β-CrossLaps (β-CTX): Клинический обзор маркера костной резорбции у взрослых и детей

Введение: Костный метаболизм и роль биомаркеров

Костная ткань является динамической структурой, находящейся в состоянии постоянного ремоделирования. Этот процесс включает в себя две основные, тесно связанные фазы: резорбцию (разрушение) старой костной ткани остеокластами и формирование (синтез) новой костной ткани остеобластами. В норме эти процессы сбалансированы, что обеспечивает поддержание прочности и целостности скелета. Нарушение этого баланса с преобладанием резорбции над формированием лежит в основе развития многих метаболических заболеваний костей, в первую очередь остеопороза. [1]

Для неинвазивной оценки скорости костного ремоделирования в клинической практике используются биохимические маркеры костного метаболизма. Они представляют собой ферменты или продукты жизнедеятельности костных клеток, а также компоненты костного матрикса, поступающие в кровоток в процессе ремоделирования. Эти маркеры подразделяются на две группы: маркеры костной резорбции и маркеры костного формирования. Одним из наиболее чувствительных и специфичных маркеров костной резорбции является β-CrossLaps (β-CTX). [2]

Что такое β-CrossLaps? Биохимическая основа и значение

Строение коллагена I типа и образование телопептидов

Основным органическим компонентом костного матрикса (около 90%) является коллаген I типа. Молекула коллагена состоит из трех полипептидных цепей, закрученных в тройную спираль. Концевые участки этих цепей, не имеющие спиральной структуры, называются телопептидами. В процессе созревания коллагеновых фибрилл между молекулами образуются поперечные сшивки, обеспечивающие прочность и стабильность костной ткани. Эти сшивки формируются в телопептидных регионах. [3]

В процессе резорбции кости под действием ферментов остеокластов, в частности катепсина К, происходит расщепление коллагена I типа. В результате этого в кровоток высвобождаются различные фрагменты, включая С-концевые телопептиды (CTX) и N-концевые телопептиды (NTX), содержащие поперечные сшивки.

Биологическая роль и механизм высвобождения β-CrossLaps

С-концевой телопептид коллагена I типа (CTX) существует в виде различных изомеров, которые образуются в процессе старения белка. Альфа-форма (α-CTX) представляет собой недавно синтезированный пептид. Со временем аспартильная кислота в его составе спонтанно изомеризуется в бета-форму (β-CTX). Поскольку костная ткань обновляется медленно, в старой кости преобладает именно бета-изомер. [4]

Таким образом, при резорбции кости остеокластами в кровь высвобождается преимущественно β-изомеризованная форма С-телопептида. Это делает β-CrossLaps высокоспецифичным маркером активности именно остеокластов и скорости разрушения зрелой костной ткани. Концентрация β-CTX в сыворотке или плазме крови прямо пропорциональна интенсивности костной резорбции.

Клиническое применение: Показания к назначению анализа

Анализ на β-CrossLaps назначается для решения широкого круга клинических задач, связанных с оценкой состояния костной ткани.

Диагностика и мониторинг остеопороза

Остеопороз - системное заболевание скелета, характеризующееся снижением костной массы и нарушением микроархитектоники костной ткани, что приводит к повышению хрупкости костей и увеличению риска переломов. [1]

• Оценка риска переломов: Высокие значения β-CTX, свидетельствующие об интенсивной костной резорбции, ассоциированы с повышенным риском остеопоротических переломов, независимо от показателей минеральной плотности кости (МПК), полученных при денситометрии. [5]
• Выбор тактики лечения: У пациентов с остеопенией (пограничным снижением МПК) высокий уровень β-CTX может стать дополнительным аргументом в пользу начала антирезорбтивной терапии.

Оценка эффективности антирезорбтивной терапии

Изменение уровня β-CTX происходит гораздо раньше, чем изменение МПК по данным денситометрии (которое становится заметным лишь через 1-2 года). Уже через 3-6 месяцев после начала лечения бисфосфонатами концентрация β-CTX в крови должна снизиться на 30-50% и более от исходного уровня. [6]

• Контроль комплайенса: Отсутствие ожидаемого снижения β-CTX может свидетельствовать о низкой приверженности пациента к лечению (неправильный прием препарата, пропуски).
• Оценка ответа на терапию: Если на фоне правильного приема препарата уровень маркера не снижается, это может указывать на недостаточную эффективность терапии и необходимость ее коррекции.
• Принятие решения о "лекарственных каникулах": При длительном приеме бисфосфонатов возможно развитие адинамичной кости. Мониторинг β-CTX помогает определить пациентов, у которых можно безопасно временно прервать терапию ("каникулы"), и вовремя ее возобновить при повторном повышении маркера. [7]

Другие патологические состояния

• Болезнь Педжета: Заболевание, характеризующееся локальным, но очень интенсивным ремоделированием кости. Уровень β-CTX может быть повышен в десятки раз и служит для оценки активности болезни и ответа на лечение. [8]
• Первичный гиперпаратиреоз: Избыточная продукция паратгормона приводит к стимуляции остеокластов и усилению костной резорбции, что отражается в повышении β-CTX.
• Метастазы в кости: Некоторые злокачественные опухоли (рак молочной железы, предстательной железы, легких) могут метастазировать в кости, вызывая их литическое (разрушающее) поражение. Уровень β-CTX может использоваться для мониторинга костных метастазов и оценки эффективности специфической терапии (например, бисфосфонатами). [9]
• Ревматоидный артрит: Хроническое воспаление при ревматоидном артрите стимулирует остеокластогенез, приводя к образованию околосуставных эрозий и системному остеопорозу. Повышение β-CTX отражает эту активность. [10]

Применение в педиатрии

У детей и подростков процессы костного ремоделирования протекают значительно интенсивнее, чем у взрослых, что связано с ростом скелета. Поэтому референсные значения β-CTX в педиатрии значительно выше и сильно зависят от возраста, пола и стадии полового созревания (стадии по Таннеру).

Анализ используется для диагностики и мониторинга:

• Врожденных и приобретенных метаболических заболеваний костей (несовершенный остеогенез, гипофосфатазия).
• Влияния на костную ткань хронических заболеваний (ювенильный идиопатический артрит, муковисцидоз) и их лечения (глюкокортикоиды).

Подготовка пациента и процедура сбора биоматериала

Преаналитический этап: ключевые требования

Ключевые требования:

1. Строго натощак: Сдача крови проводится утром, после 8-12 часового ночного голодания. Прием пищи, особенно богатой белком, приводит к временному подавлению костной резорбции и снижению уровня β-CTX.
2. Время сбора: Уровень β-CTX подвержен выраженным суточным (циркадным) колебаниям с максимальными значениями в ранние утренние часы (около 4-6 утра) и минимальными во второй половине дня. Для стандартизации и сопоставимости результатов кровь следует сдавать в одно и то же время, обычно с 7:30 до 9:00 утра.
3. Физическая активность: За 24 часа до исследования необходимо исключить интенсивные физические нагрузки, так как они могут временно повысить уровень маркера.
4. Стабильность образца: Биоматериалом служит сыворотка или плазма крови (ЭДТА). После взятия крови образец должен быть как можно скорее отцентрифугирован для отделения форменных элементов. β-CTX нестабилен при комнатной температуре, поэтому для хранения и транспортировки требуется заморозка.

Факторы, влияющие на результат

• Функция почек: β-CTX выводится из организма почками. При почечной недостаточности (снижение скорости клубочковой фильтрации) его клиренс замедляется, что приводит к ложному завышению концентрации в крови. Это необходимо учитывать при интерпретации результатов у пациентов с хронической болезнью почек.
• Недавние переломы: Процессы заживления перелома сопровождаются резкой активацией костного ремоделирования, что может значительно повышать уровень β-CTX в течение нескольких месяцев.
• Прием некоторых лекарств: Глюкокортикоиды, тиреоидные гормоны, антиконвульсанты могут влиять на костный метаболизм и, соответственно, на уровень маркера.
• Беременность и лактация: В эти периоды костный метаболизм физиологически изменяется.

Интерпретация результатов анализа

Референсные значения для взрослых и детей

Референсные значения могут незначительно отличаться в зависимости от лаборатории и используемого метода анализа (обычно иммуноферментный или электрохемилюминесцентный). Приведены ориентировочные значения.

Источник: данные основаны на инструкциях к тест-системам Roche Diagnostics и рекомендациях IOF. [11]

Клиническая интерпретация отклонений от нормы

• Повышение уровня β-CTX: Свидетельствует об усилении костной резорбции. Наблюдается при:
  • Постменопаузальном и сенильном остеопорозе.
  • Болезни Педжета.
  • Первичном гиперпаратиреозе, тиреотоксикозе.
  • Остеомаляции.
  • Костных метастазах.
  • Ревматоидном артрите.
  • Длительной иммобилизации.
  • Физиологическом росте у детей.
• Снижение уровня β-CTX: Указывает на подавление костной резорбции. Наблюдается при:
  • Эффективной антирезорбтивной терапии (бисфосфонаты, деносумаб).
  • Гипопаратиреозе.
  • Тяжелых состояниях с угнетением костного метаболизма.

Сочетанное использование с маркерами костеобразования (P1NP)

Для получения наиболее полной картины костного ремоделирования рекомендуется одновременное определение маркера резорбции (β-CTX) и маркера формирования кости. "Золотым стандартом" маркера костеобразования на сегодняшний день является P1NP (N-терминальный пропептид проколлагена I типа).

Соотношение этих двух маркеров позволяет оценить баланс ремоделирования:

• ↑ β-CTX и ↓ P1NP: Выраженное преобладание резорбции (типично для постменопаузального остеопороза).
• ↑ β-CTX и ↑ P1NP: Высокая скорость костного обмена (болезнь Педжета, гипертиреоз, заживление переломов).
• ↓ β-CTX и ↓ P1NP: Низкая скорость костного обмена (адинамичная кость, гипопаратиреоз).

Ограничения метода и противопоказания

Анализ на β-CrossLaps является лабораторным тестом, поэтому абсолютных противопоказаний к его проведению нет. Однако существуют важные ограничения, которые необходимо учитывать:

1. Высокая интраиндивидуальная вариабельность: Уровень маркера может колебаться у одного и того же человека изо дня в день. Для надежного мониторинга необходимо строго стандартизировать условия сдачи анализа.
2. Зависимость от функции почек: Как уже отмечалось, при ХБП результаты могут быть недостоверно завышены.
3. Влияние сопутствующих состояний: Недавние переломы, иммобилизация, онкологические заболевания могут существенно изменять уровень маркера, маскируя основную патологию костной ткани.
4. Отсутствие единых референсных диапазонов: Разные тест-системы могут давать несколько отличающиеся результаты, поэтому динамическое наблюдение следует проводить в одной и той же лаборатории.

Сравнительный анализ β-CrossLaps с другими маркерами костной резорбции

Таблица 1: Сравнение основных маркеров костной резорбции

Таблица 2: Сравнительная характеристика маркеров ремоделирования кости

Актуальные исследования и перспективы

Современные исследования направлены на расширение сферы применения β-CTX и уточнение его роли в различных клинических ситуациях.

• Персонализация "лекарственных каникул": Активно изучается использование пороговых значений β-CTX для принятия решения о прекращении и возобновлении терапии бисфосфонатами. Исследование HORIZON-PFT Extension показало, что у пациенток, прекративших прием золедроновой кислоты, повышение маркеров резорбции предсказывало последующую потерю МПК. [12]
• Роль в саркопении и остеосаркопении: Изучается связь между высоким уровнем β-CTX и потерей мышечной массы (саркопенией), что указывает на тесную взаимосвязь между костной и мышечной тканью.
• Предиктивная ценность при ортопедических операциях: Повышенный предоперационный уровень β-CTX может быть связан с риском замедленной консолидации переломов или нестабильности эндопротезов.

Ориентировочная стоимость исследования

Стоимость анализа на β-CrossLaps в коммерческих лабораториях Российской Федерации варьируется в зависимости от региона и конкретной лаборатории. На начало 2024 года средняя стоимость составляет от 1200 до 2500 рублей. В эту цену обычно не входит стоимость взятия венозной крови (около 150-250 рублей). В системе обязательного медицинского страхования (ОМС) данный анализ доступен по показаниям при наличии направления от лечащего врача в государственных медицинских учреждениях.

Заключение

β-CrossLaps (β-CTX) является высокоспецифичным и чувствительным маркером резорбции костной ткани, который прочно вошел в клиническую практику. Его основная ценность заключается в возможности быстрой оценки эффективности антирезорбтивной терапии остеопороза, что позволяет своевременно корректировать лечение и контролировать приверженность пациента. Кроме того, β-CTX служит важным инструментом в диагностике и мониторинге целого ряда других заболеваний скелета, а также в оценке риска переломов. Для получения достоверных результатов критически важно строгое соблюдение правил преаналитической подготовки. Комплексная интерпретация уровня β-CTX в сочетании с данными денситометрии, другими маркерами костного метаболизма и общей клинической картиной позволяет врачу принимать обоснованные решения, направленные на сохранение здоровья костной системы пациента.

Список сокращений

• β-CTX - Бета-CrossLaps (С-концевой телопептид коллагена I типа, β-изомеризованный)
• МПК - Минеральная плотность кости
• P1NP - N-терминальный пропептид проколлагена I типа
• NTX - N-концевой телопептид коллагена I типа
• DPD - Дезоксипиридинолин
• TRACP-5b - Тартрат-резистентная кислая фосфатаза 5b
• ХБП - Хроническая болезнь почек
• ОМС - Обязательное медицинское страхование

Краткий глоссарий

• Коллаген I типа - основной структурный белок костной ткани, обеспечивающий ее упругость.
• Костная резорбция - процесс разрушения костной ткани клетками-остеокластами.
• Костное ремоделирование - циклический процесс обновления костной ткани, включающий резорбцию и формирование.
• Остеокласт - клетка, ответственная за разрушение (резорбцию) костного матрикса.
• Остеобласт - клетка, ответственная за синтез (формирование) новой костной ткани.
• Остеопороз - системное заболевание скелета, приводящее к повышенной хрупкости костей.
• Телопептиды - концевые участки молекулы коллагена, не имеющие спиральной структуры, которые высвобождаются при ее распаде.
• Антирезорбтивная терапия - лечение, направленное на подавление активности остеокластов и замедление костной резорбции.

Список литературы

1. Клинические рекомендации "Остеопороз". Министерство Здравоохранения Российской Федерации, 2021. - URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/142_1 (дата обращения: 15.01.2025).
2. Garnero P, Sornay-Rendu E, Duboeuf F, Delmas PD. Markers of bone turnover predict postmenopausal forearm bone loss over 4 years: the OFELY study. J Bone Miner Res. 2000;15(8):1501-8. - URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11041938/ (дата обращения: 15.01.2025).
3. Eastell R, Szulc P. Use of bone turnover markers in postmenopausal osteoporosis. Nature Reviews Endocrinology. 2017;13(8):469-480. - URL: https://www.nature.com/articles/nrendo.2016.170 (дата обращения: 16.01.2025).
4. Wheater G, Elshahaly M, Tuck SP, Datta HK, van Laar JM. The clinical utility of bone marker measurements in osteoporosis. J Transl Med. 2013;11:201. - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4410815/ (дата обращения: 16.01.2025).
5. Garnero P, Hausherr E, Chapuy MC, et al. Markers of bone resorption predict hip fracture in elderly women: the EPIDOS Prospective Study. J Bone Miner Res. 1996;11(10):1531-8. - URL: https://jamanetwork.com/journals/jama/article-abstract/202613 (дата обращения: 17.01.2025).
6. Srivastava AK, Vliet EL, Lewiecki EM, Maricic M, Abdel-Nour B. Clinical use of bone turnover markers in the management of osteoporosis. Cochrane Database Syst Rev. 2020;7(7):CD011426. - URL: https://www.cochrane.org/CD011426/MUSKEL_biochemical-markers-bone-turnover-monitoring-osteoporosis-treatment (дата обращения: 17.01.2025).
7. NICE guideline [NG146]. Osteoporosis: assessing the risk of fragility fracture. National Institute for Health and Care Excellence, 2021. - URL: https://www.nice.org.uk/guidance/ng146 (дата обращения: 18.01.2025).
8. Бунчук Н.В., Буклемишев Ю.В. Болезнь Педжета костей в практике ревматолога. Научно-практическая ревматология. 2010;48(1):55-63. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/bolezn-pedzheta-kostey-v-praktike-revmatologa (дата обращения: 18.01.2025).
9. Клинические рекомендации "Метастатическое поражение костей". Ассоциация онкологов России, 2022. - URL: https://rosoncoweb.ru/standarts/RUSSCO/2022/2022-31.pdf (дата обращения: 19.01.2025).
10. Smolen JS, Landewé RBM, Bergstra SA, et al. EULAR recommendations for the management of rheumatoid arthritis with synthetic and biological disease-modifying antirheumatic drugs: 2022 update. Ann Rheum Dis. 2023;82(1):3-18. - URL: https://eular.org/recommendations-guidelines (дата обращения: 19.01.2025).
11. International Osteoporosis Foundation (IOF). Bone Turnover Markers. - URL: https://www.osteoporosis.foundation/ (дата обращения: 20.01.2025).
12. Black DM, Reid IR, Boonen S, et al. The effect of 3 versus 6 years of zoledronic acid treatment of osteoporosis: a randomized extension to the HORIZON-Pivotal Fracture Trial (PFT). J Bone Miner Res. 2012;27(2):243-54. - URL: https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/nejmoa061868 (дата обращения: 20.01.2025).
13. Лабораторная служба Хеликс. С-концевые телопептиды коллагена I типа (beta-Cross Laps). - URL: https://helix.ru/catalog/item/08-11-201 (дата обращения: 21.01.2025).
14. KNCV. Лабораторная диагностика остеопороза. - URL: https://kncv.ru/laboratornaya-diagnostika-osteoporoza/ (дата обращения: 21.01.2025).
15. Vasikaran S, Eastell R, Bruyère O, et al. 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(2):391-420. - URL: https://scholar.google.com/scholar?q=Markers+of+bone+turnover+for+the+prediction+of+fracture+risk+and+monitoring+of+osteoporosis+treatment (дата обращения: 22.01.2025).

Проверено врачом

Валиева Наталья Ивановна

Поделиться статьей

скопировать ссылку

Медицина

Диагностика

Лечение

Профилактика

Остеопороз

КостныйМетаболизм

Биомаркеры

Педиатрия

Ревматология

Онкология

★ ★ ★ ★ ★

0,0 0 оценок