Wpływ bodźców mechanicznych małej wielkości na strukturę kości w ESRD

Osteodystrofia nerek (ROD) jest wieloczynnikowym i wszechobecnym zaburzeniem w przewlekłej chorobie nerek (CKD). Wraz z postępem niewydolności nerek, związane z tym nieprawidłowe wydzielanie parathormonu (PTH) i metabolizm mineralny powodują stwardnienie kości beleczkowej, ścieńczenie kości korowej i zwiększoną porowatość korową.(1) Pomimo powszechnego stosowania środków wiążących fosforany i terapii witaminą D, częstość złamań szyjki kości udowej i ryzyko zgonu z powodu złamań są znacznie większe u pacjentów dializowanych w porównaniu z populacją ogólną.

Zdecydowana większość badań dotyczących utraty masy kostnej w CKD opierała się na pomiarach gęstości mineralnej kości (BMD) za pomocą absorpcjometrii rentgenowskiej o podwójnej energii (DXA). Jednak DXA podsumowuje całkowitą masę kości w rzutowanym obszarze kości, ukrywając wpływ choroby na kość beleczkową i korową. Na przykład w przypadku ROD o dużej rotacji zwiększona objętość beleczkowania może kompensować utratę kości korowej, prowadząc do prawidłowej lub zwiększonej powierzchniowej BMD pomimo słabej wytrzymałości kości. Ilościowa tomografia komputerowa (QCT) umożliwia dyskretną ocenę wolumetrycznej BMD i wymiarów beleczkowania i kory. Jest to jednak niekompletne rozwiązanie w przypadku CKD, ponieważ QCT nie ocenia architektury beleczkowania. Obrazowanie metodą rezonansu mikromagnetycznego (µMRI) zapewnia nieinwazyjną technikę oceny architektury beleczkowania. Dane µMRI są określane ilościowo za pomocą metod cyfrowego przetwarzania 3D, takich jak analiza topologiczna, w celu określenia właściwości beleczkowania. Nasze badanie pilotażowe µMRI u pacjentów dializowanych ujawniło znaczne zmniejszenie grubości kory i zasugerowało pogorszenie sieci beleczkowej. Ta innowacyjna metoda obrazowania może być wyjątkowo dostosowana do oceny terapii ROD.

Siły mechaniczne działające na szkielet wynikają ze skurczu mięśni i siły te generują sygnały, które modulują architekturę kości. Badania na zwierzętach wykazały, że codzienna ekspozycja na bodźce mechaniczne o małej wielkości (LMMS) zwiększa ilość i jakość kości beleczkowej i korowej. Randomizowane badanie LMMS u kobiet po menopauzie wykazało, że LMMS były związane ze zwiększonym BMD DXA, bez skutków ubocznych. LMMS może wyjątkowo nadawać się do przywracania struktury kości korowej i beleczkowej w ROD.

Do badania zostaną włączone osoby dorosłe w wieku 21-65 lat, leczone podtrzymującą hemodializą w UPENN. Z badania zostaną wykluczone osoby starsze i osoby z poważnymi chorobami współistniejącymi, aby zwiększyć prawdopodobieństwo, że osoby te zakończą 6-miesięczną interwencję bez znaczących przerw spowodowanych hospitalizacją.