Longitudinell laktasjonsstudie av bentetthet

Graviditet og amming er begge tilstander av endret kalsiummetabolisme hos mor. Mors kalsiummobilisering er avgjørende for å gi tilstrekkelig kalsiumtilførsel til fosteret og spedbarnet i utvikling. Under graviditet er det nødvendig med ca. 30 gram kalsium for fosterets skjelettutvikling. Det ekstra kalsiumet kommer hovedsakelig fra økt tarmabsorpsjon hos mor, mediert av 1,25 dihydroksyvitamin D (1). Under amming er det beregnet at det produseres 600-1000 ml melk daglig med et netto kalsiumtap hos mor på 200-400 mg per dag (2,3). Dette kalsiumet er avledet fra mors skjelett, noe som resulterer i bentap på så mye som 10 % av trabekulært bein med serielle bentetthetsmålinger (3). Det antas at demineralisering hovedsakelig formidles av virkningene av parathyroidhormonrelatert protein (PTHrP) i kombinasjon med en undertrykt østrogentilstand. Interessant nok reverserer denne tilstanden seg raskt med avvenning (4,5). Flere studier har vist at initiale PTHrP-målinger er signifikant høyere hos ammende kvinner(3). PTHrP i amming produseres i store mengder av brystkjertelen. En gang i sirkulasjonen øker PTHrP benresorpsjonen fra mors skjelett og øker kalsiumresorpsjonen på nivå med nyrene (5,6,27). PTHrP-nivåer har vist seg å være forhøyet så mye som 10 000 ganger i melk sammenlignet med mors serum, og øke ytterligere med diende (1,6,28). I musemodeller resulterer vevsspesifikk ablasjon av PTHrP-genet i ammende brystkjertel i redusert bentap(6).

Gitt det raske bentapet som er rapportert under amming, kan en økning i markører for benresorpsjon og en reduksjon i markører for bendannelse forventes. En nylig publisert studie av vår gruppe viste imidlertid at både markører for bendannelse og benresorpsjon var signifikant forhøyet hos ammende kaukasiske kvinner (7). Dette virker usannsynlig ettersom tett kobling av bendannelse og resorpsjon ikke vil resultere i netto kalsiummobilisering og raskt bentap under amming. En mer sannsynlig forklaring er at mens benresorpsjonsmarkører nøyaktig gjenspeiler robust osteoklastisk benresorpsjon, reflekterer økningen i markører for bendannelse en økning i umodne, delvis differensierte pre-osteoblaster som stoppes i utvikling og derfor ikke effektivt kan danne nytt bein. Således overstiger resorpsjonshastigheten dannelseshastigheten under amming og resulterer i et midlertidig nettotap. For å støtte denne ideen har rottestudier vist at kontinuerlig eksponering for PTH og PTHrP rekrutterer og initierer osteoblastdifferensiering, men stopper programmet for tidlig ved preosteoblastovergangen (8,9,10). Dette vil også antyde en mekanisme for den raske utvinningen sett etter avvenning: etter å ha trukket tilbake PTHrP-stimulusen, ville osteoklastmediert benresorpsjon brått opphøre, og tidligere rekrutterte osteoblastforløpere ville raskt fullføre differensieringsprogrammet og gjenopprette bein tapt under amming.

Afroamerikansk benmetabolisme skiller seg fra kaukasisk benmetabolisme på flere måter. Afroamerikanere viser høyere bentetthet og har lavere risiko for å utvikle osteoporose og osteoporotisk fraktur sammenlignet med kaukasiere (15-17,29-31). Det er mulige faktorer som kan forklare disse raseforskjellene i benmetabolisme, inkludert endret kalsiumøkonomi, vitamin D-forskjeller, topp oppnådd benmasse, muskelmasse og fedme, remodelleringshastigheter, beinmikroarkitektur, hofteakse-geometri og andre ukjente arvelige forskjeller . Spesielt er det godt etablert at 25-Hydroxyvitamin D (25-OH D) nivåer er mye lavere hos afroamerikanere, på grunn av mørkere pigmentering som resulterer i redusert hudproduksjon av 25-OH D samt redusert inntak av vitamin D ( 11). Denne hypovitaminosen resulterer i en relativ sekundær hyperparatyreoidisme, bekreftet av høyere nivåer av PTH og 1,25 dihydroksyvitamin D samt redusert urinkalsiumutskillelse (12-14). Paradoksalt nok korrelerer ikke disse høyere PTH-nivåene med en økning i bentap. Faktisk er beinomsetningen faktisk redusert sammenlignet med kaukasiere, noe som tyder på at afroamerikanske bein er mer motstandsdyktige mot effekten av PTH, mens nyrefølsomheten opprettholdes eller økes (14,18).

De aller fleste studier som undersøker benmetabolisme hos ammende kvinner har vært hos kaukasiske kvinner. Studier på beinomsetning og kalsitropiske hormoner hos ammende afroamerikanere er knappe. For over ti år siden undersøkte en studie markører for benmetabolisme i en populasjon av ammende gambiske kvinner (i Gambia) og sammenlignet dem med en tilsvarende gruppe britiske ammende kvinner (i Storbritannia). Studien viste signifikant økning i eldre markører for bendannelse og resorpsjon under amming, men viste også høyere nivåer av PTH, 1,25 vitamin D, serumfosfat, osteokalsin og alkalisk fosfatase i den gambiske ammende befolkningen sammenlignet med den britiske ammende befolkningen ( 19). Gambiske kvinner skiller seg imidlertid betydelig fra svarte kvinner i den utviklede verden når det gjelder ernæring, både totalt kalorier og kalsiuminntak. Også i motsetning til afroamerikanere, viste svarte gambiske kvinner lavere BMD enn kaukasiere. Interessant nok, i disse studiene, viste gambiske kvinner betydelige tap i hele kroppen og hofte-BMD under amming og viste lite bevis for tilbakevending av benmasse etter avvenning. Faktisk hadde gambiske kvinner fortsatt BMD-tap ved hoften, i motsetning til kaukasiske kontroller.

En fersk studie fra vår gruppe (upublisert) utforsket benomsetningsmarkører og kalsiummetabolisme i afroamerikansk amming. Markører for benresorpsjon var lavere hos afroamerikanske enn kaukasiere hos ikke-ammende unge kvinner, men økte 2-3 ganger i begge grupper under amming. Baseline bendannelse var sammenlignbar hos afroamerikanere og kaukasiere, og økte også 2-3 ganger i begge grupper. Fraksjonell utskillelse av kalsium var lavere hos afroamerikanere ved baseline og forble konstant i begge grupper under amming. Det er fortsatt uklart om bentap oppstår med tilsvarende hastighet under amming i den afroamerikanske befolkningen.

Frem til dette punktet har det ikke vært studier på afroamerikanere som har brukt bentittometri for å kvantifisere bentap og restitusjon under amming. Denne studien tar sikte på å demonstrere endringer i bentetthet hos afroamerikanske kvinner under den høye beinomsetningstilstanden ved amming. Det vil også tillate målinger av kalsiummetabolisme, markører for bendannelse og resorpsjon, og kalsitrope hormoner å sammenlignes med bentetthetsendringer. Vi vil også se etter raseforskjeller i ammende benmetabolisme ved å direkte sammenligne en kohort av afroamerikanske ammende kvinner med en lignende kaukasisk kohort. Det er ikke gjort noen tidligere studier som sammenligner benmineraltettheten hos ammende amerikanske svarte og kaukasiske kvinner.