Doordat we steeds ouder worden, neemt het aantal mensen met botontkalking toe, met als gevolg ook een toename in botbreuken. Er is een relatie tussen bot en vetcellen in het beenmerg, want patiënten met botontkalking hebben veel vet in hun beenmerg. Hierdoor is beenmergvet potentieel een nieuw aanknopingspunt in de behandeling van botontkalking. Of het biedt mogelijkheden voor verbeteringen in de diagnostiek van botontkalking en het voorspellen van fractuur risico van patiënten.
Vanaf ongeveer ons dertigste levensjaar verliest iedereen bot en hierdoor neemt met het ouder worden het risico op botbreuken toe. Bot is een dynamisch weefsel, er wordt continu bot afgebroken en bot aangemaakt. Dit heet de botstofwisseling. De balans tussen de botaanmaak en de botafbraak bepaalt of iemand netto bot verliest of bot erbij krijgt.
De meeste botten in ons lichaam zijn niet massief, maar zijn gevuld met een structuur van botbalkjes en beenmerg. Dit geeft stevigheid en zorgt dat onze botten niet te zwaar zijn. Beenmerg is verantwoordelijk voor de aanmaak van bloedcellen. Daarnaast zitten in het beenmerg ook veel vetcellen. Patiënten met botontkalking hebben dus veel vet in het beenmerg. Hierdoor ligt een relatie tussen beenmergvet en de botstofwisseling voor de hand, maar de precieze functie van beenmergvet is nog niet duidelijk.
Beenmergvet
Interessant genoeg ontstaan de beenmergvetcellen en de botaanmaakcellen uit dezelfde zogenoemde voorlopercellen, waaruit verschillende soorten cellen kunnen ontstaan. Doordat een voorlopercel dus of een beenmergvetcel, of een botaanmaakcel kan worden, zou een toename in beenmergvet dus logischerwijs gepaard kunnen gaan met een afname in botaanmaak en dus met botverlies.
Om de interactie tussen beenmergvet en de botstofwisseling verder te onderzoeken, werken binnen onze onderzoeksgroep onderzoekers van de afdelingen endocrinologie, de klinische chemie / laboratorium voor calcium en botstofwisseling en de afdeling radiologie samen. Dit geeft ons de mogelijkheid om op microscopisch niveau in botweefsel van mensen of dieren de beenmergvetcellen en de botstofwisseling te bestuderen en om non-invasief, met MRI-technieken, de hoeveelheid beenmergvet bij mensen te onderzoeken.
Oestrogeen
Botontkalking komt ongeveer vier keer vaker voor bij vrouwen dan bij mannen. Voor een groot deel ontstaat dit na de overgang onder invloed van de snelle daling in het vrouwelijke geslachtshormoon oestrogeen. Oestrogeen heeft ook invloed op beenmergvet. Namelijk bij een behandeling met oestrogeen neemt beenmergvet af. Daarom hebben wij onderzocht wat het effect is van het raloxifene (een oestrogeen-achtig medicijn tegen botontkalking) op het beenmergvet en de botstofwisseling, in botbiopten in een groep van 53 postmenopauzale vrouwen met botontkalking voor en na twee jaar behandeling met raloxifene.
We vonden geen effect van raloxifene op de hoeveelheid beenmergvet. Opvallend genoeg hadden vrouwen met botontkalking én wervelfracturen meer beenmergvet, en grotere beenmergvetcellen dan de vrouwen met botontkalking zonder wervelfractuur. Toch verschilden deze twee groepen niet in de hoeveelheid bot in hun lichaam.
Botstofwisseling
Daarnaast hebben we gekeken naar de associatie tussen beenmergvet en de botstofwisseling. Hier vonden we geen associatie met botaanmaak, maar juist wel een relatie met de botafbraak. Dit was onverwacht omdat juist de botaanmaakcellen en de beenmergvetcellen ontstaan uit dezelfde voorlopercellen.
Beenmergvet en de botafbraak
Om verder uit te zoeken hoe de interactie tussen beenmergvet en de botstofwisseling in zijn werk gaat hebben we een muizenstudie gedaan. Botafbraak wordt, onder andere, aangestuurd door het eiwit RANKL. RANKL wordt aangemaakt door cellen die betrokken zijn bij de botaanmaak, en tevens door voorlopercellen van de beenmergvetcel. Ons onderzoek laat zien dat ook rijpe beenmergvetcellen RANKL tot expressie brengen, wat een verklaring zou kunnen zijn voor de relatie tussen beenmergvet en de botafbraak.
We zagen dat dieren met oestrogeendeficiëntie, als diermodel voor postmenopauzale botontkalking, meer beenmergvet hadden, veroorzaakt door zowel een toename in grootte als in aantal van de beenmergvetcellen. Daarnaast zagen we dat een groter percentage van deze beenmergvetcellen in deze muizen RANKL aanmaakt.
Remmen van beenmergvet
Differentiatie van beenmergvetcellen uit de voorlopercellen gebeurt onder invloed van het molecuul PPARγ. Om te onderzoeken of beenmergvet een potentieel nieuw aanknopingspunt is voor de behandeling van botontkalking, hebben we gekeken of het mogelijk is om door het geven van een PPARγ-remmer een toename in beenmergvet en botverlies te voorkomen. In deze groep muizen had de PPARγ-remmer geen effect op het beenmergvet, de botstofwisseling of het botvolume.
Overgewicht
Naast vergrijzing is overgewicht een toenemend probleem in onze samenleving. De relatie tussen beenmergvet en andere vetdepots in het lichaam is niet geheel duidelijk, maar enkele studies wijzen erop dat er mogelijk een relatie is met overgewicht en dan met name buikvet. Na de overgang neemt niet alleen het risico op botontkalking toe, ook de hoeveelheid buikvet neemt toe.
Tegelijkertijd hebben vrouwen met anorexia nervosa, ondanks hun minimale hoeveelheid onderhuids vetweefsel, juist veel vet in hun beenmerg en een verlaagde botdichtheid. Wij hebben onderzocht wat het effect van gewichtsverlies, door een maagverkleinende operatie, is op het beenmergvet en de botdichtheid in een groep van veertien postmenopauzale vrouwen. Een jaar na de operatie vonden we juist een afname van zowel beenmergvet als botdichtheid. Dit impliceert dat in deze specifieke situatie beenmergvet niet bijdraagt aan het botverlies.
Nieuwe aanknopingspunten
Concluderend gaat een afname van botdichtheid niet in elke situatie gepaard met een toename van beenmergvet. Beenmergvet is eerder geassocieerd met de botafbraak dan met botaanmaak. Er is meer onderzoek nodig om de relatie tussen beenmergvet en de botstofwisseling in kaart te brengen. Voor toekomstig onderzoek levert de relatie tussen de grootte van beenmergvetcellen en de botstofwisseling nog veel interessante vragen op.
Daarnaast is het belangrijk om de associatie tussen beenmergvet en fracturen verder in kaart te brengen. Als beenmergvet, onafhankelijk van de botdichtheid een voorspeller van het fractuurrisico is, kan dit de diagnostiek naar osteoporose verbeteren. Onze studies impliceren dat beenmergvet op dit moment geen geschikt aanknopingspunt is voor nieuwe therapieën voor botontkalking. Maar beenmergvetmetingen lijken veelbelovend voor de verbeteringen in de diagnostiek van botontkalking en het voorspellen van fractuurrisico van patiënten.
Hoofdfoto:
Botbiopt van een van de patiënten in de studie (Foto (c) Kerensa Beekman
