The role of amylin in the development of diabetic osteopathy

Cover Page

Cite item

Abstract

Diabetes mellitus adversely affects the bone. Basically, it is related to weakening of the anabolic effect of insulin and other pancreatic hormones. Mechanisms underlying the decrease in bone density are not fully understood. However, many of the systemic changes related to metabolic abnormalities in diabetes have a damaging effect on the bone tissue. Inadequate compensation of glycemic profile in this disease, both directly (non-enzymatic glycosylation of proteins, activation of polyol pathway of glucose metabolism, oxidative stress) and indirectly (violation of gene expression), damages the bone structure. Another anabolic hormone produced by β-cells of the pancreas is amylin. It is a potent hypoglycemic and antiresorptive hormone affecting calcium homeostasis and influencing the preservation of bone density. The studies have shown that amylin, on the one hand, stimulates osteoblast proliferation, and on the other hand, inhibits osteoclast motility, thus acting similar to calcitonin. Inefficient redistribution of bone mass occurs. This may explain the increased incidence of fractures in patients with type 2 diabetes on the background of high bone density according to densitometry. In this regard, further studies are required to clarify the effect of amylin deficiency on the development of osteoporosis.

About the authors

S S Safarova

Azerbaijan Medical University

Author for correspondence.
Email: sainsafarova@gmail.com
Baku, Azerbaijan

References

  1. Zhukouskaya V.V., Eller-Vainicher C., Vadzianava V.V. et al. Prevalence of morphometric vertebral fractures in patients with type 1 diabetes. Diabetes Care. 2013; 36 (6): 1635-1640. doi: 10.2337/dc12-1355.
  2. Leslie W.D., Aubry-Rozier B., Lamy O., Hans D. Bone density program. TBS (trabecular bone score) and diabetes-related fracture risk. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2013; 98 (2): 602-609. doi: 10.1210/jc.2012-3118.
  3. Johnston S.S., Conner C., Aagren M. et al. Association between hypoglycaemic events and fall-related fractures in Medicare-covered patients with type 2 diabetes. Diabetes Obes. Metab. 2012; 14 (7): 634-643. doi: 10.1111/j.1463-1326.2012.01583.x.
  4. Napoli N., Strotmeyer E.S., Ensrud K.E. et al. Fracture risk in diabetic elderly men: the MrOS study. Diabetologia. 2014; 57 (10): 2057-2065. doi: 10.1007/s00125-014-3289-6.
  5. MacIntyre I. Amylin-amide, bone conservation and pancreatic β-cells. Lancet. 1989; 2: 1026-1027. doi: 10.1016/S0140-6736(89)91028-3.
  6. Napoli N., Strollo R., Paladini A. et al. The alliance of mesenchymal stem cells, bone, and diabetes. Int. J. Endocrinol. 2014; 2014: 690783. doi: 10.1155/2014/690783.
  7. Starup-Linde J., Eriksen S.A., Lykkeboe S. et al. Biochemical markers of bone turnover in diabetes patients - a meta-analysis, and a methodological study on the effects of glucose on bone markers. Osteoporos. Int. 2014; 25 (6): 1697-1708. doi: 10.1007/s00198-014-2676-7.
  8. Wilson M., Kalamaras J., German M. Expression of IAPP and prohormone convertase 1/3 reveals a distinctive set of endocrine cells in the embryonic pancreas. Mech. Dev. 2002; 115: 171-176. doi: 10.1016/S0925-4773(02)00118-1.
  9. Вавилова Т.П. Биохимия тканей и жидкостей полости рта. Учебное пособие. 2-е изд., испр. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2011; 208 с.
  10. Zaidi M., Shankar V.S., Huang C.L.-H. et al. Amylin in bone conservation current evidence and hypothetical considerations. Trends Endocrinol. Metab. 1990; 4 (8): 255-259. doi: 10.1016/1043-2760(93)90095-V.
  11. Shanbhogue V.V., Hansen S., Frost M. et al. Compromised cortical bone compartment in type 2 diabetes mellitus patients with microvascular disease. Eur. J. Endocrinol. 2016; 174: 115-124. doi: 10.1530/EJE-15-0860.
  12. Starup-Linde J., Vestergaard P. Biochemical bone turnover markers in diabetes mellitus a systematic review. Bone J. 2016; 82: 69-78. doi: 10.1016/j.bone.2015.02.019.
  13. Sanchez-Riera L., Carnahan E., Vos T. et al. The global burden attributable to low bone mineral density. Ann. Rheum. Dis. 2014; 73 (9): 1635-1645. doi: 10.1136/annrheumdis-2013-204320.
  14. Napoli N. Schwartz A.V., Palermo L. et al. Risk factors for subtrochanteric and diaphyseal fractures: the study of osteoporotic fractures. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2013; 98 (2): 659-667. doi: 10.1210/jc.2012-1896.
  15. Weber D.R., Haynes K., Leonard M.B. et al. Type 1 diabetes is associated with an increased risk of fracture across the life span: a population-based cohort study using the Health Improvement Network (THIN). Diabetes Care. 2015; 38: 1913-1920. doi: 10.2337/dc15-0783.
  16. Zaidi M., Shankar V.S., Huang C.L.H. et al. Amylin in bone conservation - current evidence and hypothetical considerations. Trends Endocrinol. Metab. 1993; 4: 255-259. doi: 10.1016/1043-2760(93)90095-V.
  17. Bronský J., Průša R., Nevoral J. The role of amylin and related peptides in osteoporosis. Clinica Chimica Acta. 2006; 373: 9-16. doi: 10.1016/j.cca.2006.05.009.
  18. Li C.I., Liu C.S., Lin W.Y. et al. Glycated hemoglobin level and risk of hip fracture in older people with type 2 diabetes: a competing risk analysis of Taiwan Diabetes Cohort Study. J. Bone Miner. Res. 2015; 30 (7): 1338-1346. doi: 10.1002/jbmr.2462.
  19. Hough F.S., Pierroz D.D., Cooper C. et al. Mechanisms in endocrinology: mechanisms and evaluation of bone fragility in type 1 diabetes mellitus. Eur. J. Endocrinol. 2016; 174 (4): R127-138. doi: 10.1530/EJE-15-0820.
  20. Zaidi M., Datta H.K., Bevis P.J. et al. Amylin-amide: a new bone-conserving peptide from the pancreas. Exp. Physiol. 1990; 75: 529-536. doi: 10.1113/expphysiol.1990.sp003429.
  21. Vinik A.I., Vinik E.J., Colberg S.R., Morrison S. Falls risk in older adults with type 2 diabetes. Clin. Geriatr. Med. 2015; 31 (1): 89-99. doi: 10.1016/j.cger.2014.09.002.
  22. Cornish J., Callon K.E., Bava U. et al. Effects of calcitonin, amylin, and calcitonin gene-related peptide on osteoclast development. Bone J. 2001; 29: 162-168. doi: 10.1016/S8756-3282(01)00494-X.
  23. Bala Y., Bui Q.M., Wang X.F. et al. Trabecular and cortical microstructure and fragility of the distal radius in women. J. Bone Miner. Res. 2015; 30 (4): 621-629. doi: 10.1002/jbmr.2388.
  24. Hewston P., Deshpande N. Falls and balance impairments in older adults with type 2 diabetes: thinking beyond diabetic peripheral neuropathy. Can. J. Diabetes. 2016; 40 (1): 6-9. doi: 10.1016/j.jcjd.2015.08.005.
  25. Yu E.W. Thomas B.J., Brown J.K., Finkelstein J.S. Defects in cortical microarchitecture among African-American women with type 2 diabetes. Osteoporos. Int. 2015; 26 (2): 673-679. doi: 10.1007/s00198-014-2927-7.
  26. Farlay D., Armas L.A., Gineyts E. et al. Nonenzymatic glycation and degree of mineralization are higher in bone from fractured patients with type 1 diabetes mellitus. J. Bone Miner. Res. 2016; 31 (1): 190-195. doi: 10.1002/jbmr.2607.
  27. Young A. Amylin: physiology and pharmacology. Amsterdam, London: Elsevier. 2005; 298 р.
  28. Dhaliwal R., Cibula D., Ghosh C. et al. Bone quality assessment in type 2 diabetes mellitus. Osteoporos. Int. 2014; 25 (7): 1969-1973. doi: 10.1007/s00198-014-2704-7.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

© 2017 Safarova S.S.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».