Aspek Perjalanan Penyakit pada Diabetes Mellitus Tipe 2

Pasien dengan Diabetes Melitus tipe 2 (DMT2) dikarakteristikkan dengan densitas massa tulang yang normal atau tinggi, namun masih diamati adanya peningkatan risiko fraktur. Fenomena ini disebut sebagai “Paradoks Fragilitas Tulang pada Diabetes Mellitus”, yang menunjukkan bahwa faktor independen selain densitas massa tulang berpengaruh terhadap risiko fraktur. Panduan National Bone Health Alliance merekomendasikan diagnosis osteoporosis pada DMT2 harus berdasarkan pada parameter kekuatan tulang seperti perubahan mikrostruktur trabekular atau porositas tulang kortikal. Sebagai contoh, peripheral quantitative computed tomography (HR-pQCT) pada wanita pasca menopause dengan DMT2 menunjukkan porositas kortikal yang lebih tinggi dibanding kelompok kontrol non-DMT2. Porositas kortikal yang tinggi tersebut dapat menyebabkan penurunan kekuatan tulang dan fraktur fragilitas pada populasi ini.<!--[if supportFields]><![endif]-->

Resistensi insulin yang terjadi pada DMT2 juga diamati terjadi pada jaringan tulang, dimana efek anabolik insulin tidak muncul sepenuhnya. Diamati terjadinya hubungan yang berlawanan antara kekuatan tulang dan resistensi insulin yang diukur dengan Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance (HOMA-IR) pada wanita perimenopause. Selain itu, semua mekanisme yang berhubungan antara hiperglikemia dan cedera tulang pada DMT1 dan DMT2 diamati serupa. Kondisi diabetes mellitus tipe 2 yang berlangsung lama akan menyebabkan gangguan pada lingkungan mikro sumsum tulang dengan mengganggu dan menurunkan jumlah sel progenitor sehingga terjadi peningkatan adipogenesis dan penurunan osteogenesis. Beberapa penyebab peningkatan proses adipogenesis ini adalah melalui peningkatan persinyalan insulin, hiperlipidemia dan spesies oksigen reaktif. Beberapa molekul yang berperan dalam proses ini seperti peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR?) yang merupakan regulator penting dalam metabolisme insulin, glukosa dan lipid.<!--[if supportFields]><![endif]-->

Secara umum, patogenesis fraktur fragilitas pada DMT2 terdiri atas 2 aspek, yaitu kegagalan selular dan kegagalan matriks ekstraselular. Pada tingkat selular, DMT2 berhubungan dengan penurunan aktivitas osteoblast, osteoklas dan osteosit, serta peningkatan apoptosis sel tulang. Penurunan densitas osteosit (jumlah lakuna yang diisi osteosit per unit area) ditemukan menurun pada kondisi DMT2. Resistensi insulin yang diinduksi oleh hiperglikemia merupakan faktor penting yang menyebabkan malfungsi osteoblas dan osteoklas. Karena insulin merupakan supresor dari resorpsi tulang yang dimediasi oleh osteoklas, resistensi insulin yang berkaitan dengan DMT2 dapat meningkatkan resorpsi tulang. Selain itu, konsentrasi glukosa yang tinggi dapat menginduksi glukotoksisitas pada sel, termasuk osteoblas yang dapat menyebabkan apoptosis osteoblas.

Studi in vivo pada model gangguan klirens insulin pada liver yang menyebabkan hiperinsulinemia dan resistensi insulin menunjukkan bahwa massa tulang yang tinggi secara abnormal disebabkan oleh rendahnya turnover tulang seperti yang dilihat dari penurunan osteoklas double-labeled surface dan TRAP-positive, yang merepresentasikan aktivitas pembentukan tulang dimediasi osteoblas dan resorpsi tulang dimediasi osteoklas. Di sisi lain, resistensi insulin pada model ini berhubungan dengan melambatnya turnover tulang yang dapat berujung pada perbaikan tulang yang tidak adekuat, kualitas tulang yang tidak baik dan peningkatan risiko fraktur.

Gangguan fungsi osteoblas juga dilihat dari penurunan ekspresi gen spesifik osteoblas seperti bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), Runx2, osteocalcin dan osteopontin. Supresi osteoblastogenesis akan mengganggu kapasitas regenerasi tulang. Studi regenerasi defek tulang subkritial menunjukkan bahwa kondisi non-diabetes mampu mengisi ulang kembali defek pada tulang sebesar 57%, sedangkan kondisi diabetes hanya mampu mengisi defek tulang sebesar 21?lam 12 minggu.<!--[if supportFields]><![endif]-->

Diabetes mellitus tipe 2 tidak hanya menyebabkan deteriorasi fungsi sel tulang (gangguan selular), namun juga menyebabkan kerusakan pada matriks ekstraselular tulang. Hal ini menjadi perhatian juga bagi kita semua khususnya para klinis dalam memastikan pada pasien pasien DMT2 agar terhindar dari komplikasi berupa pengeroposan massa tulang. Salam Sehat

Referensi :

Wongdee K. Update on type 2 diabetes-related osteoporosis. World J Diabetes. 2015;6(5):673.

Jiao H, Xiao E, Graves DT. Diabetes and Its Effect on Bone and Fracture Healing. Curr Osteoporos Rep. 2015;13(5):327–35.

Hamann C, Goettsch C, Mettelsiefen J. Delayed bone regeneration and low bone mass in a rat model of insulin-resistant type 2 diabetes mellitus is due to impaired osteoblast function. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2011;301:1220–8.

Garcia-Hernandez A, Arzate H, Gil-Chavarria I. High glucose concentrations alter the biomineralization process in human osteoblastic cells. Bone. 2012;50:276–88.