Krv je bogata velikom količinom neotkrivenih molekula koje mogu značajno utjecati na fiziološka stanja mnogobrojnih organa. Kako krv protječe kroz gotovo sva ljudska tkiva, mjesto nastanka navedenih molekula je različito. Nakon oštećenja stanice ili stanične smrti u cirkulaciju se otpuštaju tkivno specifični proteini među kojima se nalaze i mnogobrojni potencijalni novi biomarkeri. Dosadašnji biomarkeri koštane pregradnje pokazali su se korisnima u procjeni rizika od koštanih prijeloma te praćenju učinkovitosti terapije kod postmenopauzalnih žena. Među njima se nalazi koštano specifična alkalna fosfataza, osteokalcin, poprečne veze kolagena, razgradni produkti kolagena tipa I te tartarat rezistentna kisela fosfataza. Nešto noviji markeri uključeni u proces koštanog metabolizma uključuju apolipoprotein E, osteopontin, FGF23 te koštani sijaloprotein. Mjerenjem koncentracije biokemijskih markera moguće je dobiti bržu informaciju o terapijskom odgovoru u odnosu na mjerenje koštane mase. Potrebu za pronalaženjem novih specifičnih biomarkera naglašava i upotreba novih lijekova koji imaju snažan učinak na metabolizam kostiju. Cilj svih novih istraživačkih projekta je identificirati nove biomarkere koji su blisko povezani sa strukturnim promjenama koštanog matriksa jer dosadašnji podatci su samo kvantitativni bez kvalitativne oznake na koji specifični dio koštanog odjeljka se promjena odnosi. Proteomskom analizom uzoraka plazme pacijenata sa akutnim koštanim prijelomom identificirano je nekoliko interesantnih molekula povezanih uz koštani i hrskavični metabolizam. Među njima se nalaze molekule TGFβ III receptora i hrskavični kiselinski protein CRTAC-1. Smatra se da je njihovo pojavljivanje u plazmi povezano uz njihovu moguću ulogu u procesu cijeljenja i regeneracije hrskavice. CRTAC-1 je glikozilirani protein ekstracelularnog matriksa koji izlučuju hondrociti ljudske hrskavice. Njegova prisutnost u plazmi pacijenata sa akutnim koštanim prijelomom unutar specifičnih referentnih vrijednosti može ukazivati na normalni razvoj i funkciju hrskavičnog kalusa unutar prvih nekoliko tjedana nakon prijeloma. Njegov značajniji porast u plazmi neposredno nakon prijeloma može upućivati na ozljedu zglobne hrskavice čime bi i njegova dijagnostička funkcija bila veća. Otkriće cirkulirajućeg TGFβ III receptora u cirkulaciji od velike je važnosti. Djeluje kao koreceptor TGFβ molekula koje su važne u procesu koštanog cijeljenja. S druge strane pokazano je kako TGFβ III receptor ima važnu ulogu u praćenju progresije karcinoma dojke i prostate.

Slijedeća molekula po prvi puta identificirana u ljudskoj plazmi je molekula BMP-1 koja nije autentični član obitelji koštanih morfogenetskih proteina nego pripada obitelji metaloproteinaza sa značajnom ulogom u procesu formiranja izvanstaničnog matriksa i oslobađanju latentnih članova TGFβ obitelji u cirkulaciju. Cirkulirajući oblik molekule BMP-1 je izoforma BMP-1-3. Pokazan je pozitivan učinak BMP-1-1 i BMP-1-3 molekule u procesu koštane formacije. Nadalje, kombinacija molekula rekombinantnog humanog BMP-7 i BMP-1-3 ima sinergistički učinak. Cirkulirajući BMP-1-3 ubrzava sazrijevanje proteina izvanstaničnoga matriksa koji su važni u procesu formiranja kalusa. Sistemska primjena protutijela na molekulu BMP-1 dovodi do odgođenog procesa koštanog cijeljenja. Nasuprot tome primjena BMP-1 proteina dovodi do porasta koštanog volumena i ubrzava cijeljenje kosti.

Novootkrivene molekule predstavljaju nove potencijalne dijagnostičke markere u praćenju promjena koštanog metabolizma, procesa koštanog cijeljenja te hrskavične regeneracije.

Doc. dr. Lovorka Grgurević
Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu