Napredak u istraživanju mijenja način na koji stručnjaci za osteoporozu razmišljaju o ovoj raširenoj bolesti.

Gina Shaw

Godinama smo mislili da razumijemo osteoporozu: to je bolest u kojoj kosti postaju sve krhkije jer gube gustoću, obično zbog starenja, menopauze i drugih čimbenika kao što su nedostatak kalcija i vitamina D u prehrani.

Ali danas, napredak u istraživanju baca novo svjetlo na osteoporozu, za koju se predviđa da će do 2020. godine utjecati na polovicu svih Amerikanaca starijih od 50 godina.Od dijagnoze do prevencije do liječenja osteoporoze, nova istraživanja pretvaraju naše staro razumijevanje osteoporoze naopako.

Fino podešavanje rizika za osteoporozu

Test zlatnog standarda za dijagnosticiranje osteoporoze je DEXA skeniranje (dualna energija apsorpcije zraka), koja mjeri gustoću kosti u kralježnici, kuku ili zglobu. To su najčešća mjesta za frakture kostiju. Ali ovaj test, koliko je napredan, ima ograničenja.

"Mnogi pacijenti s normalnim mjerenjima gustoće kostiju na DEXA skeniranju još uvijek imaju prijelome, a znatan broj pacijenata čiji DEXA sken pokazuje da osteoporoza ne dobiva prijelome", kaže dr. Sundeep Khosla, profesor medicine i istraživača osteoporoze u Mayo Klinika u Rochesteru, "DEXA vam kaže koliko je kosti prisutno, ali ne mnogo o unutarnjoj strukturi te kosti." Očigledno je da liječnici žele preciznije predvidjeti rizik od prijeloma, preciznije podesiti tko je u najvećem riziku od prijeloma i koji najviše trebaju lijekove.

Khosla uspoređuje ljudski kostur s metalnim mostom. "Mogli biste imati dva mosta s istom količinom metala u njima, ali jedan bi mogao biti snažniji, samo zbog načina na koji je konstruiran", kaže on. "Slično tome, budući da se mikroarhitektura kostiju jedne osobe razlikuje od drugih, njihova stvarna snaga može biti sasvim drugačija."

Khosla i drugi istraživači osteoporoze proučavaju nove tehnike snimanja i računala koje će im omogućiti da gledaju u i vidjeti specifične strukturne karakteristike. To će im pomoći da izgrade modele čvrstoće kostiju koji mogu pomoći u predviđanju koji će pacijenti najvjerojatnije imati prijelome.

Jedna takva tehnika snimanja je skeniranje kompjutorske tomografije (CT) kralježnice i kuka. Istraživači uzimaju trodimenzionalnu sliku kosti koju CT stvara i koriste tehniku ​​računalnog modeliranja koja razbija sliku na sitne dijelove. "Gustoća svakog komada omogućuje procjenu čvrstoće svakog komada i dobivanje ukupne čvrstoće konstrukcije", kaže Khosla. "Ovisno o tome gdje je kost najslabija, može biti više ili manje sklona frakturi."

Nastavak

To se uzima na višu razinu u novom instrumentu koji se koristi za proučavanje osteoporoze, nazvanu periferna kvantitativna tomografija visoke rezolucije. Budući da koristi višu razinu zračenja, ne može se koristiti na kralježnici ili u blizini vitalnih organa, ali se može koristiti za prikaz područja kao što su kosti zgloba. "Razlučivost s perifernim skenerima dovoljno je dobra da možete vidjeti pojedine strukturne komponente, koje vam daju mnogo više informacija o snazi ​​kostiju", kaže Khosla.

On predviđa da će periferni skeneri, koji možda nisu mnogo skuplji od današnjeg DEXA, uskoro biti odobreni za kliničku uporabu. Budući da su CT skenovi znatno skuplji, oni se ne mogu koristiti kao samostalni alat za probiranje. Međutim, kada pacijent ima CT za još jedan razlog, relativno je lako dobiti informacije o kostima u isto vrijeme.

"Još uvijek moramo prikupiti više podataka o tome kako ti alati predviđaju rizik prijeloma, ali početni rezultati obećavaju", kaže Khosla.

Razumijevanje preoblikovanja kostiju

Bisfosfonatni lijekovi prvotno su se smatrali tretmanima osteoporoze koji su pomogli u izgradnji koštane mase. Ali ubrzo je postalo jasno da se ovdje nešto više događa. Mnogi pacijenti koji uzimaju bisfosfonate mogu vidjeti samo umjereno povećanje gustoće kostiju - samo 1% - a ipak imaju znatno veće smanjenje rizika od prijeloma, čak 50%.

"Istraživanja su pokazala da ne postoji veza između toga koliko ti lijekovi stvaraju koštanu masu i smanjenje rizika od prijeloma", kaže Robert Heaney, profesor medicine u Centru za istraživanje osteoporoze na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Creighton u Omahi, Neb. ,

Znanstvenici su shvatili da lijekovi također usporavaju stopu remodeliranja kostiju -- proces u kojem se postojeća područja kosti smanjuju, a kasnije zamjenjuju novim kostima. Kod žena u menopauzi, stopa koštane pregradnje udvostručuje se - a zatim se utrostruči za ranih 60-ih godina.

"Zamislite da ste počeli remodelirati svoju kuću: najprije stavite produžetak na jednu stranu, ali prije nego što ste to završili, odlučili ste poderati garažu, a prije toga ste odlučili staviti palubu", kaže Heaney. "Imali biste vrlo krhku kuću. To se događa s ubrzanom pregradnjom kostiju."

Nastavak

Sada kada razumiju važnost remodeliranja kostiju, stručnjaci za osteoporozu pokušavaju to znanje upotrijebiti za predviđanje čimbenika rizika za osteoporozu. Razvijaju alate poznate kao biomarkeri, koji su kemijske mjere brzine remodeliranja kostiju koje se mogu naći u izlučevinama iz krvi ili urina. Već postoje biomarkeri za stopu remodeliranja kostiju koji vrlo dobro funkcioniraju u velikim populacijskim studijama, kaže Heaney, ali još nemaju markera koji dobro rade u liječničkoj ordinaciji, na razini pojedinačnog pacijenta. Jednom kada se razviju točniji biomarkeri, ove i napredne tehnike snimanja mogu nevjerojatno poboljšati naše razumijevanje o tome tko je u najvećem riziku od osteoporoze.

"To nam omogućuje da se usredotočimo na to gdje je problem uistinu laž: prekomjerno remodeliranje koje čini kost krhkim", kaže Heaney.

Novi tretmani osteoporoze

Prije nekoliko godina, Heaney je vidio 18-godišnju djevojčicu koja je bila u ozbiljnoj prometnoj nesreći. Pobjegla je sa samo nekoliko modrica, a rendgenske zrake otkrile su da ima neuobičajeno visoku gustoću kostiju. Pokazalo se da i njena majka ima gustoću kostiju znatno iznad prosjeka. Heaney i njegovi kolege iz Creightona počeli su proučavati cijelu obitelj - više od 150 ljudi - i na kraju identificirali ono što nazivaju "genom visoke koštane mase".

Određena mutacija u ovom genu uzrokuje da tijelo proizvodi abnormalno visoke količine proteina zvanog LRP5 (protein 5 vezan uz lipoprotein niske gustoće). LRP5 utječe na formiranje i održavanje kostiju. "Nitko od ljudi s visokim genom za koštanu masu nikad nije ništa slomio, čak i ako su pali s krova štali", kaže Heaney.

Identifikacija gena visoke koštane mase i put do kemijske signalizacije koji je uključen otvorio je širok raspon novih mogućnosti liječenja osteoporoze. "Mogućnost je izgradnja lijeka ili lijekova koji uzrokuju da se tijelo ponaša kao da ima tu mutaciju, stvarajući više kostiju", kaže Heaney. On vjeruje da su lijekovi usmjereni na ovaj put već u ljudskom testiranju, ali može potrajati neko vrijeme prije nego dođu na tržište. "Budući da ovaj put djeluje i na druga područja tijela osim kostiju, morate biti sigurni da vaš lijek ne proizvodi nenamjerne rezultate drugdje."

Nastavak

Znanstvenici također istražuju nove spojeve, koji se nazivaju analozi vitamina D, kao potencijalne tretmane osteoporoze. Ovi lijekovi su, u biti, supercharged verzija vitamina D dodataka - molekule koje su izmijenjene, na temelju strukture vitamina D, kako bi se smanjio gubitak koštane mase i maksimizirala formacija kostiju.

Jedan od tih lijekova, 2MD, pokazao je veliko obećanje u životinjskim modelima osteoporoze i sada se proučava kod ljudi. "To dramatično stimulira formiranje kostiju, a ako budemo u stanju vidjeti išta što čak i nejasno približava iste rezultate kod ljudi, to će biti ogromno", kaže Neil Binkley, MD, ko-direktor Kliničkog centra za osteoporozu i Istraživački program na Sveučilištu Wisconsin-Madison. Još jedan plus: budući da se lijek temelji na vitaminu D, Binkley predviđa da možda neće biti nikakvih neobičnih nuspojava, a čak može pojačati funkciju imunološkog sustava onako kako to čini prirodni vitamin D.

Jedan lijek koji je bliži odobrenju je eksperimentalni tretman nazvan denosumab. Ova injekcija dvaput godišnje sada se provodi u kliničkim ispitivanjima faze III i pokazalo se da poboljšava gustoću kostiju. Denosumab je usmjeren na potpuno novi cilj za osteoporozu: protein zvan RANK ligand. Ovaj protein ima ključnu ulogu u procesu kojim stanice koje se nazivaju osteoklasti razgrađuju kost. I istraživači se nadaju da će lijek pomoći u održavanju procesa gubitka kostiju uz pomoć zamjene kostiju. Denosumab bi mogao biti na tržištu već krajem 2008. godine.

"Osteoporoza je prilično mlada", kaže Binkley. "Kad sam bio u medicinskoj školi, dijagnosticirali ste osteoporozu samo nakon što je netko slomio kost, baš kao što smo dijagnosticirali samo srčanu bolest nakon srčanog udara. Sada znamo više i razvijamo bolje alate za dijagnosticiranje, liječenje i spriječiti osteoporozu. "