Patofyziologie OSteoporózy: Role skrytého nadbytku kortizolu a jeho prediktorů ve fragilitě kostí (PATHOS)

Klinicky zjevný hyperkortizolismus vede k hypertenzi, cukrovce a osteoporóze. Nedávno bylo dokonce popsáno, že mírný a asymptomatický hyperkortizolismus je spojen se zvýšenou prevalencí chronických komplikací nadbytku kortizolu a mortality. U pacientů s osteoporózou může tato forma hyperkortizolismu zůstat okultní (skrytý hyperkortizolismus, HidHyCo).

Prevalence HidHyCo v běžné populaci se odhaduje na 0,2–2 %, ale u pacientů s nízkou hustotou kostního minerálu a fragilitních zlomenin byla hlášena až 9,9 % a 17,6 %. Vzhledem k vysoké prevalenci křehkosti kostí a relativně nízké specifitě dostupných testů pro detekci HidHyCo je však screening všech pacientů s osteoporózou na HidHyCo považován za nemyslitelný a nejsou k dispozici žádné pokyny pro řešení screeningu HidHyCo u osteoporózy.

V současné době nebyly hlášeny údaje týkající se charakteristik osteoporózy častěji spojované s HidHyCo, i když některé údaje naznačují, že koexistence osteopenie s hypertenzí léčenou alespoň 2 léky nebo s nedostatečně kontrolovanou hypertenzí a/nebo diabetem nebo s anamnézou kardiovaskulárních příhod může zvýšit pravděpodobnost HidHyCo.

Navíc jsou k dispozici vzácné a nesouhlasné údaje o patogenezi poškození kosti v důsledku nepatrného přebytku kortizolu a o možné úloze individuální kostní citlivosti na kortizol a složení mikrobiomu.

Cíle současného projektu jsou proto následující: i) zhodnotit prevalenci HidHyCo, ii) určit charakteristiky prediktivní pro přítomnost tohoto stavu u pacientů se zjevně primární osteoporózou, iii) zhodnotit patogenetické mechanismy vysvětlující negativní účinky tohoto mírného nadbytku kortizolu na kost a potenciální roli genetického pozadí a střevního mikrobiomu.

U všech pacientů, kteří byli zahrnuti do studie a kteří dali informovaný souhlas s účastí ve studii, bude proveden 1 mg noční dexamethasonový supresní test (F-1 mgDST). U všech subjektů s F-1mgDST >1,8 mcg/dl budou měřeny hladiny kortizolu po dvoudenním testu suprese dexamethasonu s nízkou dávkou (2 mg/den) (F-2mgx2dDST).

Pacienti s F-2mgx2dDST nad >1,8 mcg/dL bude považován za ovlivněný HidHyCo a bude řízen podle dostupných pokynů pro hyperkortizolismus.

Bude vypočítána prevalence HidHyCo u osteopenických/osteoporotických pacientů a její 95% intervalová spolehlivost.

Navíc u všech přijatých pacientů budou zaznamenávány následující vitální a antropometrické parametry: krevní tlak, srdeční frekvence, hmotnost, výška, index tělesné hmotnosti (BMI), obvod břicha a poměr pasu k bokům. Kromě toho budou shromážděny následující proměnné: známá historie zlomenin z křehkosti, kouření, hlavní komorbidity, pády v anamnéze, předchozí klinické zlomeniny křehkosti, probíhající farmakologická léčba (zejména typ a počet antihypertenzních, hypolipidemických, antidiabetik a antidiabetik). - léky na osteoporózu), předchozí antiosteoporotické léčby, u žen pravidelnost menstruace nebo věk menopauzy a u mužů hladina testosteronu. Všem pacientům budou rozdány dotazníky pro hodnocení denního příjmu vápníku a fyzické aktivity. V době zápisu budou výsledky šetření prvního stupně podle vnitrostátních pokynů (tj. bude také registrována sedimentace erytrocytů v séru, kompletní krevní obraz, elektroforéza sérových proteinů, hladiny sérového vápníku, sérové ​​hladiny fosfátů, celková alkalická fosfatáza, sérový kreatinin, vápník v moči za 24 hodin). Navíc další parametry kalcium-fosfátového metabolismu (tj. sérový ionizovaný vápník, sérový parathormon, sérový 25-OH-vitamín D, sérový ß-CrossLaps, kostní alkalická fosfatáza) a rutinní stanovení (tj. glukóza nalačno, inzulín, glykovaný hemoglobin, celkový cholesterol, lipoprotein s nízkou hustotou, lipoprotein s vysokou hustotou, triglyceridy, transaminázy), pokud jsou k dispozici.

V souladu se správnou klinickou praxí bude u všech pacientů stanovena kostní minerální denzita pomocí dvouenergetické rentgenové absorpciometrie (kostní denzitometry Hologic nebo Lunar) a přítomnost asymptomatických zlomenin obratlů bude kontrolována konvenčními rentgenovými snímky páteře za použití semikvantitativního vizuální hodnocení popsané Genantem et al., definované jako snížení o >20 % přední, střední nebo zadní výšky obratle.

Výzkumníci budou porovnávat klinické a biochemické charakteristiky osteoporotických/osteopenických pacientů s HidHyCo a pacientů bez HidHyCo. Velikost vzorku byla vypočítána tak, aby byl k dispozici dostatečný počet případů HidHyCo k určení charakteristik pacientů s osteoporózou, které svědčí pro přítomnost HidHyCo. Vzhledem k tomu, že lze odhadnout, že HidHyCo má u pacientů s osteoporózou alespoň 3% prevalenci, vzorek 1500 pacientů s osteoporózou by měl být dostatečný k nalezení nejméně 45 případů HidHyCo.

Dále zkoumat kvalitu kostí a obrat u pacientů s HidHyCo, charakterizovat pacienty HidHyco z molekulárního a genetického hlediska a vyhodnotit patogenetické mechanismy vysvětlující negativní účinky endogenního subtilního nadbytku kortizolu na zdraví kostí a potenciální roli genetického pozadí a střevního mikrobiomu.

U pacientů, u kterých bylo zjištěno, že jsou postiženi HidHyCo, au pacientů stejného věku, pohlaví a BMI bez HidHyCo (s poměrem případů a kontrol 1:2) zkoušející:

i) vyhodnotit markery kostního obratu a nové potenciální sérové ​​markery stavu kostí, jako jsou ty, které se podílejí na signalizaci Wnt-ßcateninu; ii) provádět radiofrekvenční echografickou multispektrometrii (REMS), neionizující skeletonovou techniku ​​prováděnou s využitím nového vyhrazeného echografického zařízení (EchoStation, Echolight Spa, Lecce, Itálie) k dalšímu zkoumání charakteristik kvality kostí, které nejsou zahrnuty v BMD naměřené DXA, jako je skóre křehkosti (FS).

iii) vyhodnotit profil exprese cirkulujících mikroRNA (miRNA, tj. malé nekódující jednovláknové RNA, které se ukázaly jako důležité posttranskripční regulátory genové exprese); iv) zhodnotit periferní aktivaci kortizolu, jak je vyjádřeno 24hodinovým poměrem volného kortizolu v moči/volného kortizonu (tj. čím vyšší je R-UFF/UFE, tím vyšší je expozice tkání aktivním glukokortikoidům), měřeno kapalinovou chromatografií a tandemovou hmotnostní spektrometrií a jeho vztah s polymorfními variantami genu 11beta-hydroxysteroid dehydrogenázy typu 1 (11ßHSD1); v) vyhodnotit citlivost na kortizol, vyjádřenou polymorfismy genu glukokortikoidního receptoru (GR) z DNA izolované z periferní krve; vi) vyhodnotit beta-2 adrenergní aktivitu, regulovanou polymorfismem (rs1800544) genu beta-2 adrenergního receptoru (B2AR) z DNA izolované z periferní krve, která by mohla mít vliv na účinek kortizolu v důsledku mnohočetných interakcí mezi sympatikem a systémy hypotalamus-hypofýza-nadledviny prostřednictvím adrenoceptorů; vii) posouzení složení střevního mikrobiomu pomocí vzorků stolice. Aby se předešlo matoucímu účinku léků působících na kost, i), ii) a iii) nebudou hodnoceny u pacientů léčených léky aktivujícími kosti, ale výhradně u dosud neléčených pacientů nebo u pacientů neléčených v poslední době (více než 12 měsíců dříve pro perorální bisfosfonáty a teriparatid a více než 24 měsíců předtím pro intravenózní bisfosfonáty a denosumab).

Nález případu HidHyCo je nanejvýš důležitý, protože základní onemocnění HidHyco je spojeno se zvýšeným rizikem osteoporózy a zlomenin z důvodu křehkosti a může snížit odpověď na léky aktivující kosti. Naopak, odstranění přebytku kortizolu může vést ke zlepšení pevnosti kostí a ke snížení rizika zlomenin. HidHyCo je však z definice okultní stav, dokud není na základě konkrétních charakteristik základního onemocnění podezření na jeho přítomnost.

Na základě předběžných údajů je možné předpokládat, že HidHyCo je přítomen u nezanedbatelného procenta osteopenických/osteoporotických pacientů.

Výzkumníci předpokládají 3% prevalenci HidHyCo v populaci s osteoporózou. Přítomnost osteoporózy související se špatně kontrolovanou hypertenzí a/nebo diabetem nebo s anamnézou kardiovaskulárních příhod (osteopenie s komorbiditami) nebo přítomností křehkých fraktur v přítomnosti osteoporotické kostní denzity, v eugonadálním stavu a/nebo při osteoporóze léčba léky působícími na kost může být proměnnými potenciálně spojenými se zvýšenou pravděpodobností výskytu HidHyCo.

Testováním našeho vzorku pacientů s osteoporózou na HidHyCo se vyšetřovatelé zaměřují na získání informací o pravděpodobnosti, že jeden jedinec bude mít před testem mírný nadbytek kortizolu, a je-li to možné, na vyvinutí klinického modelu pro identifikaci na ambulantních klinikách osteoporózy. subjekty hodné testování HidHyCo, čímž se vyhnete hromadnému screeningu.

Kromě toho hodnocení profilu exprese cirkulujících miRNA může pomoci odlišit primární osteoporózu a sekundární osteoporózu v důsledku jemného přebytku kortizolu.

Z patofyziologického hlediska může stav HidHyCo u našich pacientů, na rozdíl od exogenního hyperkortizolismu, představovat čistou formu mírného nadbytku kortizolu, bez matoucího efektu onemocnění, na něž se terapeutické glukokortikoidy podávají. Proto hodnocení kostního postižení u pacientů s HidHyCo může souhlasit s hodnocením čisté role nadbytku glukokortikoidů na kostní metabolismus a kvalitu kostí, jak je vyjádřeno například markery kostního obratu a signalizace Wnt-ß-cateninu a REMS parametry, resp.

Kromě toho hodnocení sekrece a citlivosti glukokortikoidů v naší osteoporotické populaci nás také může povolit ke studiu vlivu periferní aktivace kortizolu a polymorfismů genů 11ßHSD1, GR a B2AR na modulaci citlivosti skeletu a poškození jemného nadbytku kortizolu.

Pokud by se potvrdila důležitost těchto parametrů pro zdraví kostí, bylo by možné personalizovat klinické zpracování na základě individuálního rizika zlomeniny a pokusit se u vybraných pacientů čelit nežádoucím účinkům relativně zvýšené sekrece kortizolu pomocí 11ßHSD1 inhibitory. Některé studie skutečně ukázaly, že inhibice 11ßHSD1 může chránit kost před škodlivými účinky glukokortikoidů.

Nakonec výzkumníci získají informace o tom, zda se složení mikrobiomu u pacientů s osteoporózou s a bez HydHyCo liší či nikoli. Tyto informace by mohly naznačovat nové patofyziologické mechanismy, které jsou základem vztahu mezi nadbytkem kortizolu a křehkostí kostí.

Pokud by existovaly interakce mezi těmito faktory (mikrobiom a prostředí kortizolu) na klinických výsledcích křehkosti kostí, výzkumníci by mohli navrhnout střevo jako nový terapeutický cíl pro prevenci nepříznivých systémových účinků nadbytku kortizolu, jak naznačují experimentální pozorování. Celkově informace z této studie umožní odhalit přítomnost HidHyCo u pacientů hodnocených na osteoporózu a/nebo křehkost kostí a personalizovat klinickou léčbu těchto pacientů ve vztahu ke genetickému pozadí, citlivosti GC a složení mikrobiomu.