Keberhasilan penatalaksanaan penegakan diagnosa osteoporosis dan pencegahan fraktur osteoporosis pada wanita menopause dinilai dengan penurunan kadar penanda tulang bone
turnover sampai kadar normal sebelum wanita menopause.
16,17,24.
2.7.1.1. Pemeriksaan ketebalan densitas mineral tulang.
Pemeriksaaan densitas mineral tulang merupakan pemeriksaan yang dianjurkan terhadap wanita pasca menopause yang memiliki faktor resiko terjadinya patah tulang; dan tidak
dianjurkan sebagai pemeriksaan rutin tanpa indikasi yang jelas. Jenis pemeriksaan densitas mineral tulang yang saat ini sering dilakukan untuk menegakkan diagnosa osteoporosis dan
melihat resiko fraktur tulang dengan menggunakan radioisotop single photon absorptiometry; double photon absorptiometry DXA ; computed tomography QCT. Pemeriksaaan DXA
merupakan pemeriksaan standarisasi internasional gcm
2
dengan bahaya radiasi yang kecil 3-10 uSV dan membutuhkan waktu pemeriksaan yang singkat.
1,4,7,15.
Quantitative ultrasonometry QUS merupakan pemeriksaan yang sederhana dan tidak memiliki bahaya radiasi sama sekali. Pengukuran densitas mineral tulang dilakukan pada
tulang kalkaneus, tibia atau phalang. Nilai normal pengukuran densitas mineral tulang dengan pemeriksaan QCT ini adalah 120 mg hidroksilapatitcm
3
. Osteopeni ditegakkan jika ditemukan nilai densitas mineral tulang antara 80 dan 120 HAcm
3
; dan dikatakan osteoporosis jika ditemukan nilai densitas mineral tulang 80HAcm
3
.
1,3
Pemeriksaan densitas mineral tulang dengan DXA dinyatakan dengan nilai T-skor dan Z-skor. Menurut WHO, densitas mineral tulang dikatakan normal jika ditemukan nilai T-skor -1SD;
osteopeni jika ditemukan T-skor berada diantara -1 dan -2.5 SD; dan osteoporosis jika ditemukan nilai T-skor 2.5. Z-skor adalah skor yang digunakan untuk memperkirakan
risiko fraktur di masa akan datang sehingga dapat diambil tindakan pencegahan. Nilai Z-skor -1 berarti wanita tersebut memiliki risiko terkena osteoporosis. Berkurangnya densitas
mineral tulang 1 SD maka akan meningkatkan kejadian patah tulang sebanyak dua kali lipat.
1,4,7,15,18.
2.7.1.2. Pemeriksaan Biokimia Penanda Proses Remodeling Tulang. Metabolisme tulang ditandai oleh dua aktivitas unit multiselular yang berlangsung secara
bersamaan. Proses resorpsi tulang terdiri dari pengurangan mineral tulang dan katabolisme tulang yang dilakukan oleh sel-sel osteoclast yang menyebabkan resorpsi dari kavitas tulang
dan sekresi komponen matriks tulang. Selama terjadi pembentukan tulang, osteoblast
Universitas Sumatera Utara
mensintesis matriks tulang yang memperbaiki kavitas-kavitas dan mengalami mineralisasi primer yang cepat yang diikuti oleh mineralisasi sekunder jangka panjang yang lambat
.6,10,17,
Pembentukan tulang bisa dideteksi dengan marker biochemical seperti osteocalsin OC, bone-specific alkaline phosphatase BAP dan juga N-terminal dan C-terminal propeptida
dari procollagen type I P1NP, P1CP. Collagen type I merupakan protein matrix tulang yang paling diabaikan. P1NP dan P1CP terbentuk selama metabolisme ekstraseluler dari
procollagen dan dilepaskan ke darah, sementara bagian tengah dari molekul berhubungan dengan matriks tulang. P1NP dan P1CP tidak spesifik untuk tulang, akan tetapi tulang
memiliki metabolisme yang lebih cepat dari pada jaringan lain yang mengandung collagen type I dan kebanyakan serum P1NP dan P1CP berasal dari tulang.
5,12,13,48
Tabel 4. Biochemical markers reflecting bone formation Marker
Method Bone-specific alkaline
phosphatase Bone ALP HPLC
electrophoresis, all isoforms semiquantitavely determined after pretreatment lectin precipitation
and calculation, activity measured IRMA or ELISA, mass concentration measured
immunoextraction with a monoclonal antibody, activity measurement
Osteocalsin OC several RIAs, bovine OC as immunogen, intact OC
and several fragments measured several RIAs and IRMAs, or methods with other
than radioactive label, with human OC as immunogen, measuring intact OC, its N-Mid-
fragment or both or in addition smaller fragments
Procollagen I carboxy-terminal propeptide PICP
RIA or ELISA
Procollagen I amino-terminal propeptide PINP
RIA measuring intact PINP ELISA and automated ECIA measuring intact PINP
and Col 1 fragment of PINP
BAP adalah enzim yang berlokasi di permukaan luar dari osteoblast, kemungkinan terlibat pada regulasi dari proses mineralisasi osteoid. OC merupakan protein yang tergantung
vitamin K dan disintesa oleh osteoblast dan odontoblast. OC terdiri dari tiga residu gammacarboxyglutamic dan fungsinya belum jelas. Kadar serum dari marker pembentukan
tulang berhubungan dengan parameter histomorfometrik dari pembentukan tulang.
15
Penyerapan tulang bisa diamati dengan beberapa biochemical marker, seperti N-terminal dan C-terminal crosslinking telopeptida dari collagen tipe I NTX-1 dan CTX-1, C-terminal
crosslinking telopeptida dari collagen tipe I oleh metalloproteinase CTX-MMP, ICTP, helical peptida 620-633, deoxypyridinoline DPD, hydroxylysin HLys, glikosida,
Universitas Sumatera Utara
hydroxyproline HPro atau isoform 5b dari Tartrate-resisten acid phosphatase TRACP5b. NTX-1, CTX-1, ICTP dan helical peptida 620-633 adalah campuran hasil katabolisme dari
collagen tipe I yang mengandung squensi asam amino spesifik dan bersifat antigenik epitop.
11,13,15
Tabel 5. Biochemical markers reflecting bone resorption Marker
Method Type I Collagen-derived markers
Urinary excretion of pyridinoline and
deoxypiridinoline Total Pyr, total DPD
Free Pyr, total DPD Free Pyr and DPD
Free DPD HPLA after hydroliysis
HPLC without ptreeceding hydroliysis
ELISA ELISA, automated
methods CIA
Peptide-bound crosslink excretion
Crosslinked amino-terminal telopeptides, NTX.
Crosslinked carboxy-terminal telopeptides, CTX
ELISA, automated methods CIA.
ELISA for CTX-beta; RIA for CTX-alpha.
Serum crosslinked telopetides of type I collagen
Crosslinked amino-terminal telopeptides, NTX
Crosslinked carboxy-terminal telopeptides, CTX
Carboxy-terminal telopeptides ICTP,or CTX-MMP.
ELISA ELISA or automated
ECIA for beta –isomer. RIA
Tartrate resistant acid phosphatase TRACP in
serum Several assay which
measure either activity or consentration
Osteoclastic tartrate resistant acid phosphatase
TRACP 5b in serum. Immunoextraction and
measurement of activity
Bone sialoprotein BSP in serum
RIA not commercially available.
Penelitian histomorfometrik dan radiotracer menunjukkan bahwa kadar bone turnover markers BTM merupakan penanda yang baik dari proses metabolik yang terjadi pada
tingkat jaringan di seluruh tulang. Bagaimanapun, dalam proses fisiologi maupun patologi, pembentukan tulang dan resorpsi merupakan proses yang berdampingan. Oleh karena itu,
marker resorpsi tulang mungkin berhubungan dengan histomorfometrik dan radiotracer kinetic yang mengindikasi pemebentukan tulang, dimana kadar serum marker pembentukan
berhubungan dengan histomorfometrik dan kinetik yang mengindikasikan resorpsi tulang.
14,18,20.
Universitas Sumatera Utara
Beberapa pemeriksaan biokimia yang merupakan penanda pembentukan dan penghancuran
tulang. a.
Osteocalsin
Osteocalsin merupakan matriks protein spesifik pada tulang yang terutama dihasilkan oleh sel-sel osteoblast tulang yang dimulai di fase laten pada proses pembentukan tulang.
14
Osteocalsin merupakan protein G1a yang merupakan penanda pembentukan tulang. Osteocalsin merupakan protein yang tergantung kepadda vitamin K dan vitamin D yang
dihasilkan osteoblast.
14
Osteocalsin merupakan polipeptida yang terdiri dari 49 residu 5.8 kDa. Pada manusia, gen pembentuk osteocalsin berada pada kromosom-1 1q25-q31 dan jumlah produksi osteocalsin
dipengaruhi oleh kadar 1,25-dyhydroxy-vitamin D3. Osteocalacin memiliki ikatan yang kuat terhadap hidroksiapatit pada tulang. osteocalsin disintesis dalam bentuk preproosteocalsin
dengan 98 rantai residu 11 kDa. Osteocalsin terbagi atas 3 bagian besar yaitu bagian yang terdiri dari 23 residu berperan dalam proses translasi; 26 residu propeptide yang merupakan
protein target carboxylation dan 49 residu yang merupakan protein yang matur. Protein osteocalsin yang matur terdiri dari 2 rantai
α heliks yang antiparalel yang terdiri dari rantai residu 16-25 dan 30-41 dan terikat dengan rantai residu
β 26-29 pada rantai terminal C; rantai-rantai tersebut terikat oleh ikatan disulfida. Proses translasi dari carboxylation
membutuhkan vitamin K phylloquinonesebagai kofaktor nya.
10,14.
Osteocalsin merupakan penanda dari proses pembentukan tulang. Sebagian besar osteocalsin terikat pada bagian tulang yang akan mengalami proses pembentukan tulang dan sebagian
kecil di sekresikan kedalam sirkulasi darah sehingga dapat terdeteksi di dalam serum darah melalui pemeriksaan immunoassay.
20
Gundberg 1998, dkk melaporkan bahwa fragmen osteocalsin disekresikan sejak proses resorpsi tulang dalam bentuk immunoreaktif ke dalam sirkulasi darah.
Osteocalsin dapat dihasilkan oleh proses pembentukan tulang dan penghancuran tulang sebelum fragmen osteocalsin ini dimetabolisme oleh enzim matriks metalloproteinase yang
berada di dalam ginjal dan hepar. Sehingga pemeriksaan kadar osteocalsin serum dapat digunakan untuk menilai kecepatan proses pembentukan tulang, penghancuran tulang, atau
kecepatan proses remodeling tulang turnover . Sebagian besar osteocalsin yang disekresikan oleh osteoblast akan terikat pada jaringan matriks ekstraselular tulang dan kadar
osteocalsin yang terdapat di dalam serum. Osteocalsin dalam bentuk ter karboksilasi akan terikat dalam bentuk hidroxyapatite.
9,10,14,22
Universitas Sumatera Utara
Osteocalsin di dalam serum juga dapat memperlihatkan keadaan tulang yang meliputi histomorphometry tulang dan keseimbangan kadar kalsium tulang dan mobilisasi kalsium dari
tulang, sehingga osteocalsin dapat juga digunakan sebagai penanda proses penghancuran matriks tulang.
14
Pada wanita pasca menopause, kadar osteocalsin berhubungan dengan pembentukan tulang dan mobilisasi kalsium. Peningkatan kadar osteoclacin pada wanita menopause sebesar 10
akan diikuti oleh peningkatan penanda resorpsi tulang sebanyak 50. Peningkatan kadar osteocalsin ini berhubungan dengan peningkatan resiko terjadinya fraktur tulang di lengan
bawah distal. Pemeriksaan kadar osteocalsin serum secara rutin dapat dipergunakan untuk melihat perbaikan metabolisme tulang pasca pemberian terapi dan untuk memperkirakan
hilangnya matriks tulang pada wanita pasca menopause.
14,25,39.
Kadar osteocalsin didalam serum juga memiliki nilai yang bervariasi mengikuti siklus harian, dan kadar puncak osteocalsin di dalam serum biasanya ditemukan pada pagi hari; dan kadar
osteocalsin tertinggi pada usia reproduksi biasanya ditemukan pada masa fase luteal. Peningkatan kadar osteocalsin pada wanita pasca menopause dapat diturunkan dengan
pemberian terapi hormon pengganti.
1418,,47,48.
Osteocalsin dapat diperiksa melalui pemeriksaan radio immuno assay RIA, immunoradiometric assay IRMA, enzyme immunoassay EIA.
14,18,20,22.
b. C-telopeptide.
