Metabolic bone markers can be related to preserved insulin secretion in children with newly diagnosed type 1 diabetes

Pediatr Endocrinol Diabetes Metab. 2020;26(1):10-16. doi: 10.5114/pedm.2020.94391.

Abstract

Introduction: Type 1 diabetes (T1D) may be associated with numerous complications including bone metabolism disorders. The aim of the study was to evaluate the bone metabolism markers twice in children with a newly diagnosed T1D and after an average of seven months of its duration in relation to parameters of the clinical course of diabetes.

Material and methods: In 100 T1D patients and 52 control subjects, the following bone turnover markers were evaluated: osteocalcin - OC, osteoprotegerin - OPG, sRANKL, and deoxypyridoline in urine - DPD and DXA examination was also performed.

Results: Lower OC concentration at T1D onset in comparison to controls (p < 0.001) and its increase during follow-up (p < 0.001) was ob-served. The OPG concentration was elevated at T1D onset as compared to the control group (p = 0.024) and decreased thereafter (p < 0.001). The s-RANKL level increased during follow-up (p < 0.001) and was lower than in controls (p < 0.001). Urine DPD con-centration also increased during follow-up in the T1D patient group (p < 0.001) and was higher in comparison to the control group (p = 0.021). BMD-TBLH was higher in the control group as compared to patients both at T1D onset (p = 0.025) and in follow-up ob-servation (p = 0.034). Moreover, OPG correlated positively with glycated haemoglobin (HbA1c) (p = 0.004) and negatively with fasting C-peptide level (p = 0.046) and BMI Z-score (p = 0.003), whereas s-RANKL correlated positively with both fasting (p < 0.001) and stimulated C-peptide levels (p < 0.001).

Conclusions: Bone metabolism disorders observed at T1D onset in children and modified after reaching the metabolic control of the disease seem to be most strongly associated with preserved insulin secretion.

Wprowadzenie: Cukrzyca typu 1 (type 1 diabetes – T1D) może być związana z licznymi powikłaniami, w tym zaburzeniami metabolizmu kostnego.

Celem pracy: była dwukrotna ocena markerów metabolizmu kostnego u dzieci z nowo rozpoznaną T1D i po 7 miesiącach jej trwania w odniesieniu do parametrów przebiegu klinicznego cukrzycy.

Materiał i metody: U 100 chorych na T1D i 52 osób z grupy kontrolnej oceniano następujące markery obrotu kostnego: osteokalcynę – OC, osteoprotege-rynę – OPG, sRANKL i deoksypirydolinę w moczu – DPD, oraz wykonano badanie DXA.

Wyniki: Stwierdzono mniejsze stężenie OC w momencie wystąpienia T1D w porównaniu z grupą kontrolną (p < 0,001) oraz jego zwiększenie w trakcie obserwacji (p < 0,001). Stężenie OPG było większe u pacjentów w momencie wystąpienia T1D w porównaniu z grupą kon-trolną (p = 0,024), a następnie ulegało zmniejszeniu (p < 0,001). Stężenie s-RANKL zwiększało się u pacjentów z T1D w czasie obser-wacji (p < 0,001) i było mniejsze niż w grupie kontrolnej (p < 0,001). Stężenie DPD w moczu również się zwiększało podczas obser-wacji w grupie pacjentów z T1D (p < 0,001) i było większe w porównaniu z grupą kontrolną (p = 0,021). BMD-TBLH był wyższy w grupie kontrolnej w porównaniu z pacjentami, zarówno w momencie wystąpienia T1D (p = 0,025), jak i w dalszej obserwacji (p = 0,034). Ponadto OPG korelowało dodatnio z HbA1c (p = 0,004) i ujemnie ze stężeniem peptydu C na czczo (p = 0,046) i BMI Z-score (p = 0,003), natomiast s-RANKL korelowało dodatnio ze stężeniem peptydu C zarówno na czczo (p < 0,001), jak i po stymulacji (p < 0,001).

Wnioski: Zaburzenia metabolizmu kostnego obserwowane w momencie wystąpienia T1D u dzieci i ulegające modyfikacji po osiągnięciu kontroli metabolicznej choroby wydają się najsilniej związane z przetrwałą insulinosekrecją.

Keywords: densitometry; osteocalcin; osteoprotegerin; s-RANKL; type 1 diabetes.

MeSH terms

  • Adolescent
  • Bone Density
  • Child
  • Child, Preschool
  • Diabetes Mellitus, Type 1 / blood*
  • Diabetes Mellitus, Type 1 / metabolism
  • Diabetes Mellitus, Type 1 / physiopathology
  • Female
  • Humans
  • Insulin Secretion*
  • Male
  • Osteocalcin / blood*
  • Osteoprotegerin / blood*
  • RANK Ligand / blood*

Substances

  • Osteoprotegerin
  • RANK Ligand
  • TNFSF11 protein, human
  • Osteocalcin