Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Fitoterapii 2/2014, s. 76-83
*Bogna Gryszczyńska1, Maria Iskra1, Agnieszka Gryszczyńska2, Magdalena Kasprzak1, Magdalena Budzyń-Napierała1
Pierwiastki, rośliny i aktywność fizyczna w profilaktyce oraz leczeniu osteoporozy
Elements, plants and exercise for the prevention and treatment of osteoporosis
1Zakład Chemii Ogólnej, Katedra Chemii i Biochemii Klinicznej, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Maria Iskra
2Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu, Oddział Roślin Zielarskich
Dyrektor Instytutu: prof. dr hab. Grzegorz Spychalski
Summary
Osteoporosis, an increasing public health problem in Poland and all over the world, is characterized by reduced bone mineral mass. As the demographic shift to a more aged population continues, a growing number of men and women will be afflicted with osteoporosis. Seventy one and a half million of Americans will be 65, and nine million and six hundred thousands of Poles will be in 60-65 years of age in 2030. In general osteoporosis is connected with women health, although recently an increasing number of cases in men is observed. According to statistic, about 25% of women and 13% of men over 60 years of age suffer from osteoporosis in Poland. This review shows the findings of the studies to date which examine the role of the oxidative stress, plants, elements and physical activity for the prevention and treatment of osteoporosis
Wstęp
Osteoporozę można uznać za uogólnioną chorobę metaboliczną kości, która charakteryzuje się małą masą kostną oraz upośledzoną mikrostrukturą tkanki kostnej, co prowadzi do zwiększonej łamliwości i podatności na złamania (1). Choroba ta długo przebiega bezobjawowo i mimo, że w czasie jej rozwoju dochodzi do systematycznego zaniku masy kostnej, to najczęściej jej pierwszym objawem są dopiero tzw. złamania osteoporotyczne. Złamania związane z osteoporozą najczęściej dotyczą nadgarstka, kręgosłupa i bliższego odcinka kości udowej (2). Sugeruje się, iż ryzyko wystąpienia tych złamań u kobiet w wieku menopauzalnym, zamieszkujących kraje rozwinięte, może wynosić nawet 40% (3). Złamania nadgarstka pojawiające się w młodym wieku mogą być pierwszym sygnałem progresji zaniku tkanki kostnej (4). Szacuje się, iż to właśnie złamania osteoporotyczne najczęściej powodują utratę sprawności fizycznej osób starszych, a ryzyko wystąpienia zgonu w pierwszym roku po tym urazie może wynosić nawet 25% (2).
p>
Osteoporozę uznaje się za chorobę kobiet po menopauzie, jednakże dotyczy ona także mężczyzn. Uznaje się, iż hipogonadyzm, leczenie glukokortykosteroidami, choroby układu pokarmowego, niedobór witaminy D, a także nadużywanie alkoholu, są najważniejszymi czynnikami wpływającymi na rozwój tej choroby u mężczyzn (5).
Osteoporozę można sklasyfikować jako pierwotną, będącą wynikiem wczesnego przekwitania i starzenia się organizmu, oraz wtórną, będącą następstwem chorób metabolicznych. Należy tu wymienić przede wszystkim zaburzenia endokrynologiczne i zaburzenia genetyczne (1).
W świetle doniesień piśmiennictwa ostatnich lat, istotnymi czynnikami mogącymi wpływać na rozwój osteoporozy pierwotnej jest także wpływ środowiska, brak lub spadek aktywności fizycznej oraz sposób odżywiania się.
Udział prawidłowego sposobu odżywiania w zapobieganiu i leczeniu osteoporozy
Za najistotniejsze w homeostazie wapniowej organizmu uznaje się utrzymanie stałego stężenia jonów wapnia we krwi, regulowanego przez hormony: parathormon, kalcytoninę oraz kalcytriol – aktywną postać witaminy D (1,25(OH)2D3), potrzebną między innymi do syntezy białka transportującego jony Ca+2, syntezy i sekrecji hormonu przytarczyc oraz hormonów tarczycy. Odpowiednie stężenie aktywnej formy witaminy D3 zapewniają zarówno przemiany biochemiczne zachodzące wewnątrz organizmu, jak i dieta. Dostarczanie jej wraz z pokarmem jest szczególnie istotne u osób starszych, a także u osób z ograniczonym kontaktem ze światłem słonecznym (6). Metabolizm witaminy D3 do aktywnej formy 25(OH)D3, a następnie do 1,25(OH)2D3, podlega regulacjom, co u starszych osób może ulec spowolnieniu. Może to utrudniać uzyskanie takiego stężenia witaminy, które mogłoby zapobiec tej chorobie i wymaga stosowania dodatkowej suplementacji.
Najistotniejsza jest więc właściwie zbilansowana dieta. Odpowiednie żywienie, w szczególności dieta bogata w wapń, odgrywa znaczącą rolę w zapobieganiu i leczeniu osteoporozy (7). Właściwa pula wapnia i witaminy D, spożywana z pokarmem, może wpływać nie tylko na poprawę mechanicznych właściwości układu kostnego, układu mięśniowego i nerwowego, ale również na utrzymanie odpowiedniej masy ciała (8). W okresie dojrzewania, gdy dochodzi do wzrostu układu kostnego, najistotniejszym składnikiem pokarmowym, jaki należy dostarczyć z dietą jest białko, a jego spożycie powinno wynosić 1,0-1,2 g/kg masy ciała w ciągu doby (9). Podobnie w starszym wieku, niedobór białka prowadzi do obniżenia masy mięśniowej, a tym samym do częstszych upadków i w konsekwencji do złamań kości (8, 10). Spożywanie zbyt dużej ilości białka wpływa na wzrost syntezy IGF-1 (insulin growth factor-1), a tym samym na wzrost stężenia wydalanego wapnia w moczu.
Wykazano, iż wraz z wiekiem zapotrzebowanie na wapń i witaminę D wzrasta (8), przy czym równocześnie obniża się przyswajalność wapnia oraz spada stężenie cholekalcyferolu w skórze. Gallagher (11) wykazał, że 1,25(OH)2D3 wpływa na wzrost mineralizacji kości, a Tilyard (12) dowiódł, iż podawanie tego związku kobietom w okresie postmenopauzalnym, wpływało na redukcję łamliwości kości. Sugeruje się więc, iż kobiety w wieku 65 lat i powyżej, powinny spożywać 1,5 g wapnia/dobę (13). Bogatym źródłem tego pierwiastka jest mleko i jego przetwory, a najbogatszym mleko w proszku, mleko zagęszczone, sery topione i podpuszczkowe (14). Charakterystyczny dla tych produktów jest również korzystny stosunek wapnia do fosforu (wyższy niż 1:1), wpływający na poprawę przyswajalności wapnia z pokarmu.
Badania prowadzone w latach 90-tych wykazały, iż spożycie nabiału w Polsce nie jest wysokie, a wapń dostarczany jest do organizmu przede wszystkim z mlekiem i serami (15). Wykazano także, iż najmniej wapnia, poniżej 60% zalecanej dawki dziennej, przyjmowały dziewczynki i młode kobiety (14, 16). Najwięcej wapnia (87%) spożywały dzieci w wieku przedszkolnym, natomiast te w wieku szkolnym oraz studenci – już tylko około 60% wskazanej dawki (17). W Polsce zaleca się, aby dzieci spożywały wapń w ilości 800 mg/dobę, młodzież 1,2 g/dobę, a młode kobiety oraz kobiety karmiące 1,1 g/dobę. Choć wapń występuje w większości produktów spożywczych, to jego stężenia oraz biodostępność jest bardzo różna. Jak wskazują doniesienia literaturowe, przyswajanie wapnia z diety wynosi 10-40%, a z mleka i jego przetworów około 32% (15, 17). W niewielkim stopniu przyswajaniu ulega wapń obecny w produktach pochodzenia zwierzęcego. Obecność szczawianów oraz błonnika w produktach roślinnych również obniża jego wchłanianie w układzie pokarmowym (14).
Wyniki badań prowadzonych w ostatnich latach wykazały, że mleko może wpływać na wzrost gęstości mineralnej kości (Bone Mineral Density – BMD) oraz zawartości mineralnej kości (Bone Mineral Content – BMC) (18). W badaniu NHANES III (National Health and Nutrition Examination Survey) udowodniono, iż wśród kobiet w wieku 20-49 lat wartość BMC była o 5,6% niższa u tych, które spożywały tylko 1 porcję mleka dziennie w dzieciństwie, w porównaniu z kobietami spożywającymi więcej porcji (19). Liu i wsp. (20) wykazali, iż spożywanie 45 g/dobę mleka w proszku wpływało na wzrost stężenia ostekalcyny w surowicy krwi i obniżenie stężenia hydroksyproliny, biochemicznego markera resorpcji kości, w moczu u Chinek. Badania przeprowadzone przez Budek i wsp. (21) wykazały, że wysokie spożycie mleka (1,5 l/dzień) zmniejsza przebudowę kości (metaboliczny obrót kostny) u chłopców przed okresem dojrzewania. Jeden epizod przebudowy kości trwa od 3 do 6 mies., a bilansowanie się procesów resorpcji i kościotworzenia powoduje w efekcie przyrost lub spadek masy kostnej. Inne badania wykazały, że spożywanie średnio 230 ml mleka/dobę, znacznie zwiększa BMC/BMD (22).
Spożywanie mleka i wapnia w okresie dzieciństwa i dojrzewania ma niewątpliwy wpływ na stan układu kostnego u osób dojrzałych. Badania takie są jednak trudne do przeprowadzenia i ze względu na ocenę historyczną diety, dość często obarczone błędem. Sandler i wsp. (23) opublikowali jedne z pierwszych wyników badań oceniających zależność między spożywanym mlekiem, w przywoływanej w pamięci diecie z okresu dzieciństwa i BMD w okresie dojrzałości, u 225 kobiet w okresie postmenopauzalnym w wieku 49-66 lat. Wykazano, iż u kobiet, spożywających mleko w okresie dzieciństwa niemal do każdego posiłku, zaobserwowano o 3,2% wyższą wartość BMD w porównaniu z tymi, które spożywały mleko sporadycznie. W związku z tym, iż prowadząc badania nie oceniano aktualnego spożycia mleka, dość trudno było ustalić bezpośredni wpływ diety dziecięcej na stan kości u osób dorosłych. Podobną zależność badał McCulloch i wsp. (24) u 88 kobiet w wieku 20-35 lat. W tej grupie badanej również przeprowadzono wywiad dotyczący sposobu żywienia w dzieciństwie i badano wartość BMD. Spożycie mleka zostało ocenione przez 15 kobiet jako niskie, średnie przez 59 i wysokie przez 14 kobiet. Nie wykazano zależności miedzy ilością spożywanego mleka w dzieciństwie i BMD. Natomiast w badaniach prowadzonych przez Bauera i wsp. (25), prowadzonych w grupie ponad 9000 starszych kobiet (średnia wieku 71 lat), wykazano istotny statystycznie związek między spożyciem mleka w młodym wieku i gęstością kości (25). Jednakże autorzy nie określili, jakie obszary szkieletu badano i jaki był poziom istotności dla tej zależności. Niewielka liczba dowodów na istnienie związku między spożywaniem mleka i wapnia w dzieciństwie, a stanem kości u dorosłych, wskazuje na potrzebę dodatkowych badań, zarówno wśród kobiet, jak i mężczyzn.
Głównym składnikiem mineralnym, odpowiedzialnym za mechaniczną wytrzymałość kości jest hydroksyapatyt: Ca10(PO4)6(OH)2. Każdy z jonów obecnych w tej strukturze może ulec in vivo wymianie na inny współzawodniczący jon znajdujący się w otoczeniu (26). Jony wapnia mogą być zastąpione przez inne dwuwartościowe jony metali, np. magnezu, strontu, baru, cynku, niklu i kobaltu. Inne, trójwartościowe jony metali, jak np. glinu, mogą znajdować się na powierzchni kryształów hydroksyapatytu. Wykazano, iż zastąpienie jonów wapnia przez jony magnezu w kryształach apatytu może prowadzić do spowolnienia rozwoju osteoporozy (27). Inne pierwiastki, takie jak aluminium, kadm i ołów, są toksyczne dla organizmu, i po wbudowaniu w masę kostną mogą prowadzić do jej zaniku (28, 29). Aniony fosforanowe mogą być zastąpione pirofosforanami i bisfosfonianami, natomiast jon hydroksylowy może być zastąpiony przez jony – fluorki i bromki (30).
Marginalne spożycie wapnia i fosforu uważane jest za jeden z ważniejszych czynników zwiększających ryzyko wystąpienia osteoporozy i złamań kości. Nieoczekiwanie okazało się jednak, iż osteoporoza i złamania kości biodrowej występują znacznie częściej u osób spożywających znaczne ilości wapnia oraz białka zwierzęcego (Norwegia, Szwecja, Stany Zjednoczone) w porównaniu z tymi, które spożywają go znacznie mniej (Indie, Chiny, Tajlandia) (31). Te różnice mogą być związane z obecnością innych składników w dietach, charakterystycznych dla poszczególnych regionów świata.
Na proces tworzenia kości oraz wzrost ich gęstości wpływa fluor. Mała podaż fluoru powoduje obniżenie twardości szkliwa i zmniejszenie wytrzymałości kości, natomiast długotrwałe spożywanie dużych dawek fluoru może prowadzić do fluorozy szkliwa (1). Woda pitna, w którą zaopatrywany jest Poznań i okolice, zawiera 0,20-0,35 mg F/l, przy dopuszczalnej zawartości 1,5 mg/l (dane Aquanet) (32). Takie stężenie fluoru w wodzie pitnej nie jest wystarczające by zapobiec osteoporozie, a może jedynie wpływać na obniżenie częstotliwości występowania złamań kości udowej u osób starszych. W leczeniu osteoporozy, obok kalcytoniny, estrogenów, bifosfonianów, metabolitów witaminy D, stosuje się także fluorek sodu w postaci wolno uwalniającej się. Jednakże terapia fluorem może wywoływać nudności, wymioty oraz chorobę wrzodową. Badania ostatnich dziesięciu lat wykazały, iż fluor spożywany w dawkach 10-20 mg/dobę, szczególnie w suplementach powodujących jego powolne uwalnianie, wpływa na wzrost BMD w beleczkach kostnych (33). Sugeruje się, iż łączna dawka fluoru, jaka może być skumulowana w kościach, nie powinna przekraczać 0,4-0,5% pozostałości uzyskanej po spopieleniu kości.
Stres oksydacyjny a osteoporoza
Oprócz wieku, uwarunkowań genetycznych, palenia tytoniu, unieruchomienia, niewystarczającego przyswajania wapnia, zaburzeń czynności przytarczycy i tarczycy oraz chorób nerek, jako czynników sprzyjających rozwojowi osteoporozy (34, 35), należy także wspomnieć o udziale stresu oksydacyjnego w jej rozwoju. Doniesienia literaturowe niejednokrotnie wskazują i podkreślają jego niekorzystny wpływ na gęstość mineralną kości (36, 37). Z drugiej strony autorzy sugerują, że stężenie przeciwutleniaczy endogennych oraz aktywność enzymów antyoksydacyjnych w surowicy krwi, nie ma związku z mineralizacją kości, a suplementacja przeciwutleniaczami egzogennymi nie wpływa na ten parametr (38).
Ponadto dyskutowana jest rola tlenku azotu (NO) w patogenezie osteoporozy, którego wysokie stężenia mogą hamować resorpcję kości. Dane piśmiennictwa wskazują, że procesy metaboliczne zachodzące w komórkach kości mogą być przyspieszane przez wzrost stężenia NO w surowicy krwi na skutek obniżenia stężenia i aktywności enzymów przeciwutleniających (39, 40). Sendur i wsp. (41) oceniali stężenia i aktywność katalazy (CAT), reduktazy glutationowej (GR) i NO w surowicy krwi 45 kobiet w wieku postmenopauzalnym, u których zdiagnozowano osteoporozę oraz u 42 kobiet zdrowych. U pacjentek z osteoporozą nie wykazano deformacji w odcinku piersiowym i lędźwiowym kręgosłupa. W przeprowadzonych badaniach wykazano istotnie wyższe stężenie dialdehydu malonowego (MDA) oraz NO w grupie badanej w porównaniu do grupy kontrolnej. Co więcej, wykazano także istotnie niższą aktywność GR w grupie badanej, w porównaniu do kontrolnej. Zaobserwowano także korelację pomiędzy stężeniem MDA, a gęstością mineralną kości (r = -0,464; p = 0,001) oraz brak takowej między stężeniem lub aktywnością przeciwutleniaczy i gęstością mineralizacji kości uda oraz odcinka lędźwiowego kręgosłupa.

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2014-03-03
zaakceptowano do druku: 2014-03-14

Adres do korespondencji:
*dr n. med. Bogna Gryszczyńska
Katedra Chemii i Biochemii Klinicznej Zakład Chemii Ogólnej Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego
ul. Grunwaldzka 6, 60-572 Poznań
tel.: +48 (61) 854-65-97
e-mail: bognagry@ump.edu.pl

Postępy Fitoterapii 2/2014
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii

Pozostałe artykuły z numeru 2/2014: