ORIGINAL 

Desoxipiridinolina en orina como marcador de resorción ósea

M. Riesco, A. Barceló, B. Castanyer, G. Pérez, M. Vila.

Servicio de Análisis Clínico. Laboratorio de Hormonas. Hospital Universitario Son Dureta. Palma de Mallorca. 

Palabras clave: Desoxipiridinolina, variabilidad bilógica, índice de individualidad, terapias antiresortivas, diferencia crítica. 

Key Words: desoxypyridinoline, biological variability, index of individuality, antiresortive therapies, critical difference. 

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Resumen

Objetivo: valorar la variabilidad biológica de la desoxipiridinolina/creatinina (DPD) en orina y su repercusión en la interpretación de resultados. Material y métodos: a 16 mujeres se le recogieron 3 especímenes de la segunda orina de la mañana en días diferentes se le determinó por quimioluminiscencia la DPD en relación a la creatinina y se calcularon los parámetros de variabilidad biológica, los índices relacionados y la diferencia crítica entre resultados. Resultados: Variación biológica intraindividual (20.51%) inferior a la interindividual (24.78%); índice de individualidad 0.83 (>0.6 y <1.4); índice de heterogeneidad 0.33 y diferencia crítica entre resultados 14.91%. Conclusiones: Los valores de referencia poblacionales de la DPD son aceptables, pero su utilidad para diagnóstico limitada; es útil como control en terapias antiresortivas y para una interpretación correcta de los resultados cada laboratorio debería conocer su propia diferencia crítica. 

Summary

The biological variability of deoxypyridinoline/creatinine ratio (DPD) in urine and its repercussion in the interpretation of results was evaluated.Three samples,of second miccion in the morning, from 16 women on different days collected were analized by chemiluminescence. The intra-individual biological variability (20.51%) was smaller than the inter-individual (24.78%); the index of individuality was 0.83; the index of heterogeneneity 0.33 and de critical difference 14.91%. Conclusions: The population reference values of DPD are aceptables but they have limited utility for diagnostic purposes; the DPD in urine coul be useful tools for antiresortive therapies control and every laboratory must obtain their own critical difference for a correct interpretation of results. 

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Recibido: 17-VIII-00
Aceptado: 1-XII-00

Correspondencia: María Riesco
C/Jesús 17, 3ºI. 07003 Palma de Mallorca
E-mail: mriesco@hsd.es

Introducción 

La utilidad clínica de una magnitud está en relación con su variabilidad biológica y con la aplicación a fines diagnósticos o de control evolutivo ó terapéutico. Los denominados cross-links (piridinolina y desoxipiridinolina) y los telopéptidos del colágeno en orina se aceptan como marcadores de degradación ósea, siendo la desoxipiridinolina (DPD) uno de los más empleados. Son fundamentalmente útiles en la monitorización de la eficiencia de terapias antiresortivas^1,2, puesto que su variación post-terapia se aprecia en periodos de tiempo muy inferiores a los requeridos por la densitometría. Se ha investigado su aplicación en la predicción de pérdida de masa ósea y la distinción entre perdedoras rápidas o lentas y en la evaluación del riesgo de fracturas ^3,4 y se han estudiado su sensibilidad y especificidad diagnóstica en osteoporosis (OP) postmenopáusica⁵. Sin embargo, su utilidad clínica es controvertida⁶ en relación al diagnóstico de pérdida ósea, al estar limitada por su alta variabilidad biológica (Vb)^7,8 tanto interindividual (VbB) condicionada por edad, sexo, raza etc, como intraindividual (Vbw) relacionada con factores aleatorios y con un ritmo circadiano en la eliminación de DPD^9,10 y otros marcadores óseos, que determina la importancia de la standarización de la recogida de muestra. Esta variabilidad condiciona que aún siendo un parámetro útil en el seguimiento de terapias antiresortivas, la capacidad de una única determinación de DPD para diagnosticar la pérdida ósea en patologías con actividad resortiva no muy alta, como la OP sea escasa¹¹. Los objetivos del estudio han sido estimar la Vb de la DPD/ creatinina en las orinas de un grupo de mujeres sanas, valorar la utilidad de los valores de referencia poblacionales en la interpretación de un resultado aislado en base a los índices de Individualidad (Í.I.) y de Heterogeneidad (Í.H.) y calcular la diferencia crítica (D.C.) biológicamente significativa entre dos determinaciones sucesivas del mismo sujeto, en nuestro laboratorio. 

Material y métodos 

El estudio de la variabilidad biológica de la DPD se realizó con 48 muestras de 16 mujeres sanas voluntarias, entre 30 y 60 años, 4 de ellas postmenopáusicas, a las que se le recogieron muestras de orina de la segunda micción de la mañana, de tres días diferentes en un intervalo de 15 días. Las muestras una vez centrifugadas se congelaron en alícuotas a ­20ºC. hasta el momento del análisis y todas las de cada voluntaria se procesaron siempre, en la misma serie.

Método: en la determinación de la DPD se empleó quimioluminiscencia directa con un inmunoensayo competitivo en el que la DPD de la muestra compite con piridinolina, acoplada a partículas paramagnéticas, por un anticuerpo monoclonal anti-DPD. Los reactivos, calibradores y material de control fueron de Chiron Diagnostics y el analizador un ACS 180¹². La creatinina se valoró por el método de Jaffé cinético sin desproteinización, en un Hitachi 917 con reactivos de Roche y como controles de calidad Precinorm y Precipath. 

Análisis estadístico: se valoraron los posibles outliers, y se rechazaron los datos de una voluntaria que en una de las muestras, excedía de las 3 D.S. La variabilidad analítica se calculó a partir de los resultados del análisis por duplicado de 12 de las muestras: 

Varianza analítica: S²a = (S diferencias² / 2 nº pares)½ 
En el cálculo de los componentes de la variabilidad biológica se aplicaron las siguientes fórmulas: 

Varianza biológica intraindividual: S²bw = S²tw - S²a 

Varianza biológica interindividual: S²bB = S²t - S²bw - S²a. 

Donde S²tw es la varianza total intraindividual equivalente a la media de las S² de cada voluntaria y S²t la varianza total correspondiente a la de todos los datos de todas las voluntarias. 

A partir de estos resultados se calcularon los correspondientes coeficientes de variación (CV), los índices de individualidad y heterogeneidad y la diferencia crítica entre 2 determinaciones. Como CV analítico de la creatinina se empleó el obtenido en el control de calidad interno de la técnica (1.05%) 

Índice individualidad: Í.I. = CVbw / CVbB 

Índice heterogeneidad: Í.H = CV total / (2/n-1) x 100, donde CV total = S de todos los datos /media de todos, y n el número de muestras de cada voluntaria. 

Diferencia crítica: DC % = 2.77 (CV²a+CV²bw)^1/2 x 100 

Resultados 

El CV analítico fue 8.49%. Los resultados de DPD/creatinina obtenidos en relación a la variabilidad biológica se muestran en la tabla 1. La tabla 2 muestra nuestros resultados comparados con los de otros autores^7,13,14 en el estudio de Piridinolinas en 1ª ó 2ª orina de la mañana y con el promedio obtenido en otro estudio15 basado en una revisión bibliográfica de datos de variación biológica de un gran número de parámetros bioquímicos, pero referido a DPD en orinas de 24 horas. 

Referencia	Parametro	Método	Material	Especímen	CVbw	C.VbB	Í.I.	Í.H.
7	Pir +DPD	IA	6 Prem.	2ª micción	17 %	36.9 %	<0.6	1.55
13	Pir +DPD	IA	16 Prem.	2ª micción	23.4 %	19.9 %	1.2	0.34
14	DPD	IA	6 Prem.	1ª micción	13,4 %	17.6 %	0.76*
15	DPD	Revisión	H y M	24 horas	14.7 %	15.1 %	0.97*
Este estudio	DPD	IA.	12 Prem y 4 postm.	2ª micción	20.51%	24.78 %	0.83	0.33

Discusión 

El CV analítico obtenido es aceptable al ser inferior a la mitad del CV biológico intraindividual^16,17 que asumimos como objetivo analítico. En relación al CV biológico, en la bibliografía se encuentran datos dispares en función del diseño del estudio. Watts¹⁸ describe un CV biológico interdía aproximado del 10% para los marcadores de formación y el 20% para los de resorción. Pero lo importante es valorar las características ideales que en función de la Vb, determinan la utilidad clínica de un parámetro, que son: 1) un bajo C.V. biológico Interindividual; 2) alto índice de individualidad (Í.I.); 3) no heterogeneidad entre individuos: bajo índice de heterogeneidad (Í.H.) y 4) pequeña diferencia crítica entre resultados. Si el resultado de una magnitud se utiliza para diagnóstico es deseable que el CVbB sea inferior al CVbw. Mientras que si se emplea como control de evolución de una enfermedad interesa en cambio un menor CVbw (con diferencia crítica entre determinaciones inferior)¹⁵. La relación entre estos 2 coeficientes determina el Í.I., introducido por Harris¹⁹ para valorar la utilidad de los límites de referencia poblacionales de una magnitud, considerándose realmente útiles si el Í.I. es >1,4 e inaceptables por debajo de 0,6. Cuando es bajo, se recomienda la estratificación de valores de referencia poblacionales por grupos ó subgrupos de población más homogéneos según sexo, edad, etc. El Í.I. obtenido (0.83) es pues aceptable, y el rango de referencia será útil en patologías de alto tournover como Paget o metástasis óseas, si bien el ser inferior a 1,4 condiciona su utilidad en ciertas patologías como la Osteoporosis postmenopáusica en que el incremento de resorción ósea puede ocasionar valores de DPD sólo discretamente superiores al rango de referencia. Petersen y cols²⁰ exponen otro enfoque en la valoración del Í.I., en relación a la conveniencia o no de repetir el test con nueva muestra, cuando el resultado cae fuera del límite de referencia. Estos autores, tras la investigación matemática de varias situaciones teóricas, concluyen que en magnitudes con un Í.I. muy bajo, el resultado de la segunda determinación coincidiría con el de la primera, sin aportar nueva información, mientras que si el Í.I. fuera alto la repetición disminuiría el porcentaje de falsos positivos y tendría sentido la repetición, principalmente en situaciones de baja prevalencia. Sus supuestos teóricos se apoyan en magnitudes con Í.I. menores de 0.6 o mayores de 1.4, sin definirse en casos como el de este estudio y los de otros autores, en que los Í.I. son intermedios y aceptables. En estas situaciones la conveniencia de la repetición estará en función de si el valor obtenido es francamente alto o próximo al cuttof, de la densitometría y otros datos de carácter clínico. El Í.H.valora la variabilidad intraindividual de un grupo de individuos y es el camino para poder extrapolar a todos los sujetos los resultados de variabilidad biológica obtenidos a partir de unos pocos. Se admite un cutoff 1.63 por debajo del cual el Í.H. indica la homogeneidad de las varianzas individuales respectivas. El resultado obtenido es pues aceptable y podemos asumir los datos de variabilidad biológica. 

La diferencia crítica (D.C.) entre resultados consecutivos de una magnitud en un individuo se refiere a la variación a partir de la cual un cambio entre ellos puede considerarse biológicamente significativo para una probabilidad determinada de que sean distintos. Interesa principalmente, si los valores de referencia poblacionales no son de utilidad (por bajo Í.I.), o si el objetivo de la prueba no es diagnóstico, sino de control de una patología ó monitorización de terapia. Ambas condiciones se dan en el caso de los marcadores óseos en orina en general y de la DPD en particular. Hay que recalcar que el resultado obtenido (14.91%) no es extrapolable a determinaciones de DPD realizadas en otros laboratorios con distinta variabilidad analítica, y que sería bueno que en magnitudes como la DPD, cada laboratorio calculara su propia D.C. 

Los resultados de este estudio pueden diferir de los de otros autores que hayan estudiado grupos de mujeres de edad más homogénea, sin incluir conjuntamente pre y postmenopáusicas. No obstante, la alta variabilidad biológica de la DPD en orina, es un problema de díficil solución si bien podría paliarse par cialmente con estrategias como la de emplear un pool de muestras de varios días²¹, lo que complicaría la fase preanalítica, disminuyendo la practicabilidad, pero puede ser interesante en casos especiales. El empleo de suero para DPD no es operativo en rutina por requerir una díficil técnica de HPLC, pero ya es posible la determinación sérica automatizada de otro marcador de resorción, el telopéptido carboxiterminal (CTx). 

Recientemente se ha publicado como alternativa a la orina, la determinación de desoxipiridinolina en sudor²² pero aún no hay estudios sobre este método. 

Concluimos, coincidiendo con otros autores que 1: el empleo de valores de referencia poblacionales de la DPD para diagnóstico, dados los coeficientes de variabilidad biológica y el Í.I. obtenidos, siendo aceptable, tiene una utilidad limitada; 2: es recomendable tener valores de referencia de subgrupos homogéneos por sexo y edad; 3: esta magnitud es mejor como parámetro de control de terapias antiresortivas, acumulando datos de un mismo sujeto, y utilizando valores individuales, y 4: conviene tener en cuenta la diferencia crítica entre determinaciones, calculada en cada laboratorio con su propia variabilidad analítica. 

 

Bibliografía 

1. Garnero P, Weichung J S, Gineyts E, Karpf D, Delmas PD.Comparison of new markers of bone turnover in late postmenopausal osteoportic women in response to alendronate treatment. J. Clin Endocrinol. Metab. 1994; 79: 1693-1700.         [ Links ]

2. Fradinger EE, Rodriguez G, Bogado C, Zanchetta J.R.Effect of antiresorptive therapy on day-to-day variation off urinary free deoxypyridinoline excretion. Clin. Chem. 1998; 44: 2224-2225.         [ Links ]

3. C P Price and P W Thompson. Therole of biochemical tests in the screening and monitoring of osteoporosis. Ann Clin. Biochem. 1995;32:244-260.         [ Links ]

4. Demers L.M.Clinical usefulness of markers of bone degradation and formation.Scand.J. Clin Lab. Invest. 1997; 57 (supl 227):12-20.         [ Links ]

5. C de la Piedra, M L Traba, C Dominguez Cabrera,M Sosa Henríquez. New biochemical markers of bone resorption in the study of postmenopausal osteoporosis. Clínica Chimica Acta.1997; 265: 225-234.         [ Links ]

6. BlumsohnA, Eastell R. The performance and utility of biochemical markers of bone turnover: do we know enhough to use them in clinical practice?. Ann. Clin. Biochem. 1997; 34: 449-459.         [ Links ]

7. Panteghini M and Pagani F.Biological variation in urinary excretion of pyridinium crosslinks: recommendations for the optimum specimen. Ann. Clin. Biochem 1996; 33:36-42.         [ Links ]

8. Ju H J, Leung S, Brown B, Stringer M A, Leigh S, Scherrer C, Shepard K, Jenkins D, Knudsen J and Cannon R. Comparison of analytical performance and biological variability of the three bone resorption assays. Clin. Chem. 1997; 43: 1570-1576.         [ Links ]

9. Schlemmer A, Hassager Ch, Jensen S B and Christiansen C. Marked diurnal Variation in urinary excretion of pyridinium cross-links in premenopausal women.J. Clin. Endocrinol Metab. 1992; 74: 476-480.         [ Links ]

10. Aoshima H, Kushidak K, Takahashi M, Ohishi T,Hoshino H, Suzuki M and Inoue T. Circadian variation of urinary type I collagen crosslinked C-telopeptide and free end peptide bound forms of pyridinium crosslinks.Bone 1998; 22: 73-78.         [ Links ]

11. Beck Jensen J.E., Kollerup G.,Sorensen H.A., Pors Nielsen S.and Sorensen O.H. A single measurement of biochemical markers of bone turnover has limited utility in the individual person. Scand J. Clin Lab Invest 1997; 57: 351-360.         [ Links ]

12.-Chen S Y, Sickel M, Kline S, Corkery J, Berard-Aubin J and Hesley R. An automated chemiluminescent immunoassay for deoxypyridinoline: a specific urinary marker for bone resorption (abstract). Clin. Chem. 1995; 41: S40.         [ Links ]

13. Alegre Perez B., Otte de Soler A., Martinez Camarasa C. y Miralles Bacete A.Variabilidad biológica de la concentración de piridinolina+desoxipiridinolina en la primera y segunda orina de la mañana. Elección del espécimen más adecuado para su cuantificación. Quim Clín 1996; 15: 85-88.         [ Links ]

14. Panteghini M.,Pagani F.Biological variation in urinary excretion of deoxipyridinoline (Abstract). Clin. Chem 1995; 41: S200.         [ Links ]

15. Ricós C, Alvarez V., Cava F., García Lario J.V., Hernández A., Jiménez C.V. el al. Current databases on biological variation: pros cons and progress.Scand J Clin Lab Invest 1999; 59: 491-500.         [ Links ]

16. Fraser CG. Data in biological variation: essential prerequisites for introducing new procedures ?. (Editorial) Clin. Chem. 1994; 40: 1671-1673.         [ Links ]

17.- Panteghini M, Pagani F.Evaluation of two automated immunoassays for measurement of free deoxypyridinoline in urine using analytical goals derived from biological variation . Clin. Chem. 1998; 44: 2559.         [ Links ]

18. Watts N B,Clinical utility of biochemical markers of bone remodeling. Clin Chem 1999; 45:1359-1368.         [ Links ]

19. Harris E.K. Effects of intra- and inter-individual variation on the appropiate use of normal range. Cin. Chem. 1974; 20: 1535-1542.         [ Links ]

20. Petersen P. H, FraserC.G., Sandberg S and Goldschmidt H. The index of individuality ir often a mesinterpreted quantity characteristic. Clin. Chem Lab Med 1999, 37: 655-661.         [ Links ]

21. Popp-Snijders C., Lips P and Netelenbos J.C. Intra-individual variation in bone resorption markers in urine. Ann Clin Biochem 1996; 33: 347-348.         [ Links ]

22. Sarno M., Powell H., Tjersland G., Schoendorfer D., Harris H., Adams K et al. A collection method and high-sensitivity enzyme immunoassay for sweat pyridinoline and deoxypyridinoline cross-links. Clin Chem 1999; 45: 1501-1509.        [ Links ]