Prokollagen-Typ-I-N-Propeptid (PINP)

Prokollagen-Typ-I-N-Propeptid (PINP) ist ein Marker der Knochenformation (Knochenneubildung) und entsteht bei der extrazellulären Abspaltung (Abtrennung außerhalb der Zelle) des N-terminalen Propeptids aus Prokollagen Typ I während der Synthese (Bildung) von Typ-I-Kollagen. Da Typ-I-Kollagen den Hauptbestandteil der organischen Knochenmatrix (Knochengrundsubstanz) darstellt, reflektiert PINP die osteoblastäre Kollagenneubildung (durch knochenaufbauende Zellen gebildetes Kollagen) und damit den Knochenaufbau. In der klinischen Labordiagnostik wird PINP vor allem zur Beurteilung des Knochenumbaus sowie zur Verlaufsbeurteilung und Therapiekontrolle bei metabolischen Knochenerkrankungen (stoffwechselbedingten Knochenerkrankungen) eingesetzt.

Synonyme

• PINP
• P1NP
• Procollagen type I N-terminal propeptide
• N-terminales Propeptid des Typ-I-Prokollagens
• Aminoterminales Propeptid des Prokollagen Typ I

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Serum
• EDTA-Plasma oder Lithium-Heparin-Plasma, sofern vom jeweiligen Testsystem validiert
• Für Verlaufskontrollen sollte möglichst dasselbe Probenmaterial und dasselbe Analysensystem verwendet werden.

Vorbereitung des Patienten

• Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
• Bei Verlaufsbeurteilungen sollte die Blutentnahme möglichst zur gleichen Tageszeit erfolgen.
• Bei kombinierter Bestimmung mit Beta-CrossLaps (β-CTX) ist eine morgendliche Nüchternblutabnahme empfehlenswert, da β-CTX deutlich zirkadian (tageszeitabhängig) und nahrungsabhängig schwankt.
• Aktuelle Frakturen (Knochenbrüche), Operationen am Skelett (Knochengerüst), Immobilisation (Ruhigstellung), Schwangerschaft, Stillzeit, Wachstum, Nierenfunktion und eine laufende Osteoporosetherapie müssen bei der Interpretation dokumentiert werden.

Störfaktoren

• Präanalytische Störfaktoren
  • Probenverwechslung, ungeeignetes Probenmaterial oder nicht validierte Matrix
  • Unzureichende Zentrifugation (Trennung durch Schleudern), längere Lagerung bei Raumtemperatur oder wiederholtes Einfrieren und Auftauen
  • Hämolyse (Zerfall roter Blutkörperchen), Lipämie (Fetttrübung) oder Ikterus (Gelbsucht) abhängig vom jeweiligen Messsystem
  • Methodenwechsel zwischen Verlaufsmessungen
• Biologische und klinische Einflussgrößen
  • Alter, Geschlecht, Pubertät, Menopause (Wechseljahre) und Schwangerschaft
  • Akute Frakturheilung und postoperative Knochenheilung
  • Primärer und sekundärer Hyperparathyreoidismus (Überfunktion der Nebenschilddrüsen)
  • Chronische Niereninsuffizienz (langandauernde Nierenschwäche), insbesondere bei reduzierter renaler Clearance (verminderter Ausscheidung über die Niere) von PINP-Fragmenten
  • Leberfibrose (bindegewebiger Umbau der Leber) und andere ausgeprägte kollagenbildende Prozesse außerhalb des Skeletts, da PINP nicht ausschließlich knochenspezifisch ist
  • Antiresorptive Therapie, osteoanabole Therapie, Glucocorticoide, Schilddrüsenhormone, Östrogene, Aromatasehemmer und Androgendeprivation

Methode

• Immunoassay
• Automatisierter Elektrochemilumineszenz-Immunoassay (ECLIA)
• Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA)
• Radioimmunoassay (RIA), heute seltener verwendet
• Es werden Gesamt-PINP-Assays und intaktes-PINP-Assays unterschieden; bei eingeschränkter Nierenfunktion kann die Aussage dadurch methodenabhängig variieren.
• PINP ist international als Referenzmarker der Knochenformation anerkannt; als Referenzmarker der Knochenresorption (Knochenabbau) gilt β-CTX.

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden-, alters-, geschlechts- und laborabhängig. Für die klinische Verlaufskontrolle sind bevorzugt laborinterne, methodenspezifische Referenzbereiche und die jeweilige kritische Differenz beziehungsweise Least Significant Change zu verwenden.

Indikationen

• Beurteilung des Knochenumbaus bei metabolischen Knochenerkrankungen im klinischen Kontext
• Monitoring einer antiresorptiven Osteoporosetherapie, insbesondere mit Bisphosphonaten oder Denosumab
• Monitoring einer osteoanabolen Osteoporosetherapie, insbesondere mit Teriparatid, Abaloparatid oder Romosozumab
• Beurteilung der Therapieadhärenz (Therapietreue) und des frühen Therapieansprechens bei Osteoporosetherapie
• Verlaufsbeurteilung bei Morbus Paget des Knochens (krankhaft gesteigertem Knochenumbau)
• Abklärung von Konstellationen mit erhöhtem Knochenumbau, z. B. Hyperparathyreoidismus, Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion), Remobilisation (Wiederbeweglichmachung) nach Immobilisation oder Frakturheilung
• Ergänzende Beurteilung bei onkologischen Erkrankungen (Krebserkrankungen) mit ossärer Beteiligung (Knochenbeteiligung), insbesondere im Verlauf und Therapiekontext
• Differentialdiagnostische Einordnung bei unklar erhöhter alkalischer Phosphatase (AP), insbesondere in Kombination mit knochenspezifischer alkalischer Phosphatase, Leberparametern und Bildgebung

Interpretation

Erhöhte Werte

• Gesteigerte Knochenformation bei hohem Knochenumsatz
• Osteoanabole Therapie, insbesondere initialer PINP-Anstieg unter Teriparatid, Abaloparatid oder Romosozumab
• Morbus Paget des Knochens
• Primärer Hyperparathyreoidismus und sekundärer Hyperparathyreoidismus
• Hyperthyreose
• Frakturheilung, insbesondere in den ersten Monaten nach Fraktur
• Wachstum bei Kindern und Jugendlichen
• Osteomalazie (Knochenerweichung) vor oder unter Substitutionstherapie (Ersatztherapie), abhängig vom Krankheitsstadium
• Ossäre Metastasierung (Absiedlung im Knochen) oder andere maligne Knochenprozesse (bösartige Knochenprozesse) mit erhöhtem Knochenumbau, nicht tumorspezifisch
• Chronische Niereninsuffizienz, insbesondere methodenabhängig bei Gesamt-PINP
• Ausgeprägte extraskelletale Kollagenbildung (Kollagenbildung außerhalb des Knochengerüsts), z. B. Leberfibrose, als mögliche nicht knochenspezifische Ursache

Erniedrigte Werte

• Wirksame antiresorptive Therapie mit Bisphosphonaten oder Denosumab
• Suppression (Unterdrückung) des Knochenumbaus unter langdauernder antiresorptiver Therapie
• Low-turnover-Osteoporose (Osteoporose mit niedrigem Knochenumsatz)
• Glucocorticoidexposition (Einwirkung von Kortisonpräparaten) mit Hemmung der osteoblastären Knochenformation
• Hypoparathyreoidismus (Unterfunktion der Nebenschilddrüsen)
• Immobilisation, abhängig von Dauer und klinischem Kontext
• Schwere Malnutrition (Mangelernährung) oder ausgeprägte chronische Systemerkrankung (langandauernde Erkrankung des ganzen Körpers) mit reduzierter Knochenneubildung

Spezifische Konstellationen

• Osteoporosetherapie
  • Unter antiresorptiver Therapie wird ein Abfall von PINP erwartet; ausbleibende Suppression kann auf mangelnde Adhärenz, Resorptionsprobleme (Aufnahmestörungen), falsche Einnahme, unzureichende Wirkung oder sekundäre Ursachen eines hohen Knochenumbaus hinweisen.
  • Unter osteoanaboler Therapie wird ein Anstieg von PINP erwartet; das frühe Ausmaß des Anstiegs kann als Hinweis auf das biologische Therapieansprechen verwendet werden.
  • PINP ersetzt nicht die Osteoporose-Basisdiagnostik, die klinische Frakturrisikobewertung oder die Knochendichtemessung mittels Dual-Röntgen-Absorptiometrie (DXA), sondern ergänzt diese dynamisch im Verlauf.
• Kombination mit β-CTX
  • PINP beurteilt die Knochenformation, β-CTX die Knochenresorption.
  • Die kombinierte Interpretation erlaubt eine Einordnung in hohen, normalen oder niedrigen Knochenumsatz.
  • Bei diskordanten Befunden (nicht zusammenpassenden Befunden) sind Präanalytik, Nierenfunktion, Frakturereignisse, Medikamente und extraskelletale Ursachen zu prüfen.
• Chronische Niereninsuffizienz
  • Bei fortgeschrittener chronischer Niereninsuffizienz kann Gesamt-PINP erhöht sein, ohne dass dies ausschließlich eine gesteigerte osteoblastäre Aktivität (Aktivität knochenaufbauender Zellen) widerspiegelt.
  • Bei chronischer Niereninsuffizienz-assoziierter Mineral- und Knochenerkrankung sollte PINP nicht isoliert interpretiert werden; erforderlich sind insbesondere Parathormon, Calcium, Phosphat, 25-OH-Vitamin D, alkalische Phosphatase (AP) und gegebenenfalls knochenspezifische alkalische Phosphatase.

Weiterführende Diagnostik

• β-CTX zur Beurteilung der Knochenresorption
• Knochenspezifische alkalische Phosphatase und gegebenenfalls Osteocalcin zur ergänzenden Beurteilung der Knochenformation
• Elektrolyte – Calcium, Phosphat, Magnesium
• Nierenparameter – Harnstoff, Kreatinin, ggf. Cystatin C bzw. Kreatinin-Clearance
• Leberparameter – Alanin-Aminotransferase (ALT, GPT), Aspartat-Aminotransferase (AST, GOT), Glutamat-Dehydrogenase (GLDH) und Gamma-Glutamyl-Transferase (Gamma-GT, GGT), alkalische Phosphatase (AP), Bilirubin
• Parathormon (PTH), 25-OH-Vitamin D und gegebenenfalls 1,25-(OH)₂-Vitamin D
• TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon), fT3 und fT4 bei Verdacht auf Schilddrüsenfunktionsstörung (Störung der Schilddrüsenfunktion)
• Serum- und Urin-Eiweißelektrophorese (Auftrennung von Eiweißen im Blut und Urin) sowie freie Leichtketten bei Verdacht auf monoklonale Gammopathie (krankhafte Vermehrung gleichartiger Eiweiße) oder multiples Myelom (Knochenmarkkrebs)
• Entzündungsparameter – CRP (C-reaktives Protein) bzw. BSG (Blutsenkungsgeschwindigkeit) bei Verdacht auf entzündliche oder maligne Systemerkrankung
• Knochendichtemessung mittels Dual-Röntgen-Absorptiometrie (DXA) im Rahmen der strukturellen Osteoporose-Basisdiagnostik
• Röntgen, Magnetresonanztomographie (MRT), Computertomographie (CT) oder Skelettszintigraphie (Knochenszintigraphie) bei Verdacht auf Fraktur, Morbus Paget, Knochenmetastasen oder andere fokale Knochenerkrankungen (örtlich begrenzte Knochenerkrankungen)

Literatur

1. Bhattoa HP, Vasikaran S, Trifonidi I, Kapoula G, Lombardi G, Jørgensen NR et al.: Update on the role of bone turnover markers in the diagnosis and management of osteoporosis: a consensus paper from The European Society for Clinical and Economic Aspects of Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases (ESCEO), International Osteoporosis Foundation (IOF), and International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC). Osteoporos Int. 2025;36(4):579-608. https://doi.org/10.1007/s00198-025-07422-3
2. Chubb SAP, Vasikaran SD. Proposed common reference intervals for reference bone turnover markers in osteoporosis. Pathology. 2026;58(2):181-188. https://doi.org/10.1016/j.pathol.2025.11.001
3. Bhattoa HP, Cavalier E, Eastell R, Heijboer AC, Jørgensen NR, Makris K et al.: Analytical considerations and plans to standardize or harmonize assays for the reference bone turnover markers PINP and β-CTX in blood. Clin Chim Acta. 2021;515:16-20. https://doi.org/10.1016/j.cca.2020.12.023
4. Højsager FD, Rand MS, Pedersen SB, Nissen N, Jørgensen NR. Fracture-induced changes in biomarkers CTX, PINP, OC, and BAP - a systematic review. Osteoporos Int. 2019;30(12):2381-2389. https://doi.org/10.1007/s00198-019-05132-1

Leitlinien

1. S3-Leitlinie: Prophylaxe, Diagnostik und Therapie der Osteoporose bei postmenopausalen Frauen und bei Männern ab dem 50. Lebensjahr. (AWMF-Registernummer 183-001) September 2023 Langfassung
2. Dachverband Osteologie e.V. DVO Leitlinie Osteoporose 2023. Gültig bis 2026. https://leitlinien.dv-osteologie.org/