68

ÂWIAT NAUKI

Zaktualizowane ze Âwiata Nauki numer 4/2003

WYDANIE SPECJALNE

ÂWIAT NAUKI

69

P

od

koniec 2002 roku do mojego gabine-

tu wesz∏a, lekko utykajàc, nowa pacjent-
ka, 72-letnia Maxine LaLiberte. Powie-
dzia∏a, ˝e zawsze prowadzi∏a bardzo
aktywne ˝ycie. Cz´sto opiekowa∏a si´
dziewi´ciorgiem wnuczàt i zamierza∏a

wraz z m´˝em wyruszyç samochodem z przyczepà
kempingowà w od dawna zaplanowanà podró˝ po
kraju. Teraz jednak silny ból mi´dzy ∏opatkami utrud-
nia jej poruszanie si´ i sprawia, ˝e czuje si´ stara.

Podobne objawy u pacjentów w tym wieku zna-

∏em a˝ nadto dobrze. Nawet bez przeprowadzania
badaƒ by∏em niemal pewny, ˝e dosz∏o u niej do z∏a-
mania jednego bàdê kilku kr´gów wskutek osteopo-

rozy – choroby charakteryzujàcej si´ tak du˝ym ubyt-
kiem masy kostnej, ˝e z∏amania nast´pujà samoist-
nie albo powodujà je nawet niewielkie urazy.

Na osteoporoz´ cierpi oko∏o 10 mln Amerykanów

(w Polsce mniej wi´cej 4 mln osób – przyp. red.), w
tym przede wszystkim kobiety po menopauzie. A˝
po∏owa kobiet po menopauzie doznaje z powodu tej
choroby z∏amania koÊci. Na szcz´Êcie pacjenci z
osteoporozà nigdy nie mieli lepszych perspektyw.
Obecnie dost´pne sà bowiem leki odwracajàce zanik
koÊci i zmniejszajàce ryzyko kolejnych z∏amaƒ.
Ponadto ostatnie post´py w poznaniu komórkowe-
go i molekularnego pod∏o˝a tej choroby stwarzajà
nadziej´ na opracowanie nowych, skuteczniejszych
terapii.

Jeszcze 10 lat temu leczenie osteoporozy ograni-

cza∏o si´ g∏ównie do podawania preparatów wap-
nia, leków przeciwbólowych i stosowania hormonal-

N

adzieja

dla starych

koÊci

UTRATA MASY KOSTNEJ WSKUTEK OSTEOPOROZY

NIE B¢DZIE PROWADZIå DO KALECTWA, JEÂLI ZDO¸AMY

POZNAå ZACHODZÑCE W ORGANIZMIE PRZEMIANY

CLIFFORD J. ROSEN

NOWE METODY zapobiegania osteoporozie i jej leczenia po-
zwalajà kobietom, a tak˝e m´˝czyznom, uniknàç powa˝niej-
szych konsekwencji.

nej terapii zast´pczej u kobiet po meno-
pauzie. By∏o pomocne, ale mia∏o wady.
Na przyk∏ad hormonalna terapia zast´p-
cza zwi´ksza∏a ryzyko zawa∏u serca,
udaru mózgu, raka piersi i zakrzepicy
naczyƒ krwionoÊnych. Obecnie nato-
miast dost´pnych jest kilka leków, które
ju˝ po roku przyjmowania zmniejszajà
ryzyko nowych z∏amaƒ a˝ o 70%.

W diagnostyce tak˝e nastàpi∏ ogrom-

ny post´p. Jeszcze do niedawna cz´sto
jedynym objawem wskazujàcym na
osteoporoz´ by∏o z∏amanie koÊci. Obec-
nie lekarze mogà mierzyç ich g´stoÊç w
miejscach najbardziej nara˝onych na
z∏amanie takimi metodami, jak dwu-
wiàzkowa absorpcjometria rentgenow-
ska (DEXA – dual-energy x-ray absorp-
tiometry). Umo˝liwia ona wczesne
rozpoznanie osteoporozy i rozpocz´cie
leczenia. Ponadto mo˝e byç u˝ytecznà
metodà przesiewowà, s∏u˝àcà do okre-
Êlenia prawdopodobieƒstwa wystàpie-
nia z∏amaƒ w ró˝nych miejscach uk∏adu
kostnego [ramka na sàsiedniej stronie].

Przeprowadzone ostatnio badania do-

wiod∏y dziedzicznoÊci osteoporozy. Przez
d∏ugi czas uwa˝ano, ˝e z∏amanie lub bó-

le kostne to skutek trwajàcego przez la-
ta procesu zu˝ywania si´ koÊci. Bada-
nia genetyczne wykaza∏y jednak wp∏yw
czynników dziedzicznych na g´stoÊç ko-
Êci, a tym samym na ryzyko z∏amaƒ.
Oszacowano, ˝e ró˝nice genetyczne od-
powiadajà za oko∏o 70% zmiennoÊci ma-
sy kostnej u ludzi, choç dieta i aktyw-
noÊç fizyczna tak˝e odgrywajà istotnà
rol´. Za sk∏onnoÊç do osteoporozy od-
powiada wiele genów. Znalezienie ich
specyficznych wariantów mog∏oby przy-
czyniç si´ do opracowania testów okre-
Êlajàcych ryzyko rozwoju choroby oraz
skutecznych leków.

Cichy zabójca

POPRAWA SKUTECZNOÂCI

profilaktyki i te-

rapii osteoporozy, czyli zrzeszotnienia
koÊci, to pilna sprawa. Choroba ta
jest g∏ównà przyczynà prawie wszyst-
kich z∏amaƒ u osób po 65 roku ˝ycia.
Miejsca najbardziej nara˝one to kr´gi,
biodra oraz nadgarstki. Z∏amania koÊci
mogà powodowaç przewlek∏y, trudny
do zniesienia ból, a w przypadku koÊci
stawu biodrowego – zainicjowaç seri´
powik∏aƒ prowadzàcych do Êmierci.

SpoÊród 275 tys. Amerykanów w pode-
sz∏ym wieku, którzy doznali z∏amania
koÊci stawu biodrowego, co piàty umie-
ra w ciàgu pierwszego roku od wypad-
ku. G∏ównymi przyczynami zgonu sà in-
fekcje, choroba zakrzepowo-zatorowa
i niedo˝ywienie. Oprócz 10 mln dotkni´-
tych osteoporozà 18 mln cierpi na osteo-
peni´ (tzw. ma∏à mas´ kostnà), zwi´k-
szajàcà ryzyko rozwoju osteoporozy.

Leki przeciwko osteoporozie wpro-

wadzone na rynek w ciàgu ostatnich
10 lat oddzia∏ujà na proces zwany prze-
budowà, czyli obrotem kostnym. KoÊç
– sprawiajàca wra˝enie sta∏ej struktury
– jest ˝ywà tkankà, która ulega niszcze-
niu i odbudowie przez ca∏e nasze ˝ycie.
Ca∏kowita jej wymiana w wyniku roz-
puszczania (resorpcji) starej koÊci i za-
stàpienia jej nowà, nast´puje Êrednio
co 10 lat. Przebudowa tkanki kostnej
niewàtpliwie pe∏ni wiele wa˝nych funk-
cji, jak naprawa mikrouszkodzeƒ czy
dostarczanie wapnia innym tkankom.
Gdy jednak proces ten przebiega nie-
prawid∏owo, staje si´ przyczynà rozwo-
ju osteoporozy.

W dzieciƒstwie i okresie dojrzewania

przewa˝ajà procesy tworzenia masy
kostnej, co powoduje zwi´kszenie jej g´-
stoÊci. Szczytowà mas´ koÊci osiàgamy
w wieku mniej wi´cej 18 lat i utrzymu-
je si´ ona na tym samym poziomie do
oko∏o 40 roku ˝ycia. Procesy resorpcji
i formowania koÊci sà wówczas w rów-
nowadze. Po czterdziestce zaczyna do-
minowaç proces koÊciogubienia i do-

70

ÂWIAT NAUKI

M¸ODYM BYå

IL

USTRACJA MELISSA SZALK

OWSKI,

popr

zednie str

ony

: GCa Photo R

easer

chers, Inc. (kr

´gos∏up z lewej)

, CORBIS

(kr

´gos∏up z prawej)

;

ta str

ona

: ROBER

T M. LEVIN

Boston Medical Center

KR¢GOS¸UP osoby cier-
piàcej na osteoporoz´
(z lewej) wykazuje typo-
we rozrzedzenie struk-
tury kostnej i zapadni´-
cie kr´gów. Natomiast
kr´gi prawid∏owe (z pra-
wej) majà w∏aÊciwà g´-
stoÊç i kszta∏t.

n

Proces koÊciogubienia i koÊciotworzenia trwa przez ca∏e ˝ycie. Do osteoporozy

dochodzi, gdy komórki koÊciogubne, zwane osteoklastami, sà aktywniejsze
od komórek koÊciotwórczych – osteoblastów.

n

Nowe metody leczenia osteoporozy polegajà na blokowaniu aktywnoÊci

osteoklastów lub ich niszczeniu.

Przeglàd /

Osteoporoza

chodzi do utraty masy kostnej. Jednak
oko∏o 80% osób cierpiàcych na osteopo-
roz´ to kobiety. Ryzyko rozwoju tej cho-
roby jest u nich tak znaczàco wi´ksze z
kilku przyczyn.

Szczytowa masa kostna jest u kobiet

o oko∏o 5% ni˝sza ni˝ u m´˝czyzn. Gdy
zaczyna si´ wi´c zwiàzany z wiekiem
zanik koÊci, p∏eç pi´kna startuje z ni˝sze-
go poziomu. Ponadto w okresie meno-
pauzy kobiety tracà istotny czynnik chro-
niàcy koÊci – estrogeny. W rezultacie od
czterech do siedmiu lat po menopauzie
dochodzi do znacznego przyÊpieszenia
utraty masy kostnej.

W procesie przebudowy koÊci uczest-

niczà komórki dwu typów – koÊciotwór-
cze osteoblasty i koÊciogubne osteoklasty
[ramka na nast´pnej stronie]. I jedne, i
drugie wyst´pujà w rozproszonych w
ca∏ym szkielecie ogniskach przebudowy,
zwanych podstawowymi jednostkami
przebudowy koÊci. Ich liczba szacowa-
na jest na 3–4 mln. Proces przebudowy
przebiega zawsze wed∏ug ustalonego
schematu i sk∏ada si´ z trwajàcej od
dwu do trzech tygodni fazy resorpcji,
poprzedzajàcej d∏u˝szà, dwu- lub trzy-
miesi´cznà faz´ tworzenia koÊci.

Resorpcja rozpoczyna si´ od umiej-

scowienia osteoklastu przy powierzchni
koÊci i wydzielenia substancji rozpusz-
czajàcych jej elementy strukturalne ta-
kie jak wapƒ, inne substancje mineral-
ne i bia∏ka kolagenowe. Tworzy si´ wów-
czas tzw. zatoka erozyjna, a osteoklast
ginie prawdopodobnie w wyniku za-
programowanej, samobójczej Êmierci
komórki (tzw. apoptozy). Faza tworze-
nia rozpoczyna si´ wraz z pojawie-
niem si´ w zatoce erozyjnej osteoblastu
pobudzanego prawdopodobnie przez
czynniki wzrostu wydzielane podczas
resorpcji. Osteoblast syntetyzuje i wy-
dziela kolagen oraz inne bia∏ka kostne,
które wype∏niajà zatok´ erozyjnà. Na-
st´pnie wapƒ, fosfor oraz inne substan-
cje mineralne krystalizujà si´ wokó∏ ma-
cierzy kolagenu, tworzàc hydroksyapatyt
– twardà, zmineralizowanà cz´Êç koÊci
stanowiàcà 90% jej masy.

Leki na g´stoÊç

DO KO

¡CA

2002 ROKU

uwa˝ano, ˝e wszyst-

kie farmaceutyki stosowane w leczeniu
osteoporozy majà g∏ównie dzia∏anie
antyresorpcyjne, gdy˝ w wi´kszym
stopniu spowalniajà zanik koÊci, ni˝
przyÊpieszajà ich tworzenie (choç w
gruncie rzeczy wszystko, co wp∏ywa na

jeden proces, w pewnym stopniu od-
dzia∏uje na drugi). Szczególnie doty-
czy∏o to bisfosfonianów – grupy leków,
które w ciàgu ostatnich 10 lat zrewolu-
cjonizowa∏y leczenie i profilaktyk´
osteoporozy zarówno u m´˝czyzn, jak i
u kobiet. Spowalniajà one przebudow´
koÊci, wià˝àc si´ z jej elementami mine-
ralnymi i pobudzajàc autodestrukcj´
osteoklastów.

Du˝e randomizowane badania kli-

niczne wykaza∏y jednak, ˝e najsilniej
dzia∏ajàce bisfosfoniany – alendronian
(fosamax) i risedronian (actonel) – nie
tylko zapobiegajà dalszej utracie masy
kostnej, ale tak˝e zwi´kszajà jà w ciàgu

trzech lat o 5–10%. Przyrost ten mo˝e wy-
dawaç si´ niewielki, jest jednak wystar-
czajàcy, by ryzyko z∏amaƒ kr´gos∏upa,
szyjki koÊci udowej i nadgarstków
zmniejszy∏o si´ o 50%. Istotna poprawa
nast´puje ju˝ w pierwszym roku tera-
pii. Bisfosfoniany mo˝na przyjmowaç
raz na tydzieƒ i sà one bezpieczne: poza
zgagà inne dzia∏ania niepo˝àdane zda-
rzajà si´ rzadko. Leki z tej grupy stosuje
si´ dopiero od oko∏o 10 lat, dlatego d∏u-
gotrwa∏y efekt ich przyjmowania b´dzie
mo˝na oceniç w przysz∏oÊci.

W celu opracowania skuteczniejszych

leków przeciwko osteoporozie badacze
koncentrujà si´ obecnie na poznaniu

WYDANIE SPECJALNE

ÂWIAT NAUKI

71

F

A

YE LIQUE

Maine

Center for Osteopor

osis R

esear

ch and Education

ZDJ¢CIA KR¢GOS¸UPA
wykonane metodà DEXA
mogà byç u˝yteczne w
rozpoznawaniu osteopo-
rozy. KoÊç kr´gos∏upa
l´dêwiowego (dolny od-
cinek) u osoby z osteopo-
rozà (z lewej) ma znacz-
nie mniejszà g´stoÊç ni˝
u zdrowej (z prawej). Kr´-
gi zacz´∏y si´ zapadaç,
zaburzajàc oÊ kr´gos∏u-
pa (czerwone linie).

CZY STARSZE KOBIETY powinny byç rutynowo badane pod kàtem oceny ryzyka
osteoporotycznych z∏amaƒ koÊci? Odkàd sta∏y si´ dost´pne techniki oceny g´stoÊci tkan-
ki kostnej, kwestia ta budzi wiele kontrowersji.

Wykazano, ˝e dzi´ki pomiarowi g´stoÊci koÊci, na przyk∏ad biodra lub kr´gos∏upa, mo˝-

na z du˝ym prawdopodobieƒstwem przewidzieç ryzyko z∏amania w konkretnym miejscu.
Z∏otym Êrodkiem jest metoda zwana dwuwiàzkowà absorpcjometrià rentgenowskà (DEXA),
która wprawdzie wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie, jednak ekspozycja na nie
jest niewielka. Osteoporoz´ rozpoznaje si´, gdy g´stoÊç koÊci biodra, kr´gos∏upa lub nad-
garstka badana tà technikà jest znacznie mniejsza ni˝ u przeci´tnej zdrowej m∏odej kobie-
ty (co najmniej 2.5 odchylenia standardowego od Êredniej).

Dzi´ki zastosowaniu DEXA mo˝na nie tylko rozpoznaç osteoporoz´, ale równie˝ oceniç

ryzyko z∏amania w badanym miejscu w ciàgu kilku nast´pnych lat. Jest to wa˝ne, gdy˝
dost´pne sà leki zwi´kszajàce g´stoÊç koÊci i zapobiegajàce z∏amaniom. Przeciwnicy ba-
daƒ przesiewowych twierdzà, ˝e g´stoÊç koÊci to tylko jeden z czynników warunkujàcych
ryzyko z∏amania. Zale˝y ono równie˝ od aktywnoÊci fizycznej, od˝ywiania, czynników ge-
netycznych czy jakoÊci tkanki kostnej. Co wi´cej, kobiety z niskà g´stoÊcià koÊci mogà
obawiaç si´ przyjmowania niektórych leków, na przyk∏ad estrogenów, które mogà mieç
groêne dzia∏ania niepo˝àdane.

Amerykaƒska Agencja ds. Profilaktyki we wrzeÊniu 2002 roku po raz pierwszy opowie-

dzia∏a si´ zdecydowanie za badaniem g´stoÊci koÊci u wszystkich kobiet powy˝ej 65 ro-
ku ˝ycia. Ka˝da kobieta z tej grupy wiekowej powinna przynajmniej raz wykonaç takie
badanie w celu oceny ryzyka z∏amaƒ. W uzasadnieniu agencja podkreÊli∏a, ˝e zagro˝enie
osteoporozà roÊnie z wiekiem. U kobiet w wieku 65–69 lat ryzyko osteoporozy wzrasta
5.9 razy w porównaniu z kobietami 50-, 54-letnimi, natomiast w wieku 75–79 lat jest
ju˝ 14.3 razy wi´ksze.

Badaç czy nie badaç?

72

ÂWIAT NAUKI

M¸ODYM BYå

CELE TERAPII OSTEOPOROZY

KOÂCI CZ¸OWIEKA przez ca∏e ˝ycie podlegajà przebudowie, czyli obrotowi kostnemu. W procesach tych uczestniczà komór-
ki dwu typów: osteoklasty, które niszczà koÊç, i osteoblasty, które tworzà nowà tkank´ kostnà. Do osteoporozy dochodzi, gdy
równowaga mi´dzy aktywnoÊcià osteoklastów i osteoblastów zostaje zachwiana i szala przechyla si´ w stron´ nadmiernego
rozk∏adu koÊci. Obecnie dost´pne sà ró˝ne leki na osteoporoz´, a wiele jest w fazie badaƒ (ramki poni˝ej). Ich dzia∏anie pole-
ga na hamowaniu osteoklastów i pobudzaniu osteoblastów.

Kr´gos∏up
osteoporotyczny

KoÊç zbita

Przestrzeƒ dla szpiku kostnego

Beleczki

Gàbczasta (beleczkowata) koÊç:
g´stoÊç poni˝ej normy

Kr´gi z mikroz∏amaniami

Czynnik stymulujàcy wzrost
kolonii makrofagów

Osteoblasty

Osteoklast

Osteoblast

Osteoblast

Osteoklast

Zatoka erozyjna

Enzymy
rozpuszczajàce
koÊç

Nowa
tkanka
kostna

Kolagen

Kryszta∏y
hydroksyapatytu (wapnia)

Makrofag
(prekursor
osteaklastów)

Komórka zr´bu

(prekursor osteoblastów)

RESORPCJA: osteoklasty przemieszczajà si´
ku powierzchni koÊci i wydzielajà rozpuszczajàce jà
enzymy, powodujàc powstawanie zag∏´bieƒ (zatok
erozyjnych) i uwolnienie wapnia.

ODBUDOWA: osteoblasty wype∏niajà powsta∏e
zatoki, tworzàc nowà koÊç. Do osteoporozy
dochodzi, gdy osteoklasty rozpuszczajà wi´cej koÊci,
ni˝ osteoblasty mogà wytworzyç.

Enzymy rozpuszczajàce koÊç

Osteoprotegeryna

RANKL

Miejsce
przebudowy
koÊci

BUDOWA KOÂCI

PRZEBUDOWA KOÂCI

TWORZENIE OSTEOKLASTÓW
I OSTEOBLASTÓW

OSTEOBLASTY wywodzà si´ od komórek
prekursorowych, zwanych komórkami zr´bu,
natomiast osteoklasty od makrofagów.
Interesujàce, ˝e osteoblasty kontrolujà
dojrzewanie osteoklastów,
wydzielajàc dwie czàsteczki
stymulujàce ich rozwój
(czynnik stymulujàcy
wzrost kolonii makrofagów
i RANKL) oraz jednà
hamujàcà ich powstawanie
(osteoprotegeryn´).

PARATHORMON

podawany okresowo

pobudza dojrzewanie

i wyd∏u˝a czas

˝ycia osteoblastów.

OSTEOPROTEGERYNA mo˝e wiàzaç si´ z RANKL,
uniemo˝liwiajàc pobudzanie makrofagów
do przemiany w osteoklasty.

BISFOSFONIANY

pobudzajà osteoklasty

do Êmierci

samobójczej.

ESTROGEN, SERM i ANGELS nasilajà wytwarzanie
osteoprotegeryny za poÊrednictwem osteoblastów.
Wyd∏u˝ajà równie˝ czas ˝ycia osteoblastów i niszczà
osteoklasty.

KEITH KASNOT

mechanizmów zawiadujàcych przebu-
dowà koÊci. Majà nadziej´, ˝e odpo-
wiednio manipulujàc tymi procesami,
uda si´ przyÊpieszyç koÊciotworzenie.
W ciàgu ostatnich czterech lat lepiej
poznano mechanizmy regulacji osteo-
klastogenezy – narodzin i dojrzewania
osteoklastów.

Osteoblasty i osteoklasty powstajà

wskutek ró˝nicowania komórek prekur-
sorowych w szpiku kostnym: pierwsze
z tzw. komórek zr´bu, drugie z makro-
fagów (jednego z rodzajów krwinek bia-
∏ych). Ostatnio wykazano, ˝e komórki
zr´bu i osteoblasty nadzorujà wytwa-
rzanie komórek koÊciogubnych, wydzie-
lajàc trzy ró˝ne czàsteczki sygna∏owe,
z których dwie stymulujà, a jedna ha-
muje rozwój tych komórek.

Poczàtkowo na przyk∏ad osteoblast

wydziela czàsteczk´ sygna∏owà, zwa-
nà czynnikiem stymulujàcym wzrost
kolonii makrofagów, która wià˝e si´
ze znajdujàcym si´ na nich receptorem
i pobudza ich namna˝anie. Druga, o
symbolu RANKL, wià˝e si´ z innym re-
ceptorem na makrofagach, stymulujàc
ich ró˝nicowanie si´ w osteoklasty.
Trzecia czàsteczka sygna∏owa wydzie-
lana przez osteoblast, zwana osteopro-
tegerynà, hamuje powstawanie osteokla-
stów w wyniku ∏àczenia si´ z RANKL
i blokowania wiàzania si´ tej czàste-
czki z odpowiednimi receptorami na
makrofagach.

Teoretycznie wszystko, co zaburza

powstawanie osteoklastów uczestniczà-
cych w procesie koÊciogubienia, powin-
no zwi´kszaç g´stoÊç koÊci. Obecnie
prowadzone sà badania nad zastoso-
waniem osteoprotegeryny. W próbach
klinicznych iniekcje z tej substancji
spowodowa∏y spowolnienie tempa re-
sorpcji koÊci co najmniej o 60%. Bio-
lodzy zidentyfikowali tak˝e ponad 10
innych zwiàzków chemicznych uczest-
niczàcych w procesach tworzenia i zani-
ku koÊci. Sà wÊród nich estrogeny,
parathormon (PTH) i insulinopodobny
czynnik wzrostu 1 (IGF1). Badania tych
zwiàzków byç mo˝e zaowocujà nowy-
mi metodami zapobiegania i leczenia
osteoporozy.

Estrogeny oddzia∏ujà, wià˝àc si´ z

receptorami takich narzàdów, jak ma-
cica, gruczo∏y sutkowe, jelito grube,
mi´Ênie i koÊci. Ju˝ przed 50 laty stwier-
dzono, ˝e zapobiegajà utracie masy
kostnej, jednak molekularne mecha-
nizmy tego zjawiska pozostawa∏y przez

d∏ugi czas tajemnicà. Obecnie wiado-
mo, ˝e hormony te hamujà powstawanie
osteoklastów.

Dok∏adniej rzecz bioràc, estrogeny

wià˝à si´ z osteoblastami, pobudzajàc
je do zwi´kszonej produkcji osteopro-
tegeryny i blokujàc syntez´ RANKL.
W ten sposób hamujà tworzenie osteo-
klastów i zapobiegajà zanikowi koÊ-
ci. Zmniejszenie st´˝enia estrogenów
w okresie menopauzy sprzyja utracie
masy kostnej g∏ównie wskutek usuni´-
cia czynnika hamujàcego powstawanie
i aktywnoÊç osteoklastów. Wydaje si´
tak˝e, ˝e hormony te przed∏u˝ajà ˝ycie
osteoblastów i nasilajà apoptoz´ osteo-
klastów. Tak wi´c utrata estrogenów
ma wielorakie reperkusje: krócej ˝yjà-
ce osteoblasty muszà wspó∏zawodniczyç
z wi´kszà liczbà bardziej d∏ugowiecz-
nych osteoklastów.

W ostatnich latach lekarze rutynowo

zalecali swoim pacjentkom po meno-
pauzie hormonalnà terapi´ zast´pczà
(zwykle podawano estrogen w po∏àcze-
niu z pochodnà progesteronu) nie tyl-
ko w celu zapobiegania osteoporozie,
ale tak˝e innym problemom zdro-
wotnym, jak choroba niedokrwienna
serca czy ot´pienie. Uwa˝ano, ˝e ko-
rzyÊci z jej stosowania znacznie prze-
wy˝szajà niebezpieczeƒstwo mo˝liwych
dzia∏aƒ niepo˝àdanych.

Jednak w lipcu 2002 roku wyniki

programu badawczego Women’s Health
Initiative przeprowadzonego ze Êrodków
rzàdowych mocno zaniepokoi∏y lekarzy
i ich pacjentki. Okaza∏o si´, ˝e hormo-
nalna terapia zast´pcza zwi´ksza∏a w
niewielkim stopniu zagro˝enie rakiem
piersi, zawa∏em serca, udarem mózgu
i chorobà zakrzepowo-zatorowà, a ryzy-
ko leczenia przewy˝sza∏o jego korzystne
dzia∏anie, czyli niewielkie zmniejszenie
ryzyka z∏amaƒ biodra i raka jelita gru-
bego. Trzy miesiàce póêniej, po przeana-
lizowaniu rezultatów tego i innych po-
dobnych badaƒ, Amerykaƒska Agencja
ds. Profilaktyki (US Preventive Services
Task Force) zaleci∏a zaprzestanie stoso-
wania hormonalnej terapii zast´pczej
estrogenowo-progesteronowej w celu
zapobiegania chorobom sercowo-naczy-

niowym i innym schorzeniom przewle-
k∏ym takim jak osteoporoza u kobiet po
menopauzie. Obecnie najlepszà alter-
natywà dla estrogenów w zapobieganiu
i leczeniu osteoporozy sà bisfosfonia-
ny. W przeprowadzonej ostatnio przez
naszà grup´ metaanalizie wielu badaƒ
bisfosfoniany mia∏y niewielkà prze-
wag´ nad terapià estrogenowà w zwi´k-
szaniu masy kostnej i zapobieganiu
z∏amaniom.

U˝yteczne w d∏ugotrwa∏ej terapii ko-

biet obawiajàcych si´ raka piersi mogà
okazaç si´ leki z grupy selektywnych
modulatorów receptora estrogenowego
(SERM). W niektórych tkankach (np. w
koÊciach) dzia∏ajà podobnie jak estro-
geny, natomiast w innych (jak gruczo∏y
piersiowe) blokujà wp∏yw tych hormo-
nów. Jedynym dotàd lekiem z grupy
SERM zatwierdzonym do leczenia i za-
pobiegania osteoporozie jest raloksyfen
(evista), badane sà jednak kolejne.
Raloksyfen nie jest tak skuteczny w
zwi´kszaniu g´stoÊci koÊci i zapobiega-
niu z∏amaniom jak estrogeny i mo˝e po-
wodowaç napadowe zaczerwienienia
twarzy. U kobiet zmniejsza∏ jednak ry-
zyko raka piersi.

Kontrola kontrolerów

W CIÑGU NAJBLI

˚SZYCH

kilku lat naukow-

cy planujà rozpocz´cie badaƒ z udzia-
∏em ludzi nad nowym, syntetycznym es-
trogenem majàcym ochronny wp∏yw na
koÊci i niepowodujàcym dzia∏aƒ niepo-
˝àdanych, który b´dà mogli przyjmo-
waç zarówno m´˝czyêni, jak i kobiety.
Bodêcem do zainicjowania prac nad tym
zwiàzkiem by∏a og∏oszona przed laty hi-
poteza Stavrosa C. Manolagasa z Uni-
versity of Arkansas.

Sugerowa∏ on, ˝e estrogen wp∏ywa

na komórki na dwa ró˝ne sposoby.
Po pierwsze, oddzia∏uje na wszystkie
kobiece tkanki, bez wzgl´du na to, czy
biorà udzia∏ w reprodukcji, czy nie.
Po przejÊciu przez b∏on´ komórkowà
i cytoplazm´ estrogen wnika do jàdra
komórkowego i tam wià˝e si´ ze swoim
receptorem. Duet ten (wraz z innymi
bia∏kami jàdrowymi, koaktywatorami)
bezpoÊrednio wp∏ywa na okreÊlone

WYDANIE SPECJALNE

ÂWIAT NAUKI

73

CLIFFORD J. ROSEN jest dyrektorem Maine Center for Osteoporosis Research and Educa-
tion w Bangor w Maine oraz adiunktem w Jackson Laboratory w Bar Harbor, równie˝ w tym
stanie. W 1975 roku ukoƒczy∏ studia medyczne w State University of New York w Syracuse,
Upstate Medical Center, a w 1993 roku zosta∏ profesorem w Boston University Medical Cen-
ter. Obecnie jest prezesem American Society for Bone and Mineral Research oraz autorem wie-
lu podr´czników na temat osteoporozy i chorób koÊci.

O

AUTORZE

74

ÂWIAT NAUKI

M¸ODYM BYå

MILIONY LAT TEMU nasi przodkowie wyszli
z morza i stali si´ ssakami làdowymi. Wówczas
pojawi∏ si´ powa˝ny problem: jak zaspokoiç
zapotrzebowanie na wapƒ, gdy nie jest ju˝
mo˝liwe wch∏anianie go z wody morskiej.

Ludzie (i inne ssaki) rozwiàzali t´ kwesti´,

wykorzystujàc w tym celu w∏asne szkielety.
Zgromadzone w nich 99% obecnego w orga-
nizmie wapnia mog∏o pe∏niç rol´ „banku” te-
go pierwiastka. W procesie zwanym homeo-
stazà wapniowà minera∏ ten jest stale odk∏a-
dany lub uwalniany z koÊci, aby jego st´˝enie
we krwi utrzymywa∏o si´ w bardzo wàskim
zakresie, niezb´dnym do prawid∏owego prze-
wodzenia impulsów nerwowych, krzepni´cia
krwi, kurczliwoÊci mi´Êni i innych istotnych
procesów fizjologicznych. Niestety, mecha-
nizm ten le˝y tak˝e u podstaw osteoporozy:
by utrzymaç prawid∏owe st´˝enie wapnia we
krwi, nale˝y poÊwi´ciç koÊci.

Kluczowà rol´ w regulacji gospodarki wap-

niowej odgrywajà: parathormon (PTH), wi-
tamina D oraz wapƒ wch∏oni´ty z przewodu
pokarmowego. Gdy przytarczyce (gruczo∏y
zlokalizowane na szyi w pobli˝u tarczycy) wy-
kryjà spadek st´˝enia wapnia we krwi, uwal-
niajà parathormon, a ten przyczynia si´ do
zwi´kszenia jego poziomu. PTH powoduje
tak˝e w znacznym stopniu rozwój osteopo-
rozy, pobudzajàc komórki koÊciogubne do
uwalniania enzymów rozpuszczajàcych tkan-
k´ kostnà w celu podwy˝szenia st´˝enia wap-
nia we krwi. Hormon ten stymuluje równie˝
nerki do zwrotnego wch∏aniania wapnia oraz
jelito cienkie do wydajniejszego wch∏aniania
wapnia z po˝ywienia, ale nie bezpoÊrednio,
lecz wskutek pobudzenia organizmu do zwi´k-
szenia produkcji witaminy D.

Oko∏o 90% tej witaminy powstaje w skórze

cz∏owieka dzi´ki energii promieniowania ultra-
fioletowego (cz´Êç wch∏aniana jest z po˝y-
wienia – np. t∏ustych ryb lub produktów
sztucznie w nià wzbogacanych). Parathor-
mon bierze udzia∏ w transporcie witaminy D3
(prekursora witaminy D powstajàcego w na-
skórku pod wp∏ywem promieni s∏onecznych)
ze skóry do wàtroby i nerek oraz przekszta∏-
caniu jej w aktywnà postaç. Witamina D dzia-
∏a bezpoÊrednio na jelito cienkie, pobudza-
jàc wch∏anianie wapnia z pokarmu tak, by
jak najwi´cej tego pierwiastka by∏o dost´p-
ne do budowy koÊci i przebiegu podstawo-
wych procesów fizjologicznych.

Obni˝enie st´˝enia witaminy D zmniejsza

iloÊç wch∏anianego wapnia, a w nast´pstwie
powoduje spadek jego st´˝enia we krwi. Po-
budza to z kolei przytarczyce do wzmo˝one-

go uwalniania parathormonu i w efekcie do
podwy˝szenia poziomu aktywnej witaminy
D. Osoby z trwale obni˝onym st´˝eniem wi-
taminy D majà na ogó∏ przewlekle podwy˝szo-
ny poziom parathormonu w surowicy. Zabu-
rzenie to nazywane jest wtórnà nadczynnoÊcià
przytarczyc. Podwy˝szenie st´˝enia PTH za-
pewnia utrzymanie wzgl´dnie prawid∏owego
poziomu witaminy D i wapnia, ale jednocze-
Ênie przyÊpiesza proces koÊciogubienia, co u
wielu osób mo˝e wywo∏aç osteoporoz´.

Ostatnie badania wykaza∏y, ˝e obni˝enie

st´˝enia witaminy D w surowicy zdarza si´
zaskakujàco cz´sto, zw∏aszcza u osób ˝yjà-
cych na du˝ych szerokoÊciach geograficz-
nych, gdzie ekspozycja na Êwiat∏o s∏oneczne
jest ograniczona. Gdy u starszych kobiet uzu-
pe∏niano niedobór witaminy D, stwierdzano
skutecznoÊç tej metody w normalizacji po-
ziomu witaminy we krwi oraz w zapobieganiu
utracie masy kostnej. Uwa˝am, ˝e kobiety
po 65 roku ˝ycia zamieszkujàce te obszary
powinny przyjmowaç codziennie 400 jedno-
stek mi´dzynarodowych (IU) witaminy D oraz
dodatkowo 400 IU podczas miesi´cy zimo-
wych, gdy g´stoÊç koÊci si´ obni˝a, przez co
zwi´ksza si´ ryzyko z∏amaƒ.

Równie wa˝ne jest spo˝ywanie odpowied-

niej iloÊci wapnia (od 1000 do 1500 mg na
dob´). Wyniki badaƒ Êwiadczà, ˝e najlepszy
okres na przyjmowanie prawid∏owej dawki
wapnia to nie wiek dojrza∏y, lecz dzieciƒstwo
i wczesna m∏odoÊç, gdy osiàgana jest tzw.
szczytowa masa kostna. To samo dotyczy ak-
tywnoÊci fizycznej, która cz´sto zalecana jest
w podesz∏ym wieku w celu utrzymania w∏a-
Êciwego stanu koÊci. åwiczenia, zw∏aszcza
jogging (lub inne obcià˝ajàce ca∏y uk∏ad kost-
ny), po∏àczone z przyjmowaniem odpowied-
nich dawek wapnia, przyczyniajà si´ do spo-
wolnienia utraty masy kostnej, a czasem
nawet zwi´kszenia g´stoÊci koÊci u starszych
osób. Jednak badania, którymi obj´to m∏o-
dych sportowców, jasno wskazujà, ˝e regular-
ne çwiczenia, podobnie jak prawid∏owe dostar-
czanie organizmowi wapnia, majà najwi´ksze
znaczenie w m∏odoÊci, gdy osiàgana jest
szczytowa masa kostna. Im wi´kszà jà wów-
czas uzyskamy, tym ni˝sze jest ryzyko roz-
woju osteoporozy w póêniejszym wieku.

GETTY IMAGES

(szklanka mleka)

; JONELLE WEA

VER

Getty Images

(ser)

; FRANÇOISE SA

U

ZE

Photo R

esear

chers, Inc. (tabletki wapnia)

; INC. JENEAR

T

Getty Images (kobieta)

PRAWID¸OWA BUDOWA KOÂCI jest efek-
tem w∏aÊciwej diety – spo˝ywania pokarmów
bogatych w wapƒ i witamin´ D – mleka czy
serów, oraz w inne witaminy i substancje mi-
neralne. Gimnastyka równie˝ sprzyja moc-
nym i zdrowym koÊciom.

Winna
ewolucja

sekwencje DNA i aktywuje geny, rozpo-
czynajàc syntez´ okreÊlonych bia∏ek.

Nie wyjaÊnia to jednak wszystkich

licznych dzia∏aƒ estrogenu na komór-
ki. Manolagas uwa˝a, ˝e mechanizm
dzia∏ania tego hormonu u m´˝czyzn i
kobiet na koÊci i inne tkanki nieuczest-
niczàce w procesie reprodukcji jest od-
mienny. Estrogen wià˝e si´ ze swoim
receptorem w komórce, co aktywuje ki-
nazy – enzymy obecne w cytoplazmie –
poza jàdrem komórkowym (w przy-
padku koÊci enzymy te znajdujà si´
w cytoplazmie osteoblastów i oste-
oklastów). Pobudzone kinazy w´drujà
do jàdra komórkowego, gdzie nadzo-
rujà ekspresj´ genów.

Manolagas wraz ze wspó∏pracowni-

kami otrzyma∏ hormon podobny do es-
trogenu, zwany estrenem, który dzia∏a
wy∏àcznie na cytoplazm´. Wyniki swo-
ich prac na myszach, u których porów-
nywa∏ dzia∏anie tych dwóch hormonów,
og∏osi∏ w 2002 roku. Estren okaza∏ si´
skuteczniejszy w porównaniu z estro-
genem w odbudowywaniu koÊci u sa-
mic, którym usuni´to jajniki w celu wy-
wo∏ania menopauzy. Co wi´cej, nie
spowodowa∏ zwi´kszenia masy macicy,
co potwierdzi∏o brak wp∏ywu na tkan-
ki bioràce udzia∏ w procesie reproduk-
cji. Podobne efekty zaobserwowano u
samców pozbawionych jàder. Estren
okaza∏ si´ tak samo skuteczny w odbu-
dowywaniu masy kostnej jak testoste-
ron, lecz w odró˝nieniu od niego nie
wp∏ywa∏ na zwi´kszenie masy p´che-
rzyków nasiennych.

Niewykluczone, ˝e estren stanie si´

pierwszym z nowej klasy leków na osteo-
poroz´, nazwanych przez Manolagasa
ANGELS (activators of nongenomic es-
trogenlike signaling). Mogà one okazaç
si´ skuteczniejsze od estrogenów w od-
budowie koÊci, a przy tym nie b´dà nie-
korzystnie wp∏ywaç na narzàdy rozrod-
cze ani gruczo∏y mleczne.

G∏ówny winowajca

PODCZAS GDY ESTROGENY

zapobiegajà

utracie koÊci, hamujàc rozwój osteo-
klastów, parathormon pobudza resorp-
cj´ wskutek stymulacji ich aktywnoÊci.
Dlatego mo˝na uznaç go za sprawc´
osteoporozy. PTH wp∏ywa na komór-
ki koÊciogubne poÊrednio, wià˝àc si´ z
osteoblastami i stymulujàc je do zwi´k-
szenia produkcji RANKL a zmniejsze-
nia syntezy osteoprotegeryny. To do-
k∏adne przeciwieƒstwo dzia∏ania estro-

genów na osteoklasty. Paradoksalnie
jednak pobudzajàcy zanik koÊci pa-
rathormon zosta∏ w 2003 roku zatwier-
dzony jako lek koÊciotwórczy i jak wy-
nika z niektórych danych, mo˝e okazaç
si´ najlepszym Êrodkiem w leczeniu
osteoporozy.

Chocia˝ podwy˝szone przez d∏u˝szy

czas st´˝enie wytwarzanego w orga-
nizmie PTH powoduje utrat´ masy kost-
nej, okresowe iniekcje tego hormonu
wywo∏ujà przeciwny efekt. Pierwsze su-
gestie, ˝e parathormon mo˝e sprzyjaç
odbudowie koÊci, pojawi∏y si´ w 1928
roku, gdy zauwa˝ono zwi´kszenie ich
g´stoÊci u psów otrzymujàcych za-
strzyki z tego hormonu. Dane te igno-
rowano a˝ do lat siedemdziesiàtych, gdy
naukowcy z Massachusetts General
Hospital i University of Cambridge roz-
pocz´li badania z podawaniem natural-
nego, a nast´pnie rekombinowanego
PTH. Przeprowadzone w ciàgu ostat-
nich 25 lat próby kliniczne wykaza∏y, ˝e
przyjmowany okresowo parathormon
ma niezwyk∏à zdolnoÊç zwi´kszania
g´stoÊci koÊci (zw∏aszcza w kr´gach),
poprawy ich wewn´trznej struktury i
zapobiegania z∏amaniom zarówno u
m´˝czyzn, jak i u kobiet po menopau-
zie. Codzienne iniekcje z tego hormonu
przez rok zwi´kszajà g´stoÊç koÊci Êred-
nio o 8–10%, redukujàc ryzyko z∏amaƒ
a˝ o 60%. Pod koniec 2002 roku pa-
rathormon we wstrzykni´ciach (forteo)
zosta∏ zatwierdzony przez Food and
Drug Administration do profilaktyki i
leczenia osteoporozy zarówno u m´˝-
czyzn, jak i kobiet.

Dlaczego wytwarzany w organizmie

PTH powoduje utrat´ masy kostnej, na-
tomiast podawany okresowo ma w∏a-
ÊciwoÊci koÊciotwórcze? Wydaje si´, ˝e
powtarzane dawki PTH stymulujà doj-
rzewanie osteoblastów oraz przed∏u˝a-
jà ich ˝ycie. W rezultacie zwi´ksza si´
liczba komórek koÊciotwórczych, zdol-
nych do funkcjonowania przez d∏u˝-
szy czas. Jednà z czàsteczek aktywowa-
nych wskutek okresowego podawania
PTH jest insulinopodobny czynnik wzro-
stu 1. Pobudza on komórki zr´bu do ró˝-

nicowania si´ w osteoblasty. Obecny jest
tak˝e w du˝ym st´˝eniu we krwi obwo-
dowej. U doros∏ych st´˝enie IGF1 w su-
rowicy znacznie si´ waha, co mo˝e mieç
wa˝ne implikacje dla g´stoÊci koÊci. W
badaniu Framingham Heart Study na
przyk∏ad wykazano, ˝e kobiety z najwy˝-
szym st´˝eniem IGF1 w surowicy mia-
∏y tak˝e najwi´kszà g´stoÊç koÊci kr´-
gów, miednicy i nadgarstków.

Choç dieta wp∏ywa w pewnym stop-

niu na st´˝enie IGF1 (niedo˝ywienie
mo˝e spowodowaç gwa∏towny spadek
poziomu tego zwiàzku), najwi´ksze
znaczenie majà czynniki genetyczne.
W ciàgu ostatnich 10 lat badaliÊmy je w
naszym laboratorium w Bar Harbor w
Maine u dwóch szczepów myszy, które
znacznie ró˝ni∏y si´ mineralnà g´sto-
Êcià koÊci. WykazaliÊmy, ˝e st´˝enie
IGF1 jest w oko∏o 60% uwarunkowane
genetycznie. Jest to o tyle wa˝ne, ˝e pod-
wy˝szony poziom tego zwiàzku, chro-
niàcy przed osteoporozà, koreluje ze
wzrostem zagro˝enia rakiem piersi,
gruczo∏u krokowego i prawdopodobnie
jelita grubego. W przysz∏oÊci ocena st´-
˝enia IGF1 u ludzi mo˝e staç si´ u˝ytecz-
nym wskaênikiem: podwy˝szone st´˝e-
nie b´dzie oznacza∏o zmniejszenie ryzyka
osteoporozy, natomiast zwi´kszenie za-
gro˝enia niektórymi typami raka.

Badanie DEXA potwierdzi∏o moje

przypuszczenia co do dolegliwoÊci Ma-
xine. Dosz∏o u niej do z∏amania ósme-
go kr´gu piersiowego, który znajduje si´
na wysokoÊci ∏opatek. Ponadto okaza∏o
si´, ˝e g´stoÊç koÊci jej kr´gos∏upa by∏a
mniejsza o ponad 2.5 odchylenia stan-
dardowego od Êredniej typowej dla prze-
ci´tnej zdrowej 35-letniej kobiety. Wy-
starczy∏o to do rozpoznania osteoporozy,
niemniej jednak rokowanie by∏o dobre.
Powiedzia∏em Maxine, ˝e bóle zmniej-
szà si´ w ciàgu kilku tygodni. Przepisa-
∏em lek z grupy bisfosfonianów, który
po roku przyjmowania zwi´kszy g´stoÊç
koÊci o 5–10% i zmniejszy ryzyko kolej-
nych z∏amaƒ o 70%. Informacje te jà
pocieszy∏y. Po narodzinach kolejnego
wnuczka na pewno przyb´dzie Maxine
obowiàzków.

n

WYDANIE SPECJALNE

ÂWIAT NAUKI

75

Osteoporoza – komu zagra˝a, jak jej uniknàç. Ewa Marcinowska-Suchowierska; PZWL 2002.
Bone Remodeling and Repair. Dzia∏ specjalny Science, tom 289, s. 1497-1514, 1 IX 2000.
Osteoporosis. Juliet E. Compston i Clifford J. Rosen. Wyd. II; Health Press, Oksford, Wielka Bry-

tania, 1999.

Osteoporosis: Diagnostic and Therapeutic Principles. Red. Clifford J. Rosen; Humana Press. To-

towa, New Jersey, 1996.

JEÂLI CHCESZ WIEDZIEå WI¢CEJ