Причины остеопороза

В большинстве случаев остеопороза происходит неравномерная потеря кост­ной массы по всему скелету. Причины остеопороза полностью еще не ясны, но некоторые из трабекул губчатой кости полностью резорбируются, что при­водит к потере соединения между смежными костными пластинками. Это способ­ствует заметному уменьшению прочности кости и повышению риска переломов. Поскольку соотношение поверхности ремоделирования к объему губчатой кости высокое, потеря костной массы в основном затрагивает этот тип кости, например в позвоночнике и бедре.

Изменения в микроархитектуре также, вероятно, важны. По сравнению с нор­мальными людьми компактная кость пациентов с переломами бедра характеризу­ется микроархитектурой с повышенной порозностью и уменьшенной толщиной.

Выявлено множество причин остеопороза и факторов риска. Их можно рассмотреть по отношению к их основным патофизиологическим эффектам.

Установленные причины

• низкая масса или плотность кости;
• пожилой возраст;
• женский пол;
• этническая принадлежность (белый или выходец из Азии):
• семейный анамнез;
• потребление кальция
• низкая масса тела;
• курение

Эндокринные причины остеопороза

• синдром Кушинга;
• терапия глюкокортикоидами;
• гипертиреоз и заместительная терапия тироксином;
• гипогонадизм;
• нервная анорексия;
• гиперпаратиреоз;
• беременность;
• агонист антагонисты гонадолиберина;
• диабет 1-го типа

Остеопороз, ассоциированный с измененной активностью

• ревматоидный артрит;
• иммобилизация;
• хроническая обструкция дыхательных путей:
• инсульт:
• анкилозирующий спондилит

Внешние причины остеопороза

• алкоголизм;
• глютеиновая болезнь;
• гастрэктомия:
• потеря костной массы после трансплантации:
• мастоцитоз

Генетические причины остеопороза

• нарушенный остеогенез;
• синдром Менкеса;
• синдром Элерса-Данло;
• гомоцистинурия:
• синдром Марфана:
• синдром остеопороза-псевдоглиомы

Гипогонадальные причины остеопороза

У женщин:

• двусторонняя овариэктомия;
• химиотерапия;
• ингибиторы ароматазы;
• нервная анорексия;
• аменорея, вызванная физическими упражнениями

У мужчин:

• синдром Кляйнефслтера;
• кастрация;
• синдром Кальмана

У мужчин и женщин:

• гемохроматоз;
• аналоги гонадотропин-рилизинг гормона;
• гонадальный дисгенез;
• поражение гипофиза

Препараты, ассоциированные с остеопорозом

• Глюкокортикоиды
• Циклоспорин
• Левотироксин натрия
• Гепарин натрия
• Противосудорожные препараты
• Агонисты гонадотропин-рилизинг гормона
• Ингибиторы ароматазы
• Цитотоксические препараты

Хотя генетические факторы в значительной степени определяют пиковую костную массу, недавние исследования продемонстрировали, что влияние окружающей среды во время внутриутробной жизни, в детстве и юности модулируют генетически детермини­рованный тип роста скелета.

Генетическими факторами определяется размер и состав скелета. Сравнение идентичных и неидентичных близнецов показало, что генетические факторы определяют более 50% пиковой костной массы. Наличие в семье родственни­ка, имеющего перелом после 50 лет, следует учитывать при сборе анамнеза.

Генетические причины лежат в основе расовых различий в распространен­ности остеопороза. Переломы бедра чаще происходят у худых, хилых людей, а не у толстых. Низкая масса тела является фактором риска перелома бедра. В среднем, у афроамериканцев наблюдается большая МПКТ, чем у представителей белой расы того же возраста, и афроамериканцы имеют мень­ше переломов. Люди азиатского происхождения имеют более низкую плотность кости и большую частоту переломов по сравнению с белыми. При более рас­пространенных формах остеопороза генетические факторы играют важную роль в регуляции размера и геометрии скелета, массы кости, ультразвуковых свойств и обновления кости. Эти фенотипы, вероятно, определяются объединенными эффектами множества генов, влияния окружающей среды и взаимодействия ген-окружающая среда.

Судя по некоторым данным, микроэлементы, такие как магний, цинк, медь и бор, оказывают значительное влияние на здоровье кости. Определенные типы питания, особенно богатые белком сои, способствуют выработке эстрогенов. Потребление натрия может существенно повлиять на метаболизм кальция и кости. Поскольку повышенное количество натрия приводит к увеличенному выделению кальция почками, снижение потребления натрия с пищей может уменьшить возрастную потерю кости. Чрезмерное потребление белка и кофеина связано с потерей костной массы и может быть причиной остеопороза. Влияние потребления натрия, белка и кофеина на здоровье кости, вероятно, относительно невелико по сравнению с другими факторами окружающей среды. Алкоголь может оказывать существенное отри­цательное влияние при его избытке, но при умеренном потреблении возможно положительное воздействие.

Механические силы оказывают сильное влияние на форму и моделирование кости. Считается, что на клеточном уровне остеоциты, которые располагаются в отдельных лакунах в минерализованной кости, отвечают на механическую деформацию и нагрузку. Ранние биохимические ответы на механическую нагруз­ку могут включать индукцию синтеза простагландинов, увеличение выработки окиси азота и инсулиноподобного фактора роста, изменения в транспортерах аминокислот и, в конечном счете, увеличение образования новой кости. Кость чувствительна к физическому напряжению. Предполагается, что в ней существует механостат, который чувствует и отвечает на нагрузку. Иммобилизация вслед­ствие значительного повреждения, болезни или космического полета, например, связана с быстрой потерей костной массы и есть одной из причин остеопороза. Если она поддерживается, как у паци­ентов с параплегией или гемиплегией, могут произойти переломы. Увеличенная костная резорбция связана с острой иммобилизацией. Положительное влия­ние механической нагрузки на костную массу может быть отмечено у атлетов. Увеличение плотности кости обычно наблюдается в специфических участках и локализовано в нагружаемых конечностях. В эпидемиологических исследова­ниях показано, что физическая бездеятельность коррелирует с низкой МПКТ и переломами. Хотя физические упражнения могут вызвать только ограниченные изменения МПКТ, показано, что даже небольшие изменения уменьшали вероят­ность возникновения переломов.

Кроме потери костной массы в период менопаузы, любое состояние, связанное с гипогонадизмом может быть причиной остеопороза. Нарушения, приводящие к олигоаменорее, являются главной причиной потери костной массы в младших возрастных группах. Частые причины — анорексия, первичное нару­шение овуляции, связанное с болезнями, такими как синдром Тернера и химио­терапия. Вторичная недостаточность яичников из-за заболеваний гипофиза и функционального гипогонадизма, также может быть связана с остеопорозом.

Многие препараты приводят к снижению МПКТ и поэтому увеличивают риск переломов и есть причиной остеопороза. К числу наиболее важных факторов относится прием глюкокортикоидов при ревматических болезнях. Их влияние зависит от дозы и продолжительности приема. Они влияют на кость посредством многих путей, воздействуя на формирование и резорбцию кости, но самым важным эффектом, вероятно, является прямое ингибирование формирования кости. По большей части, уменьшенное формирование кости происходит из-за прямого влияния на остеобласты. Увеличение апоптоза остеобластов и остеоцитов также является важным фактором глюкокортикоидного остеопороза. Показано, что эти препа­раты уменьшают частоту возникновения остеобластов и остеокластов, вызывают более раннюю смерть остеобластов и снижают жизнеспособность остеоцитов. Изменения выработки половых стероидов оказывает непрямое действие, которое также приводит к снижению формирования кости. Глюкокортикоиды приводят к задержке апоптоза остеокластов. Другой эффект этих препаратов заключается в снижении всасывания кальция из кишечника. У некоторых пациентов вторичный гиперпаратиреоз может также увеличить ремоделирование кости и расширить участок ремоделирования, но, вероятно, это временное явление. При длительном приеме глюкокортикоидов обновление кости уменьшается.

Противосудорожные средства также есть причиной остеопороза — приводят к уменьшению костной массы и повы­шенному риску развития остеопороза, как и пероральные антикоагулянты. Поскольку недостаточность эстрогенов и тестостерона способствует потере кост­ной массы, препараты, уменьшающие уровни половых гормонов, также вызывают потерю костной массы. Подавление синтеза андрогенов с помощью агонистов гонадотропин-рилизинг гормона теперь часто используется в лечении рециди­вирующего и метастатического рака простаты, потому что в этом случае про­исходит медицинская кастрация. Это становится важной ятрогенной причиной остеопороза. С потерей костной массы и переломами, также связаны ингибиторы ароматазы (используемые для лечения рака молочной железы).

Напротив, некоторые препараты могут увеличить костную массу и уменьшить частоту переломов. Тиазидные диуретики снижают выделение кальция с мочой и ассоциированы с увеличенной МПКТ и сниженной частотой переломов бедра. В разнообразных эпидемиологических исследованиях было выдвинуто пред­ложение, что пациенты, принимающие статины, имеют более низкую частоту переломов бедра, чем те, кто их не применяет, но в проспективных клинических исследованиях существенное влияние на массу и ремоделирование костей не было показано.

Высокие скорости ремоделирования кости предсказывают переломы независи­мо от других факторов, таких как МПКТ. Ответ на лечение может быть больше у имеющих высокую скорость ремоделирования. Скорость ремоделирования кости можно оценить с помощью измерения сывороточных уровней остеокальцина и специфической щелочной фосфатазы (маркеры формирования кости) или карбокситерминального телопептида коллагена 1 типа (продукт распада коллагена, используемый как маркер резорбции кости). Определение содержания пиридинолинов в моче также может использоваться для оценки резорбции кости.

Высокая частота переломов бедра у пожилых людей обусловлена не только более низкой прочностью их костей, но и следствие увеличенного риска паде­ния. Установленные факторы риска падений и, следовательно, переломов бедра включают нарушение равновесия, мышечную слабость, когнитивные нарушения и прием психотропных препаратов.