Związek biomarkerów obrotu kostnego z subkliniczną miażdżycą u osób z cukrzycą typu 2: badanie kliniczno-kontrolne
, 1
Streszczenie
Cel: Celem niniejszego badania jest ocena związku między stężeniem osteokalcyny (OCN, osteocalcin) i osteoprotegeryny (OPG, osteoprotegerin) w surowicy a subkliniczną miażdżycą. Materiał i metody: W tym badaniu kliniczno-kontrolnym
wzięło udział 80 mężczyzn podzielonych na 2 grupy: 40 osób z cukrzycą typu 2 (T2D, type 2 diabetes) bez choroby niedokrwiennej serca i 40 osób kontrolnych bez cukrzycy. Aby ocenić związek między stężeniami OCN i OPG a subkliniczną miażdżycą (zdefiniowaną jako grubość kompleksu błony środkowej i wewnętrznej tętnicy szyjnej [cIMT, carotid artery intima–media thickness] wynosząca ≥ 0,9 mm), zastosowano wieloczynnikowe modele regresji liniowej. Wyniki: Średni wiek w grupie chorych na cukrzycę wynosił 54,1 roku ± 5,1 roku, a w grupie kontrolnej wynosił 53,7 roku ± 6,6 roku. Średnie stężenie OCN w surowicy istotnie ujemnie korelowało ze stężeniem białka C-reaktywnego oznaczonego metodą wysokoczułą (hs-CRP, high-sensitivity C-reactive protein), grubością kompleksu intima–media (cIMT), stężeniem hemoblobiny glikowanej (HbA1c) i stężeniem glukozy w osoczu na czczo (FPG, fasting plasma glucose) w całej próbie (odpowiednio p = 0,001, < 0,001, < 0,001 i 0,006), natomiast stężenie OPG istotnie dodatnio korelowało z wiekiem i HbA1c (odpowiednio p = 0,047 i 0,009) w całej próbie. Wiek i HbA1c były jedynymi niezależnymi czynnikami ryzyka identyfikującymi subkliniczną miażdżycę w analizie wieloczynnikowej. Wartość odcięcia stężenia OCN w surowicy wynosząca nie więcej niż 22 ng/ml umożliwiła odróżnienie pacjentów z subkliniczną miażdżycą w całej próbie (p = 0,003) przy użyciu analizy krzywej charakterystyki odbiornika-operatora (ROC, receiver operating characteristic). Stężenie OCN w surowicy było istotnie niższe w grupie z subkliniczną miażdżycą niż w grupie kontrolnej, podczas gdy stężenie OPG nie różniło się istotnie między obiema grupami. Wnioski: Osteokalcyna może być lepszym markerem miażdżycy subklinicznej niż osteoprotegeryna. Efekt ten jest osłabiony w obecności cukrzycy.
Słowa kluczowe: atherosclerosisosteocalcinosteoprotegerincarotid intima-media thicknesssubclinical atherosclerosis
Referencje
- ElSayed NA, Aleppo G, Aroda VR, et al. 2. Classification and Diagnosis of Diabetes: Standards of Care in Diabetes-2023. Diabetes Care. 2023; 46(Suppl 1): S19–S40.
- Kalofoutis C, Piperi C, Kalofoutis A, et al. Type II diabetes mellitus and cardiovascular risk factors: Current therapeutic approaches. Exp Clin Cardiol. 2007; 12(1): 17–28.
- Creager MA, Lüscher TF, Cosentino F, et al. Diabetes and vascular disease: pathophysiology, clinical consequences, and medical therapy: Part I. Circulation. 2003; 108(12): 1527–1532.
- Kado DM, Browner WS, Blackwell T, et al. Rate of bone loss is associated with mortality in older women: a prospective study. J Bone Miner Res. 2000; 15(10): 1974–1980.
- Zwakenberg SR, van der Schouw YT, Schalkwijk CG, et al. Bone markers and cardiovascular risk in type 2 diabetes patients. Cardiovasc Diabetol. 2018; 17(1): 45.
- de Groot E, van Leuven SI, Duivenvoorden R, et al. Measurement of carotid intima-media thickness to assess progression and regression of atherosclerosis. Nat Clin Pract Cardiovasc Med. 2008; 5(5): 280–288.
- Hofbauer LC, Brueck CC, Shanahan CM, et al. Vascular calcification and osteoporosis--from clinical observation towards molecular understanding. Osteoporos Int. 2007; 18(3): 251–259.
- Liu W, Xu C, Zhao H, et al. Osteoprotegerin Induces Apoptosis of Osteoclasts and Osteoclast Precursor Cells via the Fas/Fas Ligand Pathway. PLoS One. 2015; 10(11): e0142519.
- Leitinger N. Oxidized phospholipids as triggers of inflammation in atherosclerosis. Curr Opin Lipidol. 2003; 14(5): 421–430.
- Okabe R, Inaba M, Nakatsuka K, et al. Significance of serum CrossLaps as a predictor of changes in bone mineral density during estrogen replacement therapy; comparison with serum carboxyterminal telopeptide of type I collagen and urinary deoxypyridinoline. J Bone Miner Metab. 2004; 22(2): 127–131.
- Lee NaK, Sowa H, Hinoi E, et al. Endocrine regulation of energy metabolism by the skeleton. Cell. 2007; 130(3): 456–469.
- Guedes JAC, Esteves JV, Morais MR, et al. Osteocalcin improves insulin resistance and inflammation in obese mice: Participation of white adipose tissue and bone. Bone. 2018; 115: 68–82.
- Choi Bh, Joo NS, Kim MJ, et al. Coronary artery calcification is associated with high serum concentration of undercarboxylated osteocalcin in asymptomatic Korean men. Clin Endocrinol (Oxf). 2015; 83(3): 320–326.
- Bargieł W, Cierpiszewska K, Maruszczak K, et al. Recognized and Potentially New Biomarkers-Their Role in Diagnosis and Prognosis of Cardiovascular Disease. Medicina (Kaunas). 2021; 57(7).
- Tacey A, Hayes A, Zulli A, et al. Osteocalcin and vascular function: is there a cross-talk? Mol Metab. 2021; 49: 101205.
- Man JJ, Beckman JA, Jaffe IZ. Sex as a Biological Variable in Atherosclerosis. Circ Res. 2020; 126(9): 1297–1319.
- Bao Y, Zhou Mi, Lu Z, et al. Serum levels of osteocalcin are inversely associated with the metabolic syndrome and the severity of coronary artery disease in Chinese men. Clin Endocrinol (Oxf). 2011; 75(2): 196–201.
- Andoh N, Minami J, Ishimitsu T, et al. Relationship between markers of inflammation and brachial-ankle pulse wave velocity in Japanese men. Int Heart J. 2006; 47(3): 409–420.
- Simova I, Katova T, Denchev S. Diagnostic accuracy of flow-mediated dilatation and intima-media thickness for the presence of significant coronary artery disease. J Am Soc Hypertens. 2009; 3(6): 388–394.
- Hygum K, Starup-Linde J, Harsløf T, et al. MECHANISMS IN ENDOCRINOLOGY: Diabetes mellitus, a state of low bone turnover - a systematic review and meta-analysis. Eur J Endocrinol. 2017; 176(3): R137–R157.
- Starup-Linde J, Eriksen SA, Lykkeboe S, et al. Biochemical markers of bone turnover in diabetes patients--a meta-analysis, and a methodological study on the effects of glucose on bone markers. Osteoporos Int. 2014; 25(6): 1697–1708.
- Seidu S, Kunutsor SK, Khunti K. Association of circulating osteocalcin with cardiovascular disease and intermediate cardiovascular phenotypes: systematic review and meta-analysis. Scand Cardiovasc J. 2019; 53(6): 286–295.
- Ma H, Lin H, Hu Yu, et al. Serum levels of osteocalcin in relation to glucose metabolism and carotid atherosclerosis in Chinese middle-aged and elderly male adults: the Shanghai Changfeng Study. Eur J Intern Med. 2014; 25(3): 259–264.
- Pennisi P, Signorelli SS, Riccobene S, et al. Low bone density and abnormal bone turnover in patients with atherosclerosis of peripheral vessels. Osteoporos Int. 2004; 15(5): 389–395.
- Xu Y, Ma X, Xiong Q, et al. Osteocalcin value to identify subclinical atherosclerosis over atherosclerotic cardiovascular disease (ASCVD) risk score in middle-aged and elderly Chinese asymptomatic men. Clin Chem Lab Med. 2018; 56(11): 1962–1969.
- Zhang Y, Qi Lu, Gu W, et al. Relation of serum osteocalcin level to risk of coronary heart disease in Chinese adults. Am J Cardiol. 2010; 106(10): 1461–1465.
- Reyes-Garcia R, Rozas-Moreno P, Jimenez-Moleon JJ, et al. Relationship between serum levels of osteocalcin and atherosclerotic disease in type 2 diabetes. Diabetes Metab. 2012; 38(1): 76–81.
- Millar SA, Patel H, Anderson SI, et al. Osteocalcin, Vascular Calcification, and Atherosclerosis: A Systematic Review and Meta-analysis. Front Endocrinol (Lausanne). 2017; 8: 183.
- Luo Y, Ma X, Hao Y, et al. Relationship between serum osteocalcin level and carotid intima-media thickness in a metabolically healthy Chinese population. Cardiovasc Diabetol. 2015; 14: 82.
- Kang JH. Association of Serum Osteocalcin with Insulin Resistance and Coronary Atherosclerosis. J Bone Metab. 2016; 23(4): 183–190.
- Sheng Li, Cao W, Cha B, et al. Serum osteocalcin level and its association with carotid atherosclerosis in patients with type 2 diabetes. Cardiovasc Diabetol. 2013; 12: 22.
- Kanazawa I, Yamaguchi T, Yano S, et al. Serum osteocalcin level is associated with glucose metabolism and atherosclerosis parameters in type 2 diabetes mellitus. J Clin Endocrinol Metab. 2009; 94(1): 45–49.
- O'Sullivan EP, Ashley DT, Davenport C, et al. Osteoprotegerin and biomarkers of vascular inflammation in type 2 diabetes. Diabetes Metab Res Rev. 2010; 26(6): 496–502.
- Deng H, Lu H, Dai Y, et al. Relationship between Serum Osteocalcin and Carotid Atherosclerosis in Middle-Aged Men in China: A Cross-Sectional Study. Biomed Res Int. 2018; 2018: 1751905.
- Maser RE, Lenhard MJ, Sneider MB, et al. Osteoprotegerin is a Better Serum Biomarker of Coronary Artery Calcification than Osteocalcin in Type 2 Diabetes. Endocr Pract. 2015; 21(1): 14–22.
- Davenport C, Ashley DT, O'Sullivan EP, et al. Identifying coronary artery disease in men with type 2 diabetes: osteoprotegerin, pulse wave velocity, and other biomarkers of cardiovascular risk. J Hypertens. 2011; 29(12): 2469–2475.
- Mogelvang R, Pedersen SH, Flyvbjerg A, et al. Comparison of osteoprotegerin to traditional atherosclerotic risk factors and high-sensitivity C-reactive protein for diagnosis of atherosclerosis. Am J Cardiol. 2012; 109(4): 515–520.
