Charakterystyka szpiku kostnego oparta na rezonansie magnetycznym pod kątem jego znaczenia dla chorób szkieletu u pacjentów z cukrzycą

Przez długi czas nie widziano bezpośredniego związku pomiędzy dwiema powszechnymi chorobami: cukrzycą i osteoporozą. Jednakże w miarę jak coraz więcej młodych osób cierpi na otyłość, zapada na cukrzycę typu 2 i dochodzi do złamań osteoporotycznych, pojawiło się pytanie o związek między tymi obrazami klinicznymi.

Nowoczesne techniki rezonansu magnetycznego i spektroskopii pozwalają na szczegółową i nieinwazyjną charakterystykę szpiku kostnego w różnych obszarach ciała.

Wykazano, że niska masa ciała (BMI<20kg/m²) jest powiązana ze zmniejszoną gęstością kości, podczas gdy otyłość od dawna jest kojarzona z dużą korową masą kostną – co jest pojęciem wpływającym na zdrowie kości. Obecnie udowodniono, że otyłość ma również negatywny wpływ na strukturę kości. Tutaj istotne jest nie tylko BMI, ale także lokalizacja tkanki tłuszczowej w organizmie. Tłuszcz trzewny ma bezpośredni szkodliwy wpływ na mikroarchitekturę kości poprzez rozregulowaną produkcję i uwalnianie cytokin i adipokin. Wykazano zatem, że zarówno u pacjentów z cukrzycą typu 1, jak i typu 2 tempo przebudowy kości jest zmniejszone, a u bardzo otyłych pacjentów z cukrzycą typu 2 ryzyko złamań jest zwiększone. Należy stwierdzić, że masa ciała, czyli BMI, nie może być jedyną miarą oceny stanu kości. Zatem cukrzyca typu 2 charakteryzuje się zmniejszoną przebudową kości przy prawidłowej lub nieznacznie zwiększonej gęstości kości, ale gorszą stabilnością. Oznacza to, że cukrzyca typu 2 wiąże się ze zwiększonym ryzykiem złamań osteoporotycznych, nawet jeśli pomiary gęstości kości nie są godne uwagi. Utrata beleczkowatej struktury kostnej w czerwonym (hematopoetycznym) szpiku kostnym charakteryzuje się także zwiększeniem naciekania przestrzeni szpiku komórkami tłuszczowymi (tkanką tłuszczową szpiku kostnego). Natomiast żółty szpik kostny, który występuje głównie w trzonie kości tabelarycznych, zawiera szczególnie duże ilości tłuszczu wbudowanego w komórki siateczki.

Przez długi czas tym komórkom tłuszczowym przypisywano jedynie rolę „zastępczą”, jednak wykazano, że oddziałują one z innymi komórkami poprzez wytwarzanie hormonów autokrynnych, parakrynnych i endokrynnych oraz cytokin, czyli adipokin, a zatem są ze sobą powiązane na stan metaboliczny całego organizmu. Podstawowym założeniem jest to, że ilość nienasyconych kwasów tłuszczowych w szpiku tłuszczowym jest ważnym i funkcjonalnym markerem różnych typów adipocytów. Wykazano, że 3 osoby z gorszą wrażliwością na insulinę mają więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych w żółtym szpiku kostnym.

Zatem koncepcja różnych typów adipocytów w szpiku kostnym, z ich nieodłącznym różnym składem kwasów tłuszczowych, mogłaby pomóc w pogodzeniu na pierwszy rzut oka sprzecznej z intuicją fizjologicznej regulacji tłuszczu w szpiku kostnym i jego reakcji na zaburzenia metaboliczne.

W celu wykazania, czy i jak różni się skład żółtego (nienasyconych kwasów tłuszczowych) i czerwonego (tkanka tłuszczowa szpiku kostnego) szpiku kostnego u osób zdrowych, osób z upośledzoną wrażliwością na insulinę w różnych grupach wiekowych oraz u pacjentów z cukrzycą typu 2 oraz czy można to wykorzystać do wykrywania wczesnych zmian w macierzy kostnej pod względem gęstości kości, proporcja tkanki tłuszczowej szpiku kostnego w czerwonym szpiku kostnym w różnych miejscach szkieletu zostanie określona ilościowo za pomocą sekwencji MRI selektywnych z przesunięciem chemicznym jako a także skład tłuszczu szpiku kostnego w żółtym szpiku kostnym pod względem proporcji jednonienasyconych i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych za pomocą selektywnej objętościowo MRS.

W badaniu weźmie udział łącznie 96 zdrowych ochotników (po 48 mężczyzn i kobiet) w wieku od 25 do 75 lat i o wskaźniku masy ciała od 18,5 do 35 kg/m². Ponadto do badania zostanie włączonych 24 pacjentów (12 kobiet i 12 mężczyzn) chorych na cukrzycę typu 2.

Po badaniu rezonansem magnetycznym zostanie przeprowadzona charakterystyka antropometryczna i metaboliczna (doustny test tolerancji glukozy).