Патогенез остеопорозу в дітей

Кісткова тканина – це динамічна система, в якій протягом життя одночасно відбуваються процеси резорбції старої кістки та утворення нової, що являє собою цикл ремоделювання кісткової тканини.

У дитинстві кістка зазнає інтенсивнішої перебудови, особливо в періоди активного росту. Найбільш інтенсивні процеси росту та мінералізації кісток відбуваються в ранньому дитинстві, перед статевим дозріванням. Під час статевого дозрівання та після статевого дозрівання також відбувається значний ріст скелета, а кісткова маса продовжує збільшуватися.

Інтенсивний ріст з одночасним гістологічним дозріванням створює для кістки дитини особливе положення, при якому вона дуже чутлива до будь-яких несприятливих впливів (порушення харчування, рухового режиму, м'язового тонусу, ліків тощо).

Постійно відбуваються процеси резорбції та утворення нової кісткової тканини регулюються різними факторами.

До них належать:

• кальційрегулюючі гормони (паратиреоїдний гормон, кальцитонін, активний метаболіт вітаміну D3 кальцитріол);
• інші гормони (глюкокортикостероїди, андрогени надниркових залоз, статеві гормони, тироксин, соматотропний гормон, інсулін);
• фактори росту (інсуліноподібні фактори росту - IGF-1, IGF-2, фактор росту фібробластів, трансформуючий фактор росту бета, тромбоцитарний фактор росту, епідермальний фактор росту);
• локальні фактори, що виробляються кістковими клітинами (інтерлейкіни, простагландини, фактор активації остеокластів).

Значний прогрес у розумінні механізмів розвитку остеопорозу був досягнутий завдяки відкриттю нових членів родини лігандів фактора некрозу пухлини-а (остеопротегерину) та нових рецепторів (рецепторів активації ядерних транскрипційних факторів). Вони відіграють ключову роль у формуванні, диференціації та активності кісткових клітин і можуть бути молекулярними медіаторами інших медіаторів ремоделювання кісткової тканини.

Порушення вироблення перелічених факторів, їх взаємодії та чутливості до них відповідних рецепторів призводить до розвитку патологічних процесів у кістковій тканині, найпоширенішим з яких є остеопороз з подальшими переломами.

Зменшення кісткової маси при остеопорозі відбувається через порушення балансу процесів ремоделювання кісток.

У цьому випадку виділяють 2 основні патологічні характеристики кісткового метаболізму:

• остеопороз з високою інтенсивністю кісткового обміну, при якому підвищена резорбція не компенсується нормальним або посиленим процесом кісткоутворення;
• остеопороз з низьким рівнем кісткового обміну, коли процес резорбції знаходиться на нормальному або дещо підвищеному рівні, але спостерігається зниження інтенсивності процесу кісткоутворення.

Обидва типи остеопорозу можуть розвиватися по-різному у одного пацієнта.

Найважча форма вторинного остеопорозу у дітей розвивається під час лікування глюкокортикостероїдами. Велике значення мають тривалість глюкокортикостероїдної терапії, доза, вік дитини, тяжкість основного захворювання та наявність додаткових факторів ризику остеопорозу. Вважається, що «безпечної» дози глюкокортикостероїдів для дітей з точки зору їх впливу на кісткову тканину не існує.

Глюкокортикоїдний остеопороз спричинений біологічними ефектами природних гормонів кори надниркових залоз – глюкокортикостероїдів, які базуються на молекулярних взаємодіях глюкокортикостероїдів з відповідними рецепторами на клітинах кісткової тканини.

Головною особливістю глюкокортикостероїдів є їхній негативний вплив на обидва процеси, що складають основу ремоделювання кісткової тканини. Вони послаблюють кісткоутворення та прискорюють резорбцію кісток. Патогенез стероїдного остеопорозу є багатокомпонентним.

З одного боку, глюкокортикостероїди мають прямий гальмівний вплив на функцію остеобластів (клітин кісткової тканини, відповідальних за остеогенез):

• уповільнюють дозрівання клітин-попередників остеобластів;
• пригнічують остеобластостимулюючу дію простагландинів та факторів росту;
• посилюють інгібуючий вплив паратиреоїдного гормону на зрілі остеобласти;
• сприяють апоптозу остеобластів та пригнічують синтез кісткового морфогенного білка (важливий фактор остеобластогенезу).

Все це призводить до уповільнення формування кісткової тканини.

З іншого боку, глюкокортикостероїди мають непрямий стимулюючий вплив на резорбцію кісток:

• уповільнюють всмоктування кальцію в кишечнику, впливаючи на клітини слизової оболонки;
• зменшують реабсорбцію кальцію в нирках;
• призводять до негативного кальцієвого балансу в організмі та транзиторної гіпокальціємії;
• Це, у свою чергу, стимулює секрецію паратиреоїдного гормону та збільшує резорбцію кісткової тканини.

Втрата кальцію головним чином зумовлена пригніченням синтезу вітаміну D та експресії його клітинних рецепторів.

Подвійний вплив глюкокортикостероїдів на кістку спричиняє швидкий розвиток остеопорозу та, як наслідок, підвищений ризик переломів протягом перших 3-6 місяців лікування глюкокортикостероїдами. Найбільша втрата кісткової тканини (від 3-27 до 30-50%, за даними різних авторів) у дорослих та дітей також розвивається в перший рік застосування глюкокортикостероїдів. Хоча подальше зниження МЩК менш виражене, негативна динаміка зберігається протягом усього періоду застосування глюкокортикостероїдів. У дітей цей ефект посилюється віковими особливостями кісткової тканини, оскільки глюкокортикостероїди діють на кістку, що росте. Ураження скелета глюкокортикоїдами в дитячому віці зазвичай супроводжується затримкою лінійного росту.

При розвитку остеопорозу страждає як кортикальна, так і трабекулярна кісткова тканина. Хребет майже на 90% складається з трабекулярної тканини, у стегновій кістці її вміст не перевищує 20%. Структурні відмінності між кортикальною та трабекулярною кісткою полягають у ступені їх мінералізації. Кортикальна кістка кальцифікована в середньому на 85%, трабекулярна - на 17%.

Структурні особливості кістки визначають її функціональні відмінності. Кортикальна кістка виконує механічну та захисну функції, трабекулярна кістка – метаболічну (гомеостатичну, підтримка постійної концентрації кальцію та фосфору, ремоделювання).

Процеси ремоделювання активніше відбуваються в трабекулярній кістці, тому ознаки остеопорозу, особливо при застосуванні глюкокортикостероїдних препаратів, раніше з'являються в хребцях, пізніше - в шийці стегнової кістки. Витончення трабекул та порушення їх структури вважаються основним дефектом при остеопорозі, оскільки в умовах порушення ремоделювання неможливе достатнє формування нової якісної кісткової тканини, відбувається втрата кісткової маси.

Кортикальна кістка стоншується через резорбційні порожнини, що призводить до пористості кісткової тканини. Втрата кісткової маси, пористість та поява мікротріщин є основою для переломів кісток безпосередньо в дитинстві та/або в подальшому житті.

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