Zaburzenia gospodarki
wapniowo-fosforanowej;
osteoporoza
©Dr hab. n.med. Ewa Bryl
2007
© Ewa Bryl '2007
2
Obrót kostny
Przebudowa kości trwa przez całe życie. W okresie dzieciństwa i
wczesnej młodości dominuje proces budowy nad resorpcją, ok. 30 rż
człowiek osiąga tzw.
szczytową masę kostną – ważny wskaźnik
ryzyka osteoporozy
.
Jest ona zależna od: czynników genetycznych, poziomu hormonów
(estrogeny), ćwiczenia fizyczne, przyjmowanie wapnia i jego absorpcję.
Po 45 rż. w obrocie kostnym zaczyna
przeważać resorpcja nad syntezą.
Masa i gęstość kości powoli, ale nieustannie maleją.
W warunkach fizjologii roczna utrata masy kostnej wynosi ok. 1%.
Na 2 lata przed menopauzą zaczyna się u kobiet przyśpieszona faza
utraty masy kostnej i trwa ona ok. 10 lat. Utrata roczna – 2% masy
kostnej.
© Ewa Bryl '2007
3
Zmiany obrotu kostnego
Norma
Menopauza
–
niedobór
estrogenów
-
utrata hamowania osteoklastów;
- zmniejszenie aktywności
osteoblastów i tworzenia nowej
kości
© Ewa Bryl '2007
4
Definicje..
Osteopenia
– zmniejszenie masy kości większe niż oczekiwane dla
wieku, rasy czy płci. Nie diagnoza – termin – ubytek kości w obrazie
radiologicznym.
Osteoporoza
– utrata masy kości i
zmiana architektury kości gąbczastej–
osłabienie kości i zwiększona
podatność na złamania.
Zawsze– zwiększona resorpcja kości w
stosunku do tworzenia kości.
Osteomalacja i krzywica
– „miękkie” kości; brak utraty
macierzy kostnej.
© Ewa Bryl '2007
5
Osteoporoza - klasyfikacja
Wtórna
:
• Choroba Cushinga
• Cukrzyca
• Nadczynność przytarczyc – przyspieszenie obrotu kostnego
• Nowotwory – czynniki aktywujące osteoklasty
• Zespoły złego wchłaniania
• Przewlekły alkoholizm – bezpośredni inhibitor osteoblastów
• Leki: przeciwpadaczkowe, kortykosterydy, leki zobojętniające
zawierające aluminium
Pierwotna:
- kobiety w okresie
pomenopauzalnym
- starsi ludzie – obu płci
© Ewa Bryl '2007
6
Czynniki ryzyka
dla osteoporozy
Czynniki ryzyka dla złamań
Występowanie osteoporozy w rodzinie
Kobiety białe, jasnowłose, z bladą cerą o szczupłej
sylwetce
Późne rozpoczęcie miesiączkowania/wczesna
menopauza
Niskie stężenie wapnia w diecie
Siedzący tryb życia
Palenie oraz intensywne picie alkoholu
Przyjmowanie leków (kortykosterydy)
Zwiększone
czynniki
wystąpienia
upadków
Unieruchomienie
Przebyty udar
Zaburzenia orientacji
Zawroty głowy podczas stania
Hipotonia ortostatyczna
Niedowidzenie
Czynniki środowiskowe (np. śliska podłoga)
Siła
urazu
Rodzaj upadku (np. do przodu czy do tyłu)
Możliwość zastosowania ochrony (np. protektorów biodra)
© Ewa Bryl '2007
7
Definicje Światowej Organizacji Zdrowia
(WHO)
Oparte na T-score – ilość odchyleń standardowych od średniej wartości dla
kobiety 25-letniej.
· Normalna kość: T-score większy niż -1.
· Osteopenia: T-score między -1 and -2.5
· Osteoporoza: T-score mniejszy niż -2.5
· Ustalona osteoporoza – obecność złamań nie urazowych.
© Ewa Bryl '2007
8
Diagnostyka osteoporozy
BMD (bone mineral density) - ilościowy pomiar gęstości mineralnej
kości.
Densytometria DEXA – dwufotonowa absorpcjometria rentgenowska,
wyniki podawane są w g/cm2.
Klasyfikacja:
Norma – gęstość większa niż 833
mg/cm2
- niższa gęstość – osteopenia –
833 – 648 mg/cm2
- osteoporoza – mniej niż 648
mg/cm2
Wiele badań wykazało zależność pomiędzy gęstością mineralną
kości a ryzykiem wystąpienia złamań oraz ilością złamań.
Ilość złamań biodra 1000/rok.
© Ewa Bryl '2007
9
Demografia – Utrata gęstości mineralnej kości z
wiekiem
© Ewa Bryl '2007
10
Konsekwencje osteoporozy - złamania bioder,
kręgów i nadgarstka
Skutki:
zmniejszenie wytrzymałości mechanicznej – niewielka energia
kinetyczna może spowodować złamania
.
Większość złamań bioder i nadgarstka jest spowodowane
upadkami.
Osteoporoza nie upośledza gojenia złamań – krótkoterminowe
upośledzenie.
Złamania nadgarstka – częściej u kobiet w wieku 50-60
lat.
© Ewa Bryl '2007
11
Złamania bioder
Złamania bioder:
a) złamania międzykrętarzowe – 50%
b) złamania szyjki kości udowej – 50%
U starszych kobiet wzrasta częstość złamań
krętarzowych (trochanteric).
Złamanie krętarzowe, a nie złamanie szyjki
kości udowej są związane z gęstością kości.
Złamania bioder – główna przyczyna utraty niezależności u starszych
kobiet i mężczyzn.
Roczna śmiertelność po złamaniu bioder - 12 to 24%.
© Ewa Bryl '2007
12
Kompresyjne złamania kręgów
Około 60% kobiet ze złamaniem kompresyjnym kręgów - o
tym nie wie!!!!
Brak silnych objawów bólowych.
Kompresyjne złamanie kręgów – różne
stopnie.
Definicja: przednia wysokość kręgu 80% lub mniej niż wysokość tylna
kręgu.
Nowe złamanie – utrata przynajmniej 20% przedniej lub tylnej
wysokości kręgu.
© Ewa Bryl '2007
13
Kompresyjne złamanie kręgów – konsekwencje
1. UTRATA WZROSTU
– nieodwracalne, wynik -
zmniejszenia wymiarów trzonów kręgów
. W
skrajnych przypadkach żebra kontaktują się
grzebieniem biodrowym.
2. KYFOZA - „wdowi garb
” – łukowate
wygięcie odcinka piersiowego kręgosłupa,
nadmierna kyfoza piersiowa.
3. WYSTAJĄCY BRZUCH
– zmiana krzywizny
kręgosłupa – nie rozpoznawany aspekt
osteoporozy.
4. ZMNIEJSZENIE POJEMNOŚCI PŁUC
- pacjenci
z kyfozą – zmniejszenie objętości płuc.
5. REFLUKSOWE ZAPALENIE PRZEŁYKU
© Ewa Bryl '2007
14
Profilaktyka osteoporozy pierwotnej
Spożywanie odpowiednich ilości wapnia –
dziennie 1000 – 1500 mg w diecie.
Silna pozytywna korelacja między wagą ciała
a gęstością kości!!
W badaniach – Osteoporotic Fractures -
przybranie na wadze po 25 rż. u kobiet
związane było ze zmniejszonym ryzykiem
złamań.
Regularne ćwiczenia fizyczne – spacerowanie,
jogging, wiosłowania, nie zbyt intensywne!
Biegi długodystansowe – sprzyjają
osteoporozie.
Dzienna dawka wit. D 400 do 800 IU –
optymalizuje wchłanianie wapnia.
© Ewa Bryl '2007
15
Leczenie farmakologiczne osteoporozy
pierwotnej
1. Estrogeny – udowodnione działanie w zapobieganiu złamań
osteoporotycznych.
5. Przerywane, duże dawki PTH
4. Kalcytonina
3. Raloxifene – selektywny modulator receptora
estrogenowego (SERM), działa podobnie jak
estrogeny w zapobieganiu złamań, ale ma mniejsze
skutki negatywne na gruczoł piersiowy i śluzówkę
macicy. Raloxifene nie hamuje szybkości tworzenia
kości, nie odkłada się w kościach.
2. Bifosfoniany – u pacjentów z wysokim ryzykiem złamań
- analogi endogennych, nieorganicznych pirofosforanów -
deponowane w kościach,
- wiążą się do hydroksyapatytów,
- hamują resorpcję kości poprzez hamowanie aktywności
osteoklastów.
© Ewa Bryl '2007
16
SERMs (selektywny modulator receptora estrogenowego
Efekt
y
·
Zmniejsza tworzenie kości i
resorpcję
· Nie zmienia objętości kości
· Niewielkie zwiększenie gęstości
mineralnej kości
· Nie powoduje osteomalacji ani
toksyczności
© Ewa Bryl '2007
17
Przerywane podawanie
PTH
PTH stymuluje aktywność
osteoblastów, szczególnie na
powierzchni beleczek.
PTH stymuluje także aktywność
osteoklastów.
Współczesna teoria –
przerywane dawki PTH –
dzienne iniekcje – wzrost
tworzenia kości, a nie resorpcję.
Przerywane podanie PTH – hamowanie apoptozy osteoblastów.
Ciągła obecność PTH - wzrost apoptozy osteoblastów.
Efekt podawania PTH – do 19 miesięcy.
© Ewa Bryl '2007
18
Bifosfoniany
Bifosfoniany - odkładanie w kościach;
Nagłe zatrzymanie resorpcji – a po kilku miesiącach – zatrzymanie tworzenia
kości.
Kość staje się coraz bardziej zmineralizowana – tylko kilka BMU zostaje aktywne.
Początek – brak estrogenów.
Pierwsze 6 miesięcy – szybki
obrót.
© Ewa Bryl '2007
19
Wpływ leków na obrót kostny
Bifosfoniany
Raloxifene
PTH
© Ewa Bryl '2007
20
Osteomalacja
1. Niedostateczna absorpcja wapnia z jelit
– brak wapnia w diecie
albo oporność na działanie witaminy D.
2. Niedobór fosforanów
– utrata z moczem lub zmniejszona
absorpcja w jelitach.
Niedobór witaminy D – zmniejszenie absorpcji witaminy D
.
Nerkowa krzywica – przewlekła niewydolność nerek – utrata zdolności nerki do
syntezy aktywnej wit. D i wydalania fosforanów; wtórna nadczynność przytarczyc –
zwiększony obrót kostny – zwiększona resorpcja kości.
Krzywica oporna na witaminę D – defekt cewek nerkowych – zwiększone
wydalanie fosforanów. Choroba dziedziczna, sprzężona z chromosomem X,
dominująca.
© Ewa Bryl '2007
21
Zaburzenia fosfatonin
PHEX
– peptyd fosfouretyczny, „fosfatonina" działa ma poziomie cewki bliższej
nefronu, hamując sodo-zależny transport fosforanów.
FGF-23
(czynnik wzrostu fibroblastów) zwiększona produkcja w nowotworowej
osteomalacji, zwiększona sekrecja u zdrowych osób po obciążeniu fosforanami,
prawdopodobnie fosfatonina.
© Ewa Bryl '2007
22
Krzywice hipofosfatemiczne/osteomalacja
Z
hiperkalciurią
Bez
hipokalciurii
Choroba Dent’a
–
sprzężona z
chromosomem X, mutacja w
kanale chlorkowym).
HHRH
(
hereditary
hypophosphatemic rickets
with hypercalciuria
).
Dziedziczona autosomalnie
recesywnie.
Niedobór witaminy
D
Zespół Fanconiego
(defekty cewek
bliższych nerki)
Duże spożycie aluminium
(
hamowanie absorpcji wit. D w GI)
Nienormalne
fosfatoniny/PHEX
:
-
krzywica sprzężona z chromosomem
X (mutacja w genie PHEX)
-
krzywica dziedziczona autosomalnie
dominująco (mutacja genu FGF-23)
-
osteomalacja nowotworowa
(sekrecja dużych ilości FGF-23)
© Ewa Bryl '2007
23
Animacja
Osteomalacja
nowotworowa
© Ewa Bryl '2007
24
Główne objawy kliniczne osteomalacji
- Ból kości osiowych, rozlany i słabo zlokalizowany
- Tkliwość kości
- Samoistne złamania kości biodrowej, lub w innych miejscach
Charakterystyczne odchylenia w badaniach
laboratoryjnych:
- niskie stężenie wapnia
- niskie stężenie fosforanów
- niskie stężenie witaminy D
- wysokie stężenie fosfatazy zasadowej w surowicy
© Ewa Bryl '2007
25
Przyczyny krzywicy i osteomalacji
Osteomalacja
–
upośledzona mineralizacja macierzy kostnej ukształtowanego
kośćca.
Zaburzenia
wit. D
Ca
PO
4
25-
D
1,25-D
Inne
Niedobór wit. D
PTH & Alk. Phos
Choroby wątroby
PTH & Alk. Phos
Choroby Nerek
N
PTH & Alk. Phos
Niedobór 1
-hydroksylazy (krzywica
zależna od wit. D I)
N
PTH & Alk. Phos
Oporność na wit. D –
nieprawidłowy receptor
(krzywica
zależna od vit. D II)
N
PTH & Alk. Phos
Hipofosfate
mia
Nerkowa utrata
fosforanów
N
N
N
Nadmierne
przyjmowanie leków
zobojętniających
N
N
Wrodzona hipofosfatemia
z hyperkalciurią
N
N
Wapń w moczu
Krzywica hipofosfatemiczna
sprzężona z chr. X (krzywica
oporna na wit. D)
N
N
1,25-D
nieprawidłowo
normalna
© Ewa Bryl '2007
26
Sygnalizacja Wnt w osteoblastach
• Wnt – wydzielane przez osteoblasty; receptorem
błonowym jest białko ‘frizzled’
• Uczestniczą w regulacji różnicowania osteoblastów
© Ewa Bryl '2007
27
Dickkopf i Wnt
•
Receptor ‘frizzled’ wiąże Wnt jako heterodimer z LRP-5
•
Akumulacja beta-kateniny
•
Hamowanie LRP przez Dickkopf
© Ewa Bryl '2007
28
Mutacje LRP-5 prowadzą do patologicznie
wysokiej masy (gęstości) kości
© Ewa Bryl '2007
29
Sklerostyna
• Ekspresja w osteocytach
• Regulator syntezy kości
• Nasila apopptozę osteoblastów
• Wiąże się do LRP hamując ścieżkę Wnt
© Ewa Bryl '2007
30
Sclerosteosis – efekt mutacji SOST
© Ewa Bryl '2007
31
Klotho i FGF-23
© Ewa Bryl '2007
32
Klotho
Starzenie,
RZS
Redukcja
ekspresji
Klotho,
polimorfizmy
Osteopenia
osteoporoza