Vitamín D a kvalita kosti


Vitamin D and bone quality

Introduction: The contribution of vitamin D to the reduction of fractures can be attributed, at least in part, to a beneficial effect on BMD, but also to an effect on bone microstructure. There is little evidence to explain the effect of vitamin D on bone microarchitecture. Objective: To assess the relationship between 25(OH)D3 levels and quantitative / qualitative bone parameters in postmenopausal women. Methods: A cross-sectional analysis of the effect of vitamin D levels on bone quality in postmenopausal women from endocrinology clinics undergoing DXA examination during 10/2015 to 03/2017, measured by BMD and TBS, was performed. Levels of 25 (OH) D3 were determined by chromatography using an HPLC system with UV detection (Chromsystem®; interassay variability CV: 0.8–3.0 %). A total of 129 patients were included in the final analysis. They were divided into two groups according to the serum concentration of vitamin D, the level of 30 ng/ml was considered as the cut-off value. Results: The prevalence of vitamin D deficiency was more than 49,6 %. When comparing bone parameters between the two groups, we confirmed in the group with sufficient vitamin D levels a significantly higher number of patients (35 vs 55; p = 0.05) with prescribed vitamin D preparation and at the same time higher TBS values (1,241 vs 1,276; p = 0.05). BMD and bone turnover markers did not differ significantly. BMD in the total hip area was significantly lower in the group with sufficient vitamin D levels compared to the group with insufficient vitamin D levels. Conclusion: Vitamin D affects bone metabolism and at the same time positively affects bone quality. Optimal vitamin D levels contribute to good bone structure.

Keywords:

BMD – calcium – DXA – HR-pQCT – TBS – vitamin D


Autoři: Kužma Martin;  Kršáková Eva;  Kužmová Zuzana;  Smaha Juraj;  Jackuliak Peter;  Killinger Zdenko;  Payer Juraj
Působiště autorů: V. interná klinika LF UK a UNB, Nemocnica Ružinov, Bratislava
Vyšlo v časopise: Clinical Osteology 2020; 25(4): 207-211
Kategorie: Přehledové články

Souhrn

Úvod: Prínosy vitamínu D na redukciu výskytu zlomenín môžu byť prinajmenšom čiastočne pripisované priaznivým účinkom na BMD, ale aj efektom na mikroštruktúru kosti. Prác, ktoré efekt vitamínu D na kostnú mikroarchitektúru objasňujú, je málo. Cieľ: Posúdenie vzťahu medzi hladinami 25(OH)D3 a kvantitatívnymi/kvalitatívnymi kostnými parametrami u postmenopauzálnych žien. Metódy: Prierezová analýza vplyvu hladiny vitamínu D na kvalitu kosti u postmenopauzálnych žien z endokrinologickej ambulancie podstupujúcich DXA-vyšetrenie v priebehu 10/2015 až 03/2017, meraná pomocou BMD a TBS. Hladiny 25(OH)D3 boli stanovené chromatograficky pomocu HPLC-systému s UV-detekciou (Chromsystem®; interassay variability CV: 0,8–3,0 %). Celkovo bolo do finálnej analýzy zaradených 129 pacientok. Tie, boli následne rozdelené do dvoch skupín podľa sérovej koncentrácie vitamínu D, pričom hladinu 30 ng/ml sme považovali za cut-off hodnotu. Výsledky: Prevalencia deficitu vitamínu D v súbore dosiahla 49,6 %. Pri porovnaní kostných parametrov medzi oboma skupinami sme potvrdili v skupine s dostatočnou hladinou vitamínu D signifikantne vyšší počet pacientok (35 vs 55; p = 0,05), ktoré mali predpísaný preparát vitamínu D a zároveň vyššie hodnoty TBS (1,241 vs 1,276; p = 0,05). Hodnoty BMD a markerov kostného obratu sa významne nelíšili. Hodnota BMD v oblasti proximálnej časti femuru (total hip) bola hranične signifikantne nižšia v skupine s dostatočnou hladinou vitamínu D oproti skupine s nedostatočnou hladinou vitamínu D. Záver: Vitamín D ovplyvňuje metabolizmus kostí a zároveň pozitívne ovplyvňuje kvalitu kosti. Optimálna hladina vitamínu D prispieva k dobrej štruktúre kosti.

Klíčová slova:

BMD – DXA – HR-pQCT – TBS – vápnik – vitamín D

Úvod

Vitamín D spolu s vápnikom sú základnou súčasťou liečby a prevencie osteoporózy. Viaceré práce sa v minulosti zaoberali vplyvom vitamínu D na kostnú minerálnu hustotu (Bone Mineral Density – BMD) v rôznych vekových kategóriách. Väčšina štúdii preukázala pozitívnu asociáciu medzi hladinou vitamínu D a BMD vo viacerých oblastiach [1–4], pričom už dávka > 400 IU bola spojená s dostatočným efektom na BMD. Aj keď vitamín D podávaný samostatne môže viesť k zvýšeniu BMD, k zabezpečeniu redukcie rizika fraktúr je potrebná kombinácia s vápnikom. V najnovšej metaanalýze 13 randomizovaných štúdii na 34 243 participantov sa potvrdilo, že kombinácia vitamínu D (800 IU) s vápnikom (1 000–1 200 mg) viedla k významnej redukcii rizika akejkoľvek zlomeniny o 6 % a zlomeniny bedra o 16 % [5]. Hoci prínosy vitamínu D na výskyt zlomenín môžu byť prinajmenšom čiastočne pripisované priaznivým účinkom na BMD, vitamín D môže prispievať k zníženiu rizika zlomenín aj inými mechanizmami. Patria medzi ne vplyv na svalovú silu a zníženie rizika pádov [6] ako aj efekt na mikroštruktúru kosti. Medzi základné možnosti stanovenia kvality kosti patria kostná biopsia, vysoko rozlišovacie periférne kvantitatívne CT (HR-pQCT) a trabekulárne kostné skóre (Trabecular Bone Score – TBS) [7].

Cieľom tejto práce je posúdenie vzťahu medzi hladinami 25(OH)D3 a kvantitatívnymi/kvalitatívnymi kostnými parametrami u pacientov podstupujúcich denzi­to­metrické vyšetrenie (DXA) na endokrinologickej ambu­lancii.

Metódy a pacienti

Prierezová analýza vplyvu hladiny vitamínu D na kostné parametre u postmenopauzálnych žien z endokrinologickej ambulancie podstupujúcich DXA vyšetrenie v priebehu 10/2015 až 03/2017.

Použité metódy

Údaje použité v tejto štúdii pochádzajú z dotazníkov, ktoré vypĺňali pacienti endokrinologickej ambulancie v čase od 10/2015 až do 03/2017. V dotazníkoch sa nachádzajú údaje o užívaných liekoch, rizikových faktoroch, prekonaných fraktúrach a o užívaní suplementov vitamínu D a vápnika.

Denzitometrické vyšetrenie bolo indikované u pacientov na základe indikácie podľa vestníka MZ SR z r. 2006. Z DXA scanov sme stanovili:

BMD – kostná hustota v oblasti lumbálnej chrbtice, krčku femuru a total hip (proximálna časť femuru) v g/cm2 bola meraná pomocou prístroja Hologic Discovery®

TBS v oblasti lumbálnej chrbtice bolo odvodené od DXA-snímok chrbtice L1-L4 pomocou software TBS INSight® (Medimaps SASU, Pessac, Francúzsko)

Hladiny 25(OH)D3 boli stanovené chromatograficky pomocou HPLC systému s UV-detekciou (Chromsystem®; interassay variability CV: 0,8–3 %).

Pacienti

V období od októbra 2015 do marca 2016 bolo pôvodne zaradených 347 žien, ktoré podstúpili DXA-vyšetrenie na základe akejkoľvek indikácie a zároveň mali vyplnený dotazník. Dotazník obsahuje základné údaje o pacientke, otázky týkajúce sa liečby (antiporotiká, kortikoidy, imunosupresíva atď), otázky o prekonaných nízko traumatických fraktúrach a rizikové faktory osteo­porózy. V ďalšej časti sa nachádzali otázky o užívaní vitamínu D a vápnika, či už vo forme preparátov alebo odhad príjmu vápnika v strave. Z celkového počtu bolo vyradených 60 žien pre sekundárnu osteoporózu, 130 pacientok pre predchádzajúcu alebo aktuálnu špecifickú liečbu osteoporózy a 28 pacientok bolo vyradených kvôli chýbajúcej informácii o hladine vitamínu D (schéma).


Celkovo bolo do finálnej analýzy zaradených 129 pacientok. Tie boli následne rozdelené do dvoch skupín podľa sérovej koncentrácie vitamínu D, pričom hladinu 30 ng/ml sme považovali za cut-off hodnotu.

skupina (n = 64) vitamín D < 30 ng/ml

skupina (n = 67) vitamín D > 30 ng/ml

Výsledky

Základné charakteristiky súboru uvádza tab. 1.


Priemerný vek pacientok v sledovanom súbore bola 63,9 roka, bez rozdielu na základe hladiny vitamínu D. Pacientky v skupine 1 mali vyššiu telesnú hmotnosť. Nelíšili sa v ostatných rizikových faktoroch ani súčasnej medikácii. Vyšší počet pacientok s liečbou levotyroxínom bol podmienený tým, že pacientky pochádzali z endokrinologickej ambulancie.

Pri porovnaní kostných parametrov medzi oboma skupinami sme potvrdili v skupine s dostatočnou hladinou vitamínu D signifikantne vyšší počet pacientok liečených preparátom vitamínu D a zároveň vyššie hodnoty TBS (tab. 2). Hodnoty BMD a markerov kostného obratu sa významne nelíšili (graf 1–4). Hodnota BMD v oblasti total hip bola hranične signifikantne nižšia v skupine s dostatočnou hladinou vitamínu D oproti skupine s nedostatočnou hladinou vitamínu D. V korelačných analýzach sme asociáciu medzi kostnými parametrami a hladinou vitamínu D nepotvrdili.



Diskusia

Vitamín D je dôležitý pre normálny vývoj ako aj pre udržanie kostného zdravia počas celého života. Hypovitaminóza D ovplyvňuje kalciový metabolizmus, aktivitu osteoblastov aj osteklastov, osifikáciu kostnej matrix, kostnú remodeláciu a kostnú hustotu. V našej analýze sme potvrdili vysokú prevalenciu nedostatočnej hladiny vitamínu D. V minulosti bol dostatok vitamínu D definovaný ako hladina 25OHD dostatočná na prevenciu rachitídy u detí a osteomalácie u dospelých. Hladiny 25OHD < 5 ng/ml (sú spojené s vysokou prevalenciou rachitíd alebo osteomalácie. Z hľadiska prevencie osteo­porózy ako aj redukcie rizika fraktúr sa v metaanalýze niekoľkých randomizovaných klinických štúdií stanovil cut-off pre dostatočnú hladinu 25OHD 30 ng/ml a primeraná dávka 700 až 800 IU cholekalciferolu denne [8,9], čo neskôr akceptovali aj väčšina odborných spoločností. Problémom však zostáva biochemické stanovenie hladiny vitamínu D, keďže viaceré štúdie potvrdili významnú diskrepanciu medzi jednotlivými komerčnými metódami stanovenia hladiny 25OHD3 [10].

V našej analýze sme potvrdili vyššie hodnoty TBS ako markera kvality kosti u pacientov s dostatočnou hladinou vitamínu D, čo svedčí o lepšej kostnej mikroarchitektúre v prospech pacientov s dostatočnou hladinou vitamínu D. Zaujímavým zistením v tejto skupine, sú hodnoty BMD ,ktoré boli vo všetkých oblastiach znížené. Tieto rozdiely však neboli štatisticky významné. Určitým vysvetlením tohto pozorovania je v skupine s dostatočným vitamínom D zaradenie pacientov pravdepodobne s vyšším rizikom osteoporózy a ich pravidelné kontroly, čo vyplýva zo zloženia pacientov endokrinologickej ambulancie. Zároveň, vyššia hmotnosť pacientov v skupine s nedostatočnou hladinou vitamínu D nadhodnocuje BMD. Limitáciou tejto štúdie je prierezový dizajn a čiastočný self-reporting v dotazníkoch s nemožnosťou kvantifikovať jednoznačne rizikové faktory, ako aj dĺžku liečby vitamínom D.

Viaceré štúdie sa venovali vzťahu hladín vitamínu D a zmenami mikroštruktúry kosti u inak zdravých jedincov. Histologické štúdie poukazujú na vysokú prevalenciu defektov mineralizácie, to znamená patologické zvýšenie/akumuláciu osteoidu a výrazné zníženie objemu kosti bez ohľadu na vek u pacientov s hladinou vitamínu D < 30 ng/ml [11]. V inej štúdii, v populácii mladých dospelých (18–35 rokov) bola takisto zistená vysoká prevalencia deficitu vitamínu D a zároveň pozitívna asociácia medzi vitamínom D a TBS u oboch pohlaví [12]. Aj keď trabekulárna kosť je pri deficite vitamínu D pravdepodobne výraznejšie postihnutá, objavujú sa práce, ktoré zistili vplyv na kortikálnu porozitu [13]. Efekt suple­men­tácie vitamínu D na kostnú štruktúru bol pozorovaný v zvieracom modeli [14], ale aj humánnych štúdiách. U postmenopauzálnych žien viedlo podávanie 2 800 IU denne počas 3 mesiacov k významným nárastom predovšetkým v trabekulárnych parametroch kosti v porovnaní s placebom [15].

Na záver možno povedať, že u pacientov zaradených do analýzy sme potvrdili vysokú prevalenciu deficitu vitamínu D v zhode s epidemiologickými údajmi. Vitamín D ovplyvňuje metabolizmus kostí a zároveň pozitívne ovplyvňuje kvalitu kosti. Optimálna hladina vitamínu D prispieva k dobrej štruktúre kosti. TBS lepšie odráža skutočný kostný status vo vzťahu k hladine vitamínu D a mohlo by byť nástrojom, ktorý vo včasnom štádiu odhalí zvýšené riziko fraktúry.

doc.MUDr. Martin Kužma, PhD.

martin.kuzma@fmed.uniba.sk

www.fmed.uniba.sk

Received | Doručeno do redakce | Doručené do redakcie 8. 10. 2020
Accepted | Přijato po recenzi | Prijaté po recenzii 1. 12. 2020


Zdroje
  1. Khaw KT, Sneyd MJ, Compston J. Bone density parathyroid hormone and 25-hydroxyvitamin D concentrations in middle aged women. BMJ 1992; 305(6848): 273–277. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1136/bmj.305.6848.273>.
  2. Bischoff-Ferrari HA, Dietrich T, Orav EJ et al. Positive association between 25-hydroxy vitamin D levels and bone mineral density: a population-based study of younger and older adults. Am J Med 2004; 116(9): 634–639. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.amjmed.2003.12.029>.
  3. Adams JS, Kantorovich V, Wu C et al. Resolution of vitamin D insufficiency in osteopenic patients results in rapid recovery of bone mineral density. J Clin Endocrinol Metab 1999; 84(8): 2729–2730. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1210/jcem.84.8.5899>.
  4. Ooms ME, Roos JC, Bezemer PD et al. Prevention of bone loss by vitamin D supplementation in elderly women: a randomized double-blind trial. J Clin Endocrinol Metab 1995; 80(4): 1052–1058. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1210/jcem.80.4.7714065>.
  5. Yao P, Bennett D, Mafham M et al. Vitamin D and Calcium for the Prevention of Fracture. JAMA Netw Open 2019; 2(12): e1917789. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2019.17789>.
  6. Laird E, Ward M, McSorley E et al. Vitamin D and bone health: potential mechanisms. Nutrients 2010; 2(7):693–724. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.3390/nu2070693>.
  7. Payer J, Killinger Z (eds) et al. Osteoporóza. Herba: Bratislava 2012. ISBN 9788089171941.
  8. Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB et al. Fracture prevention with vitamin D supplementation: a meta-analysis of randomized controlled trials. JAMA 2005; 293(18): 2257–2264. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1001/jama.293.18.2257>.
  9. Bischoff-Ferrari HA, Willett WC, Wong JB et al. Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a meta-analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med 2009; 169(6): 551–561. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1001/archinternmed.2008.600>.
  10. Shah I, Akhtar MK, Hisaindee S et al. Clinical diagnostic tools for vitamin D assessment. J Steroid Biochem Mol Biol 2018; 180: 105–117. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.jsbmb.2017.10.003>.
  11. Priemel M, von Domarus C, Klatte TO et al. Bone mineralization defects and vitamin D deficiency: histomorphometric analysis of iliac crest bone biopsies and circulating 25-hydroxyvitamin D in 675 patients. J Bone Miner Res 2010; 25(2): 305–312. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1359/jbmr.090728>.
  12. Alwan A, Al Rassy N, Berro A et al. Vitamin D and Trabecular Bone Score in a Group of Young Lebanese Adults. J Clin Densitom 2018; 21(3): 453–458. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.jocd.2018.02.002>.
  13. Sundh D, Mellström D, Ljunggren Ö et al. Low serum vitamin D is associated with higher cortical porosity in elderly men. J Intern Med 2016; 280(5): 496–508. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1111/joim.12514>.
  14. Shiraishi A, Higashi S, Masaki T et al. A comparison of alfacalcidol and menatetrenone for the treatment of bone loss in an ovariectomized rat model of osteoporosis. Calcif Tissue Int 2002; 71(1): 69–79. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s00223–001–2090-y>.
  15. Bislev LS, Langagergaard Rodbro L, Rolighed L et al. Effects of Vitamin D3 Supplementation on Muscle Strength, Mass, and Physical Performance in Women with Vitamin D Insufficiency: A Randomized Placebo-Controlled Trial. Calcif Tissue Int 2018; 103(5): 483–493. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s00223–018–0443-z>.
Štítky
Biochemie Dětská gynekologie Dětská radiologie Dětská revmatologie Endokrinologie Gynekologie a porodnictví Interní lékařství Ortopedie Praktické lékařství pro dospělé Radiodiagnostika Rehabilitační a fyzikální medicína Revmatologie Traumatologie Osteologie
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu, se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se