Cơ chế bệnh sinh của bệnh loãng xương ở trẻ em

Loãng xương ở trẻ em là một bệnh lý hệ thống về xương, đặc trưng bởi mật độ khoáng xương (BMD) giảm, cấu trúc vi mô xương bất thường và tăng nguy cơ gãy xương bệnh lý. Không giống như ở người lớn, loãng xương ở trẻ em chủ yếu xảy ra do bất thường trong quá trình tạo xương và tái tạo xương trong giai đoạn tăng trưởng tích cực và hình thành khối lượng xương đỉnh điểm.

1. Đặc điểm hình thành mô xương ở trẻ em

Sự hình thành khối lượng xương ở trẻ em là một quá trình sinh học phức tạp được điều chỉnh bởi sự tương tác của các yếu tố tế bào, dịch thể và cơ học:

• Trong giai đoạn tăng trưởng mạnh, quá trình hình thành xương chiếm ưu thế, đảm bảo sự phát triển tuyến tính của bộ xương và làm dày lớp xương vỏ.
• Khối lượng xương đỉnh đạt được ở độ tuổi 18–20, sau đó quá trình hình thành và tiêu xương sẽ chậm lại. Sự gián đoạn của các quá trình này ở trẻ em sẽ ngăn cản việc đạt được khối lượng xương đỉnh đầy đủ, tạo tiền đề cho bệnh loãng xương.

2. Cơ chế tế bào và phân tử

Mô xương liên tục được tái tạo nhờ sự tương tác của hai loại tế bào chính:

• Tế bào tạo xương là tế bào tổng hợp chất nền hữu cơ (chất xương) giàu collagen loại I và thúc đẩy quá trình khoáng hóa của nó.
• Tế bào hủy xương là tế bào đa nhân có chức năng tái hấp thu chất nền khoáng hóa.

Cơ chế sinh bệnh chính trong bệnh loãng xương ở trẻ em là sự thay đổi cân bằng theo hướng tăng hoạt động của tế bào hủy xương và/hoặc ức chế quá trình tạo xương.

2.1. Hệ thống RANK/RANKL/OPG

• RANKL (Chất phối tử hoạt hóa thụ thể của yếu tố hạt nhân κB), được biểu hiện bởi tế bào tạo xương và tế bào xương, kích thích sự biệt hóa các tiền chất của tế bào hủy xương thành tế bào hủy xương hoạt động.
• Osteoprotegerin (OPG), được sản xuất bởi tế bào tạo xương, là chất ức chế tự nhiên của RANKL và ngăn chặn sự liên kết với thụ thể RANK trên tế bào hủy xương.
• Trong bệnh loãng xương, biểu hiện OPG giảm và/hoặc biểu hiện quá mức RANKL, dẫn đến tăng sinh tế bào hủy xương.

2.2. Con đường truyền tín hiệu Wnt/β-catenin

• Con đường này kích hoạt tế bào tạo xương và kích thích sự hình thành xương.
• Các chất ức chế tín hiệu Wnt như costeokerin và DKK-1 ngăn chặn quá trình tạo xương, thúc đẩy sự phát triển của bệnh loãng xương.

2.3. Cơ chế gây ra bởi Glucocorticoid

• Glucocorticoid trực tiếp ức chế sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào tạo xương, gây ra quá trình apoptosis của chúng và thúc đẩy hoạt động kéo dài của tế bào hủy xương.
• Trẻ em dùng GCS trong thời gian dài sẽ mắc chứng loãng xương thứ phát do glucocorticoid.

3. Điều hòa nội tiết tố chuyển hóa xương

Ở trẻ em, sự điều hòa hormone đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh bệnh loãng xương:

• Estrogen và androgen kích thích hình thành xương, ức chế quá trình apoptosis của tế bào tạo xương và ức chế hoạt động của tế bào hủy xương. Sự thiếu hụt các hormone này trong suy sinh dục hoặc dậy thì muộn dẫn đến giảm mật độ xương (BMD).
• Hormone tuyến cận giáp (PTH) ở nồng độ sinh lý kích thích quá trình tạo xương (tác dụng đồng hóa), nhưng ở bệnh cường tuyến cận giáp, nó làm tăng quá trình tiêu xương.
• Vitamin D và canxi đảm bảo quá trình khoáng hóa đầy đủ của xương; sự thiếu hụt của chúng sẽ dẫn đến mất cân bằng canxi và bệnh nhuyễn xương.

4. Phân loại nguyên nhân bệnh sinh của bệnh loãng xương ở trẻ em

• Loãng xương nguyên phát (vô căn):
  • Loãng xương tự phát ở trẻ em là một căn bệnh hiếm gặp, chưa rõ nguyên nhân, biểu hiện ở giai đoạn tiền dậy thì.
  • Bệnh xương thủy tinh là một rối loạn di truyền của collagen loại I.
• Loãng xương thứ phát:
  • Bệnh lý nội tiết (suy sinh dục, cường giáp, cường vỏ não).
  • Bất động mãn tính (bại não, chấn thương cột sống).
  • Thuốc (glucocorticoid, thuốc chống co giật).
  • Các bệnh viêm mãn tính (viêm khớp tự phát ở trẻ em, bệnh celiac).

5. Những thay đổi về vi kiến trúc trong mô xương

Bệnh loãng xương ở trẻ em xảy ra những trường hợp sau:

• Xương vỏ mỏng có nhiều vùng xốp.
• Thoái hóa xương xốp: xương xốp trở nên mỏng và phân tán, số lượng và khả năng kết nối của xương giảm, dẫn đến mất độ bền cơ học của xương.

Phần kết luận

Cơ chế bệnh sinh của loãng xương ở trẻ em là đa thành phần, bao gồm sự gián đoạn tương tác tế bào (nguyên bào xương và hủy cốt bào), điều hòa nội tiết tố và các con đường truyền tín hiệu phân tử. Điểm mấu chốt là sự gián đoạn quá trình hình thành và tái tạo mô xương trong giai đoạn tăng trưởng tích cực, ngăn cản việc đạt được khối lượng xương đỉnh. Tình trạng này cần được chẩn đoán sớm và điều trị kịp thời, vì loãng xương ở trẻ em làm tăng đáng kể nguy cơ gãy xương do thiếu xương và dẫn đến loãng xương ở tuổi trưởng thành.

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