Patogeneze osteoporózy u dětí

Kostní tkáň je dynamický systém, ve kterém v průběhu života probíhají současně procesy resorpce staré kosti a tvorby nové kosti, což představuje cyklus remodelace kostní tkáně.

V dětství probíhá intenzivnější přestavba kostí, zejména v obdobích intenzivního růstu. Nejintenzivnější růstové procesy a mineralizace kostí probíhají v raném dětství, v prepubertálním období. Během puberty a po pubertě dochází také k významnému růstu kostry a kostní hmota se dále zvyšuje.

Intenzivní růst se současným histologickým zráním vytváří pro dětskou kost zvláštní postavení, ve kterém je velmi citlivá na jakékoli nepříznivé vlivy (poruchy výživy, motorický režim, svalový tonus, léky atd.).

Neustále probíhající procesy resorpce a tvorby nové kostní tkáně jsou regulovány různými faktory.

Patří mezi ně:

• hormony regulující vápník (parathormon, kalcitonin, aktivní metabolit vitaminu D3 kalcitriol);
• jiné hormony (glukokortikosteroidy, nadledvinové androgeny, pohlavní hormony, tyroxin, somatotropní hormon, inzulin);
• růstové faktory (inzulínu podobné růstové faktory - IGF-1, IGF-2, fibroblastový růstový faktor, transformující růstový faktor beta, krevní destičkový růstový faktor, epidermální růstový faktor);
• lokální faktory produkované kostními buňkami (interleukiny, prostaglandiny, faktor aktivující osteoklasty).

Významného pokroku v porozumění mechanismům rozvoje osteoporózy bylo dosaženo objevem nových členů rodiny ligandů tumor nekrotizujícího faktoru a (osteoprotegerinu) a nových receptorů (receptorů aktivace jaderných transkripčních faktorů). Hrají klíčovou roli ve formování, diferenciaci a aktivitě kostních buněk a mohou být molekulárními mediátory dalších mediátorů remodelace kostní tkáně.

Narušení produkce uvedených faktorů, jejich interakce a citlivost odpovídajících receptorů na ně vede k rozvoji patologických procesů v kostní tkáni, z nichž nejčastější je osteoporóza s následnými zlomeninami.

Pokles kostní hmoty u osteoporózy nastává v důsledku nerovnováhy v procesech remodelace kostí.

V tomto případě se rozlišují 2 hlavní patologické charakteristiky kostního metabolismu:

• osteoporóza s vysokou intenzitou kostní obměny, při které zvýšená resorpce není kompenzována normálním nebo zvýšeným procesem tvorby kostí;
• osteoporóza s nízkým kostním obratem, kdy je proces resorpce na normální nebo mírně zvýšené úrovni, ale dochází ke snížení intenzity procesu tvorby kostí.

Oba typy osteoporózy se mohou u stejného pacienta vyvinout v různých situacích.

Nejzávažnější forma sekundární osteoporózy u dětí se rozvíjí během léčby glukokortikosteroidy. Velký význam má délka léčby glukokortikosteroidy, dávka, věk dítěte, závažnost základního onemocnění a přítomnost dalších rizikových faktorů pro osteoporózu. Předpokládá se, že pro děti neexistuje „bezpečná“ dávka glukokortikosteroidů z hlediska jejich účinku na kostní tkáň.

Glukokortikoidní osteoporóza je způsobena biologickými účinky přirozených hormonů kůry nadledvin - glukokortikosteroidů, které jsou založeny na molekulárních interakcích glukokortikosteroidů s odpovídajícími receptory na buňkách kostní tkáně.

Hlavním rysem glukokortikosteroidů je jejich negativní vliv na oba procesy, které tvoří základ remodelace kostní tkáně. Oslabují tvorbu kostí a urychlují resorpci kostí. Patogeneze steroidní osteoporózy je vícesložková.

Glukokortikosteroidy mají na jedné straně přímý inhibiční účinek na funkci osteoblastů (buněk kostní tkáně zodpovědných za osteogenezi):

• zpomalují zrání prekurzorových buněk osteoblastů;
• inhibují účinek prostaglandinů a růstových faktorů stimulující osteoblasty;
• zesílit inhibiční účinek parathormonu na zralé osteoblasty;
• podporují apoptózu osteoblastů a potlačují syntézu kostního morfogenetického proteinu (důležitý faktor osteoblastogeneze).

To vše vede ke zpomalení tvorby kostí.

Na druhou stranu, glukokortikosteroidy mají nepřímý stimulační účinek na resorpci kostí:

• zpomalují vstřebávání vápníku ve střevě ovlivněním buněk sliznice;
• snížit zpětné vstřebávání vápníku v ledvinách;
• vést k negativní bilanci vápníku v těle a přechodné hypokalcemii;
• To následně stimuluje sekreci parathormonu a zvyšuje resorpci kostí.

Ztráta vápníku je způsobena především potlačením syntézy vitaminu D a exprese jeho buněčných receptorů.

Dvojí účinek glukokortikosteroidů na kost způsobuje rychlý rozvoj osteoporózy a v důsledku toho zvýšené riziko zlomenin během prvních 3–6 měsíců léčby glukokortikosteroidy. Největší ztráta kostní tkáně (od 3–27 % do 30–50 %, podle různých autorů) u dospělých i dětí se také rozvíjí v prvním roce užívání glukokortikosteroidů. Ačkoli je následný pokles BMD méně výrazný, negativní dynamika přetrvává po celou dobu užívání glukokortikosteroidů. U dětí je tento účinek zhoršen věkem souvisejícími vlastnostmi kostní tkáně, protože glukokortikosteroidy působí na rostoucí kost. Poškození kostry glukokortikoidy v dětství je obvykle doprovázeno zpožděním lineárního růstu.

Při rozvoji osteoporózy trpí jak kortikální, tak trabekulární kostní tkáň. Páteř je téměř z 90 % tvořena trabekulární tkání, ve stehenní kosti její obsah nepřesahuje 20 %. Strukturální rozdíly mezi kortikální a trabekulární kostí spočívají ve stupni jejich mineralizace. Kortikální kost je kalcifikována v průměru z 85 %, trabekulární - ze 17 %.

Strukturální znaky kosti určují její funkční rozdíly. Kortikální kost plní mechanické a ochranné funkce, trabekulární kost - metabolické (homeostatické, udržování konstantní koncentrace vápníku a fosforu, remodelace).

Remodelační procesy probíhají aktivněji v trabekulární kosti, proto se příznaky osteoporózy, zejména při užívání glukokortikosteroidních léků, objevují dříve na obratlích, později - v krčku stehenní kosti. Ztenčení trabekul a narušení jejich struktury jsou považovány za hlavní vadu osteoporózy, protože v podmínkách narušené remodelace není možná dostatečná tvorba nové kvalitní kostní tkáně, dochází k úbytku kostní hmoty.

Kortikální kost se v důsledku resorpčních dutin ztenčuje, což vede k poréznosti kostní tkáně. Úbytek kostní hmoty, poréznost a vznik mikrofraktur jsou základem zlomenin kostí přímo v dětství a/nebo později v životě.

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