Kostní mikroarchitektura v poloměru: pilotní srovnání mezi dětmi s cystickou fibrózou a zdravými kontrolami

Jedná se o jednocentrovou studii

1. STUDIJNÍ CÍLE

   1.1 Primární cíl Porovnat měření kostí (pomocí pQCT radia a DXA skenu bederní páteře a celého těla) u dětí s CF ve věku 6-12 let se zdravými dětmi. Měření pomocí pQCT, která mají být porovnána, budou zahrnovat šířku kortexu, minerální hustotu trabekulární kosti (BMD) a objemovou BMD. Měření pomocí DXA, která mají být srovnávána, budou zahrnovat celkovou tělesnou hustotu kostních minerálů a BMD bederní páteře (L1-L4).

   1.2 Sekundární cíle Porovnejte Z-skóre parametrů pQCT se Z-skóre BMD měřené pomocí DXA u dětí s CF ve věku 6-12 let. Budou porovnána Z-skóre pro každý subjekt s CF pro měření pQCT (šířka mozkové kůry, trabekulární BMD, volumetrická BMD) a DXA (celková BMD těla a BMD bederní páteře).

   Porovnejte korelaci parametrů pQCT a BMD měřenou pomocí DXA s markery kostního obratu a zánětu (sérový propeptid kolagenu typu I (PICP), celkový sérový deoxypyridinolin, C-reaktivní protein (CRP), interleukin 6 (IL-6) a tumor nekrotizující faktor (TNF)-alfa) u dětí s CF ve věku 6-12 let a zdravých kontrol. Jako explorativní specifický cíl bude vyhodnocena korelace mezi těmito sérovými markery a kostními měřeními ve specifickém cíli 1.

2. POZADÍ A ODŮVODNĚNÍ

Cystická fibróza (CF) postihuje odhadem 30 000 lidí ve Spojených státech1 a je způsobena mutací v genu kódujícím protein nazývaný CF transmembránový regulátor (CFTR). Tento protein funguje jako chloridový kanál v epiteliálních buňkách více orgánových systémů. Mutace má za následek dysfunkční nebo chybějící CFTR kanál a snížení sekrece chloridů, což nakonec vede ke zvýšené viskozitě sekretů. Děti s CF jsou méně schopné čistit plicní sekreci a kolonizují se bakteriálními patogeny, které pravidelně způsobují exacerbaci plicního onemocnění. Charakteristickými znaky CF jsou recidivující plicní exacerbace a klesající plicní funkce. Respirační selhání je příčinou smrti u více než 90 % lidí s CF. Existují však i mimoplicní projevy CF, které ovlivňují zdraví i kvalitu života. Patří mezi ně diabetes související s CF, onemocnění jater a onemocnění kostí. Střední věk přežití pacientů s CF se neustále zvyšuje av současnosti je více než 37 let.1 S tímto prodloužením střední délky života je stále důležitější řešit dlouhodobé komplikace CF.

U dospělých i dětských pacientů s CF je vysoká prevalence osteopenie a osteoporózy, která se s věkem neustále zvyšuje. S tím souvisí také zvýšení četnosti zlomenin a kyfózy u dospělých. Studie hodnotící riziko zlomenin u dětí s CF přinesly smíšené výsledky. Henderson et al zaznamenali zvýšený výskyt zlomenin u dívek s CF, ale ne u chlapců, ve srovnání se zdravými kontrolami. Novější studie Rovnera a kol. neprokázala žádné zvýšení rizika zlomenin u dětí s mírným až středně závažným onemocněním plic. Bisfosfonáty byly použity k léčbě osteopenie a osteoporózy u dospělých s CF a klinické studie ukázaly, že při léčbě dochází ke zvýšení kostní minerální denzity (BMD). Neexistují však žádné publikované údaje prokazující snížený počet zlomenin při léčbě bisfosfonáty. Kromě toho v současné době neexistuje konsenzus o tom, jak léčit osteopenii nebo osteoporózu u dětí s CF, kromě zajištění adekvátní výživy a hladiny vitaminu D. I když CF kostní onemocnění je podstatně častější u dospělých než u dětí, screening kostního onemocnění musí být řešen v dětství, aby se maximalizovala maximální kostní hmota a potenciálně se minimalizovalo onemocnění související s kostmi u těchto pacientů.

Biochemické markery kostního obratu mohou být použity k hodnocení poruch tvorby a/nebo resorpce kosti. Studie provedené u pacientů s CF prokázaly obecně pokles markerů tvorby kosti a zvýšení markerů kostní resorpce. Conway et al uvedli korelaci mezi markery kostního obratu a BMD páteře i celého těla; žádné studie však nehodnotily, zda markery kostního obratu korelují s parametry pQCT. Sérový PICP je peptid štěpený z karboxy-terminálního konce kolagenu typu I a je markerem tvorby kosti. Deoxypyridinolin je zesíťující aminokyselina, která se uvolňuje z kostní matrice resorpcí, a je tedy markerem kostní resorpce.

Etiologie kostního onemocnění u pacientů s CF je multifaktoriální a přispívající faktory zahrnují špatnou výživu, sníženou aktivitu, špatnou absorpci vitaminu D, chronický zánět a léčbu kortikosteroidy. Několik studií korelovalo BMD s klinickými faktory, jako jsou funkce plic, nutriční stav, markery zánětu, klinické skóre a frekvence antibiotických cyklů. Studie hodnotící vztah mezi markery zánětu a kostí u pacientů s CF byly poněkud smíšené, ačkoli obecně prokázaly inverzní vztah mezi zánětem a BMD a přímou korelaci mezi zánětem a zvýšenými markery kostní resorpce. Hodnocené markery zánětu zahrnovaly jak cytokiny akutní fáze, jako je IL-6 a TNF-alfa, tak obecný marker CRP. Existují určité důkazy, že CFTR je exprimován v kostních buňkách, jako jsou osteoklasty, osteoblasty a osteocyty, což naznačuje potenciál pro kostní fenotyp u pacientů s CF. Většina studií využívá DXA a prokazuje sníženou BMD u pacientů s CF, která je obvykle detekovatelná počínaje adolescencí. Nízká BMD je téměř univerzální u dospělých s CF; nicméně výsledky studií hodnotících BMD u dětí s CF byly různé.

Studie provedená u dospívajících a mladých dospělých s CF využila pQCT k vyhodnocení geometrie kosti radia. Ačkoli BMD byla u těchto subjektů normální, data pQCT naznačovala, že subjekty měly sníženou tloušťku kortikální kůry. Snížená tloušťka kortikální kůry se ukázala v kadaverózních studiích jako predikce mechanické pevnosti. V současné době jsou pacienti s CF každoročně hodnoceni na kostní onemocnění pomocí DXA a screening obvykle začíná přibližně ve věku. Výše uvedená studie však naznačuje, že tento přístup nemusí stačit k detekci časných kostních změn, které mohou ovlivnit riziko zlomenin. Kromě toho se kostní onemocnění u dětí může projevit dříve než v dospívání, což by naznačovalo, že screening by měl u těchto zranitelných pacientů začít v dřívějším věku. Následující studie je proto navržena jako translační pilotní studie ke zkoumání potenciální role pQCT jako screeningového přístupu kostního onemocnění u dětí s CF. Výzkumníci očekávají, že najdou kostní deficity pomocí pQCT, ale ne DXA, a lepší korelaci markerů zánětu a kostního obratu s měřeními pQCT než s měřeními DXA.