PTH ( Parathormon intact)

Laborator Synevo

 

Informatii generale

Glandele paratiroide secreta un hormon cu structura polipeptidica numit parathormon (PTH). Rolul fiziologic al paratiroidelor se exercita prin intermediul acestui hormon, care actioneaza atat asupra oaselor, cat si asupra rinichilor, mentinand in limite fiziologice raportul calciu/fosfor^1;6.

Molecula parathormonului intact este un polipeptid ce contine 84 aminoacizi, avand o masa moleculara de 9500Da. Biosinteza sa se realizeaza sub forma unui pre-pro-hormon cu 115 resturi de aminoacizi. Din clivarea acestuia la nivel ribozomal rezulta pro-hormonul cu 90 aminoacizi, care este transportat in aparatul Golgi si convertit in PTH propriu-zis. Secretia PTH si eliberarea sa in circulatia sanguina se realizeaza prin exocitoza^1;4.

Rinichiul si ficatul indeparteaza rapid din circulatie PTH-ul intact. Metabolismul PTH este complex; produsii formati prezinta reactivitati biologice si imunologice variate. Astfel, la nivel hepatic PTH sufera un proces de clivare si metabolizare ce are ca rezultat generarea fragmentelor carboxil-terminale (PTH-C), amino-terminale (PTH-N) si a celor provenite din portiunea mijlocie a moleculei (PTH-M)^8;9. Numai acele portiuni ale moleculei care contin gruparea amino-terminala (intreaga molecula si PTH-N) sunt biologic active si au un timp de injumatatire de 5 minute. Fragmentele PTH-C inactive, cu un timp de injumatatire de 24-36 ore, constituie >90% din PTH-ul circulant total si sunt metabolizate in principal la nivel renal. La pacientii cu insuficienta renala fragmentele PTH-C se pot acumula in cantitati crescute⁸.

Principalul factor ce regleaza secretia de PTH este calciul ionic din plasma. Hipocalcemia are efecte stimulatorii, iar hipercalcemia inhiba secretia hormonului, prin actiunea directa a calciului asupra celulelor principale din tesutul glandular paratiroidian, la nivelul unui receptor membranar cu rol de „senzor” pentru nivelul calciului – CASR⁹.

Ionii fosfat nu intervin direct asupra paratiroidei, ci prin intermediul modificarilor produse  in concentratia ionilor de calciu. Cresterea nivelului de fosfati din plasma, insotindu-se de scaderea calciului, determina activarea secretiei de PTH si invers, cu repercursiunile  respective asupra eliminarii urinare a acestora.

Vitamina D₃ exercita efecte inhibitorii asupra secretiei de PTH, prin reactii de feed-back negativ realizate de excesul de calciu seric. In general, reactiile de reglare a secretiei de PTH sunt cuplate cu ale calcitoninei, mai ales la copii si tineri^4;7.

Principala functie a PTH-ului este mentinerea concentratiei calciului ionic in lichidul extracelular; aceasta se realizeaza prin urmatoarele mecanisme:

• stimularea resorbtiei osoase, cu eliberarea calciului si fosforului din oase; PTH-ul nu exercita un efect direct asupra osteoclastelor mature, ci mediaza diferentierea celulelor preosteosclatice in osteoclaste active;
• stimularea reabsorbtiei calciului si inhibarea reabsorbtiei fosforului la nivelul tubilor renali;
• stimularea sintezei de 1 alfa-hidroxilaza renala cu cresterea consecutiva a productiei de 1,25-(OH) vitamina D, care la randul sau va creste absorbtia intestinala de calciu si fosfor.

Portiunea amino-terminala a PTH-ului se leaga de un receptor specific la nivelul organelor-tinta care moduleaza adelat ciclaza si fosfolipaza C. Mutatiile activatoare ale acestui receptor cauzeaza  condrodisplazia Jansen cu hipercalcemie si modificari ale metafizelor osoase⁹. In cazuri rare de sindroame mostenite asociate cu rezistenta sau lipsa de raspuns la PTH, precum si in insuficienta renala eliberarea PTH nu are ca rezultat cresterea calcemiei⁸.

Efectul net al PTH la nivel renal, osos si, indirect, intestinal este reprezentat de cresterea concentratiei de calciu seric si ionic si scaderea concentratiei de fosfor seric⁹.  

In afara actiunii cuplate asupra balantei fosfo-calcice, PTH creste reabsorbtia ionilor de magneziu si hidrogen, in timp ce o scade pe cea a sodiului, potasiului, aminoacizilor. PTH inhiba de asemenea reabsorbtia bicarbonatului in tubul proximal, intr-un mod asemanator aceleia a fosfatului⁷.

Hiperparatiroidismul determina hipercalcemie, hipofosfatemie, hipercalciurie si hiperfosfaturie. Consecintele pe termen lung sunt: deshidratare, litiaza renala, hipertensiune, tulburari gastrointestinale, osteoporoza si uneori tulburari neuropsihice. Cel mai frecvent hiperparatiroidismul este primar fiind cauzat de adenoame paratiroidiene. Hiperparatiroidismul secundar se dezvolta ca raspuns la hipocalcemie si hiperfosfatemie; cauza cea mai frecventa este insuficienta renala cronica. Un hiperparatiroidism secundar vechi se poate complica cu un hiperparatiroidism tertiar, care consta in dezvoltarea unei hipersecretii paratiroidiene autonome. Cazuri rare de hiperparatiroidism benign sunt consecinta unor mutatii inactivatoare ale CASR.

Hipoparatiroidismul este cel mai adesea consecinta interventiilor chirurgicale pe tiroida, dar se poate produce de asemenea si printr-un mecanism autoimun sau ca urmare a unor mutatii activatoare CASR. Se manifesta prin hipocalcemie, cu tetanie si posibil atrofie de nerv optic⁸.

Recomandari pentru determinarea PTH­ – diagnosticul afectiunilor parotidiene (tumori, hiperplazii); diagnosticul altor afectiuni care altereaza balanta fosfo-calcica; monitorizarea pacientilor cu dializa renala⁶.

Pregatire pacient – obligatoriu à jeun;

• exista o variatie diurna a nivelului de PTH in sange; recoltarea pentru determinarea PTH se face dimineata, cand nivelul sau este minim;
• se recomanda determinarea simultana de calciu total, calciu ionic, fosfor, magneziu; este utila si determinarea creatininei sanguine⁵.

Specimen recoltat – sange venos⁵.

Recipient de recoltare – vacutainer fara anticoagulant, cu /fara gel separator⁵.

Cauze de respingere a probei – specimen intens hemolizat⁵.

Prelucrare necesara dupa recoltare – se separa cat mai repede serul prin centrifugare⁵.

Volum proba – minim 0.5 mL ser⁵.

Stabilitate proba – serul separat este stabil 6 ore temperatura camerei, 24 ore la 2-8°C si  timp indelungat la

-20°C sau la -70°C ; nu decongelati/recongelati⁵.

Metoda – imunochimica cu detectie prin electrochemiluminiscenta (ECLIA); se determina PTH intact si se elimina astfel interferenta exercitata de metaboliti; cei 2 anticorpi monoclonali utilizati reactioneaza cu epitopi corespunzatori regiunilor de aminoacizi 26-32 si 37-42 din molecula PTH⁵.

Valori de referinta – 15-65 pg/mL⁵.

Limita de detectie – 1.20 pg/mL⁵.  

Interpretarea rezultatelor

Cresteri: hiperparatiroidism primar, hiperparatiroidism secundar, sindrom Zollinger-Ellison, formele ereditar de rahitism dependent de vitamina D, leziuni ale maduvei spinarii.

Scaderi: hipoparatiroidism prin mecanism autoimun sau indus chirurgical, hipercalcemie de cauza non-paratiroidiana, deficit de magneziu, sarcoidoza, hipertiroidism, sindrom DiGeorge^2;6.

In tabelul de mai jos sunt prezentate nivelele inregistrate de PTH si calciu seric in diverse afectiuni⁶:

PTH intact (pg/mL)	Calciu seric (mg/dL)	Interpretare
15-65	8.6-10.2	Normal
>65	>10.2	Hiperparatiroidism primar
>65	<10.2	Hiperparatiroidism secundar
<65	>10.2	Hipercalcemie de cauza non-paratiroidiana
<15	<8.6	Hipoparatiroidism
15-65	<8.6	Hipocalcemie de cauza non-paratiroidiana

Aproximativ 90% dintre pacientii cu hiperparatirodism primar au niveluri crescute de PTH; restul pacientilor prezinta niveluri normale de PTH, dar inadecvate fata de valoarea calcemiei. La ~40% dintre pacientii cu hiperparatiroidism primar nivelul fosforului seric este <2.5 mg/dL si la ~80% nivelul fosforului este <3 mg/dL.

Un nivel scazut (adecvat) de PTH insotit de un nivel crescut al fosforului la un pacient hipercalcemic indica faptul ca hipercalcemia nu este cauzata de PTH sau de molecule asemanatoare acestuia.

Un nivel scazut (adecvat) insotit de un nivel scazut al fosforului la un pacient hipercalcemic este sugestiv pentru diagnosticul de hipercalcemie paraneoplazica determinata de PTHRP (parathyroid-related peptide). Aceasta molecula prezinta omologie amino-terminala cu PTH si poate transactiva receptorul PTH. Poate fi produsa de multe tipuri de tumori.

O valoare scazuta sau normala a PTH la un pacient cu hipocalcemie sugereaza hipoparatiroidism cu conditia ca nivelul magneziului sa fie normal. Hipomagneziemia inhiba eliberarea si exercitarea actiunilor PTH putand astfel mima hipoparatiroidismul.

Hipocalcemia asociata cu valori crescute PTH la un pacient cu functie renala normala sugereaza rezistenta la actiunile PTH (pseudohipoparatiroidism tip 1a, 1b, 1c sau 2) sau, foarte rar, un PTH cu activitate biologica ineficienta.

Un numar limitat de fragmente PTH-C care se acumuleaza in insuficienta renala, in principal PTH 7-84, reactioneaza incrucisat in acest test. PTH intact inregistreaza de asemenea valori crescute in insuficienta renala, cresterile usoare fiind considerate benefice (compenseaza rezistenta la PTH a organelor tinta). In consecinta, concentratiile de 1.5-3 ori mai mari fata de limita superioara a valorilor de referinta sunt optime in cazul pacientilor aflati in faza terminala a insuficientei renale. La aceasta categorie de pacienti concentratiile mai scazute de PTH pot fi asociate cu afectare osoasa adinamica, in timp ce valorile mai mari sugereaza un posibil hiperparatiroidism secundar sau tertiar ce poate conduce la osteodistrofie renala cu turn-over osos crescut.

Unii pacienti cu hipercalcemie moderata si niveluri de fosfor variabile, care au fie un PTH usor crescut, fie normal (inadecvat) pot suferi de hipercalcemie hipocalciurica idiopatica cauzata de o mutatie inactivatoare CASR⁸.

Limite si interferente

Deficienta de vitamina D induce cresterea nivelului de PTH. Sindromul lapte-alcaline (Burnett) poate determina o falsa scadere a nivelurilor de PTH^1;2;7.

Fragmentul PTH-C 7-84, care se acumuleaza in insuficienta renala, prezinta o reactivitate incrucisata semnificativa in cadrul acestui test. Din acest motiv, la pacientii cu insuficienta renala nu se vor aplica valorile de referinta pentru populatia sanatoasa⁸.

• Medicamente

Cresteri: ciclosporina, fenitoin, foscarnet, hormon uman de crestere, hidrocortizon, izoniazida, ketoconazol, litiu, nifedipina, pamidronat, prednison, tamoxifen, terapie estro-progestativa, verapamil³.

Scaderi: calcitriol, cimetidina, contraceptive orale, diltiazem, famotidina, gentamicina, hidroxid de aluminiu, pindolol, prednison, sulfat de magneziu, tiazide, vitamina D³.

• Interferente analitice

Pot produce interferente cu unele componente ale kit-ului si conduce la rezultate neconcludente urmatoarele:

– tratamentul cu biotina in doze mari (>5 mg/zi); de aceea se recomanda ca recoltarea de sange sa se faca dupa minimum 8 ore de la ultima administrare;

– titrurile foarte crescute de anticorpi anti-streptavidina si anti-ruteniu⁵.

 Bibliografie

1. D.C.Cojocaru, Doina-Irina Cojocaru, Elena Ciornea. Biochimia hormonilor. CORSON, Romania, Ed. 1999, 76-80.
2. Frances Fischbach. Overview of Chemistry Studies. In A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests. Lippincott Williams & Wilkins, USA, 8 Ed., 2009, 396-398.
3. Frances Fischbach. Effects of the Most Commonly Used Drugs on Frequently Ordered Laboratory Tests. In A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests. Lippincott Williams & Wilkins, USA, 7 Ed., 2004, 1188-1238.
4. Ion Haulica. Fiziologia umana, 2002, 823-832.
5. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate. 2010. Ref Type: Catalog.
6. Laboratory Corporation of America. Directory of Services and Interpretive Guide. Parathyroid Hormone (PTH), Intact. www.labcorp.com 2010. Ref Type: Internet Communication.
7. Lothar Thomas, Cristian Kasperk, Reinhard Ziegler. Parathyroid hormone. In Clinical Laboratory Diagnostics-Use and Assessment of Clinical Laboratory Results. Lothar Thomas. TH-Books Verlagsgesellschaft mbH, Frankfurt /Main, Germany,.1 Ed., 1998, 248-250.
8. Mayo Clinic. Mayo Medical Laboratories. Test Catalog: 25-Hydroxyvitamin D2 and D3, Serum. www.mayomedicallaboratories.com. Ref Type: Internet Communication.
9. Richard A. Mc.Pherson, Mattew R. Pincus. Biochemical markers of bone metabolism. In Henry´S.Clinical Diagnosis and Management By Laboratory Methods, Ed.Saunders, 2007, 173-174.