Wiesław Zarzycki1, Karol Kita2, Stanisław Sierakowski2, Bogdan Lewandowski2, Agnieszka Sulik2,Sławomir Wołczyński3
Cukrzyca i osteoporoza
diabetes and osteoporosis
1z Kliniki Endokrynologii, Diabetologii i Chorób Wewnętrznych Akademii Medycznej w Białymstoku
Kierownik Kliniki: prof. dr. hab. med. Maria Górska
2z Kliniki Reumatologii i Chorób Wewnętrznych Akademii Medycznej w Białymstoku
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. Stanisław Sierakowski
3z Zakładu Endokrynologii Ginekologicznej Akademii Medycznej w Białymstoku
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. med. Sławomir Wołczyński
Streszczenie
Osteoporosie as well as diabetes mellitus are one of the biggest epidemiological, sociological and economical problems of the XXI-century medicine. Common effects of diabetes mellitus on osteoporosis and vice versa constitute an increasing problem in the management of diabetes mellitus and diagnostics, prophylaxis and treatment of osteoporosis. Many metabolic abnormalities, including glycation, decreased level of sex steroids, abnormalities in Vit. C metabolism observed in diabetes could also be pathophysiological factros in osteoporosis. On the other hand methods of management of osteoporosis at some points are similar to typical trends of DM treatment.
Osteoporoza jest chorobą kości charakteryzującą się obniżoną masą kostną, zwiększoną kruchością, gorszą jakością kości i podwyższonym ryzykiem złamań. Jest to najczęściej występująca choroba na świecie (1). Jeżeli weźmiemy pod uwagę społeczny charakter cukrzycy wynikający z jej bardzo częstego występowania i niekorzystną prognozę epidemiologiczną dotyczącą występowania tej choroby, szczególnie w zakresie cukrzycy typu 2 (2), to zupełnie naturalne wydaje się poszukiwanie wzajemnych związków epidemiologicznych pomiędzy występowaniem obu tych schorzeń. Jest to tym bardziej zasadne, że istnieją wspólne elementy patogenetyczne zmian w tkance kostnej występujące w obu schorzeniach.
Cukrzyca typu 1 jest chorobą rozpoczynającą się zwykle w młodym wieku, często w dzieciństwie. Autoimmunologiczne podłoże choroby prowadzące w końcowym efekcie do całkowitego zniszczenia komórek beta wysp trzustkowych produkujących insulinę prowadzi do całkowitego braku tego hormonu. Konsekwencje metaboliczne są olbrzymie, gdyż insulina jest hormonem anabolicznym w stosunku do białek, także dla macierzy kostnej. Gęstość mineralna kości w cukrzycy typu 1 jest zmniejszona od samego początku choroby (3, 4). Przebudowa kości dotyczy tutaj w większym stopniu kości gąbczastej, aniżeli kości zbitej (5). Ostateczny mechanizm powstania osteoporozy w cukrzycy typu 1 wciąż pozostaje jednak nieznany. Nie wyjaśniły tego problemu zarówno badania z użyciem zwierząt jak i przeprowadzone na modelach komórkowych. Na metabolizm kostny w cukrzycy mogą mieć wpływ zarówno insulinooporność, jak również czynniki wzrostowe, IGF1 i IGF2, a także mediatory zapalenia (6, 7, 8) Zmiany o typie mikroangiopatii i związane z nimi zmiany tkankowe to postulowany mechanizm wynikający ze współistnienia osteoporozy i retinopatii cukrzycowej (9) Zaburzenia widzenia wynikające z orbitopatii cukrzycowej oraz zaburzenia lokomocyjne wynikłe z polineuropatii, to z kolei ryzyko upadków i zwiększonego ryzyka złamań przy już istniejącej osteoporozie. Są wreszcie opisywane w cukrzycy typu 1 zmiany w zakresie wydzielania licznych hormonów powiązanych z metabolizmem kostnym, przede wszystkim estrogenów i androgenów (10). Późniejsze pokwitanie to często niemożność osiągnięcia szczytowej masy kostnej, wcześniejsza menopauza, zaburzenia wydzielania LH, obniżenie wydzielania testosteronu u mężczyzn to podstawowe zmiany hormonalne przyczyniające się do wcześniejszego i zwiększonego ryzyka wystąpienia osteoporozy w populacji tych chorych (11, 12, 13, 14). Opisywany jest mechanizm zmniejszonej resorpcji wapnia w jelicie, obniżenia się poziomu witaminy D i wzrost aktywności fosfatazy alkalicznej we krwi, zmniejszenie się krążącego parathormonu, osteokalcyny i magnezu, glikacja białek i zaburzenia przemiany witaminy C (15, 16, 17). Polimorfizm genu dla kolagenu typu 1 alfa 1 (COL1A1) współistniał z niską masą kostną w badaniach brytyjskich (18). Podstawowy wpływ na powstanie osteoporozy w cukrzycy typu 1 ma jednak wyrównanie metaboliczne choroby. Złe wyrównanie cukrzycy nasila osteoporozę, poprawa wyrównania sprzyja odbudowie masy kostnej u osób z cukrzycą typu 1 (19). Niedobór insuliny prowadzi w cukrzycy do zmian w składzie kostnych i chrząstkowych proteoglikanów. Działanie insuliny powoduje wychwyt aminokwasów przez komórki i wprowadzenie jej do szlaku syntezy białek, przede wszystkim kolagenu. W piśmiennictwie obecne są także informacje o ograniczeniu zdolności kościotworzenia przez osteoblasty (20, 21).
Wyniki badań u chorych z cukrzycą typu 1 od dawna wskazują na zwiększone ryzyko występowania osteoporozy w tej grupie. Czy wiąże się to z większym ryzykiem wystąpienia złamań? Wyniki przeprowadzonych w Norwegii badań Nord-Trondelag Health Survey (22) wykazały znamiennie większe ryzyko wystąpienia złamania szyjki kości udowej i kobiet z cukrzycą w porównaniu z kobietami bez cukrzycy. Podstawowe znaczenia dla określenia stopnia ryzyka miał dłuższy aniżeli 5 lat okres trwania cukrzycy, gdyż po tym czasie masa kostna u tych kobiet była znacznie niższa. W kolejnym badaniu – Iowa Women´s Health Study prawdopodobieństwo przebycia złamania przez kobietę z cukrzycą typu 1 było 12-25 razy większe aniżeli przez kobietę bez cukrzycy (23).
W przeszłości panowało przekonanie, że u osób z cukrzycą typu 2 osteoporoza i złamania osteoporotyczne występują rzadziej, co miało wynikać z prawidłowej masy kostnej w tej chorobie. Badania przeprowadzone w latach 90. podważyły do domniemanie. Zmiany jakości tkanki kostnej mogą być również spowodowane poprzez zmiany w zakresie drobnych naczyń tak bardzo charakterystyczne dla cukrzycy i prowadzące do tak znanych powikłań, jak retinopatia czy nefropatia (24). Schwartz i wsp. (25) opisujący duże badanie prospektywne Study of Osteoporotic Fractures wykazali większą częstość złamań szyjki kości udowej, kości ramiennej i stopy u starszych kobiet z cukrzycą typu 2 w porównaniu z kobietami z prawidłową gospodarką węglowodanową. Wykazano także, że istotne znaczenie dla utrzymania prawidłowej masy kostnej ma wyrównanie metaboliczne cukrzycy. Złe wyrównanie cukrzycy powodowało nasilanie się osteoporozy (26) zaś, jak wykazał Okazaki i wsp. (27) przywrócenie dobrego metabolicznego wyrównania cukrzycy prowadzi w krótkim czasie do zahamowania ubytku masy kostnej i stabilizacji mineralnej gęstości kości.
Z drugiej strony mając na względzie nie tylko zmiany metaboliczne wynikające z cukrzycy, ale także jej wpływ na czynniki ryzyka wystąpienia złamań. Należy do nich narażenie na upadki ze względu na obwodową neuropatię, także dotyczącą czucia głębokiego, ryzyko hipoglikemii, częste występowanie pogarszania się jakości wzroku w wyniku retinopatii (28).
Fizjologicznie przebiegająca ciąża nie nasila ryzyka wystąpienia osteoporozy. Coraz częściej pojawiającą się patologią jest jednak cukrzyca ciążowa. Cukrzyca ciążowa zmniejszyła jednak masę kostną u 20 ciężarnych z zaburzeniami węglowodanowymi (29). Należy jednak zaznaczyć, że cukrzyca ciążowa w większym stopniu dotyczy kobiet po 35 rż. a nawet 40 rż. i zmiany te mogą z tego właśnie wynikać. Stwierdzono także odwrotnie propocjonalną zależność gęstości mineralnej kości od glikemii w tej nielicznej badanej grupie. Z uwagi na stosunkowo niedawną datę cytowanej publikacji sądzę, że doczekamy się w przyszłości weryfikacji prezentowanych wyników przeprowadzonej na znacznie większej grupie badanych osób.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1.World Health Organization: Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis. Report of a WHO Study Group. Geneva: World Health Organization, 1994, Tech Rep. Ser. No 843. 2. Tong P.C.Y., et al.: The epidemiology of type 2 diabetes. In: Pickup J.C., Wiliams G. Textbook of diabetes. Third edition 2003, Blackwell Science Ltd. p 6.1-6.14. 3. Rozadilla A., et al.: Bone mineral density in patients with type 1 diabetes mellitus. Joint Bone Spine 2000, 67:215-8. 4. Wakasugi M., et al.: Bone mineral density measured by dual energy x-ray absorptiometry in patients with non-insulin-dependent diabetes mellitus. Bone 1993, 14:29-33. 5. Lopez-Ibarra P., et al.: Bone mass in type I (insulin-dependent) diabetes mellitus. Diabetologia 1992, 35:151-154. 6. Bouillon R.: Diabetic bone disease. Calcif Tissue Int 1991, 49:155-160. 7. Canalis E.: Bone related trowth factors. Triangle 1988, 27:11-19. 8. Bouillon R.: Diabetic bone disease: low turnover osteoporosis related to decreased IGF-I production. Verh K Akad Geneeskd Belg 1992, 54:365-91. 9. Piepkorn B., et al.: Bonre mineral density and bone metabolism in diabetes mellitus. 10. Doncckier J.E.: Endocrine diseases and diabetes. In: Pickup J.C., Wiliams G. Textbook of diabetes. Third edition 2003, Blackwell Science Ltd. p 27.1-27.25. 11. Marca A., et al.: Evaluation of hypothalamic-pituitary-adrenal axis in amenorrhoeic women with insulin-dependent diabetes. Hum. Reprod. 1999, 14:298-302. 12. South S.A., et al.: Alterations in luteinizing hormone secretory activity in women with insulin dependent aiebetes and secondary amenorrhoea. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1993, 76:1048-53. 13. Murray F.T., et al.: Gonadal dysfunction in diabetic men with organic impotence. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1987, 65:125-35. 14. Tibblin G., et al.: The pituitary-gonadal axsis and health in elderly men: a study of men born in 1913. Diabetes 1996, 45:1605-9. 15. McNair P., et al.: Osteopenia in insulin treated diabetes mellitus: its relation age at onset, sex and duration of disease. Diabetologia 1978, 15:87-90. 16. Hogh F.: Alterations of bone and mineral metabolism in diabetes mellitus. S. Afr. Med. J. 1987, 72:116-26. 17. Pedrazzoni M., et al.: Osteocalcin levels in diabetic subjects. Calcif Tissue Int. 1989, 45:331-6. 18. Hampson G., et al.: Bone mineral density, collagen type I genotypes and bone turnover in premenopausal women with diabetes mellitus. Diabetologia 1998, 41:1314-20. 19. Campos Pastor M.M., et al.: Intensive insulin therapy and bone mineral dinsity in type I diabetes mellitus: a prospective study. Osteoporosis Int 2000, 11:455-9. 20. Verhaege J., et al.: Bone and mineral dencity in BB rats with long term diabetes: decreased bone turnover and osteoporosis. Diabetes 1990, 39:477-82. 21. Rico M., et al.: Suggestion of deficient osteoblastic function in diabetes mellitus, the possible cause of osteopenia in diabetics. Calcif Tissue Int. 1989, 45:71-3. 22. Forsen L., et al.: Diabetes mellitus and the incidence of hip fracture: results from the Nord-Trondelag Health Survey. Diabetologia 1999, 42:920-25. 23. Nicodemus K.K., et al.: Type 1 and type 2 diabetes and incident hip fractures in postmenopausal women. Diabetes Care 2001, 24:1192-7. 24. Vogt M.T., et al.: Bone mineral density and blood flow to the lower extremities. J. Bone. Miner. Res. 1997, 12:293-9. 25. Schwartz A.V., et al.: Older women with diabetes have an increased risk of fractures: a prospective study. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1997, 86:32-38. 26. Gregorio F., et al.: Osteopenia associated with non-insulin-dependent diabetes mellitus. What are dha causes ? Diabetes Res. Clin. Pract. 1994, 23:43-54. 27. Okazaki R., et al.: Metabolic improvefment of poorly controlled non insulin dependent diabetes mellitus decreases bone turnover. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1997, 82:2915-20. 28. Aoyagi K., et al.: Falls amoung community-dwelling elderly in Japan. J. Bone. Miner. Res. 1998, 13:1468-74. 29. Chau D.L., et al.: Postpartum bone loss in Latino women with prior gestational diabetes. J. Invest. Med. 2002, 50:71A. 30. American Diabetes Association: Clinical Practice Recommendations 2004. Diabetes Care 2004, 27:suppl. 1. 31. Zalecenie European Diabetes Policy Group 1998-1999; Poradnik postępowania w cukrzycy typu 2. Diabetologia Praktyczna 2001, 2:supl. A. 32. National Osteoporosis Foundation. http://www.nof.org/. 33. Neer R.M., et al.: Effect of parathyroid hormone (I-34) on fractures and bone mineral density in postmenopausal women with osteoporosis. N. Eng. J. Med. 2001, 344:1434-41. 34. Okazaki R., et al.: Thiazolidinediones inhibit osteoclast-like cell formation and bone resorption in vitro. Endocrinology 1999, 140:5060-65.
