Postępy w badaniach zmieniają sposób, w jaki eksperci osteoporozy myślą o tej powszechnej chorobie.

Gina Shaw

Przez lata myśleliśmy, że rozumiemy osteoporozę: to choroba, w której kości stają się coraz bardziej kruche, gdy tracą gęstość, zwykle ze względu na starzenie się, menopauzę i inne czynniki, takie jak brak wapnia i witaminy D w diecie.

Ale dziś postępy w badaniach rzucają nowe światło na osteoporozę, która zgodnie z przewidywaniami może dotknąć aż połowę wszystkich Amerykanów w wieku powyżej 50 lat do roku 2020.Od diagnozy do profilaktyki po leczenie osteoporozy, nowe badania odwracają nasze stare rozumienie osteoporozy do góry nogami.

Dostrajanie ryzyka osteoporozy

Test "złotym standardem" do diagnozowania osteoporozy to skan DEXA (absorpcjometria rentgenowska o podwójnej energii), który mierzy gęstość kości w kręgosłupie, biodrze lub nadgarstku. Są to najczęstsze lokalizacje złamań kości. Ale ten test, tak zaawansowany jak jest, ma ograniczenia.

"Wielu pacjentów z prawidłowymi pomiarami gęstości kości w badaniu DEXA wciąż ma złamania, a znaczna liczba pacjentów, u których badanie DEXA wykazuje osteoporozę, nie ma złamań" - mówi Sundeep Khosla, lekarz medycyny, profesor medycyny i badacz osteoporozy w Mayo. Klinika w Rochester w stanie Minnesota. "DEXA mówi ci, ile kości jest obecnych, ale niewiele o wewnętrznej strukturze tej kości." Oczywiście, lekarze chcieliby być w stanie przewidzieć ryzyko złamania znacznie dokładniej, aby dostroić, kto jest najbardziej zagrożony złamaniem i najbardziej potrzebuje leków.

Khosla porównuje ludzki szkielet do mostu wykonanego z metalu. "Możesz mieć dwa mosty z taką samą ilością metalu, ale jeden może być bardziej wytrzymały, tylko ze względu na sposób, w jaki został skonstruowany" - mówi. "Podobnie, ponieważ mikroarchitektura kości jednej osoby różni się od kości innej osoby, ich faktyczna siła może być całkiem inna."

Khosla i inni badacze osteoporozy badają nowe techniki obrazowania i komputerowe, które pozwolą im wyglądać wewnątrz kości i zobacz specyficzne cechy strukturalne. Pomoże to opracować modele wytrzymałości kości, które pomogą przewidzieć, którzy pacjenci najprawdopodobniej mają złamania.

Jedną z takich technik obrazowania jest tomografia komputerowa (CT) kręgosłupa i biodra. Naukowcy wykonują trójwymiarowy obraz kości, który tworzy tomografia komputerowa, i używają techniki modelowania komputerowego, która rozbija obraz na małe kawałki. "Gęstość każdego elementu pozwala oszacować siłę każdego elementu i uzyskać ogólną wytrzymałość struktury" - mówi Khosla. "W zależności od tego, gdzie kość jest najsłabsza, może być bardziej lub mniej podatna na złamania."

Nieprzerwany

To przeniesiono na wyższy poziom w nowym instrumencie używanym do badania osteoporozy, zwanym obwodową tomografią o wysokiej rozdzielczości. Ponieważ wykorzystuje wyższy poziom promieniowania, nie może być stosowany w kręgosłupie lub w pobliżu ważnych narządów, ale może być używany do obrazowania obszarów takich jak kości nadgarstka. "Rozdzielczość z peryferyjnymi skanerami jest wystarczająco dobra, aby można było zobaczyć poszczególne elementy strukturalne, które dają znacznie więcej informacji o sile kości" - mówi Khosla.

Przewiduje, że skanery peryferyjne, które mogą nie być znacznie droższe niż dzisiejsza DEXA, mogą wkrótce zostać zatwierdzone do użytku klinicznego. Ponieważ skany TK są znacznie droższe, nie mogą być używane jako samodzielne narzędzie do przesiewania. Jednak, gdy pacjent ma badanie TK z innego powodu, stosunkowo łatwo uzyskać informacje o kości w tym samym czasie.

"Nadal musimy gromadzić więcej danych o tym, jak te narzędzia przewidują ryzyko złamania, ale początkowe wyniki są obiecujące" - mówi Khosla.

Zrozumienie przebudowy kości

Bisfosfonianowe leki były początkowo uważane za leczenie osteoporozy, które pomogło w budowaniu masy kostnej. Ale wkrótce stało się jasne, że dzieje się tu coś więcej. Wielu pacjentów przyjmujących bisfosfoniany może zaobserwować jedynie niewielki wzrost gęstości kości - zaledwie 1% - a mimo to mają o wiele większe zmniejszenie ryzyka złamań nawet o 50%.

"Badania wykazały, że nie ma związku pomiędzy tym, jak bardzo leki te budują masę kostną a zmniejszeniem ryzyka złamania" - mówi dr Robert Heaney, profesor medycyny w Osteoporosis Research Center w Creighton University School of Medicine w Omaha, Neb .

Naukowcy zdali sobie sprawę, że leki spowalniają tempo przebudowy kości -- proces, w którym usuwane są istniejące obszary kości, później zastąpiony nowym kością. U kobiet w okresie menopauzy stopa przebudowy kości podwaja się - a następnie trzykrotnie u kobiet w wieku 60 lat.

"Wyobraź sobie, że zacząłeś przebudowywać swój dom: najpierw umieścisz przedłużenie po jednej stronie, ale zanim to skończysz, postanowiłeś wyrwać garaż, a przed skończeniem tego zdecydowałeś się na pokład", mówi Heaney. "Miałbyś dość delikatny dom, to właśnie dzieje się z przyspieszoną przebudową kości".

Nieprzerwany

Teraz, gdy rozumieją znaczenie przebudowy kości, eksperci osteoporozy próbują wykorzystać tę wiedzę, aby pomóc przewidzieć czynniki ryzyka osteoporozy. Opracowują narzędzia znane jako biomarkery, które są pomiarami chemicznymi stopnia przebudowy kości, które można znaleźć w wydzielinach z krwi lub moczu. Istnieją już biomarkery dla tempa przebudowy kości, które sprawdzają się bardzo dobrze w dużych badaniach populacyjnych, mówi Heaney, ale nie mają jeszcze markerów, które dobrze sprawdzą się w gabinecie lekarskim, na poziomie indywidualnego pacjenta. Po opracowaniu dokładniejszych biomarkerów te i zaawansowane techniki obrazowania mogą ogromnie poprawić naszą wiedzę na temat tego, kto jest najbardziej zagrożony osteoporozą.

"To pozwala nam skupić się na tym, gdzie leży problem: nadmiar przebudowy, która sprawia, że ​​krucha jest kość" - mówi Heaney.

Nowe leczenie osteoporozy

Kilka lat temu Heaney zobaczył 18-letnią dziewczynę, która przeżyła poważny wypadek samochodowy. Uciekła tylko z kilkoma siniakami, a promienie X ujawniły, że ma wyjątkowo wysoką gęstość kości. Okazało się, że jej matka również miała gęstość kości znacznie powyżej średniej. Heaney i jego współpracownicy z Creighton zaczęli studiować całą rodzinę - ponad 150 osób - i ostatecznie zidentyfikowali coś, co nazywają "genem wysokiej masy kostnej".

Szczególna mutacja w tym genie powoduje, że organizm wytwarza nienormalnie duże ilości białka zwanego LRP5 (białko 5 związane z receptorem lipoprotein niskiej gęstości). LRP5 wpływa na ilość tworzonej i utrzymywanej kości. "Żadna z osób z wysokim genem masy kostnej nie złamała niczego, nawet gdyby spadła z dachu stodoły", mówi Heaney.

Identyfikacja genu o wysokiej masie kostnej i związanego z nim szlaku sygnalizacji chemicznej otworzyła szeroką gamę nowych możliwości leczenia osteoporozy. "Perspektywa polega na tym, aby zbudować lek osteoporozy lub leki, które powodują, że ciało działa tak, jakby miało tę mutację, budując więcej kości" - mówi Heaney. Uważa on, że leki skierowane na tę drogę są już w fazie testów na ludziach, ale zanim pojawią się na rynku, może minąć trochę czasu. "Ponieważ ta ścieżka działa na inne obszary ciała oprócz kości, musisz mieć pewność, że twój lek nie wytwarza niezamierzonych wyników gdzie indziej."

Nieprzerwany

Naukowcy badają również nowe związki, zwane analogami witaminy D, jako potencjalne metody leczenia osteoporozy. Leki te są w zasadzie suplementowaną wersją suplementów witaminy D - cząsteczek, które zostały zmienione, w oparciu o strukturę witaminy D, aby zminimalizować utratę kości i zmaksymalizować tworzenie kości.

Jeden z tych leków, 2MD, okazał się bardzo obiecujący w zwierzęcych modelach osteoporozy i obecnie jest badany u ludzi. "Znacznie pobudza to tworzenie kości, a jeśli jesteśmy w stanie zobaczyć wszystko, co nawet w przybliżeniu zbliża się do tego samego rodzaju wyników u ludzi, będzie to ogromne" - mówi Neil Binkley, MD, współreżyser Centrum Klinicznego Osteoporozy i Program badawczy na University of Wisconsin-Madison. Kolejny plus: ponieważ lek opiera się na witaminie D, Binkley przewiduje, że nie mogą wystąpić żadne nietypowe działania niepożądane, a nawet może wzmocnić funkcję układu odpornościowego w taki sposób, w jaki działa naturalna witamina D.

Jednym z leków, który jest bliżej zatwierdzenia, jest eksperymentalny zabieg zwany denosumabem. Ten dwa razy w roku zastrzyk jest obecnie w fazie III badań klinicznych i wykazano, że poprawia gęstość kości. Denosumab ma na celu całkowicie nowy cel w zakresie osteoporozy: białko zwane ligandem RANK. Białko to odgrywa kluczową rolę w procesie, w którym komórki zwane osteoklastami rozkładają kość. Naukowcy mają nadzieję, że lek pomoże w kontrolowaniu procesu utraty kości z wymianą kości. Denosumab może pojawić się na rynku już pod koniec 2008 roku.

"Osteoporoza to dość młoda dziedzina" - mówi Binkley. "Kiedy byłem w szkole medycznej, zdiagnozowałeś osteoporozę dopiero po złamaniu kości, tak jak kiedyś zdiagnozowaliśmy chorobę serca po zawale serca. Teraz wiemy więcej i opracowujemy lepsze narzędzia do diagnozowania, leczenia i leczenia. zapobiec osteoporozie. "