Longitudinell laktationsstudie av bendensitet

Graviditet och amning är båda tillstånd av förändrad kalciummetabolism hos modern. Maternal kalciummobilisering är väsentlig för att tillhandahålla en adekvat kalciumtillförsel till fostret och spädbarnet. Under graviditeten krävs cirka 30 gram kalcium för fostrets skelettutveckling. Det extra kalciumet härrör främst från ökad maternell intestinal absorption, medierad av 1,25 dihydroxivitamin D (1). Under amning uppskattas det att 600-1000 ml mjölk produceras dagligen med en nettoförlust av maternell kalcium på 200-400 mg per dag (2,3). Detta kalcium kommer från moderns skelett, vilket resulterar i benförlust av så mycket som 10 % av trabekulärt ben med seriella bentäthetsmätningar (3). Demineralisering tros huvudsakligen förmedlas av verkan av paratyreoideahormonrelaterat protein (PTHrP) i kombination med ett undertryckt östrogentillstånd. Intressant nog vänder detta tillstånd snabbt av sig självt med avvänjning (4,5). Flera studier har visat att initiala PTHrP-mätningar är signifikant högre hos ammande kvinnor(3). PTHrP vid amning produceras i stora mängder av bröstkörteln. Väl i cirkulationen ökar PTHrP benresorptionen från moderns skelett och ökar kalciumresorptionen i nivå med njuren (5,6,27). PTHrP-nivåer har visat sig vara förhöjda så mycket som 10 000 gånger i mjölk jämfört med moderns serum, och öka ytterligare med diande (1,6,28). I musmodeller resulterar vävnadsspecifik ablation av PTHrP-genen i ammande bröstkörteln i minskad benförlust(6).

Med tanke på den snabba benförlusten som rapporterats under amning kan en ökning av markörer för benresorption och en minskning av markörer för benbildning förväntas. En nyligen publicerad studie av vår grupp visade dock att både markörer för benbildning och benresorption var signifikant förhöjda hos ammande kaukasiska kvinnor (7). Detta verkar osannolikt eftersom tät koppling av benbildning och resorption inte skulle resultera i nettokalciummobilisering och snabb benförlust under amning. En mer trolig förklaring är att även om benresorptionsmarkörer exakt återspeglar robust osteoklastisk benresorption, reflekterar ökningen av markörer för benbildning en ökning av omogna, delvis differentierade pre-osteoblaster som stoppas under utveckling och därför inte effektivt kan bilda nytt ben. Således överstiger resorptionshastigheten den för bildning under amning och resulterar i en tillfällig nettoförlust. För att stödja denna idé har råttstudier visat att kontinuerlig exponering för PTH och PTHrP rekryterar och initierar osteoblastdifferentiering, men stoppar programmet i förtid vid preosteoblastövergången (8,9,10). Detta skulle också antyda en mekanism för den snabba återhämtningen som ses efter avvänjning: efter att ha tagit bort PTHrP-stimulansen skulle osteoklastmedierad benresorption abrupt upphöra, och tidigare rekryterade osteoblastprekursorer skulle snabbt slutföra sitt differentieringsprogram och återställa ben som förlorats under amning.

Afroamerikansk benmetabolism skiljer sig från kaukasisk benmetabolism på flera sätt. Afroamerikaner uppvisar högre bentäthet och löper lägre risk att utveckla osteoporos och osteoporosfraktur jämfört med kaukasier (15-17,29-31). Det finns kanske faktorer som kan förklara dessa rasskillnader i benmetabolism, inklusive förändrad kalciumekonomi, D-vitaminskillnader, topp uppnådd benmassa, muskelmassa och fetma, ombyggnadshastigheter, benmikroarkitektur, höftaxelgeometri och andra okända ärftliga skillnader . I synnerhet är det väl etablerat att 25-Hydroxyvitamin D (25-OH D) nivåer är mycket lägre hos afroamerikaner, på grund av mörkare pigmentering som resulterar i minskad dermal produktion av 25-OH D samt minskat intag av vitamin D ( 11). Denna hypovitaminos resulterar i en relativ sekundär hyperparatyreoidism, bekräftad av högre nivåer av PTH och 1,25 dihydroxivitamin D samt minskad urinutsöndring av kalcium (12-14). Paradoxalt nog korrelerar inte dessa högre PTH-nivåer med en ökning av benförlust. Faktum är att benomsättningen faktiskt minskar jämfört med kaukasier, vilket tyder på att afroamerikanska ben är mer motståndskraftiga mot effekterna av PTH, medan njurkänsligheten bibehålls eller ökar (14,18).

De allra flesta studier som undersökt benmetabolism hos ammande kvinnor har gjorts på kaukasiska kvinnor. Studier av benomsättning och kalcitropa hormoner hos ammande afroamerikaner är få. För över tio år sedan undersökte en studie markörer för benmetabolism i en population av ammande gambiska kvinnor (i Gambia) och jämförde dem med en liknande kohort av brittiska ammande kvinnor (i Storbritannien). Studien visade signifikanta ökningar av äldre markörer för benbildning och resorption under amning, men visade också högre nivåer av PTH, 1,25 vitamin D, serumfosfat, osteokalcin och alkaliskt fosfatas i den gambiska ammande befolkningen jämfört med den brittiska ammande befolkningen ( 19). Gambiska kvinnor skiljer sig dock avsevärt från svarta kvinnor i den utvecklade världen när det gäller näring, både övergripande kalorier och kalciumintag. Också i motsats till afroamerikaner, visade svarta gambiska kvinnor lägre BMD än kaukasier. Intressant nog, i dessa studier visade gambiska kvinnor signifikanta förluster i hela kroppens och höfternas BMD under amning och visade få tecken på benmassaåtervinning efter avvänjning. Faktum är att gambiska kvinnor hade fortsatt BMD-förlust vid höften, i motsats till kaukasiska kontroller.

En nyligen genomförd studie av vår grupp (opublicerad) undersökte benomsättningsmarkörer och kalciummetabolism i afroamerikansk amning. Markörer för benresorption var lägre hos afroamerikaner än hos kaukasier hos icke-ammande unga kvinnor, men ökade 2-3 gånger i båda grupperna under amning. Baslinjebenbildningen var jämförbar hos afroamerikaner och kaukasier, och ökade också 2-3 gånger i båda grupperna. Fraktionerad utsöndring av kalcium var lägre hos afroamerikaner vid baslinjen och förblev konstant i båda grupperna under amning. Det är fortfarande oklart om benförlust inträffar i samma takt under amning i den afroamerikanska befolkningen.

Fram till denna punkt har det inte gjorts några studier på afroamerikaner som har använt bentätometri för att kvantifiera benförlust och återhämtning under amning. Denna studie syftar till att påvisa förändringar i bentäthet hos afroamerikanska kvinnor under laktationens höga benomsättningstillstånd. Det kommer också att tillåta mätningar av kalciummetabolism, markörer för benbildning och resorption och kalcitropa hormoner att jämföras med bentäthetsförändringar. Vi kommer också att leta efter rasskillnader i ammande benmetabolism genom att direkt jämföra en kohort av afroamerikanska ammande kvinnor med en liknande kaukasisk kohort. Inga tidigare studier har gjorts för att jämföra benmineraldensitetsförändringar hos ammande amerikanska svarta och kaukasiska kvinnor.