Причины и механизмы развития остеопетроза
Остеопетроз, также известный как мраморная болезнь, болезнь Альберс-Шенберга, относится к группе генетических заболеваний, характеризующихся снижением резорбции костной ткани и диффузным симметричным склерозом костей, обусловленным нарушением формирования или неполноценным функционированием остеокластов.
Кости при остеопетрозе имеют каменистую плотность, однако очень хрупкие и ломаются легко, как кусок мела. Формы остеопетроза выделены по клинической картине (легкое и тяжелое течение заболевания) и типу наследования (аутосомно-рецессивный и аутосомно-доминантный остеопетроз). Самые частые формы заболевания — аутосомно-доминантная легкого течения и аутосомно-рецессивная тяжелого течения.
а) Патогенез. В экспериментах на животных было установлено, что остеопетроз может быть вызван широким спектром мутаций генов, включая гены М-КСФ, RANK и OPG, которые регулируют формирование и функции остеокластов. У больных снижено количество остеокластов.
Большинство мутаций, которые лежат в основе остеопетроза, связаны с процессом закисления микросреды остеокластов, необходимого для растворения гидроксиапатита кальция в костном матриксе.
Например, к аутосомно-доминантному остеопетрозу приводят мутации гена СА2, кодирующего фермент карбоангидразу II. Карбоангидраза II необходима остеокластам и клеткам канальцев почек для продуцирования протонов из воды и углекислого газа. При отсутствии карбоангидразы II не происходит закисления среды остеокластов и резорбции гидроксиапатита, блокируется закисление мочи в канальцах почек.
Причинами аутосомно-рецессивного остеопетроза могут быть:
(1) мутации гена CLCN7, в результате которых нарушается функция Н+-АТФазы (протонной помпы на мембране остеобластов);
(2) мутации гена TCIRG1, кодирующего компоненты Н+-АТФазы (более тяжелый остеопетроз);
(3) мутации гена RANKL (менее тяжелый остеопетроз).
б) Морфология. Морфологически остеопетроз определяют по степени снижения активности остеокластов. В костях отсутствует костномозговой канал, концы длинных костей имеют характерную колбообразную деформацию (колбы Эрленмейера). Питательные отверстия в диафизах имеют малый диаметр, в результате чего сдавливаются проходящие через них нервы.
Губчатое вещество кости, исчезающее в процессе нормального роста скелета, сохраняется и заполняет костномозговые полости, не оставляя места для гемопоэтической ткани и препятствуя формированию зрелых костных трабекул. Эти нарушения обусловливают хрупкость костей и частые их переломы. Количество остеокластов может быть нормальным, увеличенным или сниженным в зависимости от генетических изменений.
в) Клинические признаки. Тяжелый остеопетроз — аутосомно-рецессивное наследственное заболевание, обычно проявляющееся во время внутриутробного развития или непосредственно после рождения. Часто наблюдаются переломы, анемия и гидроцефалия, которые становятся причинами смерти.
У пациентов, переживших детский возраст, отмечаются дефекты черепно-мозговых нервов (атрофия зрительного нерва, глухота, паралич лица) и рецидивирующие (часто фатальные) инфекции, обусловленные недостаточным гемопоэзом, часто развивается синдром гепатоспленомегалии. Легкий аутосомно-доминантный остеопетроз не проявляется до взрослого возраста, и диагноз в таких случаях ставят по рентгенограммам на основании частых множественных переломов. У таких пациентов также могут быть нарушения черепно-мозговых нервов и анемия.
Остеопетроз — первое генетическое заболевание, которое стали лечить трансплантацией костного мозга, поскольку остеокласты развиваются из клеток-предшественников моноцитов. Костный мозг донора начинает продуцировать нормально функционирующие остеокласты, что позволяет справиться со многими костными проявлениями болезни.
Кортикальный слой (1) присутствует,
но костномозговая полость (2) заполнена первичным губчатым веществом,
которое вытесняет элементы гемопоэза.
Обратите внимание на множественные переломы почти всех костей и укорочение конечностей.
б - Рентгенограмма верхней конечности пациента с остеопетрозом.
Кости диффузно склерозированы, дистальные метафизы локтевой и лучевой костей плохо сформированы (колбы Эрленмейера).
- Читать "Причины и механизмы развития остеопороза"
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