Маркеры костного ремоделирования как предикторы метаболических изменений в костной ткани у мужчин с диабетической остеопатией

Диабетическая остеопатия является одним из малоизученных осложнений сахарного диабета (СД), приводящим к частым низкотравматическим переломам и, как следствие, к инвалидизации и смертности. Уровень инсулина связан с функциональными и морфологическими изменениями костной ткани, предшествующими снижению минеральной плотности кости (МПК) на начальных стадиях диабетической остеопатии.
Цель исследования – изучение морфофункциональных свойств кости у мужчин с СД 1-го (СД1) и 2-го типа (СД2).
Материал и методы. Обследованы 41 пациент мужского пола с СД1 и 52 пациента с СД2 без переломов в анамнезе. Их возраст варьировал от 40 до 70 лет (средний возраст – 55,8±0,7 и 58,4±0,9 года соответственно). Контрольную группу составили 34 пациента (средний возраст – 55,9±0,9 года) без признаков СД в анамнезе. Пациенты с другими эндокринными нарушениями, с терминальной стадией осложнений и хроническими заболеваниями печени и почек были исключены из исследования. Определяли МПК методом рентгеновской абсорбциометрии (DXA), сывороточные маркеры костного ремоделирования (аминотерминальный пропептид проколлагена 1-го типа и С-терминальный телопептид), а также 25(ОН)D, паратирин, инсулин, гликированный гемоглобин (HbA1c), электролиты (Са2+, P+).
Результаты и обсуждение. У пациентов с СД2 выявлена связь МПК с функцией почек, HbA1c и индексом массы тела. МПК в группе СД1 тесно связана с инсулиновой недостаточностью и была значимо ниже, чем в группе контроля. У пациентов с недостаточностью витамина D МПК была значительно ниже (p<0,05), чем при нормальном его уровне. При СД1 выявлено как понижение МПК (p<0,05), так и выраженное изменение уровней костных маркеров (p<0,05). При СД2 нарушение процессов костного ремоделирования, которое определялось по уровню этих маркеров (p<0,05), отмечалось на фоне нормальной МПК вследствие сложной патофизиологии основного заболевания.
Заключение. Дефицит витамина D, недостаточность и снижение чувствительности к инсулину, гипергликемия, избыточная масса тела являются важными причинами остеопатии у пациентов с СД. Маркеры ремоделирования кости могут стать перспективными показателями для диагностики остеопатии, но требуются дополнительные исследования, направленные на разработку рекомендаций по их использованию в рутинной практике с целью прогнозирования и профилактики данного осложнения СД.

1. American Diabetes A. Standards of medical care in diabetes – 2018 Abridged for Primary Care Providers. Clin Diabet. 2018;36(1):14-37. doi: 10.2337/cd17-0119

2. International Diabetes Federation. Diabetes Atlas 2015: executive summary. 7th ed. Brussels: IDF; 2015.

3. Carrillo-Lopez N, Roman-Garcia P, Rodriguez-Rebollar A, et al. Indirect regulation of PTH by estrogens may require FGF23. J Am Soc Nephrol. 2009;20(9):2009-17. doi: 10.1681/ASN.2008121258

4. Farr JN, Drake MT, Amin S, et al. In vivo assessment of bone quality in postmenopausal women with type 2 diabetes. J Bone Miner Res. 2014;29(4):787-95. doi: 10.1002/jbmr.2106

5. Farlay D, Armas LA, Gineyts E, et al. Nonenzymatic glycation and degree of mineralization are higher in bone from fractured patients with type 1 diabetes mellitus. J Bone Miner Res. 2016;31(1):190-5. doi: 10.1002/jbmr.2607

6. Farr JN, Khosla S. Determinants of bone strength and quality in diabetes mellitus in humans. Bone. 2016;82:28-34. doi: 10.1016/j.bone.2015.07.027

7. Sanches CP, Vianna AGD, Barreto FC. The impact of type 2 diabetes on bone metabolism. Diabetol Metab Syndr. 2017;9:85. doi:10.1186/s13098-017-0278-1

8. Diaz P, Barajas GS, Hernandez-Flores ZG, et al. The impact of vitamin D levels on glycemic control and bone mineral density in postmenopausal women with type 2 diabetes. J Endocrinol Invest. 2015;38(12):1365-72. doi: 10.1007/s40618-015-0394-4

9. Kanazawa I. Interaction between bone and glucose metabolism. Endocr J. 2017;64:1043-53. doi: 10.1507/endocrj.EJ17-0323

10. Epstein S, Defeudis G, Manfrini S, et al. Diabetes and disordered bone metabolism (diabetic osteodystrophy): time for recognition. Osteoporos Int. 2016;27:1931-51. doi: 10.1007/s00198-015-3454-x

11. Ahmed N. Advanced glycation endproducts – role in pathology of diabetic complications. Diabetes Res Clin Pract. 2005;67(1):3- 21. doi: 10.1016/j.diabres.2004.09.004

12. Chaiban JT, Nicolas KG. Diabetes and bone: still a lot to learn. Clin Rev Bone Miner Metab. 2015;13(1):20-35. doi: 10.1007/s12018-015-9178-9

13. Chiu KC, Chu A, Go VLW, Saad MF. Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and β cell dysfunction. Am J Clin Nutr. 2004;79:820-5. doi: 10.1093/ajcn/79.5.820

14. De Liefde II, van der Klift M, De Laet CEDH, et al. Bone mineral density and fracture risk in type-2 diabetes mellitus: the Rotterdam study. Osteoporos Int. 2005;16:1713-20. doi: 10.1007/s00198-005-1909-1

15. Li Y, Liu H, Sato Y. The Association between the serum C-peptide level and bone mineral density. PLoS ONE. 2013;8(12):e83107. doi: 10.1371/journal.pone.0083107

16. Moreira CA, Barreto FC, Dempster DW. New insights on diabetes and bone metabolism. J Bras Nefrol. 2015;37(4):490-5. doi: 10.5935/0101-2800.20150077

17. Oei L, Rivadeneira F, Zillikens MC, Oei EHG. Diabetes, diabetic complications, and fracture risk. Curr Osteoporos Rep. 2015;13(2):106-15. doi: 10.1007/s11914-015-0260-5

18. Paschou SA, Dede AD, Anagnostis PG, et al. Type 2 diabetes and osteoporosis: a guide to optimal management. J Clin Endocrinol Metab. 2017;102(10):3621-34. doi: 10.1210/jc.2017-00042

19. Rubin MR. Bone cells and bone turnover in diabetes mellitus. Curr Osteoporos Rep. 2015;13(3):186-91. doi: 10.1007/s11914-015-0265-0

20. Liao C-C, Lin C-S, Shih C-C, et al. Increased risk of fracture and postfracture adverse events in patients with diabetes: two nationwide population-based retrospective cohort studies. Diabetes Care. 2014;37:2246-52. doi: 10.2337/dc13-2957

21. Hernandez CJ, Tang SY, Baumbach BM, et al. Trabecular microfracture and the influence of pyridinium and non-enzymatic glycation-mediated collagen cross-links. Bone. 2005;37(6):825-32. doi: 10.1016/j.bone.2005.07.019