Patogeneza osteoporoze pri otrocih

Kostno tkivo je dinamičen sistem, v katerem skozi vse življenje potekata sočasno proces resorpcije stare kosti in nastajanja nove kosti, kar predstavlja cikel preoblikovanja kostnega tkiva.

V otroštvu se kosti intenzivneje preoblikujejo, zlasti v obdobjih intenzivne rasti. Najintenzivnejši procesi rasti in mineralizacije kosti se odvijajo v zgodnjem otroštvu, pred puberteto. Med puberteto in po puberteti pride tudi do znatne rasti skeleta, kostna masa pa se še naprej povečuje.

Intenzivna rast s sočasnim histološkim zorenjem ustvarja poseben položaj za otrokovo kost, v katerem je zelo občutljiva na kakršne koli neželene učinke (motnje prehrane, motorični režim, mišični tonus, zdravila itd.).

Nenehno potekajoče procese resorpcije in nastajanja novega kostnega tkiva uravnavajo različni dejavniki.

To vključuje:

• hormoni, ki uravnavajo kalcij (paratiroidni hormon, kalcitonin, aktivni presnovek vitamina D3 kalcitriol);
• drugi hormoni (glukokortikosteroidi, nadledvični androgeni, spolni hormoni, tiroksin, somatotropni hormon, inzulin);
• rastni faktorji (insulinu podobni rastni faktorji - IGF-1, IGF-2, fibroblastni rastni faktor, transformirajoči rastni faktor beta, trombocitni rastni faktor, epidermalni rastni faktor);
• lokalni dejavniki, ki jih proizvajajo kostne celice (interlevkini, prostaglandini, faktor aktivacije osteoklastov).

Pomemben napredek pri razumevanju mehanizmov razvoja osteoporoze je bil dosežen z odkritjem novih članov družine ligandov faktorja tumorske nekroze-a (osteoprotegerina) in novih receptorjev (receptorjev aktivacije jedrskih transkripcijskih faktorjev). Igrajo ključno vlogo pri nastanku, diferenciaciji in aktivnosti kostnih celic ter so lahko molekularni mediatorji drugih mediatorjev preoblikovanja kostnega tkiva.

Motnje v proizvodnji naštetih dejavnikov, njihova interakcija in občutljivost ustreznih receptorjev nanje vodijo do razvoja patoloških procesov v kostnem tkivu, med katerimi je najpogostejša osteoporoza s poznejšimi zlomi.

Zmanjšanje kostne mase pri osteoporozi nastane zaradi neravnovesja v procesih preoblikovanja kosti.

V tem primeru ločimo dve glavni patološki značilnosti presnove kosti:

• osteoporoza z visoko intenzivnostjo kostne premene, pri kateri povečane resorpcije ne kompenzira normalen ali povečan proces tvorbe kosti;
• osteoporoza z nizko kostno premeno, ko je proces resorpcije na normalni ali rahlo povišani ravni, vendar se intenzivnost procesa tvorbe kosti zmanjša.

Obe vrsti osteoporoze se lahko pri istem bolniku razvijeta na različne načine.

Najhujša oblika sekundarne osteoporoze pri otrocih se razvije med zdravljenjem z glukokortikosteroidi. Trajanje zdravljenja z glukokortikosteroidi, odmerek, starost otroka, resnost osnovne bolezni in prisotnost dodatnih dejavnikov tveganja za osteoporozo so zelo pomembni. Domneva se, da za otroke ni "varnega" odmerka glukokortikosteroidov glede na njihov učinek na kostno tkivo.

Glukokortikoidno osteoporozo povzročajo biološki učinki naravnih hormonov nadledvične skorje - glukokortikosteroidov, ki temeljijo na molekularnih interakcijah glukokortikosteroidov z ustreznimi receptorji na celicah kostnega tkiva.

Glavna značilnost glukokortikosteroidov je njihov negativni učinek na oba procesa, ki tvorita osnovo preoblikovanja kostnega tkiva. Oslabijo tvorbo kosti in pospešijo resorpcijo kosti. Patogeneza steroidne osteoporoze je večkomponentna.

Po eni strani imajo glukokortikosteroidi neposreden zaviralni učinek na delovanje osteoblastov (celic kostnega tkiva, odgovornih za osteogenezo):

• upočasni zorenje celic prekurzorjev osteoblastov;
• zavirajo učinek prostaglandinov in rastnih faktorjev, ki spodbujajo osteoblaste;
• okrepiti zaviralni učinek paratiroidnega hormona na zrele osteoblaste;
• spodbujajo apoptozo osteoblastov in zavirajo sintezo kostnih morfogenih beljakovin (pomemben dejavnik pri osteoblastogenezi).

Vse to vodi do upočasnitve tvorbe kosti.

Po drugi strani pa imajo glukokortikosteroidi posreden stimulativni učinek na resorpcijo kosti:

• upočasnijo absorpcijo kalcija v črevesju z vplivom na celice sluznice;
• zmanjšati reabsorpcijo kalcija v ledvicah;
• vodijo do negativnega ravnovesja kalcija v telesu in prehodne hipokalcemije;
• To pa posledično spodbuja izločanje paratiroidnega hormona in povečuje resorpcijo kosti.

Izguba kalcija je predvsem posledica zaviranja sinteze vitamina D in izražanja njegovih celičnih receptorjev.

Dvojni učinek glukokortikosteroidov na kosti povzroča hiter razvoj osteoporoze in posledično povečano tveganje za zlome v prvih 3–6 mesecih zdravljenja z glukokortikosteroidi. Največja izguba kostnega tkiva (od 3–27 do 30–50 %, po podatkih različnih avtorjev) se pri odraslih in otrocih prav tako razvije v prvem letu uporabe glukokortikosteroidov. Čeprav je nadaljnje zmanjšanje BMD manj izrazito, negativna dinamika vztraja skozi celotno obdobje uporabe glukokortikosteroidov. Pri otrocih ta učinek še poslabšajo starostne značilnosti kostnega tkiva, saj glukokortikosteroidi delujejo na rastoče kosti. Poškodbe okostja zaradi glukokortikoidov v otroštvu običajno spremlja zamuda v linearni rasti.

Ko se razvije osteoporoza, trpita tako kortikalno kot trabekularno kostno tkivo. Hrbtenica je skoraj 90 % sestavljena iz trabekularnega tkiva, v stegnenici pa njegova vsebnost ne presega 20 %. Strukturne razlike med kortikalno in trabekularno kostjo so v stopnji njihove mineralizacije. Kortikalna kost je kalcificirana v povprečju za 85 %, trabekularna pa za 17 %.

Strukturne značilnosti kosti določajo njene funkcionalne razlike. Kortikalna kost opravlja mehanske in zaščitne funkcije, trabekularna kost pa presnovne (homeostatska, vzdrževanje konstantne koncentracije kalcija in fosforja, preoblikovanje).

Procesi preoblikovanja se aktivneje odvijajo v trabekularni kosti, zato se znaki osteoporoze, zlasti pri uporabi glukokortikosteroidnih zdravil, prej pojavijo v vretencih, kasneje pa v vratu stegnenice. Redčenje trabekul in motenje njihove strukture veljata za glavno napako pri osteoporozi, saj v pogojih motenega preoblikovanja ni mogoče zadostno nastajanje novega visokokakovostnega kostnega tkiva, pride do izgube kostne mase.

Kortikalna kost se zaradi resorpcijskih votlin stanjša, kar vodi v poroznost kostnega tkiva. Izguba kosti, poroznost in pojav mikrofraktur so osnova za zlome kosti neposredno v otroštvu in/ali pozneje v življenju.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]