CC BY
17
АНАЛИТИЧЕСКИЕ ОБЗОРЫ
Состояние минеральной плотности костной ткани и показатели костного метаболизма у женшин с сахарным диабетом типа 2
А.Ф. Вербовой, Д.В. Акимова, Н.И. Вербовая
ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России
В статье обсуждается роль витамина D3 в развитии остеопороза у женщин с сахарным диабетом типа 2 (СД 2). У женщин с СД2 методом рентгеновской денситометрии изучена МПКТ. Установлено, что снижение плотности костной ткани встречается в 65% случаев. У обследованных выявлено
снижение концентрации витамина D3 относительно контроля 21-40 и 40-60 лет. На основании выявленной положительной корреляции Т-критерия и витамина D3 предполагается, что снижение его концентрации играет определенную роль в развитии остеопороза у женщин с СД2.
Ключевые слова:
женщины, сахарный диабет типа 2, остеопороз, витамин Dз
Condition of bone mineral density and measure of bone metabolism among women with diabetes type 2
A.F. Verbovoi, D.V. Akimova, N.I. Verbovaya
Samara State Medical University
Vitamin D3 role in progression of osteoporosis among women with diabetes type 2. BMD is studied among women with diabetes type 2 by X-ray densitometry.It is determined, that decreasing of bone mineral density reveals in 65 percent of cases. Decreasing vitamin D3 level revealed among examined
patients in comparison with control groups 21-40 and 40-60 years. In basis of revealed positive correlation T-criteria and vitamin D3 level, it is supposed, that decreasing of its concentration mean definite role in progression of osteoporosis among women with diabetes type 2.
Key words:
women, diabetes mellitus type 2, osteoporosis, vitamin D3
АКТУАЛЬНОСТЬ
Численность больных сахарным диабетом (СД) неуклонно растет: если в 2011 г. насчитывалось 366 млн больных СД, то к 2012-му их уже было 371 млн человек по всему миру [10]. Подавляющее большинство случаев заболевания приходится на сахарный диабет типа 2 (СД 2) [1]. По данным ВОЗ, предполагается, что СД будет 7-й основной причиной смерти к 2030 г. (Всемирная организация здравоохранения, 2013) [9].
С увеличением продолжительности жизни больных СД на первый план выступила проблема поздних осложнений заболевания. Метаболические нарушения, сосудистые и неврологические осложнения СД приводят к развитию изменений во всех органах и системах, в том числе и в костной [4]. В свою очередь снижение минеральной плотности костной ткани приводит к развитию остеопороза.
Остеопороз - это мультифакторное заболевание [2]. В настоящее время основными факторами риска и причинами нарушения обмена в костной ткани являются снижение уровня половых гормонов, женский пол, недостаточная масса тела или ожирение, переломы у родителей, недостаточная или избыточная физическая нагрузка,
наличие сопутствующих заболеваний, прием препаратов, влияющих на костную ткань [4]. Как правило, в каждом конкретном случае могут сочетаться несколько причин, приводящих к развитию остеопороза.
Важность этой проблемы определяется грозными осложнениями. [3]. Остеопороз является социально значимым заболеванием для пожилых пациентов в связи с тем, что переломы позвонков и костей периферического скелета обусловливают значительный подъем инвалидности и смертности [6] и приводят к большим материальным затратам в области здравоохранения [7].
Цель — определить состояние костной ткани и оценить роль витамина D3 в развитии остеопороза у женщин с СД 2.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Были обследованы 53 женщины, страдающие СД 2, средний возраст которых составил 61,96+1,00 год. В качестве контроля взяты 2 категории женщин: в первую вошли 10 практически здоровых девушек, средний возраст 20,50+0,17 года; вторую составили 10 практически
здоровых женщин, средний возраст 56,90+1,66 года, не предъявляющие жалоб и в анамнезе которых не было заболеваний эндокринной системы, органов пищеварения, почек, крови, ревматических заболеваний и при осмотре не было обнаружено отклонений.
Критериями исключения из исследования являлись: наличие почечной и печеночной недостаточности, заболевания органов пищеварения, крови, ревматические заболевания, возраст младше 50 лет, инсулинотерапия.
Женщины с СД 2 были разделены на группы в зависимости от степени и типа ожирения, длительности заболевания и состояния костной ткани.
У всех обследованных определяли антропометрические показатели: рост, вес, окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ), - с последующим расчетом индекса массы тела (ИМТ) и соотношения ОТ/ОБ. ИМТ рассчитывался по формуле: ИМТ = масса тела (кг)/рост (м)2. Степень ожирения оценивалась по классификации ВОЗ (1997): при ИМТ 25-29,9 кг/м2 диагностировали избыточную массу тела, при ИМТ 30-34,9 кг/м2 - I степень, при ИМТ 35-39,9 кг/м2 -II степень, более 40 кг/м2 - III степень ожирения. В зависимости от ИМТ пациентки распределялись следующим образом: избыточный вес - 21 человек, I степень ожирения -13 больных, II степень -19 человек. Тип распределения жировой ткани определяли по отношению ОТ/ОБ. При значении ОТ/ОБ более 0,85 диагностировали абдоминальный (45 человек), при ОТ/ОБ менее 0,85 - глютеофеморальный тип ожирения (8 женщин).
Для определения состояния костной ткани проксимального отдела бедренной кости использовали костный денситометр NORLAND XR-46 (США). Определяли следующие показатели: Т-критерий (разница между плотностью костной ткани у конкретного пациента и минеральной плотностью костной ткани (МПКТ) у здоровых людей в возрасте пика костной массы), Z-критерий (разница между МПКТ у конкретного пациента и МПКТ у здоровых людей того же возраста), минеральная плотность кости (BMD) отражает количество минерализованной костной ткани в сканируемой площади (г/см2).
В зависимости от Т-критерия судили о степени снижения МПКТ: в пределах нормы находились значения, отклоняющиеся менее чем на 1,0 SD; значения Т-критерия от -1,0 до -2,5 SD обозначались как остеопения; при Т-критерии -2,5 SD и ниже диагностировался остеопороз.
В зависимости от степени снижения МПКТ все больные с СД 2 были разделены на группы: с нормальной МПКТ - 19 человек; со сниженной МПКТ (остеопения и остеопороз) — 34 пациентки.
В зависимости от длительности заболевания были выделены 3 группы: с продолжительностью болезни до 5 лет - 27 пациенток, от 5 до 10 лет - 14 больных, более 10 лет - 12 женщин.
Состояние фосфорно-кальциевого обмена оценивали по концентрации кальция (Са) и неорганического фосфора (Р) в сыворотке крови, а также по уровню их экскреции в утренней порции мочи по отношению к экскреции креатинина. Данные показатели определялись спектро-
фотометрическим методом на биохимическом анализаторе «Screen Master Plus» (Hospitex diagnostic, Швейцария).
Определение уровней маркеров резорбции кости (С-терминального телопептида коллагена I типа) и ко-стеобразования (остеопротегерина, остеокальцина) проводили методом иммуноферментного анализа на микропланшетном анализаторе «Expert Plus» (Asus, Австрия).
Содержание 25-OH-D3 определяли методом иммуно-ферментного анализа на микропланшетном анализаторе «Expert Plus» (Asus, Австрия).
Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета SPSS 11.5. Проводили однофакторный дисперсионный анализ. Результаты представлены в виде выборочного среднего и его ошибки (М±т). Корреляционный анализ проводили методами Пирсона, Спирмена. Статистически значимые различия определяли при попарном сравнении групп с помощью критерия Манна-Уитни. Критическое значение p=0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
У 19 пациенток плотность костной ткани была нормальной, у 30 больных диагностирована остеопения, у 4 женщин - остеопороз.
В табл. 1 приведены результаты исследования плотности костной ткани у обследованных.
Из табл. 1 видно, что Т-критерий у пациентов с СД2 был ниже, чем в контрольной группе 21—40 лет, хотя статистической значимости это различие не достигло (р=0,206). Достоверное снижение этого показателя отмечено при его сравнении со старшей контрольной группой.
Z-критерий у обследованных был достоверно ниже, чем у контроля 41—60 лет. Минеральная плотность кости (BMD) также достоверно снижена относительно старшей контрольной группы (р<0,001).
Т-критерий у женщин с СД2 соответствовал остеопении (табл. 1). По данным P. Vestergaard и соавт. (2009), сам факт гипергликемии приводит к гликированию коллагена костной ткани, что сопровождается снижением МПКТ.
Анализ показателей рентгеновской денситометрии в зависимости от степени, типа ожирения и длительности заболевания не выявил сколько-нибудь существенных их изменений (p>0,05).
В группе с абдоминальным типом ожирения выявлена положительная корреляции BMD с ИМТ (r=0,356, p=0,021).
При анализе показателей костного метаболизма у больных с СД2 установлено, что уровень С-тер-минального тело-пептида коллагена I значимо выше по сравнению с обеими контрольными группами (р<0,05), что говорит об усилении резорбции костной ткани у больных с СД 2. Повышение С-терминального коллагена I типа было статистически значимо только относительно контроля 21-40 лет у пациенток с избыточной массой тела и при глютеофеморальном типе ожирения. Костеобразование у женщин с СД2 также повышено, о чем свидетельствует повышение остеокальцина (p=0,014) и остеопротегерина (p<0,001) относительно младшей и старшей контрольных групп.
А.Ф. Вербовой, Д.В. Акимова, Н.И. Вербовая СОСТОЯНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ КОСТНОЙ ТКАНИ И ПОКАЗАТЕЛИ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА У ЖЕНЩИН С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ ТИПА 2
Таблица 1. Показатели рентгеновской денситометрии Таблица 2. Показатели костного метаболизма у женщин
у женщин с сахарным диабетом типа 2 с сахарным диабетом типа 2
^^^ Группа Показатель^\ Контроль 21-40 лет (п=10) Контроль 41-60 лет (п=10) СД 2 (п=53)
Т-критерий -0,65±0,39 0,61±0,30 Р0-1=0,028 -1,21±0,15 Р0-2=0,206 р1-2<0,001
7-критерий -0,56±0,39 1,14±0,22 0,50±0,13 р0_1=0,010 р0-2=0,005 р1-2=0,022
ВМЭ (г/см2) 0,91±0,05 1,12±0,04 Р0-1=0,01 0,84±0,02 р0-2=0,159 р1-2<0,001
Примечание.- п - число обследованных лиц; р0-1 - достоверность различий контрольных групп между собой; р0-2 - достоверность различий с контрольной группой 21-40 лет; р1-2 - достоверность различий с контрольной группой 41-60 лет.
Группа Показатель Контроль 21-40 лет (п=10) Контроль 41-60 лет (п=10) СД 2 (п=53)
С-терми-нальный телопептид коллагена I типа, нг/мл 0,49±0,07 0,31±0,06 р0-1=0,049 0,78±0,07 р0-2=0,042 р1-2<0,001
Остео- 2,86±0,14 2,24±0,14 4,82±0,18 протегерин, р0-1=0,011 р0-2<0,001 нмоль/л р1-2<0,001
Остеокальцин, нг/мл 18,49±2,54 20,01±2,21 р0-1=0,406 29,22±2,28 р0-2=0,014 р1-2=0,065
Максимальное повышение остеокальцина было установлено при I степени ожирения. Это можно объяснить прогрессированием снижения плотности костной ткани, так как, по мнению К. Ваишдгазэ и соавт. (1997), остео-кальцин не только свидетельствует об ускорении костного метаболизма, но и может быть прогностическим индикатором прогрессирования костного заболевания. Содержание остеопротегерина практически не отличалось в подгруппах с различными степенью и типами ожирения (р>0,05). У обследованных с разной длительностью заболевания максимальное его повышение выявлено при продолжительности СД2 в течение 10 и более лет.
У пациенток с избыточным весом выявлена положительная корреляция С-терминального телопепти-да коллагена I типа с ОТ (г=-0,634, р=0,006). В группе с глютеофеморальным типом ожирения выявлена положительная корреляция остеокальцина с ОТ/ОБ (г=0,894, р=0,041). У женщин с СД2 с абдоминальным типом ожирения обнаружена прямая корреляция остеопротегерина с отношением уровень фосфора/креати-нин мочи (г=0,364, р=0,023).
Ускорение костного метаболизма выявлено даже при нормальной МПКТ у женщин с СД 2, о чем свидетельствует повышение показателей и костной резорбции, и ко-стеобразования относительно обеих контрольных групп. При сниженной МПКТ выявлено повышение С-тер-минального телопептида коллагена I типа, остеокальци-на не только при сравнении с контрольными группами 21-40 и 41-60 лет, но и с аналогичными показателями обследованных с нормальной МПКТ.
У женщин с нормальной МПКТ выявлена прямая корреляция остеокальцина с уровнем фосфора крови (г=0,559, р=0,024). У пациенток со сниженной МПКТ обнаружена положительная корреляция остеопротегерина с отношением Р/креатинин мочи (г=0,478, р=0,010).
У женщин с СД2 был снижен уровень кальция крови (табл. 4) при сравнении с контрольной группой 41-60 лет.
Примечание.- п - число обследованных лиц; р01 - достоверность различий контрольных групп между собой; р0 2 - достоверность различий с контрольной группой 21-40 лет; р12 - достоверность различий с контрольной группой 41-60 лет.
У всех пациенток с СД2 выявлено достоверное повышение уровнем фосфора крови относительно контрольной группы и групп 21-40 лет (р=0,018) и 41-60 лет (р1-2=0,045). Оценка его содержания в зависимости от типа и степени ожирения не выявила существенных различий между группами. Необходимо отметить, что концентрация кальция (2,20+0,03) была достоверно выше при абдоминальном ожирении, а не при глютеофемо-ральном (2,05+0,05, р=0,044). Значимое увеличение соотношений Са к креатинину мочи (р=0,039) свидетельствует об усилении резорбции костной ткани у обследованных женщин. Обнаружены прямые корреляции уровень фос-фора/креатинина мочи с длительностью заболевания (г=0,574, р=0,040), с ОТ/ОБ (г=0,675, р=0,011).
Корреляционный анализ Спирмена выявил прямую связь отношения уровень фосфора/креатинин мочи и уровня остеопротегерина (г=0,455, р=0,029) в группе женщин с длительностью заболевания до 5 лет. Аналогичная положительная взаимосвязь уровень фосфора/ креатинин мочи и остеопротегерина (г=0,753, р=0,019) обнаружена и при продолжительности болезни от 5 до 10 лет. В группе женщин с СД 2 длительностью более 10 лет выявлены отрицательные корреляции уровня Са крови с возрастом (г=-0,572, р=0,032), отношения уровень Са/ креатинин мочи с остеопротегерином (г=-0,610, р=0,035).
У женщин с СД2 выявлено значимое снижение содержания 25-0Н^3 относительно обеих групп контроля (табл. 5). При этом его минимальное содержание выявлено при абдоминальном типе ожирения (50,89+1,68 нмоль/л, р<0,001), хотя при этом практически не отличалось от его уровня при глютеофеморальном (52,46+1,63нмоль/л, р=0,002) типе ожирения.
Не выявлено существенных изменений уровня витамина D3 ни в зависимости от степени ожирения, ни в зависимости от длительности заболевания.
Содержание витамина D3 также значимо не различалось между группами пациенток с нормальной и сниженной МПКТ.
Таблица 3. Показатели костного метаболизма в зависимости от минеральной плотности костной ткани
Группа Показатель -------- Контроль 21-40 лет (п=10) Контроль 41-60 лет (п=10) Нормальная МПКТ (п=17) Сниженная МПКТ (п=31)
С-терминальный телопептид коллагена I типа, нг/мл 0,49±0,07 0,31±0,06 р0-1=0,049 0,68±0,12 р0-2=0,429 р1-2=0,008 0,84±0,08 Р0-3=0,011 р1-3<0,001 р2-3=0,140
Остеопротегерин, нмоль/л 2,86±0,14 2,24±0,14 5,10±0,28 4,66±0,23 р0-1=0,011 р0-2<0,001 р0-3<0,001 р1-2<0,001 р1-3<0,001 р2-3=0,294
Остеокальцин, нг/мл 18,49±2,54 20,01±2,21 р0-1=0,406 23,10±2,50 р0-2=0,196 р1-2=0,598 32,71±3,13 р0-3=0,004 р1-3=0,016 р2-3=0,067
Примечание.- п - число обследованных лиц, р01 - достоверность различий контрольных групп между собой; р02 - достоверность различий показателей у лиц с нормальной МПКТ с контрольной группой 21-40 лет; р12 - достоверность различий показателей у лиц со сниженной МПКТ с контрольной группой 41-60 лет; р03 - достоверность различий показателей у лиц с нормальной МПКТ с контрольной группой 21-40 лет; р13 - достоверность различий показателей у лиц со сниженной МПКТ с контрольной группой 41-60 лет; р2 3 - достоверность различий показателей у лиц с нормальной и сниженной МПКТ.
Таблица 4. Показатели кальций-фосфорного обмена у женщин с сахарным диабетом типа 2
Таблица 5. Содержание витамина у женщин
с сахарным диабетом типа 2
Группа Контроль Контроль СД 2
21-40 лет 41-60 лет
Показатель (п=10) (п=10) (п=53)
Ca крови, 2,15±0,05 2,47±0,06 2,18±0,02
ммоль/л р0-1=0,002 р0-2=0,598
р1-2<0,001
P крови, 1,07±0,04 1,06±0,02 1,21±0,03
ммоль/л р0-1=0,649 р0-2=0,018
р1-2=0,045
Са/креатинин 0,27±0,03 0,42±0,03 0,35±0,01
мочи Р0-1=0,013 р0-2=0,039
р1-2=0,021
Р/креатинин 1,303±0,11 1,73±0,06 1,62±0,06
мочи р0-1= 0,275 р0-2=0,037
р1-2=0,275
Примечание: п - число обследованных лиц; р0-1 - достоверность различий контрольных групп между собой; р0-2 - достоверность различий с контрольной группой 21-40 лет; р1-2 - достоверность различий с контрольной группой 41-60 лет.
У пациенток со сниженной МПКТ корреляционный анализ Спирмена выявил положительную корреляцию уровня витамина D3 с Т-критерием (г=0,461, р=0,014). У больных с избыточной массой тела установлена прямая связь витамина D3 с ИМТ (г=0,576, р=0,015).
Таким образом, в развитии остеопороза у женщин с СД 2 определенную роль играет снижение уровня витамина D3.
Группа Показатель Контроль 21-40 лет (п=10) Контроль 41-60 лет (п=10) СД 2 (п=53)
25-OH-D3, нмоль/л 77,14±2,57 78,31±6,28 р0-1=0,567 51,09±1,50 р0-2<0,001 р1-2<0,001
Примечание.- п - число обследованных лиц; р01 - достоверность различий контрольных групп между собой; р0 2 - достоверность различий с контрольной группой 21-40 лет; р12 - достоверность различий с контрольной группой 41-60 лет.
ВЫВОДЫ
1. У 35% женщин с СД2 плотность костной ткани была нормальной. Сниженная МПКТ диагностирована у 65 % больных (у 57 % - остеопения, у 8 % - остеопороз).
2. Повышение маркеров костной резорбции и косте-образования свидетельствует об ускорении костного метаболизма у женщин с СД 2.
3. Содержание витамина D3 снижено у женщин с СД 2. Снижение 25-0Н^3 не зависит от степени и типа ожирения, длительности заболевания.
4. Снижение витамина D3 является одним из факторов снижения МПКТ у женщин с СД 2, о чем свидетельствует его прямая корреляция с Т-критерием.
А.Ф. Вербовой, Д.В. Акимова, Н.И. Вербовая СОСТОЯНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ КОСТНОЙ ТКАНИ И ПОКАЗАТЕЛИ КОСТНОГО МЕТАБОЛИЗМА У ЖЕНЩИН С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ ТИПА 2
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
Вербовой Андрей Феликсович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой эндокринологии ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России E-mail: [email protected]
ЛИТЕРАТУРА
1. Майоров А.Ю., Урбанова К.А., Галстян Г.Р. Методы количественной оценки инсулинорезистентности// Ожирение и метаболизм. - 2009. - № 2. - С. 19.
2. РожинскаяЛ.Я. Современные стратегии профилактики и лечения постменопаузального остеопороза // Медицинский совет. - 2012. - № 7. - С. 20-23.
3. Рожинская Л.Я. Диагностика и лечение остеопороза // Клин. геронтология. - 2007. - № 2. - С. 37-46.
4. Руководство по остеопорозу / Под ред. Л.И. Беневоленской. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 524 с.
5. Baumgrass R., Williamson M.K., Price P.A. Identification of peptide fragments generated by digestion of bovine and human osteocalcin with the lysosomal proteinases cathepsin B,D,L,H and S // J. Bone Miner. Res. - 1997. - Vol. 12. - P. 447-455.
6. Bliuc D., Nguyen N.D., Milch V.E. Mortality risk associated with low-trauma osteoporotic fracture and subsequent fracture in men and women // JAMA. - 2009. - Vol. 301, N 5. - P. 513-521.
7. Burge R., Dawson-Hughes B., Solomon D.H. et al. Incidence and economic burden of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025 // J. Bone Miner. Res. - 2007. -Vol. 22, N 3. - P. 465-475.
8. Vestergaard P., Rejnmark L., Mosekilde L. Diabetes and its complications and their relationship with risk of fracture in type 1 and 2 diabetes // Calcif. Tissue Int. - 2009. - Vol. 84, N 1. - P. 45-55.
9. www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/en/
10. www.idf.org/sites/default/files/5E_IDFAtlasPoster
