Bestimmung der knochenspezifischen alkalischen Phosphatase bei Störungen des Kalziumstoffwechsels im Kindesalter

Zusammenfassung

Fragestellung

Ziel der vorliegenden Studie war die Ermittlung altersabhängiger Normalwerte der knochenspezifischen Phosphatase im Serum mit Hilfe eines neuen immunoradiometrischen Assays und die Beantwortung der Frage, ob dieser Parameter ein zusätzlicher sinnvoller Marker in der Diagnostik von Störungen des Knochenstoffwechsels und Wachstums ist.

Material

Untersucht wurden 155 gesunde Kinder und Erwachsene im Alter von 0 –27 Jahren sowie 82 Patienten mit Erkrankungen des Kalzium- und Knochenstoffwechsels, Störungen des Längenwachstums, isolierter transitorischer Hyperphosphatasie, Frühgeborenenosteopenie und Hepatitis A.

Methoden

Die Proteinkonzentration der Skelettphosphatase wurde mittels eines immunoradiometrischen Assays (Tandem-R OstaseTM) gemessen. Gesamtphosphatase und Knochenphosphatase wurden zusätzlich photometrisch bzw. durch Weizenkeimlektinfällung ermittelt.

Ergebnisse

Es fand sich eine Altersabhängigkeit mit hohen Werten vor dem 14. Lebensjahr und einem Abfall nach der Pubertät auf niedrige Erwachsenenwerte. Erhöhte Werte der Skelettphosphatase fanden sich bei Kindern mit erhöhtem Knochenumsatz und isolierter transitorischen Hyperphosphatasie. Bei 2 Patienten mit erhöhter Gesamtphosphatase infolge Hapatitis A lag die Skelettphosphatase im altersentsprechenden Normbereich. Korrelationen der Skelettphosphatase zur Gesamtphosphatase und zur Weizenkeimphosphatase waren hochsignifikant (p < 0,01).

Schlußfolgerung

Im Kindesalter reicht die herkömmliche Bestimmung der alkalischen Serumphosphatase zur Erfassung der Osteoblastenaktivität bzw. des Knochenumsatzes aus. Bei Patienten mit unklarer Gesamtphosphataseerhöhung und für wissenschaftliche Fragestellungen stellt die zusätzliche Bestimmung der spezifischen Skelettphosphatase mit Hilfe des neuen immunoradiometrischen Assays eine sinnvolle Erweiterung des diagnostischen Spektrums dar.

Summary

Background

Human alkaline phosphatases catalyze the hydrolysis of phosphate esters at an alkaline pH. Skeletal and liver alkaline phophatase isoenzymes predominate in serum. During childhood 60–90 % of total phosphatase are of skeletal origin. The radioimmunometric determination of skeletal alkaline phosphatase in the adult is helpful in the diagnosis of metabolic bone disease. We therefore examined the diagnostic value of skeletal phosphatase determination in childhood by using an immunoradiometric assay.

Material

We examined the sera of 155 healthy children and adults aged 0–27 years in addition to 82 sera of patients with one of the following diseases: vitamin-D deficient rickets, X-linked hypophosphatemic rickets (phosphate diabetes), isolated transient hyperphosphatasia, congenital hypophosphatasia, constitutional delay of growth and puberty, pubertas praecox, osteopenia of the premature infant, hepatitis A.

Method

The concentration of skeletal phosphatase was determined by a commercially available immunoradiometric assay (Tandem®-R OstaseTM). Simultaneously, total alkaline phophatase levels were determined by photometry and bone-specific alkaline phosphatase was determined by wheat germ agglutinine precipitation. Data were expressed as standard deviation of the mean.

Results

In the normal control group alkaline phosphatase values were found to be age dependent with elevated levels of skeletal alkaline phosphatase before the age of 14 years decreasing to lower adult values after puberty. In children with vitamin D – deficient rickets, phosphate diabetes, as well as transient hyperphosphatasia and osteopenia of prematurity, skeletal phosphatase values were markedly increased up to 25 standard deviations of the mean. In two patients with elevated total alkaline phosphatase after a hepatitis A infection, wheat-germ alkaline phosphatase was also elevated while skeletal phosphatase was within the normal range. In children with growth retardation significantly lower values were found in comparision to children with growth accelaration. Correlation of skeletal alkaline phosphatase with total alkaline phosphatase and skeletal alkaline phosphatase assayed by wheat germ agglutinine precipitation was highly significant (p < 0,01).

Conclusion

Due to the finding of a highly significant correlation between skeletal alkaline phosphatase and total alkaline phosphatase both in healthy children and in children with various disorders of bone metabolism, measurement of total alkaline phosphatase is sufficient in most cases to determine bone turnover. In the differential diagnosis of unexplained total alkaline phosphatase elevation, determination of skeletal alkaline phosphatase may be helpful.