Tuková tkáň v kostní dřeni jako nový parametr ve vztahu ke kostnímu a energetickému metabolismu u obezity a diabetes mellitus 2. typu
Cíle projektu
Osteoporotické zlomeniny jsou přehlížené komplikace, které významně zhoršují kvalitu života a, a navyšují ekonomickou zátěž systému zdravotní a sociální péče. Zvýšená akumulace tukové tkáně v kostní dřeni (BMAT) může mít význam v etiologii zhoršené kostní kvality a následných zlomenin, zejména v populaci s metabolickými chorobami, jako je obezita a diabetes mellitus 2. typu (T2DM). BMAT pochází z mezenchymálních kmenových buněk kostní dřeně (BM-MSCs), jejichž diferenciační potenciál se mění směrem k vyššímu adipogennímu potenciálu BM-MSCs na úkor osteogeneze jak během stárnutí, tak u řady metabolických komplikací. Nebylo zatím objasněno, zda se funkce BMAT/BM-MSC a její molekulární fenotyp liší u různých metabolických chorob a jak přispívá ke kostní homeostáze. Nedávné pokroky v technologii zobrazování a spektroskopie magnetickou rezonancí (1H-MRS) umožňují neinvazivní hodnocení BMAT u lidí a naznačují, že složení BMAT může být biomarkerem osteoporózy a rizika zlomenin a proto i možným cílem léčby. Cílem navrhované studie je proto: 1) kvantifikovat obsah a složení BMAT pomocí 1H-MRS u obézních pacientů s osteoporózou bez diabetu a u pacientů s T2DM ve srovnání s kontrolní skupinou obézních nediabetiků a zhodnotit vztahy k vybraným kostním a metabolickým parametrům; 2) dále integrovat nálezy 1H-MRS s molekulárními a buněčnými charakteristikami BMAT/BM-MSCs ve studovaných skupinách ve vztahu ke kostní fragilitě a metabolismu glukosy a lipidů; a 3) zhodnotit vliv dietní intervence na metabolický fenotyp BMAT/BM-MSCs a obsah/složení BMAT (pomocí 1H-MRS) u obézních žen bez diabetu ve vztahu ke kostnímu a energetickému metabolismu. Výsledky této klinické studie povedou k hlubšímu pochopení funkce BMAT/BM-MSCs s cílem nalézt nové strategie v prevenci osteoporózy a zlomenin u metabolických onemocnění a zajistit zdravé stárnutí u těchto pacientů.
Klíčová slova
Osteoporosiszobrazování magnetickou rezonancíType 2 diabetes mellitusMagnetic resonance imagingObezitadiabetes 2.typuosteoporózakřehkost kostítuková tkáň kostní dřeněmezenchymální kmenové buňky kostní dřeněpotenciál diferenciace kmenových buněkObesitydietni intervenceBone fragilityBone marrow adipose tissueBone marrow mesenchymal stem cellsStem cell differentiation potentialDietary intervention
Veřejná podpora
Poskytovatel
Ministerstvo zdravotnictví
Program
Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2020 - 2026
Veřejná soutěž
SMZ0202300001
Hlavní účastníci
Fyziologický ústav AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
NU23-01-00125
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Bone marrow adipose tissue as a new parameter in relation to bone and energy metabolism in obesity and type 2 diabetes mellitus
Anotace anglicky
Osteoporotic fractures are overseen complications substantially impairing the quality of life and bringing a higher economic burden for health and social care system. Increased accumulation of bone marrow adipose tissue (BMAT) might play an etiologic role in impaired bone quality and subsequent fractures, especially in population with metabolic diseases such as obesity and type 2 diabetes mellitus (T2DM). BMAT originates from bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs), whose differentiation potential changes towards higher adipogenic potential of BM-MSC on the cost of osteogenesis with age and with metabolic complications. However, it remains unknown how BMAT/BM-MSC function and its molecular phenotype differ across metabolic states and contribute to bone homeostasis. Recent advancements in magnetic resonance imaging and spectroscopy (1H-MRS) technology enable the non-invasive evaluation of BMAT in humans and suggests that BMAT composition may be a biomarker of osteoporosis and risk of fragility fractures, and therefore a possible target for its treatment. Therefore, the aim of the proposed study is: 1) to quantify BMAT content and composition using 1H-MRS in T2DM and non-diabetic obese patients with osteoporosis compared to obese non-diabetic controls and its relation to selected bone and metabolic parameters ; 2) further to integrate 1H-MRS findings with molecular and cellular characteristics of BMAT/BM-MSCs in the study groups in relation to bone fragility and glucose and lipid metabolism, and 3) to investigate the effect of dietary intervention on the metabolic phenotype of BMAT/BM-MSCs and BMAT content/composition (using 1H-MRS) in obese non-diabetic women in relation to bone and energy metabolism. The findings of the present clinical study will lead to a better understanding of the function of BMAT/BM-MSCs in order to find new strategies to prevent osteoporosis and fractures in metabolic diseases and to ensure healthy aging in these patients.
Vědní obory
Kategorie VaV
AP - Aplikovaný výzkum
OECD FORD - hlavní obor
30202 - Endocrinology and metabolism (including diabetes, hormones)
OECD FORD - vedlejší obor
10601 - Cell biology
OECD FORD - další vedlejší obor
30211 - Orthopaedics
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)EA - Morfologické obory a cytologie
FB - Endokrinologie, diabetologie, metabolismus, výživa
FI - Traumatologie a ortopedie
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 5. 2023
Ukončení řešení
31. 12. 2026
Poslední stav řešení
B - Běžící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
12. 4. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-MZ0-NU-R
Datum dodání záznamu
12. 3. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
13 587 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
13 587 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Uznané náklady
13 587 tis. Kč
Statní podpora
13 587 tis. Kč
0%
Poskytovatel
Ministerstvo zdravotnictví
OECD FORD
Endocrinology and metabolism (including diabetes, hormones)
Doba řešení
01. 05. 2023 - 31. 12. 2026