Pokroky ve výzkumu mění způsob, jakým odborníci na osteoporózu myslí na toto rozšířené onemocnění.

Gina Shawová

Po mnoho let jsme si mysleli, že chápeme osteoporózu: je to onemocnění, ve kterém kosti stávají stále křehčí, když ztrácejí hustotu, obvykle kvůli stárnutí, menopauze a jiným faktorům, jako je nedostatek vápníku a vitamínu D ve stravě.

Dnes však pokroky ve výzkumu přinášejí nové světlo o osteoporóze, o němž se předpokládá, že do roku 2020 postihuje až polovinu všech Američanů starších 50 let.Od diagnózy až po prevenci léčby osteoporózy, nový výzkum přemění naše staré chápání osteoporózy vzhůru nohama.

Vyladění rizika osteoporózy

Testem "zlatého standardu" pro diagnostiku osteoporózy je vyšetření DEXA (rentgenová absorpční spektrometrie s dvojitou energií), která měří kostní hustotu v oblasti páteře, kyčle nebo zápěstí. Jedná se o nejčastější místa zlomenin kostí. Ale tento test, tak pokročilý, jaký je, má omezení.

"Mnoho pacientů s normálními hodnotami hustoty kostní hmoty na vyšetření DEXA má stále zlomeniny a značný počet pacientů, u nichž vyšetření DEXA vykazuje osteoporózu, nedosahují zlomenin," říká Sundeep Khosla, MD, profesor medicíny a výzkumu osteoporózy u Maya Klinika v Rochesteru v Minnu. "DEXA vám říká, kolik kosti je přítomno, ale ne moc o vnitřní struktuře této kosti." Je zřejmé, že lékaři by rádi byli schopni předvídat riziko zlomeniny mnohem přesněji, aby vyladěli, kdo je nejvíce ohrožen zlomeninou a nejvíce potřebuje léky.

Khosla porovnává lidskou kostru s kovovým mostem. "Mohli byste mít dva mosty se stejným množstvím kovu v nich, ale jeden by mohl být robustnější, jen proto, že je vyroben," říká. "Stejně tak, protože mikroarchitektura kostí jedné osoby je odlišná od jiných, jejich skutečná síla může být zcela odlišná."

Khosla a další vědci o osteoporóze studují nové zobrazovací a počítačové techniky, které jim umožní podívat se uvnitř kost a vidět specifické strukturní charakteristiky. To jim pomůže při sestavování modelů pevnosti kostí, které mohou pomoci předpovědět, kteří pacienti mají nejpravděpodobnější zlomeniny.

Jednou takovou zobrazovací technikou je počítačové tomografie (CT) skenování páteře a kyčle. Vědci vezmou trojrozměrný obraz kostní hmoty, který počítač CT vytváří, a používají techniku ​​počítačového modelování, která rozděluje obraz na drobné kousky. "Hustota každého kusu umožňuje odhadnout sílu každého kusu a získat celkovou pevnost konstrukce," říká Khosla. "V závislosti na tom, kde je kosti nejslabší, může být více či méně náchylná ke zlomenině."

Pokračování

To se odehrává na vyšší úrovni v novém nástroji, který se používá ke studiu osteoporózy, nazvaný periferní kvantitativní tomografie s vysokým rozlišením. Vzhledem k tomu, že používá vyšší úroveň radiace, nemůže být použita u páteře nebo v blízkosti životně důležitých orgánů, ale může být použita k zobrazení oblastí, jako jsou kosti na zápěstí. "Rozlišení s periferními skenery je natolik dobré, že můžete vidět jednotlivé konstrukční prvky, které vám poskytují mnohem více informací o síle kosti," říká Khosla.

Předpovídá, že periferní skenery, které nemusí být mnohem dražší než současná DEXA, mohou být brzy schváleny pro klinické použití. Vzhledem k tomu, že CT snímání je podstatně dražší, nemusí být použita jako samostatný nástroj pro screening. Nicméně, pokud má pacient CT vyšetření z jiného důvodu, je relativně snadné získat informace o kosti najednou.

"Musíme ještě shromažďovat další údaje o tom, jak tyto nástroje předpovídají riziko zlomení, ale počáteční výsledky jsou slibné," říká Khosla.

Porozumění kostní remodelaci

Bifosfonátové léky byly původně považovány za léčbu osteoporózy, která pomohla vytvořit kostní hmotu. Ale brzy se ukázalo, že se tu děje něco víc. Mnoho pacientů, kteří užívají bisfosfonáty, může zaznamenat jen mírný nárůst hustoty kostí - pouhých 1% - a přesto mají mnohem větší riziko rizika zlomenin, a to až 50%.

"Výzkum ukázal, že neexistuje žádný vztah mezi tím, jak moc tyto léky budují kostní hmotu a snížení rizika zlomenin," říká Robert Heaney, MD, profesor medicíny v Výzkumném středisku osteoporózy na Medicínské fakultě Univerzity Creighton University v Omaha, Neb .

Vědci si uvědomili, že drogy také zpomalují rychlost remodelace kostí -- proces, ve kterém jsou stávající oblasti kosti rozděleny, později nahrazeny novou kostní hmotou. V menopauzálních ženách se tato míra remodelování kostí zdvojnásobuje - a pak se třikrát zhoršuje u žen v 60. letech.

"Představte si, že jste začali přestavovat svůj dům: nejprve jste dal jednu prodloužení, ale než jste to dokončili, rozhodli jste se roztrhat garáž a předtím, než to skončíte, rozhodli jste se položit palubu," říká Heaney. "Měl byste mít docela křehký dům. To je to, co se děje s akcelerovanou remodelací kostí."

Pokračování

Nyní, když chápou důležitost přestavby kostní hmoty, experti na osteoporózu se snaží tyto znalosti využít k tomu, aby pomohli předpovědět rizikové faktory osteoporózy. Vyvíjejí nástroje známé jako biomarkery, což jsou chemické míry rychlosti remodelování kostí, které lze nalézt v sekreci z krve nebo moči. Existují již biomarkery pro míru remodelování kostí, které fungují velmi dobře v rozsáhlých populačních studiích, říká Heaney, ale ještě nemají známky, které fungují dobře v ordinaci lékaře na úrovni jednotlivých pacientů. Jakmile budou vyvinuty přesnější biomarkery, tyto a pokročilé zobrazovací techniky mohou nesmírně zlepšit naše chápání toho, kdo je nejvíce ohrožen osteoporózou.

"To nám umožňuje zaměřit se na to, kde problém skutečně spočívá: nadměrné přetvoření, které způsobuje, že kost je křehká," říká Heaney.

Nové léčby osteoporózy

Před několika lety se Heaney setkala s 18tiletou dívkou, která se stala vážnou dopravní nehodou. Utekla jen s několika modřinami a rentgenové záření odhalilo, že má neobvykle vysokou kostní hustotu. Ukázalo se, že i její matka měla hustotu kostí nad průměrem. Heaney a jeho kolegové z Creightonu začali studovat celou rodinu - přes 150 lidí - a nakonec zjistili, co nazývají "vysokým gelem kostní hmoty".

Zvláštní mutace v tomto genu způsobuje, že tělo produkuje abnormálně vysoké množství bílkoviny zvaného LRP5 (protein 5 s relativně nízkou hustotou lipoproteinového receptoru). LRP5 ovlivňuje kolik tvoří a udržuje kosti. "Žádný z lidí s vysokým genem kostní hmoty nikdy neporušil nic, i kdyby padli z stodoly," říká Heaney.

Identifikace genu vysoké kostní hmoty a chemické signalizační dráhy, kterou zahrnuje, umožnila širokou škálu nových možností léčby osteoporózy. "Vyhlídka je tvořit lék na osteoporózu nebo léky, které způsobují, že tělo působí, jako by mělo tuto mutaci, čímž vytváří více kostí," říká Heaney. Věří, že drogy zaměřené na tuto cestu jsou již v testování člověka, ale může trvat nějaký čas, než se dostanou na trh. "Protože tato cesta působí na jiné části těla kromě kostí, musíte si být jisti, že vaše lék nevede jinam nežádoucí výsledky."

Pokračování

Vědci také zkoumají nové sloučeniny, nazvané analogy vitaminu D, jako potenciální léčbu osteoporózy. Tyto léky jsou v podstatě přeplněná verze doplňků vitaminu D - molekul, které byly změněny na základě struktury vitaminu D, aby se minimalizovala ztráta kostní hmoty a maximalizovala tvorba kostí.

Jeden z těchto léků, 2MD, ukázal velký příslib u zvířecích modelů osteoporózy a je nyní studován u lidí. "Dramaticky stimuluje tvorbu kostí a pokud dokážeme vidět něco, co dokonce nejasně přibližuje stejný druh výsledků u lidí, bude to obrovské," říká Neil Binkley, MD, co-ředitel klinického centra pro osteoporózu a Výzkumného programu na univerzitě v Wisconsinu-Madison. Dalším důvodem je, že lék je založen na vitamínu D, Binkley předpovídá, že nemusí existovat žádné neobvyklé vedlejší účinky a může dokonce posílit funkci imunitního systému tak, jak to přírodní vitamin D dělá.

Jeden lék, který je blíže ke schválení, je experimentální léčba zvaná denosumab. Tato dvakrát ročná injekce je nyní ve fázi III klinických studií a bylo prokázáno, že zvyšuje hustotu kostí. Denosumab je zaměřen na úplně nový cíl pro osteoporózu: protein nazývaný ligand RANK. Tento protein hraje klíčovou roli v procesu, při kterém buňky označované jako osteoklasty rozkládají kosti. A vědci doufají, že lék pomůže udržet proces ztráty kostní hmoty v souladu s náhradou kostní hmoty. Denosumab by mohl být na trhu již v pozdním roce 2008.

"Osteoporóza je poměrně mladá oblast," říká Binkley. "Když jsem byl na lékařské škole, diagnostikoval jste osteoporózu až poté, co někdo zlomil kost, stejně jako my jsme jenom diagnostikovali onemocnění srdce po infarktu. Známe víc a vyvíjíme lepší nástroje k diagnostice, léčení a zabránit osteoporóze. "