Homocisteina si pentozidina-factori de risc in osteoporoza


12.11.2009

 

 Homocisteina si pentozidina-factori de risc in osteoporoza

 

 Andreea Chiva

 

Osteoporoza este o afectiune cronica progresiva caracterizata in principal prin scaderea masei osoase. Asocierea cu modificari ale microarhitecturii tesutului osos concretizate prin subtierea si rarefierea lamelor osoase conduce la cresterea fragilitatii osoase si risc crescut de fracturi, de cele mai multe ori, atraumatice.

Asimptomatica in stadiul incipient, osteoporoza devine manifesta odata cu prima fractura, ajungand in multe cazuri invalidanta ca urmare a fracturilor repetate. De aceea, identificarea factorilor de risc si a biomarkerilor de apreciere a calitatii osului constituie prioritati in prevenirea fracturilor osteoporotice asupra carora s-au focalizat numeroase studii de data recenta.

Masa osoasa constituie criteriu de diagnostic pentru osteoporoza, in timp ce calitatea osului este un indicator al predispozitiei subiectului la fracturi osteoporotice.

 

Colagenul este cea mai abundenta proteina din organism, gasindu-se in os, tendoane, piele, cristalin. In os, desi colagenul reprezinta 23% din masa uscata, el ocupa 90% din matricea organica. Principala functie a colagenului este de a conferi rezistenta si de a pastra integritatea functionala a osului. In egala masura, el este unicul constituent al organismului care prezinta rezistenta la tractiune.

Biosinteza colagenului cuprinde 10 etape, succedate intr-o secventa de reactii bine ordonate si care presupune transformarea aminoacizilor liberi in fibra de colagen.

Dintre toate proteinele organismului, colagenul sufera cele mai multe procese post-translationale, cele mai importante fiind hidroxilarea resturilor de prolina si lizina, aditionarea unor resturi glucidice la portiunile nehelicoidale, dezaminarea oxidativa a resturilor lizina si hidroxilizina si formarea de legaturi incrucisate.

 

Hidroxilarea resturilor de prolina si lizina are loc sub actiunea enzimatica a prolilhidroxilazei si a lizilhidroxilazei. Pentru a fi activata, prolilhidroxilaza necesita prezenta oxigenului molecular, a ionilor Fe2+ si a vitaminei C, ceea ce explica predispozitia la fracturi a subiectilor cu deficienta in aceasta vitamina.

 

Aditionarea unor resturi glucidice are loc la nivelul aparatului Golgi. Glucidele cel mai frcvent aditionate sunt glucoza si galactoza, situsurile de legare fiind gruparile OH ale resturilor de hidroxilizina.

 

In spatiul extracelular, procolagenul, sub actiunea procolagenpeptidazei, pierde unele resturi peptidice din zonele non helicale de la capetele N si C terminale, numite telopeptide, produsi de degradare a colagenului cu rol de markeri de resorbtie osoasa. Biomarkerii utilizati in prezent sunt cei ai turnoverului osos, in special NTX, CTX (N si C- terminal telopeptide of type I collagen) si  derivati de piridinolina. Nivelele acestora cresc in osteoporoza de menopauza, scazand sub medicatia antiresorbtiva.

 

Formarea de legaturi incrucisate constituie, in mod cert, modificarea post-translationala majora cu rol important in biologia si rezistenta osului. Are loc in spatiul extracelular, printr-o succesiune de 4 etape in care oxidarea resturilor de lizina si hidroxilizinei sub actiunea lizinoxidazei constituie secventa cheie, alaturi de o serie de condensari cu resturi de lizina si histidina. Formarea de legaturi incrucisate poate avea loc si non enzimatic cu obtinerea produsilor avansati de glicozilare (advanced glycation end products), pentozidina fiind reprezentantul principal.

Odata cu inaintarea in varsta, numarul de legaturi incrucisate creste. Procesul lor de formare este unul cu specificitate tisulara, determinata, in principal, de natura aminoacizilor implicati (lizina in piele si tendoane si hidroxilizina in os si cartilaj)

 

Studii recente au evidentiat noi factori ce pot altera procesul de formare a legaturilor incrucisate. Hiperhomocisteinemia, stress-ul oxidativ, deficitul de vitamina B6 afecteaza atat controlul enzimatic al formarii de legaturi incrucisate, cat si glicozilarea non enzimatica, ceea ce ii transforma in factori de risc pentru fracturile osteoporotice.

Nivelul cresut de homocisteina nu afecteaza densitatea osoasa, ci calitatea osului. In acest sens, elocvent este un studiu recent care arata ca pacientii cu accident vascular in antecedente (la care hiperhomocisteinemia este frecventa) prezinta un risc crescut de fracturi preponderent pe partea afectata. Administrarea de folat si vitamina B12 (vitamine cu rol in scaderea nivelului de homocisteina) scade riscul de fracturi cu 80%.

Alimentatia predominant vegetariana, saraca in vitaminele B6, B12 si folat este strans legata de hiperhomocisteinemie, in special la femeile varstnice. Din acest motiv, ele vor avea un risc mai crescut de fracturi decat femeile cu regim alimentar echilibrat.

Produsii avansati de glicozilare (AGE), avand ca reprezentant important pentozidina, sunt rezultatul reactiilor de glicozilare non enzimatica, a caror produsi intermediari  pot fi specii reactive de oxigen sau proteine. Au o origine dubla, atat exogena (obtinute prin tratamentul termic al  glucidelor, proteinelor si lipidelor din hrana), cat si endogena (produsi in urma reactiilor metabolice normale, in procesul de imbatranire sau in conditii patologice).

Mecanismele de producere a AGE difera. In cazul osteoporozei, acestia apar ca urmare a proceselor de cross linking non enzimatic la care participa colagenul, in timp ce in diabet aparitia AGE se datoreaza stressului oxidativ indus de hiperglicemie.

Studii de data recenta (2008-2009) au demonstrat ca nivelele crescute de AGE, in special de pentozidina, se asociaza cu risc crescut de fracturi vertebrale la pacientii osteoporotici, atat cu diabet zaharat de tip II, cat si la cei non diabetici.

 

 

Toate studiile confirma, asadar, valoarea prognostica a homocisteinei si pentosidinei pentru fracturile osteoporotice. Nivelele crescute (serice si urinare) ale pentozidinei si cele plasmatice ale homocisteinei constituie markeri importanti si de data recenta pentru estimarea riscului de fracturi independent de markerii de turnover osos si de densitatea de masa osoasa. In plus, reducerea gradului de mineralizare osoasa, polimorfismul functional al metilentetrahidrofolat reductazei si deficienta de vitamine B6, B12 si folat constituie factori de crestere a riscului de fracturi osteoporotice, in special la varstnici.

 

Referinte bibliografice

 

  1. Krivosikova Z et al.- The association between high plasma homocysteine levels and lower bone mineral density in Slovak women: the impact of vegetarian diet- Eur J Nutr Oct 7.
  2. Leboff MS et.al- Homoccysteine levels and risk of hip fracture in postmenopausal women- Clin Endocrinol Metab 2009 Apr; 94(4):1207-13.
  3. Saito M- Bone quality markers: pentosidine, homocysteine, and MTHFR polymorphism- Rinsho Byori, 2009 Sep:57(9):876-83.
  4. Schwartz AV et al.- Pentosidine and Increased Fracture Risk in Older Adults with Type 2 Diabetes- J Clin Endocrinol Metab (2009), 94, 7 : 2380-2386.
  5. Shiraki M et al.- Non enzymatic collagen cross-links induced by glycoxidation (pentosidine) predicts vertebral fractures- J Bone Miner Metab (2008) 26: 93-100.


 

 

Noutati


























Actualitati Medicale




















 

Introdu adresa ta de email pentru a te alatura noua.

 
Proiect realizat de AB T&Co              © Toate drepturile rezervate Electroforeza.ro 2009