Остеопороз - заболевание, характеризующееся прогрессирующим снижением костной массы в единице объёма кости, приводящим к повышенной хрупкости костей и увеличению риска их переломов от минимальной травмы и даже без таковой (компрессионные переломы позвонков). В норме процессы формирования кости и ее резорбции уравновешивают друг друга, эти процессы происходят в костной ткани постоянно и регулируются паратиреоидным гормоном (ПТГ), кальцитонином, эстрогенами, витамином Д, цитокинами и другими местными факторами (например, простагландинами). Но когда по каким-либо причинам преобладает резорбция, остеокласты начинают стремительно разрушать клетки костей. Костная ткань начинает утрачивать свою плотность и внутри кости образуются пустоты, делающие кость пористой и хрупкой.

Основные факторы, приводящие к развитию заболевания — пол и возраст. Наиболее подвержены болезни женщины в период менопаузы и люди старше 70 лет. Эстроген — женский половой гормон, регулирующий баланс между работой остеокластов (клетки, разрушающие костную ткань) и остеобластов (клетки, синтезирующие органический матрикс и обеспечивающие его минерализацию). После наступления менопаузы количество полового гормона значительно уменьшается, в результате нарушаются регуляторная функция над процессом резорбции и отмечается максимальная потеря костной ткани.

Важной ролью в развитии патологии обладают щитовидная и паращитовидные железы. Именно от их функционирования зависит то, попадет ли кальций в кости или останется циркулировать в крови.

В настоящее время доступен ряд лабораторных методов исследования, которые позволяют врачам - специалистам оценить степень развития остеопороза и мониторинг эффективности проводимого лечения.

К таким лабораторным исследованиям относятся:

• определение остеокальцина, бета-кросслапса в крови (анализ маркеров формирования и резорбции костной ткани);
• определение паратгормона, витамина Д, ионизированного кальция;
• общие клинические анализы крови и мочи;
• биохимический анализ крови, где уточняется содержание белка, мочевины, минеральных компонентов, ферментов печени, подсчитывается СКФ (скорость клубочковой фильтрации);
• анализ на ТТГ.

Рассмотрим наиболее специфические из лабораторных показателей.

Паратгормон — гормон паращитовидных желез, один из основных регуляторов фосфорно-кальциевого обмена в организме. Маркер активности резорбции костной ткани. Уровень паратиреоидного гормона (ПТГ) тесно связан с количеством кальция, витамина D, фосфора и магния в организме. Регуляция его секреции осуществляется по принципу обратной связи, поэтому важно одновременно с ПТГ оценивать уровень свободного или ионизированного кальция в крови. При снижении концентрации кальция в крови (гипокальциемии) выделение ПТГ паращитовидными железами усиливается, а при повышении (гиперкальциемии) – снижается. Данные механизмы направлены на поддержание стабильного уровня кальция в крови. Повышение ПТГ способствует активации остеокластов, резорбции костной ткани и высвобождению кальция из костей, усиливает всасывание кальция из кишечника, задерживает выделение кальция почками и ингибирует обратную абсорбцию фосфора. Антагонистом ПТГ является гормон кальцитонин, секретируемый С-клетками щитовидной железы. В норме при достижении нормальной концентрации кальция в крови продукция ПТГ снижается.

Ионизированный кальций – катион, свободно циркулирующий в крови и составляющий 46-50 % от всего кальция крови. Так как уровень ионизированного кальция не зависит от количества белка крови, он иногда является более надежным показателем первичного гиперпаратиреоза для людей с низким уровнем альбумина, чем уровень общего кальция крови. Обмен кальция регулируется кальцитонином, витамином D и паратгормоном.

Остеокальцин - белок костного матрикса, основной функцией которого является синтез гидроксиапатитов – химического соединения на основе кальция, являющегося основным минеральным компонентом костей (примерно 50% массы) и зубов (до 96% эмали). Тест на остеокальцин является эффективным лабораторным маркером формирования костей. Остеокальцин вырабатывается остеобластами, молодыми клетками костной ткани. Большая часть продуцируемого остеокальцина включается в состав костного матрикса и, затем, костной ткани, а остатки выделяются в кровоток. Когда происходит резорбция (деградация и разрушение) костной ткани, остеокальцин, высвобождаясь из костного матрикса, также попадает в кровоток. В обоих случаях за выведение остеокальцина отвечают почки, поэтому его уровень в крови зависит от функционального состояния почек. Остеокальцин является витамин К-зависимым белком. Прямое влияние на его синтез оказывают кальцийрегулирующие гормоны – кальцитонин, паратиреоидный гормон, витамин D, а также другие регуляторные факторы, изменяющие активность остеобластов. Анализ на остеокальцин помогает оценить звено обмена веществ, влияющего на темпы образования и разрушения костной ткани, также используется для мониторинга эффективности терапии остеопороза.

Бета-кросслапс — продукт распада коллагена 1 типа, который составляет более 90% органического матрикса кости. Вследствие ремоделирования костной ткани, коллаген 1 типа расщепляется на отдельные пептиды. Диагностическое значение имеет С-терминальный пептид, который содержит в своем составе аспаргиновую кислоту. В процессе химического превращения, альфа-форма кислоты образуется в бета-кросслапс – биологический маркер костной резорбции в периферической крови. При остеопорозе и в пожилом возрасте коллаген 1 типа деградирует в большом объеме, поэтому бета-кросслапс является специфичным маркером резорбции костной ткани. Нарушения функций щитовидной железы, надпочечников, гипофиза и репродуктивной системы затрагивают метаболические процессы в организме, в том числе и скорость деградации коллагена в костях.

Фосфор неорганический — микроэлемент, участвующий в минеральном и энергетическом обмене. Обмен фосфора регулируется гормонами (в основном гормоном паращитовидных желез) и витамином D, а также зависит от обмена кальция и кислотно-щелочного состояния крови. Повышенный уровень фосфора в крови может свидетельствовать о разрушении костной ткани.

Витамин D (25-ОН D). Витамин D и его активные метаболиты являются компонентами гормональной системы, регулирующей фосфорно-кальциевый обмен, и участвуют, с одной стороны, в минерализации костной ткани, с другой – в поддержании гомеостаза кальция. Биологическое действие активных метаболитов витамина D заключается, главным образом, в стимуляции кишечной абсорбции кальция и фосфора, активации обмена и усилении экскреции кальция с мочой. При дефиците витамина D уровень кальция компенсируется за счет его мобилизации из костной ткани, что может привести к остеомаляции, рахиту у детей и остеопорозу у взрослых. Витамин D вносит значительный вклад в минерализацию костей, способствуя усвоению кальция и фосфора в кишечнике, реабсорбции кальция в почках и поступлению кальция и фосфора в минерализуемую область костной ткани. Помимо прямой регуляции кальциево-фосфорного обмена, витамин D также косвенно способствует накоплению костной массы, стимулируя развитие мышечной ткани. Снижение всасывания кальция вследствие недостаточного уровня витамина D в крови влечет за собой повышение паратгормона с вторичной активацией ремоделирования кости и мобилизацией кальция из костей, что является механизмом потери костной ткани в любом возрасте.

Кальцитонин — гормон щитовидной железы, который регулирует фосфорно-кальциевый обмен, активность остеокластов и остеобластов, функциональный антагонист паратгормона. Кальцитонин понижает содержание кальция и фосфата в плазме крови за счёт усиления захвата кальция и фосфата остеобластами.

В настоящее время остеопороз представляет одну из важнейших медико-социальных проблем ввиду его высокой распространенности и обусловленных им инвалидности, значительной смертности от осложнений. Современной стратегией организации помощи больным являются ранняя диагностика с определением высокого риска переломов и раннее назначение патогенетического лечения. Ранняя диагностика остеопороза приобретает решающее значение для сохранения здоровья пациентов.

Врач клинической лабораторной диагностики
М.В.Ярук