Патогенез остеопороза у детей

Костная ткань - динамическая система, в которой на протяжении жизни одновременно протекают процессы рассасывания старой кости и образования новой, что составляет цикл ремоделирования костной ткани.

В детском возрасте кость подвергается более интенсивному ремоделированию, особенно в периоды энергичного роста. Наиболее интенсивные процессы роста и минерализация кости происходят в периоды раннего возраста, препубертата. В пубертатный и постпубертатный периоды также происходит значительный рост скелета, костная масса продолжает увеличиваться.

Интенсивный рост с одновременным гистологическим созреванием создаёт для кости ребёнка особое положение, при котором она очень чувствительна к любым неблагоприятным воздействиям (нарушению питания, двигательного режима, состоянию мышечного тонуса, лекарственным препаратам и др.).

Постоянно происходящие процессы резорбции и образования новой костной ткани регулируются различными факторами.

К ним относят:

• кальций-регулирующие гормоны (паратгормон, кальцитонин, активный метаболит витамина D₃-кальцитриол);
• другие гормоны (глюкокортикостероиды, андрогены надпочечников, половые гормоны, тироксин, соматотропный гормон, инсулин);
• ростовые факторы (инсулиноподобные ростовые факторы - ИРФ-1, ИРФ-2, ростовой фактор фибробластов, трансформирующий фактор роста бета, ростовой фактор тромбоцитарного происхождения, эпидермальный ростовой фактор);
• местные факторы, продуцируемые костными клетками (интерлейкины, простагландины, остеокластактивирующий фактор).

Значительный прогресс в понимании механизмов развития остеопороза был достигнут благодаря открытию новых членов семейства лигандов фактора некроза опухоли-а (остеопротегерина), новых рецепторов (рецепторы активации ядерного фактора транскрипции). Они играют ключевую роль в формировании, дифференцировке и активности костных клеток и могут быть молекулярными посредниками других медиаторов ремоделирования костной ткани.

Нарушение продукции перечисленных факторов, их взаимодействия, чувствительности к ним соответствующих рецепторов приводит к развитию патологических процессов в костной ткани, наиболее частым из которых является остеопороз с последующими переломами.

Уменьшение костной массы при остеопорозе происходит вследствие дисбаланса процессов костного ремоделирования.

При этом выделяют 2 главные патологические характеристики костного обмена:

• остеопороз с высокой интенсивностью костного обмена, при котором усиленная резорбция не компенсируется нормальным или повышенным процессом костеобразования;
• остеопороз с низким костным обменом, когда процесс резорбции находится на нормальном или незначительно повышенном уровне, но имеется снижение интенсивности процесса костеобразования.

Оба вида остеопороза могут развиваться как различные ситуации у одного и того же больного.

Наиболее тяжёлый вариант вторичного остеопороза у детей развивается при лечении глюкокортикостероидами. При этом большое значение имеют длительность терапии глюкокортикостероидами, доза, возраст ребёнка, степень тяжести основного заболевания, наличие дополнительных факторов риска развития остеопороза. Предполагают, что у детей «безопасной» дозы глюкокортикостероидов относительно воздействия на костную ткань не существует.

Глюкокортикоидный остеопороз обусловлен биологическими эффектами естественных гормонов коры надпочечников - глюкокортикостероидами, в основе которых лежат молекулярные взаимодействия глюкокортикостероидов с соответствующими рецепторами на клетках костной ткани.

Главная черта глюкокортикостероидов - отрицательное влияние на оба процесса, составляющих основу ремоделирования костной ткани. Они ослабляют формирование кости и ускоряют костную резорбцию. Патогенез стероидного остеопороза многокомпонентен.

С одной стороны, глюкокортикостероиды оказывают прямое подавляющее влияние на функцию остеобластов (клеток костной ткани, ответственных за остеогенез):

• замедляют созревание клеток-предшественников остеобластов;
• ингибируют стимулирующий остеобласты эффект простогландинов и ростовых факторов;
• усиливают ингибирующее действие паратгормона на зрелые остеобласты;
• способствуют апоптозу остеобластов, подавляют синтез костного морфогенного белка (важный фактор остеобластогенеза).

Всё это ведёт к замедлению костеобразования.

С другой стороны, глюкокортикостероиды оказывают непрямое стимулирующее влияние на костную резорбцию:

• замедляют абсорбцию кальция в кишечнике, воздействуя на клетки слизистой оболочки;
• уменьшают реабсорбцию кальция в почках;
• приводят к отрицательному балансу кальция в организме и транзиторной гипокальциемии;
• это, в свою очередь, стимулирует секрецию паратгормона и усиливает резорбцию костной ткани.

Потеря кальция обусловлена, главным образом, подавлением синтеза витамина D и экспрессии его клеточных рецепторов.

Двойное влияние глюкокортикостероидов на кость обусловливает быстрое развитие остеопороза, и как следствие, возрастающий риск переломов в течение первых 3-6 мес лечения глюкокортикостероидами. Наибольшая потеря костной ткани (от 3-27 до 30-50%, по данным разных авторов) у взрослых и детей развивается также на первом году использования глюкокортикостероидов. Хотя в последующем снижение МПКТ выражено в меньшей степени, отрицательная динамика сохраняется в течение всего периода применения глюкокортикостероидов. У детей данное влияние усугубляется возрастными особенностями костной ткани, так как глюкокортикостероиды действуют на растущую кость. Для глюкокортикоидного повреждения скелета в детском возрасте типична задержка линейного роста.

При развитии остеопороза страдает и кортикальная, и трабекулярная костная ткань. Позвоночник почти на 90% состоит из трабекулярной ткани, в бедренной кости её содержание не превышает 20%. Структурные различия между кортикальной и трабекулярной костью заключаются в степени их минерализации. Кортикальная кость кальцифицирована в среднем на 85%, трабекулярная - на 17%.

Структурные особенности кости определяют её функциональные различия. Кортикальная кость выполняет механическую и защитную функции, трабекулярная - метаболическую (гомеостатическую, поддерживающую постоянную концентрацию кальция и фосфора ремоделирующую).

Процессы ремоделирования протекают более активно в трабекулярной кости, поэтому признаки остеопороза, особенно при использовании глюкокортикостероидоных препаратов, раньше появляются в позвонках, позднее - в шейке бедренной кости. Истончение трабекул и нарушение их структуры расценивают как основной дефект при остеопорозе, так как в условиях нарушенного ремоделирования достаточное формирование новой качественной костной ткани невозможно, происходят костные потери.

Кортикальная кость истончается вследствие резорбционных полостей, что приводит к порозности костной ткани. Потеря костной массы, порозность, появление микропереломов - основы для переломов костей непосредственно в детском возрасте и/или в дальнейшем периоде жизни.

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