Osteoporóza

Osteoporóza
MUDr. Ingrid Rýznarová
Obsah
Druhy kostí a jejich funkce
Biologie kostí
Definice osteoporózy
Diagnostika osteoporózy
Osteoporóza jako závažné onemocnění
Prevence a léčba osteoporózy
Druhy kostí ,jejich funkce
biologie kostí
Rozložení a remodelace trabekulární a
kortikální kosti se liší v různých místech
skeletu
80 % kostní hmoty tvoří kortikální kost;
ta odpovídá 20 % kostního obratu
Páteř
≥ 75 % trabekulární
Obratle
Dlouhé kosti
> 75 % kortikální
Femur
Trabekulární
kost
Kortikální kost
Adaptováno dle: Dempster DW. Primer on the metabolic bone
diseases and disorders of bone metabolism. 6th ed. 2006; p.7–11.
Kortikální kost
• Zevní hutný obal kosti; určuje její
tvar
• 80 % hmoty skeletu
• Základní funkce
– Poskytuje biomechanickou oporu
– Místo pro připojení šlach a svalů
– Ochrana proti nadměrné zátěži
• Míra kostního obratu 2-3 % ročně
Dempster DW. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. 6th ed. 2006:7-11.
Trabekulární kost
• Spongiózní pletivo jemných
trámců kosti - trabekula
• 20 % hmoty skeletu
• Základní funkce
– Metabolismus minerálů
– Síla a pružnost
• Vyšší míra kostního obratu
v porovnání s kortikální kostí
Dempster DW. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. 6th ed. 2006: 7-11; Image courtesy of A. Boyde
Zdravý skelet se vyznačuje
rovnováhou mezi úbytkem a
novotvorbou kosti
Aktivace
Resorpce:10 dní
Při zvýšeném kostním obratu
převažuje úbytek kosti
Klidový stav
Reverze
Novotvorba:3 měsíce
Baron R. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. 5th ed. 2003:1-8.
Bringhurst FR, et al. Harrison’s Principles of Internal Medicine. 16th ed. 2005:2238-2249.
Lindsay R, et al. Treatment of the Postmenopausal Woman: Basic and Clinical Aspects. 2nd ed. 1999:305-314.
Osteoklasty jsou buňky, které
resorbují kost
Osteoklast
Povrch kosti resorbovaný
osteoklastem
Upraveno dle: http://www.brsoc.org.uk/gallery/arnett_osteoclast.jpg.
Foto použito se souhlasem © Tima Arnetta, Společnost pro výzkum kosti.
Úbytek estrogenů zvyšuje tvorbu RANK ligandu a tím
zvyšuje resorpci kosti
Diferencované
osteoklasty
Prekurzory
osteoklastů
RANK ligand
RANK
OPG
RANK
RANK
Estrogenů
Snížení
hladin
estrogenů
zvyšuje
tvorbu
RANK
ligandu
RANK ligand je hlavním
mediátorem tvorby, funkce a
přežívání osteoklastů
Zvýšená tvorba RANK ligandu u
postmenopauzálních žen vede ke
Nadbytek
zvýšené
resorpci
RANKkosti
RANK ligand
OPG
Aktivované
ligandu
Aktivita
převažuje
Osteoblasty
osteoklasty
nad OPG
Osteoblasty
OPG: osteoprotegerin
Boyle WJ, et al. Nature 2003;423:337-342. Eghbali-Fatourechi G, et al. J Clin Invest 2003;111:1221-1230.
Nerovnováha mezi
resorpcí a tvorbou kosti
RANK ligand je základním mediátorem
tvorby, funkce a přežívání osteoklastů
• RANK ligand (RANKL)
– Protein regulující signální dráhu produkovaný osteoblasty
– Váže se na receptor RANK a podporuje tvorbu, funkci a přežívání osteoklastů
RANK
– Vyskytuje se na povrchu osteoklastů a jejich prekurzorů
– Aktivován vazbou RANK ligandu
Osteoprotegerin (OPG)
– Protein uvolňovaný osteoblasty
– Přirozený inhibitor RANK ligandu
– Blokuje signální dráhu RANK ligandu a přispívá tak k rovnováze přestavby kosti
Kostenuik PJ. Curr Opin Pharmacol 2005;5:618-625; Boyle WJ, et al. Nature 2003;423:337-342;
Kostenuik PJ, et al. Curr Pharm Des 2001;7:613-635.
Nadměrná tvorba RANK ligandu zvyšuje
resorpci kostí a vede k jejich úbytku
Změny poměru RANK ligand/OPG jsou rozhodující v patogenezi kostních
nemocí způsobených zvýšenou resorpcí kosti
Způsobuje
aktivaci osteoklastů
Brání aktivaci
osteoklastů
Aktivita osteoklastů
Hofbauer L et al. JAMA 2004; 292: 490-495; Lacey D et al. Cell 1998; 93: 165-176; Boyle W et al. Nature 2003; 423: 337-342
Vrozené poruchy OPG/RANK/RANKL
• Familiární expansivní
osteolýza (FEO)
• Expansivní skeletální
hyperfosfatázie (ESH)
• Juvenilní m. Paget
• Early-onset Paget's
disease of bone (PDB2) –
v mládí začínající m. Paget
•
•
•
•
•
Společné vlastnosti:
Vysoký kostní obrat
Ztráta sluchu v dětství
Ztráta chrupu
Ložiskové změny dlouhých
kostí
• Deformity kostí
Ralston SH.Best Pract Res Clin
Rheumatol. 2008 Mar;22(1):101-11.
Whyte MPJ. Musculoskel Neuron Interact
2004;4:254-267
Úbytek estrogenů zvyšuje tvorbu RANK ligandu a tím
zvyšuje resorpci kosti
Diferencované
osteoklasty
Prekurzory
osteoklastů
RANK ligand
RANK
OPG
RANK
RANK
Estrogenů
Snížení
hladin
estrogenů
zvyšuje
tvorbu
RANK
ligandu
RANK ligand je hlavním
mediátorem tvorby, funkce a
přežívání osteoklastů
Zvýšená tvorba RANK ligandu u
postmenopauzálních žen vede ke
Nadbytek
zvýšené
resorpci
RANKkosti
RANK ligand
OPG
Aktivované
ligandu
Aktivita
převažuje
Osteoblasty
osteoklasty
nad OPG
Osteoblasty
OPG: osteoprotegerin
Boyle WJ, et al. Nature 2003;423:337-342. Eghbali-Fatourechi G, et al. J Clin Invest 2003;111:1221-1230.
Nerovnováha mezi
resorpcí a tvorbou kosti
Inhibice RANK ligandu – terapeutická
možnost
Nezralý
osteoklast
CFU-GM
RANKL
Inhibice tvorby
osteoklastů
RANK
OPG
Inhibice RANKL
Inhibice funkce a přežívání
osteoklastů
Hormony
Růstové faktory
Cytokiny
Osteoblasty
Tvorba kosti
Inhibice resorpce kosti
CFU-GM = progenitorová buňka pro makrofágy; M-CSF = růstový faktor stimulující kolonie makrofágů.
Boyle WJ, et al. Nature 2003;423:337-342.
Definice a diagnostika
osteoporózy
Osteoporóza je běžná nemoc se zvýšeným rizikem
zlomenin v celém skeletu
Definice osteoporózy:
•
Systémové onemocnění skeletu charakterizované
úbytkem kostní hmoty a poškozením mikroarchitektury
kostní tkáně, s následným zvýšením fragility kostí a
náchylností ke zlomeninám
•
Jejím typickým projevem je, že úbytek kostní hmoty
převáží nad její novotvorbou
“Osteoporóza je jedna z nejběžnějších a nejvíce ohrožujících
chronických onemocnění, je to globální zdravotnický problém.”
International Osteoporosis Foundation
“Osteoporóza vystavuje milióny žen zvýšenému riziku zlomenin,
potenciálním životním změnám a dlouhodobým oslabujícím
účinkům.”
WHO
Boyle WJ, et al. Nature 2003;423: 337-342
Zdravá kost
Osteoporóza
Nadměrná resorpce kosti přispívá ke
vzniku osteoporózy
Zvýšená přestavba
kosti
Obrázek od Davida W. Dempstera, PhD.
Strukturální
porucha
Zvýšená fragilita
skeletu
Zvýšené
riziko
zlomenin
Adult - Premenopause
Menopause - Osteoporosis
Severe osteoporosis
Úbytek kortikální kosti má na snížení pevnosti kosti
větší vliv než úbytek kosti trabekulární
Rozložení hlavního zatížení
distálním radiu*
Žluto-červená: tlaková zátěž,
modro-zelená: tahová zátěž
v
Simulovaná atrofie kosti v distálním radiu
Změna objemu
kosti
Mechanismus
úbytku kosti
Pokles
pevnosti
- 20 %
 Počet trabekul
- 11 %
- 20 %
 Trabekulární
tloušťka
-9%
- 20 %
 Kortikální
tloušťka
- 39 %
 Pevnost kosti byla nejvíce ovlivněna v modelu
snížené kortikální tloušťky1
* Grafické znázornění pomocí simulace konečných prvků pod mikro CT (micro-FE) – výpočet hlavního rozložení zatížení v
distálním radiu pro rozloženou zátěž 1 000 Newtonů působící obvykle na povrch kloubu
1. Pistoia W et al. Bone 2003;33(6):937945.
Kostní hmota rychle ubývá s nástupem
menopauzy
Dosažení maxima
kostní hmoty
Maximum kostní hmoty
Nástup
menopauzy *
Úbytek kosti
Kostní hmota
Tvorba
>
Resorpce
Resorpce
>
Tvorba
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Věk (roky)
• Během tohoto časového období probíhá menopauza
Lanham-New SA. Proc Nutr Soc. 2008;67: 163-176; Burger H, et al. Am J Epidemiol 1998;147: 871-879; Recker R, et al. J Bone Miner Res 2000;15:1965-1973; Sambrook P, et
al. Baillieres Clin Rheumatol 1993;7: 445-457; Weaver CM, et al. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolism. 7th ed. 2008:206-208.
Shrnutí
Kostní hmota rychle ubývá s nástupem menopauzy1
• Počáteční úbytek kosti se týká hlavně trabekulární kosti
• Později po menopauze je kostní úbytek hlavně v kortikalis
s nárůstem kortikální porozity
Zvýšení výskytu zlomenin v čase zřejmě koreluje se
ztrátou trabekulární a kortikální kosti1,2
• Výskyt zlomenin obratlů je vysoký bezprostředně po nástupu
menopauzy a dále kontinuálně narůstá v čase2
• Výskyt zlomenin kyčle zůstává velmi nízký asi do 70 let, kdy
začne dramaticky narůstat2
Ztráta kortikální kosti má na pevnost kosti větší vliv než
ztráta trabekulární kosti3
1. Zebaze RM et al. Lancet 2010:9727:17291736. 2. Sambrook P & Cooper C. Lancet 2006;367:2010–2018. 3. Pistoia W
et al. Bone 2003;33:937945.
Diagnostika osteoporózy pomocí
celotělové DXA: Definice podle WHO
DXA = Dvouenergiová rentgenová
absorpciometrie (denzitometrie)
•
V klinické praxi slouží k diagnostice
osteoporózy
•
•
Měření BMD hlavně v oblasti páteře a
kyčle
T-skóre porovnává pacientovu BMD
s průměrnou hodnotou mladé zdravé
populace
Normální hustota
kostní tkáně
T-skóre
•
- 1.0
Osteopenie
- 2.5
Osteoporóza
World Health Organization. Technical Report Series 921. Prevence a management osteoporózy:Zpráva WHO Scientific Group. 2003.
National Osteoporosis Foundation. Clinician’s Guide to Prevention and Treatment of Osteoporosis. 2008
DXA
Lumbar spine BMD measurement
Proximal femur BMD measurement
a
d
c
b
BMD a věk jsou nezávislé rizikové
faktory zlomenin
10leté riziko výskytu zlomeniny
kyčle (%)
10leté riziko výskytu zlomeniny kyčle podle BMD
a věku u žen
Věk(roky)
20
80
70
10
60
50
0
1
0
-1
-2
T-skóre krčku femuru(SD)
Kanis JA, et al. Osteoporos Int 2001;12:989-995. Kanis JA, et al. Osteoporos Int 2001;12:417-427.
Kanis JA, et al. Osteoporos Int 2005;16:581-589.
-3
Další nezávislé rizikové faktory zlomenin
Rizikové faktory:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Věk
Nízké BMD
Předchozí zlomeniny
Nízký BMI
Předchozí výskyt zlomenin
Rodinná anamnéza
zlomenin kyčle
Kouření v současnosti
Vysoká konzumace
alkoholu
Revmatoidní artritida
Léčba glukokortikoidy
Kanis JA, et al. Osteoporos Int. 2001;12:989-995. Kanis JA, et al. Osteoporos Int. 2001;12:417-427.
Kanis JA, et al. Osteoporos Int. 2005;16:581-589.
Všechna tato rizika zvyšují
pravděpodobnost
zlomeniny během dalších
10 let, která může být
odhadnuta s použitím
FRAXu ®
Osteoporóza jako závažné
onemocnění
Incidence osteoporotických zlomenin v Evropě
• V roce 2000 bylo odhadem 3,1
milionu nových
osteoporotických zlomenin1
• Odhaduje se, že počet zlomenin
kyčle v EU stoupne o téměř 135
% do roku 20502
Zlomeniny podle lokalizace
(EU 2000)1
Jiné
30%
Kyčel
21%
Pažní kost
9%
Předloktí
24%
U pacientů s osteoporózou se zlomeniny vyskytují v celém skeletu
1. Johnell O and Kanis JA. Osteoporos Int 2006;17:1726-1733.
2. European Commission. Report on osteoporosis in the European Community-action for prevention, 1998.
Páteř
16%
Předchozí zlomeniny predikují
budoucí zlomeniny
• Ženy s předchozí zlomeninou
vykazují 86% riziko další zlomeniny1
• 2 z 10 žen po menopauze s
předchozí vertebrální zlomeninou
utrpí další vertebrální zlomeninu
během následujícího roku2
• 45 % žen se zlomeninou kyčle
prodělalo předchozí
nízkotraumatickou zlomeninu3-5
• Ženy s předchozí zlomeninou zápěstí
mají o 50 % vyšší riziko zlomeniny
kyčle 6
1. Kanis JA, et al. Bone 2004; 285: 375-382; 2. Lindsay R, et al. JAMA 2001; 285: 320-323; 3. Lyles KW, et al. ASBMR 2006; 4. Edwards BJ, et al. Clin
Orthop Rel Res 2007; 461: 226-230; 5. McLellan AR, et al. (2004) Effectiveness of Strategies for the Secondary Prevention of Osteoporotic Fractures in
Scotland (CEPS 99/03). NHS Quality Improvement Scotland; 6. Klotzbuecher CM et al. J Bone Min Res 2000;15:721-739.
Zlomeniny obratlů
Ženy s vertebrální frakturou -5x vyšší riziko
nové vertebrální fraktury a 5x vyšší riziko
Fraktury krčku femuru
Black et al., J Bone Miner Res 1999
Melton et al, Osteoporos Int 1999
Zlomeniny obratlů klasifikace dle Genanta
semikvantitativní
Spinal Fracture Index
Grade1
Grade 2
Grade 3
20-25%
25-40%
40%
Single Energy Fan-beam DXA Imaging a Potential
Alternative to Conventional Radiographs
Prevence Vertebral Fracture Cascade
10 YR
20 YR
Okultní osteoporotická vertebrální
zlomenina
Na poúrazovém rtg snímku bez zřetelného porušení struktury
a tvaru kosti-negativní nález
Zviditelnění lomné linie za 7-10 dnů(odvápnění okrajů lomné
linie)
Časné poúrazové vyšetření
CT-zviditelní lomné linie,ne vždy
Kostní scintigrafie-nespecifická pozitivita
MRI-kostní edém v oblasti lomné linie (zhroucení trámčité
mikroarchitektury s hemorhagickým prosakem(někdy i
přímý průkaz lomné linie
PET CT –vysoká senzitivita i rozlišení
Zlomeniny kyčle vedou k významné
klinické,sociální a ekonomické zátěži
• Zlomeniny kyčle jsou spojeny s významným zvýšením mortality,
dokonce i ve věkové skupině pod 65 let1
• 40 % žen, které utrpí zlomeninu kyčle, nebude už nikdy
schopno samostatné chůze, a pouze méně než 20 % se zotaví
natolik, aby mohlo vykonávat stejné činnosti jako před
zlomeninou2
• Zlomeniny kyčle jsou nejdůležitějším faktorem ekonomické
zátěže osteoporózy, včetně hospitalizací
– tyto zlomeniny představují 14 % případů zlomenin, ale 72 %
nákladů na zlomeniny v USA3
1. Center JR, et al. Lancet 1999;353:878-882; 2. Cooper S. Am J Med 1997;103:12S-19S; 3.Burge et al. J Bone Miner Res 2007;22:465–475.
Komplikace fraktury proximálního femuru
•
•
•
•
•
Umírá 5-20% osob do jednoho roku
33% osob je trvale invalidizována
40% potřebuje dopomoc při chůzi
80% pomoc při denních aktivitách
25% potřebuje dlouhodobou ústavní péči
Osteoporóza můžeme dosáhnout lepších
léčebných výsledků?
Cíl léčby-zlepšit,udržet množství a kvalitu kostní
hmoty,zabránit zlomeninám
• Primární prevence
• Fyzická aktivita,
• kouření,alkohol,výživa,léky,prevence pádů
• Specifická terapie
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ BODY A BONE MASS
nutrice
aktivita
POHLAVÍ
Genet.variace
60-80%
Život.styl
hormony
Body mass
Bone mass
onemocnění
SEKUNDÁRNÍ OSTEOPOROZA
ENDOKRINNÍ
Hypogonadismus
Hypercalciurie
Hyperparathyreosa
Hyperthyreosa
Cushing syndrom
Akromegalie ?
GIT ONEMOCNĚNÍ
Gastrectomie-resekční výk.
IBD
Coeliakie
Intestinální bypass
PBC
Pancreatopatie
 SPECIF.GENETICKÁ ONEM
 Ehlers-Danlos syndrom
 Marfan. Sy
 Homocystinurie
 OI
 MEDIKACE
 Glukokortikoidy,thyreoidní
hormony
 Antikoagulancia
 Antikonvulziva
 TTC,rifampicin
 Cyclosporin
 Alkohol
 Kličková diuretika
 Inhibitory aromatazy
 Antiandrogenní terapie
 HEMATOLOGICKÁ
 Myelom,hemolytická
anemie,mastocytosa
 Myelo-a lymfo-proliferativní onem
OBECNÁ PRAVIDLA ZDRAVÉ VÝŽIVY
•
•
•
•
•
•
1.dostatečný energetický příjem
2.dostatečný příjem proteinů
3.omezení nadměrného příjmu fosfátů
4.adekvátní příjem Ca,Mg,vitamin D a K
5.snížený příjem soli
6.omezení nadměrné konzumace sacharidů
OPTIMÁLNÍ HODNOTY VITAMINU D
Vitamin D3, vitamin D2
• Nedostatek
25(OH)D pod 50nmol/l (20ng/ml)
• Norma
25(OH)D 75-100nmol/l (30-40ng/ml)
Odhad 1/3 populace trpí nedostatečnými
koncentracemi
D3-Vigantol
Aktivní metabolity Rocaltrol, Alpha D3
Léky používané v terapii osteoporózy
Léky ,,odstraňující“příčinu v časné menopauze
Estrogeny s nebo bez gestagenů –tibolon
SERM –raloxifen
Chemická blokace metabolismu
Bifosfonáty/alendronát,risendronát,ibandronát,zolendronát/
Stimulace nebo inhibice buněk
PTH a jeho deriváty, stroncium ranelát
Zásah do mezibuněčných regulací
Denosumab
Ve vývoji
Inhibitor katepsinu K
Protilátka proti sklerostinu
Shrnutí
• Při osteoporóze dochází ke zlomeninám na
všech místech skeletu
• Navzdory široce dostupným lékům zůstává
mnoho pacientů nechráněno