Кости в нашем организме постоянно проходят регенерацию, то есть процесс разрушения и образования. Это контролируется различными молекулами, которые являются маркерами формирования и деструкции костной ткани. Давайте представим, что кости – крепкие стены, которые обеспечивают опору и защиту нашего тела. Мы не можем снести эти стены целиком одномоментно и построить новые, но в наших силах их ремонтировать, обновлять в случае необходимости – естественного разрушения или травмы. В этом нам помогают специальные рабочие и строительные материалы. Чтобы понять, достаточно ли быстро и хорошо идет этот ремонт, нужно посмотреть на две «бригады» клеток (остеобласты и остеокласты), отвечающих за разрушение старых и возведение новых участков стен.
Для начала объясним, что нам показывают маркеры формирования костей.
1. Костный изофермент щелочной фосфатазы
Данный маркер отражает состояние метаболизма остеобластов – молодых клеток костной ткани, которые можно назвать новыми кирпичами в наших стенах. Когда уровень этого изофермента повышается, это означает, что наш кирпичный завод работает с высокой производительностью, строительство идет полным ходом, а значит кости активно формируются или восстанавливаются. Конечно, работа завода в 2-3 смены еще не означает, что стены строятся правильно, поэтому щелочную фосфатазу нужно оценивать с другими параметрами.
2. Остеокальцин
Данный белок синтезируется остеобластами и показывает, насколько быстро и активно они работают. «Бригада» остеобластов занимается строительством новых кирпичиков, а для этого нужна глина – кальций. Здесь остеокальцин выступает в качестве строительных перчаток, помогающих остеобластам крепко держать (связывать) кальций. Как правило, уровень остеокальцина повышается во время строительства новых участков, но бывает и так, что и в результате разрушения. Таким образом, анализ этого маркера зависит от множества других факторов и не может быть единственным доказательством здорового метаболизма костной ткани.
3. Паратиреоидный гормон (паратгормон)
Чтобы стены были крепкие, нужны хорошие кирпичи. А значит в них должно содержаться нужное количество качественной глины. В костях, как известно, за прочность отвечает кальций (а также фосфор), который в них представлен фосфатами, карбонатами, солями органических кислот. Для того чтобы производить качественный кирпич, нам нужен маркер. При этом за основу можно взять и показатель его «рыхлости». Если он высокий, значит нужно добавить глины. Так же устроен и наш организм. Роль маркера «рыхлости» играет паратгормон. При снижении концентрации кальция в крови (снижении прочности кирпичей) выделение паратгормона (маркера рыхлости кирпичей) паращитовидными железами усиливается, а при повышении – снижается. У здорового человека этот механизм позволяет поддерживать достаточную концентрацию кальция, а в случае наличия болезней высокий или низкий уровень паратгормона помогает в их диагностике.
4. Кальцитонин
Этот пептидный гормон называют антагонистом паратгормона, то есть его высокий уровень свидетельствует о высоком уровне кальция в крови и направлен на его снижение, и наоборот. Можно провести аналогию с тем, что кальцитонин поддерживает определенную консистенцию глины для строительства костной ткани. В диагностике уровень кальцитонина, например, используется как один из основных маркеров медуллярного рака щитовидной железы.
5. Витамин D
Даже если у нас нет под рукой высококачественной глины, это можно постараться исправить. При производстве кирпича помимо глины добавляют множество присадок, которые изменяют его физические свойства и делают его прочнее. В нашем организме усваивать кальций и фосфор из пищи помогает витамин D, поэтому он является важным веществом для формирования крепких костей, а значит и маркером их здоровья.
6. N-терминальный пропептид проколлагена I типа
Какими бы хорошими не были наши кирпичи, без хорошего цементного раствора стену из них не построить. В наших костях основным органическим компонентом их структуры является коллаген первого типа. Разумеется, контроль за его правильным участием в формировании костной ткани – важная задача, которую и позволяет решить маркер со сложным названием и высокой информативностью – N-терминальный пропептид проколлагена I типа.
Как мы знаем, наши кости в течение жизни регенерируются. Поэтому нам нужны не только работы по строительству новых участков стен, но и по разбору старых. Этим занимается вторая «бригада» клеток – остеокласты, которые начинают выделять специальные вещества, такие как ферменты и кислоты, растворяющие кальций и фосфор. Понять, что стены разрушаются не быстрее, чем они ремонтируются, нам помогают так называемые маркеры костной резорбции.
1. Тартрат-резистентная кислая фосфатаза
Строительством новой костной ткани занимаются остеобласты, которые возводят кирпичные стены. Разбором – остеокласты, которых можно считать демонтажниками. Когда мы слышим громкий шум инструментов и падающих кирпичей, значит на нашей стройке много рабочих, которые в данный момент разрушают старые стены. В организме роль этого шума выполняет специальный фермент – тартрат-резистентная кислая фосфатаза, который появляется в крови или моче при активной работе остеокластов.
2. Дезоксипиридонолин (ДПИД) и beta-CrossLaps
Громкий шум помогает нам понять, что работы по демонтажу активно ведутся, но оценить количество разрушений нам помогают выезжающие со стройки грузовики с обломками. В нашем организме их роль играют два маркера – дезоксипиридонолин и beta-CrossLaps. Оба являются продуктами разрушения коллагена, который, как мы помним, является основным белком, образующим костную матрицу. Первый маркер показывает выброс в кровь поперечных связей коллагена, которые можно представить в виде арматуры в бетоне. Beta-CrossLaps – продукт деградации коллагена первого типа, то есть фрагменты наших разрушенных стен. В норме этих фрагментов не много, а организм успевает выводить их через почки с мочой. Если же мы видим на нашей стройке большие кучи из обломков демонтированных стен, возможно, они разрушаются быстрее, чем их успевают ремонтировать остеобласты, а почки не справляются с вывозом обломков.
Маркеры формирования костей и костной резорбции помогают выяснить, находится ли в норме костный метаболизм. Их стандартные уровни показывают, что организм справляется с регенерацией костной ткани, а их рост или заживление идет нужными темпами. Высокие или низкие показатели маркеров свидетельствуют о возможных патологиях и помогают определить такие состояния, как остеопороз, остеогенез, болезнь Педжета или метастатический рак костей. Напоминаем, что правильную интерпретацию лабораторных анализов и постановку по ним диагноза должен производить только ваш лечащий врач.
