Patogenese af osteoporose hos børn

Knoglevæv er et dynamisk system, hvor processerne med resorption af gammel knogle og dannelse af ny knogle forekommer samtidigt gennem hele livet, hvilket udgør en cyklus af knoglevævsombygning.

I barndommen gennemgår knoglerne en mere intensiv ombygning, især i perioder med kraftig vækst. De mest intensive vækstprocesser og knoglemineralisering finder sted i den tidlige barndom, præpuberteten. I puberteten og efter puberteten sker der også en betydelig skeletvækst, og knoglemassen fortsætter med at stige.

Intensiv vækst med samtidig histologisk modning skaber en særlig position for barnets knogle, hvor den er meget følsom over for eventuelle bivirkninger (ernæringsforstyrrelser, motorisk regime, muskeltonus, medicin osv.).

De konstant forekommende processer med resorption og dannelse af nyt knoglevæv reguleres af forskellige faktorer.

Disse omfatter:

• calciumregulerende hormoner (parathyroidhormon, calcitonin, aktiv metabolit af vitamin D3 calcitriol);
• andre hormoner (glukokortikosteroider, binyrebarkandrogener, kønshormoner, thyroxin, somatotropisk hormon, insulin);
• vækstfaktorer (insulinlignende vækstfaktorer - IGF-1, IGF-2, fibroblastvækstfaktor, transformerende vækstfaktor beta, blodpladeafledt vækstfaktor, epidermal vækstfaktor);
• lokale faktorer produceret af knogleceller (interleukiner, prostaglandiner, osteoklastaktiverende faktor).

Der er opnået betydelige fremskridt i forståelsen af mekanismerne bag udviklingen af osteoporose gennem opdagelsen af nye medlemmer af tumornekrosefaktor-a (osteoprotegerin) ligandfamilien og nye receptorer (nukleare transkriptionsfaktoraktiveringsreceptorer). De spiller en nøglerolle i dannelsen, differentieringen og aktiviteten af knogleceller og kan være molekylære mediatorer af andre mediatorer af knoglevævsombygning.

Forstyrrelse af produktionen af de anførte faktorer, deres interaktion og følsomheden af de tilsvarende receptorer over for dem fører til udvikling af patologiske processer i knoglevæv, hvoraf den mest almindelige er osteoporose med efterfølgende frakturer.

Et fald i knoglemasse ved osteoporose opstår på grund af en ubalance i knogleombygningsprocesserne.

I dette tilfælde skelnes der mellem 2 hovedpatologiske karakteristika ved knoglemetabolisme:

• osteoporose med en høj intensitet af knogleomsætning, hvor øget resorption ikke kompenseres af en normal eller øget proces med knogledannelse;
• osteoporose med lav knogleomsætning, når resorptionsprocessen er på et normalt eller let forhøjet niveau, men der er et fald i intensiteten af knogledannelsesprocessen.

Begge typer osteoporose kan udvikle sig i forskellige situationer hos den samme patient.

Den mest alvorlige form for sekundær osteoporose hos børn udvikler sig under behandling med glukokortikosteroider. Varigheden af glukokortikosteroidbehandlingen, dosis, barnets alder, sværhedsgraden af den underliggende sygdom og tilstedeværelsen af yderligere risikofaktorer for osteoporose er af stor betydning. Det antages, at der ikke findes nogen "sikker" dosis af glukokortikosteroider til børn med hensyn til deres effekt på knoglevæv.

Glukokortikoid osteoporose er forårsaget af de biologiske virkninger af naturlige hormoner i binyrebarken - glukokortikosteroider, som er baseret på molekylære interaktioner af glukokortikosteroider med de tilsvarende receptorer på knoglevævsceller.

Hovedtræk ved glukokortikosteroider er deres negative effekt på begge de processer, der danner grundlag for knoglevævsombygning. De svækker knogledannelsen og accelererer knogleresorptionen. Patogenesen af steroid osteoporose er multikomponent.

På den ene side har glukokortikosteroider en direkte hæmmende effekt på funktionen af osteoblaster (knoglevævsceller, der er ansvarlige for osteogenese):

• bremse modningen af osteoblastforløberceller;
• hæmme den osteoblaststimulerende effekt af prostaglandiner og vækstfaktorer;
• forstærke den hæmmende effekt af parathyroidhormon på modne osteoblaster;
• fremmer osteoblast-apoptose og undertrykker syntesen af knoglemorfogent protein (en vigtig faktor i osteoblastogenese).

Alt dette fører til en afmatning i knogledannelsen.

På den anden side har glukokortikosteroider en indirekte stimulerende effekt på knogleresorption:

• sænke absorptionen af calcium i tarmen ved at påvirke slimhindens celler;
• reducere calciumreabsorption i nyrerne;
• føre til en negativ calciumbalance i kroppen og forbigående hypocalcæmi;
• Dette stimulerer igen udskillelsen af parathyroidhormon og øger knogleresorptionen.

Calciumtab skyldes hovedsageligt undertrykkelse af D-vitaminsyntese og ekspression af dets cellulære receptorer.

Den dobbelte effekt af glukokortikosteroider på knoglerne forårsager en hurtig udvikling af osteoporose og som følge heraf en øget risiko for frakturer i løbet af de første 3-6 måneder af glukokortikosteroidbehandling. Det største tab af knoglevæv (fra 3-27 til 30-50%, ifølge forskellige forfattere) hos voksne og børn udvikler sig også i det første år af glukokortikosteroidbrug. Selvom det efterfølgende fald i BMD er mindre udtalt, fortsætter den negative dynamik gennem hele perioden med glukokortikosteroidbrug. Hos børn forværres denne effekt af aldersrelaterede træk ved knoglevævet, da glukokortikosteroider virker på voksende knogler. Glukokortikoidskader på skelettet i barndommen ledsages typisk af en forsinkelse i lineær vækst.

Når osteoporose udvikler sig, lider både kortikalt og trabekulært knoglevæv. Rygsøjlen består af næsten 90% trabekulært væv, og i lårbenet overstiger dets indhold ikke 20%. Strukturelle forskelle mellem kortikalt og trabekulært knoglevæv ligger i graden af deres mineralisering. Kortikalt knoglevæv er forkalket med gennemsnitligt 85%, trabekulært - med 17%.

Knoglestrukturen bestemmer dens funktionelle forskelle. Kortikal knogle udfører mekaniske og beskyttende funktioner, trabekulær knogle - metabolisk (homeostatisk, opretholdelse af en konstant koncentration af calcium og fosfor, ombygning).

Remodelleringsprocesser forekommer mere aktivt i trabekelknoglen, derfor optræder tegn på osteoporose, især ved brug af glukokortikosteroidlægemidler, tidligere i ryghvirvlerne og senere i lårbenshalsen. Udtynding af trabeklerne og forstyrrelse af deres struktur betragtes som den største defekt ved osteoporose, da der under nedsat remodellering er umuligt at danne nyt knoglevæv af høj kvalitet, og der opstår knogletab.

Den kortikale knogle bliver tyndere på grund af resorptionshulrum, hvilket fører til porøsitet i knoglevævet. Knogletab, porøsitet og forekomsten af mikrofrakturer er grundlaget for knoglebrud direkte i barndommen og/eller senere i livet.

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