Хроническая обструктивная болезнь легких и остеопороз: современное состояние проблемы

Введение. Важной характеристикой хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) является развитие системного воспаления с вовлечением ряда органов и тканей c реализацией патофизиологических механизмов. Одним из наиболее серьезных и социально значимых системных проявлений ХОБЛ является остеопороз (ОП), который лимитирует социальную активность не только пациента, но и членов его семьи, а также приводит к большим материальным затратам в области здравоохранения и высокому уровню нетрудоспособности, включая инвалидность и смертность.
Цель. Произвести обзор литературы по данным зарубежных и отечественных исследований о распространенности остеопенического синдрома и клиническом значении ОП у пациентов с ХОБЛ и патогенетических механизмах пульмоногенного ОП.
Материалы и методы. В обзоре обобщены данные литературных источников, опубликованных, преимущественно, за последние пять лет в PubMed и eLibrary. По необходимости были включены и более ранние публикации.
Результаты. По данным разных авторов, частота встречаемости остеопенического синдрома у пациентов с ХОБЛ варьирует от 60 до 86,7%, и степень потери минеральной плотности костной ткани пропорциональна тяжести заболевания. Частота возникновения компрессионных переломов позвоночника и переломов шейки бедра у больных ХОБЛ выше, чем у лиц без ХОБЛ. На сегодняшний день определяющая роль в патогенезе ОП при ХОБЛ отводится цитокинам. В тоже время исследования ограничены лишь значимостью цитокинов раннего ответа (интерлейкинов 1 и 6, фактора некроза опухолиальфа). Имеются лишь единичные исследования о роли адипокинов в ремоделировании костной ткани при ХОБЛ.
Заключение. Для более глубокого понимания механизмов регулирования костного обмена цитокинами и другими иммунными факторами при ХОБЛ необходимы дальнейшие исследования.

1. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management and prevention of chronic obstructive pulmonary disease (2021 Report). URL: https://goldcopd.org/wpcontent/uploads/2020/11/GOLD-REPORT-2021-v1.1-25Nov20_WMV.pdf

2. Павленко В.И., Колосов В.П., Нарышкина С.В. Особенности коморбидного течения, прогнозирование и лечение хронической обструктивной болезни легких и ишемической болезни сердца. Благовещенск, 2014. 260 с. EDN: TMAZRL. ISBN: 978-5-905864-07-0

3. Бакина А.А., Павленко В.И. Хроническая болезнь почек как проявление коморбидности у больных хронической обструктивной болезнью легких // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2018. Вып.69. С.115−122. EDN: PHBGRD. https://doi.org/10.12737/article_5b985be86b47a1.51078145

4. Баранова И.А., Сулейманова А.К. Остеопороз и низкоэнергетические переломы у пациентов пульмонологического профиля: фокус на хроническую обструктивную болезнь легких // Эффективная фармакотерапия. 2020. Т.16, №19. С.52‒57. EDN: NUYAAY. https://doi.org/10.33978/2307-3586-2020-16-19-52-57

5. Танченко О.А., Нарышкина С.В. Ожирение, метаболические нарушения и артериальная гипертония у больных хронической обструктивной болезнью легких: современные представления о коморбидности (обзор литературы) // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2016. Вып.59. С.109‒118. EDN: VPIBQX. https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/910

6. Закроева А.Г., Бабалян В.Н., Габдулина Г.Х., Лобанченко О.В., Ершова О.Б., Исаева C.М., Исаева Б.Г., Исмаилов С.И., Аббосхужаева Л.С., Алиханова Н.М., Казак В.И., Цагарели М.З., Романов Г.Н., Руденко Э.В., Руденко Е.В., Лесняк О.М. Состояние проблемы остеопороза в странах Евразийского региона // Остеопороз и остеопатии. 2020. Т.23, №4. С.19‒29. EDN: LPVSJP. https://doi.org/10.14341/osteo12700

7. Bitar A.N., Syed Sulaiman S.A., Ali I.A.H., Khan I., Khan A.H. Osteoporosis among patients with chronic obstructive pulmonary disease: systematic review and meta-analysis of prevalence, severity, and therapeutic outcomes // J. Pharm. Bioallied Sci. 2019. Vol.11, Iss.4. P.310−320. https://doi.org/10.4103/jpbs.JPBS_126_19

8. Strozyk D., Gress T.M., Breitling L.P. Smoking and bone mineral density: comprehensive analyses of the third National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III) // Arch. Osteoporos. 2018. Vol.13, Iss.1. Article number: 16. https://doi.org/10.1007/s11657-018-0426-8

9. Щегорцова Ю.Ю., Павленко В.И., Нарышкина С.В. Состояние костной системы у мужчин с хронической обструктивной болезнью легких в зависимости от категории риска обострений // Уральский медицинский журнал. 2020. №4(187). С.160−164. EDN: LHDTBF. https://doi.org/10.25694/URMJ.2020.04.27

10. Болотнова Т.В., Платицына Н.Г. Структура и частота встречаемости остеопенического синдрома у пациентов с хроническими неинфекционными заболеваниями (бронхообструктивной и сердечно-сосудистой патологии) // Остеопороз и остеопатии. 2016. №2. С.75. EDN: XSCOGL. https://doi.org/10.14341/osteo2016275-75

11. Yormaz B., Cebeci H., Yılmaz F., Süerdem M. Bone mineral density in emphysema and chronic bronchitis phenotypes in hospitalized male chronic obstructive pulmonary disease patients // Clin. Respir. J. 2020. Vol.14. Iss.1. P.47−53. https://doi.org/10.1111/crj.13099

12. Кочеткова Е.В. Индекс BODE и риск остеопоротических переломов у больных хронической обструктивной болезнью легких // Туберкулез и болезни органов дыхания. 2016. Т.94, №7. С.30−33. EDN: WHDREB. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2016-94-7-30-33

13. Bolton C.E., Ionescu A.A., Shiels K.M., Pettit R.J., Edwards P.H., Stone M.D., Nixon L.S., Evans W.D., Griffiths T.L., Shale D.J. Associated loss of fat-free mass and bone mineral density in chronic obstructive pulmonary disease associated loss of fat-free mass and bone mineral density in chronic obstructive pulmonary disease // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2004. Vol.170, Iss.12. P.1286–1293. https://doi.org/10.1164/rccm.200406-754OC

14. Sabit R., Bolton C.E., Edwards P.H., Pettit R.J., Evans W.D. McEniery C.M., Wilkinson I.B., Cockcroft J.R., Shale D.J. Arterial stiffness and osteoporosis in chronic obstructive pulmonary disease // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007. Vol.175, Iss.12. P.1259–1265. https://doi.org/10.1164/rccm.200701-067OC

15. Shepherd A.J., Cass A.R., Carlson C.A., Ray L. Development and internal validation of the male osteoporosis risk estimation score // Ann. Fam. Med. 2007. Vol.5, Iss.6. Р.540–546. https://doi.org/10.1370/afm.753

16. Graat-Verboom L., Wouters E.F., Smeenk F.W., van den Borne B.E., Lunde R., Spruit M.A. Current status of research on osteoporosis in COPD: a systematic review // Eur. Respir. J. 2009. Vol.34, Iss.1. P.209–218. https://doi.org/10.1183/09031936.50130408

17. Jeeyavudeen M.S., Hansdek S.G., Thomas N., Balamugesh T., Gowri M., Paul T.V. Bone health in ambulatory male patients with chronic obstructive airway disease - a case control study from India // Aging Med. (Milton). 2023. Vol.6. Iss.1. P.63–70. https://doi.org/10.1002/agm2.12239

18. Yadav R.K., Hasan M.N., Sarkar S.M., Rahman M.M., Rahman M.A., Mosharraf-Hossain A.K. Frequency of osteoporosis among chronic obstructive pulmonary disease patients attending respiratory medicine out patient department, BSMMU // Mymensingh Med. J. 2021. Vol.30, Iss.4. P. 1060−1066. PMID: 34605477.

19. Gonzalez J., Rivera-Ortega P., Rodríguez-Fraile M., Restituto P., Colina I., Calleja M.L.D., Alcaide A.B., Campo A., Bertó J., Seijo L., Pérez-Warnisher M.T., Zulueta J.J., Varo N., de-Torres J.P. Exploring the association between emphysema phenotypes and low bone mineral density in smokers with and without COPD // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2020. Iss.15. P.1823−1829. https://doi.org/10.2147/COPD.S257918

20. Nayyar N., Sood R.G., Sarkar M., Tomar A., Thakur V., Bhoil R. Prevalence of osteoporosis and osteopenia in stable patients of chronic obstructive pulmonary disease in Sub-Himalayan region of Himachal Pradesh, India // J. Family Med. Prim. Care. 2017. Vol.6, Iss.3. P.595−599. https://doi.org/10.4103/2249-4863.222013

21. Munhoz da Rocha Lemos Costa T., Costa F.M., Hoffman Jonasson T., Aguiar Moreira C., Boguszewski C.L., Cunha Borges J.L., Zeghbi Cochenski Borba V. Bone mineral density and vertebral fractures and their relationship with pulmonary dysfunction in patients with chronic obstructive pulmonary disease // Osteoporos. Int. 2018. Vol.29, Iss.11. P.2537−2543. https://doi.org/10.1007/s00198-018-4643-1

22. Bon J., Nouraie S.M., Smith K.J., Dransfield M.T., McDonald M.L., Hoffman E.A., Newell J.D. Jr. Comellas A.P., Saha P.K., Bowler R.P., Regan E.A. Lung-specific risk factors associated with incidet hip fracture in current and former smokers // J. Bone Miner. Res. 2020. Vol.35, Iss.10. P.1952−1961. https://doi.org/10.1002/jbmr.4103

23. Pompe E., de Jong P.A., van Rikxoort E.M., Gallardo Estrella L., de Jong W.U., Vliegenthart R., Oudkerk M., van der Aalst C.M., van Ginneken B., Lammers J.W., Mohamed Hoesein F.A. Smokers with emphysema and small airway disease on computed tomography have lower bone density // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2016. Vol.8, Iss.11. P.1207−1216. https://doi.org/10.2147/COPD.S103680

24. Jones A., Fay J.K., Burr M., Stone M., Hood K., Roberts G. Inhaled corticosteroid effects on bone metabolism in asthma and mild chronic obstructive pulmonary disease // Cochrane Database Syst. Rev. 2002. Iss.1. https://doi.org/10.1002/14651858.CD003537

25. Loke Y.K., Cavallazzi R., Singh S. Risk of fractures with inhaled corticosteroids in COPD: systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials and observational studies // Thorax. 2011. Vol.66, Iss.8. P.699–708. https://doi.org/10.1136/thx.2011.160028

26. Grosso A., Cerveri I., Cazzoletti L., Zanolin M.E., Mattioli V., Piloni D., Gini E., Albicini F., Ronzoni V., Jarvis D., Janson C., Corsico A.G. Inhaled corticosteroids and risk of osteoporosis in late-middle-aged subjects: a multicenter European cohort study // Minerva Med. 2023. Vol.114. Iss.1. P.15−21. https://doi.org/10.23736/S0026-4806.21.07431-0

27. Sandru F., Carsote M., Dumitrascu M.C., Albu S.E., Valea A. Glucocorticoids and trabecular bone score // J. Med. Life. 2020. Vol.13, Iss.4. P.449−453. https://doi.org/10.25122/jml-2019-0131

28. Sullivan P.W., Ghushchyan V.H., Globe G., Schatz M. Oral corticosteroid exposure and adverse effects in asthmatic patients. // J Allergy Clin. Immunol. 2018. Vol.141. Iss.1. P.110−116.e7. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2017.04.009

29. Pascual-Guardia S., Badenes-Bonet D., Martin-Ontiyuelo C., Zuccarino F., Marín-Corral J., Rodríguez A., Barreiro E., Gea J. Hospital admissions and mortality in patients with COPD exacerbations and vertebral body compression fractures // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2017. Iss.12. P.1837−1845. https://doi.org/10.2147/COPD.S129213

30. Huang S.W., Wang W.T., Chou L.C., Chen H.C., Liou T.H., Lin H.W. Chronic obstructive pulmonary disease increases the risk of hip fracture: a nationwide population-based cohort study // Sci. Rep. 2016. Vol.6. Article number: 23360. https://doi.org/10.1038/srep23360

31. Hippisley-Cox J., Coupland C. Derivation and validation of updated QFracture algorithm to predict risk of osteoporotic fracture in primary care in the United Kingdom: prospective open cohort study // BMJ. 2012. Vol.344. Article number: e3427. https://doi.org/10.1136/bmj.e3427

32. Watanabe R., Tai N., Hirano J., Ban Y., Inoue D., Okazaki R. Independent association of bone mineral density and trabecular bone score to vertebral fracture in male subjects with chronic obstructive pulmonary disease // Osteoporos. Int. 2018. Vol.29, Iss.3. P.615−623. https://doi.org/10.1007/s00198-017-4314-7

33. Díez-Manglano J., Berges Vidal M., Martínez Barredo L., Poblador-Plou B., Gimeno-Miguel A., Martínez Heras P., Prados-Torres A. Chronic obstructive pulmonary disease and incidence of hip fracture: a nested case–control study in the EpiChron cohort // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2020. Iss.15. P.2799−2806. https://doi.org/10.2147/COPD.S270713

34. Gu K.M., Yoon S.W., Jung S.Y., Baek M.S., Kim W.Y., Jung J.W., Choi J.C., Shin J.W., Kim J.Y., Choi B.W., Park I.W. Acute exacerbation of COPD increases the risk of hip fractures: a nested case-control study from the Korea National Health Insurance Service Korean // J. Intern. Med. 2022. Vol.37, Iss.3. P.631−638. https://doi.org/10.3904/kjim.2021.152

35. Graat-Verboom L., van den Borne B.E., Smeenk F.W., Spruit M.A., Wouters E.F. Osteoporosis in COPD outpatients based on bone mineral density and vertebral fractures // J. Bone Miner. Res. 2011. Vol.26, Iss.3. P.561−568. https://doi.org/10.1002/jbmr.257

36. Watanabe R., Tanaka T., Aita K., Hagiya M., Homma T., Yokosuka K., Yamakawa H., Yarita T., Tai N., Hirano J., Inoue D., Okazaki R. Osteoporosis is highly prevalent in Japanese males with chronic obstructive pulmonary disease and is associated with deteriorated pulmonary function // J. Bone Miner. Metab. 2015. Vol.33, Iss.4. P.392−400. https://doi.org/10.1007/s00774-014-0605-7

37. Chen X., Wang Z., Duan N., Zhu G., Schwarz E.M., Xie C. Osteoblast-osteoclastic interactions // Connect Tissue Res. 2018. Vol.59. Iss.2. P.99−107. https://doi.org/10.1080/03008207.2017.1290085

38. Ono T., Hayashi M., Sasaki F., Nakashima T. RANKL biology: bone metabolism, the immune system, and beyond // Inflamm. Regen. 2020. Vol.40. Article number: 2. https://doi.org/10.1186/s41232-019-0111-3

39. Tian H., Chen F., Wang Y., Liu Y., Ma G., Zhao Y., Ma Y., Tian T., Ma R., Yu Y., Wang D. Nur77 prevents osteoporosis by inhibiting the NF-κB signalling pathway and osteoclast differentiation // J. Cell. Mol. Med. 2022. Vol.26, Iss.8. P.2163−2176. https://doi.org/10.1111/jcmm.17238

40. Верткин А.Л., Скотников А.С., Тихоновская Е.Ю., Оралбекова Ж.М., Губжокова О.М. Коморбидность при ХОБЛ: роль хронического системного воспаления // РМЖ. Медицинское обозрение. 2014. Т.22, №11. С.811−816. EDN: SKBNMF.

41. Шапорова Н.Л., Трофимов В.И. Вторичный остеопороз у пациентов с хронической обструктивной патологией легких // Медицинский совет. 2013. №11. С. 54−57. EDN: RVFZZV.

42. Кулик Е.Г., Павленко В.И., Нарышкина С.В. Биомаркеры системного воспаления, как переменные модели прогнозирования обострений при хронической обструктивной болезни легких // Системный анализ в медицине: материалы XIII международной научной конференции / под общ. ред. В.П.Колосова. Благовещенск, 2019. С.116−119. EDN: CMDUDP. ISBN: 978-5-905864-19-3

43. Yao Z., Getting S.J., Locke I.C. Regulation of TNF-induced osteoclast differentiation // Cells. 2021. Vol.11, Iss.1. Article number: 132. https://doi.org/10.3390/cells11010132

44. Liang B., Feng Y. The association of low bone mineral density with systemic inflammation in clinically stable COPD // Endocrine. 2012. Vol.42, Iss.1. P.190–195. https://doi.org/10.1007/s12020-011-9583-x

45. Zhang P.F, Pan L, Luo Z.Y, Zhao H.J, Cai S.X. Interrelationship of circulating matrix metalloproteinase-9, TNFα, and OPG/RANK/RANKL systems in COPD patients with osteoporosis // COPD. 2013. Vol.10, Iss.6. P.650−656. https://doi.org/10.3109/15412555.2013.813928

46. Skronska-Wasek W., Mutze K., Baarsma H.A, Bracke K.R., Alsafadi H.N., Lehmann M., Costa R., Stornaiuolo M., Novellino E., Brusselle G.G., Wagner D.E., Yildirim A.Ö, Königshoff M. Reduced frizzled receptor 4 expression prevents WNT/β-Catenin-driven alveolar lung repair in chronic obstructive pulmonary disease // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2017. Vol.196. Iss.2. Р.172−185. https://doi.org/10.1164/rccm.201605-0904OC

47. Paiva K.B.S., Granjeiro J.M. Matrix metalloproteinases in bone resorption, remodeling, and repair // Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 2017. Iss.148. P.203−303. https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2017.05.001

48. Hill P.A., Murphy G., Docherty A.J., Hembry R.M., Millican T.A., Reynolds J.J., Meikle M.C. The effects of selective inhibitors of matrix metalloproteinases (MMPs) on bone resorption and the identification of MMPs and TIMP-1 in isolated osteoclasts // J. Cell Sci. 1994. Vol.107, Iss.11 P.3055–3064. https://doi.org/10.1242/jcs.107.11.3055

49. Tanaka H., Miyazaki N., Oashi K., Tanaka S., Ohmichi M., Abe S. Sputum matrix metalloproteinase-9: tissue inhibitor of metalloproteinase-1 ratio in acute asthma // J. Allergy Clin. Immunol. 2000. Vol.105, Iss.5. P.900−905. https://doi.org/10.1067/mai.2000.105316

50. Navratilova Z., Kolek V., Petrek M. Matrix metalloproteinases and their inhibitors in chronic obstructive pulmonary disease // Arch Immunol. Ther. Exp. (Warsz) 2016. Vol.64, Iss.3. P.177−193. https://doi.org/10.1007/s00005-015-0375-5

51. Bolton C.E., Stone M.D., Edwards P.H., Duckers J.M., Evans W.D., Shale D.J. Circulating matrix metalloproteinase-9 and osteoporosis in patients with chronic obstructive pulmonary disease // Chron. Respir. Dis. 2009. Vol.6, Iss.2. P.81−87. https://doi.org/10.1177/1479972309103131

52. Navratilova Z., Zatloukal J., Kriegova E., Kolek V., Petrek M. Simultaneous up-regulation of matrix metalloproteinases 1, 2, 3, 7, 8, 9 and tissue inhibitors of metalloproteinases 1, 4 in serum of patients with chronic obstructive pulmonary disease // Respirology. 2012. Vol.17, Iss.6. P.1006−1012. https://doi.org/10.1111/j.1440-1843.2012.02197.x

53. Кочеткова Е.А., Майстровская Ю.В. Угай Л.Г., Невзорова В.А. Адипокиновая и эндотелиальная дисрегуляция в формировании остеопороза при хронической обструктивной болезни легких // Остеопороз и остеопатиии. 2016. Т.19, №2. С.69−70. EDN: XSCODJ.

54. Fountoulis G.A., Minas M., Georgoulias P., Fezoulidis I.V., Gourgoulianis K.I., Vlychou M. Association of bone mineral density, parameters of bone turnover, and body composition in patients with chronic obstructive pulmonary disease // J. Clin. Densitom. 2012. Vol.15, Iss.2. P.217−223. https://doi.org/10.1016/j.jocd.2011.10.004

55. Vondracek S.F., Voelkel N.F., McDermott M.T., Valdez C. The relationship between adipokines, body composition, and bone density in men with chronic obstructive pulmonary disease // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2009. Iss.4. P.267−277. https://doi.org/10.2147/copd.s2745