Kemajuan dalam penelitian mengubah cara para ahli osteoporosis memikirkan penyakit yang tersebar luas ini.

Oleh Gina Shaw

Selama bertahun-tahun, kami pikir kami memahami osteoporosis: penyakit di mana tulang menjadi semakin rapuh karena kehilangan kepadatan, biasanya karena penuaan, menopause, dan faktor-faktor lain seperti kekurangan kalsium dan vitamin D dalam makanan.

Tetapi hari ini, kemajuan dalam penelitian memberi penerangan baru pada osteoporosis, yang diperkirakan akan mempengaruhi sebanyak setengah dari semua orang Amerika di atas usia 50 pada tahun 2020.Dari diagnosis hingga pencegahan hingga pengobatan osteoporosis, penelitian baru membalikkan pemahaman lama kita tentang osteoporosis.

Memperbaiki Risiko Osteoporosis

Tes "standar emas" untuk mendiagnosis osteoporosis adalah pemindaian DEXA (dual energy X-ray absorptiometry), yang mengukur kepadatan tulang di tulang belakang, pinggul, atau pergelangan tangan. Ini adalah lokasi paling umum untuk patah tulang. Tetapi tes ini, setinggi apa adanya, memiliki keterbatasan.

"Banyak pasien dengan pengukuran kepadatan tulang normal pada pemindaian DEXA masih memiliki patah tulang, dan sejumlah besar pasien yang pemindaian DEXA menunjukkan osteoporosis tidak mengalami patah tulang," kata Sundeep Khosla, MD, seorang profesor kedokteran dan peneliti osteoporosis di Mayo Clinic di Rochester, Minn. "DEXA memberi tahu Anda seberapa banyak tulang hadir, tetapi tidak banyak tentang struktur internal tulang itu." Jelas, dokter ingin dapat memprediksi risiko patah tulang jauh lebih akurat, untuk menyempurnakan siapa yang paling berisiko patah tulang dan paling membutuhkan obat-obatan.

Khosla membandingkan kerangka manusia dengan jembatan yang terbuat dari logam. "Anda bisa memiliki dua jembatan dengan jumlah logam yang sama di dalamnya, tetapi satu bisa lebih kokoh, hanya karena cara pembuatannya," katanya. "Demikian pula, karena arsitektur mikro tulang satu orang berbeda dari yang lain, kekuatan mereka yang sebenarnya mungkin sangat berbeda."

Khosla dan peneliti osteoporosis lainnya sedang mempelajari teknik pencitraan dan komputer baru yang memungkinkan mereka untuk melihatnya dalam tulang, dan lihat karakteristik struktural spesifik. Ini akan membantu mereka membangun model kekuatan tulang yang dapat membantu memprediksi pasien mana yang paling mungkin mengalami patah tulang.

Salah satu teknik pencitraan tersebut adalah pemindaian computed tomography (CT) tulang belakang dan pinggul. Para peneliti mengambil gambar tiga dimensi dari tulang yang dibuat oleh CT scan, dan menggunakan teknik pemodelan komputer yang memecah gambar menjadi potongan-potongan kecil. "Kepadatan masing-masing bagian memungkinkan Anda memperkirakan kekuatan setiap bagian, dan mendapatkan keseluruhan kekuatan struktur," kata Khosla. "Tergantung di mana tulang paling lemah, itu mungkin lebih atau kurang rentan terhadap patah tulang."

Lanjutan

Itu dibawa ke tingkat yang lebih tinggi dalam instrumen baru yang digunakan untuk mempelajari osteoporosis, yang disebut tomografi kuantitatif periferal resolusi tinggi. Karena ia menggunakan tingkat radiasi yang lebih tinggi, ia tidak dapat digunakan di tulang belakang atau di dekat organ-organ vital, tetapi ia dapat digunakan untuk mencitrakan area seperti tulang pergelangan tangan. "Resolusi dengan scanner periferal cukup baik sehingga Anda dapat melihat komponen struktural individu, yang memberi Anda lebih banyak informasi tentang kekuatan tulang," kata Khosla.

Dia memperkirakan bahwa scanner periferal, yang mungkin tidak jauh lebih mahal daripada DEXA hari ini, dapat segera disetujui untuk penggunaan klinis. Karena CT scan secara signifikan lebih mahal, mereka tidak dapat digunakan sebagai alat skrining yang berdiri sendiri. Namun, ketika seorang pasien memiliki CT scan karena alasan lain, relatif mudah untuk mendapatkan informasi tulang pada saat yang sama.

"Kami masih perlu mengumpulkan lebih banyak data tentang bagaimana alat ini memprediksi risiko patah tulang, tetapi hasil awal menjanjikan," kata Khosla.

Memahami Renovasi Tulang

Obat-obatan bifosfonat pada awalnya dianggap sebagai perawatan osteoporosis yang membantu membangun massa tulang. Tetapi segera menjadi jelas bahwa sesuatu yang lebih sedang terjadi di sini. Banyak pasien yang memakai bifosfonat mungkin hanya melihat sedikit peningkatan kepadatan tulang - hanya 1% - namun mereka memiliki pengurangan risiko patah tulang yang jauh lebih besar, sebanyak 50%.

"Penelitian telah menunjukkan bahwa tidak ada hubungan antara seberapa banyak obat ini membangun massa tulang dan pengurangan risiko patah tulang," kata Robert Heaney, MD, seorang profesor kedokteran di Pusat Penelitian Osteoporosis di Creighton University School of Medicine di Omaha, Neb .

Para ilmuwan menyadari bahwa obat-obatan itu juga memperlambat laju remodeling tulang -- proses di mana area tulang yang ada dikupas, kemudian diganti dengan tulang baru. Pada wanita menopause, tingkat remodeling tulang meningkat dua kali lipat - dan kemudian meningkat tiga kali lipat pada awal 60-an wanita.

"Bayangkan jika Anda mulai membangun kembali rumah Anda: pertama Anda meletakkan ekstensi di satu sisi, tetapi sebelum Anda selesai, Anda memutuskan untuk merobohkan garasi, dan sebelum menyelesaikannya, Anda memutuskan untuk meletakkan sebuah dek," kata Heaney. "Kamu akan memiliki rumah yang cukup rapuh. Itulah yang terjadi dengan remodeling tulang yang dipercepat."

Lanjutan

Sekarang setelah mereka memahami pentingnya remodeling tulang, para ahli osteoporosis berusaha menggunakan pengetahuan itu untuk membantu memprediksi faktor-faktor risiko osteoporosis. Mereka sedang mengembangkan alat yang dikenal sebagai biomarker, yang merupakan ukuran kimiawi dari tingkat remodeling tulang yang dapat ditemukan dalam sekresi dari darah atau urin. Sudah ada biomarker untuk tingkat remodeling tulang yang bekerja dengan sangat baik dalam studi populasi besar, kata Heaney, tetapi mereka belum memiliki penanda yang bekerja dengan baik di kantor dokter, pada tingkat individu pasien. Sekali biomarker yang lebih akurat dikembangkan, ini dan teknik pencitraan canggih dapat sangat meningkatkan pemahaman kita tentang siapa yang paling berisiko dari osteoporosis.

"Ini memungkinkan kita untuk fokus pada di mana masalahnya sebenarnya: renovasi yang berlebihan membuat tulang rapuh," kata Heaney.

Perawatan Osteoporosis Baru

Beberapa tahun yang lalu, Heaney melihat seorang gadis berusia 18 tahun yang mengalami kecelakaan mobil yang serius. Dia lolos hanya dengan beberapa memar, dan sinar-X mengungkapkan bahwa dia memiliki kepadatan tulang yang luar biasa tinggi. Ternyata ibunya, juga, memiliki kepadatan tulang jauh di atas rata-rata. Heaney dan rekan-rekannya di Creighton mulai mempelajari seluruh keluarga - lebih dari 150 orang - dan akhirnya mengidentifikasi apa yang mereka sebut "gen massa tulang tinggi".

Mutasi tertentu pada gen ini menyebabkan tubuh membuat jumlah protein abnormal tinggi yang disebut LRP5 (protein terkait reseptor lipoprotein densitas rendah 5). LRP5 mempengaruhi seberapa banyak tulang terbentuk dan dipelihara. "Tidak ada orang dengan gen massa tulang tinggi yang pernah merusak apa pun, bahkan jika mereka jatuh dari atap gudang," kata Heaney.

Identifikasi gen massa tulang tinggi dan jalur pensinyalan kimia yang terlibat telah membuka berbagai kemungkinan baru untuk pengobatan osteoporosis. "Prospek di sini adalah untuk membangun obat osteoporosis atau obat-obatan yang menyebabkan tubuh bertindak seolah-olah memiliki mutasi itu, membangun lebih banyak tulang," kata Heaney. Dia percaya bahwa obat yang ditujukan untuk jalur ini sudah dalam pengujian manusia, tetapi mungkin perlu waktu sebelum mereka dapat datang ke pasar. "Karena jalur ini bekerja pada area lain tubuh selain tulang, Anda harus yakin bahwa obat Anda tidak menghasilkan hasil yang tidak diinginkan di tempat lain."

Lanjutan

Para ilmuwan juga sedang menyelidiki senyawa baru, yang disebut analog vitamin D, sebagai pengobatan osteoporosis yang potensial. Obat-obatan ini, pada dasarnya, adalah versi suplemen vitamin D supercharged - molekul yang telah diubah, berdasarkan struktur vitamin D, untuk meminimalkan kehilangan tulang dan memaksimalkan pembentukan tulang.

Salah satu obat ini, 2MD, telah menunjukkan harapan besar pada model hewan osteoporosis, dan sekarang sedang dipelajari pada manusia. "Ini secara dramatis merangsang pembentukan tulang, dan jika kita dapat melihat sesuatu yang bahkan secara samar mendekati hasil yang sama pada manusia, ini akan menjadi sangat besar," kata Neil Binkley, MD, co-direktur Pusat Klinik Osteoporosis dan Program Penelitian di University of Wisconsin-Madison. Kelebihan lainnya: karena obat ini didasarkan pada vitamin D, Binkley memperkirakan bahwa mungkin tidak ada efek samping yang tidak biasa, dan bahkan dapat meningkatkan fungsi sistem kekebalan seperti cara alami vitamin D.

Satu obat yang lebih dekat ke persetujuan adalah pengobatan eksperimental yang disebut denosumab. Suntikan dua kali setahun ini sekarang dalam uji klinis Fase III, dan telah terbukti meningkatkan kepadatan tulang. Denosumab ditujukan pada target yang sama sekali baru untuk osteoporosis: protein yang disebut ligan RANK. Protein ini memainkan peran penting dalam proses di mana sel-sel yang disebut osteoklas memecah tulang. Dan para peneliti berharap obat ini akan membantu menjaga proses keropos tulang tetap terkontrol dengan penggantian tulang. Denosumab dapat dipasarkan segera setelah akhir 2008.

"Osteoporosis adalah bidang yang cukup muda," kata Binkley. "Ketika saya masih di sekolah kedokteran, Anda mendiagnosis osteoporosis hanya setelah seseorang patah tulang, sama seperti kami dulu hanya mendiagnosis penyakit jantung setelah serangan jantung. Kami tahu lebih banyak sekarang, dan kami sedang mengembangkan alat yang lebih baik untuk mendiagnosis, mengobati, dan mencegah osteoporosis. "