Patogenesis osteoporosis pada anak-anak

Jaringan tulang merupakan sistem dinamis yang mana, sepanjang kehidupan, proses penyerapan tulang tua dan pembentukan tulang baru terjadi secara bersamaan, yang merupakan suatu siklus perombakan jaringan tulang.

Pada masa kanak-kanak, tulang mengalami perombakan yang lebih intensif, terutama selama periode pertumbuhan yang pesat. Proses pertumbuhan dan mineralisasi tulang yang paling intensif terjadi selama masa kanak-kanak awal, prapubertas. Selama masa pubertas dan pascapubertas, pertumbuhan rangka yang signifikan juga terjadi, dan massa tulang terus meningkat.

Pertumbuhan intensif dengan pematangan histologis simultan menciptakan posisi khusus bagi tulang anak, di mana ia sangat sensitif terhadap efek buruk apa pun (gangguan nutrisi, pola motorik, tonus otot, pengobatan, dan lain-lain).

Proses resorpsi dan pembentukan jaringan tulang baru yang terjadi terus-menerus diatur oleh berbagai faktor.

Ini termasuk:

• hormon pengatur kalsium (hormon paratiroid, kalsitonin, metabolit aktif vitamin D3 kalsitriol);
• hormon lain (glukokortikosteroid, androgen adrenal, hormon seks, tiroksin, hormon somatotropik, insulin);
• faktor pertumbuhan (faktor pertumbuhan mirip insulin - IGF-1, IGF-2, faktor pertumbuhan fibroblas, faktor pertumbuhan transformasi beta, faktor pertumbuhan yang berasal dari trombosit, faktor pertumbuhan epidermal);
• faktor lokal yang diproduksi oleh sel tulang (interleukin, prostaglandin, faktor pengaktif osteoklas).

Kemajuan signifikan dalam memahami mekanisme perkembangan osteoporosis telah dicapai melalui penemuan anggota baru dari keluarga ligan tumor necrosis factor-a (osteoprotegerin) dan reseptor baru (reseptor aktivasi faktor transkripsi nuklir). Mereka memainkan peran kunci dalam pembentukan, diferensiasi, dan aktivitas sel-sel tulang dan mungkin merupakan mediator molekuler dari mediator lain dari remodeling jaringan tulang.

Terganggunya produksi faktor-faktor yang terdaftar, interaksinya, dan sensitivitas reseptor yang sesuai terhadapnya menyebabkan perkembangan proses patologis pada jaringan tulang, yang paling umum adalah osteoporosis dengan fraktur berikutnya.

Penurunan massa tulang pada osteoporosis terjadi karena ketidakseimbangan dalam proses remodeling tulang.

Dalam kasus ini, 2 karakteristik patologis utama metabolisme tulang dibedakan:

• osteoporosis dengan intensitas pergantian tulang yang tinggi, di mana peningkatan resorpsi tidak diimbangi oleh proses pembentukan tulang yang normal atau meningkat;
• osteoporosis dengan pergantian tulang rendah, ketika proses resorpsi berada pada tingkat normal atau sedikit meningkat, tetapi terjadi penurunan intensitas proses pembentukan tulang.

Kedua jenis osteoporosis dapat berkembang dalam situasi yang berbeda pada pasien yang sama.

Bentuk osteoporosis sekunder yang paling parah pada anak-anak berkembang selama pengobatan dengan glukokortikosteroid. Durasi terapi glukokortikosteroid, dosis, usia anak, tingkat keparahan penyakit yang mendasarinya, dan adanya faktor risiko tambahan untuk osteoporosis sangatlah penting. Diasumsikan bahwa tidak ada dosis glukokortikosteroid yang "aman" untuk anak-anak dalam hal efeknya pada jaringan tulang.

Osteoporosis glukokortikoid disebabkan oleh efek biologis hormon alami korteks adrenal - glukokortikosteroid, yang didasarkan pada interaksi molekuler glukokortikosteroid dengan reseptor yang sesuai pada sel jaringan tulang.

Ciri utama glukokortikosteroid adalah efek negatifnya pada kedua proses yang membentuk dasar remodeling jaringan tulang. Glukokortikosteroid melemahkan pembentukan tulang dan mempercepat resorpsi tulang. Patogenesis osteoporosis steroid bersifat multikomponen.

Di satu sisi, glukokortikosteroid memiliki efek penghambatan langsung pada fungsi osteoblas (sel jaringan tulang yang bertanggung jawab untuk osteogenesis):

• memperlambat pematangan sel prekursor osteoblas;
• menghambat efek stimulasi osteoblas dari prostaglandin dan faktor pertumbuhan;
• meningkatkan efek penghambatan hormon paratiroid pada osteoblas dewasa;
• meningkatkan apoptosis osteoblas dan menekan sintesis protein morfogenik tulang (faktor penting dalam osteoblastogenesis).

Semua ini menyebabkan melambatnya pembentukan tulang.

Di sisi lain, glukokortikosteroid memiliki efek stimulasi tidak langsung pada resorpsi tulang:

• memperlambat penyerapan kalsium di usus dengan mempengaruhi sel-sel selaput lendir;
• mengurangi penyerapan kembali kalsium di ginjal;
• menyebabkan keseimbangan kalsium negatif dalam tubuh dan hipokalsemia sementara;
• Hal ini pada gilirannya merangsang sekresi hormon paratiroid dan meningkatkan resorpsi tulang.

Hilangnya kalsium terutama disebabkan oleh penekanan sintesis vitamin D dan ekspresi reseptor selulernya.

Efek ganda glukokortikosteroid pada tulang menyebabkan perkembangan osteoporosis yang cepat dan, sebagai akibatnya, peningkatan risiko patah tulang selama 3-6 bulan pertama pengobatan glukokortikosteroid. Kehilangan jaringan tulang terbesar (dari 3-27 hingga 30-50%, menurut berbagai penulis) pada orang dewasa dan anak-anak juga terjadi pada tahun pertama penggunaan glukokortikosteroid. Meskipun penurunan BMD berikutnya tidak terlalu terasa, dinamika negatif tetap ada selama seluruh periode penggunaan glukokortikosteroid. Pada anak-anak, efek ini diperburuk oleh fitur jaringan tulang yang berkaitan dengan usia, karena glukokortikosteroid bekerja pada pertumbuhan tulang. Kerusakan glukokortikoid pada kerangka di masa kanak-kanak biasanya disertai dengan keterlambatan pertumbuhan linier.

Ketika osteoporosis berkembang, jaringan tulang kortikal dan trabekular akan menderita. Tulang belakang hampir 90% terdiri dari jaringan trabekular, sedangkan pada tulang paha kandungannya tidak melebihi 20%. Perbedaan struktural antara tulang kortikal dan trabekular terletak pada tingkat mineralisasinya. Tulang kortikal mengalami kalsifikasi rata-rata 85%, sedangkan tulang trabekular - sebesar 17%.

Ciri-ciri struktural tulang menentukan perbedaan fungsionalnya. Tulang kortikal menjalankan fungsi mekanis dan protektif, tulang trabekular menjalankan fungsi metabolik (homeostatis, menjaga konsentrasi kalsium dan fosfor yang konstan, melakukan remodeling).

Proses remodeling terjadi lebih aktif di tulang trabekular, oleh karena itu tanda-tanda osteoporosis, terutama saat menggunakan obat glukokortikosteroid, muncul lebih awal di tulang belakang, kemudian di leher tulang paha. Penipisan trabekula dan gangguan strukturnya dianggap sebagai cacat utama pada osteoporosis, karena dalam kondisi remodeling yang terganggu, pembentukan jaringan tulang baru berkualitas tinggi yang memadai tidak mungkin dilakukan, dan terjadi pengeroposan tulang.

Tulang kortikal menjadi lebih tipis karena rongga resorpsi, yang menyebabkan porositas jaringan tulang. Hilangnya tulang, porositas, dan munculnya fraktur mikro merupakan dasar fraktur tulang secara langsung pada masa kanak-kanak dan/atau di kemudian hari.

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