WSTĘP
Osteoporoza jest najczęstszą chorobą metaboliczną kości, występującą nawet u co czwartej kobiety w wieku pomeno-pauzalnym i u 15% mężczyzn w starszym wieku. Całkowite ryzyko złamań kości w wyniku osteoporozy wynosi 30–40% u kobiet i około 20% u mężczyzn. Istotą tej jednostki choro-bowej jest wysokie ryzyko złamań patologicznych (czyli ta-kich, do których dochodzi w wyniku upadku z wysokości
CZYNNIKI RYZYKA OSTEOPOROZY, ZE SZCZEGÓLNYM
UWZGLĘDNIENIEM PRAWIDŁOWEGO ROZWOJU I METABOLIZMU
TKANKI KOSTNEJ
RISK FACTORS FOR OSTEOPOROSIS, WITH PARTICULAR EMPHASIS ON THE CORRECT DEVELOPMENT
AND METABOLISM OF BONE TISSUE
STRESZCZENIE: Zdrowe kości stanowią fundament organizmu i wpływają na stan zdrowia człowieka. Styl życia odpowiada za około 20–40% szczytowej masy kostnej u dorosłych, dlate-go też działania zmierzające do usunięcia czynników ryzyka wpływają korzystnie na szczytową masę i wytrzymałość tkanki kostnej oraz zmniejszają ryzyko wystąpienia osteoporozy w wie-ku dorosłym. Jest to tym bardziej istotne, gdyż nieodpowiedni styl życia oddziałuje negatyw-nie na możliwość osiągnięcia zaprogramowanej genetycznegatyw-nie optymalnej masy kostnej. W ni-niejszej pracy omówiono wpływ zdrowego odżywiania, czynników hormonalnych oraz aktyw-ności fizycznej na masę kostną w wieku młodzieńczym. Modyfikacja tych czynników istotnie zmniejsza ryzyko i częstość występowania osteoporozy. Przedstawiono także metody stoso-wane w diagnostyce niskiej masy kości (DXA) oraz w ocenie ryzyka złamań (FRAX).
SŁOWA KLUCZOWE: DXA, FRAX, gęstość mineralna kości, osteoporoza, szczytowa masa kostna
ABSTRACT: Bones are the foundation of our bodies; without healthy bones, we can become vulnerable to poor overall health. Lifestyle factors influence 20–40% of adult peak bone mass, and some of them may be modified to change bone health status, therefore, optimization of these factors known to influence peak bone mass and strength is an important strategy aimed at reducing risk of osteoporosis or low bone mass later in life. It is very important, because life-style conditions can adversely effect on achieving the full genetic potential for skeletal mass. This article discusses a review of the role of individual nutrients, food patterns, hormonal issu-es, and physical activity on bone mass and strength development in youth. Changing nutritio-nal, as well as social behavior, play integral roles in the prevalence and incidence of decreased BMD. We also discussed methods using in bone mineral density measurements, like dual ener-gy X-ray absorptiometry, and in evaluating of probability of bone fracture risk – FRAX.
KEY WORDS: bone mineral density, DXA, FRAX, osteoporosis, peak bone mass
Zakład Zdrowia Prokreacyjnego, Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego w Warszawie, Szpital Specjalistyczny św. Zofii, ul. Żelazna 90, 01-004 Warszawa, e-mail: mirab@cmkp.edu.pl
Wpłynęło: 17.10.2017 Zaakceptowano: 09.11.2017 DOI: dx.doi.org/10.15374/FZ2017058
ciała). Najważniejszym czynnikiem wpływającym na ryzy-ko złamań patologicznych jest gęstość mineralna ryzy-kości (ang. bone mineral density – BMD), a szczególnie tzw. szczyto-wa masa kostna (ang. peak bone mass – PBM), którą czło-wiek osiąga około 30.–35. roku życia. Stanowi ona kapitał, z którym wchodzi się w dalsze etapy życia. Jeżeli pacjent nie osiągnie zakładanej PBM, a dodatkowo będzie narażony na czynniki przyspieszające proces resorpcji kości, będzie moż-na zaobserwować u niego osteoporozę, objawiającą się niską
wartością BMD oraz wysokim ryzykiem złamań patologicz-nych [1, 2].
OSTEOPOROZA DEFINICJA
Osteoporoza jest uogólnioną chorobą układu kostne-go związaną z niską masą kostną, połączoną z zaburzeniem architektury i jakości tkanki kostnej, co przyczynia się do zwiększonej podatności na złamania.
Podstawowymi elementami patogenetycznymi osteopo-rozy są ubytek masy kostnej i uszkodzenie mikroarchitek-tury kości wspólne dla wszystkich jej rodzajów. Jest to cho-roba cechująca się złożoną etiopatogenezą. Najprostszy po-dział obejmuje osteoporozę pierwotną, o nieznanej dotych-czas etiologii, oraz osteoporozy wtórne. Zgodnie z obowią-zującą obecnie definicją, osteoporoza to choroba, dlatego konieczne jest jej zapobieganie i leczenie [3].
OBRAZ KLINICZNY
Przyżyciowe ryzyko złamań u mężczyzn wynosi oko-ło 15%, natomiast u kobiet – 30%. Występują dwa szczyty zachorowań: pierwszy między 20. a 35. rokiem życia, kie-dy liczba złamań u mężczyzn jest większa niż u kobiet, oraz drugi po 50. roku życia, kiedy liczba złamań rośnie wraz z wiekiem, osiągając wartości szczytowe po 75. roku ży-cia. Złamania proksymalnego odcinka kości udowej u męż-czyzn stanowią mniej więcej ⅓ wszystkich złamań w tej lo-kalizacji, przy czym złamania szyjki kości udowej są obar-czone ponad dwukrotnie wyższą śmiertelnością. Przyjmuje się, że u podstawy różnic w częstości złamań między płciami leży wyższa masa ciała oraz większe przekroje kości u męż-czyzn. Istotna jest także różnica dotycząca masy mięśniowej i jej wpływu na tkankę kostną.
Osteoporoza może przez wiele lat może przebiegać bez-objawowo, a jej pierwszym symptomem jest złamanie – naj-częściej nadgarstka lub trzonu kręgowego – do którego do-chodzi po upadku z wysokości ciała lub w wyniku pod-niesienia niewielkiego ciężaru. Po złamaniu trzonów, zwy-kle w odcinku piersiowym i lędźwiowym kręgosłupa, poja-wia się uporczywy ból i ograniczenie zakresu ruchów. Śred-ni wiek występowaŚred-nia typowych złamań osteoporotycz-nych wynosi odpowiednio: nadgarstka – około 55. roku ży-cia, trzonów kręgowych – około 65. roku życia i szyjki kości udowej – około 75. roku życia. U osób z wtórnymi przyczy-nami osteoporozy (np. u nosicieli HIV lub pacjentów sto-sujących przewlekle kortykosteroidy) złamania występu-ją znacznie wcześniej. Należy pamiętać, że złamania trzo-nów kręgowych mogą mieć charakter bezobjawowy, a ich je-dyną manifestacją kliniczną jest obniżenie wysokości ciała. Jednak najczęściej złamania patologiczne kręgosłupa i szyjki
kości udowej prowadzą do znacznego pogorszenia spraw-ności fizycznej, a także wpływają negatywnie na czynność układu oddechowego, pokarmowego i krążenia [3].
PODSTAWY FIZJOLOGII TKANKI KOSTNEJ
Istotne w zrozumieniu przyczyn osteoporozy są proce-sy remodelingu tkanki kostnej oraz osiągnięcie szczytowej masy kostnej. Remodeling to ciągły proces „odmładzania” kości w celu utrzymania jej właściwości biomechanicznych. Polega na trwającej całe życie wymianie tzw. starej tkanki kostnej na tzw. nową. Cykl ten jest inicjowany przez akty-wację komórek kościogubnych – osteoklastów. Komórki te na powierzchni kości powodują resorpcję tkanki kostnej, uwalniając enzymy proteolityczne, które rozkładają elemen-ty macierzy kostnej (kolagen) oraz hydrolizują kryształy hy-droksyapatytu. Następnie w miejscu działania osteoklastu powstaje jama resorpcyjna i dochodzi do zjawiska „napełza-nia” prekursorów komórek kościotwórczych – osteoblastów. Dojrzewające osteoblasty produkują kolagen typu I i two-rzą bezpostaciową macierz kostną (osteoid), która stopnio-wo wypełnia jamę resorpcyjną i ulega mineralizacji, tstopnio-worząc pełnowartościową kość [4].
W celu uzyskania prawidłowej szczytowej masy kostnej konieczne jest współdziałanie wielu czynników, ale najważ-niejszym jest zachowanie przewagi procesu kościotworze-nia nad procesem resorpcji kości. Sumowany w skali całe-go szkieletu proces remodelowania obejmuje wymianę od 2 do 10% masy kostnej rocznie, zaś całkowita masa kost-na stanowi prostą wypadkową łącznej aktywności kościo-gubnej i kościotwórczej poszczególnych jednostek remode-lowania. Generowanie PBM zaczyna się już w dzieciństwie, trwa podczas procesu dojrzewania i w późniejszych latach – w tym czasie synteza nowej kości przewyższa jej resorpcję. Około 30. roku życia człowiek osiąga szczytową (maksymal-ną) masę kostną. Jest ona w głównej mierze determinowana czynnikami genetycznymi, jednakże czynniki środowisko-we mogą sprawić, że nie zostanie osiągnięta.
PATOGENEZA NISKIEJ GĘSTOŚCI MINERALNEJ
KOŚCI I OSTEOPOROZY
Na proces remodelingu tkanki kostnej wpływa wiele czynników [2]. Najważniejsze z nich to: czynniki genetycz-ne, hormony, cytokiny oraz czynniki środowiskowe (tryb życia, sposób odżywiania, używki) i mechaniczne (obciąża-nie szkieletu).
ROLA CZYNNIKÓW GENETYCZNYCH W OSIĄGNIĘCIU
SZCZYTOWEJ MASY KOSTNEJ
Obecnie uważa się, że człowiek nie ma wpływu na ge-netyczne uwarunkowania BMD, ale dziedziczne skłon-ności do osteoporozy i złamań kości mają istotne znacze-nie. Wykazano istotny udział czynników genetycznych w kształtowaniu się PBM, geometrii układu szkieletowe-go oraz aktywności obrotu metaboliczneszkieletowe-go kości. Uwa-ża się, że wielkość BMD szkieletu osiowego i bliższych na-sad kości udowych jest dziedziczona w 70–85%, a szkiele-tu obwodowego – w 50–60%. Kontrola genetyczna obejmu-je także sekrecję i metabolizm hormonów kalciotropowych: PTH i 1,25(OH)2D3. Genetycznie uwarunkowane wyda-ją się być także pozakostne czynniki ryzyka złamań oste-oporotycznych, takie jak: BMI (ang. body mass index), wiek pierwszej miesiączki i menopauzy [5].
Wykazano również, że udział czynników genetycz-nych w patogenezie złamań osteoporotyczgenetycz-nych jest bardzo istotny; szacuje się go na 25–35%. Ten wyraźnie mniejszy wpływ dziedziczności na prawdopodobieństwo złamań niż na wskaźniki masy tkanki kostnej dowodzi znaczenia poza-kostnych czynników ryzyka złamań, takich jak: dieta, używ-ki, podaż witaminy D i inne czynniki.
Dotychczas zidentyfikowano liczne geny wykazujące pewne lub prawdopodobne powiązanie z masą kostną krę-gosłupa i szyjki kości udowej, a także loci chromosomowych związane z różnymi aspektami geometrii kości, jednak geny odpowiadające bezpośrednio za kształtowanie się PBM na-dal pozostają nieznane [5].
Obecnie próbuje się również wytypować tzw. geny kan-dydackie, aby określić wpływ polimorfizmu czy mutacji konkretnych genów na gęstość kości i ryzyko złamań. Bada-nia nad tymi genami w patogenezie osteoporozy koncentru-ją się przede wszystkim na: cytokinach i czynnikach wzro-stowych (które wpływają na obrót metaboliczny kości), ge-nach kodujących składniki macierzy kostnej oraz recepto-rach dla hormonów kalciotropowych. Dotychczas najwięcej badań poświęcono roli polimorfizmu genów dla: kolagenu typu I (COLIA1, COLIA2), receptora witaminy D (ang. vita-min D receptor – VDR), receptora β estradiolu (ang. estro-gen receptor beta – ERβ) oraz transformującego czynnika wzrostowego 1 (ang. transforming growth factor 1 – TGF-1) [6].
CZYNNIKI ENDOKRYNNE W REGULACJI
METABOLIZMU KOŚCI
Istotny wpływ na uzyskanie i utrzymanie prawidło-wej masy tkanki kostnej mają hormony płciowe: estrogeny u kobiet i testosteron u mężczyzn, a także hormon wzro-stu i tkankowy mediator jego aktywności – insulinopodob-ny czynnik wzrostu 1 (ang. insulin growth factor 1 – IGF-l).
Również zaburzenia czynności nadnerczy i tarczycy wpły-wają negatywnie na tkankę kostną [7].
Estrogeny u kobiet i androgeny u mężczyzn wywiera-ją ochronny wpływ na utrzymanie właściwej masy kostnej i stabilizację obrotu kostnego. Bezpośredni efekt oddziały-wania hormonów płciowych na kość uzupełniają ich inte-rakcje z parathormonem (PTH), kalcytoniną i aktywny-mi metabolitaaktywny-mi witaaktywny-miny D, jak również z receptoraaktywny-mi wapniowymi obecnymi w ścianie jelita, odpowiedzialny-mi za efektywność procesów wchłaniania i wydalania wap-nia z ustroju. Jak ważne są prawidłowe stężewap-nia estrogenów u kobiet najlepiej dowodzi fakt, że BMD u kobiet po meno-pauzie obniża się o 2–3% rocznie, ale u niektórych nawet o 5–7% rocznie. Przy utracie masy kostnej przekraczającej wartości 30–35% masy wyjściowej, stopniowo zaczyna na-rastać bezpośrednie zagrożenie złamaniami [8].
Anaboliczny wpływ testosteronu na uzyskanie i utrzy-manie prawidłowej BMD tłumaczono jego aromatyza-cją do estradiolu w mikrośrodowisku kostnym. Jednak 5a- -dihydrotestosteron (DHT), jego niearomatyzowalny meta-bolit o silniejszym od samego testosteronu działaniu andro-gennym, również przyczynia się do przyrostu masy kostnej. Jednoznacznie wskazuje to na inny, niż przez receptor estro-genowy, mechanizm molekularny działania androgenów na obrót kostny. W przeciwieństwie do estrogenów, które dzia-łają głównie antyresorpcyjnie i stabilizują masę kostną, an-drogeny promują syntezę nowej kości. Obserwowany pod ich wpływem przyrost tkanki kostnej ma głównie charakter okołokostny i powoduje wzrost bezwzględnej grubości trzo-nów kości długich (szyjki kości udowej). Proces ten prawdo-podobnie odpowiada zarówno za wyższą PBM, jak i względ-nie większe wymiary kości u mężczyzn [9].
Niedobór testosteronu stwierdza się u co piątego mężczy-zny ze złamaniem trzonów kręgowych i u co trzeciego ze złamaniem szyjki kości udowej. Procesy wypadnięcia czyn-ności gonad prowadzą do efektów podobnych do tych za-chodzących u kobiet po menopauzie. Niedoborowi testo-steronu u mężczyzn towarzyszy stopniowo rozwijający się proces utraty kości beleczkowej. Efekty te są częściowo rów-noważone przez pogrubienie warstwy korowej kości, przy czym średnie tempo zmniejszania się BMD w różnych loka-lizacjach u mężczyzn jest dużo niższe niż u kobiet i kształtu-je się na poziomie 0,5–1% rocznie [10].
Najważniejszymi hormonami determinującymi prawi-dłową gospodarkę wapniowo-fosforanową są: parathor-mon, kalcytonina i 1,25(OH)2 witamina D (kalcytriol), czy-li tzw. hormony kalcytropowe. Szczególnie miejsce zajmu-je witamina D, która przede wszystkim reguluzajmu-je prawidłowe wchłanianie wapnia w przewodzie pokarmowym oraz reab-sorpcję wapnia w kanalikach nerkowych. Także w obrębie tkanki kostnej i w chondrocytach produkowane są substan-cje, które w mechanizmie parakrynnym wpływają na remo-deling tkanki kostnej, takie jak czynnik wzrostu guza (ang.
tumor necrosis factor – TNF) czy interleukiny (IL-1, IL-3 i IL-6) [2, 11].
ROLA METABOLIZMU WAPNIA I WITAMINY D
W OSTEOPOROZIE
Wapń jest czynnikiem odżywczym istotnym w zapobie-ganiu osteoporozy. W wielu krajach podaż wapnia w poży-wieniu jest niedostateczna i wymaga suplementacji. U osób młodych wchłanialność z przewodu pokarmowego wzrasta wraz ze spadkiem podaży, jednak wraz z wiekiem ten me-chanizm adaptacyjny słabnie.
Podstawowym źródłem witaminy D jest jej synteza z cholesterolu w skórze pod wpływem światła słoneczne-go. Zawartość witaminy D (D2-ergokalcyferolu i D3-cho- lekalcyferolu) w pokarmach jest niedostateczna, w istot-nych ilościach występuje ona jedynie w rybach (sardynki, śledzie) i tłuszczu rybim (tran). Złożony metabolizm we-wnątrzustrojowy tej witaminy prowadzi do powstania ak-tywnego hormonu: 1,25(OH)2D3, odpowiedzialnego za re-gulację jelitowego wchłaniania wapnia, a także mineraliza-cję macierzy kostnej i nasilającego różnicowanie oraz ak-tywność metaboliczną komórek kościotwórczych (oste-oblastów) [11]. Niedobory występują u znacznego odsetka populacji w Polsce, nie tylko u osób w wieku podeszłym. Wraz z wiekiem dochodzi ponadto do upośledzenia skór-nej syntezy witaminy D, a przede wszystkim do postępujące-go upośledzenia aktywności nerkowej 1α-hydroksylazy i za-burzeń hydroksylacji kalcydiolu (25(OH)D3) do aktywnej formy 1,25(OH)2D3. Niedobór omawianej witaminy pro-wadzi do: zaburzeń mineralizacji kości, wzrostu sekrecji PTH i wtórnej nadczynności przytarczyc, która skutkuje na-siloną resorpcją kości oraz zwiększonym ryzykiem złamań. Należy pamiętać, że – poza bezpośrednim wpływem na me-tabolizm kostny – witamina D wykazuje korzystne działa-nie na stan napięcia oraz sprawności układu mięśniowe-go i na tej drodze zmniejsza zagrożenie upadkiem. Zapo-trzebowanie u młodych dorosłych wynosi 400–600 j.m./ dobę, natomiast u osób w starszym wieku zaleca się poda-wanie 1000–1500 j.m., a nawet do 4000 j.m./dobę. Dobrym rozwiązaniem jest stosowanie alfakalcydolu w dawkach 0,25–0,5 μg/dobę, co uniezależnia leczenie od aktywności 1α-hydroksylazy nerkowej [12].
SZCZYTOWA MASA KOŚCI
Proces dojrzewania i kształtowania ostatecznej masy kostnej przebiega nieco odmiennie u obu płci; różnice te występują już w dzieciństwie. Szczyt masy kostnej u chłop-ców jest osiągany później niż u dziewcząt, z czego wynika, że jeśli nawet wartości bezwzględne BMD mają u obojga płci podobne wartości, to przekroje kości u chłopców osiągają
większe rozmiary, charakteryzując się większą ich średnicą i co za tym idzie – wyższą odpornością mechaniczną całej kości. Te odmienności narastają w okresie akumulacji mi-nerału kostnego w okresie po pokwitaniu i dorastaniu, kie-dy to kość korowa u mężczyzn podlega wyraźnemu pogru-bieniu jako tzw. apozycja okołookostnowa, w istotny spo-sób zwiększając średnicę kości oraz jej odporność mecha-niczną. Ostatecznie kościec mężczyzn ma większe rozmiary i do okresu intensywnych procesów resorpcyjnych przebie-gających w procesie starzenia się jest odporniejszy mecha-nicznie. Dodatkowym elementem wpływającym na odpor-ność kości na złamanie jest wyższa masa tkanki mięśniowej u mężczyzn [13].
Najważniejszymi czynnikami pozagenetycznymi wpły-wającymi na osiągnięcie szczytowej masy kostnej są: pra-widłowe odżywianie, dostateczna podaż wapnia w diecie, prawidłowe stężenie aktywnych metabolitów witaminy D, aktywność fizyczna, prawidłowa gospodarka hormonalna i ogólny stan zdrowia.
Niedobory wapnia w diecie, brak słońca oraz choroby ne-rek i wątroby prowadzą do zmniejszenia stężenia metabo-litów witaminy D – 1,25(OH)2D3 – i w konsekwencji do zmniejszenia: absorpcji Ca w przewodzie pokarmowym, re-absorpcji wapnia w nerce (tzw. ujemny bilans wapniowy) i absorpcji fosforanów w przewodzie pokarmowym, a tak-że do upośledzenia mineralizacji płytek wzrostowych i oste-oidu, a w konsekwencji do braku osiągnięcia PBM [14].
Odpowiednia aktywność fizyczna również jest czynni-kiem warunkującym uzyskanie prawidłowej masy tkanki kostnej, ponieważ ruch fizyczny poprawia ukrwienie kości. Ponadto pracujące mięśnie wywierają stymulujący efekt na metabolizm i generowanie procesów poprawiających jakość tkanki kostnej, na którą składa się nie tylko jej masa (gę-stość) mineralna, lecz także elastyczność i sprężystość.
Jak już wspomniano, niezwykle istotny jest wpływ pra-widłowej gospodarki hormonalnej na stany prowadzące do niedoborów hormonalnych – już w okresie wczesnej mło-dości oddziałują one na gospodarkę kostną. Klasycznym przykładem jest jadłowstręt psychiczny (anorexia nervosa) i niska masa ciała [15]. Przyczyniają się one do występowa-nia cyklów bezowulacyjnych, zaburzeń lub braku miesiącz-ki (amenorrhoea) i w konsekwencji do hipoestrogenizmu. Estrogeny u młodych kobiet są niezwykle istotnym hormo-nem, stymulującym kościotworzenie i zmniejszającym re-sorpcję tkanki kostnej. Należy pamiętać, że zjawisko jadło-wstrętu psychicznego występuje także u chłopców. Również zaburzenia dojrzewania (opóźnienie) wywierają negatywny wpływ na uzyskanie prawidłowej PBM. Innym czynnikiem, negatywnie oddziałującym na możliwość uzyskania szczy-towej masy kostnej, jest zbyt intensywny wysiłek fizyczny, prowadzący – zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn – do tzw. czynnościowego hipogonadyzmu hipogonadotropowego i w konsekwencji do niedoboru estrogenów i androgenów.
Podobne zjawisko obserwuje się u osób bardzo szczupłych (wyniszczonych) w wyniku zaburzeń odżywiania i psy-chicznych lub chorób ogólnoustrojowych.
Wszystkie omówione zaburzenia nie tyle nasilają resorp-cję kości, ile zmniejszają mineralizaresorp-cję i prowadzą do osią-gnięcia zbyt niskiej (w porównaniu do estymowanej) PBM. Sprawia to, że pacjenci wkraczają w wiek dojrzały z niepra-widłowym „bagażem” tkanki kostnej. Jeżeli dołączą do tego dodatkowe czynniki chorobowe lub środowiskowe, które będą miały negatywny wpływ na metabolizm kości, to oste-oporoza i w konsekwencji złamania patologiczne wystąpią u tych osób znacznie wcześniej [2].
Osiągnięcie prawidłowej szczytowej masy kostnej jest istotne, ponieważ z wiekiem (od około 40.–45. roku życia) procesy resorpcji zaczynają przeważać nad procesami mine-ralizacji, a jamy resorpcyjne nie są już w pełni wypełniane przez osteoid. Z czasem ubytki w kolejnych cyklach remo-delingu sumują się i obserwuje się stopniowy, powolny spa-dek całkowitej masy kostnej. Tempo tego spadku jest indy-widualne i różne czynniki mogą je modyfikować [16]. Naj-istotniejsze są (podobnie jak w przypadku osiągnięcia szczy-towej masy kostnej): ujemny bilans wapniowy, niedobór wi-taminy D, brak ruchu lub unieruchomienie, istotne choro-by współwystępujące, szczególnie zapalne, a także postępu-jące z wiekiem niedobory hormonalne (menopauza). Rów-nież niektóre leki mają negatywny wpływ na jakość tkanki kostnej (leki antyretrowirusowe, heparyny).
POMIARY MASY KOSTNEJ
W praktyce ambulatoryjnej i klinicznej ocenę gęstości mineralnej kości najczęściej wykonuje się z zastosowaniem metody absorpcjometrii promieniowania rentgenowskiego o podwójnej energii (ang. dual energy X-ray absorptiome-try – DXA). W tej technice wykorzystano zjawisko, podczas którego promieniowanie rentgenowskie o dwóch różnych energiach pochłaniane jest w odmienny sposób przez tkan-ki mięktkan-kie i uwapnione. Pozwala to na uniezależnienie wy-boru lokalizacji badania od otaczających tkanek i narządów.
Wyniki badań densytometrycznych odnoszone są do średnich statystycznych wartości BMD w populacji i przed-stawiane jako odsetek średniej szczytowej masy kostnej oraz wartość odchylenia standardowego (SD) od niej (T-score), lub jako odsetek wartości średniej dla wieku osoby bada-nej i wartość odchylenia standardowego (Z-score). Ten dru-gi wskaźnik jest stosowany u dzieci i pacjentów w młodym wieku, przed osiągnięciem szczytowej masy kostnej, a więc do 30.–35. roku życia. Należy przy tym pamiętać, że rozkład BMD w populacji ma charakter normalny, zaś średnia PBM jest wartością statystyczną, a nie bezwzględną. W oparciu o uzyskiwane wyniki ustalono kryteria zdrowych kości, na podstawie których rozpoznawano osteoporozę:
t za wartości prawidłowe przyjęto wartości BMD
(T-score) nie mniejsze niż -1 SD poniżej średniej szczytowej masy kostnej;
t wartości T-score pomiędzy -1 SD a –2,5 SD okre-ślono jako niską masę kostną lub osteopenię (może mieć ona charakter konstytucyjny i nie świadczyć o chorobie);
t w przypadku wartości BMD równych lub niższych niż -2,5 SD poniżej średniej szczytowej masy kostnej diagnozowano osteoporozę [17].
Metoda DXA może być stosowana w ocenie zarówno po-stępu zaniku kostnego, jak i skuteczności leczenia. Gęstość mineralną kości należy mierzyć w odpowiednich interwa-łach czasowych (co 6–12 miesięcy), ale nie za często, ponie-waż częstsze wykonywanie oznaczeń może przyczyniać się do tego, że obserwowane zmiany BMD będą porównywal-ne z czułością metody.
Metoda DXA posiada ograniczenia wynikające z rzuto-wania struktur trójwymiarowych na dwuwymiarową płasz-czyznę. Zmiany zwyrodnieniowe i osteofity, zwapnienia więzadeł kręgosłupa czy zwapnienia w aorcie mogą zawyżać wartości BMD nawet do 20%. Paradoksalnie, podobne zja-wisko może być wynikiem kompresyjnego złamania trzonu kręgowego, gdy ta sama masa kostna zostaje „sprasowana” w mniejszej objętości. Ocena gęstości mineralnej kości szyj-ki kości udowej obarczona jest mniejszym błędem.
Od około 10 lat ocenę gęstości mineralnej kości i ryzy-ka złamań wykonuje się z zastosowaniem metody FRAX (ang. absolute fracture risk model). Technika ta polega na estymacji ryzyka złamań w oparciu o dane epidemiologicz-ne, czynniki ryzyka oraz informacje z badań interwencyj-nych [18]. Decyzje terapeutyczne podejmuje się u chorych, którzy odniosą największe korzyści z leczenia przeciwoste-oporotycznego. Z zastosowaniem kalkulatora online wyli-cza się dziesięcioletnie ryzyko złamania biodra oraz innych złamań osteoporotycznych w oparciu o: wartości BMD uzy-skane metodą DXA, wzrost, masę ciała oraz wywiady. Le-czenie jest wskazane, gdy dziesięcioletnie ryzyko złamania biodra wynosi >3%, a innych złamań >10%. Stosując meto-dę FRAX należy bezwzględnie pamiętać, aby podczas kal-kulacji uwzględnić inne, dodatkowe czynniki ryzyka niskiej masy kostnej (np. leczenie glikokortykoidami lub fakt nosi-cielstwa HIV). W badaniach VACS przeprowadzonych w la-tach 2003–2008 na grupie mężczyzn wykazano, że aż 97% HIV+ mężczyzn ze złamaniem nie miało wskazań do lecze-nia według metody FRAX, podczas gdy po dodaniu infekcji HIV jako wtórnej przyczyny osteoporozy znacznie wzrósł odsetek pacjentów płci męskiej wymagających leczenia [19].
PODSUMOWANIE
Tkanka kostna charakteryzuje się dużą aktywnością me-taboliczną. Toczą się w niej przeciwstawne procesy mine-ralizacji i resorpcji, a zachowanie między nimi odpowied-nich proporcji gwarantuje utrzymanie prawidłowej, wyso-kiej BMD. Niezwykle istotne jest uzyskanie szczytowej masy kostnej, ponieważ jest ona niejako tzw. punktem startowym na całe dorosłe życie człowieka. Wszelkie zaburzenia pro-wadzące do uzyskania mniejszej niż zakładana szczytowej masy kostnej, niedobory żywieniowe i zaburzenia hormo-nalne, a także choroby współwystępujące sprawiają, że ja-kość kości jest nieprawidłowa i wzrasta ryzyko osteoporozy oraz złamań patologicznych.
KONFLIKT INTERESÓW: Artykuł jest sponsorowany przez firmę Gilead Sciences Poland Sp. z o.o., jednakże prezentowana w nim problematyka ma charakter obiek-tywny.
PIŚMIENNICTWO
1. Kanis JA, Oden A, Johansson H, Borgström F, Strömo, McCloskey E. FRAX and its application in clinical practice. Bone 2009;44(5):734–743.
2. Weaver CM, Gordon CM, Janz KF et al. The national osteoporosis founda- tion’s position statement on peak bone mass development and lifestyle fac-tors: a systematic review and implementation recommendations. Osteoporos Int 2016;27(4):1281–1386.
3. NIH Consensus Development Panel on Osteoporosis Prevention, Diagnosis and Therapy. Osteoporosis, prevention and treatment. JAMA 2001;285(6):765–795. 4. Maggioli C, Stagi S. Bone modeling, remodeling, and skeletal health in
chil-dren and adolescents: mineral accrual, assessment and treatment. Ann Pediatr Endocrinol Metab 2017;22(1):1–5.
5. Clark GR, Duncan EL. The genetics of osteoporosis. Br Med Bull 2015;113(1):73–81. 6. Rocha-Braz MG, Ferraz-de-Souza B. Genetics of osteoporosis: searching for
can-didate genes for bone fragility. Arch Endocrinol Metab 2016;60(4):391–401. 7. Vanderschueren D, Laurent MR, Claessens F et al. Sex steroid actions in male
bone. Endocr Rev 2014;35(6):906–960.
8. Rochira V, Kara E, Carani C. The endocrine role of estrogens on human male skeleton. Int J Endocrinol 2015;2015:165215.
9. Orwoll E, Klein RF. Osteoporosis in men: epidemiology, pathophysiology, and clinical characterization In: Marcus R, Feldman D, Kelsey J (eds). Osteopo-rosis. 2nd edn. Academic Press, San Diego, 2001, pp. 103–149.
10. Vanderschueren D, Boonen S, Bouillon R. Osteoporosis and osteoporotic frac-tures in men: a clinical perspective. Baillieres Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 2000;14(2):299–315.
11. Golden NH, Abrams SA; Committee on Nutrition. Optimizing bone health in children and adolescents. Pediatrics 2014;134(4):e1229–e1243.
12. Rizzoli R. Nutritional aspects of bone health. Best Pract Res Clin Endocrinol Me-tab 2014;28(6):795–808.
13. Rabijewski M, Papierska L. Osteoporosis in men – a crucial role of sex hor-mones. InTech 2012, pp. 197–214; https://www.intechopen.com/books/se-
x-hormones/osteoporosis-in-men-a-crucial-role-of-sex-hormones-14. Carmeliet G, Dermauw V, Bouillon R. Vitamin D signaling in calcium and bone homeostasis: a delicate balance. Best Pract Res Clin Endocrinol Me-tab 2015;29(4):621–631.
15. Misra M, Klibanski A. Anorexia nervosa and bone. J Endocrinol 2014;221(3):R163–R176.
16. Curtis EM, Moon RJ, Dennison EM, Harvey NC, Cooper C. Recent advan-ces in the pathogenesis and treatment of osteoporosis. Clin Med (Lond) 2016;16(4):360–364.
17. Kanis JA, Glüer CC. An update on the diagnosis and assessment of osteopo-rosis with densitometry. Committee of Scientific Advisors, International Oste-oporosis Foundation. Osteoporos Int 2000;11(3):192–202.
18. Lewiecki EM, Compston JE, Miller PD et al. Official positions for FRAX® bone mineral density and FRAX® simplification from joint official positions deve-lopment Conference of the International Society for Clinical Densitome-try and International Osteoporosis Foundation on FRAX®. J Clin Densitom 2011;14(3):226–236.
19. Womack JA, Goulet JL, Gibert C et al. Increased risk of fragility fractu-res among HIV infected compared to uninfected male veterans. PLoS One 2011;6(2):e17217.
