Kooste apurahan saajan tutkimustyöstä: Ateroskleroosin, osteoporoosin ja rasvakudoksen metaboliset yhteydet postmenopausaalisilla naisilla

mennessä admin | 20.02.2021 | Blogi, Tutkimus

Ateroskleroosi ja osteoporoosi ovat yleisiä sairauksia erityisesti iäkkäillä, ja niiden aiheuttamien päätetapahtumien (esim. aivoinfarkti, sydäninfarkti ja lonkkamurtuma) aiheuttamat kustannukset ja kuolleisuus ovat vuositasolla merkittäviä. Osteoporoosilla ja ateroskleroosilla on havaittu yhteys useammassa aiemmassa tutkimuksessa. Taustalla on yhteisiä elintapatekijöitä, mutta myös mahdollisia yhteisiä hormonaalisia tai aineenvaihdunnallisia mekanismeja.

Yhteistä näiden sairauksien patofysiologiassa on samankaltaisten fagosytoivien solujen aktivoituminen erinäisistä syistä, niin verisuonen seinämässä (makrofagit) kuin luussa (osteoklastit). Hormonaalisten mekanismien osalta mm. estrogeeniä, adipokiinejä ja inflammaatiota on pidetty mahdollisina yhteisinä tekijöinä sekä ateroskleroosin, että osteoporoosin välillä. Yhteisiä molempiin sairauksiin liitettyjä elintapoihin liittyviä riskitekijöitä taas ovat mm. tupakointi, vähäinen liikunnan määrä ja alkoholin liikakäyttö.

Väitöskirjan tavoitteena on tutkia mahdollista hormonaalista ja aineenvaihdunnallista yhteyttä näiden sairauksien välillä hyödyntäen poikkileikkauksellista tutkimusasetelmaa. Tutkimusaineisto koostuu 290:stä keski-iältään 73-vuotiaasta vaihdevuodet ohittaneesta naisesta, joiden kaulasuonten verisuonten seinämäpaksuus (Carotid Intima-Media Thickness – cIMT) sekä kalkkeumat on mitattu ultraäänellä ja luuntiheys on mitattu Dual Energy X-ray Absorptiometry:llä (DXA). Lisäksi tutkittavilta on otettu verinäytteet, joista on määritetty mm. estrogeenitasot, leptiinin sekä adiponektiinin pitoisuudet sekä lähes 150 erilaista metaboliittia. Metaboliiteissa oli määritetty useita eri kolesterolipartikkeleita, aminohappoja sekä muita aineenvaihduntaa kuvaavia yhdisteitä. Metaboliitit on analysoitu hyödyntäen Nuclear Magnetic Resonance (NMR) tekniikkaa.

Ensimmäisessä osatutkimuksessa osoitimme osteoporoosia sairastavilla naisilla (n=20) olevan enemmän kaulasuonten kalkkeumia kuin normaalin luuntiheyden omaavilla (n=122) postmenopausaalisilla naisilla (OR=4.2, p=0.038). Lisäksi osteoporoosia sairastavien naisten cIMT oli paksumpi (2.51±0.88 mm) kuin terveiden naisten cIMT (1.93±0.64 mm (p=0.001). Tutkimusasetelmassa analyysit oli vakioitu painoindeksillä, iällä, vaihdevuosien hormonikorvaushoidolla sekä suun kautta saadulla lasketulla päivittäisellä kalsiumin määrällä (1).

Toisessa osatutkimuksessa analysoimme seerumista mitatun estradiolin, leptiinin sekä adiponektiinin yhteyttä niin kaulasuonten ateroskleroottisiin muutoksiin kuin luuntiheyteen. Koska sekä leptiini, että adiponektiini ovat rasvakudoksen erittämiä hormoneja, niin koko kehon rasvamassa otettiin mukaan analyysien vakiointeihin. Tutkimuksessa osoitimme, että adiponektiinin pitoisuus oli kääntäen verrannollisesti yhteydessä niin koko kehon (p=0.009, β=-0.142) kuin reisiluun kaulan luuntiheyteen (p=0.019, β=-0.138). Adiponektiini ei ollut yhteydessä kaulasuonten ateroskleroottisiin muutoksiin. Leptiini sitä vastoin ei assosioitunut luutiheyden kanssa, mutta oli suoraan verrannollisesti yhteydessä kaulasuonten kalkkeumiin (OR= 1.5, p=0.014). Estrogeenin osalta tilastollisesti merkittävää yhteyttä ei havaittu luuntiheyden tai kaulasuonten ateroskleroottisten muutosten osalta (2).

Kolmannessa osatutkimuksessa analysoimme 147:n eri metaboliitin pitoisuuseroja niin ateroskleroosia ja osteoporoosia sairastavien kuin näiden sairauksien suhteen terveiden tutkittavien välillä. Osteoporoosia ja ateroskleroosia sairastavien ryhmässä useiden VLDL (Very Low Density Lipoprotein) kolesterolipartikkelien pitoisuus oli matalampi kuin terveiden ryhmässä. Vastaava muutos oli havaittavissa asetaatin (p=0.014), diasyyliglycerolin (p=0.002), leusiinin (p=0.031) ja valiinin pitoisuuksissa (p=0.022). Tilastollisesti merkittäviä yhteyksiä ei kuitenkaan havaittu, kun analyysit vakioitiin koko kehon rasvamassalla, iällä ja statiinien käytöllä (3).

Yhteenvetona voidaan todeta osteoporoosin olevan mahdollinen riskitekijä ateroskleroosille. Rasvakudoksen erittämät hormonit, leptiini ja adiponektiini ovat yhteydessä verisuonten kalkkeumamuutoksiin sekä luuntiheyteen. Metabolisen profiilin osalta havaittiin selviä eroja em. sairausryhmien välillä niin aminohappojen kuin lipidiprofiilin osalta. Kuitenkaan kausaalisia yhteyksiä ei voi päätellä poikkileikkauksellisesta tutkimusasetelmasta vaan tulosten vahvistamiseksi tulee tehdä seurantatutkimuksia syy- ja seuraussuhteiden toteamiseksi.

1. Varri M, Tuomainen TP, Honkanen R, et al. Carotid intima-media thickness and calcification in relation to bone mineral density in postmenopausal women-The OSTPRE-BBA study. Maturitas 2014;78:304-9, published in www Aug.

2. Varri M, Niskanen L, Tuomainen T, et al. Association of adipokines and estradiol with bone and carotid calcifications in postmenopausal women. Climacteric 2016;19:204-11, published in www Apr.

3. Varri M, Niskanen L, Tuomainen TP, et al. Metabolite Profiling of Osteoporosis and Atherosclerosis in Postmenopausal Women: A Cross-Sectional Study. Vasc Health Risk Manag 2020;16:515-24, published in www Dec 2.