Влияние ожирения на костный обмен

Ожирение традиционно считают благоприятным для здоровья костей из-за хорошо известного положительного влияния механической нагрузки, создаваемой массой тела, на костеобразование, несмотря на то что оно является фактором риска многих других хронических заболеваний. Однако вопрос о том, полезна ли для костной ткани масса тела, обусловленная ожирением или избыточным накоплением жира, остается спорным. Патофизиологическая связь между ожирением и костной тканью сложна и продолжает активно изучаться. Недавние данные эпидемиологических и экспериментальных исследований убедительно показывают, что накопление жира неблагоприятно влияет на костную массу. По-видимому, ожирение может влиять на костный обмен через несколько механизмов. Поскольку и адипоциты, и остеобласты происходят из общей полипотентной мезенхимальной стволовой клетки, ожирение может усиливать дифференцировку адипоцитов и накопление жира и одновременно снижать дифференцировку остеобластов и костеобразование. Ожирение ассоциировано с хроническим воспалением. Повышение концентрации провоспалительных цитокинов в крови и тканях при ожирении может усиливать активность остеокластов и костную резорбцию за счет изменения сигнального пути рецептора-активатора NF-κB (RANK)/лиганда RANK/остеопротегерина. Кроме того, избыточная секреция лептина и/или сниженная продукция адипонектина адипоцитами при ожирении могут напрямую влиять на костеобразование или косвенно усиливать костную резорбцию через повышение продукции провоспалительных цитокинов. Наконец, высокожировое питание может нарушать всасывание кальция в кишечнике и тем самым снижать его доступность для костеобразования. Уточнение связи между жировой тканью и костным обменом на молекулярном уровне может помочь в разработке терапевтических средств для профилактики или лечения как ожирения, так и остеопороза. Ожирение, определяемое как индекс массы тела 30 кг/м2 и выше, представляет собой состояние, при котором избыточное накопление жира в организме достигает степени, неблагоприятно влияющей на здоровье. Распространенность ожирения с 1980 года удвоилась, и по состоянию на 2007 год ожирением страдали 33% мужчин и 35% женщин в США. Ожирение положительно связано со многими хроническими заболеваниями, такими как артериальная гипертензия, дислипидемия, сахарный диабет 2 типа, ишемическая болезнь сердца и некоторые виды рака. Прямые медицинские расходы, связанные с ожирением в США, оцениваются примерно в 100 млрд долларов в год. Костная масса и прочность в зрелом возрасте снижаются, особенно у женщин после менопаузы. Эти изменения могут приводить к остеопорозу — заболеванию, характеризующемуся низкой костной массой и нарушением микроархитектоники кости, что повышает риск переломов. По оценкам, в США около 10 млн человек старше 50 лет страдают остеопорозом, а еще 34 млн находятся в группе риска его развития. В 2001 году только остеопороз обусловил около 17 млрд долларов прямых ежегодных расходов на здравоохранение. Ряд данных свидетельствует о взаимосвязи ожирения и костного обмена. Во-первых, и остеобласты, и адипоциты происходят из общей мезенхимальной стволовой клетки, причем агенты, подавляющие адипогенез, стимулируют дифференцировку остеобластов, и наоборот, препараты, подавляющие остеобластогенез, усиливают адипогенез. Во-вторых, снижение остеобластогенеза в костном мозге с возрастом обычно сопровождается усилением адипогенеза в костном мозге. В-третьих, длительное применение стероидных гормонов, например глюкокортикоидов, приводит к ожирению, сопровождающемуся быстрым снижением костной массы. В-четвертых, и ожирение, и остеопороз ассоциированы с повышенным окислительным стрессом и усиленной продукцией провоспалительных цитокинов. В настоящее время механизмы влияния ожирения на костный обмен недостаточно определены и будут основным предметом этого обзора.