T.C. EGE ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TEMEL TIP BİLİMLERİ BÖLÜMÜ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Prof. Dr. Oya BAYINDIR

T.C.

EGE ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TEMEL TIP BİLİMLERİ BÖLÜMÜ

BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Prof. Dr. Oya BAYINDIR

KEMİK METABOLİZMASI İLE İLİŞKİLİ BİYOKİMYASAL BELİRTEÇLER ve HOMOSİSTENİN’İN KEMİK MİNERAL DANSİTESİ İLE İLİŞKİSİ VE RİSK BELİRLEYİCİ DEĞERLERİ

UZMANLIK TEZİ Dr. N. Sema ÇOMAKLI

TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. Sara HABİF

İZMİR, 2008

ÖNSÖZ

Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı’nda uzmanlık eğitimim süresince, bilgi ve deneyimlerinden yararlandığım değerli hocalarım; Prof. Dr. Oya Bayındır’a, Prof. Dr. Taner Onat’a, Prof. Dr. Dilek Özmen’e, Prof. Dr. Eser Sözmen’e, Prof. Dr. Işıl Mutaf’a, Prof. Dr. Nevbahar Turgan’a, Prof. Dr. Gülinnaz Alper’e, Prof. Dr. Ferhan Sağın’a, Prof. Dr. Hakan Aydın’a, Doç. Dr.

Yasemin Delen Akçay’a, Doç. Dr. Ceyda Kabaroğlu’na, Doç. Dr. Zuhal Parıldar’a, Doç. Dr. Handan Ak Çelik’e,

Uzmanlık eğitimime emeği geçen, emekli hocalarım; Prof. Dr. Biltan Ersöz’e, Prof. Dr. Fatma Kutay’a ve Prof. Dr. Tijen Tanyalçın’a,

Uzmanlık eğitimim boyunca ve tez aşamasında bilgi ve tecrübelerini benimle paylaşan, içtenlikle desteğini benden esirgemeyen değerli tez danışmanı hocam; Prof. Dr. Sara Habif’e,

Uzmanlık eğitimimde uyum ve sevgi ile beraber çalıştığımız tüm uzmanlarımıza, asistan ve teknisyen arkadaşlarıma,

Tezime katkılarından dolayı Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon A.D.

öğretim üyesi Prof. Dr. Simin Hepgüler’e, Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji A.D. öğretim üyesi Prof. Dr. Kemal Aktuğlu’ya,

Tezimin laboratuar çalışmalarında yardımlarından dolayı, Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Araştırma ve Eğitim Laboratuvarı çalışanlarına;

Yaşamımın her döneminde benden sonsuz sevgi ve desteğini esirgemeyen sevgili anne ve babama ,

En sıkıntılı zamanlarımda varlığıyla bana güç veren biricik eşim ve canım kızım Dilay’a

En içten teşekkürlerimi sunarım.

Dr. Nilgün Sema Çomaklı

İÇİNDEKİLER

1. GİRİŞ

2. GENEL BİLGİ………..

2.1. Kemik yapısı ve metabolizması………

2.2. Osteporoz ………...

2.3. Kemik döngüsünün değerlendirilmesinde kullanılan yöntemler………

2.3.1. Görüntüleme yöntemleri………

2.3.2. Kemik biyopsisi……….

2.3.3. Kemik döngüsünün biyokimyasal belirteçleri……….

2.3.3.1. Kemik yapım belirteçleri……….

2.3.3.2. Kemik yıkım belirteçleri……….

2.4. Homosistein ve ilişkili vitaminler………

2.4.1. Homosistein………

2.4.2. B12 vitamini………...

2.4.3. Folat………

3. ARAÇ, GEREÇ ve YÖNTEMLER……….

4. BULGULAR……….

5. TARTIŞMA………...

6. ÖZET………

7. KAYNAKLAR………..

1. GİRİŞ

Osteoporoz, düşük kemik minaral yoğunluğu, kemik mikro yapısında bozulma ve kırık riskinde artış ile karakterize olan bir hastalıktır (1). Toplumda yaşlı insan sayısındaki artış nedeni ile, önümüzdeki 50 yıl içinde osteoporoza bağlı kırıkların ve topluma olan maliyetinin dramatik bir artış göstereceği öngörülmektedir (2,3).Osteoporoz ve sonucundaki kırıklar 1994 yılında yaklaşık13.3 milyar $, 2002 yılında ise yaklaşık 17,5 milyar $ tutarında bir maliyete yol açmış, morbidite ve mortaliteyi önemli derecede etkilemiştir (4).Dünyada 200 milyonu aşkın kadında osteoporoz bulunduğu dikkate alındığında, bu durum osteoporozu metabolik bir hastalık olmaktan çıkarıp aynı zamanda önemli bir halk sağlığı sorunu haline de getirmiştir (5). Yaşlılıkta görülen kalça kırıkları ve büyük osteoporotik kırıklar yaşa bağlı ölüm olasılığını kadınlarda iki kat, erkeklerde ise üç kata kadar arttırabilmektedir. Bu nedenle osteoporoza yol açan risk faktörlerinin tanımlanması, yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır (3).

Kırık riskini belirlemede kemik mineral yoğunluğu ölçümü altın standard olarak kabul edilmektedir (6,7). Ancak bu yöntemin kemiğin gücünü belirleyen temel iki unsur olan, madde bileşimi ve yapısal düzenleme ile ilgili sağladığı bilgiler yeterli düzeyde değildir (8). Kemik döngüsünün değerlendirilmesi amacı ile çeşitli biyokimyasal belirteçlerden de yararlanılmaktadır. Ancak, günümüzde kullanılan kemik yapım ve yıkım belirteçlerinin hiçbiri osteoporoz tanısı için yeterli olmayıp, kırık gelişme riskinin göstergeleri olarak kullanılabilecekleri bildirilmektedir.

Son yıllarda yapılan çalışmalar, homosistein, folat, B6 vitamini ve B12 vitamininin kemik metabolizmasını, kemik kalitesini ve kırık riskini etkileyebileceği görüşünü desteklemektedir. Konjenital homosistinürili olguların birçoğunda erken yaşlarda osteoporoz ve buna bağlı kırıkların gelişimi bu tezin ileri sürülmesinde önemli bir rol oynamıştır. Folat, B6 vitamini ve B12 vitamininin homosisteinden bağımsız yollarla da etkili olabileği üzerinde durulmaktadır (2).

Bu ön bilgilerin ışığı altında, bu çalışmada osteoporotik olgularda kemik yapım ve yıkım göstergeleri ile son yıllarda kemik metabolizmasında önem kazanan homosistein, B12 vitamini, folik asid düzeyleri arasında bir ilişki olup olmadığı ve bu parametrelerin kırık gelişim riskinin bir göstergesi olarak kabul edilip edilemeyeceğinin araştırılması amaçlandı.

2. GENEL BİLGİLER

2.1. KEMİK YAPISI VE METABOLİZMASI

Kemik, kıkırdakla birlikte iskeleti oluşturan, metabolik olarak aktif ve yaşam boyunca sürekli yenilenen özel bir bağ dokusudur. Kemiğin, (1)mekanik (hareket için), (2)koruyucu (organlar için) ve (3)metabolik (özellikle kalsiyum ve fosfor için mineral deposu olması gibi) olmak üzere başlıca 3 işlevi bulunmaktadır. Kemik dokusu, hücreler yanı sıra, başta kollajen ve osteokalsin gibi kollajen dışı çeşitli proteinleri içeren bir ekstrasellüler matriksten oluşmaktadır. Kemiğin gücü içeriğindeki madde bileşimi ve yapısı ile belirlenmektedir. Kemik bir yük bindiğinde deforme olmayacak kadar sert, basıya uğradığı zaman enerjiyi absorbe etmek üzere gerektiğinde yassılaşıp kısalacak ya da uzayıp daralacak kadar da esnek olmalıdır (8).

Kemikler kortikal ve trabeküler kemikten oluşmaktadır (Şekil 1).

Kortikal (kompakt) kemik: Hacim olarak %80 -90’ı mineralizedir ve iskeletin % 75-80’ini oluşturmaktadır. Temel işlevi mekanik ve koruyucu etki olup, metabolik aktivitesi oldukça azdır. Kemiğe yansıyan çeşitli yüklere, eğilme ve bükülme ile ilgili güçlere karşı koruyucu etkisi bulunmaktadır.

Trabeküler (süngerimsi, kansellöz) kemik: Hacim olarak %15 -20’si mineralize olup, iskeletin %20-25’sini oluşturmakta, ağırlıklı olarak metabolik aktivite göstermektedir. Mineralize kısım dışındaki alanı, kemik iliği, kan damarları ve bağ dokusu oluşturmaktadır. Kemik döngüsü, kemik yüzeyinde gerçekleşen bir işlem olup, daha geniş bir yüzeye sahip olması nedeni ile trabeküler kemiğin döngü hızı kortikal kemiğe oranla çok daha yüksektir (6, 9, 10).Trabeküler kemik, temel olarak uzun kemiklerin uçları ve vertebralarda bulunmakta, oluşturduğu geniş yüzey metabolik aktivite yanı sıra kemiğin yüklere karşı dayanma gücünü de arttırmaktadır.

2.1.1. Kemik Dokusunun Bileşenleri

Kemik, temel olarak bir ekstrasellüler mineralize matriksten ve az miktarda da hücresel bölümden oluşmaktadır. Organik matriks %90 oranında tip I kollajenden ve daha az miktarlarda osteokalsin gibi kollajen dışı proteinerden oluşmaktadır. Organik matriks hidroksiapatit kristalleri arasındaki inorganik kalsiyum ve fosfor ve az miktarda da karbonat, magnezyum, sodyum, potasyum gibi iyonlar ile mineralize olmuştur. Kemiğin yaklaşık %60-65’i mineralizedir (Tablo1). Doku mineral

yoğunluğundaki değişkenlik işlevlerini de etkilemekte, yoğunluktaki artış, dokunun sertliğini artırmakta ancak esnekliğini azaltmaktadır.

Şekil 1: Kemiğin anatomi ve mikroanatomisi (9).

Organik matriksin büyük bölümünü oluşturan tip I kollajen, 3 polipeptid zincirinden oluşan trimerik bir proteindir. Tip 1 kollajen üçlü heliks yapısında olup, karboksi ve aminoterminal uçlarında oldukça uzun ekstaniyon peptidleri olan ve prokollajen olarak adlandırılan, öncül bir molekül olarak sentezlenmektedir. Kollajen oluşumu sırasında bu propeptidler tip I prokollajenden ayrılmakta ve kollajen matürasyonu aşamasında çapraz bağlar oluşarak kollajen fibrilleri oluşmaktadır (11).Tip I kollajenin üçlü heliks yapısı gerilime karşı direnci sağlamaktadır. Kollajende ki çapraz bağlar helikslerin birbirine bağlanmasını sağlamaktadır. Bu bağların az olması durumunda heliksler ayrılabilmekte, çok olması durumunda ise enerjiyi emme yeteneği azalmaktadır.

Tablo 1: Kemik yapısını oluşturan elemanlar (8,12) Mineral (~% 65) :Hidroksiapatit

Matriks (~ %35) : Kollajen (%90), diğer proteinler (osteokalsin, osteopontin, osteonektin, trombospondin, sialoproteinler vb), yağlar

Hücresel elemanlar : Osteosit, osteoblast, osteoklast, yüzey hücresi Su

Kemiğin hücresel elemanları osteoklast, osteoblast, osteosit ve yüzey hücreleri olup, osteoblast ve osteoklastlar kemik remodelasyon ve tamirinin gerçekleştiği kemik multisellüler ünitesini (BMU) oluşturmaktadır.

Osteoblastlar: 20-30 m çapında, kübik, büyük oval çekirdekli ve çok sayıda çekirdekçik içeren hücrelerdir. Organik matriksi sentezlemekte ve yeni sentezlenen matrikste mineralizasyonu kontrol etmektedirler (8, 12).

Osteoklastlar: Hematopoetik mononükleer/fagositik seri hücrelerden gelişirler. Öncül hücreler, kemik yüzeyinde füzyona uğrayarak çok çekirdekli dev bir hücre olan (20 - 100 m) olan osteoklastı oluştururlar (13) (Şekil 2). Mineralleri mobilize etmek üzere hidrojen iyonlarını, organik matriksi hidroliz etmek üzere proteolitik enzimleri (katepsin K gibi) üreterek kemik rezorbsiyonuna yol açarlar (8).

Osteositler: Kemikte en çok sayıda, en uzun yaşam süresine sahip olan hücrelerdir.

İskelet için mekanosensör olarak etki etmekte ve yaşlanan osteoblastlardan köken almaktadırlar. Birbirleri, dış kemik yüzeyi ile bir iletişim ağı kurmakta ve mekanik, yapısal ihtiyaçlarda remodelasyonun nerede ve ne zaman olacağını yönlendirmektedirler. Bu osteoblastlar morfolojik bir değişime uğramakta ve diğer osteositler ve yassılaşmış hücreler ile temas kuran sitoplazmik uzantıları olan osteositler haline gelmektedir (14).

Şekil 2:Osteoklast oluşumu ve aktivitesinin düzenlenmesi

2.1.2. Kemik Modelasyon ve Remodelasyonu

Kemik modelasyon ve remodelasyonunda hücresel mekanizmalar sorumludur. Eski kemik yok edilmeden oluşan bir kemik yapılanması, kemiğin boyutunde ve şeklinde bir değişikliğe yol açmaktadır. Kemik remodelasyonunda ise, osteoblastlarca gerçekleştirilen formasyondan önce, osteoklastlarca geçekleştirilen bir rezorpsiyon olayı gerçekleşmektedir. Osteoblast ve osteoklastlar endoosteal zar ve daha az miktarda periosteal zar içindeki farklı bölgelerde, üç seviyede (endokortikal, intrakortikal, trabaküler) kemiği yeniden inşa eden multisellüler birimi oluşturmaktadır. Kemiğin modelasyonu ve remodelasyonu, kemik yüzeyinden kemik kaybı veya kemik depolanması ile kemiğin dış boyut ve sınırlarını, iç mimarisini değiştirmekte, gelişim sırasında kortikal ve süngerimsi kalınlaşmaya ve yaşlanma sırasında ise incelmeye neden olmaktadır (8). Kemik metabolizması her zaman aktiflenmiş kemiğin yüzeyinde gerçekleşmekte, kemik yüzeyindeki osteoblastik ve osteoklastik hücreleri içeren bölgeler BMU (bone modelling units veya bone multicellular units ) veya BRU (bone remodelling unit) olarak adlandırılmaktadır.

Ortalama büyüklükteki bir iskelette yaklaşık her 10 saniye de yeni BRU başlarken diğeri tamamlanmaktır (6, 15, 16).

Gelişme çağında modelasyon ve remodelasyonunun amacı, iskeletin kemik dayanıklılığının en üst düzeyde olmasını sağlamaktır.Yetişkin çağdaki amaç ise; kemik dayanıklılığının sürdürülmesidir. Tekrarlayan yüklenmeler sırasında, yorgunluğa bağlı olarak kemikte bir hasar oluşmaktadır. Ancak, kemik dokusu hasarın yerini ve büyüklüğünü belirleyecek, uzaklaştıracak, yeni kemik ile değiştirecek ve daha sonra maddesel içeriğini, mikro ve makro yapısını yeniden yapılandıracak yeteneğe sahiptir (17).

Yeniden yapılanma dengeli olmalı, uzaklaştırılan hasarlı kemik, aynı hacimde normal kemik ile değiştirilmelidir. Tipik bir remodelasyon döngüsünde rezorpsiyon 7-10 gün, formasyon ise 2-3 ay sürmektedir. Her yıl, süngerimsi kemiğin %25’i, kompakt kemiğin ise %2-3’ü remodelasyona uğramaktadır (6).

Osteositler muhtemelen kemik deformasyonunu hissetmekte, bu nedenle kemik boyutunda, şeklinde uyum sağlayıcı bir remodelasyon için tetiği çekmektedirle r.

Osteositlerin apoptoz ile kaybı (östrojen yetmezliği, kortikosteroid tedavisi, ileri yaş, kemik hasarı sonrası gibi) herhangi bir kemik kaybından önce kemik dayanıklılığında bir azalmaya yol açmaktadır (8, 18). Bu hücrelerin ölümü, biyokimyasal ve

kemotaktik uyarılar aracılığı ile hasarın varlığını ve yerini haber vermekte ve remodelasyonu tetiklemektedir. Apoptoza giden osteositlerin sayısı, osteoklastlar tarafından uzaklaştırılması gereken hasarlı bölgenin yerinin belirlenmesi hakkında bilgi vermektedir (8) Şekil 3).

Remodelasyonda ilk aşama kemik rezorbsiyonu olmak zorundadır. Osteoklastlar oluşmalı ve gidecekleri bölge belirlenmelidir. Bu bilgiler muhtemelen hasar gören osteositlerden açığa çıkan sinyaller aracılığı ile oluşmaktadır (8,17). Vasküler büyüme faktörlerini içeren lokal faktörler, vasküler desteği, osteoklast öncüllerini, makrofajları, ve osteoklatogenesiste osteoklastlar ile birlikte rol alan aktive T hücrelerini sağlamaktadır. Osteoblast öncülleri de matür osteoblastlara dönüşmektedir.

Osteositler remodelasyonun başlamasında rol almakta ve bundan sonraki aşama iki yönlü olarak ilerlemektedir. Osteoblast öncülleri osteoklastogenezisi yönlendirmekte, osteoklastlardan ve resorbe olan matriksten açığa çıkan ürünler ise kemik oluşumunu düzenlemektedir (8, 19) ( Şekil 4).

Osteoklast ve osteoblastların oluşum ve aktivasyonu osteoprotogerin (OPG) ve nükleer faktör-B reseptör aktivatörü ligandı (RANKL) ile sıkı bir şekilde düzenlenmektedir.

Osteoprotogerin osteoblastlardan sentezlenmekte olup, TNF reseptör ailesinin bir üyesidir ve osteoklastogenezisi inhibe etmektedir. OPG, kemik dokusunda osteklast osteoblast homeostazisinde kritik önemi olan bir sitokin olan RANK’a (NF-B reseptör aktivatörü) bağlanmak üzere, osteoklast farklılaşmasını aktifleyen RANK ligandı (RANKL) ile kompetisyona girerek etkisini oluşturmaktadır. Östrojen eksikliği, OPG seviyelerinde azalma ile RANKL’da artışa yol açarak, olgun osteok last sayısı ve yaşam süresinde artışa, BMU da dengesizliğe yol açmaktadır(16, 20).

Şekil 3: Bir trabeküldeki remodelasyonda rol alan kemik dokusu bileşenleri (8)

Şekil 4:Kemikte remodelasyon döngüsü (9)

Kemik multisellüler biriminde oluşan bir negatif denge (kemik kaybına, yeniden modellenme oranında artışa veya her ikisine neden olan) kemiğin dayanıklılığını tehlikeye atmaktadır. Gelişme çağında, trabeküler yüzeyde rezorbe edilen kemik hacmi ile, oluşturulan hacim arasındaki denge pozitiftir yöndedir ve her bir remodelasyon ile yapıya küçük bir kemik parçası eklenmektedir. İskelet boyutları programlanmış ölçülere ulaştığında bu pozitif denge azalmaktadır. Epifizlerin kapanması ile longitudinal büyüme durunca, yeniden modellenme oranı da azalmaktadır (21). Yetişkinlerde remodelasyon mekanizmasında kemik kaybına yol açan ilk değişikliklerden biri, muhtemelen kemik multisellüler biriminde kemik oluşumunun azalmasıdır (16). Kemik formasyonu bir önceki basamak olan rezorpsiyondan daha düşük oranda gerçekleştiğinde, her bir remodelasyon olayı iskeletten küçük bir kemik kaybına ve yapısal hasara neden olmaktadır (8).

Gelişme çağında kemik multisellüler birimindeki (net kemik formasyonu) pozitif denge ve yaşlanma sırasındaki negatif denge (net kemik kaybı) küçük miktardadır.

Bu nedenle gelişme çağında kemik kazancı ve yaşlanma sırasındaki kayıp kemiğin multisellüler birimindeki pozitif veya negatif dengenin büyüklüğünden çok , yüksek remodelasyon hızından kaynaklanmaktadır. Kemik kaybı muhtemelen 18-30 yaşları arasında başlamakta, ancak remodelasyonun yavaş olması nedeniyle yavaş ilerlemektedir. Remodelasyonun hızlı olması (kemik multiselüler birimindeki dengesizlikten bağımsız olarak), çeşitli nedenlerle kırık riskinde artışa yol açar.

Birincisi, daha yoğun olan mineralize kemik uzaklaştırılıp daha az yoğun mineralize

genç kemik ile değiştirilir ve bu durum sertliği azaltır; sonuç olarak, kemik çok esnek hale gelebilir, aşırı derecede eğrilebilir ve olağan yüklenme koşullarında bile çatlayabilir (22). İkincisi, boşaltılmış rezorpsiyon bölgeleri geçici olarak boş kalarak (rezorpsiyon ile eşleşmiş kemik oluşumunun gecikmeli başlaması ve daha yavaş tamamlanması nedeniyle) kemiği mikrohasara yatkın kılan stresi yoğunlaştırıcı etki oluşturur (cam bir silindir üzerindeki küçük bir kesinin onu kolayca kırılabilir hale getirmesi gibi). Üçüncüsü, remodelasyondaki artış, muhtemelen komşu kollajen lifleri arasında çapraz bağlanmayı değiştirerek, kollajenin maturasyon ve izomerizasyonunu bozmakta, kemiğin kırılganlığını arttırmaktadır (23).

Menapoz sonrasındaki östrojen eksikliği, osteoklastların yaşam süresini uzatarak remodelasyon hızını ve rezorbe olan kemik miktarını arttırmakta, osteoblastların yaşam süresini kısaltarak ise kemik oluşumunu azaltmakta ve dengeyi negatif yöne çevirmektedir.

2.1.3. Kemik Metabolizmasını Etkileyen Hormonlar

Kemik ve mineral metabolizmasını etkileyen temel hormonlar paratiroid hormon ve 1,25-dihidroksivitamin D’dir. Kalsitonin farmakolojik etkilere sahip olup, erişkinlerdeki fizyolojik rolü henüz açık değildir.

2.1.3.1. Parat hormon (PTH)

PTH hormon paratiroid bezlerindeki şef hücrelerinde sentezlenmekte, depolanmakta ve salınıma uğramaktadır. Plazma düzeylerinin belirlenmesinde paratiroid bezlerindeki sentez, salınım yanısıra, karaciğer ve böbrekten atılımı ve metabolizması da etkilidir. PTH kemik ve böbreği direkt olarak, barsakları ise indirekt olarak etkileyerek plazmadaki kalsiyum ve fosfor düzeylerini düzenlemektedir.

PTH 115 amino asid içeren pre-pro-hormon olarak sentezlenmektedir. Hücredeki işlemlenme sonrasında oluşan intakt PTH (84 a.a.) salınmakta, depolanmakta veya hücre içinde yıkılmaktadır. proPTH salınıma uğramadığı için dolaşımda ölçülebilir düzeylere ulaşmamaktadır.

Klasik biyolojik aktivite intakt PTH’da ilk üç amino asid bölgesi ya da N-terminal bölgede gerçekleşmektedir. Sentetik PTH (1-34), PTH/PTHr reseptör ile etkileşimde, böbrek ve kemikteki fosfatürik, kalsemik ve diğer biyolojik yanıtların uyarılmasında en azından intakt PTH kadar etkilidir.

PTH sentezi, metabolizması ve salınımındaki temel fizyolojik düzenleyici, kandaki veya ekstrasellüler sıvıdaki serbest kalsiyum düzeyleridir. Ekstrasellüler serbest kalsiyum düzeylerindeki artış, PTH sentez ve salınımını azaltırken, PTH metabolizmasını arttırmaktadır.

1,25(OH )2 D, fosfat ve magnezyum da PTH sentez ve salınımını etkilemektedir.

1,25(OH )2 D paratiroid bezindeki D vitamini reseptörleri ile etkileşip, PTH gen transkripsiyonunu baskılayarak, kronik PTH sentezini ve ilişkili olarak salınımını baskılamaktadır. Hiperfosfatemi ve hipofosfatemi sırası ile PTH sentez ve salınımında artma ve azalmaya yol açmaktadır. Magnezyum konsantrasyonundaki aşırı artış dışında, muhtemelen PTH salınımında önemli bir role sahip değildir. Alkolizmde görüldüğü gibi, kronik şiddetli hipomagnezemi PTH salınımında bozukluk ile birlikte seyretmektedir. Akut hipomagnezemi ise PTH salınımını uyarabilmektedir.

Hipermagnezemi, kalsiyum duyarlı reseptör aracılığı ile PTH salınımını baskılamaktadır, ancak kalsiyum kadar etkili değildir.

PTH, kemik ve böbrek üzerine olan direkt etkileri ve barsak üzerine 1,25 (OH) 2 D üzerinden olan indirekt etkileri ile kalsiyum ve fosfat homeostazisini düzenlemektedir.

PTH, etkilerini hedef hücrelerin plazma membranında lokalize olan PTH/ PTHrP resptörleri ile etkileşerek gerçekleştirmektedir. Bu etkileşim hücrede cAMP oluşumu, kinazların uyarılması, proteinlerin fosforilasyonu, kalsiyum girişi ve hücre içinde kalsiyum artışı ile fosfolipaz C aktivitesinin uyarılması, lizozomal enzimlerin salınımı gibi bir dizi olayı başlatmaktadır.

PTH, böbreklerde 25-OH vitamin D-1α-hidroksilazı aktive ederek, 1,25 (OH)2 D üretimini ve bu etkiye bağlı olarak ta, barsaklarda kalsiyum ve fosfat emilimini uyamaktadır. Kıvrımlı distal tubulüslerde kalsiyum geri emilimini arttır maktadır.

Proksimal tubulüslerde fosfat geri emilimini azaltmakta ve son olarak ta Na⁺–H⁺ antiporter aktivitesini baskılamaktadır.

PTH’nun kemik üzerindeki etkileri karmaşık olup, kemik yapımını ya da yıkımını uyarması, PTH konsantrasyonuna ve maruz kalınan süreye bağlı olarak değişmekte dir.

Kronik olarak yüksek PTH dozlarına maruz kalınması, kemik rezorbsiyonunda artışa yol açmaktadır. PTH direkt olarak osteoblastların, indirekt olarak ta osteoklastların sayı veya aktivitesini etkilemektedir (1).

PTH’nun kemik ve böbrek üzerine direkt etkileri ve barsak üzerine 1,25(OH)2D üzerinden olan indirekt etkileri sonucunda, serum, idrar kalsiyum ve fosfat

düzeylerinde değişiklikler meydana gelmektedir. Serum total ve serbest kalsiyum düzeyleri artarken, fosfat düzeylerinde azalma olmaktadır. İdrarda ise inorganik fosfat ve cAMP düzeyleri artmaktadır. Bir hastalık söz konusu değilse, kalsiyum düzeylerindeki artış negatif feed back yolu ile PTH salınımını baskılamaktadır.

PTH dolaşımda biyolojik olarak aktif olan intakt hormon ve biyolojik olarak aktif (N) - terminal bölgeyi kapsamayan (C)-terminal fragmanlar olarak bulunmaktadır. Biyolojik olarak aktif intakt PTH, karaciğer ve böbreklerde C-terminal fragmanlara metabolize olarak ve intakt PTH olarak böbreklerden atılarak hızla plazmadan uzaklaştırılmaktadır (yarılanma ömrü< 5 dk).

2.1.3.2. D Vitamini

D vitamini endojen olarak derinin güneş ışığına maruz kalması ile üretilmekte ve D vitamini içeren /dahil edilen yiyeceklerin alınımı ile absorbe olmaktadır. D vitamininin biyolojik olarak aktif formu olan 1,25-dihidroksivitamin D (1,25[OH]2 D, kolekalsiferol, D3 vitamini) kalsiyum ve fosfat metabolizmasını düzenleyen bir hormon olup, eksikliğinde kemik oluşumu zarar görmekte, çocuklardaki raşitizm, yetişkinlerde ise osteomalazi gelişmektedir (24).

Vitamin D ve metabolitleri kolekalsiferoller veya ergokalsiferoller olarak sınıflandırılabilir.

D3 vitamini (kolekalsiferol) deride 7-dehidrokolesterolden, güneş ışığının ultraviole B ışınlarına maruz kalınması ile sentezlenmektedir. Bulunulan enlem, yaş, mevsim, deri pigmentasyonu, güneş yağı kullanımı gibi çeşitli faktörler sentezi etkilemektedir. D2

vitamini (ergokalsiferol) ise mayalarda üretilen ergosterolün ışınlanması ile üretilmektedir.

D vitamininin doğal kaynakları, balık karaciğeri yağları, yağlı balık, yumurta sarısı, karaciğer gibi bazı besinlerdir. Alınması önerilen günlük doz 400 IU olarak bildirilmektedir (1).

D2 vitamini ve D3 vitamini karaciğerde bir sitokrom P450 enzimi olan vitamin D - 25-hidroksilaz tarafından 25-hidroksi vitamin D ye metabolize olmaktadır. Serumdaki konsantrasyonu yaklaşık olarak 10 -65 ng/mL olan bu ürünün yarılanma ömrü 2-3 hafta olup, fizyolojik düzeylerde biyolojik olarak aktif değildir.

25(OH)D2 ve 25 (OH)D3 böbrek ve plasentada bulunan ve bir sitokrom P450 enzimi olan 25(OH) D-1α hidroksilaz aracılığı ile biyolojik olarak aktif olan 1,25 [OH] 2 D (

1,25-dihidroksivitamin D)’ye dönüştürülmektedir. Serum düzeyleri 5-60 pg/mL olan bu ürünün yarılanma ömrü ise 4-6 saattir.

Dolaşımdaki 1,25(OH)2 D konsantrasyonları başlıca PTH, fosfat, kalsiyum aracılığı ile düzenlenmektedir. PTH ve hipofosfatemi 25(OH) D -1α hidroksilaz aktivitesini arttırırken, kalsiyum PTH düzeylerini arttırarak etkili olmaktadır. Hiperkalsemi, hiperfosfatemi ve 1,25(OH)2 D ise 25(OH)D-1αhidroksilazı ve 1,25(OH)2D’yi azaltmaktadır.

1,25(OH)2D, barsak, böbrek, kemik ve paratroid bezleri üzerine olan etkileri ile serum kalsiyum ve fosfor düzeylerinin düzenlenmesine yardımcı olmaktadır. 1,25 (OH)2D başlıca duodenumda kalsiyum absorbsiyonunu, jejenum ve ileum da ise fosfat emilimini uyarmaktadır. 1,25(OH)2D, yüksek konsantrasyonlarda kemik iliğindeki monositik kök hücrelerin osteoklastlara dönüşümünü arttırarak ve osteoblastlarda sitokin ve diğer faktörlerin üretimini uyararak osteoklastik aktiviteyi arttırmaktadır.

Osteoblastları uyararak dolaşımdaki ALP ve kollajen dışı bir kemik proteini olan osteokalsin düzeylerini de arttırmaktadır. 1,25 (OH) 2 D böbreklerde kendi sentezini baskılamakta ve metabolizmasını hızlandırmaktadır. Ayrıca paratiroid bezleri üzerine olan direkt etkisi ile PTH sentez ve salınımını inhibe etmektedir. Vitamin D eksikliğinde gelişen sekonder hiperparatroidizm, kemik rezorbsiyonun artmasına bağlı olarak kemik döngüsünün artmasına kemik mineral yoğunluğunda azalmaya neden olmaktadır (25).1,25(OH)2D etkilerini, spesifik nükleer vitamin D reseptörlerine bağlanarak oluşturmaktadır. Bu reseptörün diğer dokularda da yaygın olarak bulunması nedeni ile D vitaminin sadece kalsiyum homeostasisinde değil, immun yanıt, üreme, meme bezi gelişimi ve renin angiotensin sistemi üzerine de etkileri olduğu düşünülmektedir.

Dolaşımda bulunan başlıca form olması, günler arasındaki değişkenliğinin daha az olması, yarılanma ömrünün daha uzun olması ve ölçümünün kısmen daha kolay olması nedeni ile D vitamininin beslenmeyle ilişkili düzeylerini değerlendirmek için 25(OH)D ölçümü tercih edilmektedir. Dolaşımda 50 nmol/L ve üzerindeki değerler optimum iken, 25-50 nmol/L arasındaki değerler hafif düzeyde D vitamini eksikliği,12,5 nmol /mL altındaki değerler ciddi D vitamini eksikliği olarak kabul edilmektedir.

25(OH)D’nin azaldığı durumlar;

 Güneş ışığından yetersiz yararlanma

 D vitamininin yetersiz alımı

 D vitamini emiliminde bozukluk olması

 Şiddetli karaciğer hastalıklarında

 Katabolizmasının arttığı durumlarda ( antikonvulzanlar gibi ilaçlar)

 Kaybının arttığı durumlarda ( nefrotik sendrom)

25(OH)D’nin artışı ise D vitamini intoksikasyonunda görülmektedir(1).

2.1.3.3.Tiroid Hormonları

Fizyolojik düzeylerideki tiroid hormonları, kemiğin sağlıklı gelişimi ve olgunlaşması için gereklidir. Tirotoksikozda negatif bir kalsiyum dengesi söz konusu olup, barsaklardaki emilim azalırken, idrar yolu ile kayıp artmaktadır. Tirotoksikozda kemik remodelasyonu artmakta ve yıkım yapım arasındaki denge bozulmakta ve bunun sonucunda kırık riskinde bir artış gözlenmektedir (26). Tiroid hormonlarındaki artış, osteoblast ve osteoklastları aktive ederek, IGF-1 üretimini artırarak kemiğin yeniden modellenmesini artırmaktadır. Ancak yıkım yapımdan daha fazla olduğu için her bir yeniden yapılanma döngüsünde kemik dengesi negatif yönde etkilenmektedir (14,27,28).

T3 (Triiyodotironin) kemik rezorbsiyonunu artırmakta, TSH ise osteoklastik rezorbsiyonu baskılamaktadır. Serum TSH düzeyinin 0.5 μU/mL’nin altında olduğu durumlarda T3 ve T4 den bağımsız olarak osteoblastların yapısında ve işlevinde bir inhibisyon olmaktadır. Sağlıklı post menapozal kadınlarda yapılan çalışmalarda, kemik mineral yoğunluğu TSH seviyeleri daha düşük olanlarda, yüksek olanlara kıyasla daha düşük olarak saptanmıştır (27). Tiroid hormonlarının iskelet üzerine olan etkilerinin moleküler mekanizmaları henüz tam olarak aydınlatılmamıştır.

2.1.3.4. Kalsitoninin

Kalsitonin farmakolojik dozlarda, osteoklastik kemik yıkımını baskılayarak serum kalsiyum ve fosfor düzeylerini azaltmaktadır. Erişkinlerdeki fizyolojik rolü ise kesin değildir.

2.1.3.5. Glukokortikoidler

Fizyolojik koşullarda, osteoblastik hücrelerin farklılaşma aşamasında glukokortikoidlere mutlak bir gereksinim vardır. İnvivo glukokortikoid fazlalığı (Cushing Hastalığı veya glukokortikoid tedavisi), kemik yapımını baskılayarak kemik kütlesini azaltmaktadır. İn vitro koşullarda, osteoblastik hücrelerin gelişim evresine göre osteoblast bölünmesini arttırmakta veya azaltmaktadır. Ayrıca PTH reseptör sayısını ve G protein miktarını artırarak PTH’a olan

duyarlılığı arttırmaktadır. Sonuçta barsaktan kalsiyum emiliminin de azaldığı bu koşulda, kemik yıkımında belirgin artış olmaktadır (29).

2.1.3.6. Büyüme Hormonu (GH) ve Insülin Benzeri Büyüme Faktörü (IGF)

GH / IGF-1 sistemi ve IGF-2 iskelet gelişimi, özellikle büyüme plağı düzeyinde enkondral kemik gelişiminde çok önemlidir. Yaş ilerledikçe IGF-1 in konsantrasyonun azaldığı, osteoporotik hastalarda normal kontrol hastalarına göre dolaşımda daha düşük düzeylerde bulunduğu gözlenmiştir (30).

IGF-2 etkileri, kısmen çeşitli IGF bağlayıcı proteinlerle (IGF-BP) düzenlenmektedir (31).

IGFBP-3, serum IGF düzeyinin temel belirleyicisidir. IGFBP-5, IGF’ün lokal etkilerini artırırken, IGFBP-4 ve IGFBP-6 azaltmaktadır (32,33).

2.1.3.7. Seks Hormonları

Kemik üzerindeki etkileri çok önemlidir. Östrojen, her iki cinste de kemik gelişimini etkilemekte, geç pubertede kemik yıkımını inhibe ederek kemik döngüsünü yavaşlatmaktadır.

Östrojen her iki cinsiyette de epifizlerin kapanması için kritik öneme sahip olup, erkeklerde kemik resorbsiyonunu engellemede androjenden daha büyük öneme sahiptir (34). Östrojen erkeklerde doruk kemik kütlesine ulaşmada da önem taşımaktadır. Östrojenin osteoporoz patogenezindeki rolü ilgili bölümde ayrıntılı olarak ele alınmaktadır. Androjenler ise doğrudan ya da kas kütlesini etkileyerek dolaylı olarak kemik yapımını uyarmaktadır.

2.2. OSTEPOROZ

Osteoporoz kemikte en sık görülen metabolik hastalıktır. 24 milyon osteoporozlu hastanın bulunduğu varsayılan A.B.D.’de, 10 yıllık süreçte postmenaposal beyaz kadınların kalça, omurga veya distal önkolda 5.2 milyon kırık yaşayacağı ve 2 milyon kişide kırık ile ilişkili bir sakatlık oluşacağı tahmin edilmektedir (35,36,37).

Osteporoz, “düşük kemik kütlesi ve kemik dokusunda gelişen mikro yapısal bozukluklara bağlı olarak, kemik dayanıklılığında azalma ve sonuçta kırık riskinde artma ile seyreden sistemik bir iskelet hastalığı” olarak tanımlanmaktadır (12). Bu tanım, kemiğin nicelik (kütle) ve nitelik (mikroyapısal açıdan bozukluk) yönünden yetersizliğini vurgularken, matriks içeriği veya mineralizasyondaki olası bir niteliksel bozukluğu içermemektedir. Kırığı olan ve olmayan olgularda, kemik mineral yoğunluğu her zaman belirgin fark göstermemektedir. Bu nedenle kollajen azalması

gibi çeşitli niteliksel değişikliklerin, iskelet dayanıklılığında azalmaya yol açması büyük olasılıktır (12,13).

2.2.1. Osteoporoz Patogenezi

İskelet kırılganlığı: (a) iskeletin büyüme döneminde optimal kütle ve güce ulaşamaması, (b) iskelettteki mikroyapısal değişiklikler ve azalmış kemik kütlesine yol açan aşırı kemik yıkımı, (c) kemik remodelasyonunda artmış yıkıma karşı yeterli yapım yanıtının oluşmamasından kaynaklanmaktadır (34). Kemik yıkımı ile yapımı arasındaki dengesizliğin yıkım yönünde artış göstermesi, büyük oranda postmenapozal dönemdeki östrojen eksikliğine bağlıdır. Bunun yanında 40-50’li yaşlarla beraber her iki cinsiyette de, yaşla bağlantılı bir süreç olarak kademeli bir kemik kaybının başladığı ve hayatın 8-9.

dekadlarına kadar devam ettiği bilinmektedir (8,38)

Osteoporoz, bağ doku hastalıkları dışında, kemik kaybı ile seyreden çeşitli hastalıklar, cerrahi girişimler ve ilaç kullanımına bağlı olarak gelişimine göre “birincil” ve “ikincil” osteoporoz olarak iki temel gruba ayrılmaktadır (Tablo 2).

Tablo 2: Osteoporoz sınıflaması 1.Primer osteoporoz

 İdiyopatik ( çocuk ve genç erişkinlerde)

 Post menapozal

 Senil

2.Sekonder osteoporoz

 Hiperparatiroidizm

 Hiperadrenokortisizm

 Hipogonadizm

 Tirotoksikozis

 İmmobilizasyon

 Kalsiyum eksikliği

 Uzun süre heparin uygulanması

 Çeşitli (alkolizm,kötü beslenme,karaciğer hast.,romatoid artrit, emilim bozuklukları gibi)

3. Bağ doku hastalıkları

 Osteogenezis imperfekta

 Ehlers-Danlos Senromu

 Marfan Sendromu

Osteoporozda kırık riskini arttıran faktörler arasında en sık olanlar, kemik mineral yoğunluğundaki düşüklük, ilerlemiş yaş ve erişkin yaşta bir kırık varlığı ve önceki yılda düşme öyküsüdür (Tablo 3).

Tablo 3: Kırık riskini arttıran nedenler

Kemiğe ait nedenler Kemik dışı nedenler

 Kemik kütlesinde azalma

 Mikroyapısal değişiklikler

 Geometrik özellikler

 Düşme sıklığının artması

 Koruyucu reflekslerin azalması

 Yetersiz yumuşak doku (<58 kg vücut ağırlığı)

Hayatın herhangi bir dönemindeki kemik kütlesini belirleyen faktörler:

1.İskelet gelişim döneminde ulaşılan “doruk kemik kütlesi”(peak bone mass)

2.Sonraki dönemlerde yaş artışı, menopoz, değişik hastalıklar ve ilaç etkileşimleri ile gelişen

“kemik kayıp hızı ve miktarı”dır.

Doruk kemik kütlesine 18-35 yaşları arasında ulaşılmakta, bir süre bu şekilde korunmakta ve sonra yavaş bir kemik kaybı başlamaktadır. Doruk kemik kütlesine genetik ( D vitamini reseptörü, kollajen Tip I, TGF-beta, ApoE, IGF-I, IGF-BP genleri gibi) ve çevresel faktörler (kalsiyum, protein tüketimi, fiziksel aktivite gibi) etkili olmaktadır (13, 39). Kemiğin bulunduğu yer de doruk kemik kütlesine ulaşma yaşını etkileyebilmektedir (14).

Kadınlar premenapozal dönemde her yıl kemik kütlesinin %0.25 – 1.0’ini, perimenapozal ve erken post menapozdaki kadınlar % 2.0 -5.0’ini kaybederlerken, post menapozal dönemde 10 yıl içindeki kayıp %15’i bulmaktadır. Kemik kütlesindeki her %10’luk azalma, kırık riskini 2 kat arttırmaktadır.

Erişkinlerde kemik kütle kaybına yol açan en önemli faktör, gonadlardaki işlev kaybıdır.

Östrojen, remodelasyon döngüsü sıklığını (aktivasyon frekansı) ve her döngüdeki yıkım ve yapım dengesini kontrol eden en önemli faktörlerden biridir Döngü sıklığının artışı, bir trabekülanın her iki yüzeyinde aynı anda yıkım kavitesinin oluşma olasılığını artırmakta ve iki kavitenin farklı yönlerden ilerleyerek birleşmesi ile trabekülalarda kopma, mikroyapısal bozukluk oluşmaktadır. Östrojen eksikliğinde ortaya çıkabilecek diğer bazı olası sonuçlar ise:

osteoklast aktivitesinde artış, yıkım yapım arasındaki dengenin bozulması ve osteoblastik aktivitedeki azalmadır.

Östrojen osteoblast ve osteoklasttaki östrojen reseptörleri aracılığı ile gerçekleşen, dolaylı ve dolaysız yollarla “kemik döngüsünü” ve sonuçta kemik yıkımını azaltmaktadır. Osteoklast farklılaşması ve aktivasyonunu sağlayan IL-1, IL-6, TNF-alfa ve GM-CSF gibi uyarıcı mediyatörlerin osteoblasttaki sentezini azaltmaktadır. Östrojenin sitokin üretimindeki bu etkisi muhtemelen T hücreleri aracılığı ile düzenlenmektedir (34). Ayrıca osteoklastlara

doğrudan etki ile proteolitik enzim salgısını azaltmaktadır. Östrojenin osteoklast apoptozunu uyarıcı etkisi de bulunmakta olup, TGF- üretimindeki artışa bağlanmaktadır. Östrojenin yararlı etkilerinin bir bölümü de reaktif oksijen ürünlerinin (ROS) baskılanması ile olmaktadır. Östrojen eksikliğinde artan ROS, TNF- üretimini uyarabilmektedir(34).

Östrojen yetersizliğinde, bu etkilerin zıt yönde gelişimi söz konusudur. Ancak post menapozal kadınlarda göğüs ve uterusu uyarmak için gerekli olan östrojen miktarının dörtte biri kemik rezorbsiyon hızını azaltmak için yeterli olmaktadır (34).

Menopozda kalsiyum dengesi ile ilgili bazı önemli değişiklikler de olmaktadır. Bunlar;

Yetersiz kalsiyum alımı, barsaktan kalsiyum emiliminde azalma, D vitamininde azalma ve bu etkilere bağlı olarak sekonder hiperparatiroidizm gelişimidir. 1,25(OH)2 vit D barsaklarda kalsiyum fosfor emilimi için olan önemi yanı sıra PTH üzerinde oluşturduğu inhibitör etki ile ikili bir işleve sahip olup, bu da sekonder hiperparatiroidi gelişimine katkıda bulunmaktadır (Şekil 5). PTH ve D vitaminindeki bu değişiklikler, kemik kütlesindeki kaybı arttırmanın yanı sıra, düşme sıklığını artıracak nöromusküler bozukluklara da neden olmaktadır.

Postmenopozal dönemde tüm kadınlarda östrojen yetersizliği söz olduğu halde, ancak %20 kadında osteoporoz gelişmesi, osteoporoza bireysel yatkınlığı ortaya çıkaran, östrojen eksikliği ile etkileşime giren başka koşulların da varlığını desteklemektedir. Menopoz başlangıcında kemik kütlesinin düşük olması, kemik yapım yetersizliği, kemikte PTH’a aşırı duyarlılık, kemik yıkımını artıran sitokinlerdeki artış, yaşlanma ile barsakta 1,25 (OH)2

vitamin D’nin etkisine direnç gelişmesi, D vitamini reseptörlerinde sayıca azalma bu nedenler arasında yer almaktadır.

Beslenme de, kemik kütlesinin oluşumu ve korunması yanısıra, osteoporozun önlenmesi ve tedavisinde önemli rolü olan ve değiştirilebilir bir faktördür. Protein, magnezyum, çinko, demir, fluorid, A, C ve K vitaminleri besinsel öğeler normal kemik metabolizması için gereklidir (40). Buna karşılık besin öğesi olarak değerlendirilemeyen kafein, alkol, sigara alımı ve çeşitli ilaçların kullanımı da kemik sağlığını etkileyebilen faktörler arasında yer almaktadır.

Sonuç olarak, osteoporoz patogenezi sadece östrojen düzeylerindeki düşüş ile açıklanamayacak kadar karmaşık olup, genetik özellikler, sistemik hormonlar, inflamatuar sitokinler, immun sistem, büyüme faktörleri, kollajen anormallikleri sinirsel yollar ve daha henüz açıklanamamış çeşitli etkiler rol almaktadır (41).

Şekil 5: Östrojen yetersizliğinin kemik üzerindeki etkileri (13)

2.2.2. Osteoporotik Kemiğin Özellikleri

Osteoporozda kemik kalitesi açısından verilen bilgiler oldukça kısıtlı olmakla birlikte bilinen değişiklikler şunlardır:

2.2.2.1 Matriks mineralizasyon değişiklikleri

Osteoporotik kemiğin mineralizasyon açısından normal kemikten farklı olmadığı ancak biyopsiler incelendiğinde bazı osteoporoz olgularında mineralizasyonun hetorojen olduğu ve kemik içeriğinde çok belirgin olmayan bazı değişikliklerin olduğu görülmektedir.

Mineralizasyonun hetorojen olması, kemiğin özelliklerini ve gücünü etkileyebilmektedir.

(13).

Östrojen Yetersizliği

Böbreklere Etki İskelete Etki Barsağa Etki

Kemik Kaybı

PTH salgısı

Kalsiyum emilimi

1,25 (OH)2Dvitamini İdrar kalsiyum atılımı

2.2.2.2. Trabeküler incelme, bağlantı kaybı

Remodelasyon olayı kemik yüzeylerinde gerçekleşmekte olup, trabeküler kemik kortikal kemiğe kıyasla daha fazla yüzeye ve buna bağlı olarak daha fazla remodelasyon bölgesine sahiptir. Yüksek remodelasyon hızı trabeküler plaklarda incelme yanı sıra, bağlantılarda da önemli bir kayba ve sonuçta kemik gücünde bir azalmaya yol açmaktadır (8). Kadınlarda kemik kırılganlığı erkeklerden daha sık görülmektedir. Erkeklerde osteoporoz gibi bir nedene bağlı olarak östrojen düzeylerinde ani bir düşme olmayışı ve kemik remodelasyonundaki artış olmayışı bu durumu kısmen açıklanabilmektedir (42, 43). Erkeklerde kemik kaybı trabeküler perforasyondan (her bir unitede artmış resorbsiyon sonucu) ziyade, trabeküllerde incelme (her bir ünitede azalmış formasyon sonucu) ile seyretmektedir (44).

2.2.2.3 Kortikal incelme ve porozite

Porozite, korteksteki açıklıkların (holes) çap ve prevalansının bir ölçüsüdür. Bu açıklıkların nedeni; Haversian kanalları osteosit lakünaları ve yapıma oranla kemik yıkımını artıran sistemik ve lokal faktörlerin etkisi ile yeniden yapılanma döngüsünde oluşan tüp şeklindeki (cutting cone) yıkım boşluklarının yeterince dolmamasıdır. 40 yaşından sonra kortikal porozitenin giderek artmasının nedeni, “yeniden yapılanma aktivasyon frekansının” artması sonucunda “yeniden yapılanma boşluğunun” artmasıdır. Kortikal porozitenin artışı iskelet yaşlanmasının doğal bir sonucudur (13).

2.2.2.4. Sement çizgilerinin birikimi

:

Sement çizgileri, ışık mikroskobu ile çevredeki lameller kolaylıkla ayrılabilen, yeniden yapılanma döngüsünden arta kalan çizgi şeklindeki kollajen lifleridir. Kemik yıkım boşluğunun en derin noktasını gösterir ve üzerinde yeni kemik yapılır.Yapısal açıdan direnci az olan bir bölgedir. Mikroharabiyet sonucu, bu bölgedeki değişklikler oluşur.Yaşın ilerlemesi ile yeniden yapılanma döngü sayısının artması, kortikal ve trabeküler kemikte sement çizgi sıklığını artırır. Bu şekildeki kemik, yapısal olarak genç erişkinlerdeki lameller kemiğe oranla daha zayıftır (13).

2.3. KEMİK DÖNGÜSÜNÜN DEĞERLENDİRİLMESİNDE KULLANILAN YÖNTEMLER

Kemik döngüsü ve metabolik kemik hastalıklarını değerlendirmek amacı ile kullanılan üç temel tanısal işlem bulunmaktadır. Bunlar görüntüleme teknikleri, kemik biyopsisi ve kemik döngüsünün biyokimyasal göstergeleridir.

2.3.1.Görüntüleme Yöntemleri 2.3.1.1. Standart Radyografi

Erken vertebral osteoporoz, iskelet kalsiyumunun en az %30 kadarı kaybedildikten sonra konvansiyonel radyografilerde tanınır hale gelmektedir. Radyografiler sadece osteopeni değerlendirmesinde yetersiz kalmayıp, horizontal trabekülasyon kaybı, son plak kalınlığındaki azalma ve opasitedeki göreceli artmanın değerlendirilmesinde de etkin değildir. Buna rağmen kırık varlığının saptanmasında ve yeni kırık oluşumunun kontrollerinde mutlaka kullanılan bir yöntemdir (45,46).

2.3.1.2.Dual-enerji X-ray absorbsiyometri (DEXA)

DEXA radyoizotop olarak X ışınlarını kullanan bir ölçüm tekniği olup, osteoporozun değerlendirilmesinde klinikte altın standard olarak kabul edilmektedir. Tüm DEXA sistemlerinde X-ray kaynağı ve X-ray detektörü bulunur. DEXA ile vertebra, femur, önkol ve tüm vücut kemik mineral yoğunluğu ölçümleri yapılabilir. Omurgada standard olarak L1-L4 arası omurlar seçilir. Femurda ise femur boynu, trokanter majus, intertrokanterik alan ve Wards üçgeni ayrı ayrı değerlendirilir (Şekil 6). KMY’ yi gr/cm² olarak ölçer. Skolyoz, dejeneratif değişiklikler ve aorta kal sifikasyonu KMY değerini artırarak osteoporozlu kişilerde yanlış pozitif sonuçlara yol açabilir

Dejeneratif değişiklikleri fazla olan hastalarda KMY’yi değerlendirmek amacıyla lateral ölçüm tekniği geliştirilmiştir. Lateral ölçümde, vertebra cismi posterio r elemanlardan ayrı olarak ölçülebilmektedir. Yumuşak dokudan kaynaklanan değişiklikler de kemik yoğunluğu ölçümlerini etkilemektedir. Yumuşak dokular içinde en fazla yağ dokusunun miktar ve dağılımı ölçümler üzerinde etkili olmakta, vücut kütle indeksi 30’un üzerinde olan hastalarda ölçüm zorlaşmaktadır. Aşırı yağ dokusu X ışınının zayıflamasına yol açarak hatalı sonuçlara neden olabilmektedir. Yapılan

çalışmalarda 2 cm kalınlığında bir yağ dokusunun KMY ölçümünde %9-10 oranında hataya yol açacağı gösterilmiştir (46).

Lomber omurga KMY ölçümleri, tedavinin takibinde, proksimal femur KMY ölçümleri ise kırık riskinin belirlemesinde önemlidir.

DEXA’nın avantajları doğruluk oranının yüksek olması, kısa sürede ölçüm yapılması ve düşük doz X-ışını kullanılmasıdır. Dezavantajları ise kortikal ve trabeküler kemik ayrımını yapamaması ve ileri yaştaki hastalarda artan dejeneratif değişiklikler nedeni ile lomber omurga ölçümündeki zorluklardır (47). DEXA kullanılarak yapılan ölçümlerde KMY değerlendirilmesi Dünya Sağlık Örgütü (WHO) kriterleri esas alınarak T skoruna göre yapılmaktadır (Tablo 4).

T skoru: Kişideki kemik kütlesinde, genç erişkin referans populasyonun ortalama doruk kemik kütlesinden yukarı ya da aşağı yönde olan sapmanın, standard sapma (SD) olarak ifade edilmesidir.

Hastanın ölçülen KMY değeri - Genç erişkin ortalama KMY değeri T skoru = --- Genç erişkin standart sapması

Z skoru: Hastanın kemik kütlesinin, yaş ve cinse göre belirlenmiş bir referans değer ile kıyaslanması sonucundaki farklılığın standard sapma olarak tanımlanmasıdır.

Hastanın ölçülen KMY değeri - Aynı yaş grubunun ortalama KMY değeri Z Skoru =--- Populasyonun standart sapması

Z skoru klinik açıdan tanısal ve tedavi düzenleyici olarak kullanışlı olmamakla beraber, çocuklarda ve 65 yaş üzeri kişilerde KMY’nin değerlendirilmesinde önem kazanmaktadır. Z skorundaki normalden sapmalar, hastanın mutlaka metabolik kemik hastalıkları ve ikincil osteoporoz nedenleri yönünden araştırılmasını gerektirir.

Skorun >0 olması düşük risk olarak değerlendirilirken, 0 ile-1.0 arasında olması orta derecede risk, < -1.0 olması ise yüksek risk olarak değerlendirilmektedir (6, 46, 48, 49).

Tablo 4: WHO kriterlerine göre, kemik kütlesinin değerlendirilmesinde kullanılan değerler

T Skoru Kırık riski

Normal > -1.0 Düşük risk

Osteopeni

(Düşük kemik kütlesi)

-1.0 ile -2,5 arası Ortalamanın üstünde risk

Osteoporoz ≤ -2,5 Yüksek risk

Kanıtlanmış ciddi osteoporoz

≤ -2,5 ve kırık varlığı Çok yüksek risk

KMY Ölçüm Endikasyonları

 Estrojen eksikliği olan premenopozal kadınlar

 65 yaş üzeri tüm kadınlar

 Malabsorbsiyon

 İnflamatuar barsak hastalığı

 3 aydan uzun süreli kortikosteroid kullanımı

 Hipogonadizm

 Nedeni açıklanmamış fragilite kırıkları

 Primer hiperparatiroidi

 Cerrahi menopoz

 Tedavinin etkinliğini değerlendirmek

 2 veya daha fazla risk faktörü olan postmenopozal kadınlar (annede

 Osteporotik kırık öyküsü, boyda 2.5 cm’den fazla kısalma, kalsiyumdan f akir diyet, kırık öyküsü, radyolojide osteopeni saptanması, alkol, sigara ve kahve tüketimi).

KMY ölçümünün kontrendikasyonları

 Gebelik

 Nükleer tıp incelemesinde, izotop kullanımı sonrasındaki ilk günler

 İleri derecede skolyoz (doğru pozisyonlama yapılamayabilir)

 Baryumlu tetkiklerin yapılmış olması (lomber bölgede artefakt nedeni)

 Metal implantların bulunması (sağlam tarafa yapılabilir)(46).

National Osteoporosis Foundation (NOF)’un önerisine göre (1998) KMY ölçümleri,

 65 yaş altında menopoz dışında bir veya daha fazla risk faktörü olan postmenopozal kadınlar

 65 yaş üzerindeki tüm kadınlar

 Kırık ile başvuran postmenopozal kadınlar da yapılmalıdır.

NOF’un kemik mineral yoğunluğu sonuçlarına göre tedavi önerdiği hastalar:

 T skoru < -2.0 olup, risk faktörü bulunmayan kadınlar

 T skoru <-1.5 olup, risk faktörleri bulunan postmenopozal kadınlar olup,70 yaş üzeri ve multipl kırıkları olan kadınlarda KMY ölçümü yapılmadan tedaviye başlanabilir.

Şekil 6: Post menapozal bir kadında omur ve kalça Dual Enerji X-Ray absorbsiyometresi(50).

2.3.1.3. Single photon absorptiometry (SPA)

I¹²⁵ kaynağından elde edilen monoenerjik foton hüzmesinin, bir ekstremiteden radyasyon ile geçişinin Na iyodid içeren bir detektör ile ölçülmesidir. Yumuşak dokunun sabit olduğu distal radius ve ulna ölçümleri ile sınırlıdır (46).

2.3.1.4. Dual photon absorptiometry (DPA)

İki foton hüzmesinin, iki farklı enerji ile ölçülmesidir ve radyasyon kaynağı gadolinium’dur. Femur, omurga ve tüm vücut kemik mineral yoğunluğu hakkında kantitatif değerler verir. Radyoizotop maliyetinin yüksek olması, 1-1.5 yıl içinde yenileme zorunluluğu ve buna bağlı olarak hata payının artması dezavantajlarıdır (46).

2.3.1.5. Single-energy X-ray absorptiometry (SEXA)

Yumuşak dokuların kalınlığı ölçüm sonuçlarını etkilediği için, dokuların az olduğu kalkaneus ve ön kol gibi bölgelerde ölçüm yapılabilir. Kaynak X ışınıdır. Ucuz, hızlı ve taşınabilir tetkikdir (46).

2.3.1.6. Kantitatif ultrasonografi (QUS)

Kemik üzerine ultrason dalgaları gönderildikten sonra, geri yansıyan ses dalgalarının ölçülmesi esasına dayanan bir yöntemdir. Kemik yoğunluğunu direkt olarak göstermemesine karşın kemiğin mineralizasyonu ve kemik kalitesini değerlendiren noninvazif bir yöntemdir. Kemik trabekül kalınlığı ve sayısını tespit edebilir. QU S ile genellikle topuk, önkol ve parmaklar gibi periferik iskelet ölçümleri yapılır.

Avantajları; küçük, taşınabilir olması ve iyonize radyasyona maruz kalınmamasıdır.

Geniş halk kitlesinde kemik yoğunluğu taramalarında kullanılabilir (6, 46).

2.3.1.7. Manyetik rezonans görüntüleme (MRI)

Trabeküler kemik yapıyı belirlemek ve trabeküler kemik yoğunluğunu ölçmek amacıyla kullanılan, üç boyutlu görüntüleme sağlayan tekniklerden biridir. Özellikle kemik mikromimarisi hakkında detaylı bilgi verir, şüpheli osteoporotik kırıkları saptamada yararlıdır (46, 51).

2.3.1.8. Kantitatif Bilgisayarlı Tomografi (QCT)

QCT’nin en önemli özelliği, trabeküler ve kortikal kemiği ayrı ayrı değerlendirebilen tek tanı yöntemi olmasıdır. Tam hacimsel mineral yoğunluk ölçümü (gr/cm³) yapılabilir. Üç boyutlu anatomik bir lokalizasyona olanak sağlar. Değerlendirilen bölgenin tamamı hakkında bilgi verebilir. En büyük avantajı, vertebra cismindeki

mineral içeriğini spinal çıkıntılardan, osteofitlerden ve vertebra dışı kalsifikasyonlardan ayırarak ölçmesidir. Pahalı bir tetkik olması ve femur yoğunluğunun ölçülememesi ise dezavantajlarıdır (46).

2.3.1.9. Kemik Sintigrafisi

99m teknesyum difosfonat kullanılarak kemikte tutulan radyoizotop miktarı değerlendirilir. Kemiğin fonksiyonel durumu hakkında bilgi verir. Akut vertebra kırıkları, Paget hastalığı, malign tümörler, infeksiyonlar, hiperparatiroidi ve ileri dönem osteomalazilerde tutulum artışı görülür. Ayırıcı tanıda yararlıdır.

Avantajları, kolay bir işlem olması ve radyasyon dozunun çok düşük olmasıdır.

Dezavantajları ise, %5-10 oranında hata payı göstermesinin yanısıra, aksiyel iskeletin kemik mineral içeriğindeki değişiklikleri göstermemesidir (46).

2.3.2. Kemik Biyopsisi

Transiliak kemik biyopsisi ile trabeküler kemiğin histomorfometrik incelemesi yapılır.

Kemik biyopsisi, özellikle kemik kalitesinin incelenmesi ve tedavide kullanılan ilaçların etkinliği ve uzun dönem güvenirliliğinin değerlendirilmesinde en değerli yöntemdir. Kemik mineralizasyonuna ilişkin olarak dansitometri ile sa ptanamayan bilgileri sağlar. En büyük dezavantajı invaziv bir yöntem olmasıdır. Osteoporozda tanı amacıyla kullanımda yeri yoktur (46, 51).

2.3.3. Kemik Döngüsünün Biyokimyasal Belirteçleri

Kemik metabolizmasının daha iyi anlaşılması, kemik hastalıkları (özellikle osteoporoz) ile ilgili farkındalığın artması sonucunda, kemik döngüsünü değerlendirmek üzere, serum ve idrar belirteçlerini ölçebilecek yöntemlerin geliştirilmesi ivme kazanmıştır.

Kemik döngüsünün biyokimyasal belirteçleri, kemik yıkımı sırasında osteoklastlardan sentezlenen rezorbsiyon (yıkım) belirteçleri ve kemik oluşumu sırasında osteoblastlardan sentezlenen formasyon (yapım) belirteçleri olarak iki gruba ayrılmaktadır (Tablo 5). Son olarak, osteoblastlar tarafından sentezlenen ve osteoklast oluşumu, uyarılması ve kemik yıkımını etkileyen osteoprotegerin ve RANK ligandını ölçmeye yönelik yöntemler geliştirilmiştir. Bu bileşiklerin kemik döngüsünde belirteç olarak rollerinin daha fazla araştırılması gerekmektedir.

Kemik döngüsünü değerlendirmek üzere yapım ve yıkım belirteçlerinin seçimi ve yorumu preanalitik, analitik ve postanalitik faktörlerle karmaşık bir hale gelmektedir.

Bu belirteçler kemik yapım ya da yıkımını bir bütün olarak ölçmekte, olayın geliştiği kemik bölgesi ya da kemik tipi hakkında bilgi vermemektedir.

Kemik yapım ve yıkımının biyokimyasal belirteçlerinin olası kullanım alanları, (1) tedavi etkinliğinin değerlendirilmesi, (2) tedavi edielcek hastaların seçilmesi, (3) kemik kaybının tahmin edilmesi, (4) kırık riskinin belirlenmesidir. Bunlar arasında, tedavi etkinliğinin değerlendirilmesi en önemli kullanım alanını oluşturmaktadır.

Etkin bir tedavi, yıkım belirteçlerinde birkaç hafta içinde belirgin bir düşmeye neden olurken, 3-6 ay içinde bir plato oluşturmaktadır. Kemik yapım belirteçleri ise daha yavaş yanıt vermekte, sıklıkla 6-12 aylık bir süre sonrasında plato oluşturmaktadır.

Kullanılan belirteç ve uygulanan tedaviye bağlı olarak, belirteçte %20-80 oranlarında bir değişim gerçekleşmektedir.

Tablo 5: Kemik metabolizmasında sık kullanılan biyokimyasal belirteçler (52).

Yöntem Örnek Spesifite Ana Kaynak

Kemik formasyonu

Total ALP CM,HPLC S (+) Karaciğer, Kemik, Barsaklar,

Böbrek, Plasenta

Kemik ALP CM/IA/ELİSA S + + Kemik (osteoblastlar)

Osteokalsin IA S/P + + + Kemik(osteoblastlar),trombosit

PICP ve PINP IA,RIA,

ELİSA

S + Kemik (osteoblastlar), deri (fibroblastlar)

Kemik sialoprotein IA S ? Kemik (osteoblastlar)

Osteonektin IA S (?) Kemik (osteoblastlar), kan (trombositler)

Kemik rezorbsiyonu

TRACP CM/IA S/P + + Kemik (osteoklastlar)

OH prolin CM/HPLC U (+) Bağ dokusu (kollajen)

OH lizin glikozidleri HPLC U + + Bağ dokusu (kollajen)

PYD HPLC/IA S/U + + Kemik ve kıkırdak (kollajen)

DPD HPLC/IA S/U + + + Kemik ve diş (kollajen)

NTx IA S/U + + + Kemik ve diş (kollajen)

CTx-1 IA S/U(α/β) + + + Kemik ve diş (kollajen)

(CTX-MMP) IA S + + + Kemik ve diş(kollajen)

aALP, alkalen fosfataz; PICP, tip I prokollajenin tip 1 karboksi terminal propeptidi; PINP,Tip 1 prokollajenin karboksi ve aminoterminal propeptidi; TRALP, tartrata dirençli asid fosfataz; PYD, piridinolin; DPD, deoksipiridinolin; NTx, Tip 1 kollajen N terminal teleopeptidi; CTx, Tip 1 kollajen - karboksi terminal teleopeptid; CTX-MMP,Matriks metalloproteinalsrla oluşturulan Tip 1 kollajenin karboksi terminal telopeptidi; CM, kolorimetrik yöntem; IA, immunoassay; HPLC, yüksek performanslı likit kromatografi; S, serum; P, plazma; U, idrar.

Birçok kemik hastalığından farklı olarak, osteoporozda kemik döngüsündeki değişimler ılımlı düzeyde olup, tedavi sırasında belirteçlerde küçük değişiklikler olmaktadır. DEXA tekniği ile tedaviye yanıtın değerlendirilebilmesi için, tedaviden sonra 1-3 yıllık bir sürecin geçmesi gerekmektedir. Biyokimyasal belirteçler ise tedaviye etkin yanıt hakkında, daha erken dönemde fikir verebilmektedirler. Birçok tedavinin yıkımı engellemeye yönelik olması ve yıkım belirteçlerinde yanıtın daha erken dönemde ortaya çıkması nedeni ile yıkım belirteçleri daha fazla incelenmiştir.

Preanalitik ve analitik değişkenler

Preanalitik ve analitik değişkenler, kemik yapım ve yıkım belirteçlerinin kullanımını önemli ölçüde kısıtlamaktadır.

İdrar belirteçlerinde kişide %15-60 oranında değişkenlik saptanırken, serum belirteçlerinde bu değişkenlik %5-10 olarak belirtilmektedir (1).

Kemik yapım ve yıkımındaki diurnal değişiklik nedeni ile serum ve idrardaki belirteç düzeyleri günün saatine göre değişebilmektedir (Tablo 5). Kemik belirteçleri, kemik döngüsünün gece en üst düzeylere ulaşması nedeni ile sabahın erken saatlerinde (04:00 – 08:00) en üst düzeye ulaşmakta, öğleden sonra ise (13:00 -23:00) en düşük düzeylerde saptanmaktadır. Bu değişkenlik yıkım belirteçlerinde çok fazla olup , en düşük değerler pik değerlerinin %70’i kadar olabilmektedir. Örnek karşılaştırmalarında gün içi değişkenliğin etkisini ortadan kaldırmak için, örneklerin her zaman aynı saatlerde alınması önerilmektedir. İdrar belirteçlerinde sabah 2.

idrarının toplanması önerilmektedir. Diğer belirteçler ile kıyaslandığında, kemik alkalen fosfatazı yarılanma ömrünün daha uzun olması nedeni ile, gün içinde daha az değişkenlik göstermektedir.

İdrar yıkım belirteçlerinin değerleri, sıklıkla kreatinin ile bölünerek normalleştirilmektedir. Kreatinin ölçüm yöntemlerindeki farklılıklar, idrar kreatinindeki kişisel değişiklikler ve kreatininin kas kütlesine bağlı olması bu belirteçlerdeki değişkenliğe katkıda bulunmaktadır.

İdeal bir biyokimyasal kemik döngüsü belirtecinin kemikteki metabolik süreçlerden birine spesifik olması gereklidir. Ayrıca, klirensi, metabolizması ve dolaşımdaki yarı ömrü bilinmeli, kolayca ölçülebilmeli ve serum / idrarda stabil olmalıdır.

Tablo 6: Biyokimyasal belirteçlerin olumlu ve olumsuz yönleri

Olumlu yönler Olumsuz yönler

 Noninvaziv  Teknik Kısıtlılıklar

 Tekrarı kolay  Saklama stabilitesi

 Menopoz boyunca büyük varyasyon  Analiz arası varyasyon – kesinlik

 Tüm kemik döngüsünü değerlendirir  Uluslararası fikir birliği sağlanmış bir standard olmaması

 Patogenezi araştırır  Diurnal varyasyon

 Hızlı kemik kaybedenleri belirler  Metabolizma ve klirenste varyasyon

 Tedavinin erken takibini sağlar  Kemik metabolizmasındaki değişimi lokalize edemez

2.3.3.1.Kemik yapım belirteçleri

Osteoblastlar, kemik formasyonunun belirteci olarak serumda ölçülebilen birçok proteini sentezlemekte ve salgılamaktadırlar. Kemik formasyonunun en sık kullanılan belirteçleri alkalen fosfataz, osteokalsin ve tip-1 prokollajenin karboksiterminal propeptididir (28). Osteoklast farklılaşmasını aktifleyen “Nükleer Faktör Kappa B Reseptör Aktivatör Ligandı (RANKL) ” ve RANKL inhibitörü olan “Osteoprotegerin”

gibi sitokinler de osteoblastlarda sentezlenmektedir (1,53).

2.3.3.1.1. Kemik alkalen fosfataz

Alkalen fosfatazlar; kemik, karaciğer, barsak, böbrek ve plasentayı içeren birçok dokuda bulunmaktadır. Karaciğer, böbrek ve kemik izoformları aynı genin ürünleri olup, doku spesifik izoformlar gen ürünündeki post translasyonel değişiklikler ile (glikolizasyon gibi) oluşmaktadır, Total alkalen fosfataz enzimin kökeni hakkında bilgi sağlamamakta ve sağlıklı kişilerde birincil derecede karaciğer ve kemikten kaynaklanmaktadır. Kemik izoenzimi ise kemik yapımının bir göstergesi olarak kullanılmaktadır (1).

Kemik alkalen fosfatazı osteoporoz, osteomalazi, raşitizm, hiperparatiroidi, gibi metabolik kemik hastalıkları, tirotoksikoz ve kemik yapımının arttığı birçok hastalıkta artmaktadır. Yarılanma ömrünün göreceli olarak daha uzun olması nedeni ile (1-3 gün) ölçümü osteokalsin ölçümünden daha avantajlıdır. Kemik ALP ölçümleri, kemik mineralizasyon oranları ile koreledir (1, 28, 52, 54).

Diurnal değişikliklerden az etkilenmektedir. Özel bir örnek alma işlemi gerektirmemektedir. Glomeruler filtrasyona uğramadığı için böbrek işlevleri bozuk olan kişiler için daha uygundur. Karaciğer hastalığı olan kişilerde kemik alkalen fosfataz ölçümü, mevcut yöntemlerde karaciğer enzimi ile olabilecek çapraz tepkime nedeni ile yanıltıcı olabilmektedir. 1,25-dihidroksi D vitamininin kemik alkalen fosfataz ve osteokalsin sentezini düzenliyor olması nedeni ile, bu hormonun kullanıldığı hastalarda elde edilen veriler yanıltıcı olabilmektedir.

Kemik izoformunu ölçmek üzere ısı ile inaktivasyon, kimyasal inhibisyon, elektroforez, izoelektrik odaklama, HPLC gibi birçok yöntem bulunmaktadır. Ölçüm için çeşitli immunassay teknikleri de geliştirilmiştir. Bu tekniklerin analitik ve klinik performansına ilişkin birçok çalışma yayınlanmıştır. Ancak hiç biri kemiğe tam spesifik olmayıp %7-17 oranında karaciğer enzimi ile çapraz tepkime oluşturmaktadır.

Referans değerleri cinsiyet ve yaşa bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Erkeklerde ve ileri yaşlarda daha yüksek düzeylerde bulunmaktadır.

2.3.3.1.2.. Osteokalsin

Osteokalsin (OC, veya kemik gla proteini, BGP), 49 aminoasitten oluşan, k üçük, kollajen dışı bir proteindir. Kemikte, kollajen dışı proteinin en büyük oranını oluşturmaktadır. K vitaminine bağlı posttranslasyonel karboksilasyon ile γ- karboksiglutamata (gla) dönüşebilen, 3 spesifik glutamik asid rezidüsü içermektedir (55,56). Serumda karboksilasyon düzeyi az olan osteokalsinin varlığında, kemik dansitesinin de düşük olduğu bildirilmiştir. Üretilen osteokalsinin büyük bir bölümü ise hidroksiapatite bağlanarak kemik matriksine dahil olmaktadır. Fizyolojik rolü henüz bilinmemektedir. Ancak hidroksiapatit kristallerinin birikimi için bir depo olarak işlev görüyor olabilir (12).

Kemik yapımı sırasında osteoblastalardan sentezlenen osteokalsinin %10 -30’unun dolaşıma salınması nedeni ile bir yapım belirteci olarak kabul edilmektedir. Kemik rezorbsiyonu sırasında da osteokalsin, özellikle fragmanları serbestleşebilmektedir.

Böbrekler ile atılıma uğrayan osteokalsinin dolaşımdaki yarılanma ömrü 5 dk kadardır.

İmmünokimyasal ve kromatografik çalışmalar, normal kişiler ile paget hastalığı olan, osteoporotik kişilerin dolaşımında bulunan osteokalsinin belirgin bir heterojenite gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu durum muhtemelen duyarlı peptid bağlarının hidrolizinden kaynaklanmaktadır.