A D vitamin ellátottság és a kötőfehérjék kapcsolata
Toldy Erzsébet és Krkos Károly 1PTE,
ETK, Diagnosztikai Intézet, Pécs 2Markusovszky Kórház, Központi Laboratórium, Szombathely és 3Laborexpert Kft.
„Új lehetőségek a laboratóriumi diagnosztikában” című Laborexpert Kft. és a DiaSorin rendezvénye Siófok, 2013. május 16-17.
D-vitamin témájú cikkek 2008-2012 (PubMed)
Az összes D-vitamin metabolit (>50) koncentráció- viszonya a vérben: 0,19-0,48 M 1,25(OH)2D3
0,07
D3
0,26
D2
0,33 3-epi-25-(OH)-D3
Felnőttekben: 2-17%, Gyermekekben (<1 év): 15-41%
25(OH)D 24,25-(OH)2-D 0 Stepman HCM et al: Clin Chem Lab Med 2011
5
10 ng/ml
15
A plazmában keringő 25(OH)D-vitamin vall a D-vitamin ellátottságról Biológiai féléletideje : 20 nap, igy vall - egy hosszabb időszak UVB3 expozicióról és D-vitamin bevitelről - májfunkcióról is közvetetten, mivel a 25-hydroxiláció a májban zajlik: elsősorban szubsztrát dependens, jelentős reguláció alatt nem áll
Optimális érték: Felette már nincs kompenzatorikus PTH-szint emelkedés, amit az alacsony szérum kalcium-szint okozna (75 nmol/l)
Irányelvekben nincs egység a döntéshozatali határértékekben MF. Holick et al 2011; 96 J Clin Endocrin Metab
Mayo Clin Proc. 2011;86(1):50-60
More recently, the criterion for optimal vitamin D status has moved away from being defined as the 25(OH) D concentration needed to achieve skeletal health to that which demonstrates optimal benefits on nonskeletal health outcomes.
Egészségre alapozott határértékeket javasolnak, de csak populációs és ajánlott 25OHD értékek állnak a rendelkezésre
In vivo preanalitikai interakciók: a cirkuláló 25(OH)D és 1,25(OH)2D vitamin többsége transzport proteinhez kötött Albumin
DBP DBP
DBP
25(OH)D
25(OH)D
10% Albumin
+
0,02-0,05%
25(OH)D
+
1,25(OH)2D
20%
90%
1,25(OH)2D
80% 80%
Főként fehérjékhez kötött: 99%-a (Chilomicron, LDL, HDL)
1,25(OH)2D
+
0,2-0,6%
Szabad
Mi a D-vitamint kötő fehérje: DBP=Gc-Globulin?
α-2-globulin fehérjefrakció 458 aminosav, 58kDa homológiát mutat az albuminnal és az AFP-vel
DBP koncentrációviszonya a vérben több mint 20-szor nagyobb, mint az összes D-metabolit
DBP
DBP DBP
DBP
24,25(OH)D
1,25(OH)2D
25(OH)2D
DBP
DBP DBP
Koncentráció: 4-10 Biol.féléletidő: 1,2
vs. vs.
DBP
Epiforma
0,19-0,48 M 20 nap
DBP izoformjai és egyéb tulajdonságai • kiterjedt polymorphismust mutat (>120 ritka variáns), leggyakoribb izoformjai: Gc1F, Gc1S, Gc2 –fajonkénti variancia . • Főként a májban szintetizálódik, de a vesében, gonádokban, zsirszövetben, fvs-ben is. (Felezési ideje 12-48 óra).
• Nekrotikus sejtek pusztulásakor az extracelluláris aktineltávolitó funkciója
DBP TOVÁBBI FUNKCIÓI 1. Genotipustol függően: Aktiválja az in nate immunválaszt, modulálja a monocyta választ. Aktiválja a macrophagokat (MAF aktivátor) Szállít: D-vitamint és endotoxinokat -
-
-
Különböző affinitással kötődik a D-vitaminhoz és analógjaihoz az N-terminális régióban (Domén I):1,25(OH)2D kisebb affinitással kötődik, mint a 25(OH)D Nélkülözhetetlen szerepe van a D-vitamin biológiai hasznositásában, amellett, hogy a kötőhelyeknek csak 5% -a van telitve D-vit. metabolittal (pl. Cirrhosisban). [1,25(OH)2D] és egyéb dehidroxilált metabolitok csak általa képesek eljutni a célszervhez
lysosoma
Cell, Vol. 96, 507–515,1999, An Nykjaer A et al : Endocytic Pathway Essential for Renal Uptake and Activation of the Steroid 25-(OH) Vitamin D3
Perifériális membran
Nélkülözhetetlen szerepe van a D-vitamin biológiai hasznositásában: megalin/cubilinmediálta endocytosis során
DBP EGYÉB FUNKCIÓI 2. Erősiti a komplement faktor 5- peptidek kemotaktikus aktivitását Pozitív akut fázis protein szintjük jól korrelál egyes gyulladásos betegséggel (pl. peritonitis, periodontitis). Megköti a zsírsavakat, Stimulálja az osteoclastokat, A DBP polymorphismusa és egyes betegségek iránti fogékonyság között sikerült már kapcsolatot igazolni, így -
osteoporosis, diabetes, thyreoiditis, obstructive pulmonalis betegség sclerosis, AIDS, RA, sarcoidosis
A DBP klinikai jelentősége Közvetlen korreláció van a Gc-globulin szérum koncentrációja és a politraumatizált betegek túlélési rátája között. - Koncentrációja csökken rövid idővel a trauma után, - Akik túlélték a polytraumatizációt, azokban a DBP koncentráció szignifikánsan magasabb volt.
Akut májelégtelenségben csökken a DBP koncentráció Szepszisben csökken a DBP szint és ez magas halálozási kockázattal jár együtt
A DBP koncentrációjának ismerete segít - a helyes terápia kiválasztásában - jelentősége
van az akut máj transzplantáció szükségességének megítélésében.
DBP szintek ismeretével lehetőség van a biológiailag hasznosítható 25(OH)D kalkulálására totál-25(OH)D nmol/l
DBP-hez kötött mg/l
Albuminhoz kötött g/l
free-25(OH)D pmol/l biológiailag aktív szabad frakció
bio-25(OH)D nmol/l biológiailag hasznosítható frakció
Szakmai irányelvek korlátai a totál-25-hidroxi-D [t-25(OH)D] szintek alapján ítélik meg a vitamin ellátottságot nem veszik figyelembe a normálistól eltérő, fehérje frakciók megváltozásából adódó egyéni különbségeket
A totál 25(OH)D-vitamin szint meghatározását befolyásoló tényezők In vivo interakciók közül az egyik leggyakoribb a fokozott ösztrogén hatás következményeként bekövetkező DBP emelkedés, amely a keringő totál-25(OH)D mennyiségét irreálisan eltolhatja In vitro interakció: mátrix effektus - a rutin diagnosztikai gyakorlatban a fehérjekötésen ill. a specifikus antitestkötésen (immunoassay) alapuló módszerek nem függetlenek az egyéb szérumfehérjék mennyiségétől, azok arányától
Az ösztrogén szintek a nők különböző reprodukciós állapotaiban
E2 pg/ml
2500 2000
2000 1500 1000 600
500 100
0 Fiatal AC-t nem szedő
< 48 AC-t szedő
Terhes
Postmenopauza
Célkitűzés Elemezni a totál- és bio-25(OH)D szinteket egészséges nők eltérő reprodukciós állapotaiban. Az ezzel összefüggésben bekövetkező szérum mátrix változásokat, miként hatnak a mért totál 25(OH)D értékekre.
Vizsgált esetek: 147 egészséges felnőtt nő PM: Postmenopausában Lévő hölgyek N=21
C1: Fiatal fogamzásgátlót nem szedők N=45
PRG: Terhesek (16. gesztációs hét) N=40
OC: Fogamzásgátlót szedők N=41
Eredmények értékelése Total 25OHD-vitamin szintek: hazai és európai konszenzus
Optimális : >75 nmol/l, Szuboptimális: <75 nmol/l
Bio-D-vitamin: A mért 25(OH)D, DBP és Albumin szintekből Powe C. E. és mtsai által definiált matematikai modell szerint
Kalb= A D vitamin és albumin közötti affinitás konstant; KDBP= D vitamin és DBP közötti affinitás konstans; [Dalb]=albuminhoz kötött D vitamin koncentráció; [Dfree]=szabad D vitamin koncentráció; [Dbioavailable]= biológiailag hasznosítható D vitamin koncentráció; [Alb]= mért albumin koncentráció; [DBP]=D vitamint kötő fehérje koncentráció; [Dtotál]=totál D vitamin koncentráció
Kalb=6*105M-1 KDBP=7*108M-1 a) KDBP* Kalb*[Alb]+ KDBP b) KDBP*[DBP]- KDBP*[Dtotál]+ Kalb*[Alb]+1 c) – [Dtotál] [Dalb]= Kalb*[Alb]*[Dfree] [Dfree]=[-b+√b2-4ac]/2a
[Dbioavailable]=[Dfree]+[Dalb]
Eltérés a fehérjefrakciókban Protein
Albumin
Alfa-1-globulin p=0,028
p<0,001
p<0,001
p<0,001
p=0,048 p<0,001
p=0,049 p<0,001
C1: antikoncipienst nem szedő fiatal nő; OC: antikoncipienst szedő nő; PRG: terhes; PM: postmenopausában lévő nő;
p<0,001
Eltérések a DBP szintben p<0,001
p<0,001
C1: antikoncipienst nem szedő fiatal nő; OC: antikoncipienst szedő nő; PRG: terhes; PM: postmenopausában lévő nő;
Eltérés a 25(OH)D szintek között Totál Bio p<0,001 p=0,001 p=0,001 p<0,001
C1: antikoncipienst nem szedő fiatal nő; OC: antikoncipienst szedő nő; PRG: terhes; PM: postmenopausában lévő nő;
Eltérő szuboptimális D-vitamin ellátottság a totál és a bio-25(OH)D szintek figyelembevételével Bio-25OHD szerint C2 PM
totál 25OHD szerint NS
*
PRG
***
OC C1
** 0%
20%
40%
60%
80%
100%
Szuboptimális (<50 nmol/l 25(OH)D) totál- és bio-25(OH)Dvitamin ellátottság előfordulása a két módszer eredményei alapján
Csak a postmenopausa csoportban állt fenn szignifikáns negatív korreláció a PTHi és a totál-25(OH)D vitamin között
Csak a postmenopausaban lévő nők esettében állt fenn szignifikáns pozitiv korreláció a totál-25(OH)D vitamin és a fehérjefrakciók között
Korreláció a DBP és totál-25(OH)D szintek között egészséges, OC-t nem szedő nők mindkét csoportjában (C1 és PM) LIA p = 0,031
PBA p =0,047
Korreláció a totál-25(OH)D-vitamin és DBP között fogamzásgátlót szedő nők csoportjában – két módszer LIA p=0,025
PBA p= NS
Következtetések A D-vitamin ellátottság megítélése attól függ, hogy melyik D-vitamin frakciót vesszük figyelembe A DBP szintek növekedésével nem változnak arányosan a totál-25(OH)D vitamin szintek. A mért totál-25(OH)D szintek függenek a szérum fehérje összetételétől (mátrix-effektus) is. Fokozott ösztrogén hatásnak kitett nők esetében a bio25(OH)D meghatározása javasolt. Az ösztrogén túlsúlyban gyakrabban tapasztalt D-vitamin hiány a fokozott 25(OH)D szöveti felhasználásával magyarázható. Ez felveti, ezekben az esetekben a döntéshozatali határértékékek újraértékelését.
Következtetések-két módszer II. • A két módszer hasonlóan ítéli meg a D-vitamin ellátottságot mind a totál-, mind a bio-25(OH)D-vitamin esetében.
• A LIA érzékenyebb a DBP- és TP-szint változására. • Mindkét módszer esetében javasollt a bio-D meghatározása fokoyott E2 hatásban. • Annak eldöntésében, hogz melyik módszerre hagzatkoyhatnánk jobban, az LC-MS-MS módszerrel mért eredmények alapján lehetne döntésre jutni. • Ennek hiánya eredményeink értékét sajnos csökkenti.
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!
