Funzioni dell’osso
Istologia dell’osso
L’osso è un tessuto metabolicamente attivo: nel tessuto osseo si svolge un continuo processo di rimozione e rinnovamento delle aree di osso senescente.
Non solo nell’età della crescita ma anche nell’adulto e nella senescenza avviene un continuo fenomeno di distruzione-ricostruzione dell’osso stesso, che porta ad un costante rinnovamento della struttura.
Tale fenomeno è sotto controllo ormonale ed avviene grazie alla presenza di due diversi tipi di cellule gli osteoblasti, responsabili della neoformazione e gli osteoclasti del riassorbimento.
Il Calcio si trova nel corpo umano in due compartimenti: 99% nello scheletro e 1% nei fluidi extracellulari. Quindi, la quantità di Calcio presente nel fluido extracellulare è inferiore rispetto a quella immagazzinata nelle ossa, perciò l’osso funge da riserva per il calcio plasmatico.
Alla base della regolazione del calcio è presente un complesso sistema omeostatico che coinvolge osso, rene e tratto intestinale.
Il calcio ha due funzioni principali, la funzione strutturale: il 99% del calcio totale costituisce l’idrossiapatite dello scheletro; e la funzione metabolica: nel liquido extracellulare ha effetti sulla soglia del potenziale d’azione e sui canali di Na e K
nei liquidi intracellulari funge da II messaggero, regola la contrazione muscolare
Il calcio plasmatico esiste in tre forme:
Il legame alle cariche negative è dipendente dal pH: l’alcalosi aumenta il legame e quindi diminuisce il Ca libero, l’acidosi agisce in senso opposto.
Funzione strutturale: il 75% del fosforo totale costituisce l’idrossiapatite dello scheletro.
Funzione metabolica: costituente di: acidi nucleici, fosfolipidi, fosfoproteine, composti ad alta energia (ATP), cofattori (NADP).
Il fosforo dell’organismo esiste in due forme:
Le principali patologie associate all’alterazione dell’omeostasi di Ca e P sono:
Attualmente il laboratorio dispone di numerosi marcatori biochimici che possono essere utilizzati per verificare l’andamento dei processi di formazione e di riassorbimento osseo nelle patologie dello scheletro.
Indagini di 1° livello
Livelli sierici di Calcio, Albumina, Fosfato, Fosfatasi alcalina.
Indagini di 2° livello
Livelli sierici di PTH, Magnesio, 25-idrossicolecalciferolo. Escrezione del calcio urinario e dell’idrossiprolina urinaria.
Marcatori del turnover del tessuto osseo, suddivisi in marcatori di formazione (Fosfatasi alcalina, Osteocalcina) e marcatori di riassorbimento (Fosfatasi alcalina, Idrossiprolina urinaria totale).
Il paratormone è il principale fattore che regola la secrezione del PTH è la calcemia. È secreto dalle ghiandole paratiroidee in risposta ad un basso valore di calcio plasmatico non legato, ed è responsabile del riassorbimento del tessuto osseo e promuove il riassorbimento del Calcio, a livello dei tubuli renali, evitando perdite nell’urina.
Le principali fasi della sintesi del paratormone sono:
Gli organi bersaglio del PTH sono:
Le paratidoidi secernono sia il PTH attivo di 84 AA, che frammenti inattivi di PTH. Quindi il dosaggio del PTH si basa su:
Si lega ad un recettore citosolico che è traslocato al nucleo.
Organi bersaglio:
Concentrazione sierica della 25 (OH) D = 10-50 ng/ml
Le principali funzioni della Vitamina D sono:
Peptide di 32 AA prodotto dalle cellule parafollicolari (cellule C) della tiroide.
Emivita di 5 minuti.
La secrezione della calcitonina è stimolata da alte concentrazioni plasmatiche di Ca ionizzato e da alcuni ormoni intestinali (gastrina, glucagone, secretina).
Organi bersaglio:
Incerto significato fisiologico: gli effetti sopra citati sono transitori.
L’osteocalcina è una proteina di PM = 58 kD, sintetizzata dagli osteoblasti. Presenta 3 residui di γ-carbossiglutammato, che hanno una forte capacità di legare ioni Ca++, e permettono alla proteina di legarsi all’idrossiapatite.
I livellidi osteocalcina hanno un andamento simile alla ALP, raggiungendo valori massimi intorno ai 12 (F)-14 (M) anni, in coincidenza con i periodi di massima velocità di crescita, poi decrescono verso i valori dell’adulto. Nelle donne la concentrazione plasmatica dell’osteocalcina aumenta di circa due volte dopo la menopausa.
Marcatori biochimici di osteo-deposizione
La Fosfatasi alcalina (ALP) è prodotta a livello di vari tessuti (osso, fegato, intestino, placenta, rene, ghiandole salivari, mammella) e sono note diverse isoforme: tessuto-aspecifica, placentare o simil-placentare, intestinale.
In particolare la fosfatasi alcalina ossea è presente in evate quantità sulla superficie cellulare degli osteoblasti. Determina l’idrolisi del pirofosfato, rendendo disponibile il fosfato per i processi di mineralizzazione ossea.
Il dosaggio può essere effettuato con metodi elettroforetici o con l’impiego di anticorpi monoclonali (metodi immunoenzimatici) specifici per l’isoforma ossea e dotati di elevata sensibilità analitica. Livelli aumenti di ALP ossea sono correlati all’età (infanzia, adolescenza e post-menopausa) e in condizioni patologiche quali, l’osteoporosi e il morbo di Paget.
Piridolina (HP) e Deossipiridolina (LP) sono composti aminoacidici che formano legami crociati covalenti tra catene adiacenti di collagene.
Si trovano nell’osso, nella cartilagine, nei tendini, nei legamenti e nell’aorta.
Sono secreti nelle urine e derivano dalla degradazione del collagene maturo e non da quello di nuova formazione.
Sono disponibili metodi immunometrici per il dosaggio su campioni di urine delle 24 ore.
Valori di riferimento: piridolina: 26-91 pmoli/μmoli creat.; deossipiridolina: 3-21 pmoli/μmoli creat.
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17. Diagnostica dei malassorbimenti
18. Diagnostica di laboratorio del diabete
19. Il laboratorio nel metabolismo del ferro
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