MR-baseret karakterisering af knoglemarv i dens relevans for skeletsygdom hos patienter med diabetes

I lang tid sås ingen direkte sammenhæng mellem de to folkesygdomme diabetes mellitus og osteoporose. Men i takt med at flere og flere yngre mennesker rammes af fedme, udvikler type 2-diabetes mellitus og lider af osteoporotiske frakturer, er spørgsmålet om en sammenhæng mellem disse kliniske billeder nu rejst.

Moderne magnetisk resonansbilleddannelse og spektroskopiteknikker muliggør detaljeret og ikke-invasiv karakterisering af knoglemarv i forskellige kropsregioner.

Lav kropsvægt (BMI <20 kg/m²) har vist sig at være forbundet med nedsat knogletæthed, mens fedme længe har været forbundet med høj kortikal knoglemasse - ideen om knoglesundhed. Det er nu bevist, at fedme også har en negativ effekt på knoglestrukturen. Her er det ikke kun BMI, der er afgørende, men også lokaliseringen af ​​fedtvæv i kroppen. Visceralt fedt har en direkte skadelig effekt på knoglemikroarkitekturen gennem dysreguleret produktion og frigivelse af cytokiner og adipokiner. Det har således vist sig, at både type 1- og type 2-diabetespatienter har en nedsat hastighed for knogleombygning, og meget overvægtige patienter med type 2-diabetes har en øget risiko for fraktur. Det må konkluderes, at kropsvægt eller BMI ikke kan være det eneste mål for estimering af knoglesundhed. Type 2-diabetes viser således reduceret knogleombygning med normal eller let øget knogletæthed, men ringere stabilitet. Det betyder, at type 2-diabetes er forbundet med en øget risiko for osteoporotisk fraktur, selv når knogletæthedsmålinger er umærkelige. Tab af trabekulær knoglestruktur i rød (hæmatopoietisk) knoglemarv er også karakteriseret ved stigende infiltration af knoglemarvsrummet med fedtceller (knoglemarvsfedtvæv). I modsætning hertil har den gule knoglemarv, som hovedsageligt er til stede i diafysen af ​​tavleknogler, særligt store mængder fedt inkorporeret i retikulumcellerne.

Længe var det kun rollen som "pladsholder", der blev tilskrevet disse fedtceller, men det har vist sig, at de interagerer med andre celler via produktionen af ​​autokrine, parakrine og endokrine hormoner og cytokiner eller adipokiner, og er dermed beslægtede. til hele kroppens metaboliske tilstand. En grundlæggende antagelse her er, at mængden af ​​umættede fedtsyrer i fedtknoglemarven er en vigtig og funktionel markør for forskellige typer af adipocytter. Det er vist, at 3 personer med dårligere insulinfølsomhed har flere umættede fedtsyrer i gul knoglemarv.

Konceptet med forskellige typer adipocytter i knoglemarven med deres iboende forskellige fedtsyresammensætning kunne således tjene til at forene den ved første øjekast kontraintuitive fysiologiske regulering af knoglemarvsfedt og dets reaktion på metaboliske forstyrrelser.

For at vise om og hvordan sammensætningen af ​​de gule (umættede fedtsyrer) og røde (knoglemarvsfedtvæv) knoglemarv er forskellig hos raske personer, personer med nedsat insulinfølsomhed i forskellige aldersgrupper og patienter med type 2-diabetes, og om dette kan bruges til at påvise tidlige ændringer i knoglematrixen med hensyn til knogletæthed, andelen af ​​knoglemarvsfedtvæv i den røde knoglemarv på forskellige steder i skelettet vil blive kvantificeret ved hjælp af kemikalieskift-selektive MR-sekvenser som f.eks. samt sammensætningen af ​​knoglemarvsfedt i den gule knoglemarv med hensyn til andelen af ​​enkeltumættede og flerumættede fedtsyrer ved hjælp af volumenselektiv MRS.

I alt 96 raske frivillige (48 hver mand og kvinde) i alderen 25 til 75 år og med et kropsmasseindeks mellem 18,5 og 35 kg/m² vil blive inkluderet. Derudover vil 24 patienter (12 kvinder/12 mænd) med type 2-diabetes blive rekrutteret.

Efter magnetisk resonansundersøgelse vil antropometrisk og metabolisk karakterisering (oral glucosetolerancetest) finde sted.