background image
OrthO-rheumatO | VOL 11 | Nr 2 | 2013
15
het belang van vItaMIne d-SIgnalISatIe
In oSteoblaSten en oSteocyten voor
de bothuIShoudIng
De gevolgen van 1,25(OH)
2
D-activiteit in osteoblasten en
osteocyten voor de bothuishouding hangen sterk af van
het feit of er voldoende calcium via het dieet kan worden
opgenomen (neutrale tot positieve calciumbalans) of niet
(negatieve balans).
gevolgen van 1,25(oh)
2
d-actIvIteIt In
oSteoblaSten en oSteocyten voor de
bothuIShoudIng gedurende een poSItIeve
calcIuMbalanS
Wanneer er voldoende calcium in de voeding aanwezig
is, zal 1,25(OH)
2
D overwegend een indirect effect hebben
op het bot door de efficiëntie van de intestinale calcium-
opname te maximaliseren en dus een voldoende calcium-
voorziening naar het bot te garanderen. Deze stelling wordt
ondersteund door de preventie van de botabnormaliteiten
die gepaard gaan met systemische Vdr-inactiviteit zoals bij
rachitis en osteomalacie, wanneer de intestinale calcium-
opname en de abnormale mineraal- en hormoongehaltes
in serum genormaliseerd worden via genetische of voe-
dingsaanpassingen (5, 6). Daarenboven heeft de inacti-
vering/overexpressie van de Vdr in verschillende stadia
van osteoblastdifferentiatie in muizen ook aangetoond dat
1,25(OH)
2
D een direct effect kan hebben op botvorming
en resorptie. De huidige resultaten zijn echter subtiel en
inconsistent en vereisen extra studies om tot een coherent
model te komen (10).
1,25(oh)
2
d-actIvIteIt In oSteoblaSten en
oSteocyten StIMuleert botreSorptIe gedurende
een negatIeve calcIuMbalanS
Wanneer de calciumopname via de darm onvoldoende
is, bijvoorbeeld door een te lage calciumconcentratie
in de voeding of door intestinaalspecifieke inactivering
van de Vdr, zal de 1,25(OH)
2
D-serumspiegel stijgen en
zorgen voor een verhoogde calciummobilisatie uit het bot
met het behoud van serumcalciumgehaltes als doel. De
enorme toename van de botresorptie leidt echter tot een
sterke daling in botmassa, zoals duidelijk geïllustreerd
in een 3D-µCT (micro-computed tomografie)-beeld van
een doorsnede van de tibia van een intestinaalspecifieke
Vdr-knock-outmuis (Vdr
int-
) (Figuur 1A). 1,25(OH)
2
D
bevordert osteoclastdifferentiatie en botresorptie indirect
door de expressie van de osteoclastogene factor RANKL
(receptor activator of nuclear factor NF-ß) in chondro-
cyten, osteoblasten en osteocyten te bevorderen. Bijgevolg
gaat de toename in botresorptie in Vdr
int-
-muizen dan
ook gepaard met verhoogde RANKL-gehaltes in het bot.
Bovendien bewijst de daling in serumcalciumgehaltes
wanneer botresorptie geblokkeerd wordt in Vdr
int-
-muizen
(11), dat resorptie bijdraagt tot serumcalcium (Figuur 2,
rechtse paneel
).
RANKL wordt hoofdzakelijk geproduceerd door chondro-
cyten, osteoblasten en osteocyten, waarbij osteoblasten en
chondrocyten de voornaamste bron vormen gedurende de
ontwikkeling en groei van bot, terwijl osteocyten belang-
rijk zijn gedurende de bothermodelering (9). In over-
eenstemming hiermee, resulteert inactivering van de Vdr
in chondrocyten in een verminderde RANKL-productie en
figuur 1: Skeletale gevolgen van een gebrekkige intestinale calciumopname: intestinaal-specifieke Vdr (Vdr
int-
)-nullmuizen.
(a) de 3d-reconstructie (µct) van een doorsnede van de tibia illustreert de afname in botmassa in Vdr
int-
-muizen ten opzichte van
controlemuizen (Vdr
int+
).
(b) goldnerkleuring van de cortex toont een toename in ongemineraliseerde botmatrix (rode kleuring, pijltjes) ter hoogte van de endocorticale
oppervlakte en de resorptieholtes in Vdr
int-
-muizen. de gemineraliseerde botmatrix kleurt blauw/groen.
(c) afname in mineraaldensiteit (bMd) van het gemineraliseerd bot van Vdr
int-
-muizen.
(d) Illustratie van de spontane botfracturen in Vdr
int-
-muizen, merkbaar aan het voorkomen van een callus. figuur aangepast (11).
ê
Botmassa
Vd
r
int+
Vd
r
int-
A
Botfracturen
Vdr
int-
Vdr
int+
D
ê
Botmineralisatie
hyperosteoïdosis
hyposteoïdosis
Vdr
int-
Vdr
int+
B
C
1,5
1
0,5
0
Vdr
int+
Vdr
int-
BMD (g/cm3)