INTRODUZIONE
La variabilità di un risultato di laboratorio riconosce essenzialmente tre cause: le caratteristiche analitiche del metodo con cui si esegue la misurazione (variabilità analitica), le differenti condizioni di preparazione del paziente e di ottenimento e preparazione del campione biologico (variabilità preanalitica) e le condizioni biologiche proprie dell'individuo (variabilità biologica). Una rigorosa standardizzazione di tutte le procedure riguardanti la fase preanalitica (identificazione del paziente, modalità di prelievo e raccolta del campione biologico, conservazione, trasporto e trattamento del campione stesso) permette di controllare e minimizzare l'influenza di tale variabilità sul risultato di laboratorio. Anche la variabilità analitica può essere continuamente monitorata e significativamente ridotta attraverso uno stretto controllo delle prestazioni analitiche. Al contrario, la variabilità biologica, dovuta alla diversità delle influenze fisiologiche sull'individuo, si distingue dalle precedenti perché non può essere ridotta nè tantomeno annullata, ma può solamente essere conosciuta per migliorare la comprensione del dato di laboratorio (1). Si definisce variabilità biologica intraindividuale (CVi) la fluttuazione casuale di un costituente dell'organismo, misurato in tempi diversi nello stesso individuo, intorno al suo punto omeostatico, e variabilità biologica interindividuale (CVg) la differenza nei risultati dello stesso costituente ottenuti in individui diversi, tutti nelle stesse condizioni fisiologiche, dovuta alla diversità dei punti omeostatici tra questi individui (2).
La conoscenza della variabilità biologica relativa ad un dato analita ha importanti conseguenze nell'interpretazione dei risultati di laboratorio (2). Informazioni fondamentali sono derivabili in maniera oggettiva unicamente attraverso la sua conoscenza: (a) i "goal" analitici per l'imprecisione dei metodi di determinazione degli analiti considerati; (b) la differenza critica (CD), ovvero la differenza in percentuale necessaria affinché due determinazioni consecutive nello stesso individuo possano essere considerate significativamente diverse tra loro; (c) l'indice di individualità (II), dato dal rapporto tra CVi e CVg, rappresentante la stima dell'individualità della variazione biologica, che fornisce indicazioni sull'utilità o meno dell'uso dei tradizionali limiti di riferimento; (d) il numero di prelievi necessari per valutare correttamente il punto omeostatico nell'individuo dell'analita preso in considerazione; e (e) la definizione della corretta modalità di espressione del risultato associata all'indicazione del campione biologico ottimale. Anche per gli indicatori biochimici di rimodellamento osseo, quindi, la conoscenza della variabilità biologica e degli indici da essa derivati è necessaria per la corretta interpretazione clinica dei risultati (3).

VARIABILITÀ BIOLOGICA DEGLI INDICATORI DI RIMODELLAMENTO OSSEO
La Tabella I mostra i dati relativi alla variabilità biologica media dei principali marcatori sierici e urinari. Da essa si possono trarre alcune importanti considerazioni: 1) i marcatori sierici mostrano variabilità individuali mediamente più basse di quelli urinari, 2) tra i marcatori di formazione, la fosfatasi alcalina ossea (BAP) è quello che mostra la minore variabilità nell'individuo, 3) i marcatori urinari di riassorbimento con minore variabilità intraindividuale sono la galattosilidrossilisina e la desossipiridinolina libera (fDPD), mentre la maggiore variabilità è mostrata dalle desossipiridinoline totali, 4) la fDPD mostra un CVi relativamente più basso del dosaggio delle piridinoline libere, a conferma della sua maggiore tessuto-specificità, 5) non esistono in letteratura dati definitivi sulla variabilità biologica del telopeptide C-terminale del collagene di tipo I (CTx).

Tabella I
Variabilità biologica media intra (CVi) e interindividuale (CVg) degli indicatori biochimici di rimodellamento osseo.

	CVi,%	CVg,%
Marcatore di formazione
s-Fosfatasi alcalina ossea	6.6	35.6
s-Osteocalcina	9.1	30.9
s-Propeptide C-terminale del procollagene I	8.6	17.6
Marcatore di riassorbimeno
s-Telopeptide C-term. del collagene I (ICTP)	6.9	28.8
s-Fosfatasi acida tartrato-resistente	10.8	13.3
u-Galattosilidrossilisina	12.0	25.0
u-Telopeptide N-term. del collagene I (NTx)	14.7	26.9
u-Telopeptide C-term. del collagene I (CTx)	?	?
u-Desossipiridinolina libera	13.1	26.0
u-Piridinoline libere	18.6	24.8

OBIETTIVI DI IMPRECISIONE ANALITICA

Come già accennato, la variabilità biologica assume un ruolo fondamentale nello stabilire quali siano gli obiettivi analitici da perseguire (4). Ciò si basa principalmente sul fatto che se il CVi è elevato, le esigenze analitiche possono essere relativamente contenute, mentre se il CVi è basso, la necessità di contenere al massimo la parte analitica della variazione totale aumenta significativamente. In particolare, è ormai universalmente accettato che per la precisione, espressa come CV analitico, l'obiettivo da raggiungere sia <=1/2 CVi. Dalla Tabella I si possono quindi facilmente calcolare gli obiettivi di imprecisione analitica per i vari marcatori. In generale, i parametri sierici, dotati di minore variabilità individuale, sono quelli che necessitano di maggiore precisione (es., per la BAP l'imprecisione totale non dovrebbe essere superiore ad un CV del 3.3% e per l'osteocalcina <=4.6%). Basandosi su questi dati, sembra allora opportuno un complessivo miglioramento della precisione dei metodi commerciali attualmente disponibili per BAP e osteocalcina. Gli obiettivi di imprecisione per i marcatori urinari sono meno stringenti, anche se non sempre rispettati. Per il telopeptide N-terminale del collagene di tipo I (NTx) (obiettivo CV analitico <=7.4%), ad esempio, una recente valutazione multicentrica fornisce dati non sempre all'interno di questo limite analitico (5). La stessa considerazione vale probabilmente per i test immunoenzimatici di determinazione della fDPD (6). È interessante notare che, in quest'ultimo caso, anche dopo l'introduzione della determinazione in automazione, il "goal" analitico (CV <=6.6%) può non venir ancora raggiunto (7).

MODALITÀ DI ESPRESSIONE DEL RISULTATO E SCELTA DEL CAMPIONE BIOLOGICO OTTIMALE
L'impiego delle urine come campione biologico per la determinazione dei più importanti marcatori di riassorbimento osseo impone un'attenta scelta del tipo di campione urinario su cui effettuare le determinazioni (urine del primo mattino, urine delle due ore a digiuno, urine delle 24 ore). I dati sulla variabilità biologica hanno consentito di rispondere oggettivamente a tale quesito, permettendo di orientarsi verso il campione biologico che associa migliore praticità ad accettabile individualità: le urine del primo mattino (8). Accanto a ciò, i dati di variabilità biologica possono essere utilizzati per scegliere la modalità di espressione del risultato, che, nel caso specifico, trattandosi di metaboliti urinari, trova nel rapporto con la concentrazione di creatinina urinaria l'espressione associata a minore variazione biologica (3, 8).

UTILITÀ DELL'IMPIEGO DEI LIMITI DI RIFERIMENTO
Il rapporto CVi/CVg, detto "indice di individualità", fornisce indicazioni sull'individualità biologica di un dato analita e, di conseguenza, sull'utilità o meno di impiegare i tradizionali limiti di riferimento calcolati in una popolazione di soggetti presunti sani (9). In particolare, un indice >>1.4 indica l'utilità dell'impiego di un intervallo di riferimento, mentre valori <1.0 dello stesso indice indicano la non utilità, o addirittura la pericolosità (se indice <0.6), dell'utilizzo di intervalli di riferimento ottenuti tradizionalmente nella valutazione di un risultato nel singolo individuo. Come si può ricavare anche indirettamente dai dati della Tabella I, tutti i marcatori ossei considerati, sia sierici che urinari, possiedono un'elevata individualità biologica, espressa da valori di "indice di individualità" più o meno ampiamente <1.0 (10-12). Per questi analiti è allora necessario paragonare il valore del singolo paziente ai valori precedenti riscontrati nello stesso. È intuitivo che tale situazione non consente l'impiego di qualsivoglia marcatore biochimico nello screening di eventuali patologie a carico del tessuto osseo, mentre consente di monitorare in maniera accurata eventuali variazioni nel singolo individuo, magari in corso di trattamento farmacologico (13).

STIMA DEL PUNTO OMEOSTATICO E DIFFERENZA CRITICA
Nella Tabella II viene mostrato, a titolo indicativo, il numero dei campioni teoricamente necessari per ottenere la stima del punto omeostatico del soggetto, relativamente ad ogni marcatore considerato. Per esempio, due campioni di sangue sono in media necessari per stimare il valore di BAP di un individuo con un'incertezza associata del ±10%. Questi campioni diventano tuttavia circa una decina o più quando si abbia a che fare con i principali marcatori urinari. La stessa Tabella riporta anche i dati relativi alla CD per ogni marcatore (14). Ancora una volta, i test che mostrano minori CD sono quelli sierici, che come detto possiedono CVi più bassi, mentre tra i marcatori urinari di riassorbimento contenenti i crosslink piridinolinici le minori CD sono appannaggio della fDPD e del NTx.

Tabella II
Campioni necessri (n) per la stima del punto omeostatico (con un'aprossimazione di ± 10%) e differenza critica (CD) per gli indicatori di rimodellamento osseo.

	n	CD,%
Marcatore di formazione
s-Fosfatasi alcalina ossea	2	20
s-Osteocalcina	7	29
s-Propeptide C-terminale del procollagene I	4	26
Marcatore di riassorbimeno
s-Telopeptide C-term. del collagene I (ICTP)	6	26
s-Fosfatasi acida tartrato-resistente	6	35
u-Galattosilidrossilisina	9	43
u-Desossipiridinolina totale	25	70
u-Telopeptide N-term. del collagene I (NTx)	13	44
u-Desossipiridinolina libera	8	40
u-Piridinoline libere	17	57

CONCLUSIONE
La conoscenza della variabilità biologica costituisce un valido ed insostituibile elemento di giudizio relativo alla significatività clinica di un marcatore biochimico del tessuto osseo. Il messaggio più immediato è che, in ogni caso, il clinico si avvicini criticamente ai valori numerici, considerando le differenti cause che li possono influenzare. Appare comunque doveroso rammentare che quanto qui riportato costituisce la base per una guida interpretativa, ma non può essere considerato acriticamente valido in ogni situazione o per ogni paziente. La limitazione principale deriva dall'incertezza con cui si possono stimare le fonti di variabilità, nonchè dall'osservazione che esistono ampie differenze individuali attorno ai valori medi riportati.

BIBLIOGRAFIA

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13. Beck Jensen JE, Kollerup G, Sorensen OH. Biochemical markers of bone turnover are not suitable for screening purposes. J Bone Miner Res 1996;11:S440.
14. Franzini C. Le "differenze critiche" in funzione delle variabilità biologica ed analitica: una tabella ed un nomogramma. Biochim Clin 1990;14:1155-7.

RELAZIONI

Fosfatasi alcalina ossea: quale metodo?
M. Panteghini
Laboratorio Analisi Chimico-Cliniche, Spedali Civili, Brescia

Problematiche di standardizzazione nella determinazione dell'osteocalcina
G. Banfi
Servizio Integrato di Medicina di Laboratorio, Istituto Scientifico H. San Raffaele, Milano

Marcatori di riassorbimento osseo derivati dal collagene di tipo I: alternativi o da integrare?
M. Zaninotto, D. Bernardi, F. Ujka, M. Plebani
Servizio di Medicina di Laboratorio, Azienda Ospedaliera di Padova, Padova

Variabilità biologica dei marcatori biochimici ossei: significato e implicazioni pratiche
F. Pagani, M. Panteghini
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