Lasten osteoporoosin patogeneesi

Luukudos on dynaaminen järjestelmä, jossa vanhan luun imeytyminen ja uuden luun muodostuminen tapahtuvat samanaikaisesti läpi elämän, mikä muodostaa luukudoksen uudelleenmuodostumissyklin.

Lapsuudessa luu käy läpi voimakkaampaa uudelleenmuotoutumista, erityisesti voimakkaan kasvun kausina. Voimakkaimmat kasvuprosessit ja luun mineralisaatio tapahtuvat varhaislapsuudessa, esimurrosiässä. Murrosiässä ja murrosiän jälkeen tapahtuu myös merkittävää luuston kasvua, ja luumassa jatkaa kasvuaan.

Intensiivinen kasvu samanaikaisen histologisen kypsymisen kanssa luo lapsen luustolle erityisen aseman, jossa se on erittäin herkkä kaikille haittavaikutuksille (ravitsemushäiriöt, motorinen järjestelmä, lihasjänteys, lääkkeet jne.).

Jatkuvasti esiintyviä resorptio- ja uuden luukudoksen muodostumisprosesseja säätelevät useat tekijät.

Näitä ovat:

• kalsiumia säätelevät hormonit (lisäkilpirauhashormoni, kalsitoniini, D3-vitamiinin aktiivinen metaboliitti kalsitrioli);
• muut hormonit (glukokortikosteroidit, lisämunuaisten androgeenit, sukupuolihormonit, tyroksiini, somatotrooppinen hormoni, insuliini);
• kasvutekijät (insuliinin kaltaiset kasvutekijät - IGF-1, IGF-2, fibroblastikasvutekijä, transformoiva kasvutekijä beeta, verihiutaleista peräisin oleva kasvutekijä, epidermaalinen kasvutekijä);
• luusolujen tuottamat paikalliset tekijät (interleukiinit, prostaglandiinit, osteoklastien aktivoiva tekijä).

Osteoporoosin kehittymismekanismien ymmärtämisessä on saavutettu merkittävää edistystä löytämällä uusia tuumorinekroositekijä-a:n (osteoprotegeriinin) ligandiperheen jäseniä ja uusia reseptoreita (ydintranskriptiotekijöiden aktivaatioreseptoreita). Niillä on keskeinen rooli luusolujen muodostumisessa, erilaistumisessa ja aktiivisuudessa, ja ne voivat toimia muiden luukudoksen uudelleenmuodostuksen välittäjäaineiden molekyylivälittäjinä.

Listattujen tekijöiden tuotannon häiriintyminen, niiden vuorovaikutus ja vastaavien reseptorien herkkyys niille johtaa patologisten prosessien kehittymiseen luukudoksessa, joista yleisin on osteoporoosi ja sitä seuraavat murtumat.

Osteoporoosissa luumassan väheneminen johtuu luun uudelleenmuodostumisprosessien epätasapainosta.

Tässä tapauksessa erotetaan kaksi luun aineenvaihdunnan pääasiallista patologista ominaisuutta:

• osteoporoosi, jolla on korkea luun vaihtuvuusaste, jossa lisääntynyttä imeytymistä ei kompensoi normaali tai lisääntynyt luunmuodostusprosessi;
• osteoporoosi, jolla on alhainen luun vaihtuvuus, kun resorptioprosessi on normaalilla tai hieman kohonneella tasolla, mutta luunmuodostusprosessin intensiteetti on heikentynyt.

Molemmat osteoporoosityypit voivat kehittyä samalla potilaalla eri tilanteissa.

Vakavin sekundaarisen osteoporoosin muoto lapsilla kehittyy glukokortikosteroidihoidon aikana. Glukokortikosteroidihoidon kesto, annos, lapsen ikä, perussairauden vaikeusaste ja muiden osteoporoosin riskitekijöiden olemassaolo ovat erittäin tärkeitä. Oletetaan, että lapsille ei ole olemassa "turvallista" glukokortikosteroidiannosta niiden luukudokseen kohdistuvan vaikutuksen kannalta.

Glukokortikoidien aiheuttama osteoporoosi johtuu lisämunuaisen kuoren luonnollisten hormonien - glukokortikosteroidien - biologisista vaikutuksista, jotka perustuvat glukokortikosteroidien molekyylivuorovaikutukseen vastaavien luukudossolujen reseptorien kanssa.

Glukokortikosteroidien tärkein ominaisuus on niiden negatiivinen vaikutus molempiin luukudoksen uudelleenmuodostumisen perustana oleviin prosesseihin. Ne heikentävät luunmuodostusta ja kiihdyttävät luun imeytymistä. Steroidisen osteoporoosin patogeneesi on monikomponenttinen.

Toisaalta glukokortikosteroideilla on suora estävä vaikutus osteoblastien (osteogeneesistä vastaavien luukudossolujen) toimintaan:

• hidastaa osteoblastien esiasteiden solujen kypsymistä;
• estävät prostaglandiinien ja kasvutekijöiden osteoblasteja stimuloivaa vaikutusta;
• tehostaa lisäkilpirauhashormonin estävää vaikutusta kypsiin osteoblasteihin;
• edistävät osteoblastien apoptoosia ja estävät luun morfogeenisen proteiinin (tärkeä tekijä osteoblastogeneesissä) synteesiä.

Kaikki tämä johtaa luun muodostumisen hidastumiseen.

Toisaalta glukokortikosteroideilla on epäsuora luun resorptiota stimuloiva vaikutus:

• hidastaa kalsiumin imeytymistä suolistossa vaikuttamalla limakalvon soluihin;
• vähentää kalsiumin takaisinimeytymistä munuaisissa;
• johtaa kehon negatiiviseen kalsiumtasapainoon ja ohimenevään hypokalsemiaan;
• Tämä puolestaan stimuloi lisäkilpirauhashormonin eritystä ja lisää luun resorptiota.

Kalsiumin menetys johtuu pääasiassa D-vitamiinin synteesin ja sen solureseptorien ilmentymisen heikkenemisestä.

Glukokortikosteroidien kaksoisvaikutus luustoon aiheuttaa osteoporoosin nopean kehittymisen ja sen seurauksena lisääntyneen murtumariskin glukokortikosteroidihoidon ensimmäisten 3–6 kuukauden aikana. Suurin luukudoksen menetys (3–27 %:sta 30–50 %:iin eri kirjoittajien mukaan) aikuisilla ja lapsilla kehittyy myös glukokortikosteroidien käytön ensimmäisenä vuonna. Vaikka myöhempi luuntiheyden lasku on vähemmän merkittävää, negatiivinen dynamiikka jatkuu koko glukokortikosteroidien käyttöajan. Lapsilla tätä vaikutusta pahentavat luukudoksen ikään liittyvät ominaisuudet, koska glukokortikosteroidit vaikuttavat kasvavaan luuhun. Glukokortikoidien aiheuttamat luuston vauriot lapsuudessa liittyvät tyypillisesti lineaarisen kasvun viivästymiseen.

Osteoporoosin kehittyessä sekä kortikaalinen että trabekulaarinen luukudos kärsivät. Selkäranka on lähes 90-prosenttisesti trabekulaarista kudosta, reisiluussa sen pitoisuus ei ylitä 20 %. Kortikaalisen ja trabekulaarisen luun rakenteelliset erot ovat niiden mineralisaatioasteessa. Kortikaalinen luu on kalkkeutunut keskimäärin 85 %, trabekulaarinen 17 %.

Luun rakenteelliset ominaisuudet määräävät sen toiminnalliset erot. Kortikaaliluu suorittaa mekaanisia ja suojaavia toimintoja, trabekulaarinen luu - metabolista (homeostaattinen, ylläpitää vakiona kalsium- ja fosforipitoisuutta, uudelleenmuodostuu).

Remodelointiprosessit tapahtuvat aktiivisemmin trabekulaarisessa luussa, joten osteoporoosin merkit, erityisesti glukokortikosteroideja käytettäessä, näkyvät aikaisemmin nikamissa, myöhemmin reisiluun kaulassa. Trabekuloiden harvennus ja niiden rakenteen häiriintyminen ovat osteoporoosin pääasiallinen vika, koska remodeloinnin häiriintyessä uuden, laadukkaan luukudoksen muodostuminen on mahdotonta, ja luukatoa tapahtuu.

Kortikaaliluu ohenee imeytymisonteloiden vuoksi, mikä johtaa luukudoksen huokoisuuteen. Luukato, huokoisuus ja mikromurtumien esiintyminen ovat suoraan perustana luunmurtumille lapsuudessa ja/tai myöhemmin elämässä.

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