Mise au point

Obésité et ostéoporose

Mis en ligne le 31/03/2017

Mis à jour le 28/03/2017

Auteurs : E. Lespessailles

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  • Les fractures dans la population obèse contribuent significativement au fardeau global des fractures à fragilité osseuse.
  • L'obésité est associée à une prédilection pour les fractures à certains sites osseux.
  • Chez les femmes obèses, le FRAX® avec mesure de la densité minérale osseuse est supérieur au FRAX® seul.
  • Il serait utile d'élargir le niveau de preuve pour l'utilisation des thérapeutiques anti-ostéoporotiques.

L'obésité et l'ostéoporose sont 2 enjeux de santé publique dont le fort impact sur la morbidité et la mortalité ainsi que l'augmentation de la prévalence font peser sur les systèmes de santé du monde entier une menace grandissante.

L'ostéoporose est une maladie diffuse du squelette caractérisée, d'une part, par une faible densité minérale osseuse (DMO) et, d'autre part, par des anomalies microarchitecturales conduisant à une augmentation du risque de développer des fractures spontanées ou survenant à la suite d'un faible traumatisme. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a défini l'obésité selon l'indice de masse corporelle (IMC) ; ainsi, l'obésité correspond à un IMC supérieur ou égal à 30 kg/­m2 et le surpoids à un IMC compris entre 25 et 29,9 kg/­m2. Selon ces critères, l'obésité a plus que doublé au cours des 30 dernières années, ce constat n'étant pas seulement l'apanage des sociétés occidentales, comme le montre une revue récente (1). En 2008, la prévalence de l'obésité a été estimée à 34 % chez les femmes et 37 % chez les hommes, respectivement, aux États-Unis, alors que, en Europe, elle concernerait 23 % des femmes et 20 % des hommes. Cette épidémie d'obésité semble devoir se poursuivre au niveau mondial. Ainsi, par exemple, selon les projections d'une étude, en 2025, au Royaume-Uni, 47 % des hommes et 36 % des femmes pourraient être obèses (2). En outre, chez les sujets obèses, le risque de diabète de type 2, d'hypertension, de dyslipidémies et de maladies cardiovasculaires est accru.

Le poids corporel et l'IMC sont des déterminants importants de la DMO, et il a été montré une relation inverse entre le poids corporel ou l'IMC et le risque de tout type de fracture (3). De fait, pendant longtemps, les femmes obèses ont été consi­dérées comme protégées du risque d'ostéoporose et des fractures de fragilité osseuse. Néanmoins, depuis quelques années, l'association obésité et ostéoporose a fait l'objet de très nombreuses investigations épidémiologiques, cliniques et de recherche fondamentale mettant en évidence qu'elles ne pouvaient plus être considérées comme antinomiques, mais étaient étroitement connectées et pourraient présenter des mécanismes physiopathologiques communs (4). Des études épidémio­logiques ont rapporté qu'un poids corporel ou un IMC élevés étaient positivement ­corrélés à une augmentation de la DMO et un risque de fragilité osseuse réduite tant chez l'homme que chez la femme. L'explication généralement acceptée rendant compte de cette relation reposait sur le fait qu'une masse corporelle plus élevée induisait une charge mécanique plus importante sur l'os et, par conséquent, une augmentation de la DMO permettant de concilier la plus forte charge mécanique. De nombreuses études ont montré, chez la femme saine en préménopause et en situation de ménopause, qu'un poids corporel diminué conduisait à une perte osseuse (5). De ce fait, un faible IMC a été intégré dans le FRAX® ou d'autres algorithmes permettant de prédire, à l'échelle individuelle, le risque fractu­raire. On peut souligner également que, au cours des dernières années, l'intérêt s'est accru concernant l'influence de la composition corporelle sur le statut osseux, en particulier sur la relation entre la masse grasse et la DMO (6). Les mécanismes principaux par lesquels la masse grasse pourrait influencer le tissu osseux ont été revus (7). Ainsi, une masse grasse abondante pourrait avoir plusieurs effets positifs. Le premier fait intervenir la charge mécanique, qui pourrait stimuler la formation osseuse en diminuant l'apoptose et en augmentant la prolifération et la différenciation des ostéoblastes et des ostéocytes par la voie de signalisation Wnt ­β-caténine (8). Cette explication mécanique a été à la base de l'hypothèse selon laquelle les obèses pourraient être protégés de la perte osseuse et de l'ostéoporose. De plus, un tissu adipeux important est considéré comme une source de production d'estrogènes par l'augmentation de l'aromatisation des androgènes en estrogènes, et pourrait donc contribuer à une augmentation de la DMO. De nombreuses autres hormones peuvent également faire le lien entre la masse grasse et le tissu osseux (9). Deux études récentes portant sur de larges cohortes de sujets chinois ou coréens ont montré que les personnes ayant un pourcentage élevé de masse grasse présentaient une DMO basse et une prévalence plus élevée d'ostéoporose (10, 11). Durant la même période, une étude rapportant les données d'une Filière fracture portant sur 2 ans au Royaume-Uni a mis en évidence que 28 % des femmes ayant une fracture de faible niveau d'énergie étaient obèses et que, pour la majorité d'entre elles, la mesure de la DMO était normale (12). Plus récemment, l'étude GLOW (Global Longitudinal Study of Osteoporosis in Women), vaste étude multinationale portant sur des femmes âgées de plus de 55 ans, a montré des taux équivalents de fractures cliniques chez les femmes obèses et non obèses avec, respectivement, 23 % des antécédents fracturaires et 22 % des fractures incidentes (13).

Physiopathologie de la fragilité osseuse dans l'obésité

Les mécanismes par lesquels l'obésité pourrait influencer la fragilité osseuse et, par conséquent, constituer des risques de fragilité fracturaire sont détaillés dans le tableau I.

Un des mécanismes évoqués repose sur le fait que l'obésité est désormais reconnue comme une affection systémique inflammatoire. En effet, le tissu adipeux sécrète de nombreuses cytokines pro-­inflammatoires, principalement l'inter­leukine 6 (IL-6) et le TNFα, qui, à leur tour, pourraient réguler le RANK-ligand et stimuler l'activité d'ostéo­clastogenèse et conduire à la résorption osseuse (8). De plus, il a été rapporté que la production de cytokines pro-inflammatoires est plus élevée dans la graisse abdominale que dans la graisse sous-cutanée, alors que l'activité aromatase et la sécrétion d'adipo­nectine sont plus basses dans la graisse viscérale que dans la graisse sous-­cutanée (14). Les cytokines pro-inflammatoires sont impliquées dans la régulation d'autres adipokines ; en particulier, l'augmentation d'IL-6 et la production de TNFα par le tissu adipeux sont associées à une production réduite d'adiponectine, adipokine qui semble avoir des effets protecteurs sur l'os (15). En outre, la production de TNFα et ­d'IL-6, augmentée par le tissu adipeux, est associée à une insulinorésistance, à un diabète de type 2 et à l'athérosclérose, toutes conditions pathologiques qui, à leur tour, pourraient intervenir sur la résistance osseuse. Des données récentes ont rapporté que l'obésité, en particulier abdominale, est caractérisée par des seuils sériques de protéine C réactive (CRP) élevés, marqueur inflammatoire dont l'association avec une DMO plus basse, des marqueurs du remodelage plus élevés et, plus récemment, une augmentation du risque de fracture laisse à penser que l'inflammation joue un rôle important dans les interactions osseuses observées chez les sujets obèses (8).

L'obésité est associée à des taux réduits de ­25-OH vitamine D circulante, et la masse grasse et la vitamine D sont inversement corrélées. Cet état de fait a été attribué à une séquestration de cette vitamine liposoluble dans les tissus adipeux, et il a été également montré que la vitamine D inhibe le développement des adipocytes (16). Certaines études ont mis en évidence que les concentrations sériques de parathormone (PTH) étaient directement corrélées à la masse grasse et inversement associées au taux de vitamine D. Cependant, d'autres études n'ont montré aucune relation entre PTH et ­25-OH vitamine D dans cette situation (16, 17). Les taux sériques augmentés de PTH pourraient être un déterminant d'une atteinte plus sévère du compartiment cortical de l'os et pourraient fournir une explication à la prévalence prédominante des fractures sur les sites squelettiques où l'os cortical prévaut tels ­l'humérus, la cheville et le membre supérieur (18).

Chez certains individus, une association inverse entre l'accumulation de masse grasse corporelle et une diminution de la masse ­et/­ou de la fonction musculaire a été mise en évidence. Cette constatation, appelée “obésité sarcopénique”, est à l'origine d'un risque supplémentaire de chute et de fracture (19). En fait, bien qu'une plus importante quantité de tissus mous péri-osseux puisse réduire le risque de traumatisme squelettique occasionné par les chutes, de moins bonnes réponses de protection à la chute dues à la faiblesse musculaire et de plus forts impacts de chute liés au poids corporel important des sujets obèses pourraient dépasser le bénéfice lié à la présence de ces tissus mous en excès lors des traumatismes.

De plus, il a été montré qu'un régime riche en graisses, souvent à l'origine de l'obésité, pouvait interférer avec l'absorption intestinale calcique. Les acides gras libres pourraient être à l'origine de la formation de sels de calcium insolubles non absorbables et, donc, contribuer à la faible absorption calcique (8). Enfin, il faut souligner que l'association obésité et fractures est fortement influencée par le genre, les études rapportant les effets de l'obésité sur la fragilité osseuse devant donc être considérées en séparant les données chez l'homme et chez la femme (20).

Obésité et fractures chez les femmes ménopausées et chez l'homme

Les résultats d'une méta-analyse incluant 60 000 hommes et femmes issus de 12 études de cohortes prospectives ont montré que le nombre de fractures totales, de fractures ostéoporotiques et de fractures de hanche était inversement associé à l'IMC tant chez les hommes que chez les femmes, mais ces associations n'existaient pas après ajustement sur la DMO, à l'exception des fractures de hanche (3). Dans une étude française, portant sur une vaste population de près de 8 000 femmes de plus de 75 ans, il a été observé une augmentation de 40 % du risque de fracture de hanche pour chaque diminution d'un ­écart-type de la masse grasse, alors que le risque fracturaire n'était pas influencé par la masse maigre. L'étude portant sur la Filière ­fracture de Cambridge incluant 1 500 femmes ménopausées de moins de 75 ans ayant eu une fracture de bas niveau d'énergie rapporte que les fractures de poignet étaient significativement moins habituelles et les fractures de hanche plus communes chez les femmes obèses comparées aux femmes non obèses. Dans l'étude GLOW, le risque de fracture incidente de cheville ainsi que celui de fracture de jambe étaient significativement plus élevés chez les obèses que chez les ­non-obèses, alors que le risque de fracture de poignet était significativement plus faible (13). Une étude s'intéressant à 2 235 Italiennes ménopausées ayant eu une fracture rapporte qu'une élévation de l'IMC était associée à une augmentation significative du risque de fracture de l'humérus, mais à un risque plus faible de fracture de hanche alors qu'aucune relation n'était mise en évidence entre l'IMC et les fractures de poignet ou de cheville (21). Dans l'étude Women's Health Initiative (WHI), être considéré comme étant en surpoids ou en situation d'obésité était associé à une plus forte incidence des fractures des extrémités et à une plus faible incidence des fractures de hanche par rapport aux femmes de poids normal. Une base de données espagnole de femmes âgées de plus de 50 ans consultant leur médecin généraliste a confirmé que l'obésité semblait préserver des ­fractures de hanche et du bassin, mais était associée à une augmentation de près de 20 % du risque de fracture de l'humérus proximal (22). Les données concernant les fractures vertébrales chez les obèses sont plus rares. Une étude portant sur une population d'effectif assez faible montre qu'un IMC élevé semble être associé à une probabilité plus forte d'avoir des fractures vertébrales, et ce, indépendamment de l'association positive entre le poids et la DMO (23). Si certaines études ont mis en évidence que l'obésité serait associée à une augmentation du risque de fracture vertébrale, une étude australienne a montré un effet plutôt protecteur de la graisse abdominale sur le risque de fracture vertébrale chez la femme, mais pas chez l'homme (24).

Au total, comme cela est résumé dans le tableau II (25), les données de la littérature suggèrent que, chez la femme ménopausée obèse, le risque de fracture de cheville et de l'humérus est augmenté, alors que celui de fracture de hanche, du bassin et du poignet serait diminué. Chez l'homme, les données sont beaucoup plus rares, ne permettant pas de définir de façon aussi précise les différences spécifiques de sites fracturaires chez le sujet obèse.

Évaluation du risque fracturaire chez les sujets obèses

L'identification du risque de fragilité osseuse chez les patients obèses est une priorité clinique. Cependant, les outils et méthodes actuels utilisés pour la ­prédiction du risque fracturaire chez les patients obèses pourraient ne pas être en parfaite adéquation avec la complexité du risque fracturaire dans ces situations. Ainsi, sur le plan biologique, il est vraisemblablement important d'évaluer la glycémie ainsi que le taux d'HbA1c (hémoglobine glyquée) et, comme dans le reste de la population, les taux sériques de ­25-OH vitamine D et le débit de filtration glomérulaire. En ce qui concerne l'évaluation des mesures densitométriques, il faut souligner que, bien que la DMO soit significativement plus élevée chez les femmes obèses ayant une fracture que chez les non obèses, les femmes obèses ayant une fracture ont une DMO significativement plus basse tant au rachis lombaire qu'au col du fémur quand celle-ci est comparée à celle des femmes du même âge et de même poids, mais n'ayant pas de fracture (26). Ces constatations montrant, chez ces personnes obèses ayant une fracture, des DMO basses de façon inappro­priée confirment également toute l'importance de l'évaluation densitométrique chez les obèses. Les personnes obèses ayant généralement un IMC et une DMO plus élevés, les algorithmes d'évaluation du risque fracturaire, tels que le FRAX®, pourraient conduire à une sous-estimation de la probabilité fracturaire. En fait, la valeur prédictive du FRAX® chez les personnes âgées obèses qui ont participé à l'étude des fractures ostéoporotiques a montré que la probabilité à 10 ans de fracture de hanche était de 10,9 % chez les personnes non obèses et de 7,1 % chez les obèses (27). De plus, en ce qui concerne la probabilité de fracture majeure à 10 ans, les chiffres étaient de 23,3 % chez les non-obèses et de 18 % chez les obèses (27). Certains estiment par conséquent que les seuils d'intervention thérapeutique, fondés sur le FRAX®, sont peut-être trop élevés chez les patients obèses et devraient être réduits, mais aucune donnée disponible actuellement n'en a mis en évidence la réelle nécessité, ni la traduction qui en serait faite sur le plan clinico-­économique. Certains auteurs ont rapporté que les personnes obèses ayant un syndrome métabolique, un diabète de type 2 ou une insulinorésistance pourraient avoir un risque plus élevé de fracture de fragilité (26). Cependant, aucune étude jusqu'ici n'a pu montrer que l'incorpo­ration de tels paramètres dans les algorithmes d'évaluation du risque fracturaire pourrait améliorer la prédiction.

Enfin, il faut souligner tout l'intérêt de la réalisation éventuelle de radiographies du rachis thora­co­­­lombaire ­et/­ou d'une évaluation morphologique du rachis (Vertebral Fracture Assessment), si elle est possible, chez les sujets obèses ayant des rachialgies, une cyphose ­et/­ou une perte de taille qui pourraient révéler une possible fracture vertébrale.

Prévention des fractures de fragilité osseuse chez les sujets obèses

Les prérequis de la prise en charge thérapeutique de l'ostéoporose dans la population obèse rejoignent ceux de la population générale sur les recommandations pour le calcium et la vitamine D. Il n'existe aucune recommandation spécifique de société savante concernant les apports calciques dans la population obèse. Concernant la vitamine D, on sait que, compte tenu de son volume de distribution plus large et de son accumulation dans les tissus adipeux, les populations obèses sont très souvent carencées. On sait par ailleurs qu'elle est le seul traitement reconnu pour réduire le risque de chute et que la supplémentation par cette vitamine pourrait donc être bénéfique chez les sujets obèses pour lesquels des doses plus fortes que celles requises habituellement peuvent être nécessaires pour atteindre les seuils adéquats de 25-OH vitamine D (28).

Traitement spécifique de l'ostéoporose

Aucune étude n'a spécifiquement été conçue pour évaluer l'efficacité antifracturaire des traitements dans les populations obèses. En outre, les essais pivots des traitements habituels de l'ostéoporose postménopausique n'ont inclus qu'un faible nombre d'individus obèses. De surcroît, une étude récente dans la population de GLOW a mis en évidence que les femmes obèses ayant des fractures étaient moins fréquemment traitées que celles de poids normal en ayant (27 versus 41 %). Nous disposons dans la littérature d'une étude évaluant les effets du clodronate à la dose 800 mg/­j qui a montré un degré d'efficacité dans la réduction du risque de fracture clinique différent selon la catégorie d'IMC. Cette réduction était de 40 % chez les personnes dont l'IMC était inférieur à 21 kg/­m2, de 25 % chez celles ayant un IMC compris entre 26 et 30 kg/­m2 et de 10 % (non significatif) chez les sujets dont l'IMC était supérieur à 30 ­kg/­m2. Il faut noter, d'une part, que, dans cette étude, la population des femmes ménopausées ne se faisait ni sur des critères d'inclusion de fracture ou de DMO et que, d'autre part, le clodronate n'a pas d'autorisation de mise sur le marché (AMM) dans le domaine de l'ostéoporose en France. Dans l'étude HORIZON, évaluant l'efficacité de l'acide zolédronique, une réduction plus importante du risque de fracture vertébrale a été rapportée chez les femmes dont l'IMC était supérieur à 25 kg/­m2 comparativement à celles ayant un IMC inférieur (29). Dans cette même étude, aucune différence n'a cependant été observée entre les femmes obèses, ou en surpoids, et les non obèses en termes de réduction du risque de fracture non vertébrale. Dans l'étude FREEDOM, testant l'efficacité du dénosumab chez les femmes ostéoporotiques, une analyse en sous-groupes a témoigné de l'efficacité de la réduction du risque de fracture vertébrale, et ce, quel que soit l'IMC. En revanche, dans une autre analyse en sous-groupes de cette étude, la réduction du risque de fractures non vertébrales chez les femmes obèses ou en surpoids n'était pas significative (30). Il faut bien sûr, du fait du faible nombre de femmes obèses ou enrôlées dans les études, nuancer ces résultats qui pourraient suggérer que des doses plus fortes de bisphosphonate ou de dénosumab pourraient être requises de façon à observer une efficacité contre la survenue des fractures non vertébrales. Enfin, signalons qu'il n'existe aucune donnée de la littérature permettant d'observer l'efficacité du ranélate de strontium ou du tériparatide chez les patients obèses.

Conclusion

Les populations obèses ne sont pas indemnes du risque de fracture. L'importance grandissante de la prévalence de l'obésité et le vieillissement des populations ont d'ores et déjà, et pour l'avenir proche, de sérieuses implications en termes de santé publique. Les sujets avec un IMC élevé ont un risque plus important de fracture à certains sites comme l'humérus, la jambe et la cheville. Ces constatations pourraient être associées à une augmentation du risque de chute et à un profil de chute particulier chez les patients obèses par rapport aux personnes de poids normal. Les ­facteurs de risque cliniques habituels dans l'ostéoporose postménopausique sont similaires chez les obèses et chez les non-obèses. Bien que les fractures dans la population obèse surviennent pour des DMO plus élevées, l'inclusion de la densito­métrie dans les algorithmes FRAX® pourrait améliorer la prédiction des fractures, en particulier de l'extrémité supérieure du fémur chez l'individu obèse. La proportion de sujets obèses recevant un traitement contre l'ostéoporose est inférieure à celle observée chez les non-obèses. Cela est peut-être associé au manque de données de certitude concernant l'effica­cité des traitements de l'ostéoporose dans cette population.■

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Liens d'interêts

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auteur
Dr Éric LESPESSAILLES

Médecin
Rhumatologie
Centre Hospitalier Régional d'Orléans, Orléans
France
Contributions et liens d'intérêts

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