MEDICINA SPORTIVA Vol. 3 (Suppl. 2): S83 – S87, 1999

Markery obrotu kostnego u zawodników trenujących kick-boxing
The markers of bone turnover in athletes who are training to kick-box

(1) ALICJA NOWAK, (1) ŁUCJA SZCZĘŚNIAK, (2) HELENA ELEGAŃCZYK-KOT
1. KATEDRA FIZJOLOGII, BIOCHEMII I HIGIENY, AKADEMIA WYCHOWANIA FIZYCZNEGO, POZNAŃ,
2. ZAKŁAD SPORTÓW RÓŻNYCH, AKADEMIA WYCHOWANIA FIZYCZNEGO, POZNAŃ

STRESZCZENIE

Wysiłek fizyczny uznany jest za jeden z ważniejszych czynników profilaktyki osteoporozy, jednakże zbyt duże obciążenia treningowe mogą wywołać efekt odwrotny i prowadzić do nasilenia resorpcji kości. Uważa się także, że wysiłek fizyczny charakteryzujący się skurczami izometrycznymi oraz naprężeniami układu kostnego ma większy wpływ na proces kościotworzenia niż wysiłek o charakterze wytrzymałościowym. Celem niniejszych badań była ocena poziomu biomarkerów procesu tworzenia kości: osteokalcyny, fosfatazy alkalicznej i propeptydów kolagenu typu I u zawodników trenujących kick-boxing w spoczynku i po symulowanej walce sportowej (trzy dwuminutowe walki przedzielone dwoma jednominutowymi przerwami). Walka stoczona przez zawodników spowodowała istotne naruszenie równowagi kwasowo-zasadowej i wzrost stężenia kwasu mlekowego w surowicy krwi (p < 0,01). Odnotowano także statystycznie istotny wzrost aktywności kinazy kreatynowej w surowicy krwi średnio o 1,17 µkat/l (p < 0,01), co wskazuje na znaczny stopień uszkodzenia włókien mięśniowych. Poziom osteokalcyny oraz propeptydów kolagenu typu I wzrósł statystycznie znamiennie (p < 0,01) odpowiednio o 2,4 ng/ ml i 35,9 ng/ml. Nie stwierdzono zmian w stężeniu fosfatazy alkalicznej. Na podstawie uzyskanych rezultatów badań można snuć przypuszczenia, że występujące w wysiłkach kick-bokserów częste uderzenia ciała oraz naprężenia układu kostnego mogą mieć korzystny wpływ na proces kościotworzenia.

Słowa kluczowe: osteokalcyna, fosfataza alkaliczna, propeptydy kolagenu typu I, wysiłek fizyczny

ABSTRACT

Physical exercise is recognized as one of most important factors of osteoporosis prophylaxis, however excessive training loads may result in an opposite effect and lead to increased bone resorption. It is common knowledge that physical activity consisting of isometric contractions and bone stress has a greater effect on bone formation than endurance training. The purpose of the present study was to evaluate bone formation marker levels: osteocalcine, alkaline phosphatase and propeptides of type I collagen in athletes who train kickboxing at rest and after simulated fighting related sport (3 fighting sessions for 2 minutes with 2 intervals for 1 minute). The physical activity of this fighting led to an impaired acid-base balance homeostasis and to increase in serum lactate concentration (p < 0,01). A statistically significant increase in serum creatine kinase activity by 1,17 mkat/l (p < 0,01) which also has been noted after fighting indicates that acute bout of exercise led to muscle cells damage. Osteocalcine and propeptides of type I collagen concentrations increased significantly (p < 0,01) on the average levels 2,4 ng/ml and 35,9 ng/ml respectively. There were not statistically significant changes in alkaline phosphatase level. In analyzing the results of the present study, it may be suggested that frequent bodily impacts and bone stress occurring during kickboxing type exercise could play a role in enhancing bone formation.

Key words: osteocalcin, alkaline phosphatase, propeptides of type I collagen, physical activity

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007

Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s99-100.

L08
METABOLIZM TKANKI KOSTNEJ U DZIECI CHORYCH NA MŁODZIEŃCZE IDIOPATYCZNE ZAPALENIE STAWÓW

Górska A.1, Konstantynowicz J.2, Żelazowska-Rutkowska B.3, Urban M.4, Bartnicka M.1, Wysocka J., Marcinowicz L.1, Kaczmarski M.5

1 Zakład Medycyny Rodzinnej i Pielęgniarstwa Środowiskowego AM Białystok
2 Klinika Pediatrii i Zaburzeń Rozwoju Dzieci i Młodzieży AM Białystok
3 Zakład Laboratoryjnej Pediatrycznej Diagnostyki SPDSK AM Białystok
4 II Klinika Chorób Dzieci AM Białystok
5 III Klinika Chorób Dzieci AM Białystok

Słowa kluczowe: markery obrotu kostnego, gęstość mineralna kości, młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów.

Wpływ aktywności procesu zapalnego, podawania systemowego glikokortykoidów mineralizację kośćca został dobrze udokumentowany u chorych na reumatoidalne zapalenie stawów. Natomiast istnieją nieliczne doniesienia oceniające zarówno masę mineralną kości jak też jej metabolizm w przebiegu młodzieńczego idiopatycznego zapalenia stawów (MIZS). Wg danych z piśmiennictwa charakter przemian kostnych – nasilenie resorpcji lub kościotworzenia – dobrze odzwierciedlają biochemiczne markery obrotu kostnego.
Cel pracy
Ocena stężenia wybranych markerów kościotworzenia i resorbcji w surowicy krwi u dzieci chorych na MIZS z prawidłową i niską masą kostną.
Materiał i metody
Badaniami objęto 65 dzieci z MIZS, rozpoznanym zgodnie z kryteriami EULAR z 2001r. (29 dziewcząt i 36 chłopców). Średni wiek dzieci chorych wynosił 11.3 lat 3.9. U wszystkich badanych wykonano pomiar densytometryczny metodą absorbcjometrii promieniowania X o podwójnej energii (DEXA), oceniając gęstość mineralną szkieletu (Total BMD) i kręgów L2-L4 (Spine BMD) oraz jako wskaźnik Z-score. W surowicy krwi u pacjentów oznaczono: stężenie osteokalcyny (BGP –Bone GLA Protein), C-końcowego telopeptydu łańcucha alfa-kolagenu typu I (CTX) w systemie Elecsys® 2010 (N-MID Osteocalcin®, Beta-CrossLaps®), oraz aktywność całkowitą fosfatazy zasadowej. Grupę kontrolną stanowiło 13 dzieci zdrowych, średni wiek wynosił 13.9 lat 2.7.
Wyniki:
Obniżoną masę kostną wyrażoną wskaźnikiem Z-score poniżej –2,0 stwierdzono u 24.6% chorych dzieci. Obserwowano istotnie ujemną korelację pomiędzy wartością wskaźnika Z-score a czasem trwania choroby (p<0.05). W grupie dzieci chorych w porównaniu z grupą kontrolną wykazano istotnie wyższe stężenie zarówno osteocalcyny (p<0.001), jak i CTX (p<0.005), które wynosiły odpowiednio: 110.44ng/ml54.51 i 63.9 ng/ml39.4; 1.360.65ūg/dl i 0.45. Aktywność fosfatazy zasadowej ujemnie korelowała z Total BMD (p<0.007), zaś dodatnio ze stężeniem osteocalcyny (p<0.05). Nie stwierdzono istotnych korelacji pomiędzy występowaniem niskiej masy mineralnej kości a stężeniem osteokalcyny i CTX.
Wnioski
W grupie dzieci z MIZS u ponad połowy stwierdzano nasilony metabolizm kostny, przejawiający się istotnie podwyższonymi markerami obrotu kostnego. Nie wykazano natomiast istotnej korelacji pomiędzy nasileniem przemian kostnych a niską mineralną masą kostną.

L08
BONE TISSUE METABOLISM IN CHILDREN AND ADOLESCENTS WITH JUVENILE IDIOPATHIC ARTHRITIS

Górska A.1, Konstantynowicz J.2, Żelazowska-Rutkowska B.3, Urban M.4, Bartnicka M.1, Wysocka J., Marcinowicz L.1, Kaczmarski M.5

1 Department of Family Medicine and Environmental Nursing, Medical University of
Bialystok, Poland
2 Department of Pediatrics and Development Disorders in Children and Adolescence. Medical
University of Bialystok, Poland
3 Department of Laboratory Pediatric Diagnosis SPDSK Medical University of Bialystok
4 Department of Children’s Diseases, Medical University of Bialystok, Poland
5 III Department of Children’s Diseases, Medical University of Bialystok, Poland

Key words: bone turnover markers, bone mineral density, juvenile idiopathic arthritis

The effects of the activity of the inflammatory process and systemic administration of glycocorticoids on bone mineralization have been well documented in patients with rheumatoid arthritis. However, there are very few reports assessing bone mineral mass and its metabolism in the course of juvenile idiopathic arthritis (JIA). According to literature data, biochemical markers of bone turnover well reflect the nature of bone metabolic changes such as intensification of resorption or bone formation.
Study objective
To assess the levels of chosen serum markers of bone formation and resorption in JIA children with normal and low bone mineral mass.
Material and methods
The study involved 65 children with JIA diagnosed according to EULAR criteria of 2001 (29 girls and 36 boys; mean age 11.3 years +/- 3.9). All the study patients underwent densitometric measurements using the method of double-energy X-ray absorptiometry(DXA) to assess mineral density of the skeleton (total BMD) and vertebrae L2-L4 (Spine BMD), as well as the Z-score index.
The following parameters were determined in blood serum: the level of osteocalcin (BGP – Bone Gla Protein), C-terminal type I alpha-collagen chain telopeptide (CTX) in the Elecsys®2010 (N-MID Osteocalcin®, Beta-CrossLaps®) and total activity of alkaline phosphatase. The control group consisted of 13 healthy children, mean age 13.9 years +/- 2.7.
Results
Reduced bone mass expressed as Z-score below -2.0 was found in 24.6% of the affected children. The correlation between the Z-score index and disease duration was found to be significantly negative (p<0.05). The levels of both osteocalcin (p<0.001) and CTX (p<0.005) were significantly higher in JIA patients (110.44ng/ml54.51 and 63.9ng/ml39.4, respectively) as compared to healthy children (1.360.65ūg/gl and 0.45, respectively). The activity of alkaline phosphatase showed a negative correlation with total BMD (p<0.007) and was positively correlated with osteocalcin (p<0.05). No significant correlations were observed between low mineral bone mass and the levels of osteocalcin and CTX.
Conclusions
Intensified bone metabolism, manifested by significantly elevated markers of bone turnover, was found in more than half of the children with JIA. No correlation, however, was detected between the intensity of bone metabolism and low mineral bone mass.

Osteoporosis Int (2003) 14, 9: 761-767

Gęstość mineralna kości i metabolizm kostny u pacjentów z dystrofią mięśniową Duchenne
Bone mineral density and bone metabolism in Duchenne muscular dystrophy
M. L. Bianchi (1) , A. Mazzanti (2), E. Galbiati (1), S. Saraifoger (1), A. Dubini (1), F. Cornelio (2) and L. Morandi (2)

(1) Bone Metabolic Unit, Istituto Auxologico Italiano IRCCS, via L. Ariosto 13, 20145 Milano, Italy

(2) Istituto Nazionale Neurologico C. Besta, Milano, Italy

Abstrakt: Jak do tej pory przeprowadzono niewiele badań dotyczących gęstości mineralnej kości i metabolizmu kostnego u pacjentów z dystrofią mięśniową Duchenne (DMD). DMD jest ciężką postępującą chorobą układu mięśniowego prowadząca do śmierci w młodym wieku. Brak jest leczenia przyczynowego, zastosowanie kortykosteroidów spowalnia postęp choroby. Jednakże przedłużona sterydoterapia jest obciążona wysokim ryzykiem rozwoju osteoporozy. Celem obecnego badania była ocena gęstości mineralnej kości i hormonów wapniotropowych w grupie dzieci z obecnym DMD leczonych i nieleczonych kortykosteroidami. Gęstość mineralna kości była oceniana poprzez DXA kręgosłupa lędźwiowego i dla całego ciała. Oceniano poziom wapnia, fosforu, poziom markerów obrotu kostnego oraz hormonów wapniotropowych. W badaniu uczestniczyło 32 dzieci z rozpoznaną DMD: 21 w trakcie długotrwałej terapii prednizolonem, 10 dzieci nie przyjmujących sterydów. U wszystkich pacjentów gęstość mineralna kości była niższa niż charakterystyczna dla wieku, niższa w grupie przyjmującej sterydy. BMD kości tułowia i kończyn dolnych było bardziej obniżone niż dla kończyn górnych, zwłaszcza w grupie przyjmującej sterydy. Obserwowano wyraźne obniżenie BMD, hipokalciurię, obniżenie poziomu witaminy D, wzrost markerów obrotu kostnego, zwłaszcza w grupie przyjmującej sterydy. Podsumowując u pacjentów z DMD stwierdzono obniżony poziom BMD, zaburzenia gospodarki wapniowej, które pogarszały się w trakcie stosowania sterydoterapii. Dlatego niezbędna jest stała kontrola BMD i parametrów gospodarki wapniowej u pacjentów z DMD, zwłaszcza obecnie, kiedy sterydoterapia jest stosunkowo często stosowana w leczeniu DMD.

Słowa kluczowe: gęstość mineralna kości, markery obrotu kostnego, kortykosteroidy, dystrofia mięśniowa Duchenne, parathormon, metabolity witaminy D

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s1147-148.

P02
DLACZEGO OTYŁOŚĆ NIE CHRONI PRZED OSTEOPOROZĄ?

Walicka M., Czerwińska E., Tałałaj M., Marcinowska-Suchowierska E.

Klinika Medycyny Rodzinnej i Chorób Wewnętrznych Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego, Czerniakowska 231, Warszawa

Słowa kluczowe: otyłość olbrzymia, osteoporoza, homeostaza wapniowa, parathormon, 25-hydroksywitamina D, markery obrotu kostnego

Wstęp
Niski wskaźnik masy ciała jest jednym z dobrze udokumentowanych czynników ryzyka osteoporozy i złamań kostnych. Wysoka masa ciała była dotychczas uważana za czynnik chroniący przed osteoporozą, jednakże osoby otyłe są predysponowane do rozwoju zaburzeń homeostazy wapniowej i obrotu kostnego z powodu stosowania niezbilansowanej diety, małej aktywności fizycznej i unikania ekspozycji na słońce. Opublikowana ostatnio meta-analiza (De Laet, Kanis i wsp.) wykazała, że otyłość nie jest czynnikiem chroniącym przed osteoporozą. Wobec powyższego podjęliśmy próbę oceny gospodarki wapniowej i markerów obrotu kostnego u osób ze skrajną postacią otyłości – otyłością olbrzymią.
Pacjenci i metody
Badaniami objęto 57 osób z otyłością olbrzymią (średnia wieku 35,9 lat, BMI 46.6kg/m2). W surowicy krwi oznaczano stężenie wapnia całkowitego, biochemicznych markerów obrotu kostnego: β-CrossLaps jako markera resorpcji i osteokalcyny jako markera kościotworzenia, 25-hydroksywitaminy D (25OHD) i parathormonu (PTH) oraz obliczano wskaźnik kalciurii. Oceniano także spożycie wapnia na podstawie ankiet żywieniowych. U badanych pacjentów wykluczono choroby wątroby i nerek oraz przyjmowanie leków mogących wpływać na przebudowę tkanki kostnej.
Wyniki
U osób z otyłością olbrzymią stwierdzono: prawidłowe stężenie wapnia i beta-CrossLaps w surowicy krwi, podwyższone stężenie PTH (średnio 81.0 pg/ml), obniżone stężenie 25OHD (średnio 4.9 ng/ml) i osteokalcyny (średnio 13.6 ng/ml). Wykazano, że 50% pacjentów miało stężenie PTH powyżej górnej granicy normy, a u 95.7% pacjentów stężenie 25OHD wynosiło <15 ng/ml. Stwierdzono dodatnią korelację pomiędzy stężeniem PTH w surowicy a BMI. Spożycie wapnia w diecie było niższe od zalecanej dawki dziennej i wynosiło średnio 700 mg/dobę.
Wnioski
1. U pacjentów z otyłością olbrzymią stwierdzono wtórną nadczynność przytarczyc i obniżone stężenie 25(OH)D; obydwa te zaburzenia mogą prowadzić do obniżenia masy kostnej.
2. U pacjentów z otyłością olbrzymią należy rozważyć suplementację preparatami wapnia i witaminy D.

P02
WHY OBESITY DOES NOT PROTECT AGAINST OSTEOPOROSIS?

Walicka M., Czerwinska E., Talalaj M., Marcinowska-Suchowierska E.

Department of Family and Internal Medicine, Medical Centre for Postgraduate Education, Czerniakowska 231, Warsaw, Poland

Key words: morbid obesity, osteoporosis, calcium homeostasis, parathyroid hormone, 25-hydroxyvitamin D, markers of bone turnover

Background
Low body mass index is one of well documented risk factors for osteoporosis and bone fractures. So far, high body mass was considered a protection factor against osteoporosis. However, obese patients are known to have an unbalanced diet, a decreased level of physical activity and sun exposure, which may lead to an abnormal calcium metabolism and bone turnover. Recently published meta-analysis (De Laet, Kanis et al.) revealed that obesity is not a protective factor against osteoporosis. We studied calcium homeostasis and biochemical markers of bone turnover in a group of patients with an extreme form of obesity that is morbid obesity.
Patients and methods
57 patients with morbid obesity with a mean age of 35.9y and BMI of 46.6kg/m2 were included into the study. Serum calcium, markers of bone turnover – β-CrossLaps as a marker of bone resorption and osteocalcin as a marker of bone formation, 25-hydroxyvitamin D (25OHD) as well as parathyroid hormone (PTH) concentrations and urine calcium were measured. Daily calcium intake was also assessed based on a food questionnaire. In all patients renal and hepatic diseases and drug therapy which might influence calcium or bone metabolism were excluded.
Results
In morbidly obese patients serum and urine calcium and beta-CrossLaps were within the normal range, mean serum PTH concentration was increased to 81.0 pg/ml, 25OHD was decreased to 4.9 ng/ml and osteocalcin was decreased to 13.6 ng/ml. 50% of patients were above the upper normal range of PTH and 95.7% of patients were below the lower normal range of 25(OH)D (15 ng/ml). There was a positive correlation of PTH concentration and BMI. Daily calcium intake was 700 mg.
Conclusions
1. Patients with morbid obesity have secondary hyperparathyroidism and a deficiency of vitamin D; both these disorders may lead to the decrease in bone mass.
2. Supplementation with vitamin D and calcium should be recommended for patients with morbid obesity.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s149-150.

P04
BIOCHEMICZNE WSKAŹNIKI PRZEMIANY KOSTNEJ U KOBIET PO 60. ROKU ŻYCIA PODDANYCH SYSTEMATYCZNEMU WYSIŁKOWI FIZYCZNEMU

Nowak A., Wieczorek A., Michalak E., Pospieszna B., Karolkiewicz J., Pilaczyńska-Szcześniak Ł., Laurentowska M.

Katedra Fizjologii, Biochemii i Higieny, Akademia Wychowania Fizycznego w Poznaniu

Słowa kluczowe: markery obrotu kostnego, IGF-1, wysiłek fizyczny

Kontrola przebudowy kości jest procesem złożonym, na który poza czynnikami ogólnoustrojowymi istotny wpływ mają bodźce mechaniczne powstające w wyniku aktywności fizycznej. Celem badań była ocena wpływu systematycznego treningu na metabolizm tkanki kostnej u kobiet po 60. roku życia.
Badania przeprowadzono u 15 kobiet – członków Stowarzyszenia Uniwersytetu Trzeciego Wieku, w wieku średnio 65 lat, deklarujących dobry stan zdrowia i nie stosujących hormonalnej terapii zastępczej. W okresie 8 tygodni badane poddane były treningowi na ergometrze rowerowym. Trening składał się z 40. minutowych sesji (w tym 30 minut pracy z obciążeniem) powtarzanych trzy razy w tygodniu, podczas których badane wykonywały wysiłek fizyczny o intensywności 70-80% progu wentylacyjnego. Przed rozpoczęciem oraz po 4 tygodniach treningu przeprowadzono jednorazowy test wysiłkowy o wzrastającej intensywności w celu wyznaczenia progu wentylacyjnego. W celu dokonania oznaczeń biochemicznych u badanych pobierano krew z żyły odłokciowej, na czczo, między godziną 800 i 900 rano, przed rozpoczęciem oraz po 8 tygodniach treningu. W surowicy krwi żylnej oznaczano aktywność kostnej frakcji fosfatazy zasadowej (bALP) – markera syntezy tkanki kostnej i stężenie C-końcowego usieciowanego telopeptydu kolagenu typu I (CTX) – markera resorpcji kostnej stosując metodę immunoenzymatyczną ELISA oraz testy firmy Quidel (USA). Metodą radioimmunologiczną oznaczano stężenie insulinopodobnego czynnika wzrostu (IGF-1) i białka wiążącego – IGFBP-3 oraz stężenie insuliny przy użyciu testów firmy BioSource Europe S.A. (Belgia). Badania wykonano za zgodą Bioetycznej Komisji Badań Naukowych przy Akademii Medycznej w Poznaniu.
Analiza porównawcza stężeń wskaźników biochemicznych odnotowanych przed i po zakończeniu programu treningowego wykazała istotny wzrost aktywności bALP (p<0,05) oraz zmniejszenie stężenia IGF-1 (p<0,01) i insuliny (p<0,05). Stężenie CTX i IGFBP-3 nie uległo istotnej zmianie.
Prezentowane badania wykazały, że 8. tygodniowy trening ergometryczny przyczynił się do zwiększenia aktywności bALP przy niezmienionym tempie resorpcji kostnej. Ponadto systematyczna aktywność fizyczna doprowadziła do obniżenia stężenia IGF-1, co mogło mieć bezpośredni związek z obniżeniem stężenia insuliny.

P04
BIOCHEMICAL INDICES OF BONE TURNOVER IN WOMEN AFTER 60 YEARS OF AGE SUBJECTED TO THE SYSTEMATIC PHYSICAL EXERCISE

Nowak A., Wieczorek A., Michalak E., Pospieszna B., Karolkiewicz J., Pilaczyńska-Szcześniak Ł., Laurentowska M.

Chair of Physiology, Biochemistry and Hygiene, University School of Physical Education in Poznań, Poland

Key words: bone turnover markers, IGF-1, physical exercise

The bone remodeling is multifactorial process which is controlled by metabolic factors as well as mechanical stress appearing during physical activity. The purpose of the study was to examine the effect of regular training on bone tissue metabolism in women after 60 years of age.
The study was performed on 15 female subjects – members of the University of Third Age. Participants had an average age of 65, declared good health condition and did not use hormonal replacement therapy. Subjects performed 8 weeks of the cycle ergometer physical workout. The training consisted of 40 minutes sessions of physical exercise (30 minutes with workload at the level of 70-80% of ventilatory threshold intensity) repeated three times per week. Before and after the training program subjects underwent a ventilatory threshold estimation during physical test with increased intensity. Before both tests, in a fasting state (between 8 and 9 a.m.) the blood was taken from the ulnar vein for biochemical analysis. In the blood serum samples activity of: bone alkaline phosphatase (bALP) – bone formation marker and concentration of the C-terminal telopeptide of collagen I (CTX) – the marker of bone resorption, were determined by an immunoenzymatic ELISA method using Quidel Corporation tests (USA). Concentrations of insulin-like growth factor 1 (IGF-1), insulin-like growth factor binding protein (IGFBP-3) and insulin were analyzed using the radioimmunoenzymatic tests produced by BioSource Europe Ltd. (Belgium).
The study protocol was approved by the appropriate Committee of Ethics in Scientific Research.
The comparative analysis of biochemical indices measured before and after the training program shows that the systematic exercise caused the significant increase of bALP activity (p<0,05) and the decrease of IGF-1 (p<0,01) and insulin concentrations (p<0,05). Levels of CTX and IGFBP-3 were not significantly changed.
This study showed that eight weeks of ergometer training contributed to the increase of bALP activity without significant changes in the bone resorption rate. Moreover, systematic physical effort caused the decrease of IGF-1 concentration which could be associated with the reduction of insulin level.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s159-160.

P15
MARKERY OBROTU KOSTNEGO U MĘŻCZYZN PO 60 ROKU ŻYCIA Z OSTEOPOROZĄ, OSTEOPENIĄ I W NORMIE DENSYTOMETRYCZNEJ

Sufinowicz M.1, Nowak A.2, Osiński W.1, Maciaszek J.1, Salamon A.1, Stemplewski R.1, Szeklicki R.1

1 Zakład Teorii Wychowania Fizycznego i Antropomotoryki, Akademia Wychowania Fizycznego im. E. Piaseckiego, ul. Królowej Jadwigi 27/39, 61-871 Poznań
2 Zakład Higieny, Akademia Wychowania Fizycznego w Poznaniu

Słowa kluczowe: osteoporoza, DXA, markery obrotu kostnego, mężczyźni

Około 20 – 30% złamań kości spowodowanych osteoporozą dotyczy seniorów płci męskiej, u których zmiany w tkance kostnej przebiegają w odmienny sposób niż u kobiet.
Głównym celem badań była analiza stężeń markerów obrotu kostnego u starszych mężczyzn o różnym poziomie gęstości mineralnej kości (BMD). Materiał badawczy stanowiła grupa 84 mężczyzn po 60 roku życia ( = 69,14 ± 5,97 lat) pochodzących z Poznania.
Pomiaru BMD dokonano w Klinice Reumatologii i Immunologii Klinicznej Akademii Medycznej w Poznaniu stosując metodę DXA przy użyciu aparatury densytometrycznej produkcji Norland Medical Systems. Badanych podzielono na trzy grupy w zależności od poziomu BMD: Tscore1 – osteoporoza, Tscore2 – osteopenia, Tscore3 – norma. W celu dokonania oznaczeń biochemicznych u badanych pobierano krew z żyły odłokciowej, na czczo, między godziną 800 i 900 rano. W surowicy krwi żylnej oznaczano stężenie osteokalcyny (OC) stosując metodę immunoenzymatyczną ELISA i test firmy Quidel (USA) oraz stężenie C-końcowego telopeptydu kolagenu typu I (ICTP) za pomocą metody radioimmunologicznej i testu firmy Orion Diagnostica (Finlandia).
W analizach różnic pomiędzy grupami T-score1 a T-score2 stwierdzono wyższe i istotne statystycznie wartości stężeń markerów ICTP i OC w grupie z osteoporozą (p<0,05). Wynikać to może z nasilonych zmian w obrębie jednostek przebudowy kostnej (ang. bone remodeling unit – BRU). Procesy osteoklastyczne indukujące aktywność ICTP mogły mieć wpływ na zaangażowanie osteoblastów i wysokie wartości stężenia OC. Jednocześnie nie obserwowano korelacji pomiędzy wartościami BMD a stężeniem obu markerów obrotu kostnego.
Markery obrotu kostnego mogą służyć za niezależny, a jednocześnie czuły wskaźnik przemian kostnych, który może wspomóc diagnostykę zmian w tkance kostnej w prewencji i terapii osteoporozy.

P15
MARKERS OF BONE TURNOVER IN MEN OVER 60 YEARS OLD WITH OSTEOPOROSIS, OSTEOPENIA AND WITH NORMAL BONE DENSITY

Sufinowicz M.1, Nowak A.2, Osiński W.1, Maciaszek J.1, Salamon A.1, Stemplewski R.1, Szeklicki R.1

1 Department of the Theory of Physical Education and Anthropomotorics, University School of Physical Education in Poznań, ul. Królowej Jadwigi 27/39, 61-871 Poznań, Poland
2 Department of Hygiene, University School of Physical Education in Poznań, Poland

Key words: osteoporosis, DXA, markers of bone turnover, men

Nearly 20 – 30% of osteoporotic fractures affect male seniors. Although there are differences in progress of changes in bone tissue between men and women.
The aim of presented study was to compare the level of concentrations of bone turnover markers in elderly men with different level of bone mineral density (BMD). Participants were 84 men over 60 ( = 69,14 ± 5,97 years old) recruited from citizens of Poznań.
Measurements of BMD were taken in Clinic of Rheumatology and Clinical Immunology, Department of Rheumatology and Osteoporosis, University of Medical Sciences in Poznań using DXA method (Dual Energy X-ray Absorptiometry of Norland Medical Systems). Volunteers were divided into three groups taking into consideration their BMD: Tscore1 – osteoporosis, Tscore2 – osteopenia, Tscore3 – normal BMD.
The blood for biochemical analysis was taken from the ulnar vein in a fasting state (between 8 and 9 a.m.). Concentration of osteocalcin (OC) – bone formation marker was determined by immunoenzymatic ELISA method using Quidel test (USA). Concentration of carboxyterminal telopeptyd of type I collagen (ICTP) – the marker of bone resorption was measured by radioimmunological method and Orion Diagnostica test (Finland).
Significant differences were found between T-score1 and T-score2 groups. Higher values of concentration ICTP and OC markers in T-score1 group were observed (p<0.05).
The high level of ICTP and in consequence high values of OC may be a result of intensive changes in region of bone remodeling units – BRU. Simultaneously, there were no correlation between BMD values and concentrations of bone turnover markers.
Markers of bone turnover may be used as independent and sensitive indicator of changes in bone tissue which can be helpful in diagnostic, prevention and therapy of osteoporosis.

II Środkowo Europejski Kongres Osteoporozy i Osteoartrozy oraz XIV Zjazd Polskiego Towarzystwa Osteoartrologii i Polskiej Fundacji Osteoporozy, Kraków 11-13.10.2007
Streszczenia:
Ortopedia Traumatologia Rehabilitacja 2007, vol 9 (Suppl. 2), s188-189.

P43
BIOCHEMICZNE MARKERY OBROTU KOSTNEGO U PACJENTÓW Z OSTEOSARCOMA

Gajewska J.1, Ambroszkiewicz J.1, Rychłowska-Pruszyńska M.2, Laskowska-Klita T.1

1 Zakład Biochemii
2 Klinika Chirurgii Onkologicznej Dzieci i Młodzieży, Instytut Matki i Dziecka, Warszawa

Słowa kluczowe: markery obrotu kostnego, osteosarcoma, młodzież

Wstęp
U dzieci z chorobą nowotworową obserwowane są zaburzenia w układzie kostnym prowadzące do ostopenii, osteoporozy, a także złamań kości. Dane literaturowe wskazują, że ubytek masy kostnej może być skutkiem ubocznym terapii przeciwnowotworowej. Zmiany te stwierdza się u dzieci z nowotworami litymi w czasie leczenia i po jego zakończeniu, lecz niewiele jest danych dotyczących metabolizmu kostnego u tych chorych. Osteosarcoma (OS) jest pierwotnym nowotworem kości, którego szczyt zachorowalności przypada na drugą dekadę życia czyli okres intensywnego młodzieńczego wzrostu. Kompleksowe leczenie onkologiczne chorych z OS obejmujące chemioterapię w połączeniu z zabiegiem operacyjnym znacznie zwiększa szanse na ich całkowite wyleczenie, jednakże u około 20-30% pacjentów stwierdza się nawrót choroby.
Celem pracy było zbadanie biochemicznych markerów obrotu kostnego u pacjentów z osteosarcoma podczas terapii klinicznej.
Materiał i metody
Grupę badaną stanowiło 52 pacjentów (18 dziewcząt, 34 chłopców) w wieku 10 – 20 lat z osteosarcoma, leczonych w Instytucie Matki i Dziecka w Warszawie. W grupie kontrolnej było 70 (30 dziewcząt, 40 chłopców) zdrowych dzieci w wieku odpowiadającym grupie badanej. Pacjenci z OS otrzymywali w czasie chemioterapii adriamycynę, cisplatynę, metotreksat oraz ifosfamid według protokołu EORTC lub SFOP. Po chemioterapii wstępnej wykonywano zabieg operacyjny. W surowicy krwi pacjentów zbadano stężenie markerów kościotworzenia i resorpcji kości przed rozpoczęciem leczenia, podczas chemioterapii przed- i pooperacyjnej oraz po zakończonej terapii. Stężenie C-końcowego usieciowanego telopeptydu kolagenu typu I (CTX), osteokalcyny (OC) i aktywność kostnej frakcji fosfatazy alkalicznej (BALP) oznaczono przy użyciu metod immunoenzymatycznych ELISA.
Wyniki
Uzyskano zbliżone wartości badanych markerów obrotu kostnego u dziewcząt i chłopców z OS przed leczeniem w porównaniu do grupy kontrolnej. Natomiast podczas chemioterapii przed i pooperacyjnej stwierdzono obniżenie zarówno stężenia OC, CTX jak i aktywności BALP u tych chorych. Największe obniżenie około 50% stwierdzono dla BALP (54.2±38.9 vs 103.5±71.3 U/L, p<0.01) u chłopców z osteosarcoma. Natomiast u dziewcząt z OS obserwowano około 40% spadek stężenia OC (38.6±25 vs 62.7±45.4 μg/L, p<0.05). Po zakończeniu leczenia średnie wartości wszystkich badanych markerów były zbliżone do tych uzyskanych przed rozpoczęciem chemioterapii wstępnej.
Wnioski
Uzyskane wyniki wskazują, że chemioterapia działa supresyjnie na markery kościotworzenia i resorpcji kości u pacjentów z osteosarcoma. Zaburzony proces przebudowy kości u dzieci i młodzieży podczas długotrwałej chemioterapii może predysponować tych chorych do rozwoju osteoporozy i złamań patologicznych w wieku dorosłym. Stąd, wymagane jest dalsze monitorowanie tempa obrotu kostnego oraz gęstości mineralnej kości u pacjentów z osteosarcoma po zakończeniu leczenia przeciwnowotworowego.

P43
BIOCHEMICAL BONE TURNOVER MARKERS IN PATIENTS WITH OSTEOSARCOMA

Gajewska J.1, Ambroszkiewicz J.1, Rychłowska-Pruszyńska M.2, Laskowska-Klita T.1

1 Department of Biochemistry
2 Clinical Department of Paediatric Oncological Surgery, Institute of Mother and Child, Warsaw

Key words: bone turnover markers, osteosarcoma, adolescents

Bacground
In children with malignancies skeletal manifestations, such as osteopenia, osteoporosis and bone fractures have been frequently described. It has been suggested that antineoplastic treatments rather than the disease itself can impair the development of bone mass and density. Children with solid tumors have been demonstrated skeletal problems during therapy and after completion of treatment, but there have been only few studies on bone turnover in these patients. Osteosarcoma (OS) is a primary malignant bone tumor with the peak incidence in the second decade of life during the adolescent growth spurt. Complex oncological treatment consisted of chemotherapy combined with surgery which substantially increased the cure rate of patients with OS, but systemic recurrence developed in approximately 20-30% of patients. The aim of this study was the investigation of biochemical bone turnover markers in patients with osteosarcoma during clinical therapy.
Patients and methods
The studied group consisted of 52 patients (18 girls, 34 boys) aged 10 – 20 years with osteosarcoma treated at the Institute of Mother and Child in Warsaw. The control group consisted of 70 (30 girls, 40 boys) healthy age-matched children. Patients with OS were treated with chemotherapy based on doxorubicin, high-dose methotrexate, cisplatin and the addition of ifosfamide according to EORTC or SFOP protocols. After neo-adjuvant chemotherapy surgery was performed. All the patients were evaluated for the serum concentration of bone formation and resorption markers before treatment onset, during pre-and postoperative chemotherapy and at the end of the treatment. The concentrations of C-terminal cross-linked telopeptide of type I collagen (CTX), osteocalcin (OC) and the activity of bone alkaline phosphatase (BALP) were performed immunoenzymatically using ELISA kits.
Results
We observed similar values of studied bone markers in girl and boys at the time of diagnosis in comparison to their healthy counterparts. Next, during pre- and postoperative chemotherapy lower concentrations of OC, CTX and activity of BALP were obtained in patients with OS. Among studied markers we determined the most decreased for BALP about 50% in boys during chemotherapy in comparison to the time of diagnosis (54.2±38.9 vs 103.5±71.3 U/L, p<0.01). In girls with OS we observed about 40% decreased for OC concentration (38.6±25 vs 62.7±45.4 μg/L, p<0.05). At the end of the clinical treatment all studied markers were similar to those obtained before chemotherapy.
Conclusions
Our results indicate that chemotherapy treatment for osteosarcoma has the suppressive effect on bone formation and resorption markers. Impaired accumulation of skeletal mass in children and adolescents during longitudinal chemotherapy might predispose these patients to osteoporosis and pathological fractures later in adulthood. Evaluation of changes in bone turnover and bone mineral density in patients with osteosarcoma will be done.