Lav styrke mekaniske stimuli effekter på beinstruktur i ESRD

Renal osteodystrofi (ROD) er en multifaktoriell og gjennomgripende lidelse ved kronisk nyresykdom (CKD). Etter hvert som nyresvikt utvikler seg, resulterer påfølgende unormal sekresjon av paratyreoideahormon (PTH) og mineralmetabolisme i sklerose av trabekulært bein, tynning av kortikalt bein og økt kortikal porøsitet.(1) Til tross for den utstrakte bruken av fosfatbindere og vitamin D-behandlinger, er frekvensen av hoftebrudd og dødelighetsrisiko etter brudd markant større hos dialysepasienter sammenlignet med befolkningen generelt.

De aller fleste studier av bentap ved CKD baserte seg på målinger av benmineraltetthet (BMD) med dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DXA). Imidlertid oppsummerer DXA den totale beinmassen innenfor det projiserte beinområdet, og skjuler sykdomseffekter på trabekulært og kortikalt bein. For eksempel, i ROD med høy omsetning, kan økt trabekulært volum oppveie kortikalt bentap, noe som resulterer i normal eller økt areal-BMD til tross for dårlig benstyrke. Kvantitativ computertomografi (QCT) muliggjør diskret vurdering av trabekulær og kortikal volumetrisk BMD og dimensjoner. Dette er imidlertid en ufullstendig løsning i innstillingen av CKD fordi QCT ikke vurderer trabekulær arkitektur. Mikromagnetisk resonansavbildning (µMRI) gir en ikke-invasiv teknikk for å vurdere trabekulær arkitektur. µMRI-dataene kvantifiseres ved hjelp av digitale 3D-behandlingsmetoder, for eksempel topologisk analyse, for å bestemme trabekulære egenskaper. Vår pilotstudie av µMRI hos dialysepasienter avslørte betydelige reduksjoner i kortikal tykkelse og antydet forverring av det trabekulære nettverket. Denne innovative avbildningsmetoden kan være unikt egnet for vurdering av ROD-terapier.

Mekaniske krefter på skjelettet oppstår fra muskelsammentrekning og disse kreftene genererer signaler som modulerer beinarkitekturen. Dyrestudier viste at daglig eksponering for mekaniske stimuli med lav styrke (LMMS) forbedret trabekulært og kortikalt beinkvantitet og kvalitet. En randomisert studie av LMMS hos postmenopausale kvinner viste at LMMS var assosiert med økt DXA BMD, uten bivirkninger. LMMS kan være unikt egnet for å gjenopprette kortikal og trabekulær benstruktur i ROD.

Studien vil inkludere voksne i alderen 21-65 år som behandles med vedlikeholdshemodialyse ved UPENN. Studien vil ekskludere eldre og personer med alvorlige komorbide tilstander for å øke sannsynligheten for at forsøkspersonene vil gjennomføre 6 måneders intervensjon uten vesentlige avbrudd på grunn av sykehusinnleggelse.