Noto anche come
Marcatori di riassorbimento osseo
Marcatori di formazione ossea
Marcatori di turnover osseo
N-telopeptide
NTx
C-telopeptide
CTx
Deossipiridinoline
DPD
Piridinoline
Fosfatasi acida tartrato-resistente
TRAP
Fosfatasi alcalina ossea
Osteocalcina
Propeptide N-terminale del procollagene di tipo 1
Nome ufficiale
Marcatori di rimodellamento osseo
Ultima Revisione:
Ultima Modifica: 05.01.2018.
In Sintesi
Perché Fare il Test?

Per la valutazione ed il monitoraggio del tasso di riassorbimento e formazione ossea; per il monitoraggio di alcune malattie metaboliche ossee come l’osteoporosi; per rilevare alcuni disordini metabolici ossei come la malattia di Paget.

Quando Fare il Test?

Nel caso in cui la densitometria ossea rilevi la diminuzione della densità ossea; prima e periodicamente in caso di trattamento di perdita ossea, per valutare se, grazie al trattamento, la degradazione ossea sia diminuita o sia aumentata la formazione.

Che Tipo di Campione Viene Richiesto?

Un campione di sangue venoso prelevato dal braccio e, talvolta, un campione di urine.

Il Test Richiede una Preparazione?

Spesso viene richiesto un prelievo a digiuno; il prelievo viene di solito eseguito al mattino.

L’Esame

L’osso è una struttura rigida composta perlopiù da tessuto connettivo duro, e costituisce la maggior parte dello scheletro umano. Si tratta di un tessuto vivo e continuamente in crescita e rimodellamento, con un tasso di ricambio di circa il 10% annuo. I marcatori ossei presenti nel sangue e nelle urine rilevano i prodotti del rimodellamento osseo, fornendo un’indicazione riguardo la velocità di riassorbimento e neoformazione ossea, e riguardo la sua eventuale alterazione, indice di una malattia ossea. I marcatori ossei possono essere utilizzati ai fini di una definizione del rischio di sviluppare una malattia ossea o per monitorare il trattamento di persone affette da una di queste malattie, come l’osteoporosi od il morbo di Paget.

L’osso è costituito in larga parte da collagene di tipo 1, organizzato in una fitta rete proteica in grado di conferire alla struttura ossea la sua peculiare elasticità, insieme a fosfati di calcio, un complesso mineralizzato responsabile della durezza dell’osso e quindi della sua resistenza. Questa combinazione di collagene e calcio conferisce quindi alle ossa durezza, ma anche flessibilità tali da sopportare il peso e resistere alle sollecitazioni. Più del 99% del calcio di tutto l’organismo è contenuto all’interno delle ossa e nei denti. Il rimanente 1% è presente nel circolo ematico.

Nel corso della vita di un individuo, le ossa vengono continuamente rimodellate al fine di mantenere la salute della struttura ossea. Nelle ossa esistono due tipi principali di cellule: gli osteoblasti e gli osteoclasti. Gli osteoblasti sono le cellule deputate alla formazione ossea, ma che inizialmente stimolano gli osteoclasti che assicurano il riassorbimento osseo nelle aree che necessitano di rinnovamento; questo grazie all’azione di alcuni acidi ed enzimi in grado di dissolvere la fitta rete proteica che costituisce l’impalcatura ossea.
L’azione degli osteoblasti prevede la formazione di nuovo tessuto osseo tramite la secrezione di vari componenti in grado di costituire la nuova rete proteica, la quale subisce poi il processo di mineralizzazione grazie al calcio ed al fosfato. Questo continuo processo di rimodellamento osseo avviene in tutto l’organismo, al fine di mantenere la struttura ossea in vita e in salute.
Durante l’infanzia e l’adolescenza, la neoformazione ossea avviene più velocemente di quanto avvenga il riassorbimento. Di conseguenza le ossa divengono progressivamente sempre più lunghe, larghe e dense.  La formazione ossea avviene più velocemente rispetto al riassorbimento fintanto che la persona non raggiunge il picco di massa ossea (massima densità e forza), intorno ai 25-30 anni.
Dopo questo periodo, il riassorbimento osseo comincia progressivamente ad essere più veloce ripetto alla formazione, con conseguenze perdita netta di massa ossea. Il momento in cui una persona comincia ad avvertire i primi sintomi di carenza ossea dipende dalla quantità di ossa formatasi durante il periodo di accrescimento e dal tasso di riassorbimento. In genere le donne sviluppano i sintomi più precocemente rispetto agli uomini, sia perché la massa ossea prodotta durante il picco di produzione è minore, sia per gli effetti della menopausa, durante la quale il riassorbimento osseo può risultare accelerato.

Esistono diverse patologie caratterizzate da uno sbilanciamento tra la formazione ed il riassorbimento osseo. I marcatori osseo possono essere utilizzati in quest’ambito, per rilevare quindi eventuali sbilanciamenti. Nella maggior parte dei casi, i marcatori ossei vengono usati nella valutazione e nel monitoraggio dell’osteoporosi, inclusa quella correlata all’età o quella secondaria, nella quale la perdita ossea è dovuta ad altre patologie concomitanti. Tra queste si possono avere l’artrite reumatoide, l’iperparatiroidismo, il morbo di Cishing, le malattie renali croniche, il mieloma multiplo ma anche le conseguenze derivate dall’uso prolungato di farmaci antiepilettici, glucocorticoidi o litio.
Nei bambini i marcatori ossei sono utili anche nella rilevazione di malattie metaboliche ossee e nel monitaroaggio della terapia di queste patologie. Alcuni esempi includono il rachitismo, la malattia di Paget giovanile, l’osteogenesi imperfetta ed il rachitismo ipofosfatemico, un tipo di rachitismo associato a ipofosfatemia con livelli normali di calcio, responsabile della formazione anomala di ossa e denti.

Accordion Title
Come e Perché
  • Come viene raccolto il campione per il test?

    Tramite un prelievo di sangue venoso dal braccio. Talvolta può essere richiesto un campione di urine, temporizzato o random, raccolto in un contenitore pulito fornito dal laboratorio.

  • Esiste una preparazione al test che possa assicurare la buona qualità del campione?

    Potrebbe essere richiesto il digiuno prima dell’esecuzione del test. La quantità di molti marcatori ossei varia nel corso della giornata, pertanto il tempo della raccolta del campione è importante. È importante seguire tutte le indicazioni fornite riguardo la tempistica della raccolta, come eseguire la raccolta delle seconde urine del mattino.

  • Quali informazioni è possibile ottenere?

    Per la valutazione di un’alterazione del rimodellamento osseo (formazione/riassorbimento) possono essere utilizzati diversi marcatori ossei. Talvolta i marcatori ossei vengono richiesti in associazione ad altre esami di diagnostica per immagini utili par la valutazione della densità ossea, al fine di valutare la densità ossea e rilevare eventuali malattie ossee.

    Negli adulti, i marcatori ossei vengono spesso utilizzati nel monitoraggio della terapia anti-riassorbitiva e nella valutazione della corretta posologia e del dosaggio dei farmaci, per alcune malattie come l’osteoporosi.

    Nei bambini vengono invece utilizzati per rilevare alcuni disordini metabolici ossei come l’osteoporosi secondaria, il rachitismo, la malattia di Paget e l’osteogenesi imperfetta.
    Questi test sono in grado di rilevare le variazioni dovute alla risposta alle terapie anti-riassorbitive o pro-rigenerative ossee in maniera veloce rispetto ai test di valutazione della densità ossea come le radiografie (3-6 mesi contro 1-2 anni). Grazie a questi quindi le terapie possono essere variate in tempi più brevi nel caso in cui il paziente non risponda nella maniera attesa.

    Le società scientifiche internazionali raccomandano due test ematici per la valutazione del rimodellamento osseo:

    • C-telopeptide (telopeptide C-terminale del collagene di tipo 1; CTx) – si tratta di un marcatore di riassorbimento osseo. È un frammento peptidico che si forma a partire dall’estremità C terminale delle proteine formanti la matrice ossea; viene utilizzato nel monitoraggio delle terapie anti-riassorbitive, come i bisfosfonati e la terapia ormonale sostitutiva nelle donne in menopausa e nelle persone con bassa massa ossea (ospeopenia).
    • P1NP (propeptide N-terminale del procollagene di tipo 1) – si tratta di un marcatore di formazione ossea. È formato dagli osteoblasti e riflette il tasso di formazione della rete di collagene; può essere richiesto insieme ai marcatori di riassorbimento come il C o l’N-telopeptide. È il più sensibile dei marcatori di riassorbimento ed è particolarmente utile nel monitoraggio delle terapie anabolizzanti ossee; si raccomanda di eseguire questo test prima dell’inizio della terapia e poi a distanza di 3-6 mesi.
       

    Altri esami urinari ed ematici richiesti meno frequentemente includono:

    • N-telopeptide (telopeptide N-terminale del collagene di tipo 1; NTx) – frammento peptidico N-terminale  della matrice proteica; un altro marcatore utilizzato nel monitoraggio della terapia
    • Deossipiridinoline (DPD) – prodotto di degradazione del collagene a struttura ciclica
    • Piridinoline – gruppo di prodotti di degradazione del collagene che includono le DPD; usato nel monitoraggio della risposta alla terapia; non specifico per il collagene osseo come i telopeptidi.
    • Fosfatasi acida tartrato-resistente (TRAP) – è la fosfatasi acida prodotta dagli osteoclasti, le cellule deputate al riassorbimento osseo.
       

    Altri esami ematici richiesti raramente sono:

    • Fosfatasi alcalina ossea (ALP) – uno degli isoenzimi della ALP; è associata alla funzionalità degli osteoblasti, le cellule coinvolte nella formazione dell’osso. La ALP è nota avere un ruolo nella mineralizzazione ossea. Si raccomanda di eseguire il test prima dell’inizio della terapia dell’osteoporosi e quindi dopo 3-6 mesi. I risultati possono essere influenzati dai livelli di ALP epatica.
    • Osteocalcina – proteina formata dagli osteoblasti; è parte della struttura ossea presente oltre al collagene e talvolta viene riversata nel circolo ematico; i livelli di osteocalcina nel sangue riflettono la velocità di formazione ossea ed è pertanto un buon indicatore di attività osteoblastica. Questo test può essere influenzato dall’assunzione del warfarin (Cumadin®).
  • Quando viene prescritto?

    La misura dei marcatori ossei può essere richiesta insieme ad altri esami come il calco, la vitamina D, i test per la tiroide e l’ormone paratiroideo nel caso in cui venga rilevata la diminuzione della densità ossea durante un esame di densitometria ossea (diagnostica per immagini) e/o nel caso in cui il paziente abbia una storia clinica positiva per fratture ossee inspiegabili.

    Nei bambini, questi test possono essere richiesti in presenza di segni e sintomi indicativi di malattie metaboliche ossee come:

    • Dolore osseo e/o articolare
    • Frequenti fratture
    • Ritardo nella crescita e nello sviluppo osseo
    • Deformazioni ossee
    • Denti fragili
       

    Per la gestione ed il trattamento delle malattie ossee, possono essere richiesti uno o più di questi test prima della somministrazione di una terapia anti-riassorbitiva o anabolizzante e quindi dopo 3-6 mesi dall’inizio del trattamento per la valutazione della sua efficacia.

  • Cosa significa il risultato del test?

    Livelli elevati di uno o più di questi marcatori nel circolo ematico e/o nelle urine possono indicare un incremento del riassorbimento e/o della formazione ossea, ma non ne indicano la causa (non hanno valenza diagnostica). Livelli elevati di marcatori ossei sono riscontrabili in presenza di:

    • Osteoporosi
    • Malattia di Paget
    • Cancro osseo metastatico
    • Iperparatiroidismo
    • Ipertiroidismo
    • Osteomalacia negli adulti e rachitismo nei bambini – mancanza di mineralizzazione ossea spesso dovuta a carenza di vitamina D o di calcio
    • Malattia renale cronica (osteodistrofia renale)
    • Sindrome di Cushing o assunzione di dosi eccessive di glucocorticoidi
       

    Livelli bassi o normali indicano l’assenza di un eccessivo rimodellamento osseo.
    Nel monitoraggio della terapia anti-riassorbitiva, la diminuzione dei marcatori di riassorbimento indica la risposta alla terapia.

  • C’è altro da sapere?

    I campioni devono essere raccolti con cura e i risultati dei test devono essere valutati ed interpretati con attenzione. I marcatori ossei possono variare sia in giorni diversi che nel corso della stessa giornata. La maggior parte dei marcatori ossei devono essere valutati al mattino, al momento della concentrazione massima. La ALP è influenzata dall’assunzione di cibo.

    La concentrazione dei marcatori ossei viene influenzata da molteplici fattori, in maniera particolare nell’età della crescita e dello sviluppo. Questi fattori includono il sesso, l’età, la velocità di crescita, lo stato nutrizionale e la pubertà. Pertanto l’interpretazione dei risultati di questi marcatori richiede l’utilizzo di specifici intervalli di riferimento.

    La maggior parte delle persone non si accorge della perdita ossea. Questa condizione può essere asintomatica fino a che non si giunge ad una frattura inaspettata.

    Le persone affette da cancro alla mammella ed alla prostata sono maggiormente a rischio per lo sviluppo di metastasi ossee. In questa categoria di pazienti l’uso dei marcatori ossei può essere un valido ausilio alla definizione del rischio di sviluppare metastasi ossee e quindi alla definizione dei pazienti ai quali sia consigliato somministrare farmaci anti-riassorbitivi come i bisfosfonati.

    Esistono molti limiti all’uso clinico di questi marcatori, pertanto questo aspetto è in continuo approfondimento da parte dei ricercatori.

Accordion Title
Domande Frequenti
  • Tutti dovrebbero sottoporsi al test per la misura dei marcatori ossei?

    La misura dei marcatori ossei si rende necessaria solo nelle persone alle quali sia stato diagnosticato o siano ad alto rischio per un disordine osseo. Questo test non deve essere eseguito sulla popolazione generale poiché, pur fornendo informazioni utili, non è in grado di essere utilizzato come screening di densità ossea.

  • I marcatori devono essere testati necessariamente tutti?

    In genere non tutti i pazienti vengono sottoposti a tutti i test descritti. La maggior parte dei clinici richiede solo uno o pochi marcatori, uno o due marcatori di riassorbimento e uno o due marcatori di formazione. La scelta sui marcatori da utilizzare dipende da molteplici fattori, inclusa la storia clinica del paziente, i segni e sintomi e l’esame fisico. Il clinico pertanto sceglierà i marcatori che ritiene più utili sulla base della specifica situazione. In genere, il test richiesto alla diagnosi verrà utilizzato anche durante il monitoraggio per la valutazione della terapia.

  • Questi esami possono essere eseguiti ambulatorialmente?

    No, l’esecuzione di questi esami richiede personale e strumentazioni specializzate.

  • Cosa è possibile fare per aumentare o diminuire i livelli dei marcatori?

    I marcatori ossei di per sé non sono influenzati da variazioni dello stile di vita, anche se le persone possono acquisire abitudini volte al mantenimento del buono stato di salute ossea. In caso di fragilità ossea il clinico fornirà al paziente tutte le indicazioni relative ai migliori trattamenti da seguire.

Fonti

Fonti utilizzate nella revisione corrente

Talwar, S. (2017 January 12, Updated). Bone Markers in Osteoporosis. Medscape Drugs and Diseases. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/128567-overview. Accessed on 02/18/17.

Meikle, A. W. and Straseski, J. (2017 January). Osteoporosis. ARUP Consult. Available online at https://arupconsult.com/content/osteoporosis. Accessed on 02/18/17.

Vasikaran, S. (2013 July 1). Bone Turnover Markers, The Impact of Assay Standardization on Assessing and Monitoring Osteoporosis. Clinical Laboratory News. Available online at https://www.aacc.org/publications/cln/articles/2013/july/bone-turnover-markets. Accessed on 02/18/17.

Bethel, M. et. al. (2016 September 21, Updated). Osteoporosis. Medscape Drugs and Diseases. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/330598-overview. Accessed on 02/18/17.

(© 1995–2017). Beta-CrossLaps (Beta-CTx), Serum. Mayo Clinic Mayo Medical Laboratories. Available online at http://www.mayomedicallaboratories.com/test-catalog/Clinical+and+Interpretive/83175. Accessed on 02/18/17.

Alikhan, M. et. al. (2016 November 21). Paget Disease. Medscape Drugs and Diseases. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/334607-overview. Accessed on 02/18/17.

Greenblatt, M. et. al. (2017 February). Bone Turnover Markers in the Diagnosis and Monitoring of Metabolic Bone Disease. Clin Chem. 2017 Feb;63(2):464-474. Abstract. Available online at https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27940448. Accessed on 02/18/17.

(© 1995–2017). Mayo Clinic. Pediatric Metabolic Bone Disorders Clinic. Available online at http://www.mayoclinic.org/departments-centers/childrens-center/overview/specialty-groups/pediatric-metabolic-bone-disorders-clinic. Accessed March 2017.

Fonti utilizzate nelle precedenti revisioni

Interview with Laurence M. Demers, PhD. Distinguished Professor of Pathology and Medicine, The Pennsylvania State University College of Medicine, The M. S. Hershey Medical Center, Hershey, PA. Additionally, conducted article review March 2009.

Srivastava, A. (2005 July 22). Clinical Use of Serum and Urine Bone Markers in the Management of Osteoporosis. Medscape from Curr Med Res Opin 2005;21(7): 1015-1026 [On-line journal]. Available online at http://www.medscape.com/viewarticle/508542_print.

Vesper, H. (2005 August 10). Analytical and Preanalytical Issues in Measurement of Biochemical Bone Markers. Medscape from Lab Med. 2005;36(7):424-429 [On-line journal]. Available online at http://www.medscape.com/viewarticle/509097.

(© 2005). Bone Turnover, Biochemical Markers. ARUP's Guide to Clinical Laboratory Testing [On-line information]. Available online at http://www.aruplab.com/guides/clt/tests/clt_a125.jsp#1145643.

(2005 June, Revised). Osteoporosis Overview. NIAMS [On-line information]. Available online at http://www.niams.nih.gov/bone/hi/overview.htm.

Bone Disease in Chronic Kidney Failure (July 2006- Online information). National Kidney Foundation. Available online at http://www.kidney.org/atoz/atozItem.cfm?id=49.

 

Hyperparathyroidism: What It Is and How It's Treated (July 2006-Online information). American Association of Family Physicians. Available online at http://familydoctor.org/251.xml.

Rickets (July 2006-Online information). MedlinePlus, NIH. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/000344.htm.

Coleman, Robert et al. Predictive Value of Bone Resorption and Formation Markers in Cancer Patients With Bone Metastases Receiving the Bisphosphonate Zoledronic Acid. Journal of Clinical Oncology, Vol 23, No 22 (August 1), 2005; Pp. 4925-4935.

Rosen, C.J. et al. The Predictive Value of Biochemical Markers of Bone Turnover for Bone Mineral Density in Early Postmenopausal Women Treated with Hormone Replacement or Calcium Supplementation. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism Vol. 82, No. 6 1904-1910, 1997.

N.H Bjarnasona, C Christiansena. Early response in biochemical markers predicts long-term response in bone mass during hormone replacement therapy in early postmenopausal women. Bone. Vol 26, Issue 6, Pp 561-569 (2000).

Lein M et al. Bone Turnover Markers As Predictive Tools For Skeletal Complications In Men With Metastatic Prostate Cancer Treated With Zoledronic Acid Prostate. Prostate Feb. 2009.

Shidara K et al. Serum levels of TRAP5b, a new bone resorption marker unaffected by renal dysfunction, as a useful marker of cortical bone loss in hemodialysis patients. Calcif Tissue Int. 2008 Apr;82(4):278-87.

Centers for Disease Control and Prevention. Improving the Clinical Use of Biochemical Bone Marker in Metabolic Bone Diseases. Available online at http://www.cdc.gov/NCEH/DLS/osteoporosis.htm. Accessed March 2009.

Hubert W. Vesper, PhD. Analytical and Preanalytical Issues in Measurement of Biochemical Bone Markers. Medscape Today from Lab Med. 2005;36(7):424-429. Available online at http://www.medscape.com/viewarticle/509097_2. Accessed March 2009.

ARUP Consult. Osteoporosis. Available online at http://www.arupconsult.com/Topics/EndocrineDz/Osteoporosis.html#. Accessed March 2009.

Vesper, H. (2005 August 10). Analytical and Preanalytical Issues in Measurement of Biochemical Bone Markers. Medscape from Laboratory Medicine [On-line information]. Available online at http://www.medscape.com/viewarticle/509097.

Srivastava, A. (2005 July 22). Clinical Use of Serum and Urine Bone Markers in the Management of Osteoporosis. Medscape Current Medical Research and Opinion [On-line information]. Available online at http://www.medscape.com/viewarticle/508542.

(2006 July). Procollagen Type 1 N-Terminal Propeptide. ARUP Technical Bulletin [On-line information]. PDF available for download through http://www.aruplab.com.

Cundy, T. et. al. (2007 April 13). Bone Formation Markers in Adults with Mild Osteogenesis Imperfecta. Clinical Chemistry 2007; 53:1109-1114. [On-line abstract]. Available online at http://www.clinchem.org/cgi/content/abstract/53/6/1109.

Garnero, P. et al. Evaluation of a Fully Automated Serum Assay for Total N-Terminal Propeptide of Type I Collagen in Postmenopausal Osteoporosis. Clinical Chemistry 2008; 54:1, Pp. 188-196.

Talwar, S. and Aloia, J. (Updated 2012 January 3). Bone Markers in Osteoporosis. Medscape Reference [On-line information]. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/128567-overview. Accessed February 2013.

Staros, E. (Updated 2012 September 7). N-Terminal Telopeptide. Medscape Reference [On-line information]. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/2093977-overview#showall. Accessed February 2013.

Medscape Editorial Staff (Updated 2012 October 1). C-Terminal Telopeptide. Medscape Reference [On-line information]. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/2093999-overview#showall. Accessed February 2013.

Jacobs-Kosmin, D. and Shanmugam, S. (Updated 2012 December 10). Osteoporosis. Medscape Reference [On-line information]. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/330598-overview. Accessed February 2013.

Meikle, A. W. (Update 2013 January). Osteoporosis. ARUP Consult [On-line information]. Available online at http://www.arupconsult.com/Topics/Osteoporosis.html#tabs=0. Accessed February 2013.

Bolster, M. (Revised 2012 December). Osteoporosis. Merck Manual for Healthcare Professionals [On-line information]. Available online through http://www.merckmanuals.com. Accessed February 2013.

Singer, F. and Eyre, D. (2008). Using biochemical markers of bone turnover in clinical practice. [On-line information]. Cleveland Clinic Journal of Medicine October 2008 vol. 75 10 739-750. Available online at http://www.ccjm.org/content/75/10/739.full. Accessed February 2013.

(© 2013). NOF's Newly Revised 2013 Clinician's Guide to Prevention and Treatment of Osteoporosis. National Osteoporosis Foundation [On-line information]. Available online at http://nof.org/hcp/practice/practice-and-clinical-guidelines/clinicians-guide. Accessed March 2013.

Clarke, W., Editor (© 2011). Contemporary Practice in Clinical Chemistry 2nd Edition: AACC Press, Washington, DC. Pp 522-523.

McPherson, R. and Pincus, M. (© 2011). Henry's Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods 22nd Edition: Elsevier Saunders, Philadelphia, PA. Pp 205-206.

Srivastava A, et.al. Clinical Use of Serum and Urine Bone Markers in the Management of Osteoporosis. Medscape news, Curr Med Res Opin. 2005;21(7):1015-1026. Available online at http://medscape.com/viewarticle/508542_1. Accessed March 3013.

Tietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. Burtis CA, Ashwood ER, Bruns DE, eds. 4th edition, St. Louis: Elsevier Saunders; 2006, Pp 1932-1943.

Vasikarin S, et. al. International Osteoporosis Foundation and International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine Position on bone marker standards in osteoporosis. Clin Chem Lab Med 2011;49(8):1271–1274.