Причины и механизмы развития нарушения минерального обмена
а) Рахит и остеомаляция. Рахит и остеомаляция — это нарушения минерализации матрикса костной ткани, чаще всего из-за дефицита витамина D или метаболических расстройств. Термин «рахит» используют в педиатрии для описания деформации скелета в результате нарушения роста костей. У взрослых подобное состояние описывают термином «остеомаляция», т.к. причиной является неполноценная минерализация во время ремоделирования костной ткани. Последствия остеомаляции — остеопения и предрасположенность к переломам. Подробно рахит и остеомаляция рассмотрены в главе 9.
б) Гиперпаратиреоз. Гиперпаратиреоз подразделяют на первичный и вторичный. Первичный гиперпаратиреоз развивается на фоне гиперплазии или опухоли паращитовидной железы (чаще аденомы), вторичный — вследствие длительной гипокальциемии в результате компенсаторной гиперсекреции РТН. Повышение уровня РТН обусловлено остеобластами, вырабатывающими факторы, которые стимулируют активность остеокластов.
Так происходит резорбция костной ткани, определяющая костную манифестацию гиперпаратиреоза. Необходимо отметить следующее:
- при гиперпаратиреозе, как и при других метаболических нарушениях костей, поражается весь скелет, хотя отдельные участки могут быть более или менее сохранны;
- выраженные изменения при хроническом гиперпаратиреозе, в частности фиброзно-кистозный остеит, в настоящее время наблюдаются редко, т.к. гиперпаратиреоз удается диагностировать по анализу крови на бессимптомных стадиях и вылечить;
- вторичный гиперпаратиреоз обычно протекает легче и не так длительно, как первичный, поэтому нарушения скелета выражены несильно.
Морфология. По неизвестным причинам повышение активности остеокластов при гиперпаратиреозе происходит в первую очередь в трубчатых костях (субпериосте, эндоосте, структурах остеонов), а поражение губчатых костей не так выражено. Резорбция субпериоста приводит к истончению кортикального слоя трубчатых костей и потере плотной пластинки вокруг зубов. На рентгенограмме обнаруживают участки просветления в костной ткани, что является косвенным диагностическим признаком заболевания.
В губчатых костях остеокласты проникают в кость вдоль трабекул и формируют туннели, создавая картину «железнодорожных путей». Это состояние называют расслаивающим остеитом. Рентгенологическим признаком гиперпаратиреоза является снижение плотности костной ткани (остеопения). Поскольку резорбция и ремоделирование костной ткани являются сопряженными процессами, вполне понятно, что при гиперпаратиреозе повышается активность остеобластов. Участки костномозгового вещества вблизи очагов поражения замещаются фиброваскулярной тканью.
Потеря плотности костной ткани предрасполагает к микропереломам и вторичным кровоизлияниям, в результате которых активируются макрофаги и фибробласты и происходят реактивные изменения, известные как бурая опухоль. Бурый цвет обусловлен обильной васкуляризацией, кровоизлияниями и отложением гемосидерина. В очагах поражения часто наблюдается формирование кист. Повышение активности костной ткани, перитрабекулярный фиброз и кистозная бурая опухоль — все это отличительные признаки тяжелого гиперпаратиреоза, называемого генерализованным фиброзно-кистозным остеитом (болезнью Реклингхаузена).
Снижение костной массы усиливает предрасположенность к переломам, деформациям, болям в суставах и их дисфункции. При коррекции гиперпаратиреоза с помощью лекарственной терапии костные проявления регрессируют или исчезают практически полностью.
в) Почечная остеодистрофия. Термином «почечная остеодистрофия» обозначают нарушения скелета на фоне хронической почечной недостаточности, а именно:
(1) повышение резорбции костной ткани остеокластами, имитирующей фиброзно-кистозный остеит;
(2) нарушение минерализации матрикса (остеомаляцию);
(3) остеосклероз;
(4) задержку роста;
(5) остеопороз.
Клиническое значение нарушений костной системы при хронической почечной недостаточности значительно возросло с учетом увеличения продолжительности жизни этой группы пациентов.
Все разнообразие гистологических проявлений костной патологии костей при хронической почечной недостаточности можно объединить в 3 группы. Остеодистрофия с высоким костным обменом характеризуется повышением резорбции костной ткани. Напротив, остеодистрофия с низким костным обменом, или апластическая болезнь, проявляется адина-мической костной тканью, т.е. с низкой активностью остеокластов и остеобластов, и остеомаляцией (реже). У многих пациентов наблюдается смешанный вариант заболевания.
Патогенез. Патогенез различных нарушений скелета можно представить следующим образом:
- хроническая почечная недостаточность приводит к задержке в организме фосфатов и развитию гиперфосфатемии;
- гиперфосфатемия приводит к вторичному гиперпаратиреозу (т.к. фосфаты напрямую участвуют в регуляции РТН), в результате повышается активность остеокластов;
- из-за повреждения почек нарушается метаболизпредшественника витамина D3 — 25-гидроксивитамина D3 [25(OH)D3], в результате снижается уровень 1,25-дигидроксивитамина D3 [1,25(OH)2D3]. Повышенный уровень фосфатов ингибирует гидроксилазу почек, участвующую в конверсии 25(OH)D3 в более активный метаболит 1,25(OH)2D3. На фоне низкого уровня 1,25(OH)2D3 снижается резорбция кальция в кишечнике и развивается гипокальциемия;
- секреция РТН повышается при любом уровне кальция в сыворотке. 1,25(OH)2D3 подавляет экспрессию гена РТН и синтез белка. При хронической почечной недостаточности уменьшается связывание 1,25(OH)2D3 с клетками паращитовидной железы и снижается уровень экскреции и расщепления РТН;
- метаболический ацидоз при хронической почечной недостаточности стимулирует резорбцию костной ткани и высвобождение гидроксиапатита кальция из костного матрикса.
Другими важными факторами патогенеза почечной остеодистрофии являются СД, высокое содержание кальция в пищевых продуктах, пожилой возраст, накопление солей металлов в костной ткани и отложение алюминия в местах минерализации. Отложению алюминия в прошлом уделяли больше внимания из-за ятрогенной природы процесса. Как и прежде, источником алюминия могут быть диализные растворы и алюминийсодержащие фосфатсвязывающие лекарственные средства. Алюминий препятствует накоплению гидроксиапатита кальция, приводя к остеомаляции.
Токсические свойства алюминия проявляются не только в отношении костной системы, но также могут быть причиной диализной энцефалопатии и микроцитарной анемии у пациентов с хронической почечной недостаточностью. Осложнением гемодиализа является накопление амилоида в костях и околосуставных структурах. Амилоид формируется из b2-микроглобулина, концентрация которого в сыворотке повышается при длительном гемодиализе.
- Читать "Причины и механизмы развития перелома кости"
Оглавление темы "Патогенез болезней кости":- Причины и механизмы развития остеопетроза
- Причины и механизмы развития остеопороза
- Причины и механизмы развития болезни Педжета костей
- Причины и механизмы развития нарушения минерального обмена
- Причины и механизмы развития перелома кости
- Причины и механизмы развития остеонекроза
- Причины и механизмы развития гнойного остеомиелита
- Причины и механизмы развития туберкулезного остеомиелита
- Причины и механизмы развития сифилиса кости
- Причины и механизмы развития опухоли кости