Συσχέτιση της λεπτίνης, αδιπονεκτίνης, γκρελίνης με το σωματικό βάρος και την οστική μάζα μετά την εμμηνόπαυση

Abstract

The development by the 1980s of the technique of dual energy X-ray absorptiometry for the determination of bone mineral density (BMD) revealed a positive correlation of body weight with BMD that was verified by a large number of papers in all skeletal sites, in both sexes and at all ages, leading to the perception that increased body weight is protective against osteoporosis and reduces fracture risk. It is no exaggeration to say that obesity and osteoporosis were considered mutually exclusive conditions. Latest data led to a significant revision of the above mentioned perception. Now we accept that the relation between body weight and fracture risk is particularly complex since it is mediated not only by the correlation of body weight with BMD but also by other factors associated with increased weight and affecting bone metabolism (insulin resistance, abnormal calcium metabolism, «sarcopenic» obesity). Several theories have been proposed in order to explain the correlation of body weight with bone mineral density: increased mechanical loading of the skeleton, the effect of elevated levels of insulin due to insulin resistance, increased androogen aromatization in adipose tissue, reduced levels of SHBG and common origin of osteoblasts and adipocytes. Due to the discovery of adipokines we now know that adipose tissue is not just a fat depot but an endocrine organ contributing to the regulation of many metabolic processes. The best studied adipokine is Leptin. Apart from its role in the regulation of appetite, there is evidence that it participates to the regulation of bone metabolism. Adiponectin is the most abundant adipokine in the circulation. Its main action seems to be related to the metabolism of glucose and lipids but there are also indications of cardio protective effect and participation to mechanisms related to carcinogenesis and bone metabolism. Ghrelin is produced mainly in the stomach. Although it doesn’t belong to adipokines it is of special interest since due to its actions is considered the endogenous Leptin antagonist. There are indications that in addition to appetite regulation Ghrelin is involved in the regulation of other functions including bone metabolism. With this study we want to test the hypothesis whether these peptides are another link in the relation of body weight with bone mineral density. For this purpose we selected healthy postmenopausal women in order to minimize confounding factors and we determined BMD at the lumbar spine and femoral neck and the serum levels of Leptin, Adiponectin and Ghrelin. The literature is very limited especially with regard to Ghrelin. No paper was found addressing this issue in the Greek population. The conclusion of the study is that serum Leptin and Ghrelin are not independent predictors of bone density. Adiponectin could marginally justify an independent negative but very weak effect. Ultimately, there are no indications that these three peptides can explain the relation of body weight and bone density. The next step should be the investigation of the role on bone metabolism of adipokines produced locally in bone marrow microenvironment as the result of marrow’s fatty infiltration.

Η ανάπτυξη της τεχνικής προσδιορισμού της οστικής πυκνότητας με απορροφησιομετρία ακτίνων Χ διπλής ενέργειας οδήγησε στη διαπίστωση της ύπαρξης θετικής συσχέτισης μεταξύ σωματικού βάρους και οστικής πυκνότητας, η οποία επαληθεύτηκε από μεγάλο αριθμό εργασιών σε όλο το σκελετό και στα δύο φύλα και σε όλες τις ηλικίες. Διαμορφώθηκε έτσι η αντίληψη ότι η παχυσαρκία και η οστεοπόρωση είναι αμοιβαία αποκλειόμενες καταστάσεις. Νεότερα δεδομένα οδήγησαν σε αναθεώρηση της παραπάνω άποψης. Πλέον δεχόμαστε ότι η σχέση σωματικού βάρους και καταγματικού κινδύνου είναι ιδιαίτερα περίπλοκη δεδομένου ότι δεν μεσολαβείται μόνο από τη σχέση βάρους και οστικής πυκνότητας αλλά και από παράγοντες που σχετίζονται με το αυξημένο σωματικό βάρος και επηρεάζουν τον οστικό μεταβολισμό (αντίσταση στην ινσουλίνη, παθολογικός μεταβολισμός ασβεστίου, αυξημένη συχνότητα πτώσεων, σαρκοπενική παχυσαρκία). Προκειμένου να ερμηνευθεί η συσχέτιση σωματικού βάρους και οστικής πυκνότητας έχουν διατυπωθεί αρκετές θεωρίες με κυριότερες την αυξημένη μηχανική φόρτιση του σκελετού, την επίδραση των αυξημένων επιπέδων ινσουλίνης λόγω της αντίστασης στη δράση της που συνοδεύει την παχυσαρκία, την αυξημένη αρωματοποίηση ανδρογόνων στο λιπώδη ιστό και την κοινή προέλευση οστεοβλαστών και λιποκυττάρων. Η ανακάλυψη των λιποκινών συνέβαλε να μεταβληθεί η αντίληψή μας για το λιπώδη ιστό, ο οποίος δεν θεωρείται πλέον απλή ενεργειακή αποθήκη, αλλά ενδοκρινικό όργανο με σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση πολλών μεταβολικών διεργασιών. Η καλύτερα μελετημένη λιποκίνη είναι η Λεπτίνη. Εκτός από την κύρια δράση της στη ρύθμιση της όρεξης, μεγάλος αριθμός εργασιών τη συνδέουν και με τον οστικό μεταβολισμό. Η Αδιπονεκτίνη αποτελεί τη λιποκίνη με τη μεγαλύτερη αφθονία στην κυκλοφορία. Η κύρια δράση της σχετίζεται με το μεταβολισμό της γλυκόζης και των λιπιδίων, ενώ υπάρχουν ενδείξεις καρδιοπροστατευτικής δράσης και συμμετοχής σε μηχανισμούς σχετικούς με την καρκινογένεση και τον οστικό μεταβολισμό. Η Γκρελίνη παράγεται κυρίως στο στόμαχο και αν και δεν ανήκει στις λιποκίνες παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον δεδομένου ότι λόγω των δράσεών της θεωρείται ο ενδογενής ανταγωνιστής της Λεπτίνης. Και γι’ αυτό το πεπτίδιο υπάρχουν ενδείξεις ότι εκτός από τη ρύθμιση της όρεξης συμμετέχει στη ρύθμιση και άλλων λειτουργιών μεταξύ των οποίων και ο οστικός μεταβολισμός. Με την παρούσα μελέτη επιχειρήθηκε να ελεγχθεί αν τα τρία πεπτίδια αποτελούν συνδετικό κρίκο στη σχέση σωματικού βάρους και οστικής πυκνότητας. Η βιβλιογραφία είναι περιορισμένη ιδιαίτερα αναφορικά με τη Γκρελίνη. Για τον Ελληνικό πληθυσμό δεν διαπιστώθηκε ύπαρξη εργασίας που να συναξιολογεί και τα τρία πεπτίδια. Επιλέχθηκαν μετεμμηνοπαυσιακές γυναίκες προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν οι παράγοντες σύγχυσης και προσδιορίσθηκε η οστική πυκνότητα στην οσφυϊκή μοίρα της σπονδυλικής στήλης και το του μηριαίο οστό καθώς και τα επίπεδα της Λεπτίνης, Αδιπονεκτίνης και Γκρελίνης στο πλάσμα. Το συμπέρασμα της μελέτης είναι ότι η Λεπτίνη και η Γκρελίνη του πλάσματος δεν αποτελούν ανεξάρτητους παράγοντες πρόβλεψης της οστικής πυκνότητας. Για την Αδιπονεκτίνη ο αντίστοιχος έλεγχος θα μπορούσε οριακά να δικαιολογήσει μία ανεξάρτητη αρνητική επίδραση, η οποία ωστόσο είναι πολύ ασθενής. Τελικά, δεν προκύπτουν ενδείξεις ότι τα τρία πεπτίδια μπορούν να ερμηνεύσουν τη συσχέτιση σωματικού βάρους και οστικής πυκνότητας. Το επόμενο βήμα που πρέπει να γίνει είναι μελέτες της τοπικής δράσης τους στο μικροπεριβάλλον του μυελού των οστών στα πλαίσια της λιπώδους διήθησής του με την πάροδο της ηλικίας.