Cel pracy
IGF-1 pośredniczy w działaniu hormonu wzrostu (GH). Jest produkowany w wątrobie. Wpływa pobudzająco na proces tworzenia kości oraz aktywność osteoblastów i odkładanie minerału kostnego zarówno w warunkach in vitro, jak i in vivo [1]. Stężenie IGF-I w surowicy obniża się z wiekiem, ale związek pomiędzy obniżonym stężeniem IGF-I a rozwojem osteoporozy pomenopauzalnej nie jest wyjaśniony [2]. IGFBP-3 jest białkiem wiążącym IGF-I, służy jako metaboliczny rezerwuar IGF-I i przedłuża jego czas półtrwania [1]. Celem pracy była ocena stężenia IGF-I, IGFBP-3 oraz gęstości mineralnej kości (BMD) u kobiet w okresie pomenopauzalnym.
Materiał i metody
Do badania włączono 62 kobiety po menopauzie, bez złamań w wywiadzie, w wieku średnio 69,8±8,2 lat (X±SEM), średnie BMI wynosiło 23,6±4,2 kg/m2 (X±SEM), bez niedoborów żywieniowych. Wszystkie pacjentki przebadano w celu wykluczenia innych czynników rozwoju osteoporozy. Pacjentki nie przyjmowały hormonalnej terapii zastępczej. U każdej wykonano badanie densytometryczne, posługując się techniką DEXA (DPX, Lunar, USA), określając BMD (g/cm2) w odcinku bliższym kości udowej. IGF-I i jego białko wiążące – IGFBP-3 – oznaczono radioimmunologicznie (IGF-I Biosource Europe SA, Belgium; IGFBP-3 Immunotech, France).
Wyniki
W badanej grupie pacjentek średnie stężenie IGF-I w surowicy wynosiło 200,4±8,9 ng/ml (X±SEM) i wykazywało dodatnią korelację z BMD szyjki kości udowej (r=0,48, p<0,001) (ryc. 1.). Średnie stężenie IGFBP-3 w surowicy wynosiło 2724,5±71,6 ng/ml (X±SEM) i wykazywało dodatnią korelację z wartościami BMD szyjki kości udowej (r=0,43, p<0,001) (ryc. 2.).
Wyniki
Istnieje wiele danych, sugerujących związek pomiędzy rozwojem osteoporozy a obniżeniem stężenia hormonu wzrostu (GH) i insulinopodobnych czynników wzrostowych. Klinicznie, niedobór tych czynników stwierdza się w przebiegu somatotropinowej niedoczynności przysadki, co prowadzi do niskorosłości i przedwczesnego rozwoju osteoporozy [3, 4]. Przeciwnie – u chorych z akromegalią BMD jest prawidłowe lub podwyższone (o ile akromegalii nie towarzyszy hipogonadyzm) [5]. W dotychczasowym piśmiennictwie istnieją kontrowersje co do oceny zależności pomiędzy IGF-I a obniżoną wartością BMD. Stwierdzano zarówno istnienie związku pomiędzy tymi parametrami, jak i jego brak [6–9]. W naszej pracy wykazaliśmy, że stężenie IGF-I, jak i IGFBP-3 było istotnie niższe w surowicy kobiet z osteoporozą. Przyczyna obniżonego stężenia IGF-I może wiązać się z procesem starzenia, bowiem u osób starszych wykazano obniżone stężenie zarówno hormonu wzrostu, jak i IGF-I oraz jego białek wiążących (poza IGFBP-4) [8, 9]. Nie jest jednak do końca jasne, czy stężenie IGF-I w surowicy odzwierciedla stężenie tkankowe tego peptydu [10]. Ponadto na wielkość stężenia IGF-I w surowicy ma wpływ odżywianie, a zwłaszcza zawartość białka w diecie [1]. Zaobserwowano, że stany niedożywienia, dieta niskobiałkowa powoduje obniżenie produkcji IGF-I w wątrobie, sprzyjając jednocześnie rozwojowi osteoporozy [1, 10]. W podobnym mechanizmie obniżone stężenie IGF-I uczestniczy w patogenezie osteoporozy u pacjentek z anorexia nervosa [11, 12]. Niektórzy autorzy uważają to zjawisko za kluczowe, ważniejsze niż niedobór estrogenów w tej grupie chorych [13]. Niektórzy autorzy postulują istnienie korelacji pomiędzy stężeniem IGF-I a BMI [10, 13], czego nie potwierdziliśmy w naszych badaniach. Może to wynikać z analizy grupy o prawidłowym BMI. Jednocześnie nie stwierdziliśmy u badanych przez nas pacjentek niedoborów żywieniowych. Wcześniejsze obserwacje naszego zespołu wskazują na udział IGF-I w patogenezie osteoporozy w przebiegu chorób wątroby [14], dlatego do obecnego badania włączono pacjentki bez patologii tego narządu.
W piśmiennictwie istnieją interesujące dane na temat leczenia pacjentów rekombinowanym IGF-I: u pacjentów z defektem receptora dla GH (zespół Larona) [15], z osteoporozą w przebiegu anorexia nervosa [13]. Ponieważ u kobiet po menopauzie wykazano – niezależny od obniżenia BMD – związek pomiędzy niskim stężeniem IGF-I w surowicy a zwiększonym ryzykiem złamań [16], można oczekiwać wykorzystania IGF-I we wczesnej diagnostyce osteoporozy i ocenie stopnia ryzyka złamań lub w terapii – bezpośrednio lub za pośrednictwem GH.
Wniosek
Nasze obserwacje wskazują, niskie stężenie IGF-I i jego białka wiążącego może być odpowiedzialne za obniżanie gęstości mineralnej kości, co może prowadzić do rozwoju osteoporozy.
Piśmiennictwo
1. Rosen CJ. Serum insulin-like growth factors and insulin-like growth factor-binding proteins: clinical implications. Clin Chem 1999; 45: 1384-90. 2. Ponzer S, Tidermark J, Brismar K, et al. Nutritional status, insulin-like growth factor-1 and quality of life in elderly women with hip fractures. Clin Nutr 1999; 18: 241-6. 3. van der Lely AJ. Justified and unjustified use of growth hormone. Postgrad Med J 2004; 80: 577-80. 4. Doga M, Bonadonna S, Gola M, et al. GH deficiency in the adult and bone. J Endocrinol Invest 2005; 28 Suppl. 8, 18-23. 5. Biermasz NR, Hamdy NA, Pereira AM, et al. Long-term maintenance of the anabolic effects of GH on the skeleton in successfully treated patients with acromegaly. Eur J Endocrinol 2005; 152: 53-60. 6. Johansson AG, Lindh E, Blum WF, et al. Effects of growth hormone and insulin-like growth factor I in men with idiopathic osteoporosis. J Clin Endocrinol Metab 1996; 81: 44-48. 7. Kassem M, Brixen K, Blum W, et al. No evidence for reduced spontaneous or growth-hormone-stimulated serum levels of insulin-like growth factor (IGF)-I, IGF-II or IGF binding protein 3 in women with spinal osteoporosis. Eur J Endocrinol 1994; 131:150-55. 8. Kim JG, Shin CS, Choi YM, et al. The relationship among circulating insulin-like growth factor components, biochemical markers of bone turnover and bone mineral density in postmenopausal women under the age of 60. Clin Endocrinol (Oxf) 1999; 51: 301-7 9. Langlois JA, Rosen CJ, Visser M, et al. Association between insulin-like growth factor I and bone mineral density in older women and men: the Framingham Heart Study. J Clin Endocrinol Metab 1998; 83: 4257-62. 10. Landin-Wilhelmsen K, Wilhelmsen L, Bengtsson BA. Postmenopausal osteoporosis is more related to hormonal aberrations than to lifestyle factors. Clin Endocrinol (Oxf) 1999; 51: 387. 11. Rosen CJ, Glowacki J, Craig W. Sex steroids, the insulin-like growth factor regulatory system, and aging: implications for the management of older postmenopausal women. J Nutr Health Aging 1998; 2: 39-44. 12. Golden NH. Osteopenia and osteoporosis in anorexia nervosa. Adolesc Med 2003; 14: 97-108. 13. Grinspoon S, Thomas L, Miller K, et al. Effects of recombinant human IGF-I and oral contraceptive administration on bone density in anorexia nervosa. J Clin Endocrinol Metab 2002; 87: 2883-91. 14. Skowrońska-Jóźwiak E, Białkowska J, Jabłkowski M, et al. Wpływ IGF-I oraz IGFBP-3 na gęstość mineralną kości u kobiet z przewlekłymi chorobami wątroby. Terapia 2002; 6: 35-6. 15. Zucchini S, Scarano E, Baldazzi L, et al. Final height in a patient with Laron syndrome after long-term therapy with rhlGF-I and short-term therapy with LHRH-analogue and oxandrolone during puberty. J Endocrinol Invest 2005; 28: 274-9. 16. Gamero P, Sornay-Rendu E, Delmas PD. Low serum IGF-1 and occurrence of osteoporotic fractures in postmenopausal women. Lancet 2000; 355: 898.
