Состояние минеральной плотности костной ткани и показатели костного метаболизма у женщин с сахарным диабетом типа 2

А.Ф. Вербовой, Д.В. Акимова, Н.И. Вербовая
ГБОУ ВПО "Самарский государственный медицинский университет" Минздрава России
МКБ-10:

IV.E10-E14.E11     Инсулиннезависимый сахарный диабет

XVII.Q65-Q79.Q78.2     Остеопетроз

Численность больных сахарным диабетом неуклонно растет: если в 2011 г. насчитывалось 366 млн больных сахарным диабетом, то к 2012-му их уже было 371 млн человек по всему миру [10]. Подавляющее большинство случаев заболевания приходится на сахарный диабет типа 2 (СД2) [1]. По данным ВОЗ, предполагается, что сахарный диабет будет седьмой главной причиной смерти к 2030 г. (Всемирная организация здравоохранения, 2013) [9].

С увеличением продолжительности жизни больных сахарным диабетом на первый план выступила проблема поздних осложнений заболевания. Метаболические нарушения, сосудистые и неврологические осложнения сахарного диабета приводят к развитию изменений во всех органах и системах, в том числе и в костной [4]. Снижение минеральной плотности костной ткани приводит к развитию остеопороза.
cахарный диабет, костная ткань, остеопороз, остеопения, переломы, витамин D

Остеопороз - это мультифакторное заболевание [2]. В настоящее время основными факторами риска и причинами нарушения обмена в костной ткани являются снижение уровня половых гормонов, женский пол, недостаточная масса тела или ожирение, переломы у родителей, недостаточная или избыточная физическая нагрузка, наличие сопутствующих заболеваний, прием препаратов, влияющих на костную ткань [4]. Как правило, в каждом конкретном случае могут сочетаться несколько причин, приводящих к развитию остеопороза.

Важность этой проблемы определяется грозными осложнениями. [3]. Остеопороз является социально значимым заболеванием для пожилых пациентов в связи с тем, что переломы позвонков и костей периферического скелета обусловливают значительный подъем инвалидности и смертности [6] и приводят к большим материальным затратам в области здравоохранения [7].

Цель − определить состояние костной ткани и оценить роль витамина D3 в развитии остеопороза у женщин с сахарным диабетом типа 2.

Было обследовано 53 женщины, страдающие сахарным диабетом типа 2, средний возраст которых составил 61,96±1,00 год. В качестве контроля взяты 2 категории женщин: в первую вошли 10 практически здоровых девушек, средний возраст 20,50±0,17 года; вторую составили 10 практически здоровых женщин, средний возраст 56,90±1,66 года, не предъявляющие жалоб и в анамнезе которых не было заболеваний эндокринной системы, органов пищеварения, почек, крови, ревматических заболеваний и при осмотре не было обнаружено отклонений.

Критериями исключения из исследования являлись: наличие почечной и печеночной недостаточности, заболевания органов пищеварения, крови, ревматические заболевания, возраст младше 50 лет, инсулинотерапия.

Женщины с СД 2 были разделены на группы в зависимости от степени и типа ожирения, длительности заболевания и состояния костной ткани.

У всех обследованных определяли антропометрические показатели: рост, вес, окружность талии (ОТ), окружность бедер (ОБ), с последующим расчетом индекса массы тела (ИМТ) и соотношения ОТ/ОБ. ИМТ рассчитывался по формуле: ИМТ = масса тела (кг)/рост (м)2. Степень ожирения оценивалась по классификации ВОЗ (1997): при ИМТ 25-29,9 кг/м2 диагностировали избыточную массу тела, при ИМТ 30-34,9 кг/м2 - I степень, при ИМТ 35-39,9 кг/м2 - II степень, более 40 кг/м2 - III степень ожирения. В зависимости от ИМТ пациентки распределялись следующим образом: избыточный вес - 21 человек, I степень ожирения - 13 больных, II степень -19 человек. Тип распределения жировой ткани определяли по отношению ОТ/ОБ. При значении ОТ/ОБ более 0,85 диагностировали абдоминальный (45 человек), при ОТ/ОБ менее 0,85 - глютеофеморальный тип ожирения (8 женщин).

Для определения состояния костной ткани проксимального отдела бедренной кости использовался костный денситометр NORLAND XR-46 (США). Определялись следующие показатели: Т-критерий (представляет собой разницу между плотностью костной ткани у конкретного пациента и минеральной плотностью костной ткани (МПКТ) у здоровых людей в возрасте пика костной массы), Z-критерий (представляет собой разницу между МПКТ у конкретного пациента и МПКТ у здоровых людей того же возраста), минеральная плотность кости (BMD) - критерий, отражающий количество минерализованной костной ткани в сканируемой площади (г/см2);

В зависимости от Т-критерия судили о степени снижения МПКТ: в пределах нормы находились значения, отклоняющиеся менее чем на 1,0 SD; значения Т-критерия от -1,0 до -2,5 SD обозначались как остеопения; при Т-критерии -2,5 SD и ниже диагностировался остеопороз.

В зависимости от степени снижения МПКТ все больные с СД 2 были разделены на группы: с нормальной МПКТ − 19 человек; со сниженной МПКТ (остеопения и остеопороз) − 34 пациентки.

В зависимости от длительности заболевания были выделены 3 группы: с продолжительностью болезни до 5 лет - 27 пациенток, от 5 до 10 лет - 14 больных, более 10 лет - 12 женщин.

Состояние фосфорно-кальциевого обмена оценивали по концентрации кальция (Са) и неорганического фосфора (Р) в сыворотке крови, а также по уровню их экскреции в утренней порции мочи по отношению к экскреции креатинина. Данные показатели определялись спектрофотометрическим методом на биохимическом анализаторе "Screen Master Plus" (Hospitex diagnostic, Швейцария).

Определение уровней маркеров резорбции кости (С-терминального телопептида коллагена I типа) и костеобразования (остеопротегерина, остеокальцина) производилось методом иммуноферментного анализа на микропланшетном анализаторе "Expert Plus" (Asus, Австрия).

Содержание 25-OH-D3 определялось методом иммуноферментного анализа на микропланшетном анализаторе "Expert Plus" (Asus, Австрия).

Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета SPSS 11.5. Проводился однофакторный дисперсионный анализ. Результаты представлены в виде выборочного среднего и его ошибки (М±m). Корреляционный анализ проводился методами Пирсона, Спирмена. Статистически значимые различия определялись при попарном сравнении групп с помощью критерия Манна-Уитни. Критическое значение p=0,05.

Результаты и обсуждение

У 19 пациенток плотность костной ткани была нормальной, у 30 больных диагностирована остеопения, у 4 женщин - остеопороз.

В табл. 1 приведены результаты исследования плотности костной ткани у обследованных.

Таблица 1. Показатели рентгеновской денситометрии у женщин с сахарным диабетом типа 2

Группа

Показатель

Контроль

21−40 лет

n=10

Контроль

41−60 лет

n=10

СД2

n=53

T-критерий

-0,65±0,39

0,61±0,30

р0-1=0,028

-1,21±0,15

р0-2=0,206

р1-2<0,001

Z-критерий

-0,56±0,39

1,14±0,22

р0−1=0,010

0,50±0,13

р0−2=0,005

р1−2=0,022

BMD (г/см2)

0,91±0,05

1,12±0,04

р0−1=0,01

0,84±0,02

р0−2=0,159;

р1−2<0,001

Примечание: n - число обследованных лиц, р0−1 - достоверность различий контрольных групп между собой; p0−2 - достоверность различий с контрольной группой 21−40 лет; p1−2 - достоверность различий с контрольной группой 41−60 лет.

Из табл. 1 видно, что Т-критерий у пациентов с СД2 был ниже, чем в контрольной группе 21−40 лет, хотя статистической значимости это различие не достигло (р=0,206). Достоверное снижение этого показателя отмечено при его сравнении со старшей контрольной группой.

Z-критерий у обследованных был достоверно ниже, чем у контроля 41−60 лет. Минеральная плотность кости (BMD) также достоверно снижена относительно старшей контрольной группы (р<0,001).

Т-критерий у женщин с СД2 соответствовал остеопении (табл. 1). По данным P. Vestergaard и соавт. (2009) сам факт гипергликемии приводит к гликированию коллагена костной ткани, что сопровождается снижением минеральной плотности костной ткани.

Анализ показателей рентгеновской денситометрии в зависимости от степени, типа ожирения и длительности заболевания не выявил сколько-нибудь существенных их изменений (p>0,05).

В группе с абдоминальным типом ожирения выявлена положительная корреляции BMD с ИМТ (r=0,356, p=0,021).

Таблица 2. Показатели костного метаболизма у женщин с сахарным диабетом типа 2

Группа

Показатель

Контроль

21−40 лет

n=10

Контроль

41−60 лет

n=10

СД 2

n=53

С-терминальный телопептид коллагена I типа, нг/мл

0,49±0,07

0,31±0,06

р0−1=0,049

0,78±0,07

р0−2=0,042

р1−2<0,001

Остеопротегерин, нмоль/л

2,86±0,14

2,24±0,14

р0−1=0,011

4,82±0,18

р0−2<0,001

р1−2<0,001

Остеокальцин, нг/мл

18,49±2,54

20,01±2,21

р0−1=0,406

29,22±2,28

р0−2=0,014

р1−2=0,065

Примечание: n - число обследованных лиц, р0−1 - достоверность различий контрольных групп между собой; p0−2 - достоверность различий с контрольной группой 21−40 лет; p1−2 − достоверность различий с контрольной группой 41−60 лет.

При анализе показателей костного метаболизма у больных с СД2 установлено, что уровень С-терминального телопептида коллагена I значимо выше по сравнению с обеими контрольными группами (р<0,05), что говорит об усилении резорбции костной ткани у больных с СД 2. Повышение С-терминального коллагена I типа было статистически значимо только относительно контроля 21−40 лет у пациенток с избыточной массой тела и при глютеофеморальном типе ожирения. Костеобразование у женщин с СД2 также повышено, о чем свидетельствует повышение остеокальцина (p=0,014) и остеопротегерина (p<0,001) относительно младшей и старшей контрольных групп.

Максимальное повышение остеокальцина было установлено при I степени ожирения. Это можно объяснить прогрессированием снижения плотности костной ткани, так как, по мнению R. Baumgrass и соавт. (1997), остеокальцин не только свидетельствует об ускорении костного метаболизма, но и может являться прогностическим индикатором прогрессирования костного заболевания. Содержание остеопротегерина практически не отличалось в подгруппах с различными степенью и типами ожирения (p>0,05). У обследованных с разной длительностью заболевания максимальное его повышение выявлено при продолжительности СД 2-го типа 10 и более лет.

У пациенток с избыточным весом выявлена положительная корреляция С-терминального телопептида коллагена I типа с ОТ (r=-0,634, p=0,006). В группе с глютеофеморальным типом ожирения выявлена положительная корреляция остеокальцина с ОТ/ОБ (r=0,894, p=0,041). У женщин с СД2 с абдоминальным типом ожирения обнаружена прямая корреляция остеопротегерина с отношением Р/креатинин мочи (r=0,364, p=0,023).

Таблица 3. Показатели костного метаболизма в зависимости от минеральной плотности костной ткани

Группа

Показатель

Контроль

21−40 лет,

n=10

Контроль

41−60 лет,

n=10

Нормальная

МПКТ,

n=17



Сниженная

МПКТ,

n=31

С-терминальный телопептид коллагена I типа, нг/мл

0,49±0,07

0,31±0,06

р0−1=0,049

0,68±0,12

р0−2=0,429

р1−2=0,008



0,84±0,08

р0−3=0,011

р1−3<0,001

р2−3=0,140

Остеопротегерин, нмоль/л

2,86±0,14

2,24±0,14

р0−1=0,011

5,10±0,28

р0−2<0,001

р1−2<0,001



4,66±0,23

р0−3<0,001

р1−3<0,001

р2−3=0,294

Остеокальцин, нг/мл

18,49±2,54

20,01±2,21

р0−1=0,406

23,10±2,50

р0−2=0,196

р1−2=0,598



32,71±3,13

р0−3=0,004

р1−3=0,016

р2−3=0,067

Примечание: n - число обследованных лиц, р0−1 - достоверность различий контрольных групп между собой; p0−2 - достоверность различий показателей у лиц с нормальной МПКТ с контрольной группой 21−40 лет; p1−2 - достоверность различий показателей у лиц со сниженной МПКТ с контрольной группой 41−60 лет; p0−3 - достоверность различий показателей у лиц с нормальной МПКТ с контрольной группой 21−40 лет; p1−3 − достоверность различий показателей у лиц со сниженной МПКТ с контрольной группой 41−60 лет; р2−3 - достоверность различий показателей у лиц с нормальной и сниженной МПКТ.

Ускорение костного метаболизма выявлено даже при нормальной МПКТ у женщин с сахарным диабетом 2-го типа, о чем свидетельствует повышение показателей и костной резорбции, и костеобразования относительно обеих контрольных групп. При сниженной же минеральной плотности костной ткани выявлено повышение С-терминального телопептида коллагена I типа, остеокальцина не только при сравнении с контрольными группами 21−40 и 41−60 лет, но и с аналогичными показателями обследованных с нормальной МПКТ.

У женщин с нормальной МПКТ выявлена прямая корреляция остеокальцина с Р крови (r=0,559, p=0,024). У пациенток со сниженной МПКТ обнаружена положительная корреляция остеопротегерина с отношением Р/креатинин мочи (r=0,478, p=0,010).

Таблица 4. Показатели кальций-фосфорного обмена у женщин с сахарным диабетом типа 2

Группа

Показатель

Контроль

21−40 лет,

n=10

Контроль

41−60 лет,

n=10

СД 2

n=53

Ca крови, ммоль/л

2,15±0,05

2,47±0,06

р0−1=0,002

2,18±0,02

р0−2=0,598

р1−2<0,001

P крови, ммоль/л

1,07±0,04

1,06±0,02

р0−1=0,649

1,21±0,03

р0−2=0,018

р1−2=0,045

Са/креатинин мочи

0,27±0,03

0,42±0,03

р0−1=0,013

0,35±0,01

р0−2=0,039

р1−2=0,021

Р/креатинин мочи

1,303±0,11

1,73±0,06

р0−1= 0,275

1,62±0,06

р0−2=0,037

р1−2=0,275

Примечание: n - число обследованных лиц, р0−1 - достоверность различий контрольных групп между собой; p0−2 - достоверность различий с контрольной группой 21−40 лет; p1−2 - достоверность различий с контрольной группой 41−60 лет.

У женщин с СД2 был снижен уровень кальция крови (табл. 4) при сравнении с контрольной группой 41−60 лет.

У всех пациенток с СД2 выявлено достоверное повышение Р крови относительно контрольной группы и групп 21-40 лет (р=0,018) и 41−60 лет (р1−2=0,045). Оценка его содержания в зависимости от типа и степени ожирения не выявила существенных различий между группами. Необходимо отметить, что концентрация кальция (2,20±0,03) была достоверно выше при абдоминальном ожирении, чем при глютеофеморальном (2,05±0,05, p=0,044). Значимое увеличение соотношений Са к креатинину мочи (p=0,039) свидетельствует об усилении резорбции костной ткани у обследованных женщин. Обнаружены прямые корреляции Р/креатинина мочи с длительностью заболевания (r=0,574, p=0,040), с ОТ/ОБ (r=0,675, p=0,011).

Корреляционный анализ Спирмена выявил прямую связь отношения Р/креатинин мочи и уровня остеопротегерина (r=0,455, p=0,029) в группе женщин с длительностью заболевания до 5 лет. Аналогичная положительная взаимосвязь Р/креатинин мочи и остеопротегерина (r=0,753, p=0,019) обнаружена и при продолжительности болезни от 5 до 10 лет. В группе женщин с СД 2-го типа длительностью более 10 лет выявлены отрицательные корреляции Са крови с возрастом (r=-0,572, p=0,032), отношения Са/креатинин мочи с остеопротегерином (r=-0,610, p=0,035).

У женщин с СД2 выявлено значимое снижение содержания 25-OH-D3 относительно обеих групп контроля (табл. 5). При этом его минимальное содержание выявлено при абдоминальном типе ожирения (50,89±1,68 нмоль/л, р<0,001), хотя при этом практически не отличалось от его уровня при глютеофеморальном (52,46±1,63нмоль/л, р=0,002) типе ожирения.

Таблица 5. Содержание витамина 25-OH-D3 у женщин с сахарным диабетом типа 2

Группа

Показатель

Контроль

21−40 лет,

n=10

Контроль

41−60 лет,

n=10

СД 2,

n=53

25-OH-D3, нмоль/л

77,14±2,57

78,31±6,28

р0−1=0,567

51,09±1,50

р0−2<0,001

р1−2<0,001

Примечание: n - число обследованных лиц, р0−1 - достоверность различий контрольных групп между собой; p0−2 - достоверность различий с контрольной группой 21−40 лет; p1−2 − достоверность различий с контрольной группой 41−60 лет

Не было выявлено существенных изменений уровня витамина D3 в ни зависимости от степени ожирения, ни в зависимости от длительности заболевания.

Содержание витамина D3 также значимо не различалось между группами пациенток с нормальной и сниженной МПКТ.

У пациенток со сниженной МПКТ корреляционный анализ Спирмена выявил положительную корреляцию уровня витамина D3 с Т-критерием (r=0,461, p=0,014). У больных с избыточной массой тела установлена прямая связь витамина D3 с ИМТ (r=0,576, p=0,015).

Таким образом, в развитии остеопороза у женщин с сахарным диабетом типа 2 определенную роль играет снижение уровня витамина D3.

Выводы

1. У 35% женщин с СД2 плотность костной ткани была нормальной. Сниженная МПКТ диагностирована у 65 % больных (у 57 % − остеопения, у 8 % − остеопороз).

2. Повышение маркеров костной резорбции и костеобразования свидетельствует об ускорении костного метаболизма у женщин с СД2.

3. Содержание витамина D3 снижено у женщин с СД2. Снижение 25-OH-D3 не зависит от степени и типа ожирения, длительности заболевания.

4. Снижение витамина D3 является одним из факторов снижения МПКТ у женщин с СД 2, о чем свидетельствует его прямая корреляция с Т-критерием



СВЕДЕНИЯ О ВЕДУЩЕМ АВТОРЕ

Вербовой Андрей Феликсовичдоктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой эндокринологии ГБОУ ВПО "Самарский государственный медицинский университет" Минздрава России

IV.E10-E14.E11     Инсулиннезависимый сахарный диабет

XVII.Q65-Q79.Q78.2     Остеопетроз

ЛИТЕРАТУРА

1. Майоров А.Ю., Урбанова К.А., Галстян Г.Р. Методы количественной оценки инсулинорезистентности // Ожирение и метаболизм. 2009. № 2. С.19.

2. Рожинская Л.Я. Современные стратегии профилактики и лечения постменопаузального остеопороза // Медицинский совет. 2012. № 7. С. 20-23.

3. Рожинская Л.Я. Диагностика и лечение остеопороза // Клиническая геронтология. 2007. № 2. С. 37-46.

4. Руководство по остеопорозу / под ред. Л.И. Беневоленской. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. - 2003. - 524 с.

5. Baumgrass R., Williamson M.K. Price P.A. Identification of peptide fragments generated by digestion of bovine and human osteocalcin with the lysosomal proteinases cathepsin B,D,L,H and S // J. Bone Miner. Res. - 1997. - V.12.- H. 447-455.

6. Bliuc D., Nguyen N.D., Milch V.E. Mortaliti risk associated with low-trauma osteoporotic fracture and subsequent fracture in men and women // JAMA 2009; 301(5):513-521.

7. Burge R., Dawson-Hughes B., Solomon D.H. et al. Incidence and economic burden of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025 // Bone mineral research. 2007 Mar; 22(3):465-75.

8. Vestergaard P., Rejnmark L., Mosekilde L. Diabets and its complications and their relationship with risk of fracture in type 1 and 2 diabetes. Calcif Tissue Int 2009; 84:1:45-55.

9. www.who.int/mediacentre/factsheets/fs312/en/

10. www.idf.org/sites/default/files/5E_IDFAtlasPoster