Ожиріння, жир і кістки: друзі чи вороги ?

резюме

Вступ

Надмірна вага, поширеність якої неухильно зростає, здавна вважалася захисною від ризику ламкості кісток. Однак переломи у пацієнтів із ожирінням або надмірною вагою становлять незначну частку пауці-травматичних переломів, що трапляються у жінок у постменопаузі чи у чоловіків старше 50 років. 1 Цукровий діабет 2 типу, пов'язаний з метаболічним синдромом та збільшенням жиру в животі, є фактором ризику переломів, незважаючи на більшу мінеральну щільність кісткової тканини (МЩКТ). 2 Зв'язок між жиром і кісткою не обмежується епідеміологічними асоціаціями. На доклінічному рівні адипоцити та остеобласти мають однаковий клітинний попередник - мезенхімальну клітину. Жирова тканина виділяє ряд медіаторів, включаючи адипокіни, здатні модулювати кістковий метаболізм. 3,4 У цій оглядовій статті взаємозв'язок між жировою масою та крихкістю кісток синтезовано з клінічної точки зору.

Епідеміологія переломів за індексом маси тіла

Поширеність та частота переломів за ІМТ

ожиріння

Склад тіла та ризик нетравматичних переломів

Взаємозв'язок між ІМТ та ризиком остеопоротичних переломів

(Адаптовано з опублікованих мета-аналізів 5,6).

Різні відділи жирової маси по відношенню до кістки

Для даного ІМТ розподіл жирової маси може сильно варіюватися між особами. 9 Цей розподіл можна оцінити шляхом аналізу складу тіла за цілим тілом DXA, паралельно з оцінкою МЩКТ (малюнок 3). Є кілька відділів жирової маси, пов’язаних з різними метаболічними властивостями та серцево-судинним ризиком.

Різні відділення жирової маси

Гіноїдна проти черевної жирової маси

Гіноїдна жирова маса, переважно розташована на стегнах, має досить захисний метаболічний профіль. І навпаки, андроїдна (черевна) жирова маса пов’язана з резистентністю до інсуліну, хронічним мікрозапаленням, підвищенням показників ліпідів та порушенням обміну речовин. Ожиріння живота може бути поділене на вісцеральний жир та підшкірний жир, які також мають різні властивості щодо вуглеводного обміну, ліпідів або системного запалення. 11 Цікаво відзначити, що збільшення жирової маси зі старінням, паралельно збільшенню частоти переломів, відбувається переважно у вісцеральному відділі жирової маси. 12 Кілька досліджень показують, що вісцеральний жир є найбільш шкідливим жиром на рівні кісток. Зокрема, вісцеральна жирова маса може передбачати невертебральні переломи незалежно від віку та МЩКТ у жінок, які не страждають ожирінням. 13

Інтрамедулярний жир

Ще одним жировим відділом, який безпосередньо контактує з кісткою та впливає на її метаболізм, є внутрішньомедулярний жир. Цей жир обернено корелює з МЩКТ. 14 Давно розглядається як просто заповнення тканин, що заповнює трабекулярну або ендокортикальну втрату кісткової тканини, і тепер визнано, що воно надає метаболічні властивості на кістку. Наприклад, у пацієнтів з нервовою анорексією (у кого встановлений вплив на кістки) вона парадоксально збільшується, тоді як усі інші жирові відділи сильно зменшені.

Внутрішньо-та м’язовий жир

Ожиріння між і внутрішньом’язово також збільшується з віком. Наразі його вплив на розвиток саркопенії та її внесок у ризик падінь та переломів є предметом дослідження. Недавнє дослідження, проведене серед здорових жінок у постменопаузі, показало, що внутрішньом’язовий нем’язовий жир на нозі, як правило, негативно пов’язаний з кістковою масою та кортикальними ділянками гомілки. Ці два жирові відділи були негативно пов’язані з фізичною працездатністю (швидкістю ходьби). 16 Залишається дослідити, наскільки ці внутрішні та внутрішньом’язові жирові відділи можуть впливати на ризик переломів та можуть реагувати на втручання, спрямовані на зменшення ризику падінь та переломів.

Взаємозв’язки жирової маси та детермінанти ризику переломів

Кісткові детермінанти

Детермінанти крихкості кісток включають МЩКТ, мікроструктуру кістки, рівень ремоделювання кісток та властивості органічної та мінеральної кісткової тканини (таблиця 2). Усі дослідження вказують на глобально позитивну зв'язок між загальною масою жиру та МЩКТ. І навпаки, показник трабекулярної кістки (TBS) - показник текстури кістки, отриманий із зображення денситометрії кістки поперекового відділу хребта - зменшується зі збільшенням жирової маси, особливо жиру на животі, 17, а також у діабетиків. 18 Ще не встановлено, чи відображає негативний зв’язок між ТБС та жировою масою в черевній порожнині зміни мікроструктури кісток у пацієнтів із надмірною вагою, чи просто вплив відкладення жиру на зображення хребців, як пропонують вимірювання ex vivo. 19

Детермінанти переломів за ІМТ

Що стосується взаємозв'язку між жировою масою та мікроархітектурою кісток, нещодавні дані когорти Фремінгема показали позитивну зв'язок між масою вісцерального жиру та параметрами мікроструктури кісток трабекулярної та коркової кісток, виміряних за допомогою периферичного сканування високої роздільної здатності променевої та гомілкової кісток. Однак пористість кори також зростає із збільшенням маси вісцерального жиру, як це спостерігається також у хворих на цукровий діабет. 21,22 Ще одне дослідження у жінок в пременопаузі, що оцінювало мікроструктуру кістки шляхом трансіліакальних біопсій, зі свого боку, продемонструвало зміни в трабекулярній мікроструктурі та пористості кори у жінок в період менопаузи з більшим ожирінням живота. Крім того, жирова маса може бути пов’язана з погіршенням якості кісткової тканини (структура органічного білка або мінералізація). 24

У пацієнтів із надмірною вагою маркери кісткового обороту, як правило, низькі або не мають рівня. Можна згадати кілька механізмів, зокрема залишкове утворення естрогену з андрогенів через ароматазу, що виробляється адипоцитами, або навіть більші механічні навантаження, що діють на скелет. Останні дані підтверджують зворотну зв'язок між рівнем біодоступності вітаміну D, що циркулює, та жиром у організмі. 25 Це пов’язано з ліпофільним характером цього вітаміну. Оскільки ємність зберігання вітаміну D більша у пацієнтів із ожирінням або надмірною вагою, необхідне більше виробництва або споживання вітаміну D, щоб наситити запаси жирової маси цих пацієнтів і, таким чином, отримати рівні оптимального кровообігу. 26 Після навантажувальної дози вітаміну D піковий циркулюючий вітамін D у цих пацієнтів нижчий через більший об’єм розподілу, проте зниження рівня циркулюючого препарату відбувається повільніше через більші запаси. 27 Наскільки вплив жирової маси на рівень вітаміну D може вплинути на процес мінералізації кісток, залишається невідомим.

Некісткові детермінанти

Окрім факторів, що сприяють механічній міцності кісток (і як наслідок її крихкості), ризик перелому також залежить від ризику падіння. Кілька нещодавніх досліджень підтверджують зв'язок між жировими відкладеннями та ризиком падіння, особливо у чоловіків із ожирінням, 28, із саркопенією, пов'язаною з ожирінням 29 років і старше. 30 Цікаво відзначити, що у пацієнтів з низьким ІМТ також існує підвищений ризик падіння, що робить кривий профіль між ІМТ та ризиком падіння, що накладається на рівень переломів, представлених у малюнок 2. 28 Деякі супутні захворювання, такі як метаболічний синдром, хронічний бронхіт або мальабсорбція, пов’язані зі змінами в складі тіла, що може бути пов’язано з підвищеним ризиком переломів, як залежних, так і незалежних від МЩКТ.

Висновок

Пацієнти з низькою вагою мають підвищений ризик переломів крихкості, головним чином пов'язані з низькою МЩКТ та зміненою мікроархітектурою кісток. У пацієнтів із надмірною вагою або ожирінням також підвищується ризик переломів, особливо проксимального відділу плечової кістки та гомілковостопного суглоба, незважаючи на вищу МЩКТ. Вісцеральний жир на животі, який, як відомо, є найбільш шкідливим при обміні речовин, може бути пов’язаний із погіршенням якості кісток, як це було запропоновано у хворих на цукровий діабет. Більш висока частота падінь та їх більший вплив на кістку, а також знижена біодоступність вітаміну D, що зберігається в жировій тканині, також може сприяти збільшенню ризику переломів у пацієнтів із зайвою вагою. Тому зміни в складі тіла, ймовірно, будуть враховані при оцінці ризику переломів за межами МЩКТ та FRAX.

Конфлікт інтересів:

Автор не заявив про конфлікт інтересів стосовно цієї статті.

Практичні наслідки

▪ Низький індекс маси тіла пов’язаний з меншою мінеральною щільністю кісток та підвищеним ризиком переломів

▪ У пацієнтів із надмірною вагою або ожирінням також підвищується ризик переломів, особливо проксимального відділу плечової кістки або щиколотки

▪ Ці переломи трапляються, незважаючи на вищу мінеральну щільність кісток

▪ Жирова маса Android, зокрема вісцеральний жир на животі, пов’язана з порушеннями обміну речовин, які, здається, сприяють підвищенню крихкості кісток

▪ Взаємозв'язок між жиром у тілі та ризиком переломів частково пов'язаний із ризиком падіння