The effect of thyroid hormone levels on osteoprotegerin/rankl system and bone turnover in hashimoto thyroiditis

Abstract

Tiroid hormonları, kemik üzerine direkt etkisi olan ajanlardır. Hipotiroidide kemik döngüsünde yavaşlama ve artmış kırık riski söz konusudur. Son yıllarda, otoimmün hastalıkların da kemik döngüsü üzerine etkisi olduğuna dair çalışmalar bildirilmektedir. Kemik döngüsünde anahtar rol oynadığı düşünülen sistem ise Osteoprotegerin (OPG) / Reseptör aktivatör nükleer kappa B ligand (RANKL) yolağıdır. Osteoklastojenik bir sitokin olan interlökin-6 (IL-6)?nın da etkisini indirekt olarak OPG/RANKL dengesini bozarak gösterdiği düşünülmektedir. Hashimoto hastalığı gibi otoimmün olduğu bilinen bir hastalıkta, otoimmünitenin ve hastalığın sonucunda ortaya çıkan hipotiroidinin kemik döngüsünü nasıl etkilediğini araştırdığımız çalışmamıza, premenopozal 30 hipotiroid ve 30 ötiroid Hashimoto hastası ve 20 premenopozal sağlıklı kontrol dahil edildi. Tüm grupta OPG, RANKL ve IL-6 düzeyleri, kemik yapım göstergeleri olan osteokalsin (OC), prokolajen tip I N propeptide (PINP), alkalen fosfataz (ALP) ve kemik yıkım göstergeleri olan tip 1 kollajen C telopeptid (CTX) ve tartrat rezistan asit fosfataz izoform 5b (TRAcP 5b) düzeyleri ölçüldü. Çalışmamızda, TRAcP 5b, CTX ve OC düzeylerinin hipotiroid Hashimoto vakalarında diğer iki gruba göre düşük, ALP düzeylerinin benzer, PINP?nin ise yüksek olduğunu bulduk. Hem hipotiroid hem de ötiroid Hashimoto hastalarında OPG düzeylerinin birbirine benzer şekilde sağlıklı kontrol grubuna oranla yüksek, RANKL düzeylerinin ise düşük olduğunu, OPG düzeylerinin TSH ile pozitif korelasyon gösterdiğini tespit ettik. IL-6 düzeylerinin hipotiroid Hashimoto grubunda ötiroid Hashimoto grubuna ve sağlıklı kontrollere göre düşük olduğunu gördük. Hashimoto hastalığı varlığının RANKL/OPG oranı, bu oranın da kemik döngüsü üzerine bağımsız bir etken olduğunu saptadık. Çalışmamızın, literatürde tiroid disfonksiyonu ile kemik döngüsü ilişkisini araştıran diğer çalışmalara kıyasla güçlü yönü, mekanizmada rolü olabilecek birçok farklı parametrenin bir arada değerlendirilmiş olmasıdır. Çalışmanın bir diğer özelliği ise tiroid disfonksiyonunun yanında tiroid otoimmünitesinin etkisinin de araştırılmış olmasıdır. Bu bulgu çalışmamızın orijinal özelliğini teşkil etmektedir. Literatürde, hipotiroidinin etkisinden bağımsız olarak sadece tiroid otoimmünitesinin kemik döngüsü göstergeleri üzerine etkisini araştıran bir çalışmaya rastlamadık. Sonuç olarak, premenopozal hipotiroid Hashimoto hastalarında kemik döngüsünün olumsuz etkilendiğini ve bu etkinin muhtemelen OPG/RANKL sistemi üzerinden olduğunu düşünmekteyiz.Thyroid hormones are necessary for normal skeletal growth and bone remodelling. Hypothyroidism causes slowing of bone turnover and an increase in the fracture risk by adversely affecting bone quality. A new body of evidence suggests that autoimmune disorders, as well, are associated with a disturbed bone turnover. Hashimoto?s thyroiditis is an autoimmune disorder in origin and the impact of autoimmunity and the resultant hypothyroidism on bone turnover in Hashimoto?s thyroiditis is not known. Osteoprotegerin(OPG)/Receptor activator nuclear kappa B ligand (RANKL) pathway is known to play a major role in bone remodelling and interleukin-6 (IL-6), which is an osteoclastogenic cytokine, may exert its inhibitory effect on bone formation indirectly by influencing the balance between OPG/RANKL. In this study, we assessed the levels of OPG, RANKL and IL-6 along with markers of bone formation as osteocalcin (OC), procollagen type I N propeptide (PINP), alkaline phosphatase (ALP) and markers of bone resorption as type 1 collagen C telopeptide (CTX) and tartrate resistant acid phosphatase isoform 5b (TRAcP 5b) in 30 hypothyroid and 30 euthyroid premenopausal Hashimoto?s thyroiditis patients and 20 healthy premenopausal controls. We found that TRAcP 5b, CTX and OC levels were lower and PINP was higher in the hypothyroid group compared to euthyroid Hashimoto patients and controls while serum ALP levels were similar among groups. OPG levels were higher and RANKL levels were lower in hypothyroid and euthyroid Hashimoto patients compared to controls. OPG was positively correlated with serum TSH. Hypothyroid Hashimoto patients had lower IL-6 levels compared to euthyroid Hashimoto and control groups. RANKL/OPG ratio was independently associated with the presence of Hashimoto thyroiditis and markers of bone turnover. In conclusion, bone turnover is adversely affected by hypothyroidism, potentially through OPG/RANKL pathway, in premenopausal patients with Hashimoto thyroiditis