Možnosti zásahu do poruch metabolismu kostí při osteoporóze
Rovnováhu mezi kostní resorpcí a novotvorbou reguluje řada endokrinních, parakrinních a autokrinních faktoru, včetně neurální regulace osteoblastu. Osteoporóza i většina dalších metabolických onemocnění skeletu jsou dusledkem déletrvajícího narušení rovnováhy mezi kostní resorpcí a novotvorbou. V léčbě používaná antiresorpční léčiva zasahují do procesu remodelace kosti cestou rozdílných mechanismu účinku s ruzným klinickým významem.
Remodelace kosti
Kost muže plnit své významné mechanické a metabolické funkce jen za předpokladu, že je její organická i anorganická složka přiměřeně obnovována. Předejde se tak nadměrné mineralizaci a kost zustává dostatečně elastická. Zodpovídají za to fyziologické procesy, které se souhrnně řadí pod pojem remodelace kosti. Remodelací kosti je zajišťována adaptace kosti na měnící se mechanickou zátěž, reparace mechanických poškození kostní struktury (mikroarchitektury) a náhrada přestárlé tkáně novou kostní hmotou. Remodelace kosti proto musí plynule pokračovat po celý život.
Remodelace skeletu je zajišťována koordinovanou činností osteoklastu a buněk osteoblastické řady (osteoblastu, osteocytu a kostních povrchových buněk, tzv. lining cells). Během tzv. remodelačního cyklu osteoklasty odstraní starou, poškozenou a mechanicky málo kompetentní kost. Vytváří se tak resorpční kavita, do které potom osteoblasty uloží zcela stejné množství nové organické kostní matrix (osteoidu). Osteoid pak mineralizuje ve dvou stupních. Po rychlé primární mineralizaci trvale pokračuje pomalá sekundární mineralizace, díky které se obsah minerálu zvýší o dalších až 60 %. U zdravých dospělých osob se takto obnovuje trámčitá kost po každých zhruba 2 letech a celý skelet po asi 10 letech [1]. Rovnováhu mezi kostní resorpcí a novotvorbou reguluje řada endokrinních, parakrinních a autokrinních faktoru a nepochybně se na ní podílí i neurální regulace osteoblastu.
Osteoporóza i většina dalších metabolických onemocnění skeletu jsou dusledkem déletrvajícího narušení rovnováhy mezi kostní resorpcí a novotvorbou. Typicky negativní nerovnováhu kostní remodelace charakterizovanou nadměrnou kostní resorpcí navozuje nedostatek pohlavních hormonu (typicky u žen po menopauze), nadměrná produkce hormonu štítné žlázy nebo nadměrná produkce parathormonu (v adenomu příštítného tělíska nebo při sekundární hyperparatyreóze). Naopak negativní nerovnováhu kostní remodelace charakterizovanou nepřiměřeně nízkou kostní novotvorbou navozuje nadměrná koncentrace glukokortikosteroidu, imobilizace, ale také fyziologické stárnutí osteoblastu. Dusledkem dlouhodobé negativní nerovnováhy kostní remodelace je úbytek kostní hmoty a zhoršování kvality kostní hmoty. Klinicky významným dusledkem těchto poruch je snížení mechanické odolnosti kosti a zvýšení rizika jejích zlomenin.
Cílem tohoto článku je uvést přehled mechanismu zásahu ruzných antiresorpčních léčiv do remodelace kosti při postmenopauzální osteoporóze.
Příčiny postmenopauzální osteoporózy
Při deficitu estrogenu se urychluje tvorba osteoklastu a prodlužuje se období jejich aktivity (obr. 1). Do remodelačního cyklu vstupuje větší počet mikroskopických úseku (jednotek) kosti [1,2]. Tyto dusledky deficitu estrogenu se vysvětlují nerovnováhou v produkci cytokinu na jedné straně a anabolických faktoru na straně druhé. Zvýšením produkce řady cytokinu, jako jsou interleukiny
(IL-1, IL-6, IL-7, IL-11, IL-15, IL-17), tumor necrosis factor-a (TNF-a), faktor stimulující tvorbu makrofágových kolonií (M-CSF), a především ligand aktivující receptor pro jaderný faktor kB (RANKL), se navozuje kaskáda tvorby signálních molekul vedoucí ke zvýšení exprese genu odpovídajících za diferenciaci a maturaci prekurzoru osteoklastu, za aktivaci dospělých osteoklastu a za jejich ochranu před apoptózou [3]. Tvorba řady jiných faktoru v kostních buňkách je naopak při deficitu estrogenu snížena. Týká se to mimo jiné osteoprotegerinu (OPG), insulin-like growth faktoru (IGF I, IGF II) a transformujícího rustového faktoru-b (TGF-b) [4,5]. Nadměrná osteoklastická osteoresorpce, které osteoblasty nedokáží čelit přiměřeným zvýšením kostní novotvorby, je příčinou tvorby hlubších resorpčních kavit, perforace a separace kostních trámcu a klastrování subendokortikálních struktur [6].
Nerovnováha kostní remodelace zpravidla přetrvává i během pozdějších let po menopauze [7]. S věkem se stále více uplatňují další faktory úbytku kostní hmoty. Především to je sekundární hyperparatyreóza, jejíž příčinou u starších lidí je snížená adaptace střevní absorpce vápníku na nízký přívod minerálu potravou [8,9] a zhoršená schopnost uchování vápníku v těle [10,11]. U starších lidí se nepříznivě uplatňuje zhoršený přívod a metabolismus vitaminu D. Zmíněna už byla snížená životnost osteoblastu navozená věkem [12,13] a deficitem pohlavních hormonu [13,14]. V dusledku toho se během remodelace kosti vytváří méně nové kostní hmoty, než jí bylo osteoklasty odstraněno [15,16]. Vede to převážně ke ztenčování kostních trámcu.
Deficit estrogenu a/nebo nadbytek glukokortikosteroidu také zkracují životnost osteocytu [14,17]. Osteocyty registrují změny pohybu intersticiální tekutiny při mechanické zátěži kosti. Osteocyty svými výběžky komunikují s osteoblasty na povrchu kosti a signalizují nutnost lokální reparace mikropoškození [6]. Lining cells pak částečnou degradací kolagenu umožní přichycení osteoklastu k povrchu kosti a zahájení lokální remodelace. Apoptóza osteocytu je proto nejenom příčinou zhoršené odpovědi osteoblastu na mechanické podněty, ale také zhoršeného rozpoznávání mikropoškození ve stárnoucí kosti, a tím schopnosti obnovy kvality kosti.
S postupujícím věkem se proto mikropoškození v kosti kumulují rychleji, než stačí osteoklastická resorpce odstraňovat [18]. Tím dále klesá mechanická odolnost kosti a zvyšuje se riziko zlomeniny. Dusledky deficitu estrogenu, sekundární hyperparatyreózy, věku, snížené schopnosti osteocytu rozpoznávat mikropoškození, a konečně také menší životnosti osteoblastu se mohou uplatňovat ruzně v kompartmentu trámčité, endostální, intrakortikální a periostální kosti.
V klinické praxi o úbytku kostní hmoty (resp. minerálu ve skeletu) jako hlavním faktoru rizika zlomenin kvantitativně vypovídá dvouenergiová rentgenová absorpciometrie (DXA) [19]. Vyšetření biochemických ukazatelu kostní resorpce, tj. degradačních produktu kolagenu typu I (deoxypyridinolin v moči nebo
C- a N-terminální telopeptid v séru nebo v moči) a osteoklastické kyselé fosfatázy v séru nebo plazmě, a ukazatelu kostní novotvorby (kostní ALP, propeptid kolagenu typu I, osteokalcin) umožňuje v klinické praxi posoudit stupeň aktivity kostní remodelace [20]. Ostatní parametry kvality kosti (mj. mikroarchitekturu kortikální a trámčité kosti, stupeň mineralizace kosti a stupeň kumulace mikropoškození) lze zatím posoudit pouze histomorfometrickým a mikroradiografickým vyšetřením kosti získaným biopsií.
Účinky antiresorpčních léčiv na remodelaci kosti
Estrogeny. Ochranný účinek estrogenu na kost zprostředkují receptory pro estrogeny (ERa a ERb) v osteoblastech. Jedná se o dva rozdílné proteiny s velmi odlišnou tkáňovou distribucí a ruznou expresí během ontogeneze i během diferenciace buněk. Tyto receptory mohou tvořit heterodimery i homodimery s ruznou aktivitou. Antiresorpční účinky estrogenu na počet, aktivitu a životnost se vysvětlují parakrinní regulací tvorby výše zmíněných cytokinu a faktoru v kostních buňkách, T-buňkách a v kostní dřeni [2,5]. Estrogeny však mohou také přímo tlumit odpověi progenitoru osteoklastu na RANKL [21].
Down regulace lokální produkce cytokinu je zajištěna klasickou genotropní cestou. Estradiol se váže se stejnou afinitou na oba zmíněné receptory, zatímco dva 3-hydroxymetabolity tibolonu (nikoli však samotný tibolon) se váží na ERa a preferenčně jej aktivují. Vazbou hormonu na receptor se z komplexu s ER uvolní chaperonové bílkoviny, a je umožněna translokace komplexu ligand-receptor do jádra. Dimer dvou těchto komplexu spolu s koaktivátory a korepresory (tj. s faktory, které ovlivňují přístup dimeru ke genu) reguluje transkripci v úseku ERE (estrogen response element) [22,23]. Některé genomické účinky komplexu receptor-ligand (např. produkce IL-6) mohou být také zprostředkovány mimo oblast ERE.
Estrogeny kromě toho stimulují proliferaci a diferenciaci osteoblastu, brání jejich apoptóze [1,24–27]. Estrogeny genomicky zvyšují lokální produkci enzymu, proteinu kostní matrix, receptoru pro hormony, transkripčních faktoru, OPG, IGF I, IGF II a TGF-b [4]. Tento anabolický účinek potvrdila dlouhodobá klinická studie účinku estrogenní substituční léčby, která u starších žen po menopauze navodila nejen zvýšení denzity kostního minerálu v páteři a v kyčli, ale také histologicky prukazné zvýšení objemu kostních trámcu a množství kostní hmoty vytvořené v remodelačním cyklu (wall thickness) [28].
Další účinky estrogenu na kost mohou být negenomické. Příkladem je kaskáda aktivace signální cesty Src/Shc/ERK, která se uplatňuje při regulaci apoptózy osteoblastu a osteocytu pohlavními hormony, ale také specifickými syntetickými ligandy. Například estren (4-estren-3a,17b-diol) navozuje tímto mechanismem zvýšení kostní hmoty a mechanické odolnosti kosti nezávisle na transkripci [29].
Souhrnem lze říci, že substituční léčba estrogeny upravuje fyziologickým mechanismem tvorbu a aktivitu osteoklastu do premenopauzálního rozmezí a současně snížením apoptózy osteocytu a osteoblastu umožní fyziologickou obnovu kosti.
Selektivní modulátory receptoru pro estrogeny (SERM), jejichž typickým představitelem je raloxifen, pusobí v kosti obdobným mechanismem jako estradiol, tj. snižují produkci cytokinu v osteoblastech [30]. Studie in vitro prokázaly anabolický účinek raloxifenu na kost, zejména zvýšení proliferace osteoblastu a transkripci prokolagenu typu I v závislosti na dávce raloxifenu [30]. Raloxifen i estradiol zvyšují u ovarektomovaných krys kostní TGFb-3 mRNA. Na rozdíl od estrogenu jeví SERM tkáňovou specifitu. V kosti je raloxifen agonistou estrogenu, v reprodukčních tkáních však jeho antagonistou. Tato selektivita raloxifenu odráží rozdílné zastoupení receptoru, koregulátoru a profilu ERE cílové DNA v ruzných tkáních [31].
Bisfosfonáty jsou na rozdíl od pyrofosfátu rezistentní vuči hydrolýze endogenními pyrofosfatázami. Účinnost a mechanismy účinku ruzných bisfosfonátu závisí na jejich postranních řetězcích. Aminobisfosfonáty se díky své mimořádně vysoké afinitě ke kostnímu minerálu koncentrují na kostním povrchu převážně v místech, která jsou kolagenázou lining cells iniciována pro přichycení osteoklastu. Po internalizaci v těchto makrofázích aminobisfosfonáty (alendronát, ibandronát, pamidronát, risedronát a zoledronát) účinně inhibují katalytickou aktivitu řady enzymu, mimo jiné osteoklastické kyselé fosfatázy a farnesylfosfátsyntázy, jednoho z klíčových enzymu mevalonátové metabolické cesty syntézy cholesterolu. Ibandronát také inhibuje syntézu skvalenu. Přítomnost farnesyldifosfátu nebo geranylgeranylyldifosfátu je limitujícím faktorem prenylace malých proteinu obsahujících GTP (např. Rho, Rac, cdc42, Rab). Nedostatek těchto prenylovaných proteinu vede k poruše morfologie osteoklastu, poruše integrinové signalizace, poškození zřasené membrány osteoklastu a zhoršení pohybu endosomu. V dusledku toho se jednak zhoršuje schopnost adheze osteoklastu k mineralizované kostní matrix, jednak se zkracuje životnost osteoklastu aktivací pro-apoptotických kaspáz [32–37]. V koncentracích, které jsou dosahovány na povrchu kosti, alendronát in vitro zcela inhibuje také osteoblasty. Risedronát takto pusobí až při výrazně vyšších koncentracích [38]. Při nízkých koncentracích však aminobisfosfonáty na kulturách myších kostních buněk snižovaly apoptózu osteoblastu a osteocytu [39]. Etidronát, tiludronát a clodronát, v jejichž postranním řetězci není přítomna aminoskupina, jsou v osteoklastech a makrofázích metabolizovány na cytotoxická analoga ATP.
Osteoklastickou osteoresorpci tlumí také statiny, které inhibují 3-hydroxy-3-methylglutaryl-koenzym A (HMG-CoA) reduktázu, a v dusledku toho snižují dostupnost substrátu pro syntázu farnesyldifosfátu [40]. Cerivastatin inhiboval v osteoklastech prenylaci proteinu Rap1A.
Kalcitonin (CT) snižuje osteoresorpci a in vitro má anabolický účinek na osteoblasty [41]. Delece genu pro kalcitonin však navozuje zvýšení kostní hmoty [42]. Osteoklasty in vitro už po několika minutách po přidání femtomolárních koncentrací ztrácejí typickou morfologii, motilitu a aktivitu protonové pumpy a přestávají secernovat proteolytické enzymy [43]. Stupeň utlumení osteoresorpce kalcitoninem je zcela srovnatelný s účinkem moderních bisfosfonátu, ale je přechodný. V nepřítomnosti kalcitoninu je osteoklast během desítek minut opět plně funkční. Závislost tohoto účinku na dávce byla potvrzena u lidí [44].
Klinický význam rozdílných mechanismu účinku antiresorpčních léčiv
Zvýšená kostní remodelace znamená, že úseky kosti jsou znovu resorbovány ještě dříve, než dosáhnou optimální mineralizace. Antiresorpční léky snižují aktivační frekvenci (častost opakování remodelace ve stejném místě kosti), a umožní tím úplnější mineralizaci kostní matrix [45–48]. Dosahují však toho zcela odlišnými mechanismy, z nichž některé zohledňují funkce osteoblastu a osteocytu (estrogeny, tibolon a raloxifen) a upravují produkci cytokinu a anabolických faktoru do premenopauzálního rozmezí, jiné snižují aktivitu osteoklastu na jen kratší úsek dne (kalcitonin) a jiné aktivitu osteoklastu tlumí prakticky trvale, případně navozují jejich apoptózu (bisfosfonáty). Pro dlouhodobou terapii, která je pro omezení rizika zlomenin při osteoporóze nezbytná, je u těchto léku jistě třeba zvažovat jejich antiresorpční účinky bránící perforaci, ztenčování kostních trámcu a endokortikální osteoresorpci. Zatím však máme málo informací o tom, jak ruzná léčiva ovlivňují kvalitu kostní hmoty, resp. jak se omezená remodelace odrazí ve stárnutí kostní organické matrix, zvyšování obsahu kostního minerálu v dusledku pokračující sekundární mineralizace, případně v kumulaci mikropoškození kostní hmoty. Kosti by mohly být po mnoha letech užívání léku přestárlé, tedy sice tvrdší, ale současně křehčí a lomivější. Ve zbývajícím textu jsou proto shrnuty současné poznatky o účincích léku na množství kostního minerálu, kvalitu kosti a riziko zlomenin.
Hormonální substituční léčba prokazatelně snižuje riziko zlomenin. Pokud je tato léčba užívána ženami v prvních letech po menopauze jako prevence osteoporózy, prokazatelně snižuje riziko zlomenin distálního předloktí, které jsou pro tento věk typické. U starších žen tato léčba snižuje také riziko zlomenin obratlu a proximálního femoru, po 5 letech o 34 % [49,50]. Úbytku kostní hmoty a zlomeninám však tato léčba brání jen v období, kdy je užívána. Po ukončení léčby je úbytek kostní hmoty obdobný jako po fyziologické menopauze. Pokud by žena brala hormony od menopauzy trvale, měla by v 75–85 letech riziko zlomeniny sníženo o 73 %. Pokud by však žena léčbu ukončila v 65 letech, bylo by riziko sníženo jen o 23 % [51]. Dlouhodobé užívání HRT je však zpochybněno potvrzeným zvýšením rizika nádorového onemocnění prsu, ale také kardiovaskulárních komplikací, iktu a demence.
Alternativou je léčba tibolonem, syntetickým steroidem bez nežádoucích účinku na prsní žlázu a endometrium, účinně omezujícím vegetativní symptomy deficitu estrogenu [52]. Účinky na kardiovaskulární systém by měly ověřit probíhající klinické studie. Denzita kostní hmoty je při této léčbě uchována i po 10 letech užívání tibolonu, kdy je o 12 % vyšší než u neléčených žen [53]. Dosud však chybějí informace o snížení rizika zlomenin u žen léčených pro osteoporózu tibolonem.
Účinky raloxifenu (RLX), v denní dávce 60 mg, na riziko zlomenin, denzitu kostního minerálu a kostní remodelaci byly podrobně studovány jak v prevenci, tak v léčbě osteoporózy. Ve studii MORE kleslo riziko nových klinických zlomenin obratlu po roce léčby RLX o 68 %. Po 3 letech léčby bylo riziko zlomenin obratlu u žen bez předchozí zlomeniny sníženo o 55 % a u žen s prodělanou zlomeninou o 30 % [54,55]. Tento účinek pokračoval i po 4 letech léčby. Denzita minerálu v páteři se zvýšila o 2,1 % a v kyčli o 2,6 %. Biochemické ukazatele kostní resorpce i novotvorby se již během prvního roku léčení upravily k pruměru premenopauzálního rozmezí. Histomorfometrická vyšetření kosti získaná biopsií žen léčených estrogeny i raloxifenem dokumentovala normální kvalitu kosti [54,56–62]. Stupeň mineralizace kosti byl o 2 % vyšší než u žen léčených obdobnou dobu jen vápníkem a vitaminem D, což je ve shodě s osteodenzitometrickým hodnocením kostního minerálu. Aktivační frekvence se u žen léčených raloxifenem snížila o 24 % a byla v rozmezí premenopauzálních hodnot (obr. 2).
Ochotu žen k dlouhodobé léčbě raloxifenem podporuje jak zpusob užívání léku (jedna tableta kdykoli během dne), tak zkušenost, že léčba nenavozuje hyperplazii endometria a nezvyšuje riziko karcinomu endometria, že po 4 letech snižuje u osteoporotických žen riziko invazivního karcinomu prsu o 72 % [63] a incidenci kardiovaskulární příhody u žen s rizikem takové komplikace o 40 % [64] a také významně snižuje incidenci a závažnost močové inkontinence. Léčba není vhodná u žen s anamnézou tromboembolické příhody. U žen v prvních letech po menopauze také muže léčba na několik měsícu zvýšit častost návalu.
Informace o ovlivnění rizika zlomenin při léčbě alendronátem vycházejí z rozsáhlých 3–4letých studií u postmenopauzálních žen a z recentní metaanalýzy [65–69]. V bederní páteři žen, které dostávaly p.o. 10 mg alendronátu denně, se denzita minerálu zvýšila o 7,5 % a v kyčli o 5,6 %, tedy dvojnásobně než u žen léčených raloxifenem. Snížení relativního rizika zlomeniny obratlu (o 48 %) však bylo srovnatelné se snížením rizika při léčbě RLX [69,70]. Prukazně snížené bylo také riziko nevertebrálních zlomenin zejména proximálního femoru (o 49 %) u žen s již prodělanou zlomeninou a starších (pruměrně 71letých), nikoli však u žen mladších.
Informace o riziku zlomenin po delší době užívání alendronátu jsou jen velmi kusé a vyžadují ověření. Po 7 letech léčby denní dávkou 10 mg alendronátu byla incidence klinických zlomenin 3,3 % [71], tedy třikrát vyšší, než byla u těchto žen při podávání placeba incidence morfometrických zlomenin obratlu v prvních třech letech studie [67]. Toto zjištění kontrastuje s pokračujícím, byť pomalým zvyšováním denzity kostního minerálu bederní páteře (nikoli však proximálního femoru) po celou dobu podávání alendronátu. Vysvětlení je třeba hledat v mechanismu účinku alendronátu.
Histomorfometrické a mikroradiografické vyšetření kosti získané biopsií u žen s postmenopauzální osteoporózou, léčených 10 mg alendronátu denně, prokázalo pokračující sekundární mineralizaci kosti, vedoucí po 2 letech ke zvýšení obsahu minerálu o 7,3 %. Nezvýšil se však objem kosti [45,47,72] (obr. 3). Tloušťka a objem osteoidu a povrchy s osteoidem naopak významně poklesly. Po 2 letech léčby 10 mg alendronátu denně klesla aktivační frekvence o 92 % a po 3 letech o 96 % (obr. 2). Během jednoho roku se tedy remodeluje jen 4–8 % kosti. Podobné nálezy byly již po roce léčby alendronátem u pacientu s osteoporózou navozenou glukokortikosteroidy [73]. Je třeba uvést, že po 3 letech léčby žen s postmenopauzální osteoporózou risedronátem (5 mg/den), která navodila srovnatelný pokles rizika zlomenin obratlu i neobratlových fraktur [74], poklesla aktivační frekvence jen o 47 % [75]. Podobnou informaci poskytlo také vyšetření biochemických markeru kostní remodelace (obr. 4) [76]. Po 5 letech léčby risedronátem bylo riziko zlomenin obratlu sníženo obdobně jako po 3 letech léčby.
Ve fylogenetickém vývoji bylo uchování kvality skeletu nepochybně jednou z priorit. S ohledem na mnohočetné funkce skeletu a několikaúrovňové zajištění integrity kostí nepřekvapuje značný rozsah biologické variability kostní remodelace. Nicméně zhruba 15–30 % kostní remodelace se považuje za nezbytný předpoklad pro cílenou reparaci mikropoškození kosti, ke kterému dochází při běžné fyzické aktivitě [77]. Rozsáhlejší utlumení remodelace kosti by vedlo ke kumulaci mikropoškození a snížilo by mechanickou odolnost kosti [78,79]. Snížení remodelace kosti (v obratlech o 95 %) po jednoročním podávání alendronátu v dávce vyšší než v klinické praxi potvrdilo v experimentu na psech souvislost mezi pětinásobně zvýšenou denzitou mikropoškození a statisticky významným snížením mechanické odolnosti obratlu [80].
Léčba lososím syntetickým kalcitoninem v denní dávce 200 IU (nosní sprej) po dobu 1 roku významně (v porovnání s placebem) snižuje hloubku erozních kavit v kosti, ale objem kosti a aktivační frekvence se významně nemění [81]. Aplikace kalcitoninu ve spreji v dávce od 100 IU výše, ale i subkutánně už v dávce od 2 IU dramaticky utlumí osteoresorpci v pruměru o 70 % během 1–2 hodin. Zatímco po subkutánním podání 50–100 IU lososího kalcitoninu tento útlum trvá 8–16 hodin, po podání hormonu ve spreji se osteoresorpce vrací k puvodním hodnotám již za 3–4 hodiny [44]. Protože novotvorba kosti zustává v tomto krátkém intervalu zachována, je každá aplikace léku spojena s krátkodobou pozitivní bilancí remodelace. Tato antiresorpční léčba tedy krátkodobě tlumí osteoresorpci srovnatelně jako velká dávka alendronátu, ale nebrání reparaci mikropoškození kosti. To muže být jedním z duvodu, proč v 5 let trvající, velké prospektivní, randomizované studii PROOF u starších žen s postmenopauzální osteoporózou a prevalentními zlomeninami kleslo riziko nových zlomenin obratlu o 34 %, ačkoli denzita minerálu v bederní páteři vzrostla jen o 1 % [82].
Interpretace uvedených zjištění nemuže být jednoznačná. Podávání bisfosfonátu po dobu 3–4 let vede ke zvýšení mineralizace kosti a z toho plynoucímu zvýšení tvrdosti kosti. To muže být výhodné pro dlouhé kortikální kosti, které díky svému anatomickému uspořádání tolerují velkou zátěž na jednotku plochy. Muže to tedy být výhodné pro rychlé snížení rizika neobratlových zlomenin, zejména u starších osob s očekávanou dobou života kolem 10 let. Naopak těla obratlu jsou tvořena převážně trámčitou kostní hmotou, a tolerují proto větší deformace než kortikální kost. Z dlouhodobého hlediska je vhodnou strategií udržet jejich elasticitu. Pokud se prokáže osteoporóza u ženy ve věku 55–70 let, je třeba počítat s dlouhodobou léčbou. Raloxifen má pro dlouhodobé podávání potřebné předpoklady, protože nejenom upravuje kvalitu kosti a snižuje riziko zlomenin obratlu, ale má také příznivé účinky na tkáně jiné než kost (mimo jiné prsní žlázu a endometrium). ®eny tak mají další duvody pro dlouhodobé setrvání v léčbě. Raloxifen však není vhodným lékem pro ženy v prvních letech po menopauze, protože muže vyvolat vegetativní příznaky. V tomto období je pacientkami nejlépe snášena hormonální substituční léčba. Estrogeny ani raloxifen nelze podávat ženám s rizikem tromboembolie. Vhodnou alternativou je léčba kalcitoninem, která je zcela bezpečná a u žen s recentní zlomeninou má analgetický účinek.
Seznam použité literatury
- [1] Manolagas SC. Birth and death of bone cells: basic regulatory mechanisms and implications for the pathogenesis and treatment of osteoporosis. Endocr Rev 2000;21(2):115–37.
- [2] Hughes DE, Dai A, Tiffee JC, Li HH, Mundy GR, Boyce BF. Estrogen promotes apoptosis of murine osteoclasts mediated by TGF-b. Nat Med 1996;2(10):1132–6.
- [3] Pfeilschifter J, Koditz R, Pfohl M, Schatz H. Changes in proinflammatory cytokine activity after menopause. Endocr Rev 2002;23(1): 90–119.
- [4] Hofbauer LC, Khosla S, Dunstan CR, Lacey DL, Boyle WJ, Riggs BL. The roles of osteoprotegerin and osteoprotegerin ligand in the paracrine regulation of bone resorption. J Bone Miner Res 2000;15(1):2–12.
- [5] Compston JE. Sex steroids and bone. Physiol Rev 2001;81(1):419–47.
- [6] Parfitt AM, Mundy GR, Roodman GD, Hughes DE, Boyce BF. A new model for the regulation of bone resorption, with particular reference to the effects of bisphosphonates. J Bone Miner Res 1996;11(2):150–9.
- [7] Stepan JJ, Pospichal J, Presl J, Pacovsky V. Bone loss and biochemical indices of bone remodeling in surgically induced postmenopausal women. Bone 1987;8(5):279–84.
- [8] Ireland P, Fordtran JS. Effect of dietary
- [9] Eastell R, Yergey AL, Vieira NE, Cedel SL, Kumar R, Riggs BL. Interrelationship among vitamin D metabolism, true calcium absorp
- [10] Ledger GA, Burritt MF, Kao PC, O'Fallon WM, Riggs BL, Khosla S. Role of parathyroid hormone in mediating nocturnal and age-related increases in bone resorption. J Clin Endocrinol Metab 1995;80(11):3304–10.
- [11] Nordin BE, Need AG, Morris HA, Horowitz M, Robertson WG. Evidence for a renal calcium leak in postmenopausal women. J Clin Endocrinol Metab 1991;72(2):401–7.
- [12] Yudoh K, Matsuno H, Nakazawa F, Katayama R, Kimura T. Reconstituting telomerase activity using the telomerase catalytic subunit prevents the telomere shorting and replicative senescence in human osteoblasts. J Bone Mineral Research 2001;16:1453–64.
- [13] D'Ippolito G, Schiller PC, Ricordi C, Roos BA, Howard GA. Age-related osteogenic potential of mesenchymal stromal stem cells from human vertebral bone marrow. J Bone Miner Res 1999;14(7):1115–22.
- [14] Weinstein RS, Manolagas SC. Apoptosis and osteoporosis. Am J Med 2000;108(2):153–64.
- [15] Recker RR, Kimmel DB, Parfitt AM, Davies KM, Keshawarz N, Hinders S. Static and tetracycline-based bone histomorphometric data from 34 normal postmenopausal females. J Bone Miner Res 1988;3(2):133–44.
- [16] Lips P, Courpron P, Meunier PJ. Mean wall thickness of trabecular bone packets in the human iliac crest: changes with age. Calcif Tissue Res 1978;26(1):13–7.
- [17] Tomkinson A, Reeve J, Shaw RW, Noble BS. The death of osteocytes via apoptosis accompanies estrogen withdrawal in human bone. J Clin Endocrinol Metab 1997;82(9):3128–35.
- [18] Schaffler MB, Choi K, Milgrom C. Aging and matrix microdamage accumulation in human compact bone. Bone 1995;17(6):521–5.
- [19] Kanis JA, Gluer CC. An update on the diagnosis and assessment of osteoporosis with densitometry. Committee of Scientific Advisors, International Osteoporosis Foundation. Osteoporos Int 2000;11(3):192–202.
- [20] Delmas PD, Eastell R, Garnero P, Seibel MJ, Stepan J. The use of biochemical markers of bone turnover in osteoporosis. Committee of Scientific Advisors of the International Osteoporosis Foundation. Osteoporos Int 2000;11(17):602–17.
- [21] Shevde NK, Bendixen AC, Dienger KM, Pike JW. Estrogens suppress RANK ligand-induced osteoclast differentiation via a stromal cell independent mechanism involving c-Jun repression. Proc Natl Acad Sci U S A 2000; 97(14):7829–34.
- [22] Suen CS, Berrodin TJ, Mastroeni R, Cheskis BJ, Lyttle CR, Frail DE. A transcriptional coactivator, steroid receptor coactivator-3, selectively augments steroid receptor transcriptional activity. J Biol Chem 1998;273(42):27645–53.
- [23] Katzenellenbogen BS, Choi I, Delage Mourroux R, Ediger TR, Martini PG, Montano M, et al. Molecular mechanisms of estrogen action: selective ligands and receptor pharmacology. J Steroid Biochem Mol Biol 2000;74(5):279–85.
- [24] Qu Q, Perala Heape M, Kapanen A, Dahllund J, Salo J, Vaananen HK, et al. Estrogen enhances differentiation of osteoblasts in mouse bone marrow culture. Bone 1998;22(3):201–9.
- [25] Gohel A, McCarthy MB, Gronowicz G. Estrogen prevents glucocorticoid-induced apoptosis in osteoblasts in vivo and in vitro. Endocrinology 1999;140(11):5339–47.
- [26] Chow J, Tobias JH, Colston KW, Chambers TJ. Estrogen maintains trabecular bone volume in rats not only by suppression of bone resorption but also by stimulation of bone formation. J Clin Invest 1992;89(1):74–8.
- [27] Majeska RJ, Ryaby JT, Einhorn TA. Direct modulation of osteoblastic activity with estrogen. J Bone Joint Surg Am 1994;76(5):713–21.
- [28] Khastgir G, Studd J, Holland N, Alaghband-Zadeh J, Sims TJ, Bailey AJ. Anabolic effect of long-term estrogen replacement on bone collagen in elderly postmenopausal women with osteoporosis. Osteoporos Int 2001;12(6): 465–70.
- [29] Kousteni S, Chen J-R, Bellido T, Han L, Ali AA, O’Brien CA, et al. Reversal of bone loss in mice by nongenomic signaling of sex steroids. Science 2002;298:843–6.
- [30] Taranta A, Brama M, Teti A, De luca V, Scandurra R, Spera G, et al. The selective estrogen receptor modulator raloxifene regulates osteoclast and osteoblast activity in vitro. Bone 2002;30(2):368–76.
- [31] Bryant HU. Mechanism of action and preclinical profile of raloxifene, a selective estrogen receptor modulation. Rev Endocr Metab Disord 2001;2(1):129–38.
- [32] van Beek E, Pieterman E, Cohen L, Lowik C, Papapoulos S. Farnesyl pyrophosphate synthase is the molecular target of nitrogen-containing bisphosphonates. Biochem Biophys Res Commun 1999;264(1):108–11.
- [33] Reszka AA, Halasy Nagy JM, Masarachia PJ, Rodan GA. Bisphosphonates act directly on the osteoclast to induce caspase cleavage of mst1 kinase during apoptosis. A link between inhibition of the mevalonate pathway and regulation of an apoptosis-promoting kinase. J Biol Chem 1999;274(49):34967–73.
- [34] Bergstrom JD, Bostedor RG, Masarachia PJ, Reszka AA, Rodan G. Alendronate is a specific, nanomolar inhibitor of farnesyl diphosphate synthase. Arch Biochem Biophys 2000;373(1):231–41.
- [35] Benford HL, Frith JC, Auriola S, Monkkonen J, Rogers MJ. Farnesol and geranylgeraniol prevent activation of caspases by aminobisphosphonates: biochemical evidence for two distinct pharmacological classes of bisphosphonate drugs. Mol Pharmacol 1999;56(1): 131–40.
- [36] Colucci S, Minielli V, Zambonin G, Cirulli N, Mori G, Serra M, et al. Alendronate reduces adhesion of human osteoclast-like cells to bone and bone protein-coated surfaces. Calcif Tissue Int 1998;63(3):230–5.
- [37] Benford HL, McGowan NW, Helfrich MH, Nuttall ME, Rogers MJ. Visualization of bisphosphonate-induced caspase-3 activity in apoptotic osteoclasts in vitro. Bone 2001; 28(5):465–73.
- [38] Still K, Phipps RJ, Scutt A. Effects of risedronate, alendronate, and etidronate on the viability and activity of rat bone marrow stromal cells in vitro. Calcif Tissue Int 2003;72(2): 145–50.
- [39] Plotkin LI, Weinstein RS, Parfitt AM, Roberson PK, Manolagas SC, Bellido T. Prevention of osteocyte and osteoblast apoptosis by bisphosphonates and calcitonin. J Clin Invest 1999;104(10):1363–74.
- [40] Staal A, Frith JC, French ME, Swartz J, Gungor T, Harrity TW, et al. The ability of statins to inhibit bone resorption is directly related to their inhibitory effect on HMG-CoA reductase activity. J Bone Miner Res 2003;18(1):88–96.
- [41] Zaidi M, Inzerillo AM, Troen B, Moonga BS, Abe E, Burckhardt P. Molecular and clinical pharmacology of calcitonin. In: Bilezikian JP, Raisz L, Rodan G, editors. Principles of Bone Biology. San Diego: Academic Press; 2002:1423–40.
- [42] Hoff AO, Catala Lehnen P, Thomas PM, Priemel M, Rueger JM, Nasonkin I, et al. Increased bone mass is an unexpected phenotype associated with deletion of the calcitonin gene. J Clin Invest 2002;110(12):1849–57.
- [43] Zaidi M, Bax BE, Shankar VS, Moonga BS, Simon B, Alam AS, et al. Dimensional analysis of osteoclastic bone resorption and the measurement of biologically active calcitonin. Exp Physiol 1994;79(3):387–99.
- [44] Zikan V, Stepan J. Plasma type 1 collagen cross-linked C-telopeptide: a sensitive marker of acute effects of salmon calcitonin on bone resorption. Clin Chim Acta 2002;316(1):63–9.
- [45] Boivin GY, Chavassieux PM, Santora AC, Yates J, Meunier PJ. Alendronate increases bone strength by increasing the mean degree of mineralization of bone tissue in osteoporotic women. Bone 2000;27(5):687–94.
- [46] Boivin G, Chavassieux P, Meunier P. Histomorphometry of bone. Effects of different treatments on bone remodeling and mineralization. Osteol Bull 2002;7(1):5–9.
- [47] Boivin G, Meunier PJ. Effects of bisphosphonates on matrix mineralization. J Musculoskel Neuron Interact 2002;2(6):538–43.
- [48] Boivin G, Meunier PJ. The degree of mineralization of bone tissue measured by computerized quantitative contact microradiography. Calcif Tissue Int 2002;70(6):503–11.
- [49] Writing Group for the Women's Health Initiative I. Risks and benefits of estrogen plus progestin in healthy postmenopausal women: principal results From the Women's Health Initiative randomized controlled trial. JAMA 2002; 288(3):321–33.
- [50] Randell KM, Honkanen RJ, Kroger H, Saarikoski S. Does hormone-replacement therapy prevent fractures in early postmenopausal women? J Bone Miner Res 2002; 17(3):528–33.
- [51] Ettinger B, Grady D. Maximizing the benefit of estrogen therapy for the prevention of osteoporosis. Menopause 1994;1:19–24.
- [50] Randell KM, Honkanen RJ, Kroger H, Saarikoski S. Does hormone-replacement therapy prevent fractures in early postmenopausal women? J Bone Miner Res 2002; 17(3):528–33.
- [51] Ettinger B, Grady D. Maximizing the benefit of estrogen therapy for the prevention of osteoporosis. Menopause 1994;1:19–24.
- [52] Kloosterboer HJ, Ederveen AGH. Pros and cons of existing treatment modalities in osteoporosis: a comparison between tibolone, SERMs and estrogen (Īprogestogen) treatments. J Steroid Biochem Mol Biol 2003; 1852:1–9.
- [53] Rymer J, Robinson J, Fogelman I. Ten years of treatment with tibolone 2.5 mg daily: effects on bone loss in postmenopausal women. Climacteric 2002;5:389–98.
- [54] Ettinger B, Black DM, Mitlak BH, Knickerbocker RK, Nickelsen T, Genant HK, et al. Reduction of vertebral fracture risk in postmenopausal women with osteoporosis treated with raloxifene: results from a 3-year randomized clinical trial. Multiple Outcomes of Raloxifene Evaluation (MORE) Investigators. JAMA 1999;282(7):637–45.
- [55] Johnston CC, Bjarnason NH, Cohen FJ, Shah A, Lindsay R, Mitlak BH, et al. Long-term effects of raloxifene on bone mineral density, bone turnover, and serum lipid levels in early postmenopausal women: three-year data from 2 double-blind, randomized, placebo-controlled trials. Arch Intern Med 2000;160(22): 3444–50.
- [56] Delmas PD, Ensrud KE, Adachi JD, Harper KD, Sarkar S, Gennari C, et al. Efficacy of raloxifene on vertebral fracture risk reduction in postmenopausal women with osteoporosis: four-year results from a randomized clinical
- [57] Ott SM, Oleksik A, Lu Y, Harper K, Lips P. Bone histomorphometric and biochemical marker results of a 2-year placebo-controlled trial of raloxifene in postmenopausal women. J Bone Miner Res 2002;17(2):341–8.
- [58] Steiniche T, Hasling C, Charles P, Eriksen EF, Mosekilde L, Melsen F. A randomized study on the effects of estrogen/gestagen or high dose oral calcium on trabecular bone remodeling in postmenopausal osteoporosis. Bone 1989; 10(5):313–20.
- [59] Vedi S, Compston JE. The effects of long-term hormone replacement therapy on bone remodeling in postmenopausal women. Bone 1996;19(5):535–9.
- [60] Holland EF, Chow JW, Studd JW, Leather AT, Chambers TJ. Histomorphometric changes in the skeleton of postmenopausal women with low bone mineral density treated with percutaneous estradiol implants. Obstet Gynecol 1994;83(3):387–91.
- [61] Eriksen EF, Langdahl B, Vesterby A, Rungby J, Kassem M. Hormone replacement therapy prevents osteoclastic hyperactivity: A histomorphometric study in early postmenopausal women. J Bone Miner Res 1999;14(7): 1217–21.
- [62] Prestwood KM, Gunness M, Muchmore DB, Lu Y, Wong M, Raisz LG. A comparison of the effects of raloxifene and estrogen on bone in postmenopausal women. J Clin Endocrinol Metab 2000;85(6):2197–202.
- [63] Cauley JA, Norton L, Lippman ME, Eckert S, Krueger KA, Purdie DW, et al. Continued
- [64] Barrett Connor E, Grady D, Sashegyi A, Anderson PW, Cox DA, Hoszowski K, et al. Raloxifene and cardiovascular events in osteoporotic postmenopausal women: four-year
- [65] Black DM, Cummings SR, Karpf DB, Cauley JA, Thompson DE, Nevitt MC, et al. Randomised trial of effect of alendronate on risk of fracture in women with existing vertebral fractures. Fracture Intervention Trial Research Group. Lancet 1996;348(9041): 1535–41.
- [66] Pols HA, Felsenberg D, Hanley DA, Stepan J, Munoz Torres M, Wilkin TJ, et al. Multinational, placebo-controlled, randomized trial of the effects of alendronate on bone density and fracture risk in postmenopausal women with low bone mass: results of the FOSIT study. Foxamax International Trial Study Group. Osteoporos Int 1999;9(5):461–8.
- [67] Liberman UA, Weiss SR, Broll J, Minne HW, Quan H, Bell NH, et al. Effect of oral alendronate on bone mineral density and the incidence of fractures in postmenopausal osteoporosis. The Alendronate Phase III Osteoporosis Treatment Study Group. N Engl J Med 1995;333(22):1437–43.
- [68] Cummings SR, Black DM, Thompson DE, Applegate WB, Barrett Connor E, Musliner TA, et al. Effect of alendronate on risk of fracture in women with low bone density but without vertebral fractures: results from the Fracture Intervention Trial. JAMA 1998;280(24): 2077–82.
- [69] Cranney A, Wells G, Willan A, Griffith L, Zytaruk N, Robinson V, et al. Meta-analysis of alendronate for the treatment of postmenopausal women. Endocr Rev 2002;23(4): 508–16.
- [70] Cranney A, Tugwell P, Zytaruk N, Robinson V, Weaver B, Adachi J, et al. Meta-analysis of raloxifene for the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. Endocr Rev 2002;23(4):524–8.
- [71] Tonino RP, Meunier PJ, Emkey R, Rodriguez Portales JA, Menkes CJ, Wasnich RD, et al. Skeletal benefits of alendronate: 7-year treatment of postmenopausal osteoporotic women. Phase III Osteoporosis Treatment Study Group. J Clin Endocrinol Metab 2000;85(9): 3109–15.
- [72] Meunier PJ, Boivin G. Bone mineral density reflects bone mass but also the degree of mineralization of bone: therapeutic implications. Bone 1997;21(5):373–7.
- [73] Chavassieux PM, Arlot ME, Roux JP, Portero N, Daifotis A, Yates AJ, et al. Effects of alendronate on bone quality and remodeling in glucocorticoid-induced osteoporosis: a histomorphometric analysis of transiliac biopsies. J Bone Miner Res 2000;15(4):754–62.
- [74] Cranney A, Tugwell P, Adachi J, Weaver B, Zytaruk N, Papaioannou A, et al. Meta-analysis of risedronate for the treatment of postmenopausal osteoporosis. Endocr Rev 2002; 23(4):517–23.
- [75] Eriksen EF, Melsen F, Sod E, Barton J, Chines A. Effect of long-term risedronate on bone quality and bone turnover in women with postmenopausal osteoporosis. Bone 2002; 31(5):620–5.
- [76] Stepan J, Michalska D, Zikan V, Vokrouhlicka J. Biochemical markers of type I collagen synthesis and degradation in monitoring osteoporosis treatment with raloxifene and alendronate. J Bone Miner Res 2002;17(Suppl 1):S233.
- [77] Burr DB. Targeted and nontargeted remodeling. Bone 2002;30(1):2–4.
- [78] Burr DB, Forwood MR, Fyhrie DP, Martin RB, Schaffler MB, Turner CH. Bone microdamage and skeletal fragility in osteoporotic and stress fractures. J Bone Miner Res 1997;12(1):6–15.
- [79] Norman TL, Wang Z. Microdamage of human cortical bone: incidence and morphology in long bones. Bone 1997;20(4):375–9.
- [80] Mashiba T, Turner CH, Hirano T, Forwood MR, Johnston CC, Burr DB. Effects of suppressed bone turnover by bisphosphonates on microdamage accumulation and biomechanical properties in clinically relevant skeletal sites in beagles. Bone 2001;28(5):524–31.
- [81] Thamsborg G, Jensen JE, Kollerup G, Hauge EM, Melsen F, Sorensen OH. Effect of nasal salmon calcitonin on bone remodeling and bone mass in postmenopausal osteoporosis. Bone 1996;18(2):207–12.
- [82] Chesnut CH, Silverman S, Andriano K, Genant H, Gimona A, Harris S, et al. A randomized trial of nasal spray salmon calcitonin in postmenopausal women with established osteoporosis: the prevent recurrence of osteoporotic fractures study. PROOF Study Group. Am J Med 2000;109(4):267–76.