Cukorbetegség és csontritkulás Meghatározott kölcsönhatás
Fassbender, Walter Josef; Willmann, Birgit
2-es típusú cukorbetegségben csökkent csontátalakulás figyelhető meg normális vagy kissé megnövekedett csontsűrűség mellett, de kisebb a stabilitás.
Eddig nem volt közvetlen kapcsolat a két gyakori betegség, a diabetes mellitus és az oszteoporózis között. Mivel az új betegségek száma az elmúlt években nőtt, és a betegségek összetettsége jelentősen romlott életminőséget és rövidített élettartamot jelent az érintett emberek számára, sürgős kérdés merül fel a fejlődés okaival és a két betegség lehetséges összefüggéseivel kapcsolatban.
Körülbelül 6 millió ember szenved oszteoporózisban, becslések szerint évente alig több mint egymillió új betegből, akiknek fele már csontritkulásos törést szenvedett (1). A szisztémás csontrendszeri betegség a csonttömeg csökkenésével, a csontszövet romlott mikro-architektúrájával és ezáltal a törések fokozott kockázatával jár. A törés kockázata az életkor előrehaladtával is növekszik, és a törés elszenvedése a halálozás jelentős növekedéséhez vezet, különösen a következő évben.
Az oszteoporózis oka az oszteoklaszt és az oszteoblaszt aktivitása közötti aránytalanság, amely a zavart csontanyagcsere kifejeződése. Ezt a kalcium/foszfát egyensúly szabályozza a szisztémás D-vitamin, a mellékpajzsmirigy-hormon, a kalcitonin és közvetítőik segítségével. A fő kockázati csoportok a posztmenopauzás nők, az idősek, a hosszú távú kortizol-kezelésben részesülő betegek és egyre inkább a férfiak.
Az elsődleges csontritkulás örökletes betegség, amelyet a környezet és az életmód befolyásolhat. A legfontosabb okok egyrészt az anyagcserében bekövetkező, az életkorral összefüggő változások (ideértve a csökkent D-vitamin szintézist a bőrben, a kalcium és a D-vitamin felszívódásának csökkenését, a nemi hormonszint csökkenését, a növekedési hormon csökkenését), másrészt az életmód olyan szempontjai, mint a helytelen táplálkozás, a testmozgás hiánya, az alsúly, a nikotin és a túlzott alkoholfogyasztás.
A másodlagos csontritkulás kialakulása azonban az alapbetegségtől függ.
A tudományos perspektíva megváltozott
A cukorbetegség egy hiperglikémia szindróma, amely a fehérje és a zsír anyagcseréjének, valamint a csont anyagcserének komplex változásával jár. A 2-es típusú cukorbetegség kiváltó tényezői közé tartozik a krónikus alultápláltság, például magas zsírtartalmú ételek, cukros ételek és italok, a testmozgás hiánya és az elhízás. Az elhízás és a diabetes mellitus csontrendszerre gyakorolt lehetséges hatásait sokáig nem vizsgálták mélyrehatóan, mivel a csontelváltozásokat mindig a kalciumfüggő hormonok egyensúlyhiányának szempontjából szemlélték. Mivel azonban egyre több embernél elhízás, cukorbetegség alakul ki, és még fiatalabb korukban is oszteoporotikus töréseket szenvednek el, a tudományos perspektíva megváltozott, és felvetődött a klinikai képek közötti kapcsolat kérdése.
A BMI nem az egyetlen intézkedés a csontok egészségének megbecsülésére
Alapvetően a csökkent testtömeg a törések (pl. Csípőtáji törések) fokozott kockázatával jár együtt, míg az elhízás a magas kérgi csonttömeggel, vagyis a csont egészségének gondolatával jár. Az elhízás azonban önmagában nem felelős a csont minőségének javulásáért, inkább az ahhoz vezető körülmények döntik el, hogy vannak-e pozitív vagy negatív hatásai a csontanyagcserére.
Az elhízás negatív hatással van a csontrendszerre, például előrehaladott korban, a menopauza utáni gyermekeknél, vagy a glükokortikoid terápia eredményeként. Az elhízás az inzulinrezisztencia kialakulásának és ezáltal a diabetes mellitus kialakulásának kockázati tényezője is.
Az is ismert, hogy a zsírszövet lokalizációja döntő fontosságú. A zsigeri zsír közvetlenül károsítja a csont mikro-felépítését a citokinek termelése és felszabadulása révén. Ennek fényében nem meglepő, hogy vannak olyan tanulmányi eredmények is, amelyek szerint mind az 1., mind a 2. típusú cukorbetegeknek csökkent a csontátalakulási aránya, és a nagyon elhízott, 2. típusú cukorbetegeknek fokozott a törések kockázata (7). Ebből arra kell következtetni, hogy a testtömeg vagy a BMI nem lehet az egyetlen mérőszám a csontok egészségének megbecsülésére.
Diabetes mellitus és osteoporosis
Bár az átfogó, olykor nehéz diagnózis miatt az oszteoporotikus töréseket eddig nem tekintették a diabetes mellitus kísérő tényezőinek, és ezeket régóta figyelmen kívül hagyták (4), a cukorbetegek növekvő száma és az osteoporotikus törések növekvő előfordulása újragondoláshoz vezetett. A cukorbetegségben bekövetkező törés kockázatának meghatározásához az oszteoporózis diagnosztikában alkalmazott módszereket kell alkalmazni (beleértve: csontsűrűség mérését, "törésértékelő eszközöket", esetleg a csont átalakításának paramétereinek meghatározását).
Ha a leírt diagnosztikai módszereket alkalmazzák, akkor a 2-es típusú cukorbetegség csökkent csontátalakulást mutat normál vagy kissé megnövekedett csontsűrűség mellett, de kevesebb stabilitást mutat. Ez azt jelenti, hogy a 2-es típusú cukorbetegség az oszteoporotikus törés fokozott kockázatával jár, még akkor is, ha a csontsűrűség mérése nem feltűnő (2). (Ennek oka lehet az is, hogy az ATP P2 receptorok normális expressziója [P2R] és az ATP gumiabroncs felszabadulásának kalciumfüggő jelátviteli útja tartósan megnövekedett vércukorszint révén, és rontja az oszteociták ATP-függő jelátviteli útját és ezáltal a csontok egészségét [8]. )
A cukorbetegség súlyos betegség, amely egyensúlyhiányos az egész anyagcsere-helyzetben, és jelentős negatív hatással van a csontok egészségére, ami a törések kockázatának növekedéséhez és a törések gyengébb gyengüléséhez vezet.
Az 1. és a 2. típusú diabetes mellitusban a hiperglikémia fokozott glikációt jelent. A glükóznak a test saját fehérjéivel történő, kontrollálatlan, nem enzimatikus reakciói az AGE ("fejlett glikációs végtermékek") (11), például a HbA1c, mint a hemoglobin glikációjának végtermékének fokozott felhalmozódásához vezetnek.
Hosszú távon, és különösen a megnövekedett vércukorszint esetén, az AGE sejtkárosító hatású. Az oxidatív stressz és a gyulladásos folyamatok miatt megnövekedett reaktív oxigéncsoportok további következményei a folyamatos hiperglikémiás anyagcsere-állapotnak (7).
Az 1. és a 2. típusú cukorbetegség tehát fokozott apoptózist okoz az oszteoblasztokban és csökkent az oszteoblaszt stimuláló faktorok termelését gyulladásszerű folyamatok révén (10, 11).
Még akkor is, ha a szignál útját még nem sikerült teljesen tisztázni, állatkísérletek kimutatták, hogy az oszteociták kontrollált sejtpusztulása (apoptózis) intracorticalis csont átalakuláshoz vezet. Feltételezzük, hogy az ATP felszabadulása a pannexin csatornák megnyitásán keresztül a fagociták helymeghatározó jeleként szolgál. Ez azt jelentheti, hogy a pannexin csatornák aktiválása szabályozza az elfáradt csontban az oszteociták apoptózisát, és stimulálja a szomszédos oszteociták RANKL termelését, így az ATP feltehetően döntő mediátor a jelátviteli úton (9).
De ma már azt is tudjuk, hogy a folyamatos hiperglikémia nemcsak negatív hatással van a csontok egészségére. A 2-es típusú cukorbetegeknél a szignifikánsan csökkent csont-átalakítási paraméterek, szemben az 1-es típusú cukorbetegekkel, a vércukorszint akut változásainak is tulajdoníthatók, amelyek az OPG-RANK ligandum rendszeren keresztül káros hatással vannak a cukorbetegek csontjainak egészségére (5).
Az ennek eredményeként megnövekedett csontmátrix mineralizációért, többek között, a kollagén faktorok változásaiért valószínűleg az IGF-1 és a szklerosztin felelős (6), de ennek az elméletnek a hosszirányú vizsgálata még várat magára.
Elhízás, diabetes mellitus és osteoporosis
Az elhízás, a diabetes mellitus és az osteoporosis nyilvánvaló, de nagyon elágazó kölcsönhatásának okait még nem tisztázták kellőképpen.
A már említett okok mellett fontos szerepet játszik a mesenchymális őssejtekből származó hormonálisan aktív adipocyták és osteoblastok közös fejlődéstörténete is.
A zsírsejtek termelik és kiválasztják a szöveti hormonokat, a leptint és az adiponektint. A leptin az éhség és a jóllakottság szabályozásával szabályozza az energiaegyensúlyt. A leptin gén mutációja például megnövekedett leptinszinthez, fokozott étvágyhoz és kóros elhízáshoz (endokrin eredetű elhízás) vezet. Egerekkel végzett állatkísérletek eredményei szerint a leptin központi kontrollmagja a ventromedialis hipotalamuszban található. A leptin azonban látszólag más agyterületeken is hatékonyan hat. Például, ha gátolja a szerotonintermelést, akkor a leptinhiány negatív hatása a csontanyagcserére és a csontsűrűségre visszafordítható. Közvetett szabályozás zajlik a szimpatikus idegrendszer aktiválásán keresztül is. A perifériás hatásmechanizmusok
- - az inzulinérzékenység növekedése (esetleg IGFBP-2 révén) és
- leptin receptorok képződése az oszteoblasztokon, amely feltehetően közvetlen hatással van az oszteoblaszt differenciálódására és ezáltal a csontok egészségére.
A centrális és perifériás hatásmódok közötti kölcsönhatás valószínűleg a leptin szérumkoncentrációjától is függ. Végül ezeket a kapcsolatokat még nem teljesen értik (3). Az adiponektin sokféleképpen hat a glükóz és a zsír anyagcseréjére. Növeli a célsejtek érzékenységét az inzulin iránt, és meghibásodás esetén a metabolikus szindróma kialakulásához vezet. Ennek megfelelően az alacsony adiponektinszint és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulása közötti összefüggést tudományosan bizonyították.
Az oszteoblasztok az osteocalcin peptid hormont termelik. Elősegíti az adiponektin termelést, növeli az izmok és a zsírsejtek érzékenységét az inzulin iránt, és növeli a hasnyálmirigyben a β-sejtek számát és ezáltal az inzulin felszabadulását. Ezenkívül az osteocalcin a zsírtömeg azonnali csökkenéséhez vezet.
Nemcsak a csontsejtek mutatnak magas szintű hormonális aktivitást a különféle anyagcsere-folyamatokban való részvétel mellett, a zsírsejtek a szöveti hormonok felszabadulása révén az emberi test anyagcsere-folyamataiban is részt vesznek, és úgy tűnik, hogy okukban és következményeikben nagyon szoros kapcsolatban állnak egymással. Míg a leptin pozitív hatással van a csontok egészségére, a már említett metabolikusan aktív zsigeri zsír a citokinek és az adipokinek szekrécióján keresztül negatív tényező, amely befolyásolja a csont mikro-architektúráját, és a törés megnövekedett kockázatával jár.
A trabekuláris csontszerkezet elvesztését a csontvelő térének zsírsejtekkel való növekvő beszűrődése és az oszteoblasztok egyidejű elmozdulása is jellemzi. Ez a változás gyakran megfigyelhető a másodlagos csontritkulásban is, és ebben az összefüggésben az úgynevezett PPARγ receptorok aktivitásának növekedését is megfigyelik, amely csontritkulásos csontváltozásokkal jár. Hosszú ideig tiazolidindionokat, más néven glitazonokat használtak a 2-es típusú DM kezelésére.
A glitazonok, amelyeket manapság már nem engedélyeztek antidiabetikus kezelésre, agonisztikusan hatnak a PPAR-receptorokra, hogy érzékenyítsék a célsejteket az inzulinra, és ezáltal jobb glükózfelvételt okoznak. A vércukorszint szabályozása mellett ez az antidiabetikum az oszteoblasztok kiszorulását is előidézi a csontvelő teréből (az oszteogén differenciálódás helyett adipogén) és a zsírsejtekkel való fokozódó kolonizációt, mint a 2. típusú DM-ben. Ez elnyomja az osteoblast differenciálódást és növeli a törések kockázatát.
- Az elhízás, a diabetes mellitus és az osteoprosis nem egyedülálló jelenségek, hanem egy multifaktoriális betegség folyamatába ágyazódnak.
- A glükóz, a lipidanyagcsere és a csontanyagcsere közötti különféle kölcsönös függőségek és hatásmechanizmusok tisztázása nemcsak tudományos szempontból nagyon érdekes; Fontos lépés mindkét betegség megelőzésében és kezelésében, különösen a betegek és az őket kezelő betegek számára.
Prof. Dr. med. Walter Josef Fassbender, okl.
FMH Endokrinológia/Diabetológia, FAMH Klinikai Kémia
medica - Orvosi Laboratóriumok Dr. F. Kдppeli AG, Zürich
Foglalkozás-orvos orvos; ias vállalat,
az ias csoport társasága
Érdekkonfliktus: A szerzők kijelentik, hogy nincsenek összeférhetetlenségek.