Metabolick poruchy kost K Bernkov Vznam kost Opora

Metabolické poruchy kostí K. Bernášková

Význam kostí • • • Opora těla Pohyb Ochrana dutin Homeostáza vápníku Erytropoéza, imunita ABR 2

Zralá kost obsahuje: • Matrix (osteoid) – – kolagenní vlákna 1. typu osteokalcin protein S proteoglykany • Minerální hmotu – hydroxyapatit (kalcium a fosfáty v krystalické podobě) • Kostní buňky – osteoblasty – osteocyty – osteoklasty 3

Osteoblasty • Vznik z mezenchymových buněk kostní dřeně • Jsou bohaté na alkalickou fosfatázu • Mají receptory pro PTH, vitamín D, růstové faktory, estrogeny; mechanoreceptory • Funkce: tvorba kostní matrix a mineralizace kosti, řízení zrání a činnosti osteoklastů 4

Osteoklasty • Vznik z hematopoetických buněk (monocytomakrofágová řada) • Aktivace a řízení z osteoblastů • Receptory pro kalcitonin • Funkce: resorbce kosti, dlouhodobější zvyšování kalcémie 5

Osteoklast 6

Remodelace kostí • Během života kontinuální remodelace resorbce i novotvorba v rovnováze. kostí, • Cyklus trvá asi 4 měsíce : 1. Impuls (většinou větší fyzická zátěž, vyplavení parathormonu) 2. Osteoklastická resorbce kosti 3. Formování nové kosti osteoblasty • Rovnováhu udržují vlivy: w mechanické zatěžování končetiny w hladina fosfátů a kalcia v krvi w hormony a lokální faktory 7

Význam remodelace kosti • Adaptace tvaru a organizační struktury kosti na změny biomechanických sil • Udržování homeostázy vápníku a fosfátů • Udržování strukturní integrity kosti (opravy mikrotraumat) 8

Cyklus remodelace kosti 9

Řízení remodelace kosti 1 • Systémová regulace • • PTH vitamin D kalcitonin glukokortikoidy STH T 3, T 4 estrogeny testosteron • inzulin Resorbce Formace PTH kalcitriol , kalcitonin 0 kortizol nepřímo STH 0 nepřímo T 3, T 4 pohl. hormony nepřímo inzulin 0 10

Řízení remodelace kosti 2 • Lokální regulace • cytokiny • prostaglandiny (E 2) • faktory z osteoblastů • růstové faktory Resorbce Formace cytokiny (zánětlivé) PRG E 2 faktory z osteoblastů nepřímo růstové faktory nepřímo 11

Metabolická onemocnění kostí = poruchy remodelace kosti = jsou charakterizována abnormální strukturou všech kostí je způsobena změněnými, nebo nevhodnými biochemickými reakcemi, způsobenými dědičností, dietou nebo hormony 1. 2. 3. 4. 5. 6. Osteoporóza Osteomalácie Osteitis fibrosa cystica Pagetova choroba Osteodystrofie při chronickém renálním selhání Osteopetróza 12

Mechanismy poruch remodelace kostí 13

1. Osteoporóza • je systémové kostní onemocnění, charakterizované nízkou kostní denzitou a zhoršením mikroarchitektury kostní tkáně s následným zvýšením fragility • převažuje resorbce kosti (organické matrix i minerálů) • ztrácí se hlavně spongiosní, ale i kompaktní kost • změny jsou generalizované (x lokální změny) • epidemiologicky významný výskyt 14

Dělení osteoporózy • primární (Vlastní příčina neznámá, snad funkce lokálních faktorů ) » postmenopauzální » senilní • sekundární (mnoho příčin) 15

Rozvoj primární osteoporózy závisí na: – barvě kůže – pohlaví – výchozí denzitě kosti – tělesné aktivitě – hmotnosti – přívodu kalcia a hořčíku dietou – přívodu vitaminu D – snížení hladiny estrogenů (testosteronu) – rodinné anamnéze 16

Příčiny sekundární osteoporózy Endokrinní hypogonadismus thyreotoxikóza hyperparathyreóza Cushingův syndrom Malignity Myelom Mastocytóza Leukemie Lymfom Poruchy pojivové tkáně Osteogenesis imperfecta Marfanův syndrom Ehlers-Danlosův syndrom Jiné příčiny Gastrointestinální onemocnění Chronické onemocnění jater Chronické onemocnění ledvin Imobilizace Dieta Léky glukokortikoidy, alkohol, heparin, (antiepileptika) 17

Příznaky osteoporózy Ø Zlomeniny obratlů, bolest v zádech, zkrácení výšky Ø Změny tvaru páteře Ø Zlomeniny zápěstí a krčku femuru Ø Bolesti kostí 18

Léčba osteoporózy • Prevence! • Estrogeny; selektivní modulátory receptorů pro estrogeny v kostech (tamoxifen); (androgeny) • kalcium • vitamin D • bisfosfonáty (fosamax) • fluorid sodný • PTH, kalcitonin, leptin, (oxytocin) • vitamin K 19

2. Osteomalácie • onemocnění způsobené neadekvátní nebo opožděnou mineralizací osteoidu • v dětském věku se nazývá rachitis (andělská nemoc) • není tak vzácná, jak se tvrdí 20

Patofyziologie osteomalácie • nedostatek vitamínu D hypokalcémie , ale fosfatémie PTH nepoměr mezi kalciem a fosfátem nedovolí ukládat minerální hmotu do osteoidu široký osteoidní lem, snížená tvorba kosti • poruchy opět ve spongiózní i kompaktní kosti 21

Příčiny osteomalácie • deficit vitamínu D (nedostatek v potravě, malabsorbce, poruchy metabolismu: kůže, játra, ledviny; porucha receptorů) • deficit fosfátů porucha vstřebávání fosfátů v ledvinách (Fanconiho sy, fosfátový diabetes) • deficit alkalické fosfatázy • přítomnost toxické látky (fluoridy, aluminium, fosfát vázající antacida) 22

Příznaky osteomalácie • difuzní bolesti kostí (hlavně v oblasti kyčlí) • svalová slabost • zlomeniny po minimálním traumatu • u dětí poruchy růstu, deformace kostí • biochemie: hypokalcémie, hypofosfatémie, lehce PTH 23

3. Osteitis fibrosa cystica = komplikace pokročilé hyperparathyreózy = extenzivní aktivita osteoklastů zvýšená resorbce kosti a endostální fibróza • zvýšená aktivace osteoklastů demineralizace resorbce kosti, fibrózní degenerace dřeně. Tvorba cyst. • Změkčení kostí deformace 24

4. Pagetova choroba • Kostní buňky se zmnožují a zvětšují svůj objem a aktivitu, obrat kosti se zrychluje až 40 x. • Zvýšená resorbce i novotvorba kosti. kostní denzita, nepravidelná struktura. se i prokrvení kosti. • Příčina je neznámá (viry? ) Nejčastěji postižené kosti 25

Příznaky a komplikace Pagetovy choroby Příznaky: náhodný záchyt na rentgenu; bolest postižené kosti, pocit tepla Komplikace: ¨ Změna tvaru kostí (ohýbání dlouhých kostí, zvětšování obratlů, deformity) ¨ Zlomeniny ¨ Útlak nervů (lebka hluchota, páteř slabost a parestezie DK) ¨ Artritis ¨ Dna ¨ Selhání srdce (dnes vzácně) ¨ Nádory 26

Terapie • Paracetamol • NSAID‘s • bisfosfonáty Ohýbání dlouhých kostí u Pagetovy choroby 27

5. Renální osteodystrofie • Poškození kostí, způsobené chronickým selháním ledvin • Multifaktoriální příčina • Kombinace poruch: osteoporóza, osteoskleróza, osteomalácie, osteitis fibróza (terciární hyperparathyreóza) 28

Renální osteodystrofie Snížení počtu nefronů exkrečních funkcí ledvin biosyntetické aktivity tvorby kalcitriolu Retence toxických metabolitů Proteinokalorická malnutrice resorpce vápníku v GIT Toxicita hliníku Porucha růstu kostí u dětí (renální křivice) citlivosti kosti na kalcitriol Osteomalácie Metabolická acidóza Hyperfosfatémie Hypokalcémie Kost jako pufr Dekalcifikace kosti + osteoporóza sekrece PTH Remodelace a redistribuce kosti osteoskleróza Osteitis fibrosa Porucha poměru kalcium x fosfáty Metastatické kalcifikace 29

6. Osteopetróza • Vzácné hereditární onemocnění • Heterogenní patofyziologie (snížení počtu nebo aktivity osteoklastů) • Porucha resorbce ztluštění kostí x zvýšená fragilita kosti • Tři typy podle věku nástupu příznaků • Dg RTG změny na lebce: „Vetřelec“ 30

Poruchy remodelace při metabolických a zánětlivých onemocněních 31

Další onemocnění kostí • • Moeller – Barlowova choroba osteomyelitida zlomeniny …. 32

Doporučená literatura • http: //courses. washington. edu/bonephys/phy siology. html 33

Poruchy růstu

Růst je komplexní děj, který zahrnuje přírůstek proteinů, délky a velikosti Ø je ovlivňován genetickými faktory Ø je řízen hormony (Gh. RH, STH, T 3, T 4, pohlavní hormony, glukokortikoidy, inzulin, IGF, …) • Ø závisí na přiměřené výživě (dostatek proteinů, vitamínů, minerálů a kalorií) Vliv nedostatečné výživy je závislý na věku, kdy vznikne. 35

Růst • U lidí dvě období akcelerovaného růstu. – Časné dětství - (částečné pokračování fetální růstové periody) – Pozdní puberta - (dáno zvýšeným výdejem růstového hormonu a androgeny nebo estrogeny) • Rychlost růstu u chlapců a dívek se liší (dívky vyzrávají rychleji). Ukončení růstu je způsobeno účinky estrogenů a androgenů • Za normálních okolností je růst doprovázen odpovídajícími maturačními změnami. 36

Poruchy růstu • Vysoká postava • Malá postava – proporcionální – disproporcionální 37

Příčiny vysoké postavy Variace na normalitu • – Genetika Konstituce Hormonální příčiny: – STH (gigantismus, gigantoakromegalie) – Pohlavní hormony ( pubertas praecox, pubertas tarda) – Thyreotoxikóza v dětství Metabolické příčiny: Marphanův syndrom Chromosomální poruchy XYY - supermale syndrom Cévní poruchy Klippel-Trenaunay-Parkes-Weber sy (cévní zkraty) 38

Příčiny malé postavy proporcionální 1 Variace na normu geneticky daná malá postava konstituční malý vzrůst Endokrinní poruchy Poruchy sekrece STH (primární, sekundární) Hypothyreóza (kretenismus) Diabetes mellitus Nadbytek glukokortikoidů Funkční endokrinní poruchy (psychosociální trpaslictví) 39

Příčiny malé postavy proporcionální 2 Chronické onemocnění: (ledvin, srdce, plic. . . ) Malnutrice: Nedostatečný přívod potravy Malabsorpční syndrom Chromozomální poruchy: Turnerův syndrom Downův syndrom 40

Příčiny malé postavy dysproporcionální 1 Většinou vrozené: • spontánní mutace, často významný věk otce • autosomálně dominantní dědičnost (achondroplasie a hypochondroplasie) • autosomálně recesivní dědičnost (diastrofické trpaslictví) • Existuje 272 druhů trpaslictví · · Osteogenesis imperfecta Mutilující onemocnění během dětství: rachitis, polyarthritis, hemofilie , Moeller - Barlowova choroba 41

Příčiny malé postavy dysproporcionální 2 Achondroplasie • nejobvyklejší typ (1 ze 40 000 porodů) • V 80 % případů spontánní mutace • Příznaky: dlouhé tělo krátké končetiny velká hlava hypoplazie střední části obličeje inteligence normální nebo zvýšená 42

Příčiny malé postavy dysproporcionální 3 Mukopolysacharidózy • enzymatický defekt, porucha odbourávání složitých cukrů • mnoho typů • progrese onemocnění 43

Příčiny malé postavy dysproporcionální 4 Diastrofické trpaslictví • zkrácené končetiny • deformovaná chodidla • prsty na ruce „hitchhiker“) • uši • páteř 44

Doporučená literatura • http: //www. kumc. edu/gec/support/d warfism. html • http: //www. rad. washington. edu/mskb ook/dysplasia. html • http: //www. hgfound. org/patterns. ht ml • http: //www. orthoteers. co. uk/Nrujp~i j 33 lm/Orthdysplasias. htm 45