Markery tvorby a resorpce kosti

Kostní tkáň tvoří dynamický "depot" vápníku, fosforu, hořčíku a dalších sloučenin potřebných k udržení homeostázy v minerálním metabolismu. Kost se skládá ze tří složek: buňky, organická matrice a minerální látky. Podíl buněk představuje pouze 3% objemu kostní tkáně.

Kostní tkáň je tvořena osteoblasty. Hlavní funkcí osteoblastů - syntéza osteoidu (matrix protein), který se skládá na 90-95% kolagenu, mukopolysacharidů a malým množstvím nekolagenních proteinů (osteokalcin, osteopontin) a následně mineralizován vápníku a fosfátu z extracelulární tekutiny. Osteoblasty jsou umístěny na povrchu kostí a jsou v těsném kontaktu s osteoidem. Obsahují alkalickou fosfatázu, hormon příštítných tělísek receptory a kalcitriol a jsou schopny proliferovat. Osteoblasty jsou obklopeny mineralizované organické matrice, jsou transformovány do osteocyty (zralých, neproliferující buňky, které se nacházejí v prostoru mezi vrstvami nově vytvořené kosti).

Resorpce kostní tkáně se provádí osteoklasty. Izolací proteolytických enzymů a kyselé fosfatázy způsobují osteoklasty degradaci kolagenu, destrukci hydroxyapatitu a eliminaci minerálů z matrice. Nově vzniklá mírně mineralizovaná kostní tkáň (osteoid) je rezistentní k resorpci osteoklastů.

Kolagen typu I - hlavní protein, který představuje 90% organické matrice kosti. Syntetizuje se osteoblasty ve formě prekurzoru - prokolagenu typu I, což je velká molekula obsahující karboxy- a aminoterminální propeptidy (N- a C-terminální propeptidy typu I kolagenu). Tyto propeptidy jsou odděleny od základní molekuly specifickými peptidázy po uvolnění prokolagenu z buňky.

Podíl nekolagenových proteinů představuje přibližně 10% organické matice kostní hmoty. Dávají kostní matrici jedinečnou strukturu. Ze správného poměru matricových proteinů, jejichž syntéza je prováděna buňkami osteoblastické linie, závisí deponace hydroxyapatitu z velké části.

Minerální část kosti se skládá z hydroxyapatitu [Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ (OH) ₂ ] a amorfního fosforečnanu vápenatého, které jsou nekovalentně vázány na proteiny organické matrice. Orientace krystalů hydroxyapatitu je určena primárně orientací kolagenových vláken matrice.

Jádrem života kostního systému jsou dva vzájemně propojené a navzájem nahrazující procesy: proces tvorby (vytvoření) nové kosti a proces destrukce - resorpce staré kosti. Normálně je tvorba a resorpce kostní tkáně (remodelování kostí) vyvážená.

Osteoklasty nepřetržitě resorbují staré kostní tkáň a osteoblasty tvoří nový způsob syntézy osteoidů (proteinová matrice), která je následně mineralizována vápníkem a fosfátem z extracelulární tekutiny. Tyto komplexy buněk, které se účastní lokálního procesu resorpce a tvorby kostí, se nazývají hlavní mnohobuněčné jednotky remodelingu.

Poruchy v místech remodelování kostí vznikají v důsledku změny rovnováhy mezi procesem tvorby a procesem resorpce vůči převládajícímu stavu, který vede ke ztrátě kostní hmoty. Intenzita a závažnost ztráty kostní hmoty závisí na rychlosti "kostního obratu". Převaha procesů tvorby kostí a její zvýšená mineralizace vedou ke zvýšení kostní hmoty a hustoty - osteoskleróze.

K označení klinických, laboratorních a radiologických projevů ztráty kostní hmoty se používá kolektivní koncept - osteopenie. Příčiny osteopenie jsou osteoporóza, osteomalacie, primární hyperparatyreóza, myelom, mastocytóza, renální osteodystrofie.

Zvýšení hmotnosti kostní tkáně a její hustoty se nazývá osteoskleróza. Když dojde k osteoskleróze, dochází k ohniskám zvýšené tvorby organické matrice, která následně mineralizuje hmotu kostní tkáně a její hustotu. Osteoskleróza se vyskytuje obvykle v pozdních stadiích chronického selhání ledvin.

Markery metabolismu kostních tkání (markery tvorby kostních tkání) zahrnují izoenzym kostní alkalické fosfatázy, osteokalcin, C-terminální propeptid kolagenu typu I.

Mezi hlavní biochemické indikátory používané v klinické praxi jako kritéria resorpce kostí patří vylučování kalcia v moči, kolagenový N-koncový propeptid typu I, pyridinové kolagenové vazby.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]