ฮอร์โมนพาราไทรอยด์ (PTH) และการควบคุมแคลเซียม

ฮอร์โมนพาราไทรอยด์เป็นตัวควบคุมหลักของระดับแคลเซียมในเลือดแบบนาทีต่อนาที ฮอร์โมนนี้ถูกหลั่งโดยต่อมพาราไทรอยด์เพื่อตอบสนองต่อการลดลงของแคลเซียมอิออนที่ตรวจจับได้ผ่านตัวรับแคลเซียม (calcium-sensing receptor) PTH จะเพิ่มระดับแคลเซียมโดยการระดมแร่ธาตุจากกระดูก เพิ่มการดูดซึมแคลเซียมกลับที่ไต และกระตุ้นการผลิตวิตามินดีที่ออกฤทธิ์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มการดูดซึมแคลเซียมจากลำไส้ ห้องปฏิบัติการทางคลินิกจะวัด PTH ที่สมบูรณ์ (intact PTH) และแปลผลร่วมกับระดับแคลเซียม

Definition

ฮอร์โมนพาราไทรอยด์เป็นฮอร์โมนเปปไทด์จากต่อมพาราไทรอยด์ ซึ่งการหลั่งถูกควบคุมโดยแคลเซียมอิออนผ่านตัวรับแคลเซียม และจะเพิ่มระดับแคลเซียมในซีรัมโดยการออกฤทธิ์ต่อกระดูกและไต รวมถึงกระตุ้นการสังเคราะห์วิตามินดีที่ออกฤทธิ์ที่ไต

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการสังเคราะห์และการหลั่งของ PTH การควบคุมแบบป้อนกลับโดยการตรวจจับแคลเซียม การทำงานของ PTH ต่อกระดูก ไต และ (โดยอ้อม) ลำไส้ รวมถึงวิธีการแปลผลการวัด PTH ร่วมกับแคลเซียม นี่คือข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาและการวัดผล ไม่ได้ให้แนวทางการวินิจฉัยหรือการรักษา

Core questions

• ตัวรับแคลเซียมเชื่อมโยงแคลเซียมอิออนกับการหลั่ง PTH ได้อย่างไร?
• PTH เพิ่มระดับแคลเซียมในซีรัมได้อย่างไรผ่านการทำงานต่อกระดูก ไต และลำไส้?
• เหตุใด PTH จึงถูกแปลผลร่วมกับค่าแคลเซียมที่วัดได้พร้อมกัน?
• การวัด 'intact' PTH ของการทดสอบหมายถึงอะไร?

Key concepts

• การควบคุมแบบป้อนกลับของตัวรับแคลเซียม
• การทดสอบ Intact PTH
• การทำงานของ PTH ต่อกระดูก (การระดมแคลเซียม)
• การดูดซึมแคลเซียมกลับที่ไตและการขับฟอสเฟต (phosphaturia)
• การกระตุ้น 1-อัลฟา-ไฮดรอกซิเลส (วิตามินดีที่ออกฤทธิ์)
• การแปลผลแคลเซียม-PTH แบบคู่
• ภาวะต่อมพาราไทรอยด์ทำงานเกินปฐมภูมิเทียบกับทุติยภูมิ (แนวคิด)

Mechanisms

เซลล์หลักของต่อมพาราไทรอยด์จะตรวจสอบแคลเซียมอิออนอย่างต่อเนื่องผ่านตัวรับแคลเซียม การลดลงของแคลเซียมจะปลดปล่อยการยับยั้งที่เกิดจากตัวรับและเพิ่มการหลั่ง PTH จากนั้น PTH จะเพิ่มระดับแคลเซียมผ่านสามช่องทาง: ส่งเสริมการระดมแคลเซียมและฟอสเฟตจากกระดูกโดยอาศัยเซลล์สลายกระดูก (osteoclast-mediated mobilisation) เพิ่มการดูดซึมแคลเซียมกลับในขณะที่ลดการดูดซึมฟอสเฟตกลับ (phosphaturia) ที่ไต และกระตุ้นเอนไซม์ 1-อัลฟา-ไฮดรอกซิเลส (1-alpha-hydroxylase) ที่ไตเพื่อเปลี่ยน 25-ไฮดรอกซีวิตามินดี (25-hydroxyvitamin D) ให้เป็นรูปแบบที่ออกฤทธิ์คือ 1,25-ไดไฮดรอกซี (1,25-dihydroxy) ซึ่งจะเพิ่มการดูดซึมแคลเซียมจากลำไส้ เมื่อแคลเซียมสูงขึ้น การกระตุ้นตัวรับแคลเซียมจะยับยั้งการหลั่งเพิ่มเติม ทำให้วงจรปิดลง เนื่องจาก PTH และแคลเซียมมีความสัมพันธ์แบบผกผันกันในภาวะปกติ ผล PTH จึงถูกแปลผลโดยพิจารณาร่วมกับความเข้มข้นของแคลเซียมที่วัดได้พร้อมกัน

Clinical relevance

ความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างแคลเซียมและ PTH เป็นเหตุผลที่สารวิเคราะห์ทั้งสองนี้ถูกอ่านค่าเป็นคู่ และการทำความเข้าใจการทำงานของ PTH จะช่วยอธิบายรูปแบบทางชีวเคมีที่ประเมินได้ในความผิดปกติของกระดูกและแร่ธาตุ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความรู้ความเข้าใจทางเวชศาสตร์ห้องปฏิบัติการ บทความนี้อธิบายสรีรวิทยาและการวัด PTH และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

การวัด PTH ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการประเมินความผิดปกติของแคลเซียมและกระดูก ภาวะต่อมพาราไทรอยด์ทำงานเกินปฐมภูมิ (primary hyperparathyroidism) เป็นภาวะทางต่อมไร้ท่อที่พบบ่อย ซึ่งมักตรวจพบจากการตรวจแคลเซียมตามปกติ และการเปลี่ยนแปลงทุติยภูมิของ PTH เป็นลักษณะเฉพาะของโรคไตเรื้อรังและการขาดวิตามินดี ดังที่กล่าวถึงในบทความทบทวนและแนวทางปฏิบัติที่เกี่ยวข้อง

History

ฮอร์โมนพาราไทรอยด์ถูกแยกได้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และบทบาทในการควบคุมแคลเซียมก็ถูกกำหนดขึ้นเรื่อยมา การโคลนตัวรับแคลเซียมในปี 1993 ได้อธิบายว่าเซลล์พาราไทรอยด์กำหนดการหลั่งตามระดับแคลเซียมอิออนได้อย่างไร การประชุมเชิงปฏิบัติการระดับนานาชาติที่จัดขึ้นต่อเนื่องกัน รวมถึงครั้งที่สี่ที่สรุปโดย Bilezikian และคณะ (2014) ได้ปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับผล PTH และแคลเซียมในภาวะต่อมพาราไทรอยด์ทำงานเกินปฐมภูมิ

Debates

การทดสอบ PTH ควรได้รับการกำหนดมาตรฐานอย่างไรในแต่ละรุ่นและแพลตฟอร์ม?

การทดสอบภูมิคุ้มกัน 'intact' PTH ที่แตกต่างกันจะตรวจจับส่วนผสมของฮอร์โมนและชิ้นส่วนของมันที่แตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้นค่าที่ได้จึงไม่สามารถใช้แทนกันได้เสมอไป ซึ่งทำให้การเปรียบเทียบซับซ้อนและยังคงเป็นแรงผลักดันให้มีการเรียกร้องให้มีการประสานงานการทดสอบ

Key figures

• William D. Fraser
• John P. Bilezikian
• Munro Peacock

Seminal works

• peacock-2010
• fraser-2009
• bilezikian-2014

Frequently asked questions

เหตุใดจึงต้องวัดและแปลผลแคลเซียมและ PTH ร่วมกัน?

การหลั่ง PTH ถูกขับเคลื่อนโดยแคลเซียมอิออนผ่านวงจรป้อนกลับ ดังนั้นทั้งสองจึงมักเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกัน ค่า PTH จะมีความหมายก็ต่อเมื่ออ่านร่วมกับความเข้มข้นของแคลเซียมที่วัดได้ในเวลาเดียวกันเท่านั้น

PTH เพิ่มระดับแคลเซียมในเลือดได้อย่างไร?

PTH จะระดมแคลเซียมจากกระดูก เพิ่มการดูดซึมแคลเซียมกลับที่ไตในขณะที่ส่งเสริมการขับฟอสเฟต และกระตุ้นไตให้สร้างวิตามินดีที่ออกฤทธิ์ ซึ่งจะเพิ่มการดูดซึมแคลเซียมจากลำไส้