Patogeneza osteoporozy u dzieci

Osteoporoza wieku dziecięcego to układowa choroba szkieletu charakteryzująca się obniżoną gęstością mineralną kości (BMD), nieprawidłową mikroarchitekturą kości oraz zwiększoną podatnością na złamania patologiczne. W przeciwieństwie do dorosłych, osteoporoza u dzieci występuje głównie z powodu zaburzeń osteogenezy i przebudowy kości w okresie aktywnego wzrostu i szczytowego tworzenia masy kostnej.

1. Cechy tworzenia się tkanki kostnej w dzieciństwie

Kształtowanie się masy kostnej u dzieci jest złożonym procesem biologicznym, regulowanym przez interakcję czynników komórkowych, humoralnych i mechanicznych:

• W fazie intensywnego wzrostu przeważają procesy kościotwórcze, zapewniające liniowy wzrost szkieletu i pogrubienie warstwy korowej kości.
• Szczytową masę kostną osiąga się w wieku 18–20 lat, po czym procesy kościotworzenia i resorpcji ulegają wyrównywaniu. Zaburzenie tych procesów w dzieciństwie uniemożliwia osiągnięcie odpowiedniej szczytowej masy kostnej, co stwarza warunki do rozwoju osteoporozy.

2. Mechanizmy komórkowe i molekularne

Tkanka kostna podlega ciągłej przebudowie, która odbywa się poprzez interakcję dwóch głównych typów komórek:

• Osteoblasty to komórki, które syntetyzują organiczną macierz (osteoid) bogatą w kolagen typu I i wspomagają jego mineralizację.
• Osteoklasty to wielojądrowe komórki odpowiedzialne za resorpcję zmineralizowanej macierzy.

Głównym mechanizmem patogenetycznym osteoporozy u dzieci jest przesunięcie równowagi w kierunku zwiększonej aktywności osteoklastów i/lub zahamowania osteoblastogenezy.

2.1. System RANK/RANKL/OPG

• RANKL (ligand receptora aktywatora czynnika jądrowego κB), ekspresowany przez osteoblasty i osteocyty, stymuluje różnicowanie prekursorów osteoklastów w aktywne osteoklasty.
• Osteoprotegeryna (OPG), produkowana przez osteoblasty, jest naturalnym inhibitorem RANKL i blokuje wiązanie się z receptorem RANK na osteoklastach.
• W osteoporozie dochodzi do spadku ekspresji OPG i/lub nadmiernej ekspresji RANKL, co prowadzi do zwiększonej osteoklastogenezy.

2.2. Szlak sygnałowy Wnt/β-katenina

• Szlak ten aktywuje osteoblasty i stymuluje tworzenie kości.
• Inhibitory sygnału Wnt, takie jak kosteokeryna i DKK-1, blokują osteogenezę, sprzyjając rozwojowi osteoporozy.

2.3. Mechanizmy indukowane przez glikokortykoidy

• Glikokortykoidy bezpośrednio hamują proliferację i różnicowanie osteoblastów, indukują ich apoptozę i sprzyjają przedłużonej aktywacji osteoklastów.
• U dzieci, które przez dłuższy czas przyjmują GCS, rozwija się tzw. wtórna osteoporoza glikokortykosteroidowa.

3. Regulacja hormonalna metabolizmu kości

W dzieciństwie kluczową rolę w patogenezie osteoporozy odgrywa regulacja hormonalna:

• Estrogeny i androgeny stymulują tworzenie kości, hamują apoptozę osteoblastów i hamują aktywność osteoklastów. Ich niedobór w hipogonadyzmie lub opóźnionym dojrzewaniu prowadzi do spadku gęstości mineralnej kości (BMD).
• Parathormon (PTH) w stężeniach fizjologicznych stymuluje osteogenezę (działanie anaboliczne), natomiast w nadczynności przytarczyc zwiększa resorpcję kości.
• Witamina D i wapń zapewniają odpowiednią mineralizację osteoidu, ich niedobór prowadzi do zaburzenia homeostazy wapnia i osteomalacji.

4. Klasyfikacja etiopatogenetyczna osteoporozy u dzieci

• Osteoporoza pierwotna (idiopatyczna):
  • Młodzieńcza idiopatyczna osteoporoza jest rzadką chorobą o nieznanej etiologii, ujawniającą się w okresie przedpokwitaniowym.
  • Osteogenesis imperfecta to genetyczna choroba kolagenu typu I.
• Osteoporoza wtórna:
  • Endokrynopatia (niedoczynność gonad, nadczynność tarczycy, hiperkortycyzm).
  • Przewlekłe unieruchomienie (mózgowe porażenie dziecięce, urazy kręgosłupa).
  • Lecznicze (glikokortykoidy, leki przeciwdrgawkowe).
  • Przewlekłe choroby zapalne (młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów, celiakia).

5. Zmiany mikroarchitektoniczne tkanki kostnej

W przypadku osteoporozy u dzieci występują następujące objawy:

• Cienka warstwa kości korowej z wieloma porowatymi obszarami.
• Redukcja kości beleczkowej: beleczki stają się cienkie i rozproszone, ich liczba i połączenia zmniejszają się, co prowadzi do utraty wytrzymałości mechanicznej kości.

Wniosek

Patogeneza osteoporozy u dzieci jest wieloskładnikowa i obejmuje zaburzenia interakcji komórkowych (osteoblastów i osteoklastów), regulację hormonalną oraz molekularne szlaki sygnałowe. Kluczowym punktem jest zaburzenie procesów tworzenia i przebudowy tkanki kostnej w okresie aktywnego wzrostu, co uniemożliwia osiągnięcie szczytowej masy kostnej. Stan ten wymaga wczesnej diagnozy i terminowego leczenia, ponieważ osteoporoza w dzieciństwie znacznie zwiększa ryzyko złamań osteopenicznych i predysponuje do rozwoju osteoporozy w wieku dorosłym.

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