LA DIAGNOSTICA BIOCHIMICO- CLINICA DELLE PATOLOGIE OSSEE

LA DIAGNOSTICA BIOCHIMICO- CLINICA DELLE PATOLOGIE OSSEE

BIOLOGIA DELL OSSO Funzione strutturale Omeostasi dei componenti del minerale osseo e serbatoio di ioni calcio Funzione endocrina

ISTOLOGIA DELL OSSO Cellule (<5%): responsabili del rimodellamento del tessuto osseo: Osteoblasti: responsabili della sintesi della matrice organica Producono elevate quantità di ALP sulla superficie cellulare Esprimono recettori per paratormone e Vit.D Quando sono sommersi dal tessuto osseo diventano osteociti Osteoclasti: responsabili del riassorbimento osseo Macrofagi modificati

ISTOLOGIA DELL OSSO Sali minerali ( 60%): cristalli simil- idrossiapatite Ca 10 (PO4) 6 (OH) 2 Matrice proteica ( 35%): Collagene tipo I ( 90%) Altre proteine ( 10%) Osteocalcina Osteonectina Osteopontina

Disordini metabolici dell osso Osteoporosi: riduzione della densità ossea per diminuzione della osteoformazione ed aumento del riassorbimento Osteomalacia: difetto della mineralizzazione del tessuto osseo o per inadeguato apporto degli elementi minerali (calciopenica, fosfopenica) o per difetto della funzione osteoblastica Malattia di Paget: aumento del ricambio osseo con primitiva alterazione della funzione osteoclastica e successivo aumento di osteoformazione

Matrice organica Matrice organica Matrice organica Normale Osteoporosi Osteomalacia

Età di esordio Postmenopausa Adulti o bambini Meccanismo Perdita ossea Ridotta mineralizzazione Cause Carenza di ormoni sessuali Terapia steroidea Deficienza di calcio o Vitamina D Sintomi Ridotta massa ossea pienamente mineralizzata Pochi fino a fratture o deformità (tardive) Alterata massa ossea ipomineralizzata Dolore generalizzato e deformità (precoci)

Marker del metabolismo osseo Formazione ossea Riassorbimento osseo ALP ossea Osteocalcina Propeptide C terminale del Procollagene I Osteoblasti Osteoclasti Telopeptide C term. del Collagene I Telopeptide N term. del Collagene I Crosslink (Deossipiridinolina, Piridinolina) Altri marcatori Calcio Fosforo Vit. D Calciuria Fosfaturia PTH

Marcatore ideale In grado di: Ø identificare soggetti con ridotta massa ossea Ø predire la perdita di massa ossea nel tempo Ø identificare i pazienti ad alto rischio di frattura Ø guidare la scelta della terapia Ø prevedere la risposta al trattamento farmacologico

MARCATORI BIOCHIMICI DI ALTERATO METABOLISMO OSSEO Quali Quanti Quando

Variabilità biologica media intra (CVI) e interindividuale (CVG) degli indicatori biochimici di rimodellamento osseo

STRATEGIA DIAGNOSTICA Un singolo dato non fornisce indicazioni complete La valutazione di dati consecutivi ripetuti nel tempo può fornire informazioni clinicamente utili

Fosfatasi alcalina (ALP)

Fosfatasi alcalina (ALP) ALP totale fisiologico: gravidanza, accrescimento patologico: epatopatie biliari, patologie ossee, patologie intestinali ALP ossea Elevata specificità Bassa sensibilità Bassa specificità

Osteocalcina Ø Proteina di 58,000 D, sintetizzata dagli osteoblasti Ø Vitamina K-dipendente Ø Presenta 3 residui di γ-carbossiglutammato Ø Capacità di legare ioni Ca++ permettendo alla proteina di legarsi all idrossiapatite Ø 70% assorbito dalla matrice ossea Ø 30% osteocalcina circolante Ø Analisi entro due ore dal prelievo

Osteocalcina

Crosslink del collagene di tipo I Lisil-ossidasi

Piridinolina (PYD) e Deossipiridinolina (DPD) PYD formata da 3 residui di idrossi-lisina PDP formata da 2 residui di idrossi-lisina ed 1 di lisina PDP più specifica del tessuto osseo Derivano dalla degradazione del collagene maturo e non da quello di nuova formazione Sono dosati nel siero e nelle urine

Nuove acquisizioni dei marcatori biochimici di turnover osseo ANALITICHE: Metodi analitici con prestazioni sempre più affidabili (precisione) Applicazione all automazione (risultato in tempo reale) CLINICHE: Indicazioni utili nella valutazione diagnostica Verifica in tempi clinicamente utili della risposta alla terapia

ALTRI MARCATORI DI PATOLOGIE OSSEE

Matrice organica Matrice organica Matrice organica Normale Osteoporosi Osteomalacia

Osteocalcina e ALP ossea Osteomalacia Morbo di Paget Osteoporosi postmenopausa Iperparatiroidismo

CASO CLINICO Una donna di 54 anni va a consulto medico per l insorgenza di dorsalgia e lombalgia La sintomatologia è insorta improvvisamente 3 mesi prima della visita. Il dolore osseo, anche se intenso, scompare con il riposo e il trattamento con analgesici 20 anni prima la signora ha subito l asportazione della mammella sinistra per epitelioma del quadrante supero-esterno, con interessamento di un linfonodo ascellare. L intervento fu seguito da ovariectomia bilaterale. Esame clinico: stato generale buono, palpazione della mammella sinistra negativa; non sono presenti adenopatie Il medico prescrive le comuni indagini di laboratorio e una radiografia del rachide dorsale e lombare

Sodio 140 mmol/l 135-148 Potassio 4,9 mmol/l 3,5-5,3 Calcio 10.7 mg/dl 8.9-10.3 Fosforo 3.7 mg/dl 3.0-4.5 Glucosio 85 mg/dl 60-110 Urea 31 mg/dl 18-53 Creatinina 0,9 mg/dl 0,6-1,3 Proteine totali 7,5 g/dl 6,5-8,2 Albumina 4,5 g/dl 3,6-5,2 Bilirubina totale 0,9 mg/dl 0,2-1,1 Bilirubina diretta 0,2 mg/dl 0-0,3 AST 24 U/L 0-40 ALT 25U/L 0-40 GGT 34 U/L 8-61 ALP 248U/L 40 129

Sodio 140 mmol/l 135-148 Potassio 4,9 mmol/l 3,5-5,3 Calcio 10.7 mg/dl 8.9-10.3 Fosforo 3.7 mg/dl 3.0-4.5 Glucosio 85 mg/dl 60-110 Urea 31 mg/dl 18-53 Creatinina 0,9 mg/dl 0,6-1,3 Proteine totali 7,5 g/dl 6,5-8,2 Albumina 4,5 g/dl 3,6-5,2 Bilirubina totale 0,9 mg/dl 0,2-1,1 Bilirubina diretta 0,2 mg/dl 0-0,3 AST 24 U/L 0-40 ALT 25U/L 0-40 GGT 34 U/L 8-61 ALP 248U/L 40 129

Radiografia INDAGINI STRUMENTALI Schiacciamenti vertebrali dorsali (D5, D7, D8, D9) e lombari (L1, L2, L3, L4, L5) La trama ossea ha un aspetto striato verticalmente, segno di demineralizzazione diffusa dello scheletro MOC (Mineralometria Ossea Computerizzata) BMD (Bone Mineral Density) = T score: - 2.5 v.r.: 1 2.5 osteopenia < -2.5 osteoporosi

Qual è il significato dei test riportati? Quali test diagnostici di approfondimento richiedereste? E possibile formulare un ipotesi diagnostica?

Piridinolina: 300 v.r. 26-91 pmoli/µmoli creat. Deossipiridinolina: 70 v.r. 3-21 pmoli/µmoli creat. ALP ossea: 60 U/L v.r. 15.0-41.3 U/L (uomo) 11.6 30.6 U/L (donna) OSTEOCALCINA: 12 ng/ml v.r.: 3,2-12,2 ng/ml (uomo) 2,7-11,5 ng/ml (donna)

Cause di osteoporosi OSTEOPOROSI POST-MENOPAUSALE OSTEOPOROSI SECONDARIA A: -neoplasie anche di tipo ematologico -endocrinopatie (es. iperparatiroidismo) -patologie ereditarie (es. osteogenesi imperfetta)

Metastasi ossea Indagini di laboratorio Per escludere - PTH - Scintigrafia ossea - Biopsia osteomidollare Neoplasie ematologiche - Emocromo - QPE - Dosaggio immunoglobuline

ESAME EMOCROMOCITOMETRICO RISULTATO VALORI DI RIFERIMENTO Leucociti 6,28 x 10 3 /µl 4,8 10,8 Eritrociti 5,5 x 10 6 /µl 4,2-5,6 Emoglobina 13 g/dl 12,0 17,5 Ematocrito 38,3 % 37 54 MCV 85 fl 80 97 MCH 26 pg 25 34 MCHC 34 g/dl 32-38 Piastrine 200 x 10 3 /µl 130-400

ELETTROFORESI DELLE PROTEINE SIERICHE Zona Proteine separate Livelli osservati α 1 Prealbumina (pa) N Albumina (Alb) N α 1 antitripsina (α 1 AT) N α 2 α 2 macroglobulina (α 2 M ) Aptoglobina N N β Transferrina (Tf) C 3 (C 3 ) N N γ Gamma (γ ) N

Biopsia osteomidollare Tessuto osseo spongioso rarefatto; midollo di aspetto normale (le plasmacellule non sono in eccesso); assenti cellule neoplastiche Scintigrafia ossea Si evidenziano focolai multipli di iperfissazione corrispondenti alle vertebre schiacciate, senza nessun altro focolaio a livello di altri distretti PTH: 35 pg/ml v.r 10 75 pg/ml

Indagini biochimiche 1 mese dopo terapia Sodio 139 mmol/l 135-148 Potassio 4,7 mmol/l 3,5-5,3 Calcio 10.2 mg/dl 8.9-10.3 Fosforo 3.9 mg/dl 3.0-4.5 Glucosio 80 mg/dl 60-110 Urea 35 mg/dl 18-53 Creatinina 0,8 mg/dl 0,6-1,3 Proteine totali 7,4 g/dl 6,5-8,2 Albumina 4,5 g/dl 3,6-5,2 Bilirubina totale 0,9 mg/dl 0,2-1,1 Bilirubina diretta 0,1 mg/dl 0-0,3 AST 29 U/L 0-40 ALT 30U/L 0-40 GGT 39 U/L 8-61 ALP ossea 40 U/L 11.6 30.6 U/L

IL TRATTAMENTO E STATO EFFICACE?

DIFFERENZA CRITICA (RCV-Reference Change Value) Differenza minima tra due valori che può essere considerata significativa nel valutare per esempio l effetto della terapia PARAMETRI DA CONOSCERE Variabilità analitica CV(a) Variabilità biologica intraindividuale CV(b)

VARIABILITA TOTALE CV(t)= CV(a 2 ) + CV(b 2 )

DIFFERENZA CRITICA Differenza critica % = K x CV(t) K= 2.77 per p< 0,05

Sapendo che: La variabilità analitica della ALP ossea è del 3% La variabilità biologica della ALP ossea è del 6.6% Il valore dell ALP ossea prima della terapia è di 60 U/L Il valore dell ALP ossea dopo la terapia è di 40 U/L Stabilire se la terapia eseguita è stata efficace o meno

CV(t)= CV(a 2 ) + CV(b 2 ) CV(t)= CV(3 2 ) + CV(6.6 2 ) CV(t)= CV(9) + CV(43.56) CV(t)= 52.56 CV(t)= 7.3 Differenza critica % = K x CV(t) K= 2.77 per p< 0,05 Differenza critica % = 7.3 x 2.77 = 20.22

DIFFERENZA CRITICA Terapia efficace o meno? Differenza tra i due valori di ALP ossea del 33.3% Differenza critica calcolata del 20. 22% La differenza tra i due valori di ALP ossea è maggiore della differenza critica. Quindi: Terapia EFFICACE

CONCLUSIONI Gli esami effettuati permettono di escludere la presenza di metastasi ossee e/o neoplasie ematologiche ed orientano verso una osteoporosi post-menopausale Questa patologia si ritrova di solito in donne che hanno superato i 60 anni, ma la signora ha subito una ovariectomia a 34 anni, quindi è lecito aspettarsi che le manifestazioni conclamate della malattia insorgano prima La determinazione dei marcatori di riassorbimento osseo effettuata nel tempo potrebbe fornire ulteriori indicazioni sull efficacia del trattamento terapeutico intrapreso