Дијабетес и остеопороза Рамифицирана интеракција
Фасбендер, Валтер Јозеф; Вилман, Биргит
Кај пациенти со дијабетес тип 2, намалено ремоделирање на коските се забележува со нормална или малку зголемена коскена густина, но со помала стабилност.
Досега не е видена директна врска помеѓу двете вообичаени болести дијабетес мелитус и остеопороза. Бидејќи бројот на нови заболувања се зголеми во последниве години, а комплексноста на заболувањата значеше значително влошен квалитет на живот и скратен животен век за погодените лица, се поставува итно прашањето за причините за овој развој и можните врски помеѓу двете болести.
Околу 6 милиони луѓе низ Германија страдаат од остеопороза, од проценетиот број на скоро милион нови пациенти годишно, од кои половина веќе претрпеле фрактура на остеопороза (1). Системското заболување на скелетот е поврзано со намалена коскена маса, влошена микро-архитектура на коскеното ткиво и со тоа зголемен ризик од фрактури. Ризикот од фрактура исто така се зголемува со напредувањето на возраста и претрпувањето на фрактура доведува до значително зголемување на смртноста, особено во следната година.
Причината за остеопороза е диспропорција помеѓу остеокласт и остеобласт активност како израз на нарушен метаболизам на коските. Ова е регулирано со рамнотежата на калциум/фосфат со помош на системските хормони витамин Д, паратироиден хормон, калцитонин и нивните медијатори. Главните ризични групи се жени во менопауза, постари лица, пациенти на долготрајна терапија со кортизон и, сè повеќе, мажи.
Примарната остеопороза е наследна болест, врз која можат да влијаат околината и начинот на живот. Најважните причини се, од една страна, промени поврзани со стареењето на метаболизмот (вклучително и намалена синтеза на витамин Д во кожата, нарушена апсорпција на калциум и витамин Д, намалување на нивото на половите хормони, намалување на хормонот за раст) и, од друга страна, аспекти на животниот стил како што се слаба исхрана, недостаток на вежбање, недоволна тежина, никотин и прекумерна потрошувачка на алкохол.
Развојот на секундарната остеопороза, сепак, зависи од основната болест.
Научната перспектива се смени
Дијабетес мелитус е синдром на хипергликемија со придружни комплексни промени во метаболизмот на протеините и мастите, како и метаболизмот на коските. Активирачките фактори на дијабетес тип 2 вклучуваат хронична неухранетост со, на пример, храна со многу маснотии, храна со шеќер и пијалоци, недостаток на вежбање и дебелина. Можните ефекти на дебелината и дијабетес мелитус врз скелетниот систем не беа разгледувани во длабочина долго време, бидејќи промените во коските секогаш се гледаа од аспект на нерамнотежа на хормоните зависни од калциум. Сепак, бидејќи се повеќе луѓе развиваат дебелина, развиваат дијабетес мелитус и страдаат од остеопоротични фрактури дури и во помладите години, научната перспектива се смени и се постави прашањето за поврзаност помеѓу овие клинички слики.
БМИ не е единствената мерка што се користи за проценка на здравјето на коските
Во основа, намалената телесна тежина е поврзана со зголемен ризик од фрактури (на пр. Фрактури на колк), додека дебелината е поврзана со висока кортикална маса на коските, т.е. идејата за здравјето на коските. Сепак, дебелината како таква не е одговорна за подобрување на квалитетот на коските, туку околностите што доведоа до тоа да одлучи дали има позитивни или негативни ефекти врз метаболизмот на коските.
Докажано е дека дебелината влијае негативно на скелетниот систем, на пример, во напредна возраст, по менопауза, кај деца или како резултат на терапија со глукокортикоиди. Дебелината е исто така фактор на ризик за развој на инсулинска резистенција и со тоа развој на дијабетес мелитус.
Исто така е познато дека локализацијата на масното ткиво е клучна. Висцералната маст има директно штетно влијание врз микро-архитектурата на коската преку производство и ослободување на цитокини. Наспроти ова, не е изненадувачки што постојат и резултати од студијата според кои и дијабетичарите тип 1 и тип 2 имаат намалена стапка на ремоделирање на коските и многу дебели дијабетичари тип 2 имаат зголемен ризик од фрактури (7). Од ова мора да се заклучи дека телесната тежина или БМИ не можат да бидат единствената мерка за проценка на здравјето на коските.
Дијабетес мелитус и остеопороза
Иако остеопоротичните фрактури досега не се сметаа како придружни фактори на дијабетес мелитус поради обемната, понекогаш тешка дијагноза, и долго време се занемаруваа (4), зголемениот број на пациенти со дијабетес и зголемената инциденца на остеопоротични фрактури доведоа до преиспитување. За да се утврди ризикот од фрактура кај дијабетес, треба да се користат методите што се користат при дијагностика на остеопороза (вклучително: мерење на коскената густина, „алатки за проценка на фрактури“, евентуално утврдување на параметрите за ремоделирање на коските).
Доколку се користат опишаните дијагностички методи, дијабетес тип 2 покажува намалено ремоделирање на коските со нормална или малку зголемена густина на коските, но помала стабилност. Ова значи дека дијабетес тип 2 е поврзан со зголемен ризик од фрактура на остеопороза, дури и ако мерењата на коскената густина се незабележителни (2). (Ова исто така може да се должи на фактот дека нормалното изразување на рецепторите на ATP P2 [P2R] и сигналната патека зависна од калциум за ослободување на гумата на АТП преку трајно зголемено ниво на шеќер во крвта и ја нарушуваат сигналната патека зависна од АТП за остеоцитите, а со тоа и на здравјето на коските [8]. )
Дијабетес мелитус е сериозна болест која нерамнотежа на целата метаболичка состојба и има значително негативно влијание врз здравјето на коските, што доведува до зголемен ризик од фрактури и посиромашно заздравување на фрактури.
И кај дијабетес мелитус тип 1 и тип 2, хипергликемијата значи зголемена гликација. Овие неконтролирани, не-ензимски реакции на глукоза со сопствените протеини на организмот доведуваат до зголемена акумулација на АГЕ ("напредни производи за напредна гликација") (11), како што е HbA1c како краен производ на гликацијата на хемоглобинот.
На долг рок, а особено во случај на зголемено ниво на шеќер во крвта, возрасните имаат ефект на оштетување на клетките. Зголеменото формирање на реактивни видови кислород поради оксидативен стрес и воспалителни процеси се понатамошни последици од континуираната хипергликемична метаболичка состојба (7).
Дијабетес тип 1 и тип 2 на тој начин предизвикуваат зголемена апоптоза на остеобластите и намалено производство на фактори кои стимулираат остеобласт преку процеси слични на воспаление (10, 11).
Дури и ако сигналната патека сè уште не е целосно разјаснета, експериментите врз животни покажаа дека контролираната клеточна смрт на остеоцити (апоптоза) доведува до интракортикално ремоделирање на коските. Се претпоставува дека ослободувањето на АТП преку отворање на канали на панексин служи како локациски сигнал за фагоцитите. Ова може да значи дека активирањето на панексининските канали ја контролира апоптозата на остеоцитите во заморната коска и го стимулира производството на RANKL на соседните остеоцити, така што АТП се претпоставува дека е клучен медијатор во сигналната патека (9).
Но, сега исто така знаеме дека не само продолжената хипергликемија има негативни ефекти врз здравјето на коските. Значително намалените параметри за ремоделирање на коските кај дијабетичарите тип 2, за разлика од дијабетичарите тип 1, исто така може да се припишат на акутни промени во шеќерот во крвта, кои преку системот за лиганд OPG-RANK, имаат штетно влијание врз здравјето на коските кај дијабетичарите (5).
За добиената зголемена минерализација на коскената матрица, меѓу другото, промените во колаген факторите, IGF-1 и склеростин веројатно се делумно одговорни (6), но надолжните студии за оваа теорија сè уште се чекаат.
Дебелина, дијабетес мелитус и остеопороза
Причините за очигледна, но многу разгранета интеракција на дебелина, дијабетес мелитус и остеопороза сè уште не се доволно разјаснети.
Покрај веќе споменатите причини, важна улога игра и заедничката историја на развој на хормонално активни адипоцити и остеобласти од мезенхимални матични клетки.
Масните клетки произведуваат и лачат ткивни хормони лептин и адипонектин. Лептинот го регулира енергетскиот биланс со контролирање на глад и ситост. Мутација на генот на лептин, на пример, доведува до зголемено ниво на лептин, зголемен апетит и патолошка дебелина (дебелина поврзана со ендокриниот систем). Според наодите од експерименти врз животни со глувци, централното контролно јадро за лептин лежи во вентромедијалниот хипоталамус. Сепак, лептинот очигледно може исто така да дејствува ефикасно и во други мозочни области. На пример, ако го инхибирате производството на серотонин, негативните ефекти од недостаток на лептин врз метаболизмот на коските и густината на коските може да се вратат. Индиректна регулација се случува и преку активирање на симпатичкиот нервен систем. Периферни механизми на дејствување се
- зголемувањето на чувствителноста на инсулин (можно е преку IGFBP-2) и
- формирање на рецептори на лептин врз остеобластите, што се претпоставува дека има директно влијание врз диференцијацијата на остеобластите, а со тоа и врз здравјето на коските.
Интеракцијата помеѓу централниот и периферниот начин на дејствување веројатно зависи и од серумската концентрација на лептин. На крајот на краиштата, овие односи сè уште не се целосно разбрани (3). Адипонектин делува на различни начини на метаболизмот на гликозата и маснотиите. Ја зголемува чувствителноста на целните клетки на инсулин и доведува до развој на метаболички синдром во случај на дефект. Соодветно на тоа, научно е докажана врската помеѓу ниските нивоа на адипонектин и развојот на дијабетес тип 2.
Остеобластите произведуваат пептиден хормон остеокалцин. Го промовира производството на адипонектин, ја зголемува чувствителноста на мускулите и масните клетки на инсулин и го зголемува бројот на β-клетки во панкреасот, а со тоа и ослободувањето на инсулин. Понатаму, остеокалцинот доведува до непосредно намалување на масната маса.
Не само коскените клетки покажуваат високо ниво на хормонална активност со учество во разни метаболички процеси, масните клетки исто така се вклучени во метаболичките процеси на човечкото тело преку ослободување на ткивни хормони и се чини дека се многу тесно поврзани со причините и последиците. Додека лептинот има позитивно влијание врз здравјето на коските, веќе споменатите метаболички активни висцерални маснотии преку лачење на цитокини и адипокини се негативен фактор што влијае на микро-архитектурата на коските и е поврзан со зголемен ризик од фрактура.
Загубата на структурата на трабекуларната коска се карактеризира и со зголемена инфилтрација на просторот на коскената срцевина со масни клетки и истовремено поместување на остеобластите. Оваа промена исто така често се забележува кај секундарната остеопороза и, во овој контекст, се забележува и зголемување на активноста на таканаречените PPARγ рецептори, што е поврзано со остеопоротични коскени промени. Долго време, тиазолидионионите, исто така познати како глитазони, се користеле за лекување на тип 2 ДМ.
Глитазоните, кои денес веќе не се одобрени за антидијабетичен третман, доведуваат преку агонистички ефекти врз рецепторите на ППАР за да ги сензибилизираат целните клетки за инсулин и на тој начин да предизвикаат подобрено внесување на гликоза. Покрај контролирањето на нивото на шеќер во крвта, овој антидијабетик предизвикува и раселување на остеобластите од просторот на коскената срцевина (адипогени наместо остеогена диференцијација) и зголемена колонизација со масни клетки како во ДМ тип 2. Како резултат, тие ја потиснуваат диференцијацијата на остеобластите и го зголемуваат ризикот од фрактури.
- Дебелината, дијабетес мелитус и остеопрозата не се единствени феномени, туку се вметнати во процес на мултифакториелна болест.
- Разјаснувањето на различните зависности и механизми на дејствување помеѓу гликозата, метаболизмот на липидите и метаболизмот на коските не само што е од голем научен интерес; Тоа е важен чекор на патот кон превенција и третман на обете болести, особено за пациентите и оние кои ги лекуваат.
Проф. медицински М-р Валтер Јозеф Фасбендер.
FMH ендокринологија/дијабетологија, клиничка хемија ФАМХ
medica - Медицински лаборатории Др. F. Kдppeli AG, Цирих
Доктор по медицина на трудот; корпорација иас,
компанија од групата иас
Конфликт на интереси: Авторите изјавуваат дека нема судир на интереси.