MR-baserad karakterisering av benmärg i dess relevans för skelettsjukdom hos patienter med diabetes

Länge sågs inget direkt samband mellan de två folksjukdomarna diabetes mellitus och osteoporos. Men i takt med att allt fler yngre människor drabbas av fetma, utvecklar typ 2-diabetes och drabbas av benskörhetsfrakturer har nu frågan om ett samband mellan dessa kliniska bilder uppstått.

Modern magnetisk resonanstomografi och spektroskopitekniker möjliggör detaljerad och icke-invasiv karakterisering av benmärg i olika kroppsregioner.

Låg kroppsvikt (BMI <20 kg/m²) har visat sig vara associerat med minskad bentäthet, medan fetma länge har associerats med hög kortikal benmassa - idén om benhälsa. Det är nu bevisat att fetma också har en negativ effekt på benstrukturen. Här är det inte bara BMI som är avgörande, utan även lokaliseringen av fettvävnad i kroppen. Visceralt fett har en direkt skadlig effekt på benmikroarkitekturen genom oreglerad produktion och frisättning av cytokiner och adipokiner. Det har alltså visat sig att både typ 1- och typ 2-diabetespatienter har en minskad benombyggnadsfrekvens och mycket överviktiga patienter med typ 2-diabetes har en ökad risk för frakturer. Man måste dra slutsatsen att kroppsvikt, eller BMI, inte kan vara det enda måttet för att uppskatta benhälsan. Typ 2-diabetes visar alltså minskad benombyggnad med normal eller något ökad bentäthet, men sämre stabilitet. Detta innebär att typ 2-diabetes är förknippat med en ökad risk för osteoporosfraktur, även när bentäthetsmätningar är omärkliga. Förlust av trabekulär benstruktur i röd (hematopoetisk) benmärg kännetecknas också av ökad infiltration av benmärgsutrymmet med fettceller (benmärgsfettvävnad). Däremot har den gula benmärgen, som huvudsakligen finns i diafysen hos tabellben, särskilt stora mängder fett inkorporerat i retikulumcellerna.

Länge tillskrevs bara rollen som "platshållare" till dessa fettceller, men det har visat sig att de interagerar med andra celler via produktion av autokrina, parakrina och endokrina hormoner och cytokiner, eller adipokiner, och är därmed relaterade till till hela kroppens metaboliska tillstånd. Ett grundläggande antagande här är att mängden omättade fettsyror i fettbenmärgen är en viktig och funktionell markör för olika typer av fettceller. Det har visat sig att 3 individer med sämre insulinkänslighet har fler omättade fettsyror i gul benmärg.

Sålunda skulle konceptet med olika typer av adipocyter i benmärgen, med deras inneboende olika fettsyrasammansättning, kunna tjäna till att förena den vid första anblicken kontraintuitiva fysiologiska regleringen av benmärgsfett och dess svar på metabola störningar.

För att visa om och hur sammansättningen av den gula (omättade fettsyrorna) och den röda (benmärgens fettvävnad) benmärgen skiljer sig åt hos friska individer, individer med nedsatt insulinkänslighet i olika åldersgrupper och patienter med typ 2-diabetes, samt om detta kan användas för att upptäcka tidiga förändringar i benmatrisen med avseende på bentäthet, andelen benmärgsfettvävnad i den röda benmärgen på olika ställen i skelettet kommer att kvantifieras med hjälp av kemikalieskiftselektiva MRI-sekvenser som samt sammansättningen av benmärgsfett i den gula benmärgen med hänsyn till andelen enkelomättade och fleromättade fettsyror med hjälp av volymselektiv MRS.

Totalt 96 friska frivilliga (48 vardera män och kvinnor) i åldern 25 till 75 år och med ett kroppsmassaindex mellan 18,5 och 35 kg/m² kommer att inkluderas. Dessutom kommer 24 patienter (12 kvinnor/12 män) med typ 2-diabetes att rekryteras.

Efter magnetisk resonansundersökning kommer antropometrisk och metabolisk karakterisering (oralt glukostoleranstest) att ske.