Circadian concentrations of DHEA and bone status in postmenopausal obese women

WSTĘP. Istnieją sugestie, że zwiększone wytwarzanie dehydroepiandrosteronu (DHEA) u otyłych kobiet po menopauzie może wpływać na tkankę kostną, a istotną rolę w mechanizmie tych powiązań mogą odgrywać osteoprotegeryna (OPG) i jej ligand — RANKL. Celem badań było wykazanie, czy u otyłych kobiet po menopauzie istnieje związek między okołodobowymi stężeniami DHEA a gęstością mineralną kości (BMD) i metabolizmem kostnym oraz ustalenie, czy OPG i RANKL mogą mieć znaczenie w mechanizmie tych zależności. MATERIAŁ I METODY. U 35 kobiet po menopauzie (20 otyłych i 15 zdrowych) wykonano badanie BMD metodą dwuwiązkowej absorpcjometrii rentgenowskiej (DXA) obejmujące część lędźwiową kręgosłupa L2–L4 oraz, metodą ELISA, oznaczono stężenia DHEA, markerów kostnych (OC i CTx), OPG i jej rozpuszczalnego liganda sRANKL w surowicy krwi pobieranej w odstępach 3-godzinnych w ciągu doby. WYNIKI. Istotnemu zwiększeniu masy ciała, wskaźnika masy ciała (BMI), wskaźnika talia–biodra (WHR) i BMD u otyłych kobiet towarzyszyło istotne zwiększenie średniodobowego stężenia i amplitudy okołodobowych oscylacji DHEA, obniżenie średniodobowych stężeń OC, CTx, OPG, sRANKL i amplitudy rytmów OC, CTx, OPG, sRANKL oraz przesunięcie akrofazy rytmu sRANKL. Wykazano dodatnią korelację między BMD a DHEA i wskaźnikiem OPG/sRANKL oraz ujemną z sRANKL. Okołodobowe stężenia DHEA korelowały ujemnie z OC, CTx i sRANKL, a dodatnio — z OPG i wskaźnikiem OPG/sRANKL. Stwierdzono ujemną korelację między okołodobowymi stężeniami sRANKL a OC i OPG. WNIOSKI. Otyłość u kobiet po menopauzie prowadzi do wzrostu okołodobowego wydzielania DHEA, któremu towarzyszy zwiększenie BMD, zmniejszenie metabolizmu kostnego oraz supresja okołodobowych oscylacji OPG i sRANKL. Zwiększone wydzielanie DHEA u otyłych kobiet po menopauzie może korzystnie wpływać na tkankę kostną, najprawdopodobniej poprzez przesunięcie relacji OPG do sRANKL na rzecz OPG.INTRODUCTION. It has been suggested that increased DHEA secretion in postmenopausal obese women might affect bone tissue; the association might be significantly influenced by OPG and its ligand, RANKL. The aim of the study was to determine whether postmenopausal obese women showed any relationship between circadian concentrations of DHEA and BMD and bone metabolism, and to establish whether OPG and RANKL might play a role in the relationship. MATERIAL AND METHODS. Thirty-five postmenopausal women (20 obese and 15 healthy individuals) underwent BMD of the lumbar spine (L2–L4) by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA); serum DHEA, bone markers (OC and CTx), OPG and its soluble ligand sRANKL levels were determined by ELISA in serum samples collected every three hours. RESULTS. A significant increase in body mass, BMI and WHR indices and BMD in obese women was accompanied by a significant increase of mean circadian concentration of DHEA, and a decrease of mean circadian concentrations of OC, CTx, OPG, and sRANKL. The amplitudes of OC, CTx, OPG and sRANKL rhythms were also decreased, and a shift was observed in sRANKL rhythm acrophase. Positive correlations were revealed between BMD and DHEA and OPG/sRANKL ratio. A negative correlation was found between BMD and sRANKL. Circadian concentrations of DHEA were negatively correlated with OC, CTx and sRANKL and positively with OPG and OPG/sRANKL ratio. A negative correlation was seen between circadian concentrations of sRANKL and OC and OPG. CONCLUSIONS. Postmenopausal obesity results in elevation of circadian DHEA secretion associated with increased BMD, decreased bone metabolism, and suppression of circadian OPG and sRANKL oscillations. Increased DHEA secretion in postmenopausal obese women may beneficially affect bone tissue most probably via a shift in the OPG/RANKL ratio that tilts the balance toward a functional excess of OPG

Bone metabolism, osteoprotegerin, receptor activator of nuclear factor-kB ligand and selected adipose tissue hormones in girls with anorexia nervosa

Wstęp: Celem pracy było wykazanie, czy u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym istnieje związek między LP, ADIPO, RES, VISF, APE-36 i APE-12 a markerami kostnymi, OPG i sRANKL.Materiał i metody: U 86 dziewcząt z AN i 21 zdrowych w wieku 13–18 lat oceniono stężenia wybranych hormonów tkanki tłuszczowej, OC, CTx, OPG i sRANKL w surowicy metodą ELISA.Wyniki: U dziewcząt z AN wykazano istotne zmniejszenie masy ciała i BMI, obniżenie stężeń LP, RES, VISF, APE-36, APE-12 i markerów kostnych (OC i CTx) oraz wzrost stężenia ADIPO. Zmianom tym towarzyszył istotny wzrost stężeń OPG i sRANKL przy obniżonym wskaźniku OPG/sRANKL. Wykazano znamienną dodatnią korelację między BMI a LP, APE-36, CTx i wskaźnikiem OPG/sRANKL; OC a VISF; OPG a ADIPO; wskaźnikiem OPG/sRANKL a LP, APE-36, APE-12. Istotną, ujemną korelację stwierdzono między CTx, sRANKL a RES i APE-36; OPG a APE-36 i APE-12; wskaźnikiem OPG/sRANKL a ADIPO. Wykazano, że niezależnymi predykatorami są: dla OC — VISF, dla CTx i sRANKL — APE-36 i RES, dla OPG — APE-36 i ADIPO, a dla wskaźnika OPG/sRANKL — APE-36, LP i ADIPO.Wnioski: Obserwowanym u dziewcząt z AN zmianom w stężeniach markerów kostnych, OPG, sRANKL i/lub wskaźniku OPG/sRANKL towarzyszą zmiany w stężeniach badanych hormonów tkanki tłuszczowej. Nieprawidłowości w powiązaniach między metabolizmem kostnym a LP, ADIPO, RES, VISF oraz APE u dziewcząt z AN mogą prowadzić do naruszenia równowagi układu OPG/sRANKL, co może skutkować upośledzeniem mechanizmu kompensującego zaburzenia w przebudowie kośćca. (Endokrynol Pol 2014; 65 (1): 33–39)Introduction: The aim of this study was to determine whether girls with anorexia nervosa (AN) exhibited any relationships between serum levels of LP, ADIPO, RES, VISF, APE-36, APE-12, and bone markers, OPG and sRANKL.Material and methods: Serum levels of selected adipose tissue hormones, OC, CTx, OPG and sRANKL were assessed using ELISA in 86 study participants suffering from AN and 21 healthy controls, all aged 13 to 18 years.Results: Girls with AN showed a significant reduction in body mass, BMI, serum concentrations of LP, RES, VISF, APE-36, APE-12, OC, CTx and increased ADIPO concentration. These changes were associated with significant increases in OPG and sRANKL and a decrease in the OPG/sRANKL ratio. Significant positive correlations were revealed between BMI and LP, APE-36, CTx, OPG/sRANKL ratio; OC and VISF; OPG and ADIPO; OPG/sRANKL ratio and LP, APE-36, APE-12. Significant negative correlations were revealed between CTx, sRANKL and RES, APE-36; OPG and APE-36, APE-12; OPG/sRANKL ratio and ADIPO. VISF was shown to be an independent predictor of OC. APE-36 and RES turned out to be independent predictors of CTx, and sRANKL, APE-36 and ADIPO were independent predictors of OPG while APE-36, LP and ADIPO were independent predictors of the OPG/sRANKL ratio.Conclusions: Changes in bone markers, OPG, sRANKL and/or the OPG/sRANKL ratio exhibited by girls with AN have been found to be associated with changes in the levels of the selected adipose tissue hormones. Abnormal relationships between bone metabolism and LP, ADIPO, RES, VISF and APE might adversely affect the balance of the OPG/sRANKL system and thus potentially compromise the mechanism which compensates for bone remodelling disturbances. (Endokrynol Pol 2014; 65 (1): 33–39

Melatonin, the RANKL/RANK/OPG system, and bone metabolism in girls with anorexia nervosa

Wstęp: U młodych kobiet i dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym (AN, anorexia nervosa) stwierdza się zaburzenia w wydzielaniu melatoniny (MEL, melatonin), zwłaszcza w fazie nocnej. Jednocześnie obserwuje się znaczny ubytek masy kostnej i zaburzenia w metabolizmie tkanki kostnej. Ponieważ istnieją sugestie, że MEL może mieć pewien udział w indukowaniu osteoporozy, i że efekt ten może być realizowany za pośrednictwem systemu RANKL/RANK/OPG, postanowiono zbadać ewentualne powiązania między MEL a stanem kośćca u dziewcząt z AN. Celem badań była ocena związku między MEL, metabolizmem tkanki kostnej (ocenianym na podstawie oznaczeń w surowicy krwi markerów obrotu kostnego (OC i CTx) a OPG i sRANKL u dziewcząt z AN. Materiał i metody: Badaniami objęto 57 dziewcząt z AN i 13 zdrowych w wieku 13-18 lat, u których oceniono BMI oraz stężenia OC, CTx, OPG i sRANKL na czczo oraz MEL (2-krotnie w ciągu doby: na czczo i o godz. 2.00, odpowiadającej maksimum wydzielania hormonu). Wyniki: U dziewcząt z AN stwierdzono istotne zwiększenie średniego stężenia MEL w surowicy o godzinie 2.00 oraz wzrost amplitudy pomiędzy nocnymi i porannymi wartościami hormonu. Wykazano także znaczną supresję średnich stężeń OC i CTx oraz wzrost OPG i sRANKL w surowicy przy istotnie obniżonej wartości wskaźnika OPG/sRANKL. Zmiany w stężeniach MEL o godzinie 2.00 korelowały ujemnie, znamiennie statystycznie ze stężeniami badanych markerów kostnych, a dodatnio z sRANKL. Zmiany w wartościach amplitudy pomiędzy nocnymi i porannymi stężeniami MEL korelowały ujemnie ze stężeniami CTx i wartościami wskaźnika OPG/sRANKL. Wnioski: Uzyskane wyniki wskazują, że zaburzenia metabolizmu kostnego u dziewcząt z AN są związane ze zmianami stężeń MEL w godzinach nocnych, a istotną rolę w tym mechanizmie wydaje się odgrywać RANKL. Zwiększenie amplitudy pomiędzy nocnymi i porannymi stężeniami MEL może niekorzystnie wpływać na tkankę kostną u dziewcząt z AN; efekt ten jest najprawdopodobniej realizowany poprzez wpływ na równowagę OPG/RANKL. (Endokrynol Pol 2010; 61 (1): 117-123)Introduction: Young women and girls with anorexia nervosa (AN) suffer from abnormalities in melatonin (MEL) secretion, especially in the nocturnal phase. This is paralleled by a considerable bone mass loss and abnormalities of bone metabolism. As melatonin has been implicated in playing a role in inducing osteoporosis and that the effect could be mediated by the RANKL/RANK/OPG system, we decided to investigate the potential associations between MEL and bone status in girls with AN. Aim: To evaluate the relationship between MEL, bone metabolism (as assessed by serum levels of bone turnover markers [OC and CTx]), and OPG and sRANKL in girls with AN. Material and methods: A total of 57 girls with AN and 13 healthy girls, between 13 and 18 years of age, were enrolled in the study, and we evaluated BMI, fasting levels of OC, CTx, OPG and sRANKL, and levels of MEL (fasting levels and the levels at 2 a.m., at which time the secretion of the hormone peaks). Results: We found a significantly increased mean serum level of MEL at 2 a.m. and an increased amplitude between nocturnal and morning levels of the hormone in girls with AN. We also showed a considerable suppression of the mean OC and CTx levels and an increase in serum OPG and RANKL levels paralleled by a significantly reduced OPG/sRANKL ratio. The changes in the MEL levels at 2 a.m. showed a statistically significant negative correlation with levels of the bone markers and a positive correlation with sRANKL. The changes in the amplitude between the nocturnal and morning levels of MEL showed a negative correlation with CTx levels and the OPG/sRANKL ratio. Conclusions: Our results indicate that the abnormalities of bone metabolism in girls with AN are associated with changes in the nocturnal levels of MEL with RANKL appearing to play an important role in this mechanism. The increased amplitude between the nocturnal and morning levels of MEL may adversely affect the bone tissue in girls with AN with the effect most likely resulting from influences on the OPG/RANKL balance. (Pol J Endocrinol 2010; 61 (1): 117-123

Wybrane hormony tkanki tłuszczowej, metabolizm kostny a osteoprotegeryna i ligand receptora aktywatora czynnika jądrowego-kB u otyłych kobiet po menopauzie

Introduction: It has been suggested that changes in the production of adipose tissue hormones in obese postmenopausal women might affect their bone status. The aim of this study was to determine whether obese postmenopausal women exhibited any relationship between serum levels of LP, ADIPO, RES, VISF, APE and bone metabolism markers (OC and CTx), OPG, sRANKL, the OPG/sRANKL ratio as well as BMD.Material and methods: 80 postmenopausal women (60 obese and 20 healthy) underwent BMD measurement using dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) at lumbar spine L2–L4. Serum levels of selected adipose tissue hormones, OC, CTx, OPG and its soluble ligand, sRANKL, were assessed by ELISA.Results: Obese postmenopausal women demonstrated a significant increase in body mass, BMI and WHR associated with significant increases in LP and RES levels, a decrease in ADIPO concentration, suppression of OC, CTx, OPG and sRANKL and an increase in the OPG/sRANKL ratio and BMD. BMI correlated positively with BMD, LP, RES, OPG and the OPG/sRANKL ratio, whereas in the case of ADIPO, OC, CTx, sRANKL the relationship was negative. WHR was positively correlated with the OPG/sRANKL ratio, and negatively with ADIPO and APE. A positive correlation was found between BMD and LP, APE and the OPG/sRANKL ratio, while the correlation between BMD and ADIPO, CTx, sRANKL was negative. Significant positive correlations were also revealed between OC, CTx and ADIPO; OPG and ADIPO; sRANKL and ADIPO, RES; the OPG/sRANKL ratio and LP. OC correlated negatively with LP, RES, VISF, APE; CTx with LP, VISF, APE; OPG with LP; sRANKL with LP and APE; the OPG/sRANKL ratio with VISF. ADIPO was an independent predictor of OC, OPG and sRANKL, while LP turned out to be an independent predictor of CTx, OPG, sRANKL and the OPG/sRANKL ratio.Conclusions: Obesity in postmenopausal women can lead to changes in BMD, circulating levels of bone markers, OPG, sRANKL and/or the OPG/sRANKL ratio; these changes are associated with alterations in the concentrations of adipose tissue hormones under investigation. The relationships between bone status indicators and adipose tissue hormones, especially LP and ADIPO, seem to suggest that changes in these hormones observed in obese postmenopausal women might have a protective effect on bone tissue, most probably via a shift in the OPG/sRANKL ratio towards a functional excess of OPG. (Endokrynol Pol 2014; 65 (6): 438–448)Wstęp: Istnieją sugestie, że zmiany w produkcji hormonów tkanki tłuszczowej u otyłych kobiet po menopauzie mogą wpływać na stan kośćca. Celem pracy było wykazanie, czy u otyłych kobiet po menopauzie istnieje związek między stężeniami w surowicy LP, ADIPO, RES, VISF, APE a markerami metabolizmu kostnego (OC i CTx), OPG, sRANKL, wskaźnikiem OPG/sRANKL oraz BMD.Materiał i metody: U 80 kobiet po menopauzie (60 otyłych i 20 zdrowych) wykonano badanie BMD metodą dwuwiązkowej absorpcjometrii rentgenowskiej (DXA) obejmujące część lędźwiową kręgosłupa L2–L4 oraz oznaczono metodą ELISA stężenia wybranych hormonów tkanki tłuszczowej, OC, CTx, OPG i jej rozpuszczalnego ligandu sRANKL.Wyniki: Istotnemu wzrostowi masy ciała oraz wskaźników BMI i WHR u otyłych kobiet po menopauzie towarzyszyło znamienne zwiększenie stężeń LP i RES, obniżenie stężenia ADIPO, supresja stężeń OC, CTx, OPG i sRANKL oraz wzrost wskaźnika OPG/sRANKL i BMD. Wykazano, istotną dodatnią korelację między BMI a BMD, LP, RES, OPG i wskaźnikiem OPG/sRANKL oraz ujemną z ADIPO, OC, CTx i sRANKL. Wartości wskaźnika WHR korelowały dodatnio ze wskaźnikiem OPG/sRANKL a ujemnie ze stężeniami ADIPO i APE. Wykazano ponadto dodatnią korelację między BMD a stężeniami LP, APE i wskaźnikiem OPG/sRANKL oraz ujemną ze stężeniami ADIPO, CTx, sRANKL. Stwierdzono także dodatnią korelację między stężeniami: OC, CTx a ADIPO; OPG a ADIPO; sRANKL a ADIPO i RES; wskaźnikiem OPG/sRANKL a LP. Ujemną korelację wykazano natomiast między OC a LP, RES , VISF i APE; CTx a LP, VISF i APE; OPG a LP; sRANKL a LP i APE; wskaźnikiem OPG/sRANKL a VISF. Stwierdzono, że niezależnym predyktorem dla OC, OPG i sRANKL jest ADIPO, a dla CTx, OPG, sRANKL i wskaźnika OPG/sRANKL — LP.Wnioski: Otyłość u kobiet po menopauzie wywołuje zmiany w BMD, stężeniach markerów kostnych, OPG, sRANKL i/lub wskaźniku OPG/sRANKL, którym towarzyszą zmiany w stężeniach badanych hormonów tkanki tłuszczowej. Wykazane zależności między wykładnikami stanu kośćca a badanymi hormonami tkanki tłuszczowej, zwłaszcza LP i ADIPO, sugerują, że obserwowane u otyłych kobiet po menopauzie zmiany w stężeniach tych hormonów mogą wpływać ochronnie na tkankę kostną, najprawdopodobniej poprzez przesunięcie relacji OPG do sRANKL na korzyść funkcjonalnej przewagi OPG. (Endokrynol Pol 2014; 65 (6): 438–448

Wybrane cytokiny prozapalne, metabolizm kostny, osteoprotegeryna i ligand receptora aktywatora czynnika jądrowego-kB u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym

  Introduction: It has been indicated that disturbances in the production of certain pro-inflammatory cytokines might contribute to the development of osteoporosis in girls with anorexia nervosa (AN). The aim of the study was to determine whether girls with AN exhibited a relationship between IL-1β, IL-6, TNF-α, bone turnover markers (OC and CTx), OPG, sRANKL, and the OPG/sRANKL ratio. Material and methods: Serum IL-1β, IL-6, TNF-α, OC, CTx, OPG, and sRANKL were determined by ELISA in 59 girls with AN and in 17 healthy counterparts, aged 13 to 17 years. Results: Girls with AN showed significant reduction in body weight, BMI, BMI-SDS, and Cole index compared to the controls. These changes were associated with a significant increase in IL-1β, IL-6, TNF-α, OPG, and sRANKL concentrations and a decrease in bone markers and the OPG/sRANKL ratio. Significant negative correlations were found between BMI, the Cole index and CTx, OPG (girls with AN); between BMI and OC, CTx as well as the Cole index and CTx (the control group — C); between BMI, the Cole index and IL-β1, IL-6, TNF-α, CTx in all study participants (group AN+C). The combined group AN+C also exhibited positive correlation between BMI, the Cole index, and the OPG/sRANKL ratio. Girls with AN showed positive correlations between IL-1β, IL-6, and CTx as well as between TNF-α and sRANKL whereas the correlation between TNF-α and the OPG/sRANKL ratio was negative (IL-6 and IL-1β were identified to be independent predictors of CTx, TNF-α and IL-6 independently predicted sRANKL while TNF-α, IL-6, and IL-1β were independent predictors of the OPG/sRANKL ratio). The control participants exhibited negative correlations between IL-1β and OPG and positive correlations between IL-1β and sRANKL (IL-1β was found to be an independent predictor of OPG and sRANKL). In the AN+C group, IL-1β correlated negatively with OC and OPG and positively with sRANKL, while IL-6 and TNF-α positively correlated with CTx (IL-6 and TNF-α turned out to be independent predictors of CTx, IL-1β of OPG while IL-6, TNF-α, and IL-1β were independent predictors of sRANKL and the OPG/sRANKL ratio). Conclusions: The relationship between the nutritional status and IL-1β, IL-6, and TNF-α concentrations as well as bone status indicators seems to indicate that abnormalities observed regarding the concentrations of pro-inflammatory cytokines and bone remodelling in girls with AN might result from malnutrition. Correlations between IL-1β, IL-6, TNF-α, bone markers, OPG, its ligand sRANKL, and/or the OPG/sRANKL ratio suggest potential involvement of these cytokines in the mechanism underlying the lack of the expected bone mineral density increase in adolescent girls. (Endokrynol Pol 2015; 66 (4): 313–321)    Wstęp: Istnieją sugestie, że zaburzenia w wytwarzaniu niektórych cytokin prozapalnych mogą współuczestniczyć w mechanizmie prowadzącym do rozwoju osteoporozy u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym (AN, anorexia nervosa). Celem pracy było wykazanie, czy u dziewcząt z AN istnieje związek między IL-1β, IL-6, TNF-α, markerami obrotu kostnego (OC i CTx), OPG, sRANKL i wskaźnikiem OPG/sRANKL. Materiał i metody: U 59 dziewcząt z AN i 17 zdrowych w wieku 13–17 lat oceniono stężenia IL-1β, IL-6, TNF-α, OC, CTx, OPG i sRANKL w surowicy metodą ELISA. Wyniki: U dziewcząt z AN wykazano istotne obniżenie masy ciała, BMI, BMI-SDS oraz wskaźnika Cole’a w porównaniu z grupą kontrolną. Zmianom tym towarzyszył istotny wzrost stężeń IL-1β, IL-6, TNF-α, OPG, sRANKL przy zmniejszonym stężeniu markerów kostnych i obniżonym wskaźniku OPG/sRANKL. Wykazano ujemną korelację między wskaźnikami BMI i Cole’a a CTx i OPG (dziewczęta z AN); między BMI a OC i CTx oraz między wskaźnikiem Cole’a a CTx (grupa kontrolna — C); między wskaźnikami BMI i Cole’a a IL-β1, IL- 6, TNF-α, CTx (u wszystkich badanych łącznie: grupa AN+C). W grupie AN+C wskaźniki BMI i Cole’a korelowały ponadto dodatnio z wskaźnikiem OPG/sRANKL. U dziewcząt z AN stwierdzono dodatnią korelację między IL-1β i IL-6 a CTx, a także między TNF-α a sRANKL oraz ujemną między TNF-α a wskaźnikiem OPG/sRANKL (udokumentowano, że IL-6 i IL-1β są niezależnymi predyktorami dla CTx, TNF-α i IL-6 dla sRANKL a TNF-α, IL-6 i IL-1β dla wskaźnika OPG/sRANKL). W grupie kontrolnej IL-1β korelowała ujemnie z OPG a dodatnio z sRANKL (stwierdzono, że IL-1β jest niezależnym predyktorem dla OPG i sRANKL). W grupie AN+C zanotowano ujemną korelację między IL-1β a OC i OPG, a dodatnią między IL-1β a sRANKL oraz między IL-6 i TNF-α a CTx (wykazano, że IL-6 i TNF-α są niezależnymi predykatorami dla CTx, IL-1β dla OPG a IL-6, TNF-α i IL-1β dla sRANKL i wskaźnika OPG/sRANKL). Wnioski: Wykazana zależność między stopniem odżywienia a stężeniami IL-1β, IL-6, TNF-α oraz wykładnikami stanu kośćca może świadczyć o tym, że przyczyną obserwowanych nieprawidłowości w stężeniach badanych cytokin prozapalnych i przebudowie tkanki kostnej u dziewcząt z AN może być niedożywienie. Istnienie powiązań między stężeniami IL-1β, IL-6, TNF-α a markerami kostnymi, OPG, jej liganden sRANKL i/lub wskaźnikiem OPG/sRANKL wskazuje na możliwy współudział wymienionych cytokin w mechanizmie prowadzącym do braku oczekiwanego wzrostu gęstości mineralnej kości u dziewcząt w okresie dorastania. (Endokrynol Pol 2015; 66 (4): 313–321)

Influence of leptin on bone tissue

Wyniki badań ostatnich lat wskazują na to, że leptyna (LP) - hormon wytwarzany głównie przez komórki tkanki tłuszczowej białej, może wpływać na tkankę kostną. Przyjmuje się, że we wczesnym okresie życia LP może bezpośrednio stymulować wzrost kości na długość i grubość poprzez angiogeniczny i chondro-osteogeniczny mechanizm. Natomiast w dojrzałym szkielecie LP może pośrednio hamować tworzenie tkanki kostnej (działając na podwzgórze za pośrednictwem układu nerwowego współczulnego) lub bezpośrednio pobudzać kościotworzenie i/lub hamować resorpcję kości za pośrednictwem systemu RANKL/RANK/OPG, zasadniczego szlaku sygnałowego, przez który osteoblasty regulują wielkość puli aktywnych osteoklastów, a tym samym resorpcję kości. Dominuje pogląd, że LP, przez hamowanie ekspresji RANKL i/lub pobudzenie ekspresji OPG w osteoblastach i komórkach zrębu szpiku, może powodować przesunięcie, na korzyść OPG, stosunku OPG do RANKL w mikrośrodowisku szpiku kostnego i kości, co prowadzi do zmniejszenia puli aktywnych osteoklastów i w efekcie do ograniczenia resorpcji kości. Aktualny rezultat działania LP jest najprawdopodobniej wypadkową ośrodkowego (niekorzystnego) i obwodowego (korzystnego) oddziaływania LP na tkankę kostną. Korzystny, obwodowy efekt działania LP na tkankę kostną przeważa wówczas, gdy występuje ośrodkowa oporność na LP, co stwierdza się w przypadku otyłości.Recent studies indicates that leptin (LP) - a hormone produced by white adipose tissue may influence on bone tissue. It follow therefore that early in life LP may direct to stimulate of lengthwise and thickness bone growth through angiogenic and chondro-osteogenic mechanism. However LP in the mature skeleton may indirect to suppression of bone tissue formation (acting on pituitary through the medium sympathetic nervous system) or direct to stimulate of bone formation and/or to suppression bone resorption. This last effect is most likely achieved through RANKL/RANK/OPG, an essential signaling pathway through which osteoblasts regulating rate of activated osteoclasts pool by the same token bone resorption. Dominates the view that LP through suppression of RANKL and/or stimulation of OPG in osteoblasts and marrow stroma cells may to cause shift to the advantage of OPG relation OPG to RANKL in microenvironment of bone marrow and bone. It leads to decrease of activated osteoclasts pool and consequently to bone resorption limitation. The current result LP effects is most likely resultant of central (negative) and peripheral (positive) influence LP on bone tissue. Peripheral and positive LP effects on bone tissue predominant, while LP central resistance occurs, it takes place in obesity

Waspina a wybrane wykładniki stanu kośćca u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym

  Introduction: In vitro studies indicate that vaspin may act as a regulator of bone metabolism. The aim of the study was to evaluate the relationship between vaspin and bone metabolism in girls with anorexia nervosa (AN), as well as the potential involvement of OPG and RANKL in this relationship. Material and methods: Serum vaspin, OC, CTx, OPG, and sRANKL were determined by ELISA in 50 girls with AN and in 30 healthy controls aged 13 to 17 years. Results: Girls with AN exhibited significant reduction in body weight, BMI, and Cole index as well as a significant increase in serum level of vaspin compared to healthy participants. These changes were associated with a significant decrease in serum OC and CTx levels and a significant increase in OPG and sRANKL, while the OPG/sRANKL ratio was significantly decreased. BMI and Cole index correlated negatively and significantly with CTx levels in the control group (C), girls with AN, and all study participants (C+AN). Girls with AN showed a significant negative correlation between BMI, the Cole index, and OPG levels. The combination group (C+AN) showed a significant positive correlation between BMI, Cole index, and the OPG/sRANKL ratio. In this group of girls vaspin levels correlated positively and significantly with sRANKL and negatively with body weight, BMI, Cole index, and OPG/sRANKL ratio. Girls with AN showed a significant negative correlation between vaspin levels and the OPG/sRANKL ratio. Conclusions: Undernourishment and associated deficit of adipose tissue may result in inadequate vaspin production and bone metabolism disorders in girls with AN. Vaspin acts as a coordinator of the dynamic balance between bone formation and resorption processes; its action is affected by the cytokines of the RANKL/RANK/OPG system. Changes in the relationships between vaspin, bone markers, OPG, and RANKL might contribute to the development of osteoporosis in girls with AN. (Endokrynol Pol 2016; 67 (6): 599–606)    Wstęp: Badania in vitro sugerują, że waspina może mieć znaczenie w regulacji metabolizmu kostnego. Celem pracy była ocena związku między waspiną a metabolizmem kostnym u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym (AN) z uwzględnieniem ewentualnego udziału OPG i RANKL w mechanizmie powiązań między nimi. Materiał i metody: U 50 dziewcząt z AN i 30 zdrowych w wieku 13–17 lat oceniono stężenia waspiny, OC, CTx, OPG i sRANKL w surowicy metodą ELISA. Wyniki: U dziewcząt z AN wykazano istotne zmniejszenie masy ciała, BMI i wskaźnika Cole’a oraz znamienny wzrost stężenia waspiny w surowicy w porównaniu z grupą dziewcząt zdrowych. Zmianom tym towarzyszyła znamienna supresja stężeń OC, CTx oraz wzrost stężeń OPG i sRANKL w surowicy przy istotnie obniżonych wartościach wskaźnika OPG/sRANKL. Wartości wskaźników BMI i Cole’a korelowały istotnie i ujemnie ze stężeniami CTx w grupie kontrolnej (C), u dziewcząt z AN i u wszystkich dziewcząt łącznie (grupa C+AN) i OPG (u dziewcząt z AN). Istotną i dodatnią korelację wykazano między wartościami wskaźników BMI i Cole’a a wartościami wskaźnika OPG/sRANKL w grupie C+AN. W grupie tej stężenia waspiny korelowały istotnie i dodatnio ze stężeniami sRANKL, a ujemnie z wartościami masy ciała, BMI, wskaźnika Cole’a i wskaźnika OPG/sRANKL. Ujemną i znamienną korelację między stężeniami waspiny a wartościami wskaźnika OPG/sRANKL zanotowano u dziewcząt z AN. Wnioski: Niedożywienie i związany z nim deficyt tkanki tłuszczowej mogą indukować nieprawidłowości w produkcji waspiny i metabolizmie kostnym u dziewcząt z AN. Waspina wpływa na dynamiczną równowagę między procesami tworzenia i resorpcji tkanki kostnej, a ważną rolę w mechanizmie tego oddziaływania odgrywają cytokiny systemu RANKL/RANK/OPG. Zaburzenia w powiązaniach między waspiną, markerami kostnymi oraz OPG i RANKL mogą wpływać na rozwój osteoporozy u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym. (Endokrynol Pol 2016; 67 (6): 599–606)

TGF-β1, metabolizm kostny, osteoprotegeryna i rozpuszczalny ligand receptora aktywatora czynnika jądrowego-B u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym

  Introduction: Numerous investigations, and especially in vitro studies, indicate that TGF-β1 may act as an important regulator of bone remodelling. Thus, it could be expected that disturbances of this cytokine production observed by several researchers might play a role in the mechanism leading to the development of osteoporosis in girls with anorexia nervosa (AN). The aim of the study was to determine whether 1) girls with AN exhibited a relationship between TGF-β1 and bone metabolism (as assessed based on serum OC and CTx concentrations) and 2) whether OPG and sRANKL might modify the possible relationship between TGF-β1 and bone metabolism. Material and methods: Serum concentrations of TGF-β, OC, CTx, OPG, and its soluble ligand sRANKL were determined by ELISA in 60 girls with AN and in 20 healthy controls (C). All study participants were aged 13 to 17 years. Results: Body weight, BMI, BMI-SDS and the Cole index, serum TGF-β1, OC, CTx, and the OPG/sRANKL ratio were significantly reduced, while OPG and sRANKL levels were significantly increased, in girls with AN compared to healthy participants. BMI and the Cole index correlated negatively and significantly with serum CTx and OPG (AN group) or CTx only (groups C and C + AN). Girls with AN showed a positive and significant correlation between the Cole index and serum TGF-β1. The combination group (C + AN) showed a positive and significant correlation between BMI, the Cole index, and the OPG/sRANKL ratio and TGF-β1 concentration, while TGF-β1 correlated positively and significantly with OC concentrations and the OPG/sRANKL ratio. The Cole index and BMI were identified to be significant and independent predictors of CTx (C, AN, and C+AN groups) and OPG (AN group); the Cole index, BMI, and TGF-β1 independently predicted the OPG/sRANKL ratio (C, AN, and C + AN groups); TGF-β1 was found to be an independent predictor of OC (C + AN group). Conclusions: Changes in bone markers, OPG, and/or OPG/sRANKL ratio observed in girls with AN are associated with changes in serum TGF-β1 concentrations. TGF-β1 suppression in girls with AN might lead to disturbances in the relationship between bone metabolism and the OPG/sRANKL system, which, in turn, might compromise the mechanism compensating for bone remodelling disturbances. (Endokrynol Pol 2016; 67 (5): 493–500)    Wstęp: Liczne badania, zwłaszcza in vitro wskazują, że TGF-β1 odgrywa istotną rolę w regulacji remodelingu kostnego. Na tej podstawie można przypuszczać, że obserwowane przez niektórych badaczy zaburzenia w produkcji tej cytokiny mogłyby współuczestniczyć w mechanizmie prowadzącym do rozwoju osteoporozy u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym (AN). Celem badań było: 1) wykazanie, czy u dziewcząt z AN istnieje związek między TGF-β1 a metabolizmem kostnym (ocenianym na podstawie stężeń w surowicy OC i CTx), 2) ustalenie, czy OPG i sRANKL mogą mieć znaczenie w mechanizmie ewentualnej zależności między TGF-β1 a metabolizmem kostnym. Materiał i metody: U 60 dziewcząt z AN i 20 zdrowych w wieku 13–17 lat oznaczono stężenia TGF-β1, OC, CTx, OPG i jej rozpuszczalnego ligandu sRANKL w surowicy metodą ELISA. Wyniki: U dziewcząt z AN wykazano istotne obniżenie masy ciała, wskaźników BMI i Cole’a, BMI-SDS oraz stężeń TGF-β1, OC i CTx w surowicy, jak również wartości wskaźnika OPG/sRANKL przy istotnym wzroście stężeń OPG i sRANKL w porównaniu do grupy kontrolnej. Wartości wskaźników BMI i Cole’a korelowały znamiennie i ujemnie ze stężeniami CTx i OPG (grupa AN) lub stężeniami CTx (grupy C i C + AN). W grupie AN wartości wskaźnika Cole’a korelowały istotnie i dodatnio ze stężeniami TGF-β1, a w grupie C + AN znamienną i dodatnią korelację wykazano między wartościami wskaźników BMI i Cole’a a wartościami wskaźnika OPG/sRANKL i stężeniami TGF-β1 oraz między stężeniami TGF-β1 a stężeniami OC i wartościami wskaźnika OPG/sRANKL. Wykazano, że: wskaźnik Cole’a i BMI są niezależnymi predykatorami dla CTx (grupy C, AN, C + AN) oraz OPG (grupa AN); wskaźnik Cole’a, BMI i TGF-β1 są niezależnymi predyktorami dla OPG/sRANKL (grupy C, AN, C + AN); TGF-β1 jest niezależnym predyktorem dla OC (grupa C + AN). Wnoski: Obserwowanym u dziewcząt z AN zmianom w stężeniach markerów kostnych, OPG, sRANKL i/lub wskaźniku OPG/sRANKL towarzyszą zmiany w stężeniach TGF-β1. Supresja stężeń TGF-β1 u dziewcząt z AN może prowadzić do naruszenia powiązań między metabolizmem kostnym a układem OPG/sRANKL, co może skutkować upośledzeniem mechanizmu kompensującego zaburzenia w przebudowie kośćca. (Endokrynol Pol 2016; 67 (5): 493–500)