Elhízás: A csontritkulás barátja vagy ellensége

Sudhaa Sharma

Szülészeti és Nőgyógyászati Osztály, Szuperspecialitás Kórház, GMC, Dzsammu, Dzsammu és Kasmír, India

Vishal R. Tandon

1 Farmakológiai Osztály, Szuperspecialitás Kórház, GMC, Dzsammu, Dzsammu és Kasmír, India

Shagun Mahajan

2 Nefrológiai Osztály, Szuperspecialitás Kórház GMC, Dzsammu, Dzsammu és Kasmír, India

Vivek Mahajan

1 Farmakológiai Osztály, Szuperspecialitás Kórház, GMC, Dzsammu, Dzsammu és Kasmír, India

Annil Mahajan

3 Általános Orvostudományi Intézet, Kormányzati Orvosi Főiskola, Dzsammu, Dzsammu és Kasmír, India

Absztrakt

A csontritkulás és az elhízás világszerte egészségügyi probléma. Érdekes módon mindkettő jelentős morbiditással és mortalitással jár. Mindkét betegség közös kapcsolatban áll, mivel a csontvelő mesenchymalis stromális sejtjei mind az oszteoblasztok, mind az adipocyták közös prekurzorai. Az öregedés megváltoztathatja a csontvelő összetételét az adipociták növelésével, az oszteoklaszt aktivitással és az oszteoblaszt aktivitás csökkenésével, ami csontritkulást eredményezhet. Az adipociták titkosítják a leptint, az adiponektint, az adipszint, valamint a gyulladáscsökkentő citokineket, amelyek hozzájárulnak az oszteoporózis patogeneziséhez. Ez az új koncepció alátámasztja azt a hipotézist, miszerint a tömeg és a testtömeg-index (BMI) pozitív korrelációját a csont ásványi sűrűségével (BMD) nem erősítik meg nagy populációalapú vizsgálatok. Így az előző koncepció, miszerint az elhízás védelmet nyújt az oszteoporózis ellen, nem feltétlenül áll meg az elhízásnál megfigyelt csontvelő zsírlerakódással (adipogenezissel), káros a csontok egészségére.

BEVEZETÉS

A csontritkulás és az elhízás világszerte jelentõs morbiditással és mortalitással járó egészségügyi probléma, és felvetik, hogy mindkettõ egy közös prekurzor sejt, azaz a csontvelõ mesenchymális stromális sejtek rendellenességének következménye. [1]

A korábbi elképzelésről folytatott vita, miszerint az elhízás védelmet nyújt az oszteoporózis ellen, nem feltétlenül áll a csont elhízásának (adipogenezis) új koncepciójának fényében, amelyet károsnak tekintenek a csontok egészségére. Ez az új koncepció annak a ténynek a eredményeként jött létre, hogy a testsúly és a testtömeg-index (BMI) pozitív korrelációt mutat a csont ásványi sűrűségével (BMD), [2,3], de nagy populációalapú vizsgálatok nem igazolták és nem erősítették meg ezt a pozitív korrelációt a csonttömeg és a BMI között. [4,5]

Az elhízásnak az osteoporosis védő faktoraként korábban figyelembe vett főbb tényezői a kortikális csontváz megnövekedett terhelése, a csontképződés közvetlen stimulálása leptinnel, nagyobb aromatáz aktivitás, fokozott ösztradiol, ami csökkenti a csontreszorpciót és a csontképződés stimulációja. [6]

A legfrissebb adatok azonban azt sugallják, hogy a gyermekkori elhízás az alsó végtagi törések fokozott kockázatával jár együtt a BMD növekedése ellenére. [7] Egy másik tanulmány [8] azt sugallta, hogy az elhízás magasabb BMD-vel jár, de a töréskockázatra gyakorolt védő hatása ellentmondásos. A BMD, az agykérgi és a trabekuláris architektúra, valamint az erőindexek magasabb abszolút értékei nem voltak arányosak a BMI túllépésével az elhízott posztmenopauzás nőknél. Az elhízás a klinikai gerinc, csípő, medence és a csukló/alkar törésének csökkent kockázatával járt, de a borda többszörös törésének megnövekedett kockázata a normál vagy alsúlyú populációhoz képest. [9] A kutatási eredmények szerint sok, ha nem a legtöbb oszteoporotikus törés túlsúlyos vagy elhízott nőknél és férfiaknál fordul elő, tovább cáfolja, hogy az elhízás védő. [10]

A csont elhízottsága hogyan magyarázza meg ezeket az ellentmondásokat

A csontvelő mesenchymalis stromális sejtek mind az oszteoblasztok, mind az adipociták közös prekurzorai. Az öregedés megváltoztathatja a csontvelő összetételét azáltal, hogy növeli az adipocitákat, az oszteoklaszt aktivitást és csökkenti az oszteoblaszt aktivitását, és ez csontritkulást eredményezhet. [1] Az adipociták által kiválasztott tényezők, amelyekről ismert, hogy befolyásolják a csontok átalakulását, a leptin, az adiponektin és az adipsin, valamint a gyulladásgátló citokinek, például a tumor nekrózis faktor és az interleukin-6. [6] Ezért a csontvelő adipogenezise úgy tűnik, hogy hipotoxikus hatást fejt ki az oszteoblasztra. Az alábbiakban ismertetjük a leptin, az adiponektin és az adipsin szerepét a csontok hipotoxikus hatásának kifejtésében [1. ábra].

A Leptin, az Adiponectin és az Adipsin szerepének bemutatása az oszteoporózisban

Kimutatták, hogy a leptin és az inzulin növekedési faktor-1 pozitív perifériás szerepet játszik a csonttömeg megőrzésében a posztmenopauza idején. [10] A szérum leptin ennél több hasznos mutatóját mutatták ki az étrend okozta elhízáshoz kapcsolódó csontritkulás kockázatának. [11] A legfrissebb adatok azonban azt sugallják, hogy a leptin egy hipotalamusi relén keresztül szabályozza a csontképződést, ezáltal azt sugallva, hogy a csontban kifejtett hatásában központi mechanizmus is szerepet játszik. Kimutatták, hogy az adrenerg receptorok hiánya (azaz béta nélküli) megnövekedett testtömeggel és zsírtömeggel rendelkezik, és nagyobb a test teljes testtömege, a trabecularis csontmennyiség és a comb keresztmetszete. [12,13] Ez azt jelzi, hogy a szimpatikus jelzés integritása szükséges a csontreszorpció növekedéséhez. Ami azt jelenti, hogy a katekolamin-hiányos állapotban nagy lehet a csonttömeg, és az alkalmazott szimpatomimetikumok csökkenthetik a csontképződést és a csonttömeget. Ezzel szemben a béta-blokkolók valószínűleg növelik a csontképződést és a csonttömeget, és tompítják az ösztrogénhiányos állapot okozta csontvesztést. Így a leptin hasonlóan hat az ösztrogénhez.

Kimutatták, hogy az adiponektin fokozza az oszteoklaszt képződést, és negatívan befolyásolja az oszteoporózist. Ezt a műveletet a kappa-B ligandum faktor (RANKL) nukleáris faktor receptor aktivátorának receptoraktivátorának termelésének stimulálása közvetíti, amely serkenti az oszteoklasztok differenciálódását. Ezenkívül az adiponektin gátolhatja az oszteoblastokban az oszteoprotegerin, az oszteoklasztogenezis ismert inhibitorának termelését. A sovány tömegű emberek szintje azonban magasabb, a kövér embereknél pedig az alsó oldalon van. Ez azt sugallja, hogy az elhízás alacsony adiponektinszintje osteoprotectiót eredményezhet. [14]

Ugyanakkor ellentmondásos bizonyítékok merültek fel az adiponektin mellett, amely tagadja az elhízott emberek körében az osteoprotektív hatást, a közelmúltban végzett tanulmány szerint, ahol az adipocytákból felszabaduló egyedi adipokint antiapoptotikus, gyulladáscsökkentő és antioxidáns hatásúnak mutatták. A tanulmányok egyikében beszámoltak arról, hogy az emberi osteoblastok expresszálják az adiponektint és annak receptorait, és kimutatták, hogy az osteoclastogenezis elnyomásával és az osteoblastogenesis aktiválásával növelik a csonttömeget. [15]

Az adipszinről hasonlóan kimutatták, hogy negatívan befolyásolja az oszteoporózist, különösen a diabetes mellitus (DM) okozza az oszteoporózist. Fokozott expresszió figyelhető meg a DM és elhízott betegek körében, és bebizonyosodott, hogy csökkenti a csontképződést. [16]

Egyéb: Ezen tényezők mellett további fontos tényezőket javasoltak az elhízottak körében az oszteoporózis kialakulásában, vagyis az elhízás és a D-vitamin-elégtelenség csökkentette a D3-vitamin biohasznosulását, mivel a bőr testzsírja egyes tanulmányok szerint hosszú távon negatívan befolyásolhatja csontritkulás. Ez a tényező nagyon fontossá válik, mivel a D-vitamin-hiány már magas gyakorisággal fordul elő. [17]

A FOGALMAK KLINIKAI ÉS DIAGNOSZTIKAI HATÁSAI - A csont elhízottsága

A kifejezetten elhízott egyéneknél gyakran tapasztalható BMD-meghatározások hibái a csontvelőben található zsírlerakódások miatt vannak. A kettős energiájú röntgenabszorptiometriás méréseket hamisan növelheti a megnövekedett testzsír; mivel a trabecularis BMD kvantitatív komputertomográfiás mérését a nagyobb velőzsír csökkentheti [6].

Növekedési kudarc, pubertás leállás, amely a felnőtt végső magasságának csökkenéséhez vezet, és a csonttömeg csúcsa a Cushing-szindróma csontjainak egészségi állapotának szokásos magyarázata. [18] Míg az inzulinrezisztencia és a hiperglikémia tekinthető az Osteoblast működésére gyakorolt káros hatások okainak DM-ben szenvedő betegeknél. [19] Hasonlóképpen ismert, hogy a glükokortikoidok megváltoztatják a csont sejtösszetételét az oszteoklasztok és az oszteoblasztok ellátásának és élettartamának szabályozásával. [20] A csontritkuláshoz hozzájáruló mozdulatlanság, mint a parkinsonizmusban, az izomerő csökkenésének következménye. [21]

Azonban a csontritkulás összes másodlagos oka, mint például a Cushing-szindróma, a DM, a glükokortikoidok és a mozdulatlanság, elhízással jár. Korábban nehéz volt átfogó hipotézissel megemlíteni, hogy az elhízás véd az oszteoporózis ellen, hogy megmagyarázzák az osteoporosis okát ilyen esetekben. Ez azonban most az ilyen esetekben tapasztalt csontvelő-adipozitás társult növekedésével magyarázható. [6] Hasonlóképpen, az élet, a pubertás és az időskor szélsőségeiben a csontvelőben lévő zsír beszivárgása káros lehet a csontváz erősségére, és negatívan befolyásolhatja a csont átalakító egység optimális működését. [6]

A FOGALOM KEZELÉSI VONZATA

A kezelésnek óriási következményei lesznek. A csontritkulás jelenlegi kezelési lehetőségei elsősorban antioszteoklasztogenezis vagy pro-oszteoblasztogenezis jellegűek. A közelmúltban azonban kimutatták, hogy a D-vitamin a csontvelő adipogenezisének további mechanizmusaként gátolja a csonton végzett ismert hatásait. [22] Az ilyen irányú további vizsgálatok azonban az 1,25 (OH) 2 D3 dózisfüggő hatásait mutatták ki az izomsejtek zsírsejtekké történő transzdifferenciálódására. Alacsony fiziológiai koncentrációk (esetleg hiányos állapotot utánozva) adipogenezist váltottak ki; mivel a magasabb (fiziológiai és szuprafiziológiai) koncentrációk csillapították ezt a hatást. [23] Továbbá bizonyítékok vannak arra, hogy a D-vitamin az adipogén transzkripciós faktorok és a lipidfelhalmozódás gátlásával befolyásolja a test zsírtömegét az adipocita differenciálódás során. Néhány friss tanulmány kimutatta, hogy a D-vitamin metabolitok is befolyásolják az adipokintermelést és a zsírszövet gyulladásos válaszát. [24]

Hasonlóképpen az alendronátról, a közelmúltban egy széles körben alkalmazott biszfoszfonátról számoltak be, amely stimulálja az oszteoblaszt differenciálódást, miközben in vitro gátolja az adipogenezist; ezáltal anabolikus hatást sugall a csontra a mesenchymalis őssejtek differenciálódása révén. [25]

A mellékpajzsmirigy hormon (PTH) a múltban is kimutatták, hogy osteoblast differenciálódást vált ki, gátolja az adipogenezist és elnyomja az osteoblast apoptózist. [26] Hasonlóképpen, a mellékpajzsmirigy-hormonhoz kapcsolódó fehérje (1-36) (PTHrP (1-36)) kimutatták, hogy enyhe osteogén hatást vált ki és gátolja az adipocytikus hatást az emberi mesenchymális őssejtekben, és ezáltal segíti az osteoporosisot a csontképződés modulálásának ismert hatása mellett. az oszteoblaszt-differenciálás elősegítésével. [27]

A stroncium-ranelát mind antiresorptív, mind anabolikus hatást gyakorol a csontra. Nemrégiben azonban bebizonyosodott, hogy a stroncium-ranelát jelenlétében az adipogenezist negatívan befolyásolja az adipogén markerek expressziójának dózisfüggő csökkenése és az adipokin-profil változása, ezáltal kedvező oszteogén hatást generálva a csontvelő közegében. [ 28]

Hasonlóan egy másik jelenlegi tanulmányban kimutatták, hogy az izoflavonok és metabolitjaik, lignánjaik és metabolitjaik, a kumestrol étrend szempontjából releváns keverékei és az összeset tartalmazó keverék koncentrációtól függően gátolja az adipocita differenciálódást, mint kiegészítő hatásmechanizmusukat az oszteoporózis megelőzésében. 29]

KÖVETKEZTETÉS

A korábbi koncepció, miszerint az elhízás védelmet nyújt az oszteoporózis ellen, nem feltétlenül áll fenn, és megjelent az elhízásban megfigyelhető új csontvelői zsírlerakódási koncepció, amely alátámasztja az elhízás csontok egészségére gyakorolt káros hatását. Így az elhízás nem tekinthető védőnek az oszteoporózis ellen. Ezenkívül a csont és a zsír kapcsolatának molekuláris és sejtszintű vizsgálata valószínűleg több kockázati tényező és patogenezis alapjának jobb megértéséhez vezet, valamint a jövőben mind az oszteoporózis, mind az elhízás szempontjából kettős mechanizmusú gyógyszerek kifejlesztéséhez vezet.

Lábjegyzetek

A támogatás forrása: Nulla

Összeférhetetlenség: Egyik sem nyilatkozott.