания поджелудочной железы, желудка и кишечника [8, 9, 15]. У кошек описана и часто
встречается множественная внутренняя патология, которая характеризуется одновременным воспалением желчных протоков, двенадцатиперстной кишки и поджелудочной железы — триадит кошек [4, 16].
Нередкой причиной вторичного холангиогепатита у кошек являются инородные тела тонкого кишечника. Также в литературе описаны паразитарные и онкологические заболевания желчных протоков, кишечника, поджелудочной железы у кошек, которые также могут привести к развитию вторичного холангиогепатита [6, 7, 11].
Желчные камни, врожденные или приобретенные аномалии гепатобилиарной системы, в том числе анатомические дефекты общего билиарного протока или желчного пузыря значительно повышают риск развития холангиогепатита у кошек [2, 17, 18]. Образование густой желчи может вызвать частичную или полную обструкцию желчного пузыря, холедоха и внутри-печеночных желчных протоков, что значительно осложняет течение данной патологии у кошек, а также требует дополнительной фармакологической коррекции [4, 6, 17].
Холангиогепатит у кошек характеризуется развитием выраженного гепатодепресивного синдрома (гипоальбуминемия), цитолиза (повышение активности в сыворотке крови аланино-вой и аспарагиновой трансаминазы), холестаза (конъюгированного билирубина, холестерола, в-липопротеинов, активности щелочной фосфа-тазы и гамма-глутамилтранспептидазы), мезен-химально-воспалительного синдрома (увеличение фракций а1-, в- и у-глобулинов, рост пробы Вельтмана), протеинурии и билирубинурии, что приводит к увеличению содержания в сыворотке крови у 100% больных животных гликопроте-инов, сиаловых кислот и хондроитинсульфата [3]. Таким образом, хроническое течение холангиогепатита закономерно может приводить к развитию билиарного цирроза печени.
Следует отметить, несмотря на хорошо изученные диагностические критерии холангиогепатита, многие аспекты патогенеза, терапии и прогноза у кошек остаются малоизученными. Так, в научной литературе не описаны изменения биохимических показателей сыворотки крови в зависимости от степени тяжести течения холангиогепатита у кошек.
Цель работы — изучить динамику изменений биохимических показателей крови у кошек при хо-лангиогепатите в зависимости от степени тяжести его течения.
Объекты и методы исследования
Тип исследования: клиническое наблюдение (случай-контроль).
Объект исследования: кошки, больные хо-лангиогепатитом. Животных подбирали в исследование согласно критериям включения и исключения по мере их поступления в клинику.
Критерии включения: наличие клинических, лабораторных и ультразвуковых признаков холангиогепатита.
Критерии исключения: онкологический процесс в брюшной полости, другие виды гепатопатий, положительный результат ПЦР теста относительно возбудителей гемобартонеллеза, вирусного иммунодефицита, вирусной лейкемии и инфекционного перитонита кошек, положительные результаты па-разитологического исследования кала.
Диагноз при холангиогепатите кошек ставили комплексно с учетом данных анамнеза, клинического осмотра, морфологического и биохимического анализа крови, ультрасонографии (Boland L., Beatty J., 2017). Для оценки степени тяжести развития патологии использовали следующие клинические критерии (табл. 1).
В сыворотке крови кошек определяли: общий белок — по биуретовой реакции, белковые фракции — турбидиметрическим методом, билирубин и его фракции — колориметрическим методом по Йендрашику, активность аланин- (АЛТ) и аспартат- (АСТ) аминотрансфераз — унифицированным динитрофенилгидразиновым методом Райтмана-Френкеля, активность щелочной фос-фатазы (ЩФ) — по методу Бодански, гамма-глута-милтранспептидазы (ГГТ) — кинетическим методом; концентрацию мочевины — с диацетилмо-нооксимом, креатинина — реакцией Яффе (метод Поппера), общего холестерина — методом Илька, концентрацию глюкозы — глюкозооксидазным методом. Рассчитывали альбумоново-глобулиновое соотношение (А/Г).
Перед проведением статистических расчетов оценивали нормальность распределения цифровых биохимических показателей сыворотки крови с помощью теста Шапиро-Уилкса. При нормальном распределении переменных для сравнения двух групп применяли t-тест Стьюдента для независимых выборок. При сравнении двух или нескольких групп, цифровые показатели которых не соответствовали нормальному распределению признаков, применяли соответственно непараметрический U-критерий Манна-Уитн или непараметрический критерий Крускала-Уоллиса, который представляет собой ранговый анализ вариаций. Разницу между гематологическими показателями кошек контрольной и опытных групп считали достоверной при р<0,05. Все расчеты делали на персональном компьютере с помощью статистической программы STATISTICA 7.0 (StatSoft, USA) [2].
Результаты исследований
Биохимическая картина сыворотки крови была оценена у 51 кошки, больной холангиогепа-титом, а также у 24 клинически здоровых животных, которых использовали в качестве контрольной группы (табл. 2-3).
На первом этапе изучена информативность биохимических показателей сыворотки крови в диагностике холангиогепатита у кошек путем оценки частоты отклонения изучаемых параметров от физиологической нормы. С этой целью были определены референтные интервалы относительно биохимических показателей сыворотки крови у клинически здоровых животных с использованием метода M±2o (табл. 2).
У клинически здоровых животных референтный интервал концентрации мочевины и креатинина в сыворотке крови колебался от 5,0 до 10,1 ммоль/л и от 80,3 до 148,3 мкмоль/л, соответственно. У больных холангиогепатитом кошек повышение концентрации мочевины в сыворотке крови регистрировалось с частотой 25,5 %, а повышение
Таблица 1
Критерии оценки степени тяжести течения холангиогепатита у больных кошек
Дифференцирующий критерий Форма течения холангиогепатита
легкая средняя тяжелая
Сознание ясное угнетение резкое угнетение, ступор, сопор или коматозное состояние
Положение тела в пространстве активное, добровольное изменение позы слабость вынужденная лежачая поза
Температура тела нормальная или субфе-брильная лихорадка возможна пиретиче-ская лихорадка возможна гипотермия
Аппетит гипорексия анорексия анорексия
Рвота редкая или отсутствует редкая частая
Дегидратация невыраженная выраженная крайней степени
Таблица 2
Информативность биохимических показателей сыворотки крови у кошек при холангиогепатите
Референсный интервал (РИ, n = 24) Больные животные (n = 51)
Параметр Me Min Max % ниже % выше
РИ РИ
Мочевина, ммоль/л 5,0 — 10,1 8,2 3,9 17,2 0 25,5
Креатинин, мкмоль/л 80,3 — 148,3 144,0 66,0 183,0 0 47,0
Общий билирубин, мкмоль/л 0,5 — 6,2 3,8 1,0 298,8 0 41,2
Прямой билирубин, мкмоль/л 0 — 2,1 0,8 0 154,7 0 35,3
АСТ, Ед/л 12,3 — 59,1 57,3 19,6 251,0 0 49,0
АЛТ, Ед/л 27,5 — 64,9 85,3 29,2 370,7 0 68,6
Коэффициент Ритиса 0,4 — 1,2 0,7 0,3 3,3 1,9 19,6
Щелочная фосфатаза, Ед/л 3,3 — 33,3 34,0 8,0 129,0 0 52,9
ГГТ, Ед/л 0 — 2,2 4,0 0 33,0 0 60,8
Глюкоза, ммоль/л 3,0 — 6,2 5,0 2,3 11,7 0 25,5
Общий белок, г/л 63,7 — 82,5 72,9 51,6 99,5 0 17,6
Альбумины, г/л 21,5 — 32,3 25,7 15,0 45,0 25,5 7,8
Глобулины, г/л 34,3 — 57,9 47,0 38,8 78,5 3,9 13,7
А/Г соотношение, Ед 0,3 — 0,9 0,6 0,2 0,8 9,8 0
Холестерол, ммоль/л 1,7 — 4,3 4,1 1,8 6,6 0 37,3
Амилаза, ЕД/л 456,4 — 975,2 813 279,0 1304,0 3,9 27,5
Липаза, ЕД/л 6,5 — 74,1 52,0 10,0 189,0 0 33,3
концентрации креатинина — 47,0 %. Медиана концентрации общего билирубина в сыворотке крови составила 3,8 мкмоль/л (0,5-6,2). Повышение концентрации общего билирубина в сыворотке крови установлено у 35,3 % больных холангиогепатитом кошек. Следует отметить, что билирубинемия у больных кошек происходила за счет повышения как непрямой, так и прямой фракций билирубина. Повышение сывороточной концентрации прямой фракции билирубина регистрировалось у 35,3% больных кошек. У кошек, больных холангиогепатитом, максимальная концентрация общего билирубина в сыворотке крови достигала 298,8 мкмоль/л, прямого билирубина — 154,7 мкмоль/л.
Информативными биохимическими параметрами состояния целостности клеточных мембран гепатоцитов у животных являются активность аминотрансфераз в сыворотке крови. У клинически здоровых кошек референтный интервал активности АСТ и АЛТ в сыворотке крови составлял 12,3-59,1 и 27,5-64,9 Ед/л.
Повышение сывороточной активности АЛТ установлено у 68,6%, АСТ — у 49,0% больных холангиогепатитом кошек. Максимальное значение активности АЛТ в сыворотке крови у кошек при холангиогепатите составляло 370,7 Ед/л, АСТ — 251,0 Ед/л.
У клинически здоровых кошек референтный интервал сывороточной активности ГГТ составлял 0-2,2 Ед/л. У больных холангиогепатитом кошек повышенная активность данного фермента в сы-
воротке крови регистрировалась с частотой 60,8 %, что свидетельствует о развитии синдрома внутри-печеночного холестаза. В сыворотке крови клинически здоровых кошек установлен референтный интервал активности ЩФ, который составил 3,333,3 Ед/л. Повышение сывороточной активности ЩФ установлено у 52,9 % кошек, больных холангиогепатитом, что свидетельствует о развитии у них синдрома внепеченочного холестаза.
У клинически здоровых кошек референтный интервал концентрации глюкозы составил 3,0-6,2 ммоль/л. Установлена незначительная гипергликемия у 25,5 % кошек, больных холангиогепатитом. Максимальный уровень глюкозы в выборке больных холангиогепатитом кошек составил 11,7 ммоль/л.
Референсный интервал сывороточной концентрации общего белка у физиологически здоровых кошек составил 63,7-82,5 г/л. Гиперпротеине-мию установили у 17,6 % больных кошек. Следует также отметить, что в нашем исследовании не выявляли гипопротеинемию у больных холангиогепатитом животных.
Относительно концентрации альбумина в сыворотке крови клинически здоровых кошек установлен следующий референтный интервал: 24,5-32,3 г/л. Выраженную гипоальбуминемию установили у 25,5 % больных кошек, а незначительную гиперальбуминемию — у 7,8 %. Следует также отметить, что мы не выявили ни одного случая тяжелой гипоальбуминемии (менее 15,0 г/л)
у больных холангиогепатитом кошек. Гиперальбу-минемия может быть объяснена развитием гемо-концентрации при выраженном обезвоживании организма. Изменения со стороны глобулиновой фракции протеина в сыворотке крови больных хо-лангиогеаптитом кошек были менее выражены. Гипоглобулинемия установлена у 3,9 %, а гипергло-булинемия — у 13,7 % больных животных.
Референтный интервал относительно А/Г соотношения у здоровых кошек составил 0,3-0,9 Ед. У 9,8 % больных кошек установили снижение данного биохимического параметра.
Референсный интервал сывороточной концентрации холестерола у клинически здоровых кошек колебался от 1,7 до 4,3 ммоль/л. Гиперхоле-столемию установили у 37,3 % больных кошек.
Активность альфа-амилазы в сыворотке крови клинически здоровых кошек колебалась в границах 456,4-975,2 Ед/л, а активность липазы -6,5-74,1 ЕД/л. У 27,5 % больных холангиогепатитом кошек установлена гиперамилаземия, а у 33,3 % -гиперлипаземия.
На втором этапе исследований проведен анализ биохимических параметров крови у клинически здоровых кошек и больных холангиогепатитом животных в зависимости от степени тяжести течения патологии (табл. 3).
В сыворотке крови клинически здоровых кошек концентрация мочевины в среднем составила 11,4±3,90 ммоль/л, а креатинина — 124,3±4,47 мкмоль/л. Анализом ранговых вариаций Круска-ла-Уоллиса не выявлено статистически значимых различий относительно концентрации мочевины и креатинина в сыворотке крови больных животных разных групп. Это свидетельствует о том, что данные показатели азотистого обмена у кошек разных групп относятся к одной генеральной совокупности. Также корреляционным анализом не установлено наличие зависимости концентрации мочевины и креатинина в сыворотке крови больных кошек от степени тяжести холангиогепатита. Однако, более детальным статистическим анализом установлено, что у кошек, больных холангиогепатитом легкой степени тяжести, по сравнению с контролем, концентрация креатинина в сыворотке крови выявилась достоверно более высокой в 1,16 раза (р<0,05).
Концентрация билирубина у больных кошек разных групп значительно отличалась при анализе Крускала-Уоллиса (Н=11,2; р<0,05). Это свидетельствует о том, что данный биохимический параметр у животных различных групп не относится к одной генеральной совокупности. Вместе с тем, концентрация билирубина в сыворотке крови кошек ,
больных тяжелой формой холангиогепатита, по сравнению с клинически здоровыми животными выявилась достоверно (р<0,05) в 20,6 раза более высокой. Также установлено наличие достоверной положительной корреляционной связи между сывороточной концентрацией билирубина и степенью тяжести течения холангиогепатита (r=0,37; р<0,01).
Концентрация прямой фракции билирубина в сыворотке крови достоверно отличалась у кошек разных групп (Н=11,5; р<0,001). В сыворотке крови кошек, больных холангиогепатитом, по сравнению с контролем этот показатель достоверно повышался при легкой (в 6,6 раза; р<0,05), средней (в 10,4 раза; р<0,05) и тяжелой формах течения болезни (в 64,4 раза; р<0,001). Также установлено наличие достоверной корреляции между сывороточной концентрацией прямой фракции билирубина и степенью тяжести патологии (r=0,34; р<0,01).
Относительно таких биохимических параметров сыворотки крови, как коэффициент Ритиса, концентрация глюкозы, общего белка, глобулинов у животных разных групп не установлено достоверной связи со степенью тяжести патологии.
У кошек, больных холангиогепатитом, по сравнению с контролем, сывороточная активность АСТ достоверно увеличивалась в 1,33 (р<0,05), в 1,87 (р<0,01) и 3,89 раза (р<0,001) при легкой, средней и тяжелой формах патологии, соответственно. Проведение анализа ранговых вариаций Крускала-Уоллиса показало наличие статистически значимых различий относительно этой биохимической детерминанты (Н=30,2; р<0,001). Также установлена достоверная корреляция относительно активности АСТ в сыворотке крови и степенью тяжести холангиогепатита у кошек (r=0,61; р<0,001).
Еще более выраженные изменения установлены относительно другого внутриклеточного фермента — АЛТ. Так, в сыворотке крови у кошек, больных холангиогепатитом, по сравнению с клинически здоровыми животными, активность АЛТ достоверно увеличивалась в 1,68 (р<0,01), в 1,93 (р<0,01) и 3,87 раза (р<0,001) при легкой, средней и тяжелой формах патологии, соответственно. Анализом ранговых вариаций Крускала-Уоллиса установлено наличие статистически значимых различий относительно данного биохимического показателя сыворотки крови (Н=34,9; р<0,001). Корреляционным анализом установлена достоверная зависимость между сывороточной активностью АЛТ и степенью тяжести течения холангиогепатита у кошек (r=0,66; р<0,001).
В сыворотке крови больных холангиогепатитом кошек изменения также происходили относи-
Таблица 3
Биохимические показатели сыворотки крови у кошек в зависимости от тяжести течения холан-гиогепатита (М ± т; п = 12-26)
Показатель Клинически здоровые (n=24) Больные кошки в зависимости от степени тяжести
легкая (n=26) средняя (n=12) тяжелая (n=13)
Мочевина, ммоль/л 11,4±3,90 7,9±0,39 8,8±0,69 9,4±1,07
Креатинин, мкмоль/л 124,3±4,47 144,4±5,21* 136,7±6,27 130,2±7,29
Общий билирубин, мкмоль/л 3,0±0,33 8,9±3,00 18,7±6,58* 61,8±24,27*
Прямой билирубин, мкмоль/л 0,5±0,16 3,3±1,45* 5,2±2,61* 32,2±13,59*
АСТ, Ед/л 35,7±2,38 47,4±3,99* 66,7±12,08* 139,2±17,32*
АЛТ, Ед/л 46,2±1,19 77,6±5,23* 89,1±13,11* 178,6±29,93*
Коэффициент Ритиса 0,8±0,04 0,7±0,07* 0,9±0,19 1,3±0,27
Щелочная фосфатаза, Ед/л 18,3±1,53 33,3±3,44* 50,8±4,27* 31,2±4,27*
ГГТ, Ед/л 0,6±0,17 3,8±0,72* 4,6±0,97* 8,5±2,37*
Глюкоза, ммоль/л 4,6±0,17 4,9±0,24 6,1±0,83 5,4±0,29
Общий белок, г/л 73,1±0,97 73,6±1,25 75,3±4,04 73,7±3,47
Альбумины, г/л 26,9±0,56 26,7±0,71 21,7±1,14* 25,9±2,09
Глобулины, г/л 46,1±1,19 47,0±1,15 53,9±4,18 47,9±2,25
А/Г соотношение, Ед 0,6±0,03 0,6±0,02 0,5±0,04* 0,5±0,04
Холестерол, ммоль/л 3,0±0,13 3,9±0,23* 4,1±0,29* 4,4±0,31*
Амилаза, ЕД/л 715,8±26,49 825,7±47,13* 808,3±46,47 854,7±60,3*
Липаза, ЕД/л 40,3±3,44 43,8±5,82 71,8±9,92* 82,7±12,53*
тельно активности других ферментов, в частности ГГТ и ЩФ. В сыворотке крови клинически здоровых кошек концентрация ГГТ и ЩФ в среднем составила 0,6±0,17 и 18,3±1,53 Ед/л. Анализом ранговых вариаций Крускала-Уоллиса выявлены статистически значимые различия относительно активности ЩФ и ГГТ в сыворотке крови больных животных разных групп (Н<18,4; р<0,01). Кроме этого активность указанных ферментов достоверно коррелировала со степенью тяжести патологии (r<0,4; р<0,01).
Концентрация альбуминов в сыворотке крови кошек, больных холангиогепатитом средней степени тяжести, по сравнению с аналогичным биохимическим показателем клинически здоровых кошек, выявилась достоверно (р<0,001) сниженной в 1,24 раза. Относительно сывороточных концентраций альбумина у кошек с разным по степени тяжести течению холангиогепатита установлены достоверные отличия как в анализе Кру-скала-Уоллиса (Н=14,0; р<0,001), так и при расчете корреляции (r=-0,31; р<0,01).
У больных холангиогепатитом кошек с разной степенью тяжести течения патологии также были установлены изменения со стороны концентрации холестерола в сыворотке крови (Н=20,7; r=0,51; р<0,001). Также следует отметить, что у больных кошек при легкой, средней и тяжелой степени тяжести холангиогепатита, по сравнению с клинически здоровыми животными, установлено достоверное повышение концентрации холестеро-ла в сыворотке крови в 1,3 (р<0,01), 1,36 (р<0,001) и
1,47 раза (р<0,001), соответственно.
Следует отметить, что в сыворотке крови больных кошек, по сравнению с клинически здоровыми, достоверно повышалась активность ферментов, характеризующих повреждение ткани поджелудочной железы — альфа-амилазы (Н=6,4; r=0,26; р<0,05) и липазы (Н=18,8; r=0,43; р<0,01).
Холангиогепатит у домашних кошек обусловлен развитием воспаления в желчных протоках, паренхиме печени и является весьма распространенным заболеванием. В данной работе оценены биохимические показатели сыворотки крови у 51 больной холангиогепатитом кошки. Установлено, что у клинически здоровых животных референтный интервал (M±2o) концентрации мочевины и креатинина в сыворотке крови колебался от 5,0 до 10,1 ммоль/л и от 80,3 до 148,3 мкмоль/л, соответственно. У 25,5 % больных холангиогепатитом кошек отмечено превышение верхнего лимита физиологической нормы мочевины в сыворотке крови, а у 47,0 % больных животных — повышение сывороточной концентрации креатинина. Очевидно, что данные изменения свидетельствуют о развитии преренальной азотемии на фоне дегидратации и интоксикации организма животных. Повышение концентрации общего билирубина в сыворотке крови установлено у 35,3% больных холангиогепатитом кошек. Билирубинемия у больных кошек происходила за счет повышения как непрямой, так и прямой фракций билирубина, что свидетельствует о развитии синдрома паренхима-
тозной желтухи. Данные изменения соответствуют результатам исследований А.В. Сысуевой (2009).
В сыворотке крови клинически здоровых кошек референтный интервал (M±2o) активности АСТ и АЛТ в сыворотке крови составлял 12,3-59,1 и 27,5-64,9 Ед/л, что соответствует результатам исследований других авторов (Сысуева А. В., 2009; Морозенко Д. В., 2014). Повышение сывороточной активности АЛТ установлено у 68,6 %, АСТ — у 49,0 % больных холангиогепатитом кошек. Повышенная активность аминотрансфераз в сыворотке крови больных животных свидетельствует о повреждении клеточных мембран гепатоцитов (Boland L., Beatty J., 2017).
При холангиогепатите кошек важными патогенетическими механизмами являются застойные и воспалительные процессы в желчных протоках. Поэтому важно у больных животных оценивать состояние внутрипеченочного и внепеченочного хо-лестаза. У клинически здоровых кошек референтный интервал сывороточной активности ГГТ составлял 0-2,2 Ед/л, а ЩФ — 3,3-33,3 Ед/л. У больных холангиогепатитом кошек повышенная активность указанных ферментов в сыворотке крови регистрировалась с частотой 60,8 и 52,9 %, что свидетельствует о развитии синдромов внутрипеченочного и внепеченочного холестаза.
Референтный интервал сывороточной концентрации общего белка у клинически здоровых кошек составил 63,7-82,5 г/л, что соответствует результатам исследований других авторов (Сысуева А. В., 2009; Морозенко Д. В., 2014). Гиперпротеине-мию установили у 17,6 % больных кошек.
Относительно концентрации альбумина в сыворотке крови клинически здоровых кошек установлен следующий референтный интервал: 24,5-32,3 г/л. Выраженную гипоальбуминемию установили у 25,5 % больных кошек, а незначительную гиперальбуминемию — у 7,8 %. Гипоальбуми-немия связана с гепатодепрессивным синдромом и снижением альбуминсинтезирующей функции печени. Гиперальбуминемия у ряда животных может быть объяснена развитием гемоконцентра-ции при выраженном обезвоживании организма. Указанные изменения в сыворотки крови у кошек, больных холангиогепатитом, свидетельствуют о развитии гепатодепрессивного и цитолитического синдромов.
Референсный интервал сывороточной концентрации холестерола у клинически здоровых кошек колебался от 1,7 до 4,3 ммоль/л. Гиперхоле-столемию установили у 37,3 % больных кошек.
У 27,5 % больных холангиогепатотом кошек установлена гиперамилаземия, а у 33,3 % — гипер-
липаземия. Данные изменения говорят о том, что у некоторых животных при холангиогепатите в патологический процесс вовлекается также поджелудочная железа, которая анатомически и физиологически тесно взаимосвязана с гепатобилиарным трактом и двенадцатиперстной кишкой. Таким образом, холангиогепатит у кошек, особенно при тяжелом течении, нередко осложняется панкреатитом. В литературе описана множественная патология — триадит кошек, которая характеризуется одновременным воспалением двенадцатиперстной кишки, желчных протоков и поджелудочной железы (Fragkou F.C. et al., 2016).
Следует также отметить, что концентрация общего и прямого билирубина, холестерола, активности АСТ, АЛТ, ЩФ, ГГТ, липазы, аамилазы в сыворотке крови у больных кошек достоверно положительно коррелирует со степенью тяжести течения холангиогепатита. Динамика изменений биохимических параметров сыворотки крови у больных холангиогепатитом кошек имеет достоверный рост в зависимости от степени тяжести патологии, что изучено в этой работе впервые.
Таким образом, важнейшими звеньями патогенеза холангиогепатита у кошек являются проникновение и чрезмерный рост бактерий кишечной группы в желчевыводящие протоки, застой желчи в гепатобилиарной системе, развитие интоксикационного, гепатодепрессивного, воспалительного и дегидратационного синдромов, формирование полиморбидной патологии с вовлечением в патологический процесс поджелудочной железы.
Выводы
Изучена динамика изменений биохимических показателей крови у кошек при холангиогепатите в зависимости от степени тяжести его течения. Умеренная азотемия диагностируется у больных кошек с частотой 25,5%, гипербилирубинемия -у 35,3 %, повышение сывороточной активности аланиновой аминотрансферазы — у 68,6 %, аспа-рагиновой аминотрансаминазы — у 49,0 %, гам-ма-глутамилтранспептидазы — у 60,8 %, щелочной фосфатазы — у 52,9 %, гиперпротеинемия — у 17,6%, выраженная гипоальбуминемия — у 25,5 %, гипер-холестеролемия — у 37,3 %, гиперамилаземия — у 27,5%, гиперлипаземия — у 33,3 %.
Установлено, что в организме больных холангиогепатитом кошек развиваются синдромы паренхиматозной желтухи, внутри- и внепеченочного холестаза, цитолиза гепатоцитов, печеночной недостаточности, степень которых возрастает пропорционально тяжести развития патологии.
Библиографический список
1. Exocrine pancreatic insufficiency with concurrent pancreatitis, inflammatory bowel disease and cholangiohepatitis in a cat / C. Costa Devoti, K. Murtagh, D. Batchelor, P. Silvestrini // Veterinary Record Case Reports. — 2015. — № 3(1). — Р. 1-5.
2. A retrospective histopathological survey on canine and feline liver diseases at the University of Tokyo between 2006 and 2012 / N. Hirose, K. Uchida, H. Kanemoto, K. Ohno, J. K. Chambers, H. Nakayama // J Vet Med Sci. — 2014. — № 76(7). — Р. 1015-1020.в за внутршых хвороб (16.00.01 — дагностика i терашя тварин) : диссертация на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук / Морозенко Дми-тро Володимирович; Бшоцермвький нацюнальний аграрний уыверситет.- Бша Церква. — 2014. — 359 с.
4. Prevalence and Clinicopathological Features of Triaditis in a Prospective Case Series of Symptomatic and Asymptomatic Cats / F. C. Fragkou, K. K. Adamama-Moraitou, T. Poutahidis, N. N. Prassinos, M. Kritsepi-Konstantinou, P. G. Xenoulis, J. M. Steiner, J. A. Lidbury, J. S. Suchodolski, T. S. Rallis // J Vet Intern Med.
— 2016. — № 30(4). — Р. 1031-1045.
5. Griffin, S. Feline abdominal ultrasonography: what’s normal? what’s abnormal? The liver / S. Griffin // J Feline Med Surg. — 2019. — № 21(1). — Р. 12-24.
6. Percutaneous Ultrasound-guided Cholecys-tocentesis and Bile Analysis for the Detection of Plat-ynosomum spp.-Induced Cholangitis in Cats / L. Köster, L. Shell, O. Illanes, C. Lathroum, K. Neuville, J. Ketzis // J Vet Intern Med. — 2016. — № 30(3). — Р. 787-793.
7. Comparison of two coproparasitological techniques for the detection of Platynosomum sp. infection in cats / N. O. Rocha, R. W. Portela, S. S. Cama-rgo, W. R. Souza, G. C. Carvalho, T. C. Bahiense // Vet Parasitol. — 2014. — № 204(3-4). — Р. 392-395.
8. Gut microbiota translocation promotes autoimmune cholangitis / H. D. Ma, Z. B. Zhao, W. T. Ma, Q. Z. Liu, C. Y. Gao, L. Li, J. Wang, K. Tsuneyama, B. Liu, W. Zhang, Y. Zhou, M. E. Gershwin, Z. X. Lian // J Autoimmun. — 2018. — № 95. — Р. 47-57.
9. Evaluation of fluorescence in situ hybridization for the detection of bacteria in feline inflammatory liver disease / D. C. Twedt, J. Cullen, K. McCord, S. Janeczko, J. Dudak, K. Simpson // J Feline Med Surg.
— 2014. — № 16(2). — Р. 109-117.
10. Wagner, K. A. Bacterial culture results from liver, gallbladder, or bile in 248 dogs and cats evaluated for hepatobiliary disease: 1998-2003 / K. A. F. A. Wagner, Hartmann, L. A. Trepanier // J Vet Intern Med. —
SI
SS es »1
Si
p Ü Ш IS Hi M ■ i
00 s!
2007. — № 21(3). — Р. 417-424.
11. Boland, L. Feline Cholangitis / L. Boland, J. Beatty // Vet Clin North Am Small Anim Pract. — 2017.
— № 47(3). — Р. 703-724.
12. Combined Effectiveness of Honey and Im-munonutrition on Bacterial Translocation Secondary to Obstructive Jaundice in Rats: Experimental Study / S. Oguz, O. Salt, A. C. Ibis, S. Gurcan, D. Albayrak, T. Yalta, T. Sagiroglu, C. Erenoglu // Med Sci Monit. — 2018.
— № 24. — Р. 3374-3381.
13. Haematology and coagulation profiles in cats with congenital portosystemic shunts / C. E. Tzou-nos, M. S. Tivers, S. E. Adamantos, K. English, A. L. Rees, V. J. Lipscomb // J Feline Med Surg. — 2017. — № 19(12).
— Р. 1290-1296.
14. Сысуева, А. В. Морфофункциональные изменения эритроцитов при патологиях печени у мелких домашних животных : спец. 16.00.02 «Патология, онкология и морфология животных» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук / Сысуева Анна Витальевна; Московский государственный университет прикладной биотехнологии. — Москва, 2009. — 23 с.
15. A morphological and immunohistochemical study of the effects of prednisolone or ursodeoxycholic acid on liver histology in feline lymphocytic cholangitis / C. M. Otte, J. Rothuizen, R. P. Favier, L. C. Penning, S. Vreman // J Feline Med Surg. — 2014. — № 16(10). — Р. 796-804.
16. Cytological Findings of 140 Bile Samples from Dogs and Cats and Associated Clinical Pathological Data / L. M. Peters, B. Glanemann, O. A. Garden, B. Szladovits // J Vet Intern Med. — 2016. — № 30(1). — Р. 123-131.
17. Subnormal concentrations of serum co-balamin (vitamin B12) in cats with gastrointestinal disease / K. W. Simpson, J. Fyfe, A. Cornetta, A. Sachs, D. Strauss-Ayali, S. V. Lamb, T. J. Reimers // J Vet Intern Med. — 2001. — № 15(1). — Р. 26-32.
18. Hypercobalaminaemia is associated with hepatic and neoplastic disease in cats: a cross sectional study / M. R. Trehy, A. J. German, P. Silvestrini, G. Serrano, D. J. Batchelor // BMC Vet Res. — 2014. — № 10. — Р. 175.
19. Реброва, О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О. Ю. Реброва.
— Москва : Меди Сфера, 2002. — 312 с. (ISBN 5-89084013-4).
20. Physiological variations among blood parameters of domestic cats at high- and low-altitude regions of China / H. Zhang, H. Dong, K. Mehmood, K. Li, F. Nabi, Z. Chang, M. U. Rehman, M. Ijaz, Q. Wu, J. Li // Arch Physiol Biochem. — 2018. — № 124(5). — Р. 458-460.
BIOCHEMICAL PARAMETRES OF BLOOD SERUM OF CATS IN CASE OF CHOLANGIOHEPATITIS
Usenko D. S.1, Rudenko A. F.1, Rudenko A. A.2 1 State educational institution of Lugansk National Republic «Lugansk National Agrarian University», 2FSBEIHPE «Moscow State University of Food Production» 191008, Lugansk National Republic, Lugansk, Artyomovsky district, LNAU town, Lugansk National Agrarian University, e-mail: [email protected] 2109029, Moscow, Talalikhina st., 33; 89160859547, e-mail: [email protected])
Key words: cats, cholangiohepatitis, biochemical parameters, hematology.
Cholangiohepatitis is a common hepatic cats’ pathology and it often leads to death. This disease is characterized by development of a bacterial or immune-mediated inflammatory process in liver parenchyma and bile ducts, secondary changes in metabolism, body intoxication, and formation of multiple internal pathologies. Dynamics of biochemical blood parameter changes of cats with cholangiohepatitis was assessed depending on severity level. The object of the study was cats with cholangiohepatitis (n = 51) and clinically healthy animals (n = 24). The diagnosis was made taking into account the history, clinical examination, morphological and biochemical analysis of blood, ultrasonography. The serum cats was studied: the concentration of total protein, protein fractions, bilirubin, glucose, total cholesterol, urea, creatinine, the activity of alanine and aspartate aminotransferases, alkaline phosphatase, gamma-glutamyl transpeptidase. The albumin-globulin correlation was calculated. It has been established that moderate azotemia with a frequency of 25.5%, hyperbilirubinemia in 35.3%, a significant increase of serum activity of alanine aminotransferase in 68.6%, aspartic aminotransaminase in 49.0%, gamma-glutamyl transpeptidase in 60.8%, alkaline phosphatase in 52.9%, hyperproteinemia in 17.6%, severe hypoalbuminemia in 25.5%, hypercholesterolemia in 37.3%, hyperamylasemia in 27.5%, hyperlipasemia in 33.3% of sick animals. Cholangiohepatitis of cats is characterized by development of marked hepatodepressive syndrome (hypoalbuminemia), cytolysis (increased activity of alanine and aspartic transaminase in blood serum), cholestasis (increased serum concentration of conjugated bilirubin, cholesterol, alkaline phosphatase activity and gamma-glutamyl transpeptidase fractions of globulins in serum), its degree increases in proportion to severity of pathology development.
Bibliography
1. Exocrine pancreatic insufficiency with concurrent pancreatitis, inflammatory bowel disease and cholangiohepatitis in a cat / C. Costa Devoti, K. Murtagh, D. Batchelor, P. Silvestrini// Veterinary Record Case Reports. — 2015. — № 3(1). — P. 1-5.
2. A retrospective histopathological survey on canine and feline liver diseases at the University of Tokyo between 2006 and 2012 / N. Hirose, K. Uchida, H. Kanemoto, K. Ohno, J. K. Chambers, H. Nakayama //J Vet Med Sci. — 2014. — № 76(7). — P. 1015-1020.
3Morozenko, D. V. Pathogenetic role of metabolic disorders of connective tissue, its informative indicators for the diagnosis and evaluation of the effectiveness of treatment of dogs and cats in internal diseases (16.00.01-diagnosis and therapy of animals): thesis for the degree of doctor of veterinary Sciences /Morozenko Dmitry Vladimirovich.- Bilotserkivky national agrarian University.- bila Tserkva. — 2014. — 359 p.
4. Prevalence and Clinicopathological Features of Triaditis in a Prospective Case Series of Symptomatic and Asymptomatic Cats / F. C. Fragkou, K. K. Adamama-Moraitou, T. Poutahidis, N. N. Prassinos, M. Kritsepi-Konstantinou, P. G. Xenoulis, J. M. Steiner, J. A. Lidbury, J. S. Suchodolski, T. S. Rallis //J Vet Intern Med. — 2016. — № 30(4). — P. 1031-1045.
5. Griffin, S. Feline abdominal ultrasonography: what>s normal? what>s abnormal? The liver/S. Griffin //J Feline Med Surg. — 2019. — № 21(1). — P. 12-24.
6. Percutaneous Ultrasound-guided Cholecystocentesis and Bile Analysis for the Detection of Platynosomum spp.-Induced Cholangitis in Cats / L. Köster, L. Shell, O. Illanes, C. Lathroum, K. Neuville, J. Ketzis //J Vet Intern Med. — 2016. — № 30(3). — P. 787-793.
7. Comparison of two coproparasitological techniques for the detection of Platynosomum sp. infection in cats / N. O. Rocha, R. W. Portela, S. S. Camargo, W. R. Souza, G. C. Carvalho, T. C. Bahiense // Vet Parasitol. — 2014. — № 204(3-4). — P. 392-395.
8. Gut microbiota translocation promotes autoimmune cholangitis/H. D. Ma, Z. B. Zhao, W. T. Ma, Q. Z. Liu, C. Y. Gao, L. Li, J. Wang, K. Tsuneyama, B. Liu, W. Zhang, Y. Zhou, M. E. Gershwin, Z. X. Lian //J Autoimmun. — 2018. — № 95. — P. 47-57.
9. Evaluation of fluorescence in situ hybridization for the detection of bacteria in feline inflammatory liver disease / D. C. Twedt, J. Cullen, K. McCord, S. Janeczko, J. Dudak, K. Simpson //J Feline Med Surg. — 2014. — № 16(2). — P. 109-117.
10. Wagner, K. A. Bacterial culture results from liver, gallbladder, or bile in 248 dogs and cats evaluated for hepatobiliary disease: 1998-2003 / K. A. F. A. Wagner, Hartmann, L. A. Trepanier //J Vet Intern Med. — 2007. — № 21(3). — P. 417-424.
11. Boland, L. Feline Cholangitis/L. Boland, J. Beatty// Vet Clin North Am Small Anim Pract. — 2017. — № 47(3). — P. 703-724.
12. Combined Effectiveness of Honey and Immunonutrition on Bacterial Translocation Secondary to Obstructive Jaundice in Rats: Experimental Study / S. Oguz, O. Salt, A. C. Ibis, S. Gurcan, D. Albayrak, T. Yalta, T. Sagiroglu, C. Erenoglu //Med Sci Monit. — 2018. — № 24. — P. 3374-3381.
13. Haematology and coagulation profiles in cats with congenital portosystemic shunts / C. E. Tzounos, M. S. Tivers, S. E. Adamantos, K. English, A. L. Rees, J. Lipscomb //J Feline Med Surg. — 2017. — № 19(12). — P. 1290-1296.
14. Sysueva, A. V. Morphological and functional changes of red blood cells in case of liver pathologies of small domestic animals: spec. 16.00.02 «Pathology, Oncology and Animal Morphology»: abstract of the dissertation of candidate of veterinary sciences /Sysueva Anna Vitalievna; Moscow State University of Applied Biotechnology. — Moscow, 2009 .— 23 p.
15. A morphological and immunohistochemical study of the effects of prednisolone or ursodeoxycholic acid on liver histology in feline lymphocytic cholangitis / C. M. Otte, J. Rothuizen, R. P. Favier, L. C. Penning, S. Vreman //J Feline Med Surg. — 2014. — № 16(10). — P. 796-804.
16. Cytological Findings of 140 Bile Samples from Dogs and Cats and Associated Clinical Pathological Data / L. M. Peters, B. Glanemann, O. A. Garden, B. Szladovits // J Vet Intern Med. — 2016. — № 30(1). — P. 123-131.
17. Subnormal concentrations of serum cobalamin (vitamin B12) in cats with gastrointestinal disease / K. W. Simpson, J. Fyfe, A. Cornetta, A. Sachs, D. Strauss-Ayali, S. V. Lamb, T. J. Reimers //J Vet Intern Med. — 2001. — № 15(1). — P. 26-32.
18. Hypercobalaminaemia is associated with hepatic and neoplastic disease in cats: a cross sectional study / M. R. Trehy, A. J. German, P. Silvestrini, G. Serrano, D. J. Batchelor // BMC Vet Res. — 2014. — № 10. — P. 175.
19. Rebrova, O. Yu. Statistical analysis of medical data. Application of STATISTICA applied program package / O. Yu. Rebrova. — Moscow: Medi Sphera, 2002 .— 312 p. (ISBN 5-89084-013-4).
20. Physiological variations among blood parameters of domestic cats at high- and low-altitude regions of China / H. Zhang, H. Dong, K. Mehmood, K. Li, F. Nabi, Z. Chang, M. U. Rehman, M. Ijaz, Q. Wu, J. Li //Arch Physiol Biochem. — 2018. — № 124(5). — P. 458-460.
ДИАГНОСТИКА НАРУШЕНИЙ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА ПРИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ | Аполихин
1. Kobayashi S., Takahashi H. E., Ito A., Saito N., Nawata M., Horiuchi H., Ohta H., Ito A., Iorio R., Yamamoto N., Takaoka K. Trabecular minimodeling in human iliac bone. Bone. 2003; 32 (2): 163–169.
2. Алексеев Б. Я., Нюшко К. М., Каприн А. Д. Патогенез, факторы прогноза и профилактика костных осложнений у больных кастрационно-резистентным метастатическим раком предстательной железы. Онкология. Журнал им. П. А. Герцена. 2013; 1 (4): 81–85.
3. Нюшко К. М., Калпинский А. С., Каприн А. Д. Профилактика развития осложнений у больных раком предстательной железы с метастазами в костях. Исследования и практика в медицине. 2015; 2 (3): 76–81.
4. Coleman RE. Skeletal complications of malignancy. Cancer. 1997; 80 Suppl: 1588–1594.
5. Lipton A. Pathophysiology of bone metastases: how this knowledge may lead to therapeutic intervention. J Support Oncol. 2004; 2 (3): 205–13.
6. Lipton A., Theriault R. L., Hortobagyi G. N., Simeone J., Knight R. D., Mellars K., Reitsma D. J., Heffernan M., Seaman J. J. Pamidronate prevents skeletal complications and is effective palliative treatment in women with breast carcinoma and osteolytic bone metastases: long term follow-up of two randomized, placebo-controlled trials. Cancer. 2000; 88 (5): 1082–1090.
7. Abildgaard N., Brixen K., Kristensen J. E., Vejlgaard T., Charles P., Nielsen J. L. Assessment of bone involvement in patients with multiple myeloma using bone densitometry. Eur J Haematol. 1996; 57 (5): 370–376.
8. Володина Г. И., Вахитов В. И., Севастьянова Г. Д., Садыков М. Р. Отдаленные метастазы рака легких. Казанский медицинский журнал. 2001; 82 (6): 428–430.
9. Ахадов Т. А., Панов В. О., Айххофф У. Магнитно-резонансная томография спинного мозга и позвоночника. Москва, 2000.
10. Кармазановский Г. Г. Спиральная компьютерная томография: болюсное контрастное усиление. Москва: «Видар», 2005.
11. Корниенко В. Н., Пронин И. Н. Диагностическая нейрорадиология. Москва, 2006.
12. Карякина У. В. Методы лучевой диагностики и их эффективность при закрытой травме нижнешейного отдела позвоночника. Вестник рентгенологии и радиологии. 2006; 5: 48–53.
13. Стегачев С. К. Проскурина М. Ф., Юдин А. Л. Магнитно-резонансная томография — метод визуализации костного мозга. Материалы Невского радиологического форума «Из будущего в настоящее». Санкт-Петербург, 2003.
14. Бажадуг О. Б., Тупицин Н. Н., Тюляндин С. А. Значение выявления микрометастазов в крови и костном мозге у больных раком молочной железы. Современная онкология. Актуальные вопросы клинической онкологии. 2004; 6 (4): 149–150.
15. Акберов Н. К., Ларюков А. В. Сцинтиграфия скелета в раннем выявлении метастазов рака легких. Казанский медицинский журнал. 2002; 83 (1): 31–32.
16. Lin W. Y., Lin C. P., Yeh S. J., Hsieh B. T., Tsai Z. T., Ting G, Yen T. C., Wang S. J., Knapp F. F. Jr, Stabin M. G. Rhenium188 hydroxyethylidene diphosphonate: a new generator-produced radiotherapeutic drug of potential value for the treatment of bone metastases. Eur J Nucl Med. 1997; 24 (6):590–595.
17. Давыдов Г. А. К вопросу о метастатическом поражении позвоночника. Материалы съезда Российского общества ядерной медицины «Современные проблемы ядерной медицины и радиофармацевтики». Обнинск, 2000.
18. Хмелевский Е. В., Боженко В. К., Паньшин Г. А., Добренький М. Н., Большакова С. А. Факторы прогноза эффективно сти лучевой терапии метастатических поражений скелета. Российский онкологический журнал. 2006; 4: 16–19.
19. Roberts M., Hayward J. L. Bone scanning and farly breast cancer five-years follow-up. Lancet. 1983; 3 (8331): 997–998.
20. Demirkan B., Başkan Z., Alacacioğlu A., Görken I. B., Bekiş R., Ada E., Osma E., Alakavuklar M. False negative bone scintigraphy in a patient with primary breast cancer: a possible transient phenomenon of bisphosphonate (alendronate) treatment. Tumori. 2005; 91 (1): 77–80.
21. Ohno Y., Koyama H., Nogami M., Takenaka D., Yoshikawa T., Yoshimura M., Kotani Y., Nishimura Y., Higashino T., Sugimura K. Whole-body MR imaging vs. FDG-PET: comparison of accuracy of Mstage diagnosis for lung cancer patients. J Magn Reson Imaging. 2007; 26 (3): 498–509.
22. Schmidt GP., Haug A. R., Schoenberg S. O., Reiser M. F. Wholebody MRI and PET-CT in the management of cancer patients. Eur Radiol. 2006; 16 (6): 1216–1225.
23. Regelsberger J., Langer N., Fritzsche E., Westphal M. Intraoperative ultrasound of intra- and extramedullary tumour. Ultraschall Med. 2003; 24 (6): 399–403.
24. Зозуля Ю. А., Слынько Е. И. Спинальные сосудистые опухоли и мальформации. Киев: ООО «УВПК «ЕксОб», 2000.
25. Maurer F., Ambacher T, Volkmann R, Weller S. Pathologic fractures: diagnostic and therapeutic considerations and results of treatment. Langenbecks Arch Chir. 1995; 380 (4): 207–217.
26. Vinholes J., Coleman R., Eastell R. Effects of bone metastases on bone metabolism: implications for diagnosis, imaging and assessment of response to cancer treatment. Cancer Treat Rev. 1996; 22: 289–331.
27. Woitge H. W., Pecherstorfer M., Li Y., Keck A. V., Horn E., Ziegler R., Seibel M. J. Novel serum markers of bone resorption: clinical assessment and comparison with established urinary indices. J Bone Miner Res. 1999;14 (5): 792–801.
28. Vinholes J. J. F., Purohit O. P., Abbey M. E., Eastell R., Coleman R. E. Relationships between biochemical and symptomatic response in a double-blind randomised trial of pamidronate for metastatic bone disease. Ann Oncol. 1997; 8: 1243–1250.
29. Miura H., Yamamoto I., Takada M., Kigami Y., Ohta T., Yuu I., Hamanaka Y., Matsushita R., Morita R. Diagnostic validity of bone metabolic markers for bone metastasis. Endocr J. 1997; 44 (5): 751–757.
30. Peacock M., Robertson W. G., Nordin B. E. Relation between serum and urinary calcium with particular reference to parathyroid activity. Lancet. 1969; 1: 384–386.
31. Coleman R. E., Whitaker K. B., Moss D. W., Mashiter G., Fogelman I., Rubens R. D. Biochemical prediction of response of bone metastases to treatment. Br J Cancer. 1988; 58: 205–210.
32. Campbell F. C., Blamey R. W., Woolfson A. M., Elston C. W., Hosking D. J. Calcium excretion (CaE) in metastatic breast cancer. Br J Surg. 1983; 70: 202–204.
33. Coleman R. E. Assessment of response to treatment. In: Rubens R. D., Fogelman I., eds. Bone metastases: diagnosis and treatment. London: Springer-Verlag, 1991.
34. Deacon A. C., Hulme P., Hesp R., Green J. R., Tellez M., Reeve J. Estimation of whole body bone resorption rate: a comparison of urinary total hydroxyproline excretion with two radioisotopic tracer methods in osteoporosis. Clin Chim Acta. 1987; 166: 297–306.
35. Gasser A., Celada A., Courvoisier B., Depierre D., Hulme.PM., Rinsler M., Williams D., Wootton R. The clinical measurement of urinary total hydroxyproline excretion. Clin Chim Acta. 1979; 95 (3): 487–491.
36. Mautalen C. A. Circadian rhythm of urinary total and free hydroxyproline excretion and its relation to creatinine excretion. J Lab Clin Med. 1970; 75: 11–18.
37. Robins S. P., Woitge H., Hesley R., Ju J., Seyedin S., Seibel M. J. Direct, enzyme-linked immunoassay for urinary deoxypyridinoline as a specific marker for measuring bone resorption. J Bone Miner Res. 1994; 9: 1643–1649.
38. Eastell R., Hampton L., Colwell A., et al. Urinary collagen crosslinks are highly correlated with radioisotopic measurements of bone resorption [abstract]. Osteoporosis. 1990; 2: 469–470.
39. Delmas P. D., Schlemmer A., Gineyts E., Riis B., Christiansen C. Urinary excretion of pyridinoline crosslinks correlates with bone turnover measured on iliac crest biopsy in patients with vertebral osteoporosis. J Bone Miner Res. 1991; 6: 639–644.
40. Bonde M., Qvist P., Fledelius C., Riis B. J., Christiansen C. Immunoassay for quantifying type I collagen degradation products in urine evaluated. Clin Chem. 1994; 40: 2022–2025.
41. Hanson D. A., Weis M. A., Bollen A. M., Maslan S. L., Singer F. R., Eyre D. R. A specific immunoassay for monitoring human bone resorption: quantitation of type I collagen cross-linked N‑telopeptides in urine. J Bone Miner Res. 1992; 7: 1251–1258.
42. Vasikaran S., Eastell R., Bruyère O., Foldes A. J., Garnero P., Griesmacher A., McClung M., Morris H. A., Silverman S., Trenti T., Wahl D. A., Cooper C., Kanis J. A., for the IOF-IFCC Bone Marker Standards Working Group: Markers of bone turnover for the prediction of fracture risk and monitoring of osteoporosis treatment: a need for international reference standards. Osteoporos Int. 2011; 22: 391–420.
43. Bergmann P., Body J. J., Boonen S., Boutsen Y., Devogelaer J. P., Goemaere S., Kaufman J. M., Reginster J. Y., Gangji V., Members of the Advisory Board on Bone Markers. Evidence-based guidelines for the use of biochemical markers of bone turnover in the selection and monitoring of bisphosphonate treatment in osteoporosis: a consensus document of the Belgian bone club. Int J Clin Pract. 2009; 63 (1): 19–26.
44. Bjarnason N. H., Henriksen E. E. G., Alexandersen P., Christgau S., Henriksen D. B., Christiansen C. Mechanism of circadian variation in bone resorption. Bone. 2002; 30 (1): 307–313.
45. Seibel M. J., Woitge H. W., Pecherstorfer M., Karmatschek M., Horn E., Ludwig H., Armbruster F. P., Ziegler R. Serum immunoreactive bone sialoprotein as a new marker of bone turnover in metabolic and malignant bone disease. J Clin Endocrinol Metab. 1996; 81 (9): 3289–4.
46. Garnero P. New biochemical markers of bone turnover. IBMS Bone KEy. 2008; 5 (3): 84–102.
47. Halleen J. M., Alatalo S. L., Janckila A. J., Woitge H. W., Seibel M. J., Väänänen H. K. Serum tartrate-resistant acid phosphatase is a specifi c and sensitive marker of bone resorption. Clin Chem. 2001; 47: 597–600.
48. Любимова Н. В., Пашков М. В., Тюляндин С. А., Гольдберг В. Е., Кушлинский Н. Е. Тартратрезистентная кислая фосфатаза — биохимический критерий костного метастазирования. Сибирский онкологический журнал. 2004; 4 (12): 23–5.
49. Chao T. Y., Ho C. L., Lee S. H., Chen M. M., Janckila A., Yam L. T. Tartrate-resistant acid phosphatase 5b as a serum marker of bone metastasis in breast cancer patients. J Biomed Sci. 2004; 11: 511–6.
50. Gerdhem P., Ivaska K. K., Alatalo S. L., Halleen J. M., Hellman J., Isaksson A., Pettersson K., Vddndnen H. K., Еkesson K., Obrant K. J. Biochemical markers of bone metabolism and prediction of fracture in elderly women. J Bone Miner Res. 2004; 19: 386–93.
51. Terpos E., Samarkos M., Meletis C., Apostolidou E., Tsironi M., Korovesis K, Mavrogianni D., Viniou N., Meletis J. Unusual association between increased bone resorption and presence of paroxysmalnocturnal hemoglobinuria phenotype in multiple myeloma. Int J Hematol. 2003; 7: 344–8.
52. Blumsohn A., Hannon R. A., Eastell R. Apparent instability of osteocalcin in serum as measured with different commercially available immunoassays. Clin Chem. 1995; 41: 318–319.
53. Halleen J. M., Alatalo S. L., Suominen H., Cheng S., Janckila A. J., Väänänen H. K. Tartrate-resistant acid phosphatase 5b: a novel serum marker of bone resorption. J Bone Miner Res. 2000; 15 (7): 1337–1345.
54. Rogers R. S., Dawson A. W., Wang Z., Thyfault J. P., Hinton P. S. Acute response of plasma markers of bone turnover to a single bout of resistance training or plyometrics. J Appl Physiol. 2011; 111: 1353–1360.
55. Brown J. P., Delmas P. D., Malaval L., Edouard C., Chapuy M. C., Meunier P. J. Serum bone Glaprotein: a specifi c marker for bone formation in postmenopausal osteoporosis. Lancet. 1984; 1: 1091–3.
56. Delmas P. D. Biochemical markers of bone turnover. Acta Orthop. 1995; 66: 176–82.
57. Taylor A. K., Linkhart S., Mohan S., Christenson R. A., Singer F. R., Baylink D. J. Multiple osteocalcin fragments in human urine and serum as detected by a midmolecule osteocalcin radioimmunoassay. J Clin Endocrinol Metab. 1990; 70 (2): 467–72.
58. Page A. E., Hayman A. R., Andersson L. M. B., Chambers T. J., Warburton M. J. Degradation of bone matrix proteins by osteoclast cathepsins. Int J Biochem. 1993; 25 (4): 545–50.
59. Денисов‑Никольский Ю. И., Миронов С. П., Омельяненко Н. П., Матвейчук И. А. Актуальные проблемы теоретической и клинической остеоартрологии. Мoсква: Типография «Новости»; 2005.
60. Stokes F. J., Ivanov P., Bailey L. M., Fraser W. D. The effects of sampling procedures and storage conditions on short-term stability of blood-based biochemical markers of bone metabolism. Clin Chem. 2011; 57 (1): 138–140.
61. Moss D. W. Diagnostic aspects of alkaline phosphatase and its isoenzymes. Clin Biochem. 1987; 20 (4): 225–30.
62. Hooper N. M. Glycosyl-phosphatidylinositol anchored membrane enzymes. Clin Chim Acta. 1997; 266 (1): 3–12.
63. Wennberg C., Hessle L., Lundberg P., Mauro S., Narisawa S., Lerner U. H., Millán J. L. Functional characterization of osteoblasts and osteoclasts from alkaline phosphatase knockout mice. J Bone Miner Res. 2000; 15 (10): 1879–88.
64. Dobnig H., Sipos A., Jiang Y., Fahrleitner-Pammer A., Ste-Marie L. G., Gallagher J. C., Pavo I., Wang J., Eriksen E. F. Early changes in biochemical markers of bone formation correlate with improvements in bone structure during teriparatide therapy. J Clin Endocrinol Metab. 2005; 90 (7): 3970–7.
65. Fohr B., Dunstan C. R., Seibel M. J. Markers of bone remodeling in metastatic bone disease. J Clin Endocrinol Metab. 2003; 88 (11): 5059–75.
66. Wallach J. Interpretation of diagnosis tests. Boston: Little Brown and Co.; 1986.
67. Magnusson P., Degerblad M., Saaf M., Larsson L., Thoren M. Different responses of bone alkaline phosphatase isoforms during recombinant insulin-like growth factor-I (IGF-I) and during growth hormone therapy in adults with growth hormone deficiency. J Bone Miner Res. 1997; 12: 210–20.
68. Bettica P., Moro L. Biochemical markers of bone metabolism in the assessment ofosteoporosis. J Int Fed Clin Chem. 1995; 7 (1): 16–22.
69. Berruti A., Dogliotti L., Gorzegno G., Torta M., Tampellini M., Tucci M., Cerutti S., Frezet M. M., Stivanello M., Sacchetto G., Angeli A. Diff erential patterns of bone turnover in relation to bone pain and disease extent in bone in cancer patients with skeletal metastases. Clin Chem. 1999; 45 (8): 1240–7.
70. Wymenga L. F., Groenier K., Schuurman J., Boomsma J. H., Elferink R. O., Mensink H. J. Pretreatment levels of urinary deoxypyridinoline as a potential marker in patients with prostate cancer with or without bone metastasis. Br J Urol. 2001; 88: 231–5.
71. Bramer J. A. M., Abudu A. A., Tillman R. M., Carter S. R., Sumathi V. P., Grimer RJ. Pre-and post-chemotherapy alkaline phosphatase levels as prognostic indicators in adults with localised osteosarcoma. Eur J Cancer. 2005; 41 (18): 2846–52.
72. Stokkel M. P., Linthorst M. F., Borm J. J., Taminiau A. H., Pauwels E. K. A reassessment of bone scintigraphy and commonly tested pretreatment biochemical parameters in newly diagnosed osteosarcoma. J Cancer Res Clin Oncol. 2002; 128 (7): 393–9.
73. Wang J., Pei F., Tu C., Zhang H., Qiu X. Serum bone turnover markers in patients with primary bone tumors. Oncology. 2007; 72: 338–42.
74. Lipton A., Demers L., Curley E., Chinchilli V., Gaydos L., Hortobagyi G., Theriault R., Clemens D., Costa L., Seaman J., Knight R. Markers of bone resorption in patients treated with pamidronate. Eur J Cancer. 1998; 34 (13): 2021–2026.
75. Souberbielle J. C., Cormier C., Kindermans C. Bone markers in clinical practice. Curr Opin Rheumatol. 1999; 11 (4): 312–319.
76. Ross P. D., Kress B. C., Parson R. E., Wasnich R. D., Armour K. A., Mizrahi I. A. Serum bone alkaline phosphatase and calcaneus bone density predict fractures: a prospective study. Osteoporos Int. 2000; 11 (1): 76–82.
77. Wheater G., Elshahaly M., Tuck S. P., Datta H. K., van Laar J. M. The clinical utility of bone marker measurements in osteoporosis. J Trans Med. 2013, 11: 201.
Щелочная фосфатаза — StatPearls — Книжная полка NCBI
Введение
Щелочные фосфатазы — это группа изоферментов, расположенных на внешнем слое клеточной мембраны; они катализируют гидролиз органических эфиров фосфорной кислоты, присутствующих во внеклеточном пространстве. Цинк и магний являются важными кофакторами этого фермента. Хотя щелочные фосфатазы присутствуют в разных тканях организма и обладают разными физико-химическими свойствами, они являются истинными изоферментами, поскольку катализируют одну и ту же реакцию.В печени щелочная фосфатаза является цитозольной и присутствует в канальцевой мембране гепатоцита. Щелочная фосфатаза присутствует в уменьшающихся концентрациях в плаценте, слизистой оболочке подвздошной кишки, почках, костях и печени. Большая часть щелочной фосфатазы в сыворотке крови (более 80%) выделяется из печени и костей и в небольших количествах из кишечника. Несмотря на то, что щелочные фосфатазы присутствуют во многих тканях по всему телу, их точная физиологическая функция остается в значительной степени неизвестной.[1] [2]
Щелочные фосфатазы подразделяются на тканеспецифические и тканеспецифические типы. Щелочные фосфатазы, обнаруженные в кишечнике, плаценте и зародышевой ткани, тканеспецифичны. Это означает, что они находятся только в тканях, где они выражены в физиологических условиях. Они также могут вносить вклад в циркулирующий пул сывороточной щелочной фосфатазы в определенных ситуациях, когда наблюдается повышенная стимуляция их выработки. Тканно-неспецифические щелочные фосфатазы образуют большую часть фракции, циркулирующей в сыворотке крови, и поэтому представляют клинический интерес.Один ген кодирует его и экспрессируется в печени, костях и почках. Щелочная фосфатаза кишечника кодируется отдельным геном, который отличается от гена, который кодирует щелочную фосфатазу плаценты и изофермент Регана (вырабатывается в избыточных количествах при лимфоме Ходжкина). Все тканеспецифические щелочные фосфатазы имеют одинаковую аминокислотную последовательность, но разные углеводные и липидные боковые цепи; посттрансляционные модификации наделяют их уникальными физико-химическими свойствами. [3] [4]
Этиология и эпидемиология
Уровни щелочной фосфатазы в сыворотке крови у здоровых людей будут меняться с возрастом.Уровни высоки в детстве и в период полового созревания из-за роста и развития костей. Снижение уровня в возрастной группе от 15 до 50 лет у мужчин несколько выше, чем у женщин. Эти уровни снова повышаются в пожилом возрасте (значительная разница в гендерном распределении). Причины этих нормальных изменений неизвестны. Исследования показали положительную корреляцию с массой тела и курением, а также обратную корреляцию с ростом. [5] [6] [7]
У здоровых людей циркулирующий фермент в основном происходит из печени и костей.У некоторых людей этот фермент в минимальной степени поступает из кишечного тракта. У людей с группами крови O и B уровни щелочной фосфатазы в сыворотке повышаются после употребления жирной пищи из-за воздействия кишечного тракта. Поскольку это повышение может сохраняться в сыворотке до 12 часов, рекомендуется проверять уровни ферментов в сыворотке натощак. [8]
Патофизиология
Щелочная фосфатаза ведет себя как любой другой сывороточный белок. Его период полувыведения составляет 7 дней, и выведение из сыворотки не зависит от проходимости желчных протоков или функциональной способности печени.Однако место разложения щелочной фосфатазы неизвестно. Уровни щелочной фосфатазы в сыворотке могут оставаться повышенными до 1 недели после разрешения обструкции желчных путей. Печень является источником повышенного уровня ферментов у большинства пациентов. Следующим вероятным фактором является повышенная активность остеобластов, наблюдаемая при заболеваниях костей или обычно в периоды роста. Приток плацентарной щелочной фосфатазы в конце третьего триместра способствует ее увеличению у беременных.[9]
Механизм увеличения щелочной фосфатазы при гепатобилиарных заболеваниях является предметом дискуссий. Исследования убедительно показали, что это происходит из-за повышенного синтеза ферментов, а не из-за снижения гепатобилиарной экскреции фермента. Повышенная активность печеночных ферментов явно параллельна повышению активности щелочной фосфатазы в сыворотке; это происходит в первую очередь из-за повышенной трансляции мРНК щелочной фосфатазы (опосредованной повышением концентрации желчных кислот) и повышенной секреции щелочной фосфатазы в сыворотку через канальцевую утечку в синусоиду печени.Механизм, который ускоряет его выпуск в кровоток, не выяснен. Исследования сообщают, что везикулы, содержащие щелочную фосфатазу, и многие такие ферменты, связанные с синусоидальными мембранами, обнаруживаются в сыворотке пациентов с холестазом. Поскольку щелочная фосфатаза синтезируется заново в ответ на обструкцию желчевыводящих путей, ее уровень в сыворотке может быть нормальным на ранней стадии острой непроходимости желчных путей, даже когда сывороточные аминотрансферазы уже достигли своего пика. [9] [10]
Диагностические тесты
Существует несколько клинических методов определения уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови.Они различаются используемым субстратом, pH щелочного буфера и генерируемыми «нормальными» значениями. Тесты, в принципе, полагаются на способность фермента гидролизовать фосфорные эфиры. В наиболее широко используемом международном методе п-нитрофенолфосфат служит субстратом, а аминоспирт используется в качестве буфера. Скорость высвобождения п-нитрофенолфосфата из субстрата можно измерить как маркер активности щелочной фосфатазы, и результаты представлены в международных единицах на литр (МЕ / л).Различные методы кажутся одинаково эффективными при обнаружении отклонений от нормы при различных клинических заболеваниях. Использование кратных верхней границы нормы — простой способ сравнения результатов, полученных с помощью различных тестов. [11] [12]
Электрофорез не позволяет надежно дифференцировать изоферменты, поскольку электрофоретическая подвижность изоферментов кости и печени различается незначительно. Электрофорез на ацетате целлюлозы с добавлением тепловой инактивации является гораздо более надежным тестом, чем только электрофорез.Разделение пластин из полиакриламидного геля обеспечивает точную идентификацию изоферментов печени, костей, кишечника и плаценты; Однако этот тест не является широко доступным. [13]
Процедуры тестирования
Пациентам с группой крови O и B может потребоваться голодание перед тестом, чтобы избежать воздействия кишечного изофермента, если при обычных тестах наблюдается необъяснимое повышение уровня щелочной фосфатазы. Флеботомист использует пробирку-сепаратор сыворотки с золотым верхом, содержащую активатор сгустка и сепаратор сывороточного геля, чтобы собрать кровь для анализа.
Мешающие факторы
Есть много потенциальных аналитических источников ошибок. Такие факторы, как концентрация фосфата, магния, цитрата, тип и концентрация буфера, поддержание правильной температуры, могут повлиять на результат.
Результаты, отчетность, важные выводы
Когда щелочная фосфатаза является единственным биохимическим тестом печени, который проявляется как повышенный (т.е. когда сывороточные аминотрансферазы находятся в пределах нормы), или когда щелочная фосфатаза непропорционально повышена по сравнению с другими биохимическими тестами печени, Оценка пациента должна быть сосредоточена на выявлении причины и источника изолированного или непропорционального повышения уровня щелочной фосфатазы.У бессимптомных пациентов с изолированным повышением уровня щелочной фосфатазы в сыворотке важно определить первичный источник отклонений. Щелочные фосфатазы, полученные из печени, костей, плаценты и кишечника, обладают разными физико-химическими свойствами. Есть три общих метода, которые, как было показано, особенно используются для различения изоферментов: исследования термостабильности; дифференциальное ингибирование с помощью различных небольших пептидов, аминокислот и других низкомолекулярных веществ; и иммунологические методы.[14]
Один из подходов использует измерение активности тех ферментов, которые увеличиваются в соответствии с уровнем щелочной фосфатазы печени, таких как 5’-нуклеотидаза (5NT) и гамма-глутамилтранспептидаза (GGT). Эти ферменты не повышаются при заболеваниях костей и хорошо коррелируют с гепатобилиарными заболеваниями. Сывороточный GGT очень чувствителен к заболеваниям желчевыводящих путей, но менее специфичен для заболеваний печени. Уровни 5NT могут повышаться у беременных; однако у небеременных пациенток он относительно специфичен для заболевания печени и сильно коррелирует с сывороточной щелочной фосфатазой печеночного происхождения.Однако отсутствие повышенного уровня 5NT в присутствии повышенного уровня щелочной фосфатазы не исключает гепатобилиарного заболевания, поскольку они не возникают одновременно при раннем или легком повреждении печени [15].
Клиническая значимость
Основная клиническая ценность измерения щелочной фосфатазы в сыворотке заключается в диагностике холестатической болезни печени — одного из самых высоких повышений щелочных фосфатаз, присутствующих у пациентов с холестазом. Обычно четырехкратное превышение верхней границы нормы или большее повышение наблюдается у 75% пациентов с внутрипеченочным или внепеченочным холестазом.Степень возвышения не помогает различить два типа. Подобное повышение наблюдается при обструкции желчевыводящих путей, вызванной раком (холангиокарцинома, аденокарцинома головки поджелудочной железы или ампулярная аденокарцинома), холедохолитиазом, стриктурами желчных протоков, склерозирующим холангитом или причинами внутрипеченочного холестаза, такими как первичный билиарный холангит, хроническое отторжение печени, вызванное лекарственным препаратом повреждение печени. аллотрансплантаты, инфильтративное заболевание печени (саркоидоз, амилоидоз, туберкулез и метастазы в печень), тяжелый алкогольный гепатит, вызывающий стеатонекроз.Пациенты со СПИДом также могут иметь особенно высокие уровни, либо из-за холангиопатии от оппортунистических инфекций, таких как цитомегаловирус, криптоспоридиоз, либо из-за гранулематозного поражения печени от туберкулеза. [16] [17]
Умеренное повышение (до четырех раз выше верхнего предела нормы) щелочной фосфатазы в сыворотке неспецифично, поскольку оно может возникать при различных состояниях, поражающих печень, включая цирроз, хронический гепатит, вирусный гепатит, застойную сердечную недостаточность и ишемическую холангиопатию.Заболевания, которые в первую очередь не затрагивают печень, такие как внутрибрюшные инфекции, холестаз сепсиса, лимфома Ходжкина, миелоидная метаплазия и остеомиелит, также могут вызывать умеренное повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови.
Первичный или метастатический рак повышает уровень щелочной фосфатазы в сыворотке крови из-за местной непроходимости желчных протоков и увеличения утечки изофермента печени. Первичный внепеченочный рак не обязательно поражает печень или кость; в редких случаях некоторые опухоли могут продуцировать собственную щелочную фосфатазу (лимфома Ходжкина, секретирующая изофермент Регана) или оказывать паранеопластический эффект, вызывая утечку изофермента печени в кровоток (синдром Штауфера из-за почечно-клеточного рака).[18] [19]
Аномально низкие уровни могут быть полезны клинически, поскольку они наблюдаются при болезни Вильсона, особенно при молниеносной форме с гемолизом. Цинк является кофактором щелочной фосфатазы, которая замещается медью при болезни Вильсона, нарушении перегрузки медью, что приводит к низким уровням. Другими причинами низкого уровня щелочной фосфатазы являются дефицит цинка, злокачественная анемия, гипотиреоз и врожденная гипофосфатазия. [20]
Всестороннее обследование часто не требуется тем пациентам, у которых наблюдается лишь незначительное повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке (повышение менее 50%).Такие пациенты могут наблюдаться клинически при периодическом мониторинге биохимических анализов сыворотки крови печени. Если уровень щелочной фосфатазы ненормально повышен, необходимо провести дополнительную оценку, чтобы определить, является ли ее источник печеночным или не печеночным. Источник повышенного уровня щелочной фосфатазы в печени поддерживается одновременным повышением уровня GGT или 5NT. Если источник не печеночный, следующим шагом является оценка основного недиагностированного заболевания. Повышенный уровень щелочной фосфатазы в костях может возникать при метастазах в кости, болезни Педжета, остеогенной саркоме, заживающих переломах, гиперпаратиреозе, гипертиреозе и остеомаляции.Повышенная кишечная фракция обычно возникает после жирной еды и передается по наследству; это не требует дополнительной оценки. Если предполагается, что источником является печень, необходимо провести визуализацию желчного дерева, чтобы отличить внепеченочный или внутрипеченочный холестаз, в дополнение к просмотру списка лекарств. [15] [21] [22]
УЗИ правого верхнего квадранта часто является первым заказанным визуализирующим исследованием. Если желчный проток расширился, в зависимости от клинических показаний проводится эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография (ERCP) или магнитно-резонансная холангиопанкреатография (MRCP).Если желчный проток не расширяется, следующим шагом для диагностики первичного билиарного холангита (ПБХ) является анализ сывороточных антимитохондриальных антител (АМА). Если сывороточный АМА в норме, необходима оценка причин внутрипеченочного холестаза, АМА-отрицательного ПБЦ, саркоидоза и различных других ранее упомянутых заболеваний. Биопсия печени часто является заключительным тестом, используемым в таких ситуациях, поскольку она помогает определить этиологию повышенного уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови. [23] [24]
Улучшение результатов команды здравоохранения
Провайдер медицинских услуг может назначить тест на щелочную фосфатазу как часть обычного осмотра или если у пациента есть симптомы заболевания костей или повреждения печени.Надлежащая оценка и классификация любых аномальных уровней щелочной фосфатазы медицинским персоналом пациента и связанные с этим результаты приводят к лучшим результатам лечения пациента.
Дополнительное образование / обзорные вопросы
Ссылки
- 1.
- Пинарт М., Кунат Ф., Либ В., Цаур И., Вуллих Б., Шмидт С., Немецкий консорциум рака простаты (DPKK). Прогностические модели для прогнозирования общей выживаемости при метастатическом устойчивом к кастрации раке простаты: систематический обзор.Мир Дж Урол. 2020 Март; 38 (3): 613-635. [PubMed: 30554274]
- 2.
- van der Doelen MJ, Mehra N, Hermsen R, Janssen MJR, Gerritsen WR, van Oort IM. Отбор пациентов для терапии радием-223 у пациентов с костно-метастатическим кастрационно-резистентным раком простаты: новые рекомендации и перспективы на будущее. Clin Genitourin Cancer. 2019 Апрель; 17 (2): 79-87. [PubMed: 30558834]
- 3.
- Castells L, Cassanello P, Muñiz F., de Castro MJ, Couce ML. Неонатальная летальная гипофосфатазия: описание случая и обзор литературы.Медицина (Балтимор). 2018 ноя; 97 (48): e13269. [Бесплатная статья PMC: PMC6283130] [PubMed: 30508915]
- 4.
- Cristoferi L, Nardi A, Ronca V, Invernizzi P, Mells G, Carbone M. Прогностические модели первичного билиарного холангита. J Autoimmun. 2018 декабрь; 95: 171-178. [PubMed: 30420264]
- 5.
- Азпиазу Д., Гонсало С., Вилла-Беллоста Р. Тканевая неспецифическая щелочная фосфатаза и кальцификация сосудов: потенциальная терапевтическая цель. Curr Cardiol Rev.2019; 15 (2): 91-95. [Бесплатная статья PMC: PMC6520574] [PubMed: 30381085]
- 6.
- Бричачек А.Л., Коричневый CM. Щелочная фосфатаза: потенциальный биомаркер инсульта и последствия для лечения. Metab Brain Dis. 2019 Февраль; 34 (1): 3-19. [Бесплатная статья PMC: PMC6351214] [PubMed: 30284677]
- 7.
- Генрих Д., Бруланд О., Гиз Т.А., Сузуки Х., Сартор О. Щелочная фосфатаза при метастатическом устойчивом к кастрации раке простаты: переоценка более старого биомаркера. Будущее Онкол. 2018 Октябрь; 14 (24): 2543-2556. [PubMed: 29925281]
- 8.
- Мацусита М., Хараджири С., Табата С., Юкимаса Н., Мурамото Ю., Комода Т.[Активность щелочной фосфатазы в секреторах группы крови B или O колеблется в зависимости от приема пищи накануне вечером]. Риншо Бёри. 2013 Апрель; 61 (4): 307-12. [PubMed: 23855186]
- 9.
- Masrour Roudsari J, Mahjoub S. Количественная оценка и сравнение специфической для костей щелочной фосфатазы двумя методами в нормальных образцах и образцах Педжета. Caspian J Intern Med. 2012 Лето; 3 (3): 478-83. [Бесплатная статья PMC: PMC3755844] [PubMed: 24009918]
- 10.
- Pike AF, Kramer NI, Blaauboer BJ, Seinen W, Brands R.Новая гипотеза о механизме «спасения» щелочной фосфатазы при острой фазе иммунного ответа печени. Biochim Biophys Acta. 2013 декабрь; 1832 (12): 2044-56. [PubMed: 23899605]
- 11.
- Sancenon V, Goh WH, Sundaram A, Er KS, Johal N, Mukhina S, Carr G, Dhakshinamoorthy S. Разработка, проверка и количественная оценка ферментативного анализа, подходящего для скрининга малых молекул и профилирование: тематическое исследование. Biomol Detect Quantif. 2015 июн; 4: 1-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4822204] [PubMed: 27077032]
- 12.
- Tietz NW, Burtis CA, Duncan P, Ervin K, Petitclerc CJ, Rinker AD, Shuey D, Zygowicz ER. Эталонный метод измерения активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови человека. Clin Chem. 1983 Май; 29 (5): 751-61. [PubMed: 6404566]
- 13.
- Siede WH, Seiffert UB. Количественное определение изофермента щелочной фосфатазы электрофорезом на мембранах из ацетата целлюлозы. Clin Chem. 1977 Январь; 23 (1): 28-34. [PubMed: 832369]
- 14.
- Шарма У, Пал Д., Прасад Р.Щелочная фосфатаза: обзор. Индийский J Clin Biochem. 2014 июл; 29 (3): 269-78. [Бесплатная статья PMC: PMC4062654] [PubMed: 24966474]
- 15.
- Врун Д.Х., Исраили З. Щелочная фосфатаза и гамма-глутамилтрансфераза. В: Walker HK, Hall WD, Hurst JW, редакторы. Клинические методы: история, физикальные и лабораторные исследования. 3-е изд. Баттервортс; Бостон: 1990. [PubMed: 21250047]
- 16.
- Шамбан Л., Патель Б., Уильямс М. Значительно повышенная щелочная фосфатаза печени при застойной сердечной недостаточности.Gastroenterology Res. 2014 Апрель; 7 (2): 64-68. [Бесплатная статья PMC: PMC5051077] [PubMed: 27785272]
- 17.
- Гао Й, Чин К., Мишрики Ю. Холангиопатия СПИДа у бессимптомного, ранее не диагностированного пациента с поздней стадией ВИЧ-инфекции из Кении. Int J Hepatol. 2011; 2011: 465895. [Бесплатная статья PMC: PMC3170813] [PubMed: 21994858]
- 18.
- Bukowczan J, Pattman S, Jenkinson F, Quinton R.Regan Изофермент щелочной фосфатазы в качестве онкомаркера почечно-клеточного рака.Энн Клин Биохим. 2014 сентябрь; 51 (Pt 5): 611-4. [PubMed: 24615345]
- 19.
- Kranidiotis GP, Voidonikola PT, Dimopoulos MK, Anastasiou-Nana MI. Синдром Штауфера как яркое проявление рака почек: клинический случай. Дела J. 2009, 13 января; 2 (1): 49. [Бесплатная статья PMC: PMC2628869] [PubMed: 19144140]
- 20.
- Shaver WA, Bhatt H, Combes B. Низкая активность щелочной фосфатазы в сыворотке при болезни Вильсона. Гепатология. 1986 сентябрь-октябрь; 6 (5): 859-63. [PubMed: 3758940]
- 21.
- Verma J, Gorard DA. Устойчиво повышенная щелочная фосфатаза. BMJ Case Rep. 2012 24 августа; 2012 [Бесплатная статья PMC: PMC4544100] [PubMed: 22922932]
- 22.
- Assy N, Jacob G, Spira G, Edoute Y. Диагностический подход к пациентам с холестатической желтухой. Мир Дж. Гастроэнтерол. 1999 июн; 5 (3): 252-262. [Бесплатная статья PMC: PMC4688481] [PubMed: 11819442]
- 23.
- Ревзин М.В., Скаутт Л.М., Гарнер Дж. Г., Мур К.Л. Боль в правом верхнем квадранте: сначала УЗИ! J Ultrasound Med.2017 Октябрь; 36 (10): 1975-1985. [PubMed: 28586152]
- 24.
- Siddique A, Kowdley KV. Обратитесь к пациенту с повышенным уровнем щелочной фосфатазы в сыворотке крови. Clin Liver Dis. 2012 Май; 16 (2): 199-229. [Бесплатная статья PMC: PMC3341633] [PubMed: 22541695]
Щелочная фосфатаза — StatPearls — Книжная полка NCBI
Введение
Щелочные фосфатазы представляют собой группу изоферментов, расположенных на внешнем слое клеточной мембраны; они катализируют гидролиз органических эфиров фосфорной кислоты, присутствующих во внеклеточном пространстве.Цинк и магний являются важными кофакторами этого фермента. Хотя щелочные фосфатазы присутствуют в разных тканях организма и обладают разными физико-химическими свойствами, они являются истинными изоферментами, поскольку катализируют одну и ту же реакцию. В печени щелочная фосфатаза является цитозольной и присутствует в канальцевой мембране гепатоцита. Щелочная фосфатаза присутствует в уменьшающихся концентрациях в плаценте, слизистой оболочке подвздошной кишки, почках, костях и печени. Большая часть щелочной фосфатазы в сыворотке крови (более 80%) выделяется из печени и костей и в небольших количествах из кишечника.Несмотря на то, что щелочные фосфатазы присутствуют во многих тканях по всему телу, их точная физиологическая функция остается в значительной степени неизвестной. [1] [2]
Щелочные фосфатазы подразделяются на тканеспецифические и тканеспецифические типы. Щелочные фосфатазы, обнаруженные в кишечнике, плаценте и зародышевой ткани, тканеспецифичны. Это означает, что они находятся только в тканях, где они выражены в физиологических условиях. Они также могут вносить вклад в циркулирующий пул сывороточной щелочной фосфатазы в определенных ситуациях, когда наблюдается повышенная стимуляция их выработки.Тканно-неспецифические щелочные фосфатазы образуют большую часть фракции, циркулирующей в сыворотке крови, и поэтому представляют клинический интерес. Один ген кодирует его и экспрессируется в печени, костях и почках. Щелочная фосфатаза кишечника кодируется отдельным геном, который отличается от гена, который кодирует щелочную фосфатазу плаценты и изофермент Регана (вырабатывается в избыточных количествах при лимфоме Ходжкина). Все тканеспецифические щелочные фосфатазы имеют одинаковую аминокислотную последовательность, но разные углеводные и липидные боковые цепи; посттрансляционные модификации наделяют их уникальными физико-химическими свойствами.[3] [4]
Этиология и эпидемиология
Уровни щелочной фосфатазы в сыворотке крови у здоровых людей будут меняться с возрастом. Уровни высоки в детстве и в период полового созревания из-за роста и развития костей. Снижение уровня в возрастной группе от 15 до 50 лет у мужчин несколько выше, чем у женщин. Эти уровни снова повышаются в пожилом возрасте (значительная разница в гендерном распределении). Причины этих нормальных изменений неизвестны. Исследования показали положительную корреляцию с массой тела и курением, а также обратную корреляцию с ростом.[5] [6] [7]
У здоровых людей циркулирующий фермент в основном происходит из печени и костей. У некоторых людей этот фермент в минимальной степени поступает из кишечного тракта. У людей с группами крови O и B уровни щелочной фосфатазы в сыворотке повышаются после употребления жирной пищи из-за воздействия кишечного тракта. Поскольку это повышение может сохраняться в сыворотке до 12 часов, рекомендуется проверять уровни ферментов в сыворотке натощак. [8]
Патофизиология
Щелочная фосфатаза ведет себя как любой другой сывороточный белок.Его период полувыведения составляет 7 дней, и выведение из сыворотки не зависит от проходимости желчных протоков или функциональной способности печени. Однако место разложения щелочной фосфатазы неизвестно. Уровни щелочной фосфатазы в сыворотке могут оставаться повышенными до 1 недели после разрешения обструкции желчных путей. Печень является источником повышенного уровня ферментов у большинства пациентов. Следующим вероятным фактором является повышенная активность остеобластов, наблюдаемая при заболеваниях костей или обычно в периоды роста.Приток плацентарной щелочной фосфатазы в конце третьего триместра способствует увеличению числа беременных [9].
Механизм увеличения щелочной фосфатазы при гепатобилиарных заболеваниях является предметом дискуссий. Исследования убедительно показали, что это происходит из-за повышенного синтеза ферментов, а не из-за снижения гепатобилиарной экскреции фермента. Повышенная активность печеночных ферментов явно параллельна повышению активности щелочной фосфатазы в сыворотке; это происходит в первую очередь из-за повышенной трансляции мРНК щелочной фосфатазы (опосредованной повышением концентрации желчных кислот) и повышенной секреции щелочной фосфатазы в сыворотку через канальцевую утечку в синусоиду печени.Механизм, который ускоряет его выпуск в кровоток, не выяснен. Исследования сообщают, что везикулы, содержащие щелочную фосфатазу, и многие такие ферменты, связанные с синусоидальными мембранами, обнаруживаются в сыворотке пациентов с холестазом. Поскольку щелочная фосфатаза синтезируется заново в ответ на обструкцию желчевыводящих путей, ее уровень в сыворотке может быть нормальным на ранней стадии острой непроходимости желчных путей, даже когда сывороточные аминотрансферазы уже достигли своего пика. [9] [10]
Диагностические тесты
Существует несколько клинических методов определения уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови.Они различаются используемым субстратом, pH щелочного буфера и генерируемыми «нормальными» значениями. Тесты, в принципе, полагаются на способность фермента гидролизовать фосфорные эфиры. В наиболее широко используемом международном методе п-нитрофенолфосфат служит субстратом, а аминоспирт используется в качестве буфера. Скорость высвобождения п-нитрофенолфосфата из субстрата можно измерить как маркер активности щелочной фосфатазы, и результаты представлены в международных единицах на литр (МЕ / л).Различные методы кажутся одинаково эффективными при обнаружении отклонений от нормы при различных клинических заболеваниях. Использование кратных верхней границы нормы — простой способ сравнения результатов, полученных с помощью различных тестов. [11] [12]
Электрофорез не позволяет надежно дифференцировать изоферменты, поскольку электрофоретическая подвижность изоферментов кости и печени различается незначительно. Электрофорез на ацетате целлюлозы с добавлением тепловой инактивации является гораздо более надежным тестом, чем только электрофорез.Разделение пластин из полиакриламидного геля обеспечивает точную идентификацию изоферментов печени, костей, кишечника и плаценты; Однако этот тест не является широко доступным. [13]
Процедуры тестирования
Пациентам с группой крови O и B может потребоваться голодание перед тестом, чтобы избежать воздействия кишечного изофермента, если при обычных тестах наблюдается необъяснимое повышение уровня щелочной фосфатазы. Флеботомист использует пробирку-сепаратор сыворотки с золотым верхом, содержащую активатор сгустка и сепаратор сывороточного геля, чтобы собрать кровь для анализа.
Мешающие факторы
Есть много потенциальных аналитических источников ошибок. Такие факторы, как концентрация фосфата, магния, цитрата, тип и концентрация буфера, поддержание правильной температуры, могут повлиять на результат.
Результаты, отчетность, важные выводы
Когда щелочная фосфатаза является единственным биохимическим тестом печени, который проявляется как повышенный (т.е. когда сывороточные аминотрансферазы находятся в пределах нормы), или когда щелочная фосфатаза непропорционально повышена по сравнению с другими биохимическими тестами печени, Оценка пациента должна быть сосредоточена на выявлении причины и источника изолированного или непропорционального повышения уровня щелочной фосфатазы.У бессимптомных пациентов с изолированным повышением уровня щелочной фосфатазы в сыворотке важно определить первичный источник отклонений. Щелочные фосфатазы, полученные из печени, костей, плаценты и кишечника, обладают разными физико-химическими свойствами. Есть три общих метода, которые, как было показано, особенно используются для различения изоферментов: исследования термостабильности; дифференциальное ингибирование с помощью различных небольших пептидов, аминокислот и других низкомолекулярных веществ; и иммунологические методы.[14]
Один из подходов использует измерение активности тех ферментов, которые увеличиваются в соответствии с уровнем щелочной фосфатазы печени, таких как 5’-нуклеотидаза (5NT) и гамма-глутамилтранспептидаза (GGT). Эти ферменты не повышаются при заболеваниях костей и хорошо коррелируют с гепатобилиарными заболеваниями. Сывороточный GGT очень чувствителен к заболеваниям желчевыводящих путей, но менее специфичен для заболеваний печени. Уровни 5NT могут повышаться у беременных; однако у небеременных пациенток он относительно специфичен для заболевания печени и сильно коррелирует с сывороточной щелочной фосфатазой печеночного происхождения.Однако отсутствие повышенного уровня 5NT в присутствии повышенного уровня щелочной фосфатазы не исключает гепатобилиарного заболевания, поскольку они не возникают одновременно при раннем или легком повреждении печени [15].
Клиническая значимость
Основная клиническая ценность измерения щелочной фосфатазы в сыворотке заключается в диагностике холестатической болезни печени — одного из самых высоких повышений щелочных фосфатаз, присутствующих у пациентов с холестазом. Обычно четырехкратное превышение верхней границы нормы или большее повышение наблюдается у 75% пациентов с внутрипеченочным или внепеченочным холестазом.Степень возвышения не помогает различить два типа. Подобное повышение наблюдается при обструкции желчевыводящих путей, вызванной раком (холангиокарцинома, аденокарцинома головки поджелудочной железы или ампулярная аденокарцинома), холедохолитиазом, стриктурами желчных протоков, склерозирующим холангитом или причинами внутрипеченочного холестаза, такими как первичный билиарный холангит, хроническое отторжение печени, вызванное лекарственным препаратом повреждение печени. аллотрансплантаты, инфильтративное заболевание печени (саркоидоз, амилоидоз, туберкулез и метастазы в печень), тяжелый алкогольный гепатит, вызывающий стеатонекроз.Пациенты со СПИДом также могут иметь особенно высокие уровни, либо из-за холангиопатии от оппортунистических инфекций, таких как цитомегаловирус, криптоспоридиоз, либо из-за гранулематозного поражения печени от туберкулеза. [16] [17]
Умеренное повышение (до четырех раз выше верхнего предела нормы) щелочной фосфатазы в сыворотке неспецифично, поскольку оно может возникать при различных состояниях, поражающих печень, включая цирроз, хронический гепатит, вирусный гепатит, застойную сердечную недостаточность и ишемическую холангиопатию.Заболевания, которые в первую очередь не затрагивают печень, такие как внутрибрюшные инфекции, холестаз сепсиса, лимфома Ходжкина, миелоидная метаплазия и остеомиелит, также могут вызывать умеренное повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови.
Первичный или метастатический рак повышает уровень щелочной фосфатазы в сыворотке крови из-за местной непроходимости желчных протоков и увеличения утечки изофермента печени. Первичный внепеченочный рак не обязательно поражает печень или кость; в редких случаях некоторые опухоли могут продуцировать собственную щелочную фосфатазу (лимфома Ходжкина, секретирующая изофермент Регана) или оказывать паранеопластический эффект, вызывая утечку изофермента печени в кровоток (синдром Штауфера из-за почечно-клеточного рака).[18] [19]
Аномально низкие уровни могут быть полезны клинически, поскольку они наблюдаются при болезни Вильсона, особенно при молниеносной форме с гемолизом. Цинк является кофактором щелочной фосфатазы, которая замещается медью при болезни Вильсона, нарушении перегрузки медью, что приводит к низким уровням. Другими причинами низкого уровня щелочной фосфатазы являются дефицит цинка, злокачественная анемия, гипотиреоз и врожденная гипофосфатазия. [20]
Всестороннее обследование часто не требуется тем пациентам, у которых наблюдается лишь незначительное повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке (повышение менее 50%).Такие пациенты могут наблюдаться клинически при периодическом мониторинге биохимических анализов сыворотки крови печени. Если уровень щелочной фосфатазы ненормально повышен, необходимо провести дополнительную оценку, чтобы определить, является ли ее источник печеночным или не печеночным. Источник повышенного уровня щелочной фосфатазы в печени поддерживается одновременным повышением уровня GGT или 5NT. Если источник не печеночный, следующим шагом является оценка основного недиагностированного заболевания. Повышенный уровень щелочной фосфатазы в костях может возникать при метастазах в кости, болезни Педжета, остеогенной саркоме, заживающих переломах, гиперпаратиреозе, гипертиреозе и остеомаляции.Повышенная кишечная фракция обычно возникает после жирной еды и передается по наследству; это не требует дополнительной оценки. Если предполагается, что источником является печень, необходимо провести визуализацию желчного дерева, чтобы отличить внепеченочный или внутрипеченочный холестаз, в дополнение к просмотру списка лекарств. [15] [21] [22]
УЗИ правого верхнего квадранта часто является первым заказанным визуализирующим исследованием. Если желчный проток расширился, в зависимости от клинических показаний проводится эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография (ERCP) или магнитно-резонансная холангиопанкреатография (MRCP).Если желчный проток не расширяется, следующим шагом для диагностики первичного билиарного холангита (ПБХ) является анализ сывороточных антимитохондриальных антител (АМА). Если сывороточный АМА в норме, необходима оценка причин внутрипеченочного холестаза, АМА-отрицательного ПБЦ, саркоидоза и различных других ранее упомянутых заболеваний. Биопсия печени часто является заключительным тестом, используемым в таких ситуациях, поскольку она помогает определить этиологию повышенного уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови. [23] [24]
Улучшение результатов команды здравоохранения
Провайдер медицинских услуг может назначить тест на щелочную фосфатазу как часть обычного осмотра или если у пациента есть симптомы заболевания костей или повреждения печени.Надлежащая оценка и классификация любых аномальных уровней щелочной фосфатазы медицинским персоналом пациента и связанные с этим результаты приводят к лучшим результатам лечения пациента.
Дополнительное образование / обзорные вопросы
Ссылки
- 1.
- Пинарт М., Кунат Ф., Либ В., Цаур И., Вуллих Б., Шмидт С., Немецкий консорциум рака простаты (DPKK). Прогностические модели для прогнозирования общей выживаемости при метастатическом устойчивом к кастрации раке простаты: систематический обзор.Мир Дж Урол. 2020 Март; 38 (3): 613-635. [PubMed: 30554274]
- 2.
- van der Doelen MJ, Mehra N, Hermsen R, Janssen MJR, Gerritsen WR, van Oort IM. Отбор пациентов для терапии радием-223 у пациентов с костно-метастатическим кастрационно-резистентным раком простаты: новые рекомендации и перспективы на будущее. Clin Genitourin Cancer. 2019 Апрель; 17 (2): 79-87. [PubMed: 30558834]
- 3.
- Castells L, Cassanello P, Muñiz F., de Castro MJ, Couce ML. Неонатальная летальная гипофосфатазия: описание случая и обзор литературы.Медицина (Балтимор). 2018 ноя; 97 (48): e13269. [Бесплатная статья PMC: PMC6283130] [PubMed: 30508915]
- 4.
- Cristoferi L, Nardi A, Ronca V, Invernizzi P, Mells G, Carbone M. Прогностические модели первичного билиарного холангита. J Autoimmun. 2018 декабрь; 95: 171-178. [PubMed: 30420264]
- 5.
- Азпиазу Д., Гонсало С., Вилла-Беллоста Р. Тканевая неспецифическая щелочная фосфатаза и кальцификация сосудов: потенциальная терапевтическая цель. Curr Cardiol Rev.2019; 15 (2): 91-95. [Бесплатная статья PMC: PMC6520574] [PubMed: 30381085]
- 6.
- Бричачек А.Л., Коричневый CM. Щелочная фосфатаза: потенциальный биомаркер инсульта и последствия для лечения. Metab Brain Dis. 2019 Февраль; 34 (1): 3-19. [Бесплатная статья PMC: PMC6351214] [PubMed: 30284677]
- 7.
- Генрих Д., Бруланд О., Гиз Т.А., Сузуки Х., Сартор О. Щелочная фосфатаза при метастатическом устойчивом к кастрации раке простаты: переоценка более старого биомаркера. Будущее Онкол. 2018 Октябрь; 14 (24): 2543-2556. [PubMed: 29925281]
- 8.
- Мацусита М., Хараджири С., Табата С., Юкимаса Н., Мурамото Ю., Комода Т.[Активность щелочной фосфатазы в секреторах группы крови B или O колеблется в зависимости от приема пищи накануне вечером]. Риншо Бёри. 2013 Апрель; 61 (4): 307-12. [PubMed: 23855186]
- 9.
- Masrour Roudsari J, Mahjoub S. Количественная оценка и сравнение специфической для костей щелочной фосфатазы двумя методами в нормальных образцах и образцах Педжета. Caspian J Intern Med. 2012 Лето; 3 (3): 478-83. [Бесплатная статья PMC: PMC3755844] [PubMed: 24009918]
- 10.
- Pike AF, Kramer NI, Blaauboer BJ, Seinen W, Brands R.Новая гипотеза о механизме «спасения» щелочной фосфатазы при острой фазе иммунного ответа печени. Biochim Biophys Acta. 2013 декабрь; 1832 (12): 2044-56. [PubMed: 23899605]
- 11.
- Sancenon V, Goh WH, Sundaram A, Er KS, Johal N, Mukhina S, Carr G, Dhakshinamoorthy S. Разработка, проверка и количественная оценка ферментативного анализа, подходящего для скрининга малых молекул и профилирование: тематическое исследование. Biomol Detect Quantif. 2015 июн; 4: 1-9. [Бесплатная статья PMC: PMC4822204] [PubMed: 27077032]
- 12.
- Tietz NW, Burtis CA, Duncan P, Ervin K, Petitclerc CJ, Rinker AD, Shuey D, Zygowicz ER. Эталонный метод измерения активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови человека. Clin Chem. 1983 Май; 29 (5): 751-61. [PubMed: 6404566]
- 13.
- Siede WH, Seiffert UB. Количественное определение изофермента щелочной фосфатазы электрофорезом на мембранах из ацетата целлюлозы. Clin Chem. 1977 Январь; 23 (1): 28-34. [PubMed: 832369]
- 14.
- Шарма У, Пал Д., Прасад Р.Щелочная фосфатаза: обзор. Индийский J Clin Biochem. 2014 июл; 29 (3): 269-78. [Бесплатная статья PMC: PMC4062654] [PubMed: 24966474]
- 15.
- Врун Д.Х., Исраили З. Щелочная фосфатаза и гамма-глутамилтрансфераза. В: Walker HK, Hall WD, Hurst JW, редакторы. Клинические методы: история, физикальные и лабораторные исследования. 3-е изд. Баттервортс; Бостон: 1990. [PubMed: 21250047]
- 16.
- Шамбан Л., Патель Б., Уильямс М. Значительно повышенная щелочная фосфатаза печени при застойной сердечной недостаточности.Gastroenterology Res. 2014 Апрель; 7 (2): 64-68. [Бесплатная статья PMC: PMC5051077] [PubMed: 27785272]
- 17.
- Гао Й, Чин К., Мишрики Ю. Холангиопатия СПИДа у бессимптомного, ранее не диагностированного пациента с поздней стадией ВИЧ-инфекции из Кении. Int J Hepatol. 2011; 2011: 465895. [Бесплатная статья PMC: PMC3170813] [PubMed: 21994858]
- 18.
- Bukowczan J, Pattman S, Jenkinson F, Quinton R.Regan Изофермент щелочной фосфатазы в качестве онкомаркера почечно-клеточного рака.Энн Клин Биохим. 2014 сентябрь; 51 (Pt 5): 611-4. [PubMed: 24615345]
- 19.
- Kranidiotis GP, Voidonikola PT, Dimopoulos MK, Anastasiou-Nana MI. Синдром Штауфера как яркое проявление рака почек: клинический случай. Дела J. 2009, 13 января; 2 (1): 49. [Бесплатная статья PMC: PMC2628869] [PubMed: 19144140]
- 20.
- Shaver WA, Bhatt H, Combes B. Низкая активность щелочной фосфатазы в сыворотке при болезни Вильсона. Гепатология. 1986 сентябрь-октябрь; 6 (5): 859-63. [PubMed: 3758940]
- 21.
- Verma J, Gorard DA. Устойчиво повышенная щелочная фосфатаза. BMJ Case Rep. 2012 24 августа; 2012 [Бесплатная статья PMC: PMC4544100] [PubMed: 22922932]
- 22.
- Assy N, Jacob G, Spira G, Edoute Y. Диагностический подход к пациентам с холестатической желтухой. Мир Дж. Гастроэнтерол. 1999 июн; 5 (3): 252-262. [Бесплатная статья PMC: PMC4688481] [PubMed: 11819442]
- 23.
- Ревзин М.В., Скаутт Л.М., Гарнер Дж. Г., Мур К.Л. Боль в правом верхнем квадранте: сначала УЗИ! J Ultrasound Med.2017 Октябрь; 36 (10): 1975-1985. [PubMed: 28586152]
- 24.
- Siddique A, Kowdley KV. Обратитесь к пациенту с повышенным уровнем щелочной фосфатазы в сыворотке крови. Clin Liver Dis. 2012 Май; 16 (2): 199-229. [Бесплатная статья PMC: PMC3341633] [PubMed: 22541695]
Гамма-глутамилтрансфераза (GGT) — понимание теста и ваших результатов
Источники, использованные в текущем обзоре
2019 обзор выполнен Балу К. Чако, доктором наук, NRCC, Университет Алабамы в Бирмингеме.
(обновлено 11 декабря 2013 г.) Гамма-глутамилтрансфераза. Medscape. Доступно в Интернете по адресу https://emedicine.medscape.com/article/2087891-overview#a2. По состоянию на июль 2019 г.
Диагностика и мониторинг повреждений печени. I. Характеристики лабораторных исследований. Dufour DR, Lott JA, Nolte FS, Gretch DR, Koff RS, Seeff LB. Клиническая химия 46: 122027–2049 (2000). Доступно в Интернете по адресу http://clinchem.aaccjnls.org/content/46/12/2027.long. По состоянию на июль 2019 г.
Дженни Х.Д.А. ван Бик, Марлен Х.М. de Moor, Lot M. Geels, Michel R.T. Синке, Эко. J.C. de Geus, Gitta H. Lubke, Cornelis Kluft, Jacoline Neuteboom, Jacqueline M. Vink, Gonneke Willemsen и Dorret I. Boomsma. Связь потребления алкоголя с уровнями гамма-глутамилтрансферазы (GGT): доказательства коррелированных генетических эффектов. Зависимость от наркотиков и алкоголя . 2014 1 января; 134: 99–105. Доступно в Интернете по адресу https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3
5/. По состоянию на июль 2019 г.
Джеральд Кениг и Стефани Сенефф. Гамма-глутамилтрансфераза: прогностический биомаркер неадекватности клеточных антиоксидантов и риска заболеваний. Маркеры Dis. 2015; 2015: 818570. Доступно в Интернете по адресу https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4620378/. По состоянию на июль 2019 г.
Low Gamma-GT Семейный внутрипеченочный холестаз. База данных редких заболеваний (Национальная организация редких заболеваний, NORD). Доступно в Интернете по адресу https://rarediseases.org/rare-diseases/low-gamma-gt-familial-intrahepatic-cholestasis/.По состоянию на июль 2019 г.
Катажина Ковальска, Милена Сискальская, Анна Бизонь, Мариола Сливиньска-Моссонь, Галина Мильнерович. Влияние оральных контрацептивов на липидный профиль, параоксоназу и активность печеночных ферментов. J Clin Lab Анал. 2018 Янв; 32 (1): e22194. Опубликовано онлайн, 9 марта 2017 г. doi: 10.1002 / jcla.22194. По состоянию на июль 2019 г.
Фалак Наз, Смита Джиоти, Рахул, Нишат Ахтар, Ясир Хасан Сиддик. Влияние пероральных противозачаточных таблеток на ферменты сыворотки крови и повреждение ДНК в лимфоцитах среди пользователей. Ind J Clin Biochem (июль-сентябрь 2016 г.) 31 (3): 294–301. Доступно на сайте https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4
1/. 11. По состоянию на июль 2019 г.Каземи-Ширази L1, Эндлер Г., Винклер С., Шикбауэр Т., Вагнер О., Марсик С. Гамма-глутамилтрансфераза и долгосрочное выживание: это просто печень? Clin Chem. 2007; 53 (5): 940-6. Доступно на сайте https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17384006. По состоянию на июль 2019 г.
Дженни HDA и др. Связь потребления алкоголя с уровнями гамма-глутамилтрансферазы (GGT): доказательства коррелированных генетических эффектов. Зависимость от наркотиков и алкоголя . 2014 1 января; 134: 99–105. Опубликовано в сети 2013, 27 сентября. Doi: 10.1016 / j.drugalcdep.2013.09.016. По состоянию на ноябрь 2019 г.
Источники, использованные в предыдущих обзорах
Mayo 2001 Test Catalog, Mayo Medical Laboratories, Рочестер, Миннесота, 2000 Mayo Press.
Worman, H (1998). Общие лабораторные тесты при заболеваниях печени. Колумбийский университет медицинских наук. Доступно в Интернете по адресу http://cpmcnet.columbia.edu/dept/gi/labtests.html.
Джонстон, Д (15 апреля 1999 г.).Особенности интерпретации тестов функции печени. Американский семейный врач: Американская академия семейных врачей. Доступно в Интернете по адресу http://www.aafp.org/afp/9
ap/2223.html.Райли, Т. (1 ноября 2001 г.). Профилактические стратегии при хроническом заболевании печени: Часть I. Алкоголь, вакцины, токсичные лекарства и добавки, диета и упражнения. Американский семейный врач: Американская академия семейных врачей. Доступно в Интернете по адресу http://www.aafp.org/afp/20011101/1555.html.
British Liver Trust Information Service (последнее обновление 10 сентября 2001 г.).Цирроз. British Liver Trust. Доступно в Интернете по адресу http://www.britishlivertrust.org.uk/publications/cirrhosis.html.
MEDLINEplus (3 октября 2001 г.). Медицинская энциклопедия: СОЭ. Национальная медицинская библиотека США, Бетесда, Мэриленд. MEdlinePlus. Доступно в Интернете по адресу http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003638.htm.
Томас, Клейтон Л., редактор (1997). Циклопедический медицинский словарь Табера. Компания F.A. Davis, Филадельфия, Пенсильвания [18-е издание].
Пагана, Кэтлин Д.И Пагана, Тимоти Дж. (1999). Справочник по диагностическим и лабораторным испытаниям Мосби, 4-е издание: Mosby, Inc., Сент-Луис, Миссури.
Dufour DR, et al. Диагностика и мониторинг повреждений печени — I. Характеристики лабораторных исследований. Clin Chem 2000; 46: 2027-2049.
Учебник Тиц по клинической химии и молекулярной диагностике . Burtis CA, Ashwood ER и Bruns DE, ред. 4-е изд. Сент-Луис, Миссури: Эльзевьер Сондерс; 2006 Стр. 613.
Пагана К., Пагана Т. Руководство Мосби по диагностическим и лабораторным испытаниям . 3-е издание, Сент-Луис: Мосби Эльзевьер; 2006, стр. 259-260.
Кларк В. и Дюфур Д. Р., редакторы (2006). Современная практика клинической химии. AACC Press, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 271.
Кэри, Вт (1 января 2009 г.). Подход к пациенту с заболеванием печени: руководство по часто используемым тестам печени, Клиника Кливленда. Доступно в Интернете по адресу http://www.clevelandclinicmeded.com/medicalpubs/diseasemanagement/hepatology/guide-to-common-liver-tests/.По состоянию на сентябрь 2009 г.
Клиническая диагностика и лечение Генри с помощью лабораторных методов . 21-е изд. Макферсон Р.А. и Пинкус М.Р., ред. Филадельфия: 2007, стр. 86, 275.
(2000) Dufour, DR et al. Стандарты лабораторной практики Национальной академии клинической биохимии: лабораторные рекомендации по скринингу, диагностике и мониторингу повреждений печени. Доступно в Интернете по адресу http://www.aacc.org/SiteCollectionDocuments/NACB/LMPG/hepatic/hepatic_combined.pdf#page=3.
Национальный информационный центр по заболеваниям пищеварительной системы, часть NIDDK, NIH. НПВП и пептические язвы. Доступно в Интернете по адресу http://digestive.niddk.nih.gov/ddiseases/pubs/nsaids/. По состоянию на 20 сентября 2010 г.
Медицинская энциклопедия MedlinePlus: Гамма-глутамилтранспептидаза. Доступно в Интернете по адресу http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003458.htm. По состоянию на 20 сентября 2010 г.
Гамма-глутамилтранспептидаза. (Обновлено 21 января 2013 г.) Медицинская энциклопедия MedlinePlus.Доступно в Интернете по адресу http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/003458.htm. По состоянию на сентябрь 2013 г.
Kim, KM et al. (Декабрь 2012 г.) Гамма-глутамилтрансфераза в сыворотке как фактор риска для общего прогноза сердечно-сосудистых заболеваний у корейцев. База данных PubMed Национального центра биотехнологии. Доступно в Интернете по адресу http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23138005. По состоянию на сентябрь 2013 г.
Уровень гамма-глутамилтрансферазы и риск гипертонии: систематический обзор и метаанализ.PLOS. Доступно на сайте http://www.plosone.org по адресу http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0048878. По состоянию на сентябрь 2013 г.
Ghadban, R. et. al. (Обновлено 2 августа 2012 г.). Гамма-глутамилтрансфераза. Medscape. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/2087891-overview#aw2aab6b3. По состоянию на сентябрь 2013 г.
KidsHealth. Анализ крови: гамма-глутамилтранспептидаза (GGT). Доступно в Интернете по адресу http://kidshealth.org/parent/system/medical/test_ggt.html. По состоянию на сентябрь 2013 г.
Джордж, Хэнк. GGT — гаммаглутамилтрансфераза. Декабрь 2000 г. Доступно в Интернете по адресу http://www.stat.unc.edu/visitors/temp/Health/Thyroid/ggt2.htm. По состоянию на сентябрь 2013 г.
Тетрадь общей практики. ГГТ и прием алкоголя. Доступно в Интернете по адресу http://www.gpnotebook.co.uk/simplepage.cfm?ID=x20080405181818225450. По состоянию на сентябрь 2013 г.
(январь 2016 г.) Американский фонд печени. Функциональные тесты печени. Доступно в Интернете по адресу http: // www.iverfoundation.org/abouttheliver/info/liverfunctiontests/. По состоянию на 13 августа 2016 г.
(ноябрь 2009 г.) Gowda, S. et. al. Обзор лабораторных тестов функции печени. Панафриканский медицинский журнал . Доступно в Интернете по адресу http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2984286/. По состоянию на 13 августа 2016 г.
(май 2015 г.) М. Лазо и Дж. Кларк. Руководства по POC-IT по медицине Джонса Хопкинса. Функция печени. Доступно в Интернете по адресу http://www.hopkinsguides.com/hopkins/view/Johns_Hopkins_Diabetes_Guide/547086/all/Liver_function.По состоянию на 13 августа 2016 г.
(февраль 2015 г.). MedlinePlus. Анализ крови на гамма-глутамилтранспептидазу (GGT). Доступно на сайте https://medlineplus.gov/ency/article/003458.htm. По состоянию на 13 августа 2016 г.
костных маркеров | Лабораторные тесты онлайн
Источники, использованные в текущем обзоре
Talwar, S. (обновлено: 12 января 2017 г.). Костные маркеры при остеопорозе. Спасательные препараты и болезни. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/128567-overview.Проверено 18.02.17.
Мейкле, А. В. и Страсески, Дж. (2017 г., январь). Остеопороз. ARUP Consult. Доступно на сайте https://arupconsult.com/content/osteoporosis. Проверено 18.02.17.
Васикаран С. (1 июля 2013 г.). Маркеры метаболизма костной ткани, влияние стандартизации анализа на оценку и мониторинг остеопороза. Новости клинической лаборатории . Доступно в Интернете по адресу https://www.aacc.org/publications/cln/articles/2013/july/bone-turnover-markets. Проверено 18.02.17.
Bethel, M. et. al. (Обновлено 21 сентября 2016 г.). Остеопороз. Спасательные препараты и болезни. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/330598-overview. Проверено 18.02.17.
(© 1995–2017). Бета-CrossLaps (Beta-CTx), сыворотка. Клиника Мэйо Медицинские лаборатории Мэйо. Доступно в Интернете по адресу http://www.mayomedicallaboratories.com/test-catalog/Clinical+and+Interpretive/83175. Проверено 18.02.17.
Алихан М. и др. al. (21 ноября 2016 г.). Болезнь Педжета.Спасательные препараты и болезни. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/334607-overview. Проверено 18.02.17.
Greenblatt, M. et. al. (2017 Февраль). Маркеры метаболизма костей в диагностике и мониторинге метаболических заболеваний костей. Clin Chem . 2017 Февраль; 63 (2): 464-474. Абстрактный. Доступно на сайте https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27940448. Проверено 18.02.17.
(© 1995–2017). Клиника Майо. Детская клиника метаболических заболеваний костей. Доступно в Интернете по адресу http: // www.mayoclinic.org/departments-centers/childrens-center/overview/specialty-groups/pediatric-metabolic-bone-disorders-clinic. По состоянию на март 2017 г.
Источники, использованные в предыдущих обзорах
Интервью с доктором философии Лоуренсом М. Демерсом. Заслуженный профессор патологии и медицины Медицинского колледжа Государственного университета Пенсильвании, Медицинский центр М.С. Херши, Херши, Пенсильвания. Дополнительно проведен обзор статьи март 2009г.
Шривастава А. (22 июля 2005 г.).Клиническое использование костных маркеров в сыворотке и моче при лечении остеопороза. Medscape from Curr Med Res Opin 2005; 21 (7): 1015-1026 [Электронный журнал]. Доступно в Интернете по адресу http://www.medscape.com/viewarticle/508542_print.
Веспер, Х. (10 августа 2005 г.). Аналитические и преаналитические вопросы измерения биохимических костных маркеров. Medscape из Lab Med . 2005; 36 (7): 424-429 [Электронный журнал]. Доступно в Интернете по адресу http://www.medscape.com/viewarticle/509097.
(© 2005).Обмен костной ткани, биохимические маркеры. Руководство ARUP по клиническим лабораторным исследованиям [он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://www.aruplab.com/guides/clt/tests/clt_a125.jsp#1145643.
(июнь 2005 г., с изменениями). Обзор остеопороза. НИАМС [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://www.niams.nih.gov/bone/hi/overview.htm.
Заболевание костей при хронической почечной недостаточности (июль 2006 г. — информация в Интернете). Национальный фонд почек. Доступно в Интернете по адресу http://www.kidney.org/atoz/atozItem.cfm? id = 49.
Гиперпаратиреоз: что это такое и как его лечить (июль 2006 г. — информация в Интернете). Американская ассоциация семейных врачей. Доступно в Интернете по адресу http://familydoctor.org/251.xml.
Рахит (июль 2006 г. — онлайн-информация). MedlinePlus, NIH. Доступно в Интернете по адресу http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/000344.htm.
Коулман, Роберт и др. Прогностическое значение маркеров резорбции и образования костной ткани у онкологических больных с метастазами в кости, получающих бисфосфонат-золедроновую кислоту. Журнал клинической онкологии , Том 23, № 22 (1 августа), 2005 г .; Стр. 4925-4935.
Rosen, C.J. et al. Прогностическая ценность биохимических маркеров метаболизма костной ткани для минеральной плотности костной ткани у женщин в раннем постменопаузе, получавших заместительную гормональную терапию или добавление кальция. Журнал клинической эндокринологии и метаболизма Vol. 82, № 6 1904-1910, 1997.
N.H Bjarnasona, C Christiansena. Ранний ответ биохимических маркеров предсказывает долгосрочную реакцию костной массы во время заместительной гормональной терапии у женщин в раннем постменопаузе. Кость . Том 26, выпуск 6, стр. 561-569 (2000).
Lein M et al. Маркеры метаболизма костной ткани как инструменты прогнозирования скелетных осложнений у мужчин с метастатическим раком простаты, леченным с помощью золедроновой кислоты простаты. Простата Февраль 2009 г.
Shidara K et al. Уровни в сыворотке TRAP5b, нового маркера резорбции кости, на который не влияет почечная дисфункция, в качестве полезного маркера потери кортикальной кости у пациентов, находящихся на гемодиализе. Calcif Tissue Int. , апрель 2008 г .; 82 (4): 278-87.
Центры по контролю и профилактике заболеваний. Улучшение клинического использования биохимических маркеров костей при метаболических заболеваниях костей. Доступно в Интернете по адресу http://www.cdc.gov/NCEH/DLS/osteoporosis.htm. По состоянию на март 2009 г.
Хуберт В. Веспер, доктор философии. Аналитические и преаналитические вопросы измерения биохимических костных маркеров. Medscape Today из Lab Med . 2005; 36 (7): 424-429. Доступно в Интернете по адресу http://www.medscape.com/viewarticle/509097_2. По состоянию на март 2009 г.
ARUP Консультации.Остеопороз. Доступно в Интернете по адресу http://www.arupconsult.com/Topics/EndocrineDz/Osteoporosis.html#. По состоянию на март 2009 г.
Веспер, Х. (10 августа 2005 г.). Аналитические и преаналитические вопросы измерения биохимических костных маркеров. Medscape из Лаборатория медицины [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://www.medscape.com/viewarticle/509097.
Шривастава А. (22 июля 2005 г.). Клиническое использование костных маркеров в сыворотке и моче при лечении остеопороза.Текущие медицинские исследования и мнения Medscape [Информация в Интернете]. Доступно в Интернете по адресу http://www.medscape.com/viewarticle/508542.
(июль 2006 г.). Проколлаген типа 1 N-концевой пропептид. Технический бюллетень ARUP [Он-лайн информация]. PDF-файл доступен для загрузки на сайте http://www.aruplab.com.
Cundy, T. et. al. (13 апреля 2007 г.). Маркеры костеобразования у взрослых с умеренным несовершенным остеогенезом. Clinical Chemistry 2007; 53: 1109-1114. [Он-лайн аннотация]. Доступно в Интернете по адресу http: // www.Clinchem.org/cgi/content/abstract/53/6/1109.
Garnero, P. et al. Оценка полностью автоматизированного анализа сыворотки на общий N-концевой пропептид коллагена типа I при постменопаузальном остеопорозе. Клиническая химия 2008; 54: 1, стр. 188–196.
Talwar, S. и Aloia, J. (Обновлено 3 января 2012 г.). Костные маркеры при остеопорозе. Справочник по Medscape [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/128567-overview. По состоянию на февраль 2013 г.
Старос, Э.(Обновлено 7 сентября 2012 г.). N-Концевой телопептид. Справочник по Medscape [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/2093977-overview#showall. По состоянию на февраль 2013 г.
Редакция Medscape (Обновлено 1 октября 2012 г.). С-концевой телопептид. Справочник по Medscape [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/2093999-overview#showall. По состоянию на февраль 2013 г.
Джейкобс-Космин, Д. и Шанмугам, С. (Обновлено 10 декабря 2012 г.).Остеопороз. Справочник по Medscape [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://emedicine.medscape.com/article/330598-overview. По состоянию на февраль 2013 г.
Meikle, A. W. (обновление, январь 2013 г.). Остеопороз. ARUP Consult [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http://www.arupconsult.com/Topics/Osteoporosis.html#tabs=0. По состоянию на февраль 2013 г.
Болстер, М. (отредактировано в декабре 2012 г.). Остеопороз. Пособие Merck для специалистов здравоохранения [Он-лайн информация]. Доступно в Интернете по адресу http: // www.merckmanuals.com. По состоянию на февраль 2013 г.
Сингер Ф. и Эйр Д. (2008). Использование биохимических маркеров метаболизма костной ткани в клинической практике. [Он-лайн информация]. Медицинский журнал Кливлендской клиники Октябрь 2008 г., вып. 75 10 739-750. Доступно в Интернете по адресу http://www.ccjm.org/content/75/10/739.full. По состоянию на февраль 2013 г.
(© 2013). Недавно пересмотренное руководство NOF для врачей по профилактике и лечению остеопороза, 2013 г. Национальный фонд остеопороза [Он-лайн информация].Доступно в Интернете по адресу http://nof.org/hcp/practice/practice-and-clinical-guidelines/clinICAL-guide. По состоянию на март 2013 г.
Кларк, У., редактор (© 2011). Современная практика клинической химии 2-е издание: AACC Press, Вашингтон, округ Колумбия. С. 522-523.
Макферсон Р. и Пинкус М. (© 2011). Клиническая диагностика и лечение Генри с помощью лабораторных методов 22-е издание: Elsevier Saunders, Филадельфия, Пенсильвания. С. 205-206.
Srivastava A, et.al. Клиническое использование костных маркеров в сыворотке и моче при лечении остеопороза. Новости медицины, Curr Med Res Opin . 2005; 21 (7): 1015-1026. Доступно в Интернете по адресу http://medscape.com/viewarticle/508542_1. Доступ 3013 марта.
Учебник Тиц по клинической химии и молекулярной диагностике . Burtis CA, Ashwood ER, Bruns DE, ред. 4-е издание, Сент-Луис: Elsevier Saunders; 2006, стр. 1932-1943.
Васикарин С, эт. al. Позиция Международного фонда остеопороза и Международной федерации клинической химии и лабораторной медицины по стандартам костных маркеров при остеопорозе. Clin Chem Lab Med 2011; 49 (8): 1271–1274.
Щелочная фосфатаза Артикул
Введение
Щелочные фосфатазы — это группа изоферментов, расположенных на внешнем слое клеточной мембраны; они катализируют гидролиз органических эфиров фосфорной кислоты, присутствующих во внеклеточном пространстве. Цинк и магний являются важными кофакторами этого фермента. Хотя щелочные фосфатазы присутствуют в разных тканях организма и обладают разными физико-химическими свойствами, они являются истинными изоферментами, поскольку катализируют одну и ту же реакцию.В печени щелочная фосфатаза является цитозольной и присутствует в канальцевой мембране гепатоцита. Щелочная фосфатаза присутствует в уменьшающихся концентрациях в плаценте, слизистой оболочке подвздошной кишки, почках, костях и печени. Большая часть щелочной фосфатазы в сыворотке крови (более 80%) выделяется из печени и костей и в небольших количествах из кишечника. Несмотря на то, что щелочные фосфатазы присутствуют во многих тканях по всему телу, их точная физиологическая функция остается в значительной степени неизвестной.[1] [2]
Щелочные фосфатазы подразделяются на тканеспецифические и тканеспецифические типы. Щелочные фосфатазы, обнаруженные в кишечнике, плаценте и зародышевой ткани, тканеспецифичны. Это означает, что они находятся только в тканях, где они выражены в физиологических условиях. Они также могут вносить вклад в циркулирующий пул сывороточной щелочной фосфатазы в определенных ситуациях, когда наблюдается повышенная стимуляция их выработки. Тканно-неспецифические щелочные фосфатазы образуют большую часть фракции, циркулирующей в сыворотке крови, и поэтому представляют клинический интерес.Один ген кодирует его и экспрессируется в печени, костях и почках. Щелочная фосфатаза кишечника кодируется отдельным геном, который отличается от гена, который кодирует щелочную фосфатазу плаценты и изофермент Регана (вырабатывается в избыточных количествах при лимфоме Ходжкина). Все тканеспецифические щелочные фосфатазы имеют одинаковую аминокислотную последовательность, но разные углеводные и липидные боковые цепи; посттрансляционные модификации наделяют их уникальными физико-химическими свойствами. [3] [4]
Этиология и эпидемиология
Уровни щелочной фосфатазы в сыворотке крови у нормальных людей будут меняться с возрастом.Уровни высоки в детстве и в период полового созревания из-за роста и развития костей. Снижение уровня в возрастной группе от 15 до 50 лет у мужчин несколько выше, чем у женщин. Эти уровни снова повышаются в пожилом возрасте (значительная разница в гендерном распределении). Причины этих нормальных изменений неизвестны. Исследования показали положительную корреляцию с массой тела и курением, а также обратную корреляцию с ростом. [5] [6] [7]
У здоровых людей циркулирующий фермент в основном происходит из печени и костей.У некоторых людей этот фермент в минимальной степени поступает из кишечного тракта. У людей с группами крови O и B уровни щелочной фосфатазы в сыворотке повышаются после употребления жирной пищи из-за воздействия кишечного тракта. Поскольку это повышение может сохраняться в сыворотке до 12 часов, рекомендуется проверять уровни ферментов в сыворотке натощак. [8]
Патофизиология
Щелочная фосфатаза ведет себя как любой другой сывороточный белок.Его период полувыведения составляет 7 дней, и выведение из сыворотки не зависит от проходимости желчных протоков или функциональной способности печени. Однако место разложения щелочной фосфатазы неизвестно. Уровни щелочной фосфатазы в сыворотке могут оставаться повышенными до 1 недели после разрешения обструкции желчных путей. Печень является источником повышенного уровня ферментов у большинства пациентов. Следующим вероятным фактором является повышенная активность остеобластов, наблюдаемая при заболеваниях костей или обычно в периоды роста.Приток плацентарной щелочной фосфатазы в конце третьего триместра способствует увеличению числа беременных [9].
Механизм увеличения щелочной фосфатазы при гепатобилиарных заболеваниях является предметом дискуссий. Исследования убедительно показали, что это происходит из-за повышенного синтеза ферментов, а не из-за снижения гепатобилиарной экскреции фермента. Повышенная активность печеночных ферментов явно параллельна повышению активности щелочной фосфатазы в сыворотке; это происходит в первую очередь из-за повышенной трансляции мРНК щелочной фосфатазы (опосредованной повышением концентрации желчных кислот) и повышенной секреции щелочной фосфатазы в сыворотку через канальцевую утечку в синусоиду печени.Механизм, который ускоряет его выпуск в кровоток, не выяснен. Исследования сообщают, что везикулы, содержащие щелочную фосфатазу, и многие такие ферменты, связанные с синусоидальными мембранами, обнаруживаются в сыворотке пациентов с холестазом. Поскольку щелочная фосфатаза синтезируется заново в ответ на обструкцию желчевыводящих путей, ее уровень в сыворотке может быть нормальным на ранней стадии острой непроходимости желчных путей, даже когда сывороточные аминотрансферазы уже достигли своего пика. [9] [10]
Диагностические тесты
Существует несколько клинических методов определения уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови.Они различаются используемым субстратом, pH щелочного буфера и генерируемыми «нормальными» значениями. Тесты, в принципе, полагаются на способность фермента гидролизовать фосфорные эфиры. В наиболее широко используемом международном методе п-нитрофенолфосфат служит субстратом, а аминоспирт используется в качестве буфера. Скорость высвобождения п-нитрофенолфосфата из субстрата можно измерить как маркер активности щелочной фосфатазы, и результаты представлены в международных единицах на литр (МЕ / л).Различные методы кажутся одинаково эффективными при обнаружении отклонений от нормы при различных клинических заболеваниях. Использование кратных верхней границы нормы — простой способ сравнения результатов, полученных с помощью различных тестов. [11] [12]
Электрофорез не позволяет надежно дифференцировать изоферменты, поскольку электрофоретическая подвижность изоферментов кости и печени различается незначительно. Электрофорез на ацетате целлюлозы с добавлением тепловой инактивации является гораздо более надежным тестом, чем только электрофорез.Разделение пластин из полиакриламидного геля обеспечивает точную идентификацию изоферментов печени, костей, кишечника и плаценты; Однако этот тест не является широко доступным. [13]
Процедуры тестирования
Пациентам с группой крови O и B может потребоваться голодание перед тестом, чтобы избежать воздействия кишечного изофермента, если при обычных тестах наблюдается необъяснимое повышение уровня щелочной фосфатазы. Флеботомист использует пробирку-сепаратор сыворотки с золотым верхом, содержащую активатор сгустка и сепаратор сывороточного геля, чтобы собрать кровь для анализа.
Мешающие факторы
Есть много потенциальных аналитических источников ошибок. Такие факторы, как концентрация фосфата, магния, цитрата, тип и концентрация буфера, поддержание правильной температуры, могут повлиять на результат.
Результаты, отчеты, важные выводы
Когда щелочная фосфатаза является единственным биохимическим тестом печени, который проявляется как повышенный (т.е., когда сывороточные аминотрансферазы находятся в пределах нормы) или когда щелочная фосфатаза непропорционально повышена по сравнению с другими биохимическими тестами печени, оценка пациента должна быть сосредоточена на выявлении причины и источника изолированного или непропорционального повышения щелочной фосфатазы. У бессимптомных пациентов с изолированным повышением уровня щелочной фосфатазы в сыворотке важно определить первичный источник отклонений. Щелочные фосфатазы, полученные из печени, костей, плаценты и кишечника, обладают разными физико-химическими свойствами.Есть три общих метода, которые, как было показано, особенно используются для различения изоферментов: исследования термостабильности; дифференциальное ингибирование с помощью различных небольших пептидов, аминокислот и других низкомолекулярных веществ; и иммунологические методы. [14]
Один из подходов использует измерение активности тех ферментов, которые увеличиваются в соответствии с уровнем щелочной фосфатазы печени, таких как 5’-нуклеотидаза (5NT) и гамма-глутамилтранспептидаза (GGT). Эти ферменты не повышаются при заболеваниях костей и хорошо коррелируют с гепатобилиарными заболеваниями.Сывороточный GGT очень чувствителен к заболеваниям желчевыводящих путей, но менее специфичен для заболеваний печени. Уровни 5NT могут повышаться у беременных; однако у небеременных пациенток он относительно специфичен для заболевания печени и сильно коррелирует с сывороточной щелочной фосфатазой печеночного происхождения. Однако отсутствие повышенного уровня 5NT в присутствии повышенного уровня щелочной фосфатазы не исключает гепатобилиарного заболевания, поскольку они не возникают одновременно при раннем или легком повреждении печени [15].
Клиническая значимость
Основная клиническая ценность измерения щелочной фосфатазы в сыворотке крови заключается в диагностике холестатической болезни печени — одного из самых высоких уровней щелочной фосфатазы у пациентов с холестазом.Обычно четырехкратное превышение верхней границы нормы или большее повышение наблюдается у 75% пациентов с внутрипеченочным или внепеченочным холестазом. Степень возвышения не помогает различить два типа. Подобное повышение наблюдается при обструкции желчевыводящих путей, вызванной раком (холангиокарцинома, аденокарцинома головки поджелудочной железы или ампулярная аденокарцинома), холедохолитиазом, стриктурами желчных протоков, склерозирующим холангитом или причинами внутрипеченочного холестаза, такими как первичный билиарный холангит, хроническое отторжение печени, вызванное лекарственным препаратом повреждение печени. аллотрансплантаты, инфильтративное заболевание печени (саркоидоз, амилоидоз, туберкулез и метастазы в печень), тяжелый алкогольный гепатит, вызывающий стеатонекроз.Пациенты со СПИДом также могут иметь особенно высокие уровни, либо из-за холангиопатии от оппортунистических инфекций, таких как цитомегаловирус, криптоспоридиоз, либо из-за гранулематозного поражения печени от туберкулеза. [16] [17]
Умеренное повышение (до четырех раз выше верхнего предела нормы) щелочной фосфатазы в сыворотке неспецифично, поскольку оно может возникать при различных состояниях, поражающих печень, включая цирроз, хронический гепатит, вирусный гепатит, застойную сердечную недостаточность и ишемическую холангиопатию.Заболевания, которые в первую очередь не затрагивают печень, такие как внутрибрюшные инфекции, холестаз сепсиса, лимфома Ходжкина, миелоидная метаплазия и остеомиелит, также могут вызывать умеренное повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови.
Первичный или метастатический рак повышает уровень щелочной фосфатазы в сыворотке крови из-за местной непроходимости желчных протоков и увеличения утечки изофермента печени. Первичный внепеченочный рак не обязательно поражает печень или кость; в редких случаях некоторые опухоли могут продуцировать собственную щелочную фосфатазу (лимфома Ходжкина, секретирующая изофермент Регана) или оказывать паранеопластический эффект, вызывая утечку изофермента печени в кровоток (синдром Штауфера из-за почечно-клеточного рака).[18] [19]
Аномально низкие уровни могут быть полезны клинически, поскольку они наблюдаются при болезни Вильсона, особенно при молниеносной форме с гемолизом. Цинк является кофактором щелочной фосфатазы, которая замещается медью при болезни Вильсона, нарушении перегрузки медью, что приводит к низким уровням. Другими причинами низкого уровня щелочной фосфатазы являются дефицит цинка, злокачественная анемия, гипотиреоз и врожденная гипофосфатазия. [20]
Всестороннее обследование часто не требуется тем пациентам, у которых наблюдается лишь незначительное повышение уровня щелочной фосфатазы в сыворотке (повышение менее 50%).Такие пациенты могут наблюдаться клинически при периодическом мониторинге биохимических анализов сыворотки крови печени. Если уровень щелочной фосфатазы ненормально повышен, необходимо провести дополнительную оценку, чтобы определить, является ли ее источник печеночным или не печеночным. Источник повышенного уровня щелочной фосфатазы в печени поддерживается одновременным повышением уровня GGT или 5NT. Если источник не печеночный, следующим шагом является оценка основного недиагностированного заболевания. Повышенный уровень щелочной фосфатазы в костях может возникать при метастазах в кости, болезни Педжета, остеогенной саркоме, заживающих переломах, гиперпаратиреозе, гипертиреозе и остеомаляции.Повышенная кишечная фракция обычно возникает после жирной еды и передается по наследству; это не требует дополнительной оценки. Если предполагается, что источником является печень, необходимо провести визуализацию желчного дерева, чтобы отличить внепеченочный или внутрипеченочный холестаз, в дополнение к просмотру списка лекарств. [15] [21] [22]
УЗИ правого верхнего квадранта часто является первым заказанным визуализирующим исследованием. Если желчный проток расширился, в зависимости от клинических показаний проводится эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатография (ERCP) или магнитно-резонансная холангиопанкреатография (MRCP).Если желчный проток не расширяется, следующим шагом для диагностики первичного билиарного холангита (ПБХ) является анализ сывороточных антимитохондриальных антител (АМА). Если сывороточный АМА в норме, необходима оценка причин внутрипеченочного холестаза, АМА-отрицательного ПБЦ, саркоидоза и различных других ранее упомянутых заболеваний. Биопсия печени часто является заключительным тестом, используемым в таких ситуациях, поскольку она помогает определить этиологию повышенного уровня щелочной фосфатазы в сыворотке крови. [23] [24]
Улучшение результатов команды здравоохранения
Тест на щелочную фосфатазу может быть заказан врачом как часть обычного осмотра или если у пациента есть симптомы заболевания костей или повреждения печени.Надлежащая оценка и классификация любых аномальных уровней щелочной фосфатазы медицинским персоналом пациента и связанные с этим результаты приводят к лучшим результатам лечения пациента.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Щелочная фосфатаза в стволовых клетках
Щелочная фосфатаза — это фермент, обычно экспрессируемый почти во всех живых организмах. У людей и других млекопитающих определение экспрессии и активности щелочной фосфатазы часто использовалось для определения клеток в исследованиях развития и / или в рамках клинических испытаний.Щелочная фосфатаза также, по-видимому, является одним из ключевых маркеров при идентификации плюрипотентных эмбриональных стволовых, а также родственных клеток. Однако щелочные фосфатазы присутствуют в некоторых изоферментах и изоформах, которые обладают тканеспецифическими выражениями и функциями. Здесь подробно обсуждается роль щелочной фосфатазы как маркера стволовых клеток. Во-первых, мы кратко суммируем современные знания о щелочных фосфатазах млекопитающих в целом. Во-вторых, мы сосредоточимся на известных фактах его роли и потенциального значения для идентификации стволовых клеток.
1. Щелочная фосфатаза
Щелочная фосфатаза (AP, EC 3.1.3.1 ортофосфорно-моноэстераза, щелочной оптимум) представляет собой связанный с мембраной фермент, который встречается почти во всех живых организмах. AP млекопитающих имеют низкую идентичность последовательности с E. coli , но остатки, вовлеченные в активный центр фермента и лиганды, координирующие два атома цинка и ион магния, консервативны; Таким образом, каталитический механизм считается сходным у прокариотических и эукариотических ПП [1, 2].Отдельные щелочные фосфатазы млекопитающих различаются по своей термостабильности и свойствам неконкурентного ингибирования. Это результат их негомологичных дисульфидных связей, их структурной значимости и неконсервативных остатков [3, 4]. У человека, а также, вероятно, и у других млекопитающих, в ходе эволюции развились четыре изофермента, которые кодируются максимум четырьмя генами. Эти четыре изофермента можно найти в разных тканях, где они выполняют разные физиологические функции. Нам известны три изофермента АР, которые специфичны для определенных тканей человека; это тканеспецифические щелочные фосфатазы (TSAP).Это кишечная щелочная фосфатаза (IAP; изофермент Kasahara), щелочная фосфатаза плаценты (PLAP; изофермент Regan) и щелочная фосфатаза зародышевых клеток (GCAP; изофермент Nagao), которые экспрессируются как эмбриональными клетками, так и клетками карциномы. Четвертый изофермент встречается повсеместно, и мы называем его тканевой неспецифической щелочной фосфатазой (TNAP). TNAP встречается в трех изоформах: TNAP костей, печени и почек [5].
У мышей также четыре точки доступа; три из них тканеспецифические, а четвертый — тканеспецифический.Кишечные, кишечные (IAP-подобные) и эмбриональные AP (EAP) являются TSAP. IAP-подобный AP был идентифицирован у мышей, у которых есть нокаутный ген для IAP и все еще измеряемая остаточная активность в кишечнике. Мышиный EAP похож на человеческий GCAP [6]. Многие важные факты о структуре, физических и химических свойствах, локализации генов, регуляции, функции и тканевой экспрессии AP можно получить из Millán (2006) и McComb et al. (2011) [7, 8]. В области биологии стволовых клеток TNAP являются основным объектом внимания, но EAP или GCAP, которые экспрессируются в плюрипотентной внутренней критической массе и первичных клетках, соответственно, нельзя игнорировать (см. Ниже).В общем, TNAP и EAP / GCAP часто связаны с зародышевыми листками, предшественниками и наивными недифференцированными клетками.
Напротив, TSAP экспрессируются с увеличением дифференцировки и созревания определенных клеточных линий и тканей из-за их связи с функциями таких клеток, например, энтероцитов (IAP) [9–11].
2. Экспрессия АР во время развития
Подобно другим линиям и генам, специфичным для развития, распознаваемым как детерминанты стволовых клеток, характер экспрессии АР во время онтогенеза в некоторых частях тканей также соответствует конкретным предшественникам стволовых клеток и их нишам.Таким образом, здесь мы кратко суммируем экспрессию и предполагаемую функцию конкретных AP, связанных с потенциалом дифференцировки клеток (например, плюрипотентностью) и стволовостью во время развития в целом.
Экспрессия щелочной фосфатазы уже может быть обнаружена в двухклеточных эмбрионах до имплантации у мышей, и она одинаково экспрессируется в каждой эмбриональной клетке до стадии ранней бластоцисты. Сначала он экспрессируется как трофэктодермой, так и внутренней клеточной массой (ICM). В стадии поздней бластоцисты кажется, что AP строго экспрессируется в ICM.Lepire и Ziomek [12] описали изофермент AP на доимплантационной стадии эмбрионально-эмбриональной щелочной фосфатазы (EAP). До этого открытия у мышей были определены только два изофермента AP: EAP и TNAP. TNAP также экспрессируется в доимплантационном эмбрионе, но в 10 раз меньше, чем EAP. Примерно через 7 дней после полового акта (dpc) экспрессия Akp5 (EAP) быстро снижается, и Akp2 (TNAP) становится основным геном AP, который экспрессируется между 7–14 dpc в клетках первичного зародыша (PG). [6].Клетки PG проявляют высокую активность TNAP во время миграции в развивающиеся гонады. В этих клетках активность TNAP снижается на 14-15 дпк [13]. Известно, что у человека экспрессия щелочных фосфатаз определяется до 4 недель беременности [14, 15].
В отличие от PG-клеток мышей (которые экспрессируют TNAP), активность GCAP наблюдается в мигрирующих PG-клетках человека [15-17]. У взрослых он в основном синтезируется в яичках, шейке матки и тимусе. Следы синтезируются в тканях плаценты и легких [18].Неизвестно, экспрессируется ли AP на доимплантационной стадии эмбрионов человека. Кроме того, мало что известно об экспрессии других изоферментов в эмбриональном развитии человека из-за этических ограничений. На 8-й день после полового акта (у мышей) TNAP также экспрессируется в нейроэктодерме [19]. Позже (9,5 дпк) активность TNAP наблюдается в области головного и спинного мозга. Между 10,5 и 14,5 дпк активность TNAP наблюдается в среднем и ромбовидном мозге, вдоль всего спинного мозга и черепно-мозговых нервов, и в конце этой стадии TNAP-положительные волокна находятся в мосту.Через четырнадцать с половиной дней после полового акта экспрессия TNAP снижена в нейроэпителии. У взрослых TNAP-положительные кластеры наблюдаются в субэпендимальном слое, где локализуются нейральные предшественники. Предполагается, что TNAP участвует в развитии нервной системы частично как эктонуклеотидаза в нейрогенных зонах [20, 21] или, в частности, путем взаимодействия с коллагеном во время миграции нейронов [22, 23]. Однако активность TNAP обнаруживается в сосудистом сплетении вплоть до взрослого возраста [23].
Однако среди всех позвоночных (включая человека) активность TNAP является доминирующей в развивающемся скелете, поскольку TNAP участвует в минерализации тканей. Активность в развивающемся скелете связана с экспрессией TNAP в хондроцитах и остеобластах. У мышей это происходит между 13 и 14 dpc [19].
Экспрессия другого AP, TSAP, также в основном связана с дифференцировкой клеток, и такая активность AP обычно считается маркером дифференцировки клеток [9, 24–26].
3. Роль и функция AP
Если мы спросим, почему некоторые стволовые клетки экспрессируют AP, мы должны знать, как AP используются конкретными клетками. Как правило, AP катализирует гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты. AP проявляет три типа активности [27–31]: (1) гидролитическая активность R – P + H – OHR – OH + H – P, (2) фосфотрансферазная активность R – P + R′ – OHR – OH + R′P. , (3) пирофосфатазная активность R – P – P – R ′ + H – OHR – P + R′ – P. Гидролитическая активность считается общей реакцией, которая катализируется AP.
Роль отдельных AP также очевидна из фенотипа организмов с нефункциональными AP.Истощение EAP не связано с какими-либо обнаруживаемыми отклонениями. Кроме того, истощение TNAP не влияет на дифференцировку или миграцию PGC, поэтому мы можем предположить аналогичное состояние также для GCAP в PGC человека; однако экспериментальные данные недоступны из-за этических ограничений. PLAP, который известен только приматам, позволяет транспортировать материнский IgG через плаценту и по неизвестному механизму улучшает рост и развитие эмбрионов и клеток в целом. Высокие уровни GCAP и PLAP также являются маркерами опухолевых заболеваний, как правило, таких неоплазий, как опухоли зародышевых клеток [32, 33], плоскоклеточный рак легкого [34], а также рак желудочно-кишечного тракта и матки [35, 36]. .
Ключевые роли TNAP заключаются в минерализации твердых тканей (он обеспечивает свободный фосфат для создания кристаллов гидроксиапатита и гидролизует пирофосфат, ингибитор образования костного матрикса) и в метаболизме витамина B6, и, следовательно, в метаболизме нейромедиатор — аминомасляная кислота (ГАМК). Следовательно, истощение или рецессивная мутация TNAP приводит к дефектам как минерализации твердых тканей, так и развития нервной системы.
IAP играет роль в транспорте жирных кислот и триглицеридов из кишечного тракта в кровоток [37-40].IAP также регулирует pH поверхности двенадцатиперстной кишки [41] и детоксифицирует бактериальные эндотоксины в толстой кишке посредством дефосфорилирования [42, 43].
4. Регуляция экспрессии и активности AP
Активность AP четко коррелирует с его экспрессией, и его тонкая регуляция опосредуется реальным микроокружением, а не некоторыми отдельными сигнальными путями. Таким образом, экспрессия и активность AP регулируются в основном статусом развития клеток или тканей. Следовательно, как упомянуто выше, экспрессия AP является обычно подходящим маркером процессов дифференцировки как in vivo, , так и in vitro для определенных типов клеток.Хотя существуют некоторые данные о роли киназы p38 (митоген-активирующая протеинкиназа (MAPK) p38) в регуляции экспрессии TNAP, точный механизм остается неизвестным [44–47]. Точно так же мы наблюдали как снижение уровня AP, так и снижение активности AP в клетках p38 — / — ES [48, 49] по сравнению с их аналогами wt, в то время как экспрессия плюрипотентных маркеров, таких как Oct-4, Nanog и Zfp42, оставалась неизменной. без изменений (наши неопубликованные данные).
5. Щелочная фосфатаза и стволовые клетки
5.1. Плюрипотентные стволовые клетки
Высокий уровень АР и высокая активность АР являются традиционными маркерами плюрипотентных эмбриональных стволовых (ES) клеток, как мыши, так и человека. Это основано на том факте, что ICM высоко положителен в отношении активности AP, в отличие от клеток трофобласта на стадии бластоцисты. Поскольку ICM способствует дифференцировке клонов, экспрессия AP снижается, и она проявляется в отдельных специализированных популяциях клеток, таких как клетки PG, а затем и в других тканях, например, в остеобластах (см. Выше).Высокая активность AP связана с большинством плюрипотентных стволовых клеток. Эмбриональный рак (ЭК, также называемый стволовыми клетками тератокарциномы), эмбриональный зародыш (EG), уже упомянутые эмбриональные стволовые (ES) и индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки экспрессируют высокую активность AP. Интересно, что об отсутствии активности AP сообщалось в плюрипотентных эпибластных стволовых (EpiS) клетках, которые происходят из эпибластов более поздних стадий развития эмбриона, чем те, из которых происходят ES клетки. Плюрипотентность клеток EpiS частично ограничена по сравнению с другими плюрипотентными стволовыми клетками, которые соответствуют их более дифференцированному фенотипу по сравнению с клетками ES [50, 51].
Мышиные ES-клетки происходят из плюрипотентных клеток ICM ранней бластоцисты 3.5–4 dpc. В это время ген Akp5 (кодирующий EAP) преимущественно экспрессируется в эмбрионе. Однако мышиные ES-клетки экспрессируют ген Akp2 (кодирующий TNAP), который используется для определения их недифференцированного состояния [52]. Клетки PG, EG и EC мыши, полученные из тератокарциномы, также проявляют высокую активность TNAP [13, 53, 54]. Доминирующая экспрессия TNAP, но не EAP в ES клетках мыши подтверждает гипотезу об общем предшественнике ES и PG / EG клеток [55].С другой стороны, сдвиг в экспрессии изоферментов AP может также соответствовать тому факту, что экспрессия AP важна для клеток, но, поскольку клеточная среда изменяется во время процессов развития, определенные AP могут работать более эффективно в новых условиях. Мы можем предположить, что это основано на чувствительности конкретных АР к различным аминокислотам и небольшим пептидам, которые были определены как ингибиторы активности АР; они представлены в таблице 1 [5, 56–62]. Однако для проверки такой гипотезы потребуются дальнейшие эксперименты.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PLAP: плацентарный AP; GCAP: AP зародышевых клеток; EAP: эмбриональный AP; ИАП: кишечное АД; TNAP: тканевый неспецифический AP. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В человеческих эмбрионах активность GCAP обнаруживается в клетках PG, в отличие от человеческих ES-клеток, где обнаруживается TNAP [63, 64]. Однако неясно, выражается ли также GCAP, чего можно было ожидать. Клетки ЭК человека экспрессируют оба изофермента, TNAP и GCAP [65]. В человеческих EG-клетках изофермент GCAP ожидается, потому что GCAP экспрессируется в мигрирующих человеческих первичных половых клетках и гоноцитах [18, 63]. Однако точные исследования этого явления на людях отсутствуют.
Кроме того, некоторые экспериментальные результаты указывают на большее сходство между мышиными ES / PG / EG / EC и человеческими клетками PG / EG / EC, но не человеческими ES-клетками, что поднимает другой вопрос о значении и роли AP в этих клетках. [66].
Однако это несоответствие фенотипа этих клеток было частично разрешено Brons et al. [51] и Tesar et al. [50]. Обе эти группы описали так называемые стволовые клетки эпибласта (EpiS), которые соответствуют плюрипотентным клеткам эпибласта.Мышиные EpiS-клетки более дифференцированы, чем мышиные ES-клетки. ЭС клетки мыши и человека должны быть эквивалентны по своим свойствам. Однако человеческие ES-клетки более точно соответствуют мышиным EpiS-клеткам. Интересно, что клетки EpiS не проявляют детектируемой активности AP [50]. Таким образом, мы можем предположить, что точное определение паттернов экспрессии изоформ AP в ES человека по сравнению с вышеупомянутыми популяциями клеток может дополнительно улучшить нашу картину его идентичности, регуляции самообновления и фенотипа.
Особое значение AP для плюрипотентных клеток, а также для плюрипотентных стволовых клеток остается под вопросом. Andäng et al. предполагают важность синтеза ГАМК в ES-клетках для регуляции их пролиферации и самообновления [67] и что AP участвует в синтезе ГАМК (см. выше). Мы также можем предположить повышенную потребность в дефосфорилировании субстрата, связанном с быстро пролиферирующим метаболизмом ES-клеток. В ICM и других типах плюрипотентных клеток мы также можем предположить роль AP, аналогичную роли в ES-клетках.
Интересно, что, как упомянуто выше и ожидается в клетках EpiS, все известные плюрипотентные стволовые клетки мыши и человека предпочтительно экспрессируют TNAP. Экспрессия TNAP также быстро повышается в процессе перепрограммирования соматических клеток в iPS-клетки. В исходном протоколе фенотип iPS индуцируется посредством экзогенной экспрессии четырех генов: Oct-4 (Pouf5), Sox-2 и Klf4, которые отвечают за поддержание плюрипотентности, и c-myc, ответственного за индукцию и / или увеличивающаяся скорость распространения [68].Экспрессия TNAP увеличивается сразу после трансфекции соматических клеток этими четырьмя генами. Это соответствует концепции прямой регуляции экспрессии TNAP с помощью Oct-4 и Sox-2 [69]; см. Таблицу 2. Таким образом, экспрессия TNAP появляется задолго до реального репрограммирования клеток и повторной экспрессии эндогенных генов Oct-4 или Sox-2 [70]. Кроме того, наш анализ in silico идентифицировал несколько сайтов связывания для Oct-4 и Sox-2 и дополнительных факторов, связанных с плюрипотентностью, таких как Nanog, Tcf3, Sa4b и FoxD3 в промоторах TNAP (таблица 2).Для всех вышеупомянутых фактов, активность AP является широко признанным маркером плюрипотентных стволовых клеток, и было показано, что поддержание активности AP в AP-положительных колониях положительно коррелирует с клоногенным и самообновляющимся потенциалом недифференцированных ES человека. клетки в культурах [64]. Кроме того, активность AP снижается реципрокно с процессами дифференцировки с участием плюрипотентных стволовых клеток [71]. С другой стороны, истощение гена TNAP , Akp2 не влияет на образование ICM или PG клеток или их экспансию у мышей [52].Неожиданно, в то же время, как клетки ICM, так и клетки PG могут рассматриваться, по крайней мере, как предшественники плюрипотентных стволовых клеток, как и клетки ES или EG. К сожалению, мало что известно о невозможности выделить ES-клетки из TNAP — / — эмбрионов. Что еще более важно, следствием истощения TNAP является отрицательное влияние на развитие костей и обмен витамина B (см. Выше).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| NA Мотивы связывания NOG, Oct3-4, SOX-2, FoxD3 и RAR / RXR были предсказаны программным инструментом Genomatix MatInspector (1) (цифры обозначают количество совпадений) и затем проанализированы с использованием алгоритма rVista (на основе Transfac Professional Library v10. .2) (2) для эволюционно консервативных мотивов между мышью и человеком (серые поля). Символ звездочки «*» указывает на ранее наблюдаемое связывание Oct-4 в регуляторных последовательностях Alpl (Akp2) с использованием методологии Chip-PET (3, 4). Матрица V $ OSNT.01 представляет составные сайты связывания для Oct-4, Sox-2, Nanog, Tcf3 (Tcf7l1) и Sall4b в плюрипотентных клетках. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Интересно, что хотя EAP является доминантной формой AP в плюрипотентном ICM, мы распознали только один сайт связывания Nanog в гене EAP мыши, и не наблюдали сайтов связывания для других плюрипотентных генов, упомянутых выше.В GCAP человека был распознан один сайт связывания для упомянутых плюрипотентных генов, кроме FoxD3 (таблица 2). Механизм, касающийся сдвига от экспрессии EAP / GCAP в плюрипотентных ICM к экспрессии TNAP в других плюрипотентных клетках и клетках PG, все еще не изучен.
Тем не менее, кажется очевидным, что экспрессия TNAP не тесно связана с плюрипотентными стволовыми клетками или только с плюрипотентностью, поскольку клетки ICM экспрессируют другой AP преимущественно и у них нет чистого потенциала самообновления (и такие клетки ICM не могут быть распознаны как стволовые клетки. ) [19].Кроме того, клетки PG представляют собой другие клетки, которые сильно экспрессируют TNAP и другие так называемые плюрипотентные маркеры (Oct-4, Nanog), но они не являются плюрипотентными.
Парадоксально, но на регуляцию экспрессии TNAP в плюрипотентных стволовых клетках также влияет эффект ретиноевой кислоты (RA). RA обладает продифференцировкой и плейотропным действием на многие клетки: in vivo, и in vitro, [72, 73]. Эффект RA быстрый и сильный. Клетки подвергаются процессу дифференцировки после добавления RA к культуре независимо от других условий.Конечный фенотип зависит от концентрации RA, типа культуры (адгезивная, суспензионная) и наличия определенных сигнальных молекул [72, 74–77]. Интересно, что активность TNAP увеличивается с этой дифференцировкой, хотя и стволовые, и плюрипотентные маркеры снижаются. Это было доказано как на EC, так и на ES клетках ([78, 79] и Рисунок 2). Повышение экспрессии TNAP явно опосредуется мотивами связывания рецепторов RA в гене TNAP (таблица 2). Роль и значение этой RA-индуцированной экспрессии TNAP в дифференцировке клеток EC и ES неизвестны.Однако это наблюдение противоречит гипотезе о роли TNAP в быстро пролиферирующих клетках. RA вызывает снижение пролиферации и накопления клеток в фазе G1 клеточного цикла как в ES, так и в EC клетках [80–82].
Кроме того, исследование in vitro дифференцировки ES-клеток в PG-клетки дает замечательное наблюдение. RA необходим для индукции образования PG-клеток во время EBs-опосредованной дифференцировки ES-клеток [83]. В этой системе 5-дневные EB, в которых экспрессия TNAP, Oct-4 и Nanog снижена, лечатся RA.После этой обработки клетки PG могут быть определены в EB. Однако клетки PG также экспрессируют высокие уровни Oct-4, Nanog и TNAP [84]. Повышение TNAP можно просто объяснить присутствием сайтов связывания рецептора RA (RAR / RXR) в гене TNAP, как упоминалось выше. Однако экспрессия Oct-4 напрямую ингибируется RA [85]. Экспрессия Nanog, второго по важности плюрипотентного гена, может положительно регулироваться RA, как было показано в некоторых недавних исследованиях [77, 86]. В этом случае экспрессия Nanog, вероятно, индуцируется за счет индукции экспрессии инсулиноподобного фактора роста (IGF) с помощью RA или других ретиноидов [86].IGF является сильным индуктором пути PI3-K, активность которого приводит к увеличению экспрессии Nanog в ES-клетках [87, 88]. Таким образом, RA опосредует ауто- и паракринную стимуляцию путей PI3-K IGF. Важно отметить, что сам Nanog регулирует экспрессию Oct-4 [89]. Таким образом, мы предполагаем, что в упомянутой модели RA-индуцированного образования PG-клеток экспрессия Oct-4 активируется и поддерживается Nanog. Обратная связь в сети регуляции Oct-4 / Nanog и положительная роль IGF в поддержании ES-клеток хорошо известны [87, 89, 90].Однако факторы, которые делают возможным вышеупомянутое предполагаемое RA-индуцированное создание Oct-4-позитивных клеток (PG-клеток) в отличие от быстрой дифференцировки обработанных RA плюрипотентных стволовых клеток, все еще неизвестны. Мы можем предположить небольшую степень баланса между экспрессией генов, нацеленных на RA, и модуляцией сети Oct-4 / Nanog. Взаимное упорядочение экспрессии Oct-4 и Nanog во время установления их сети также может играть здесь важную роль. Недавно также была продемонстрирована предпочтительная роль Nanog в образовании PG клеток, чем в самой плюрипотентности [91].
5.2. Другие стволовые клетки
Высокая экспрессия / активность AP в ES-клетках позволяет предположить, что это универсальный маркер SC. Недавние исследования не подтвердили правильность такого предположения. За исключением стволовых клеток сперматогонии, высокий уровень AP не был окончательно продемонстрирован в качестве общего маркера SC в других признанных тканеспецифичных стволовых (эмбриональных или взрослых) клетках или популяциях, богатых стволовыми клетками. Тем не менее, Langer et al. [20] определили некоторые TNAP-положительные клетки в центральной нервной системе эмбриона и взрослого человека.Эти нейральные TNAP-положительные клетки наблюдались в популяциях клеток субвентрикулярной зоны, которая богата нервными стволовыми клетками и различными нейральными предшественниками. Некоторые из этих предшественников были TNAP-положительными. Здесь TNAP не был связан с конкретными предшественниками, но с субпопуляциями нескольких идентифицированных предшественников. Кажется, что экспрессия TNAP в субвентрикулярной зоне (SVZ) связана не со специфическим клеточным фенотипом, а с клеточным поведением, например, пролиферацией или миграцией [20].Эта гипотеза подтверждается митогенным эффектом аденозина, генерируемого TNAP в результате гидролиза нуклеозидтрифосфатов и дифосфатов [20, 92]. Дополнительные примеры активности AP в соматических стволовых клетках можно найти в сообщениях о различных наборах мезенхимальных стволовых клеток (MSC) [93–95]. Sobiesiak et al. [96] идентифицировали TNAP как маркер стволовости MSC, подписанный как MACS1. Однако недавно Kim et al. [97] представили проостеогенные свойства МСК с более высокой активностью TNAP. МСК, полученные из жировой ткани, демонстрируют значительно более низкие уровни транскрипта и активности TNAP (рис. 1).Это контрастирует с ситуацией с плюрипотентными стволовыми клетками, в которой можно предположить, что улучшенная стволовость коррелирует с высокой активностью TNAP, за исключением эффектов RA (см. Выше). Представление о том, что TNAP в мезенхимальных клетках является меткой предшественников, а не самих MSC, также подтверждается дальнейшими исследованиями, подтверждающими высокий уровень TNAP в дифференцированных остеобластах и одонтобластах [97, 98] (Figure 1). Кроме того, клетки боковой популяции (SP), происходящие из ткани пульпы зуба человека, богатые стволовыми клетками, обнаруживают более низкие уровни мРНК TNAP, чем основная популяция [98].Однако дальнейшие подробные исследования в этой области и на SP-клетках тканевого происхождения были бы полезны. Данные, сравнивающие экспрессию и активность TNAP в различных популяциях, обогащенных стволовыми клетками, представлены на рисунке 1.
6. Заключение
Экспрессия TNAP является подходящим маркером плюрипотентных стволовых клеток, но с некоторыми ограничениями. Высокий уровень AP очень хорошо коррелирует с плюрипотентностью и фенотипами недифференцированных плюрипотентных стволовых клеток. Низкий уровень активности AP указывает на ограничение плюрипотентности, которое также наблюдалось в клетках EpiS [50, 51] и при дифференцировке.Некоторые другие ограничения упомянуты выше. Во всех других случаях, то есть во взрослых SC и т. Д., Высокий уровень AP связан с процессом дифференцировки, а не со стволовостью. Таким образом, определенные типы клеток способны регулировать экспрессию TNAP и, возможно, также других AP посредством различных комбинаций сетей регуляции транскрипции. Соответственно, AP, такой как TNAP, например, может экспрессироваться под контролем Oct-4 в плюрипотентных клетках, а также в Oct-4 отрицательных клетках, таких как мезенхимальные клетки и их потомство.К сожалению, важность AP-активности для плюрипотентных клеток и / или стволовых клеток (в основном для плюрипотентных стволовых клеток) все еще остается неясной. Точно так же мы не понимаем роль сдвига в экспрессии EAP / GCAP на TNAP между ICM и ES клетками. Играет ли он роль в плюрипотентности стволовых клеток или он только представляет собой маркер общего предка / предшественника ES- и PG-клеток? Как ни странно, никакие клетки PG или ICM не считаются подлинными плюрипотентными стволовыми клетками.