title: Tartrat-resistente saure Phophatase (TRAP) Isoform 5b: ein neuer Serummarker der Knochenresorption bei Hämodialyse-Patienten
title: Tartrat-resistant phosphtase(TRAP) isoform 5b: a new marker of bone resorption in patients with renal end stage disease
Creators: name: Bandorski, Martina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2015
Subjects: bone TRAP 5b
bone resorption
Tartrat-resistente saure Phosphatase 5b
Renal end stage disease
Generalities
Allgemeines, Wissenschaft
TRAP
TRAP 5b
Knochenstoffwechsel, Niereninsuffizienz

description: Die chronische, dialysepflichtige
      Niereninsuffizienz ist in den westlichen Industrie-ländern
      mitbedingt durch die ansteigende Zahl von Diabetikern eine
      zahlenmäßig zunehmende Erkrankung. In Deutschland liegt die
      Inzidenz der dialysepflichtigen Niereninsuffizienz bei
      0,7/1000 Personen in der Bevölkerung und die Prävalenz bei
      0,18/1000 Personen. Auch in den USA zeigt sich eine Zunahme
      der Patienten mit ter-minaler Niereninsuffizienz. Durch die
      steigende Anzahl der Patienten mit (dialyse-pflichtiger)
      Niereninsuffizienz steigt auch die Prävalenz der renalen
      Osteopathie, die bereits in frühen Stadien der
      Niereninsuffizienz bei einer Abnahme der glomerulären
      Filtratationsrate (GFR) auf 50 ml/min beginnt. Aufgrund der
      zunehmenden Häufigkeit werden metabolische
      Knochenerkrankungen im Jahre 2030 weltweit an 7. Stelle der
      chronischen Krankheiten stehen und werden daher von der WHO
      als „major health problem“ eingestuft. Zur Diagnostik der
      renalen Osteopathie stehen als diagnostische Verfahren die
      Anamnese, radiologische Untersuchungsverfahren und die
      invasive Diagnostik mittels Knochenbiopsie zur Verfügung.
      Allen genannten Untersuchungs-verfahren ist gemeinsam, dass
      sie nicht zur Erkennung von frühen Stadien der renalen
      Osteopathie geeignet sind. Die Lücke in diesem diagnostischen
      Dilemma schließen Laboruntersuchungen, die bei Beachtung von
      Einflüssen und richtiger Interpretation der Messwerte bereits
      vor auftreten morphologischer Veränderungen Pathologien des
      Knochenstoffwechsels anzeigen können. Ein stabiler und
      wenigen Einflüssen unter-legener Parameter in der Diagnostik
      der renalen Osteopathie ist die Tartratresistente saure
      Phophatase in ihrer Unterform 5b (im Folgenden als TRAP 5b
      bezeichnet). Diese Unterform wird von den Osteoklasten als
      aktives Enzym ins Blut abgegeben. In der vorliegenden Studie
      wurde bei initial 161 Patienten die Aktivität der TRAP 5b im
      Serum bestimmt. Der dabei verwendete Immunoassay (Firma
      Medac, Hamburg) detektiert ausschließlich Moleküle der
      aktiven TRAP 5b. Nicht erfasst werden die von aktivierten
      Makrophagen sezernierte inaktive Form des Enzyms und die
      Unterform 5a, welche bisher in Gaucherzellen der Milz
      nachgewiesen wurde. Damit ist die TRAP 5b ein spezifischer
      Marker für den Grad der Knochenresorption zum Zeitpunkt der
      Probenentnahme. Weiterhin wurden bei den Patienten die
      alkalische Phosphatase (AP) und das intakte Parathormon
      (iPTH) als Marker des Knochenstoffwechsels bestimmt. Zwischen
      den erhobenen Parametern und klinischen Daten, wie dem Alter
      der Patienten und der Dialysedauer wurden Korrelationen
      berechnet. Nach 6 Monaten erfolgte eine zweite Erhebung der
      Parameter, wobei aufgrund verschiedener Ursachen
      (Nierentransplantation, Tod, stationäre Behandlung, Wechsel
      des Dialysezentrums, verschiedene) 126 Patienten erneut
      untersucht werden konnten. Zwischen den initial erhobenen
      Parametern zeigten sich mit Werten von 0,406 (p&lt;0,01)
      zwischen der AP und der TRAP 5b und 0,535 (p&lt;0,01)
      zwischen iPTH und TRAP 5b gute hochsignifikante
      Korrelationen. Zwischen der Dialysedauer in Jahren bzw. dem
      Alter der Patienten und der TRAP 5b fand sich eine niedrigere
      Korrelation (0,264; p&lt;0,01) bzw. ein gegenläufiger
      Zusammenhang mit einer hochsignifikanten Korrelation von
      –0,273 (p&lt;0,01). Bei den 126 Patienten, die initial und
      nach 6 Monaten untersucht wurden, zeigten sich ähnliche Werte
      für die Korrelationen; Dialysedauer vs. TRAP 5b 0,298
      (p&lt;0,01) und Alter vs. TRAP 5b –0,254 (p&lt;0,01). Nach 6
      Monaten zeigten sich zwischen den erhobenen Parametern
      niedrigere Korrelationen als bei der ersten Untersuchung.
      Innerhalb der 6 Monate zwischen den beiden
      Untersuchungsterminen kam es zu einer signifikanten Abnahme
      (p&lt;0,05) der TRAP 5b von 5,783,38 U/l auf 5,192,89 U/l.
      In der Gruppe der 126 Patienten zeigten sich zwei
      Untergruppen, in denen sich eine Ab- bzw. Zunahme der TRAP 5b
      um mehr als 50% des Ausgangswertes fand. Die Patienten der
      Gruppe mit Abnahme der Serumkonzentration der TRAP 5b haben
      mit 4,83,3 g/d vs. 0,6 1,0 g/d Al(OH)3 eine signifikant
      höhere Dosis an Phosphatbinder eingenommen, wobei sich
      bezüglich der eingenommenen Dosis an
      Calcitriol/Alphacalcitriol (0,160,54 g/Woche vs. 0,451,14
      g/Woche) kein statistisch (p&gt;0,05) signifikanter
      Unterschied findet. Beide Gruppen zeigen eine wenig
      ausgeprägte Änderung des iPTH-Spiegels in dieser Zeit.
      Weiterhin wurde in der Studie die Stabilität der TRAP 5b im
      Serum untersucht. Dabei zeigte sich, dass die TRAP 5b bei
      einer Lagerung bei –200C eine gute intraindividuelle
      Stabilität mit einer maximalen Abweichung von 5% hat und die
      Aktivität nicht durch die Länge des Dialyseintervalls
      beeinflusst wird Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die
      Aktivität der TRAP 5b im Serum bei Patienten mit chronischer
      Niereninsuffizienz im Vergleich zu Gesunden erhöht ist, wobei
      sich zwischen Frauen und Männern keine signifikanten
      Unterschiede fanden. Unter einer Therapie mit antiresorptiven
      Medikamenten scheint die TRAP 5b im Vergleich zu anderen
      Parametern des Knochenstoffwechsels früher bzw. empfindlicher
      zu reagieren. Die Bestimmung der TRAP 5b erlaubt ein nicht
      invasives Monitoring der renalen Osteopathie u.a. bei
      Dialysepatienten.
description: The number of patients with renal
      end-stage disease is increasing in western countries, due to
      the increasing numbers of diabetics. In Germany, the
      incidence of patients with renal end-stage disease is
      0.7/1000 persons, while the prevalence is 0.18/1000 persons.
      The numbers of patients with end-stage renal disease is also
      increasing elsewhere, such as in the United States of
      America. The increasing numbers of patients with renal
      end-stage disease has resulted in a concomitant increase in
      the prevalence of renal osteopathy, which starts in the early
      stages of renal failure, indicated by a low creatinine
      clearance of 50 ml/min. Metabolic bone diseases are predicted
      to be the seventh commonest chronic disease in the year 2030,
      and are thus classed as “major health problem” by the World
      Health Organisation. The diagnosis of renal osteopathy
      includes anamnesis, X-ray, and invasive procedures such as a
      bone biopsy. However, the early stages of renal osteopathy
      cannot always be detected. Laboratory investigations close
      this diagnostic gap. Correct interpretation of diagnostic
      parameters, including clinical chemistry, permit diagnosis of
      renal osteopathy prior to the emergence of morphological
      characteristics. A stable parameter for diagnosis of renal
      osteopathy is the 5b isoform of tartrate resistant acid
      phosphatase (TRAP). The TRAP 5b is secreted by osteoclasts as
      active enzyme into the blood circulation. Ae recent study
      analysed the activity of TRAP 5b in the serum of 161
      patients. The immunoassay employed (from Medac, Hamburg)
      detects exclusively active enzymes. Secreted inactive
      molecules (such as those activated macrophages) and the TRAP
      5a isoform (from Gaucher’s cells) are not detected by this
      immunoassay. The TRAP 5b is a specific marker of the grade of
      bone resorption at the time-point of determination of TRAP 5b
      concentration in serum. Other markers of bone resorption
      determined in the present study were alkaline phosphatase
      (AP) and intact parathyroid hormone (iPTH). Correlations
      between the values and clinical data including the age of
      patients and the duration of hemodialysis were performed. All
      parameters were evaluated again after six months. For a
      variety of reasons (transplantation, death, stationary
      treatment, change of center for dialysis, others) only 126
      patients were included in the second analysis. Correlations
      with high statistical significance between the initial levels
      determined for AP and TRAP 5b were 0.406 (p&lt;0.01) and
      between iPTH levels and TRAP 5b 0levels, .535 (p&lt;0.01).
      Low correlations were found between the time of hemodialysis
      and TRAP 5b levels (0.264; p&lt;0.01) and between the age of
      patients and TRAP 5b, where a reversed correlation of -0.273
      (p&lt;0.01) was noted. Correlations in 126 patients,
      investigated initially and after six months, between time of
      dialysis and TRAP 5b levels (0.298; p&lt;0.01) and between
      the age of patients and TRAP 5b levels (-0.254; p&lt;0.01)
      were similar to the values of the 161 patients investigated
      initially. Overall the correlations after six months were
      lower. During the six months, the concentration of TRAP 5b
      decreased from 5.78± 3.3 U/l to 5.19±2.89 U/l. The patients
      with decreased TRAP 5b levels exhibited a significant higher
      intake of phosphate binder Al(OH)3 (4.8 ±3.3 g/d versus 0.6
      ±1.0 g/d) whereas the intake of calcitriol/-calcitriol was
      not different (0.160.54 g/week versus 0.451.14 g/week).
      The value of iPTH did change significantly during this time
      in both groups. The stability of TRAP 5b in serum was
      analysed in the present study as well. The results revealed
      high stability of TRAP 5b, with high intra-individual
      stability, and a variance of maximally 5% during storage of
      the samples at -20 C. The activity of TRAP 5 b was not
      influenced by the length of the time between the dialysis.
      The recent study revealed that TRAP 5b levels are elevated in
      the serum of patients with renal end-stage disease in
      contrast to healthy individuals, without significant
      differences between women and men. Under a treatment with
      antiresorptive drugs, the values of TRAP 5b are more
      sensitive than other parameters of bone resorption.
      Estimation of serum levels of TRAP 5b enables a non-invasive
      means of monitoring of renal osteopathy.