Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

49
Diabetes Mellitus and Fracture Risk Copyright Dr. J.P.W. van den Bergh

description

Tenslotte zal Prof. Dr. Joop van den Bergh het fractuurrisico bij patiënten met DM type 1 en 2 bespreken: hoe relevant is het verhoogde fractuurrisico bij jonge patiënten met DM type 1? Zijn adipeuze patiënten met DM type 2 beschermd tegen osteoporose? Welke determinanten spelen een rol bij het fractuurrisico bij DM type 2?

Transcript of Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Page 1: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Diabetes  Mellitus  and  Fracture  Risk  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 2: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Prevalence  of  Diabetes  in  the  Netherlands  

•  800.000  pa8ents  –  700.000  DM  type  2  

–  100.000  DM  type  1  

•  Yearly  incidence:  81.000  (>1.500  /  week)  

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 mannen vrouwen

incidentie (per 1.000)

leeftijd (jaren)

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 3: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

DM  type  1  

•  Modest  reduc8on  in  BMD  –  LS  Z-­‐score:  -­‐0.22  

–  TH  Z-­‐score:  -­‐0.37  

•  Hip  fracture  RR:  6.9  (3.2-­‐14.9)  

•  Lack  of  data  for  other  fracture  sites  

Vestergaard  2007  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 4: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

DM  type  2  

•  Average  higher  BMD  –  LS  Z-­‐score:  +0.41  

–  TH  Z-­‐score  +0.27  

•  Overweight  

•  Expected  lower  fracture  risk  

Vestergaard  2007  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 5: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Associa8on  between  bone  mineral  density  and  type  2  diabetes  mellitus  

Ma  et  al.  Eur  J  Epidemiol  (2012)  27:319–332  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 6: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Meta-­‐regression  

•  Posi8ve  associa8on  with  higher  BMD  levels  in  diabe8cs  –  younger  age  –  male  gender  –  higher  body  mass  index    

–  higher  HbA1C  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 7: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Longitudinal  BMD  changes:  more  rapid  bone  loss  in  DM  type  2  

Fracture  Interven8on  Trial  (total  hip)  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 8: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

More  rapid  bone  loss  in  DM  type  2  

•  At  the  hip:  –  FIT      Keegan  at  al.  2004  

–  Health  ABC    Schwartz  et  al.  2005  –  MrOS      Strotmeyer  et  al.  2008  

–  SOF      Schwartz  et  al.  2013  

•  No  differences  at  the  radius  –  Krakauer  et  al.  1995  –  Schwartz  et  al.  2013  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 9: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

DM  type  2:  hip  fracture  risk  

•  Age  adjusted  RR  =  1.4  (1.2  –  1.5)  

•  Mul8variable  adjusted  (age,  BMI,  BMD)  RR  =  1.7  (1.3  –  2.2)  

Vestergaard  2007  Janghorbani  2007  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 10: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

DM  type  2:  any  fracture  risk  

•  Age  adjusted  RR  =  1.0  (0.6  –  1.6)  

•  Mul8variable  adjusted  (age,  BMI,  BMD)  RR  =  1.2  (1.01  –  1.5)  

Vestergaard  2007  Janghorbani  2007  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 11: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Fracture  predic8on  in  DM  type  2  

Schwartz  et  al.  JAMA  2011:  2184-­‐2192  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 12: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Schwartz  et  al.  JAMA  2011:  2184-­‐2192  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 13: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Schwartz  et  al.  JAMA  2011:  2184-­‐2192  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 14: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

The  FRAX  score  tends  to  underes8mate  risk  in  pa8ents  with  DM  type  2  

Schwartz  et  al.  JAMA  2011:  2184-­‐2192  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 15: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Leslie  et  al.  JBMR  2012:  2231-­‐2237  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 16: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

DM  type  2  more  likely  to  fracture  at  given  BMD  

•  Cause?  –  More  frequent  falls  

–  Diabe8c  bone  fragility  –  Aspects  of  bone  strength  not  captured  by  BMD/DXA  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 17: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 18: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Falls:  not  the  whole  story  

•  DM2  is  s8ll  associated  with  higher  fracture  risk  ajer  adjustment  for  fall  frequency  –  WHI        Bonds  et  al.  2006  –  Rolerdam  study      de  Liefde  et  al.  2005  

–  Health,  Ageing  Study    Strotmeyer  et  al.  2005  

–  SOF        Schwartz  et  al.  2001  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 19: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Diabe8c  bone  fragility  possible  contribu8ng  factors  

•  Bone  turnover  •  Microarchitecture  •  Geometry  

•  Material  proper8es  •  Rela8onship  with  glycemic  control  (HbA1C)  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 20: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Bone  turnover  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 21: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Bone  turnover  

•  Reduced  bone  forma8on  –  Bone  biopsy:  lower  bone  forma8on  rate  

–  Compared  with  controls:  postmenopausal  women  (n=  5  vs  4)  

Manavalan  et  al.  JCEM  2012:  3240  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 22: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Microarchitecture:  HR-­‐pQCT  distal  radius  

Patsch  et  al.  JBMR  2013:  313  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 23: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

DMFx  had  4.7-­‐fold  greater  porosity  than  DM  

Patsch  et  al.  JBMR  2013:  313  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 24: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Geometry:  (p)QCT  in  DM  type  2    

•  Higher  volumetric  BMD,  especially  trabecular  BMD  

•  Modest  reduc8on  in  cross  sec8onal  area  •  Load  to  strength  ra8o    

–  Similar  for  hip,  spine  

–  Reduced  in  radius  and  8bia  –  In  spite  of  higher  BMD  

Melton  et  al.  2008  and  Patsch  et  al.  JBMR  2013:  313  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 25: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Material  proper8es:  AGEs  

•  Advanced  Glyca8on  End  products  (AGEs)  –  Formed  by  nonenzyma8c  reac8on  between  glucose  and  protein  

–  Accumulate  in  collagen  (and  other  structures)  –  Form  cross-­‐links  that  increase  s8ffness  of  collagen  and  reduce  

osteoblast  func8on  

Wang  et  al.  2002  and  Willet  et  al.  2013  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 26: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Advanced  Glyca8on  End  products  (AGEs)  

AGEs  form  on  different  molecules  as  collagen,  laminin  and  elas8n.  This  alters  the  physiological  proper8es  of  the  matrix  and  increases  its  s8ffness  

Hegab  et  al.  World  J  Cardiol  2012;  90–102  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 27: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Glycemic  control  and  fractures  

Schneider  et  al.  Diabetes  Care  2013:1153  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 28: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Glycemic  control  and  fractures  

Schneider  et  al.  Diabetes  Care  2013:1153  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 29: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Oei  et  al.  Diabetes  Care  2013:1619  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 30: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Oei  et  al.  Diabetes  Care  2013:1619  

Schneider  et  al.  Diabetes  Care  2013:1153  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 31: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

HSA  =  hip  structural  analysis  (on  DXA)    

Oei  et  al.  Diabetes  Care  2013:1619  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 32: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Oei  et  al.  Diabetes  Care  2013:1619  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 33: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Possible  contributors  to  bone  fragility    in  DM  type  2  

•  Deficits  in:  

–  Geometry  

–  Cor8cal  microarchitecture  (porosity)  – Material  proper8es  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 34: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Effect  of  treatment  on  hip  fracture  

HbA1C    Odds  ra8o  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 35: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Related  to  hypoglycemia  /  fall  incidents  

HbA1C    Odds  ra8o  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 36: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 37: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Diabetes  Medica8on:  Effect  on  bone  

•  Meqormin        One  RCT  (meq  &  SU)  •  Sulfonylureas  

•  Insulin        Observa8onal  

•  TZD          RCT  (fracture  as  AE)  

•  Incre8n  based      RCT  (fracture  as  SAE)  –  DPP-­‐4  inhibitors  –  GLP-­‐1  agonists  

•  SGLT2  inhibitors      Lack  of  data  Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 38: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

ADOPT  trial:  Increased  risk  in  women  (not  men)  treated  with  rosiglitazone  

Kahn  et  al.  Diabetes  Care  2008:845–851  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 39: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

TZDs  and  fractures    Meta-­‐analysis  of  5  RCTs  

•  Women  OR  2.2  (1.6-­‐3.0)  

•  Men    OR  1.0  (0.7-­‐1.4)  

•  Dura8on  1-­‐4  years  

Loke  et  al.  2009  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 40: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Insulin  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 41: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

DPP-­‐4  inhibitors:  Meta-­‐analysis  (SAEs)  

Moname  et  al.  Diabetes  Care  2011:2474    

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 42: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Effect  of  diabetes  treatments  on  bone  

•  Poten8al  (indirect)  effect  of  insulin  

•  TZDs  should  be  avoided  in  women  at  higher  risk  of  fracture  

•  Poten8al  posi8ve  effect  of  DPP4-­‐inhibitors?  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 43: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Specific  an8-­‐osteoporosis  therapy  in  DM  type  2  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 44: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 45: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 46: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 47: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Observa8onal  studies  

•  Diabetes  does  not  seem  to  affect  the  fracture-­‐preven8ve  poten8al  of  bisphosphonates  and  raloxifene.  

•  The  low-­‐turnover  state  of  diabetes  thus  does  not  seem  to  be  a  hindrance  to  the  effect  of  bisphosphonates  and  raloxifene.  

•  Pa8ents  with  diabetes  should  receive  an8-­‐osteoporo8c  treatment  in  the  same  way  as  non-­‐diabe8c  pa8ents  

Vestergaard  et  al.  Calcif  Tissue  Int  2011:209  

Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 48: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Summary  

•  DM  type  1  and  2  associated  with  higher  risk  of  fracture  

•  At  the  same  BMD,  DM2  are  at  higher  risk  •  DXA  T-­‐score  and  FRAX  predict  fracture  in  DM  type  2,  but  

underes8mate  the  risk  

•  More  frequent  falls  (hypoglycemia?)  and  poorer  bone  quality  probably  contribute  to  higher  fracture  risk  

•  Bone  proper8es  are  altered  in  DM  type  2    –  decreased  diameter  –  increased  cor8cal  thickness  and  porosity  –  lower  bone  forma8on    

–  Effect  on  cross-­‐links  of  higher  AGEs  Copyright

Dr. J.P.W. van den Bergh

Page 49: Diabetes and fracture risk iwo 18-09-13

Summary  

•  Fracture  risk  is  higher  with  increased  HbA1C    •  Intensive  control  does  not  increase  fractures    

–  (except  one  study)  •  Diabetes  medica8on  can  affect  bone  

–  TZD:  increased  fracture  risk  in  women  

–  Insulin?  •  Limited  data  on  efficacy  and  safety  of  an8-­‐osteoporosis  

therapy  in  DM  type  2  –  Alendronate:  1  BMD  study  –  Raloxifene:  decrease  of  VF  incidence    Copyrig

ht

Dr. J.P.W. van den Bergh