Introduction: Patients affected by type 2 diabetes (T2D) are at increased risk of vertebral fractures (VFx). At the same time, there is evidence of activated hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis in T2D, and an increased glucocorticoid (GC) sensitivity seems to have a negative impact on bone mineral density (BMD) in osteoporosis. Objectives: To evaluate the association between HPA axis activity and GC sensitivity, measured by single nucleotide polymorphisms (SNPs) BclI, N363S of GC receptor and by activity of 11HSD2, with BMD, VFx and bone quality, evaluated with Trabecular Bone Score (TBS), in T2D postmenopausal women. Material/methods: We recruited 92 T2D women (HbA1c 6.7±1.2%) and 92 age- and BMI-matched controls. The following parameters were evaluated in all subjects: 1) calcium-phosphorus metabolism, ACTH, urine free cortisol 24h (UFC), urine free cortisone 24h (UFCo), serum cortisol after overnight 1 mg dexamethasone (1mgDST); 2) activity of 11HSD2 (ratio UFC/UFCo), SNPs of BclI, N363S; 3) BMD (Z-score, lumbar spine, LS, femoral neck, FN), TBS (Z-score) with DXA and VFx with radiography. Results: T2D subjects had increased prevalence of VFx (34.8 vs 19.6 %, respectively, p=0.031) in presence of increased BMD (LS 0.81±0.47 vs 0.17±1.32, p=0.002; FN 0.63±0.99 vs 0.04±0.94, p=0.000), in comparison to controls. There were no differences in TBS, HPA parameters, 11HSD2 activity, prevalence of BclI and N363S SNPs between groups. T2D patients with VFx had reduced levels of FN BMD, TBS and increased prevalence of the N363S SNPs (15.6%), compared to T2D ones without VFx. No differences were found in HPA parameters, 11HSD2 activity, prevalence of the BclI SNPs. The same pattern was seen in controls. In logistic regression analysis VFx were associated with T2D (OR=2.6, 95%CI 1.2-5.5, p=0.015) and N363S SNPs (OR=8.5, 95%CI 2.3-31.1, p=0.01) Conclusions: In subjects with and without T2D the presence of VFx is associated with increased GC sensitivity.

Introduzione: Nel Diabete Mellito di tipo 2 (T2D) vi è un aumento del rischio di frattura vertebrale (VFx). L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) sembra attivato nel T2D scompensato e la sensibilità ai glucocorticoidi (GC) sembra influenzare la densità minerale ossea (DMO) nei soggetti con osteoporosi. Obiettivo: Valutare il ruolo dell’asse HPA e della sensibilità ai GC, mediante i polimorfismi (SNPs) BclI e N363S del recettore GC e l’attività della 11βidrossisteroidodeidrogenasi tipo 2, (11HSD2) sulla DMO, VFx e qualità dell’osso valutata mediante il Trabecular Bone Score, (TBS), in donne con T2D compensato in menopausa. Materiali/metodi: in 92 donne con T2D (emoglobina glicata 6.7±1.2%) e 92 controlli, paragonabili per età, sesso, BMI, abbiamo valutato: 1) metabolismo calcio-fosforo, livelli ACTH, cortisoluria 24h (CLU), cortisone (CoLU) su urine 24h, cortisolo dopo 1 mg desametasone h 23 (1mgDST); 2) attività del 11HSD2 (rapporto CLU/CoLU), SNPs di BclI e N363S; 3) DMO (Z-score, lombare, LS e collo femorale, FN) e TBS (Z-score) mediante DXA e VFx mediante morfometria. Risultati: Le pazienti con T2D hanno mostrato, rispetto ai controlli, VFx aumentate (34.8 vs 19.6 %, rispettivamente, p=0.031) e DMO maggiore (LS 0.81±0.47 vs 0.17±1.32, p=0.002; FN 0.63±0.99 vs 0.04±0.94, p=0.000), mentre TBS, attività HPA e 11HSD2, e prevalenza degli SNPs di BclI e N363S sono risultate paragonabili. Le pazienti con T2D e VFx hanno mostrato un’aumentata frequenza dello SNPs N363S in eterozigosi (15.6%) e DMO e TBS minori rispetto a quelle senza VFx (3.3%, p=0.047), ma simili secrezione di cortisolo, attività 11HSD2 e frequenza dello SNP BclI. Lo stesso è risultato nei soggetti di controllo. Le VFx sono risultate associate al T2D (OR=2.6, 95%CI 1.2-5.5, p=0.015) ed allo SNP N363S in eterozigosi (OR=8.5, 95%CI 2.3-31.1, p=0.01). Conclusioni: Nel T2D compensato la prevalenza di VFx è aumentata e, come nella popolazione generale, sembra associata ad un’aumentata sensibilità ai GC.

DENSITA¿ MINERALE OSSEA, QUALITA¿ DELL¿OSSO E RISCHIO DI FRATTURA NEL DIABETE MELLITO TIPO 2:RUOLO DELL¿ASSE IPOTALAMO-IPOFISI-SURRENE EDELLA SENSIBILITA¿ AI GLUCOCORTICOIDI / V. Zhukouskaya ; tutor: A. Lania ; coordinator: A. Poletti. Università degli Studi di Milano, 2014 Dec 19. 27. ciclo, Anno Accademico 2014. [10.13130/zhukouskaya-volha_phd2014-12-19].

DENSITA¿ MINERALE OSSEA, QUALITA¿ DELL¿OSSO E RISCHIO DI FRATTURA NEL DIABETE MELLITO TIPO 2:RUOLO DELL¿ASSE IPOTALAMO-IPOFISI-SURRENE EDELLA SENSIBILITA¿ AI GLUCOCORTICOIDI

V. Zhukouskaya
2014

Abstract

Introduction: Patients affected by type 2 diabetes (T2D) are at increased risk of vertebral fractures (VFx). At the same time, there is evidence of activated hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis in T2D, and an increased glucocorticoid (GC) sensitivity seems to have a negative impact on bone mineral density (BMD) in osteoporosis. Objectives: To evaluate the association between HPA axis activity and GC sensitivity, measured by single nucleotide polymorphisms (SNPs) BclI, N363S of GC receptor and by activity of 11HSD2, with BMD, VFx and bone quality, evaluated with Trabecular Bone Score (TBS), in T2D postmenopausal women. Material/methods: We recruited 92 T2D women (HbA1c 6.7±1.2%) and 92 age- and BMI-matched controls. The following parameters were evaluated in all subjects: 1) calcium-phosphorus metabolism, ACTH, urine free cortisol 24h (UFC), urine free cortisone 24h (UFCo), serum cortisol after overnight 1 mg dexamethasone (1mgDST); 2) activity of 11HSD2 (ratio UFC/UFCo), SNPs of BclI, N363S; 3) BMD (Z-score, lumbar spine, LS, femoral neck, FN), TBS (Z-score) with DXA and VFx with radiography. Results: T2D subjects had increased prevalence of VFx (34.8 vs 19.6 %, respectively, p=0.031) in presence of increased BMD (LS 0.81±0.47 vs 0.17±1.32, p=0.002; FN 0.63±0.99 vs 0.04±0.94, p=0.000), in comparison to controls. There were no differences in TBS, HPA parameters, 11HSD2 activity, prevalence of BclI and N363S SNPs between groups. T2D patients with VFx had reduced levels of FN BMD, TBS and increased prevalence of the N363S SNPs (15.6%), compared to T2D ones without VFx. No differences were found in HPA parameters, 11HSD2 activity, prevalence of the BclI SNPs. The same pattern was seen in controls. In logistic regression analysis VFx were associated with T2D (OR=2.6, 95%CI 1.2-5.5, p=0.015) and N363S SNPs (OR=8.5, 95%CI 2.3-31.1, p=0.01) Conclusions: In subjects with and without T2D the presence of VFx is associated with increased GC sensitivity.
19-dic-2014
Introduzione: Nel Diabete Mellito di tipo 2 (T2D) vi è un aumento del rischio di frattura vertebrale (VFx). L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) sembra attivato nel T2D scompensato e la sensibilità ai glucocorticoidi (GC) sembra influenzare la densità minerale ossea (DMO) nei soggetti con osteoporosi. Obiettivo: Valutare il ruolo dell’asse HPA e della sensibilità ai GC, mediante i polimorfismi (SNPs) BclI e N363S del recettore GC e l’attività della 11βidrossisteroidodeidrogenasi tipo 2, (11HSD2) sulla DMO, VFx e qualità dell’osso valutata mediante il Trabecular Bone Score, (TBS), in donne con T2D compensato in menopausa. Materiali/metodi: in 92 donne con T2D (emoglobina glicata 6.7±1.2%) e 92 controlli, paragonabili per età, sesso, BMI, abbiamo valutato: 1) metabolismo calcio-fosforo, livelli ACTH, cortisoluria 24h (CLU), cortisone (CoLU) su urine 24h, cortisolo dopo 1 mg desametasone h 23 (1mgDST); 2) attività del 11HSD2 (rapporto CLU/CoLU), SNPs di BclI e N363S; 3) DMO (Z-score, lombare, LS e collo femorale, FN) e TBS (Z-score) mediante DXA e VFx mediante morfometria. Risultati: Le pazienti con T2D hanno mostrato, rispetto ai controlli, VFx aumentate (34.8 vs 19.6 %, rispettivamente, p=0.031) e DMO maggiore (LS 0.81±0.47 vs 0.17±1.32, p=0.002; FN 0.63±0.99 vs 0.04±0.94, p=0.000), mentre TBS, attività HPA e 11HSD2, e prevalenza degli SNPs di BclI e N363S sono risultate paragonabili. Le pazienti con T2D e VFx hanno mostrato un’aumentata frequenza dello SNPs N363S in eterozigosi (15.6%) e DMO e TBS minori rispetto a quelle senza VFx (3.3%, p=0.047), ma simili secrezione di cortisolo, attività 11HSD2 e frequenza dello SNP BclI. Lo stesso è risultato nei soggetti di controllo. Le VFx sono risultate associate al T2D (OR=2.6, 95%CI 1.2-5.5, p=0.015) ed allo SNP N363S in eterozigosi (OR=8.5, 95%CI 2.3-31.1, p=0.01). Conclusioni: Nel T2D compensato la prevalenza di VFx è aumentata e, come nella popolazione generale, sembra associata ad un’aumentata sensibilità ai GC.
Settore MED/13 - Endocrinologia
TYPE 2 DIABETES MELLITUS ; BONE MINERAL DENSITY ; FRACTURE RISK ; CORTISOL ; GLUCOCORTICOID RECEPTOR
LANIA, ANDREA GERARDO ANTONIO
POLETTI, ANGELO
Doctoral Thesis
DENSITA¿ MINERALE OSSEA, QUALITA¿ DELL¿OSSO E RISCHIO DI FRATTURA NEL DIABETE MELLITO TIPO 2:RUOLO DELL¿ASSE IPOTALAMO-IPOFISI-SURRENE EDELLA SENSIBILITA¿ AI GLUCOCORTICOIDI / V. Zhukouskaya ; tutor: A. Lania ; coordinator: A. Poletti. Università degli Studi di Milano, 2014 Dec 19. 27. ciclo, Anno Accademico 2014. [10.13130/zhukouskaya-volha_phd2014-12-19].
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