pemeriksaan lab osteoporosis

8/10/2019 Pemeriksaan Lab Osteoporosis

1/42

1

Dr. H. Dinyar Supiadi Widjaya SpPK

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI


2/42

OSTEOPOROSIS

Pendahuluan

Tulang sehat perlu remodeling /pergantian secara konstan

Remodeling dimulai dengan resorpsi tulang tua oleh osteoklas,

diikuti pembentukan tulang baru oleh osteoblas

Mulai usia pertengahan/dapat lebih dini terjadi kehilangan massa

tulang karena resorpsi melebihi pembentukan, diidentikasi diatas

usia 50 tahun oleh Dr. Alton Fuller (Penyakit tulang metabolik)

Pada wanita paska menopause terdapat peninggian kadar kalsium

dalam urin> keseimbangan kalsium negatif > osteoporosis

fraktur.

Pada defisiensi estrogen, penyakit / keadaan lain dapat

menyebabkan resorpsi tulang (Watts, 1999)


3/42

Pendahuluan

Osteoporosis adalah berkurangnya kekuatan tulang yang merupakan

predisposi peningkatan risiko fraktur

Osteoporosis merupakan penyakit tanpa gejala yang khas, massa

tulang digerogoti terus, tiba2terjadi fraktur spontan/trauma ringan

> nyeri

Oki perlu petanda deteksi dini mencegah osteoporosis

Ada 3 prosedur diagnosis utama untuk memantau pergantian tulang

dan mengevaluasi penyakit tulang metabolik :

1. Densitas massa tulang (Bone Mass Density = BMD)

2. Biopsi tulang = histomorfometri

3. Petanda biokimia


4/42

Pendahuluan

Pemeriksaan BMD penting untuk diagnosis osteoporosis, sebagai

baku emas (gold standard) adalah DEXA ( Dual energy X-rayabsorbtiometry).

Pemeriksaan BMD dapat dilakukan pada beberapa lokasi sehingga

dapat diketahui lokasi yang sudah mengalami kelainan, sangat

mahal, tidak dapat mendeteksi pergantian tulang stadium dini danmemantau perubahan akut (patogenesis)

Pemeriksaan biopsi tulang invasif, tidak semua tulang mengalami

osteoporosis, tidak dapat mendeteksi pergantian tulang stadium

dini dan memantau perubahan akut (patogenesis)Petanda biokimia tulang dapat mendeteksi remodelling/pergantian

tulang stadium dini dan memantau perubahan akut (patogenesis),

tapi tidak dapat mengetahui lokasi .


5/42

OSTEOPOROSIS

Definisi

Osteoporosis adalah penyakit tulang metabolik, bersifat

sistemik, matriks tulang organik (kolagen)dan mikroarsitekturjaringan tulang berkurang , akibatnya fragilitas tulang

meningkat dan mudah fraktur.


6/42

Pertumbuhan massa tulang

Pertumbuhan massa tulang dimulai sejak bayi, mencapai puncak

sekitar usia dewasa muda> stabil (plateau)> usia 3545tahun mulai menurun

Nilai puncak ditentukan oleh faktor : 1. Genetik

2. Nutrisi

3. Kegiatan fisik

4. Penyakit

Makin tinggi nilai puncak massa tulang dicapai akan makin baik

Pada wanita, setelah menopause massa tulang menurun cepat dankehilangan tulang lebih cepat, akibatnya lebih mudah fraktur

Laju penurunan : Normal + 1 % /tahun

Menopause 35 %/tahun ok estrogen menurun/


7/42

Risiko fraktur

Fraktur tulang akibat osteoporosis pada wanita menopause

ada 3 lokasi utama, yaitu : vetebra,

paha (hip joint)

pergelangan tangan

Laju penyusutan : vertebra > 5 %/tahun

non vertebra 12 %/tahun


8/42

Pergantian tulang (bone turnover atau bone remodelling)

Pergantian tulang mempunyai 2 aspek, yaitu :

1. Resorpsi tulang oleh osteoklast

2. Pembentukan tulang oleh osteoblast

Pada usia dewasa muda tulang yg diresorpsi = tulang yg dibentuk,kecepatan aktivasi unit remodelling tetap> seimbang

Pada menopause kecepatan pembentukan < kecepatan resorpsi>

pengurangan densitas

Pergantian tulang yang meningkat mempercepat porositas kortikal> osteopenia> osteoporosis> fraktur tulang

Patofisiologi


9/42

Gb . Patofisiologi osteoporosis paskamenopause dan senile


10/42

Pemeriksaan kondisi tulangPemeriksaan kondisi tulang ada 3 metode, yaitu :

1. Densitas massa tulang (bone mass density = BMD)> baku emas

2. Biopsi tulang (Histomorfometri)

3. Petanda biokimia untuk turnover

Metode BMD & petanda biokimia merupakan pemeriksaan non-invasif, dengan keuntungan dan kerugiannya, adalah :

BMDdapat menunjukan lokasi kelainan, tapi tidak dapatmenjelaskan patogenesis

Petanda biokimia dapat menjelaskan patogenesis, tapi tidak dapatmenunjukankan lokasi kelainan


11/42

Tujuan & manfaat analisis petanda tulang

1. Mengenali risiko osteoporosis

2. Mengenali kehilangan tulang yang cepat

3. Memprediksi kehilangan tulang

4. Mengenali risiko fraktur tulang paha

5. Memilih terapi yang sesuai

6. Memantau terapi kortikosteroid jangka lama

7. Memantau dan menilai respons terapi

8. Mempelajari patogenesis osteoporosis


12/42

Indikasi pemeriksaan petanda tulang :1. Wanita pada usia mempunyai risiko menderita osteoporosis

2. Masa perimenopause sampai senilis

3. Semua orang yang diduga menderita osteoporosis karena :

1). Terapi kortikosteroid yang lama2). Merokok

3). Mengkonsumsi alkohol

4). Kecenderungan fraktur karena trauma ringan

5). Riwayat keluarga6). Artritis reumatoid


13/42

Pada terapi anti resorpsi tulang yang efektif , diikuti oleh

penurunan petanda resorpsi tulang yang signifikan dalambeberapa minggu, normal mencapai stabil dalam 36 bulan.

oki analisis dianjurkan pada awal sebelum terapi & 3 bulan

sesudahnya, sebaiknya diperiksa di laboratorium yang sama,

metode yang sama, dan pengumpulan sampel pada waktu yang

sama, setelah puasa semalam.

Petanda pembentukan tulang responsnya lebih lambat, biasanya

mencapai stabil dalam 612 bulan

Terapi efektif ditandai penurunan petanda tulang 20 %80 %


14/42

Berbeda dengan banyak penyakit tulang, pada osteporosis mungkin

selama terapi hanya terjadi sedikit perubahan.

Pada pemeriksaan massa tulang (contoh, dual energy x-rayabsorptiometry) akan terdeteksi perubahan statistik yang

bermakna setelah terapi 13 tahun

Pemeriksaan petanda tulang, penilaiannya lebih dini dari pada

pemeriksaan massa tulang. Karena terapi terkini adalah

antiresorpsi, dan respons petanda resorpsi lebih cepat, maka

petanda resorpsi tulang mendapat perhatian yang paling besar.

Seleksi dan interpretasi petanda biokimia resorpsi dan pembentukan

tulang baik untuk osteoporosis atau penyakit metabolik lain adalah

kompleks, perlu pertimbangan : preanalitik, analitik, dan post

analitik.


15/42

Variabel Preanalitik dan Analitik

Variasi individu petanda tulang dalam urine umumnya lebih

tinggi (15 % - 60 %) dari pada dalam serum (5% - 10 %)

Kadar dalam serum dan urine dipengaruhi variasi diurnal, paling

tinggi pagi jam 4jam 8, paling rendah malam jam 13jam

23.

Variasi paling besar adalah petanda untuk resorpsi tulang,

dengan nilai paling rendah 70 % dari nilai paling tinggi .

Untuk menghindari variasi diurnal digunakan sampel urine 24

jam sehingga tidak perlu koreksi dengan kadar kreatinin .

Lebih sensitif dan dianjurkan sampel urine pagi kedua puasa

Alkali fosfatase tidak mengalami variasi diurnal, karena waktu

paruh dalam serum panjang.


16/42

Petanda biokimia tulang

Petanda biokimia untuk proses penggantian tulang dapat

dibedakan menjadi petanda biokimia untuk proses resorpsi

tulang dan petanda biokimia untuk proses pembentukan tulang

Jaringan tulang terdiri dari 3 komponen :

1. Matriks organik (osteoid)

2. Mineral tulang

3. Sel tulang


17/42

Petanda resorpsi tulang

Kolagen tipe I membentuk + 90 % matriks organik tulang

Selama resorpsi tulang terjadi hidrolisis kolagen tipe 1, menghasilkan

zat yang dapat diperiksa dalam serum atau urine, yaitu :

1. Telopeptides N-terminal (NTx) dan C-terminal dari kolagen

2. Pyridinium cross-links terdiri dari :

1. Pyridinolin (Pyr), dibentuk dari reaksi rantai samping

3 hidroksilisin

2. Deoxypyridinolin (Dpyr), dibentuk dari reaksi rantai

samping 2 hidroksilisin dan rantai samping 1 lisin dari

kolagen


18/42

Kalsium urin yang dihasilkan dari matriks anorganik (mineral)tulang dipengaruhi makanan dan fungsi ginjal, kurang

sensitif dan spesifik untuk penilaian pergantian tulang

(Watts, 1999)

Tartrat-Resistant Acid Phosphatase (TRAP), selama resorpsitulang diproduksi dan disekresi osteoclas.

Hydroxyprolline tidak spesifik untuk kolagen tulang, kurang

korelasi dengan resorpsi tulang.


19/42


Pyridinium Cross-links (Pyr dan Dpyr)

Dilepaskan ke dalam sirkulasi selama resorpsi tulang

Ditemukan dalam kolagen tipe I, II dan III

DPyr lebih sensitif dan spesifikDpyr jumlahnya signifikan hanya dalam tulang, gigi, ligamen dan

aorta, Pyr tersebar luas.

Sistem skelet massa yang besar> tulang sumber utama dari Pyrdan DPyr

Ratio spesifik , Pyr : DPyr tulang = 33,5 : 1. Jaringan lain 10 : 1.


20/42


Dpyr lebih spesifik karena :

1. Kadarnya relatif bermakna dalam tulang

2. Korelasi baik dengan penggantian tulang (Robbin, 1995)

3. Tidak diabsorbsi dari makanan

4. Tidak dimetabolisme

5. Hanya terdapat pada kolagen matur (Watts, 1999)

6. Di ekskresi melalui urine dalam bentuk bebas 40 %, terikat

peptide 60 % (Risteli, 1993)


21/42

Makna Klinik

Kadar telopeptides dan Dpyr meningkat pada :

1. Osteoporosis

2. Penyakit Pagets

3. Penyakit tulang metastase

4. Hiperparatiroidism primer dan sekunder

5. Hipertiroidism

6. Penyakit lain dengan peningkatan resorpsi tulang

Pada wanita paska menopause telopeptides lebih tinggi

Obat menghambat resorpsi tulang (estrogen/bifosfonat)

menurunkan telopeptides dan DPyr

Ekskresi Pyr dan Dpyr meningkat setelah menopause, dapat

digunakan untuk evaluasi terapi hormon pengganti

(Fledelius, 1994)


22/42

Aplikasi klinik :

1. Identifikasi kehilangan massa tulang

2. Evaluasi penyakit tulang metabolik3. Prediksi metastase kanker ke tulang

4. Managmen terapi antiresorpsi tulang


23/42

Pemeriksaan Teopeptides dan Pyridinium Cross-links

NTx, CTx dan Dpyr sering digunakan untuk petanda resorpsi tulang

Metode : NTx, CTx > Imunoassay (Elisa, Chemilunnescence)

Dpyr > Imunoassay, HPLC

Syarat sampel :

1. Dpyr dan telopeptides relatif stabil dalam urine

2. UV menurunkan kadar Pyr dan Dpyr> hindarkan

3. Ekskresi Pyr dalam urine paling tinggi jam 5.00jam 8.00

paling rendah jam 14.00jam 23.00

Penelitian awal menggunakan urine 24 jam, juga urine pagi awal

Dianjurkan urine pagi kedua jam 10.00

Variasi biologis , koefisien variasi : 5 % - 60 %


24/42

Reference intervals

Tergantung tujuan tesUntuk menentukan wanita osteoporosis, hasil dibandingkan

dengan wanita sehat premenopause

Kadar dipengaruhi umur dan kelamin

Pada anak kecil dan dewasa lebih tinggi, periode pertumbuhantulang cepat

Pada umur 3045 tahun relatif konstan

Setelah menopause meningkat

Pada wanita dibandingkan dengan kadar pada wanita sehat,

umur 3045 tahun dengan siklus normal

Pada laki-laki juga terdapat peningkatan kadar sesuai umur


25/42

Reference intervals

Tergantung tujuan tesUntuk menentukan wanita osteoporosis, hasil dibandingkan

dengan wanita sehat premenopause

Kadar dipengaruhi umur dan kelamin

Pada anak kecil dan dewasa lebih tinggi, periode pertumbuhantulang cepat

Pada umur 3045 tahun relatif konstan

Setelah menopause meningkat

Pada wanita dibandingkan dengan kadar pada wanita sehat,

umur 3045 tahun dengan siklus normal

Pada laki-laki juga terdapat peningkatan kadar sesuai umur


26/42

Tartrate-Resistant Acid Phosphatase (TRAP)

Selama resorpsi tulang, diproduksi dan disekresi oleh

osteoklas

Metode pemeriksaan tidak membedakan antara TRAP

osteoklas (isoform 5b) dengan TRAPs lain dalam plasma

Tidak stabil


27/42

Hydroxyproline urine

Ditemukan sebagian besar dalam kolagen

Berasal dari proline dengan posttranslational hydroxylation

Selama katabolisme kolagen dilepas + 10 % dari peptida oleh

hidrolisis asam

Tidak spesifik karena :

1. Terdapat dalam jaringan lain : otot, kulit, C1q

2. Kadar kolagen & prokolagen (N/C terminal) menurun

selama sintesis dan maturasi

3. Kadar dipengaruhi berbagai penyakit, faktor lain termasuk

diet


28/42

Petanda pembentukan tulangPetanda untuk pembentukan tulang terdapat dalam serum, yaitu :

1. Alkali fosfatase (ALP) baik total maupun isoenzimnya

2. Osteokalsin (OC)3. Prokolagen I peptides terdiri dari :

1. PI N-terminal propeptide (PINP)

2. PI carboxyterminal propeptide (PICP)


29/42

Petanda pembentukan tulang tulang1. Alkali Fosfatase 1Alkali fosfatase tulang (ALP-B) diproduksi osteoblas selama

pembentukan tulang, dilepas ke dalam sirkulasi > indeks

kecepatan pembentukan tulangDalam serum terdapat campuran ALP isoenzim berasal dari hati,

usus, ginjal dan tulang. Selama hamil dapat berasal dari

plasenta (Farley, 1994). Tumor malignan tertentu dapat

membentuk ALP isoenzim yang termostabil.


30/42

1. Alkali Fosfatase 2

Dua terbanyak ALP isoenzim dalam sirkulasi , berasal dari

tulang dan hati, sukar dibedakan karena berasal dari

produk gen yang sama, hanya dapat dibedakan dengan

post-translational glycosylation.Fungsi ALP tidak diketahui, mungkin berperan dalam

mineralisasi pembentukan tulang baru

Laboratorium : metode imunologis spesifitas tinggi dansensitifitas cukup


31/42


ALP- B meningkat pada penyakit tulang metabolik, termasuk :

1. Osteoporosis 6. Akromegali

2. Osteomalasia dan rickets 7. Metastases ke tulang

3. Hyperparatiroidism 8. Glukokortikoid >>>

4. Renal osteodistrophy 9. Penyakit Pagets

5. Tirotoksikosis 10. Penyakit lain pembentukan

tulang meningkat


32/42


Keuntungan pemeriksaan ALP- B dibandingkan osteokalsin :

1. Waktu paruh relatif lama (in vivo 13 hari)

2. Relatif tidak dipengaruhi variasi diurnal

3. Relatif stabil in vitro, tidak perlu penanganan sampel khusus

4. Tidak difiltrasi glomerulus


33/42

Reference intervals Alkali Fosfatase

Kadar normal ALP- B dipengaruhi umur dan kelamin

Imunoabsorption assay : 11,629,6 U/L pada wanita

15,041,3 U/L pada pria

Meningkat sesuai umur dan pergantian tulang

Anak-anak lebih tinggi> pertumbuhan


34/42


35/42

Makna klinik osteokalsin

Osteokalsin meningkat pada : Menurun pada :1. Osteoporosis 1. Hipoparatiroidism

2. Osteomalasia dan rickets 2. Hipotoroidism

3. Hyperparatiroidism 3. Defisiensi Growth hormon

4. Renal osteodistrophy 4. Terapi estrogen

5. Tirotoksikosis 5. glukokortokoid

6. Akromegali 6. bisfosfonat

7. kalsitoninKadar menurun pada gangguan fungsi ginjal yang menetap


36/42

Pemeriksaan osteokalsin 1

Syarat sampel :Serum paling luas penggunaannya

Plasma heparin untuk beberapa metode

Dalam serum stabil 3 jam pada suhu ruangan, 2 jam pada suhu 4oC,

metode OC utuh dan OC fragmen bagian tengah/N-terminal

Sampel + es, dipisahkan dalam 1 jam, segera dibekukan, hindarkan

beku- cair ulang.

Stabilitas OC tergantung metode, imunoreaksi pada :

Suhu ruangan setelah 624 jam menurun 50 % - 70 %

Suhu 4oC setelah 2 minggu menurun 40 % - 80 %


37/42


OC terdiri dari : OC utuh dan

OC fragmen besar bagian tengah/N-terminalMetode pemeriksaan : imunoassays

Imunoreaksi OC utuh : normal + 35 %

Osteoporosis 45 %

menurun + 20 % setelah 3 jam pd suhu ruangan

Imunoreaksi OC utuh + OC fragmen besar tidak berubah, karena

OC fragmen besar mungkin :

1. dilepas osteoblas selama pembentukan tulang2. dihasilkan invivo dalam sirkulasi

3. dihasilkan invitro selama pengambilan sampel oleh

proteolisis OC utuh


38/42


Belum distandarisasi, variasi lebar antar metode dan

laboratorium, mungkin karena spesifitas antiserum beda dan

heterogenitas OC dalam sirkulasi

Nilai normal OC dewasa : - pria 1,111 ng/mL

- wanita 0,76,5 ng/mLHenry.

Nilai normal : 327 ng/ml (Ug/L)Tietz.

Reference intervals :

Tergantung metode

Kadar lebih tinggi pada anak, paling tinggi selama

pertumbuhan cepatOC umumnya meningkat selama menopause

Variasi diurnal, paling tinggi malam, paling rendah pagi> 50 %

Meningkat pada renal failure


39/42

Prokolagen I peptides (kolagen I propeptide)

Prekursor kolagen tipe I

Terdiri dari PINP dan PICP, dihasilkan dari prokolagen tipe I

selama pembentukan kolagen

Kurang sensitif dan spesifik untuk pembentukan tulang , karenabanyak terdapat pada jaringan lain

Membantu menilai pembentukan tulang pada pasien :

1. Di terapi 1,25-dihidroksivitamin D

2. OC dan ALP meragukan


40/42

LITERATUR

1. Burtis CA & Ashwod ER eds, Tietz Fundamentals of ClinicalChemistry, 2008 sixth Edition

2. McPherson RA & Pincus MR eds, Henrys Clinical Diagnosis and

Management by Laboratory Methods, 2007 21st Edition

3. Robbins & Cotran, Pathologic Basis of Disease, 2005 7thedition

4. Porth CM, Essentials of Pathophysiology Concepts of Altered

Health States, 2007 2ndEdition

5. Devlin TM ed, Textbook of Biochemistry With Clinical Correlations,

2006 sixth Edition


41/42


42/42

pemeriksaan lab osteoporosis

Documents