Influencia de la vitamina D sobre la microestructura y propiedades biomecánicas de pacientes con fractura de cadera Translated title: Influence of vitamin D on biomechanical microstructure and properties of patients with hip fracture

Abstract

Resumen Introducción: Valorar niveles séricos de 25-hidroxivitamina D -25(OH)D-, hormonas con influencia sobre el metabolismo óseo (parathormona -PTH- y factor de crecimiento insulínico -IGF-I-), marcadores de remodelado óseo (MRO) (telopéptido carboxilo-terminal del colágeno tipo I -β-CTX- y propéptido aminoterminal del procolágeno tipo I -PINP-), densidad mineral ósea (DMO), microestructura y biomecánica de cuello de fémur, en pacientes con fractura de cadera osteoporótica (OP) vs. pacientes artrósicos (OA). Material y métodos: Estudio observacional transversal de 29 pacientes OP y 14 OA, edad ≥50 años. Cuantificamos niveles séricos hormonales y MRO (inmunoensayo), DMO de cadera (DXA), microestructura (micro-CT) y biomecánica (ensayos de compresión uniaxial, sistema IGFA). Análisis estadístico (SPSS 20.0.) Resultados: Los pacientes OP presentaron niveles inferiores de 25(OH)D (p=0,02) y DMO de cadera (p<0,05), y superiores de PTH (p=0,029) y de β-CTX (p=0,04). Los niveles de 25(OH)D se correlacionaron positivamente con IGF-I (p=0,04) y negativamente con β-CTX (p=0,003). Los valores de PTH se correlacionaron negativamente con DMO de cadera (p=0,0005) y positivamente con la separación trabecular (Tb.Th) (p=0,006). Los pacientes con niveles de 25(OH)D <20 ng/mL presentaron niveles mayores de β-CTX (p=0,006), menores de IGF-I (p=0,007) y Tb.Th (p=0,04). Conclusiones: Los niveles de vitamina D son bajos en población anciana, sobre todo en pacientes con fractura de cadera osteoporótica. Además, en estos pacientes existen niveles elevados de PTH y MRO y descendidos de DMO. Los pacientes cuyos niveles de 25(OH)D son inferiores a 20 ng/mL presentan un remodelado óseo más elevado, con menores niveles de IGF-I y alteraciones de la estructura ósea (Tb.Th) que puedan estar en relación con un mayor riesgo de fracturas.

Translated abstract

Summary: Introduction: To assess serum levels of 25-hydroxyvitamin D-25 (OH) D-hormones with influence on bone metabolism (parathormone -PTH- and insulin-like growth factor (IGF)-I), bone remodeling markers (BRM) (carboxy-terminal telopeptide of collagen type I-β-CTX- and amino-peptide pro-peptide of procollagen type I -PINP), bone mineral density (BMD), microstructure and biomechanics of the femoral neck, in patients with osteoporotic hip fracture (OH) versus arthritic patients (OA). Material and methods: A cross-sectional observational study of 29 OH and 14 OA, age ≥50 years. We quantified hormonal serum levels and BRM (immunoassay), hip BMD (DXA), microstructure (micro-CT) and biomechanics (uniaxial compression tests, IGFA system). Analysis (SPSS 20.0.) Results: OH patients had lower levels of 25(OH)D (p=0.02) and hip BMD (p<0.05), and higher PTH (p=0.029) and β-CTX (p=0.04). Levels of 25(OH)D correlated positively with IGF-I (p=0.04) and negatively with β-CTX (p=0.003). The PTH values were correlated negatively with hip BMD (p=0.0005) and positively with trabecular thickness (TbTh) (p=0.006). Patients with 25(OH)D <20 ng/mL presented higher levels of β-CTX (p=0.006), lower IGF-I (p=0.007) and TbTh (p=0.04). Conclusions: Vitamin D levels are low in the elderly population, especially in patients with osteoporotic hip fracture. These patients also presented raised levels of PTH and BRM and descended from BMD. Patients whose 25(OH)D levels are below 20 ng/mL present higher bone remodeling, with lower levels of IGF-I and alterations of the bone structure (TbTh) that may be linked to a greater risk of fractures.